]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Target/AMDGPU/SIISelLowering.cpp
Merge llvm, clang, lld and lldb trunk r300890, and update build glue.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / Target / AMDGPU / SIISelLowering.cpp
1 //===-- SIISelLowering.cpp - SI DAG Lowering Implementation ---------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 /// \file
11 /// \brief Custom DAG lowering for SI
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #ifdef _MSC_VER
16 // Provide M_PI.
17 #define _USE_MATH_DEFINES
18 #endif
19
20 #include "AMDGPU.h"
21 #include "AMDGPUIntrinsicInfo.h"
22 #include "AMDGPUTargetMachine.h"
23 #include "AMDGPUSubtarget.h"
24 #include "SIDefines.h"
25 #include "SIISelLowering.h"
26 #include "SIInstrInfo.h"
27 #include "SIMachineFunctionInfo.h"
28 #include "SIRegisterInfo.h"
29 #include "Utils/AMDGPUBaseInfo.h"
30 #include "llvm/ADT/APFloat.h"
31 #include "llvm/ADT/APInt.h"
32 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
33 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
34 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
35 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
36 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
37 #include "llvm/ADT/Twine.h"
38 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
39 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
40 #include "llvm/CodeGen/DAGCombine.h"
41 #include "llvm/CodeGen/ISDOpcodes.h"
42 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
43 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
44 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
45 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
46 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
47 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
48 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
49 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
50 #include "llvm/CodeGen/MachineValueType.h"
51 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
52 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
53 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
54 #include "llvm/IR/Constants.h"
55 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
56 #include "llvm/IR/DebugLoc.h"
57 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
58 #include "llvm/IR/DiagnosticInfo.h"
59 #include "llvm/IR/Function.h"
60 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
61 #include "llvm/IR/InstrTypes.h"
62 #include "llvm/IR/Instruction.h"
63 #include "llvm/IR/Instructions.h"
64 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
65 #include "llvm/IR/Type.h"
66 #include "llvm/Support/Casting.h"
67 #include "llvm/Support/CodeGen.h"
68 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
69 #include "llvm/Support/Compiler.h"
70 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
71 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
72 #include "llvm/Target/TargetCallingConv.h"
73 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
74 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
75 #include <cassert>
76 #include <cmath>
77 #include <cstdint>
78 #include <iterator>
79 #include <tuple>
80 #include <utility>
81 #include <vector>
82
83 using namespace llvm;
84
85 static cl::opt<bool> EnableVGPRIndexMode(
86   "amdgpu-vgpr-index-mode",
87   cl::desc("Use GPR indexing mode instead of movrel for vector indexing"),
88   cl::init(false));
89
90 static unsigned findFirstFreeSGPR(CCState &CCInfo) {
91   unsigned NumSGPRs = AMDGPU::SGPR_32RegClass.getNumRegs();
92   for (unsigned Reg = 0; Reg < NumSGPRs; ++Reg) {
93     if (!CCInfo.isAllocated(AMDGPU::SGPR0 + Reg)) {
94       return AMDGPU::SGPR0 + Reg;
95     }
96   }
97   llvm_unreachable("Cannot allocate sgpr");
98 }
99
100 SITargetLowering::SITargetLowering(const TargetMachine &TM,
101                                    const SISubtarget &STI)
102     : AMDGPUTargetLowering(TM, STI) {
103   addRegisterClass(MVT::i1, &AMDGPU::VReg_1RegClass);
104   addRegisterClass(MVT::i64, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
105
106   addRegisterClass(MVT::i32, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
107   addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
108
109   addRegisterClass(MVT::f64, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
110   addRegisterClass(MVT::v2i32, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
111   addRegisterClass(MVT::v2f32, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
112
113   addRegisterClass(MVT::v2i64, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
114   addRegisterClass(MVT::v2f64, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
115
116   addRegisterClass(MVT::v4i32, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
117   addRegisterClass(MVT::v4f32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
118
119   addRegisterClass(MVT::v8i32, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
120   addRegisterClass(MVT::v8f32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
121
122   addRegisterClass(MVT::v16i32, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
123   addRegisterClass(MVT::v16f32, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
124
125   if (Subtarget->has16BitInsts()) {
126     addRegisterClass(MVT::i16, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
127     addRegisterClass(MVT::f16, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
128   }
129
130   if (Subtarget->hasVOP3PInsts()) {
131     addRegisterClass(MVT::v2i16, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
132     addRegisterClass(MVT::v2f16, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
133   }
134
135   computeRegisterProperties(STI.getRegisterInfo());
136
137   // We need to custom lower vector stores from local memory
138   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2i32, Custom);
139   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
140   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
141   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v16i32, Custom);
142   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i1, Custom);
143
144   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2i32, Custom);
145   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v4i32, Custom);
146   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v8i32, Custom);
147   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v16i32, Custom);
148   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i1, Custom);
149
150   setTruncStoreAction(MVT::v2i32, MVT::v2i16, Expand);
151   setTruncStoreAction(MVT::v4i32, MVT::v4i16, Expand);
152   setTruncStoreAction(MVT::v8i32, MVT::v8i16, Expand);
153   setTruncStoreAction(MVT::v16i32, MVT::v16i16, Expand);
154   setTruncStoreAction(MVT::v32i32, MVT::v32i16, Expand);
155   setTruncStoreAction(MVT::v2i32, MVT::v2i8, Expand);
156   setTruncStoreAction(MVT::v4i32, MVT::v4i8, Expand);
157   setTruncStoreAction(MVT::v8i32, MVT::v8i8, Expand);
158   setTruncStoreAction(MVT::v16i32, MVT::v16i8, Expand);
159   setTruncStoreAction(MVT::v32i32, MVT::v32i8, Expand);
160
161   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i32, Custom);
162   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
163   setOperationAction(ISD::ConstantPool, MVT::v2i64, Expand);
164
165   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i1, Promote);
166   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i64, Custom);
167   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f64, Promote);
168   AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::f64, MVT::i64);
169
170   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f32, Expand);
171   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i32, Expand);
172   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i64, Expand);
173   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f64, Expand);
174   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i1, Expand);
175
176   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::i1, Promote);
177   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v2i1, Expand);
178   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v4i1, Expand);
179   AddPromotedToType(ISD::SETCC, MVT::i1, MVT::i32);
180
181   setOperationAction(ISD::TRUNCATE, MVT::v2i32, Expand);
182   setOperationAction(ISD::FP_ROUND, MVT::v2f32, Expand);
183
184   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i1, Custom);
185   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i1, Custom);
186   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i8, Custom);
187   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i8, Custom);
188   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i16, Custom);
189   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i16, Custom);
190   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::Other, Custom);
191
192   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
193   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::f32, Custom);
194   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v4f32, Custom);
195   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v2f16, Custom);
196
197   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_W_CHAIN, MVT::Other, Custom);
198
199   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::Other, Custom);
200   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::v2i16, Custom);
201   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::v2f16, Custom);
202
203   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Custom);
204   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::i1, Expand);
205   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::i32, Expand);
206   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::i64, Expand);
207   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::f32, Expand);
208   setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::f64, Expand);
209
210   setOperationAction(ISD::UADDO, MVT::i32, Legal);
211   setOperationAction(ISD::USUBO, MVT::i32, Legal);
212
213   // We only support LOAD/STORE and vector manipulation ops for vectors
214   // with > 4 elements.
215   for (MVT VT : {MVT::v8i32, MVT::v8f32, MVT::v16i32, MVT::v16f32,
216         MVT::v2i64, MVT::v2f64}) {
217     for (unsigned Op = 0; Op < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Op) {
218       switch (Op) {
219       case ISD::LOAD:
220       case ISD::STORE:
221       case ISD::BUILD_VECTOR:
222       case ISD::BITCAST:
223       case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
224       case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
225       case ISD::INSERT_SUBVECTOR:
226       case ISD::EXTRACT_SUBVECTOR:
227       case ISD::SCALAR_TO_VECTOR:
228         break;
229       case ISD::CONCAT_VECTORS:
230         setOperationAction(Op, VT, Custom);
231         break;
232       default:
233         setOperationAction(Op, VT, Expand);
234         break;
235       }
236     }
237   }
238
239   // TODO: For dynamic 64-bit vector inserts/extracts, should emit a pseudo that
240   // is expanded to avoid having two separate loops in case the index is a VGPR.
241
242   // Most operations are naturally 32-bit vector operations. We only support
243   // load and store of i64 vectors, so promote v2i64 vector operations to v4i32.
244   for (MVT Vec64 : { MVT::v2i64, MVT::v2f64 }) {
245     setOperationAction(ISD::BUILD_VECTOR, Vec64, Promote);
246     AddPromotedToType(ISD::BUILD_VECTOR, Vec64, MVT::v4i32);
247
248     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, Vec64, Promote);
249     AddPromotedToType(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, Vec64, MVT::v4i32);
250
251     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, Vec64, Promote);
252     AddPromotedToType(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, Vec64, MVT::v4i32);
253
254     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, Vec64, Promote);
255     AddPromotedToType(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, Vec64, MVT::v4i32);
256   }
257
258   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8i32, Expand);
259   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8f32, Expand);
260   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16i32, Expand);
261   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16f32, Expand);
262
263   // Avoid stack access for these.
264   // TODO: Generalize to more vector types.
265   setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v2i16, Custom);
266   setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v2f16, Custom);
267   setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2i16, Custom);
268   setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2f16, Custom);
269
270   // BUFFER/FLAT_ATOMIC_CMP_SWAP on GCN GPUs needs input marshalling,
271   // and output demarshalling
272   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP, MVT::i32, Custom);
273   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP, MVT::i64, Custom);
274
275   // We can't return success/failure, only the old value,
276   // let LLVM add the comparison
277   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS, MVT::i32, Expand);
278   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS, MVT::i64, Expand);
279
280   if (getSubtarget()->hasFlatAddressSpace()) {
281     setOperationAction(ISD::ADDRSPACECAST, MVT::i32, Custom);
282     setOperationAction(ISD::ADDRSPACECAST, MVT::i64, Custom);
283   }
284
285   setOperationAction(ISD::BSWAP, MVT::i32, Legal);
286   setOperationAction(ISD::BITREVERSE, MVT::i32, Legal);
287
288   // On SI this is s_memtime and s_memrealtime on VI.
289   setOperationAction(ISD::READCYCLECOUNTER, MVT::i64, Legal);
290   setOperationAction(ISD::TRAP, MVT::Other, Legal);
291   setOperationAction(ISD::DEBUGTRAP, MVT::Other, Legal);
292
293   setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::f64, Legal);
294   setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::f64, Legal);
295
296   if (Subtarget->getGeneration() >= SISubtarget::SEA_ISLANDS) {
297     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::f64, Legal);
298     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::f64, Legal);
299     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::f64, Legal);
300   }
301
302   setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::f64, Legal);
303
304   setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f32, Custom);
305   setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f32, Custom);
306   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f32, Custom);
307   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f64, Custom);
308
309   if (Subtarget->has16BitInsts()) {
310     setOperationAction(ISD::Constant, MVT::i16, Legal);
311
312     setOperationAction(ISD::SMIN, MVT::i16, Legal);
313     setOperationAction(ISD::SMAX, MVT::i16, Legal);
314
315     setOperationAction(ISD::UMIN, MVT::i16, Legal);
316     setOperationAction(ISD::UMAX, MVT::i16, Legal);
317
318     setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND, MVT::i16, Promote);
319     AddPromotedToType(ISD::SIGN_EXTEND, MVT::i16, MVT::i32);
320
321     setOperationAction(ISD::ROTR, MVT::i16, Promote);
322     setOperationAction(ISD::ROTL, MVT::i16, Promote);
323
324     setOperationAction(ISD::SDIV, MVT::i16, Promote);
325     setOperationAction(ISD::UDIV, MVT::i16, Promote);
326     setOperationAction(ISD::SREM, MVT::i16, Promote);
327     setOperationAction(ISD::UREM, MVT::i16, Promote);
328
329     setOperationAction(ISD::BSWAP, MVT::i16, Promote);
330     setOperationAction(ISD::BITREVERSE, MVT::i16, Promote);
331
332     setOperationAction(ISD::CTTZ, MVT::i16, Promote);
333     setOperationAction(ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF, MVT::i16, Promote);
334     setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i16, Promote);
335     setOperationAction(ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF, MVT::i16, Promote);
336
337     setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i16, Expand);
338
339     setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::i16, Expand);
340
341     setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i16, Custom);
342
343     setTruncStoreAction(MVT::i64, MVT::i16, Expand);
344
345     setOperationAction(ISD::FP16_TO_FP, MVT::i16, Promote);
346     AddPromotedToType(ISD::FP16_TO_FP, MVT::i16, MVT::i32);
347     setOperationAction(ISD::FP_TO_FP16, MVT::i16, Promote);
348     AddPromotedToType(ISD::FP_TO_FP16, MVT::i16, MVT::i32);
349
350     setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::i16, Promote);
351     setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::i16, Promote);
352     setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::i16, Promote);
353     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i16, Promote);
354
355     // F16 - Constant Actions.
356     setOperationAction(ISD::ConstantFP, MVT::f16, Legal);
357
358     // F16 - Load/Store Actions.
359     setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::f16, Promote);
360     AddPromotedToType(ISD::LOAD, MVT::f16, MVT::i16);
361     setOperationAction(ISD::STORE, MVT::f16, Promote);
362     AddPromotedToType(ISD::STORE, MVT::f16, MVT::i16);
363
364     // F16 - VOP1 Actions.
365     setOperationAction(ISD::FP_ROUND, MVT::f16, Custom);
366     setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f16, Promote);
367     setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f16, Promote);
368     setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::f16, Promote);
369     setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::f16, Promote);
370     setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::f16, Promote);
371     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::f16, Promote);
372     setOperationAction(ISD::FROUND, MVT::f16, Custom);
373
374     // F16 - VOP2 Actions.
375     setOperationAction(ISD::BR_CC, MVT::f16, Expand);
376     setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f16, Expand);
377     setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::f16, Legal);
378     setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::f16, Legal);
379     setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f16, Custom);
380
381     // F16 - VOP3 Actions.
382     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f16, Legal);
383     if (!Subtarget->hasFP16Denormals())
384       setOperationAction(ISD::FMAD, MVT::f16, Legal);
385   }
386
387   if (Subtarget->hasVOP3PInsts()) {
388     for (MVT VT : {MVT::v2i16, MVT::v2f16}) {
389       for (unsigned Op = 0; Op < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Op) {
390         switch (Op) {
391         case ISD::LOAD:
392         case ISD::STORE:
393         case ISD::BUILD_VECTOR:
394         case ISD::BITCAST:
395         case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
396         case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
397         case ISD::INSERT_SUBVECTOR:
398         case ISD::EXTRACT_SUBVECTOR:
399         case ISD::SCALAR_TO_VECTOR:
400           break;
401         case ISD::CONCAT_VECTORS:
402           setOperationAction(Op, VT, Custom);
403           break;
404         default:
405           setOperationAction(Op, VT, Expand);
406           break;
407         }
408       }
409     }
410
411     // XXX - Do these do anything? Vector constants turn into build_vector.
412     setOperationAction(ISD::Constant, MVT::v2i16, Legal);
413     setOperationAction(ISD::ConstantFP, MVT::v2f16, Legal);
414
415     setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2i16, Promote);
416     AddPromotedToType(ISD::STORE, MVT::v2i16, MVT::i32);
417     setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2f16, Promote);
418     AddPromotedToType(ISD::STORE, MVT::v2f16, MVT::i32);
419
420     setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2i16, Promote);
421     AddPromotedToType(ISD::LOAD, MVT::v2i16, MVT::i32);
422     setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2f16, Promote);
423     AddPromotedToType(ISD::LOAD, MVT::v2f16, MVT::i32);
424
425     setOperationAction(ISD::AND, MVT::v2i16, Promote);
426     AddPromotedToType(ISD::AND, MVT::v2i16, MVT::i32);
427     setOperationAction(ISD::OR, MVT::v2i16, Promote);
428     AddPromotedToType(ISD::OR, MVT::v2i16, MVT::i32);
429     setOperationAction(ISD::XOR, MVT::v2i16, Promote);
430     AddPromotedToType(ISD::XOR, MVT::v2i16, MVT::i32);
431     setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::v2i16, Promote);
432     AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::v2i16, MVT::i32);
433     setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::v2f16, Promote);
434     AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::v2f16, MVT::i32);
435
436     setOperationAction(ISD::ADD, MVT::v2i16, Legal);
437     setOperationAction(ISD::SUB, MVT::v2i16, Legal);
438     setOperationAction(ISD::MUL, MVT::v2i16, Legal);
439     setOperationAction(ISD::SHL, MVT::v2i16, Legal);
440     setOperationAction(ISD::SRL, MVT::v2i16, Legal);
441     setOperationAction(ISD::SRA, MVT::v2i16, Legal);
442     setOperationAction(ISD::SMIN, MVT::v2i16, Legal);
443     setOperationAction(ISD::UMIN, MVT::v2i16, Legal);
444     setOperationAction(ISD::SMAX, MVT::v2i16, Legal);
445     setOperationAction(ISD::UMAX, MVT::v2i16, Legal);
446
447     setOperationAction(ISD::FADD, MVT::v2f16, Legal);
448     setOperationAction(ISD::FNEG, MVT::v2f16, Legal);
449     setOperationAction(ISD::FMUL, MVT::v2f16, Legal);
450     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::v2f16, Legal);
451     setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::v2f16, Legal);
452     setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::v2f16, Legal);
453
454     // This isn't really legal, but this avoids the legalizer unrolling it (and
455     // allows matching fneg (fabs x) patterns)
456     setOperationAction(ISD::FABS, MVT::v2f16, Legal);
457
458     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2i16, Custom);
459     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2f16, Custom);
460
461     setOperationAction(ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v2i32, Expand);
462     setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v2i32, Expand);
463     setOperationAction(ISD::FP_EXTEND, MVT::v2f32, Expand);
464   } else {
465     setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::v2i16, Custom);
466     setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::v2f16, Custom);
467   }
468
469   for (MVT VT : { MVT::v4i16, MVT::v4f16, MVT::v2i8, MVT::v4i8, MVT::v8i8 }) {
470     setOperationAction(ISD::SELECT, VT, Custom);
471   }
472
473   setTargetDAGCombine(ISD::FADD);
474   setTargetDAGCombine(ISD::FSUB);
475   setTargetDAGCombine(ISD::FMINNUM);
476   setTargetDAGCombine(ISD::FMAXNUM);
477   setTargetDAGCombine(ISD::SMIN);
478   setTargetDAGCombine(ISD::SMAX);
479   setTargetDAGCombine(ISD::UMIN);
480   setTargetDAGCombine(ISD::UMAX);
481   setTargetDAGCombine(ISD::SETCC);
482   setTargetDAGCombine(ISD::AND);
483   setTargetDAGCombine(ISD::OR);
484   setTargetDAGCombine(ISD::XOR);
485   setTargetDAGCombine(ISD::SINT_TO_FP);
486   setTargetDAGCombine(ISD::UINT_TO_FP);
487   setTargetDAGCombine(ISD::FCANONICALIZE);
488   setTargetDAGCombine(ISD::SCALAR_TO_VECTOR);
489   setTargetDAGCombine(ISD::ZERO_EXTEND);
490
491   // All memory operations. Some folding on the pointer operand is done to help
492   // matching the constant offsets in the addressing modes.
493   setTargetDAGCombine(ISD::LOAD);
494   setTargetDAGCombine(ISD::STORE);
495   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD);
496   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_STORE);
497   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP);
498   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS);
499   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_SWAP);
500   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD);
501   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB);
502   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_AND);
503   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_OR);
504   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR);
505   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND);
506   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN);
507   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX);
508   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN);
509   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX);
510
511   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
512 }
513
514 const SISubtarget *SITargetLowering::getSubtarget() const {
515   return static_cast<const SISubtarget *>(Subtarget);
516 }
517
518 //===----------------------------------------------------------------------===//
519 // TargetLowering queries
520 //===----------------------------------------------------------------------===//
521
522 bool SITargetLowering::isShuffleMaskLegal(const SmallVectorImpl<int> &,
523                                           EVT) const {
524   // SI has some legal vector types, but no legal vector operations. Say no
525   // shuffles are legal in order to prefer scalarizing some vector operations.
526   return false;
527 }
528
529 bool SITargetLowering::getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInfo &Info,
530                                           const CallInst &CI,
531                                           unsigned IntrID) const {
532   switch (IntrID) {
533   case Intrinsic::amdgcn_atomic_inc:
534   case Intrinsic::amdgcn_atomic_dec: {
535     Info.opc = ISD::INTRINSIC_W_CHAIN;
536     Info.memVT = MVT::getVT(CI.getType());
537     Info.ptrVal = CI.getOperand(0);
538     Info.align = 0;
539
540     const ConstantInt *Vol = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(4));
541     Info.vol = !Vol || !Vol->isNullValue();
542     Info.readMem = true;
543     Info.writeMem = true;
544     return true;
545   }
546   default:
547     return false;
548   }
549 }
550
551 bool SITargetLowering::getAddrModeArguments(IntrinsicInst *II,
552                                             SmallVectorImpl<Value*> &Ops,
553                                             Type *&AccessTy) const {
554   switch (II->getIntrinsicID()) {
555   case Intrinsic::amdgcn_atomic_inc:
556   case Intrinsic::amdgcn_atomic_dec: {
557     Value *Ptr = II->getArgOperand(0);
558     AccessTy = II->getType();
559     Ops.push_back(Ptr);
560     return true;
561   }
562   default:
563     return false;
564   }
565 }
566
567 bool SITargetLowering::isLegalFlatAddressingMode(const AddrMode &AM) const {
568   // Flat instructions do not have offsets, and only have the register
569   // address.
570   return AM.BaseOffs == 0 && (AM.Scale == 0 || AM.Scale == 1);
571 }
572
573 bool SITargetLowering::isLegalMUBUFAddressingMode(const AddrMode &AM) const {
574   // MUBUF / MTBUF instructions have a 12-bit unsigned byte offset, and
575   // additionally can do r + r + i with addr64. 32-bit has more addressing
576   // mode options. Depending on the resource constant, it can also do
577   // (i64 r0) + (i32 r1) * (i14 i).
578   //
579   // Private arrays end up using a scratch buffer most of the time, so also
580   // assume those use MUBUF instructions. Scratch loads / stores are currently
581   // implemented as mubuf instructions with offen bit set, so slightly
582   // different than the normal addr64.
583   if (!isUInt<12>(AM.BaseOffs))
584     return false;
585
586   // FIXME: Since we can split immediate into soffset and immediate offset,
587   // would it make sense to allow any immediate?
588
589   switch (AM.Scale) {
590   case 0: // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
591     return true;
592   case 1:
593     return true; // We have r + r or r + i.
594   case 2:
595     if (AM.HasBaseReg) {
596       // Reject 2 * r + r.
597       return false;
598     }
599
600     // Allow 2 * r as r + r
601     // Or  2 * r + i is allowed as r + r + i.
602     return true;
603   default: // Don't allow n * r
604     return false;
605   }
606 }
607
608 bool SITargetLowering::isLegalAddressingMode(const DataLayout &DL,
609                                              const AddrMode &AM, Type *Ty,
610                                              unsigned AS) const {
611   // No global is ever allowed as a base.
612   if (AM.BaseGV)
613     return false;
614
615   if (AS == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS) {
616     if (Subtarget->getGeneration() >= SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
617       // Assume the we will use FLAT for all global memory accesses
618       // on VI.
619       // FIXME: This assumption is currently wrong.  On VI we still use
620       // MUBUF instructions for the r + i addressing mode.  As currently
621       // implemented, the MUBUF instructions only work on buffer < 4GB.
622       // It may be possible to support > 4GB buffers with MUBUF instructions,
623       // by setting the stride value in the resource descriptor which would
624       // increase the size limit to (stride * 4GB).  However, this is risky,
625       // because it has never been validated.
626       return isLegalFlatAddressingMode(AM);
627     }
628
629     return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
630   } else if (AS == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS) {
631     // If the offset isn't a multiple of 4, it probably isn't going to be
632     // correctly aligned.
633     // FIXME: Can we get the real alignment here?
634     if (AM.BaseOffs % 4 != 0)
635       return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
636
637     // There are no SMRD extloads, so if we have to do a small type access we
638     // will use a MUBUF load.
639     // FIXME?: We also need to do this if unaligned, but we don't know the
640     // alignment here.
641     if (DL.getTypeStoreSize(Ty) < 4)
642       return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
643
644     if (Subtarget->getGeneration() == SISubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
645       // SMRD instructions have an 8-bit, dword offset on SI.
646       if (!isUInt<8>(AM.BaseOffs / 4))
647         return false;
648     } else if (Subtarget->getGeneration() == SISubtarget::SEA_ISLANDS) {
649       // On CI+, this can also be a 32-bit literal constant offset. If it fits
650       // in 8-bits, it can use a smaller encoding.
651       if (!isUInt<32>(AM.BaseOffs / 4))
652         return false;
653     } else if (Subtarget->getGeneration() >= SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
654       // On VI, these use the SMEM format and the offset is 20-bit in bytes.
655       if (!isUInt<20>(AM.BaseOffs))
656         return false;
657     } else
658       llvm_unreachable("unhandled generation");
659
660     if (AM.Scale == 0) // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
661       return true;
662
663     if (AM.Scale == 1 && AM.HasBaseReg)
664       return true;
665
666     return false;
667
668   } else if (AS == AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS) {
669     return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
670   } else if (AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ||
671              AS == AMDGPUASI.REGION_ADDRESS) {
672     // Basic, single offset DS instructions allow a 16-bit unsigned immediate
673     // field.
674     // XXX - If doing a 4-byte aligned 8-byte type access, we effectively have
675     // an 8-bit dword offset but we don't know the alignment here.
676     if (!isUInt<16>(AM.BaseOffs))
677       return false;
678
679     if (AM.Scale == 0) // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
680       return true;
681
682     if (AM.Scale == 1 && AM.HasBaseReg)
683       return true;
684
685     return false;
686   } else if (AS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS ||
687              AS == AMDGPUASI.UNKNOWN_ADDRESS_SPACE) {
688     // For an unknown address space, this usually means that this is for some
689     // reason being used for pure arithmetic, and not based on some addressing
690     // computation. We don't have instructions that compute pointers with any
691     // addressing modes, so treat them as having no offset like flat
692     // instructions.
693     return isLegalFlatAddressingMode(AM);
694   } else {
695     llvm_unreachable("unhandled address space");
696   }
697 }
698
699 bool SITargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT VT,
700                                                       unsigned AddrSpace,
701                                                       unsigned Align,
702                                                       bool *IsFast) const {
703   if (IsFast)
704     *IsFast = false;
705
706   // TODO: I think v3i32 should allow unaligned accesses on CI with DS_READ_B96,
707   // which isn't a simple VT.
708   // Until MVT is extended to handle this, simply check for the size and
709   // rely on the condition below: allow accesses if the size is a multiple of 4.
710   if (VT == MVT::Other || (VT != MVT::Other && VT.getSizeInBits() > 1024 &&
711                            VT.getStoreSize() > 16)) {
712     return false;
713   }
714
715   if (AddrSpace == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ||
716       AddrSpace == AMDGPUASI.REGION_ADDRESS) {
717     // ds_read/write_b64 require 8-byte alignment, but we can do a 4 byte
718     // aligned, 8 byte access in a single operation using ds_read2/write2_b32
719     // with adjacent offsets.
720     bool AlignedBy4 = (Align % 4 == 0);
721     if (IsFast)
722       *IsFast = AlignedBy4;
723
724     return AlignedBy4;
725   }
726
727   // FIXME: We have to be conservative here and assume that flat operations
728   // will access scratch.  If we had access to the IR function, then we
729   // could determine if any private memory was used in the function.
730   if (!Subtarget->hasUnalignedScratchAccess() &&
731       (AddrSpace == AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS ||
732        AddrSpace == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS)) {
733     return false;
734   }
735
736   if (Subtarget->hasUnalignedBufferAccess()) {
737     // If we have an uniform constant load, it still requires using a slow
738     // buffer instruction if unaligned.
739     if (IsFast) {
740       *IsFast = (AddrSpace == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS) ?
741         (Align % 4 == 0) : true;
742     }
743
744     return true;
745   }
746
747   // Smaller than dword value must be aligned.
748   if (VT.bitsLT(MVT::i32))
749     return false;
750
751   // 8.1.6 - For Dword or larger reads or writes, the two LSBs of the
752   // byte-address are ignored, thus forcing Dword alignment.
753   // This applies to private, global, and constant memory.
754   if (IsFast)
755     *IsFast = true;
756
757   return VT.bitsGT(MVT::i32) && Align % 4 == 0;
758 }
759
760 EVT SITargetLowering::getOptimalMemOpType(uint64_t Size, unsigned DstAlign,
761                                           unsigned SrcAlign, bool IsMemset,
762                                           bool ZeroMemset,
763                                           bool MemcpyStrSrc,
764                                           MachineFunction &MF) const {
765   // FIXME: Should account for address space here.
766
767   // The default fallback uses the private pointer size as a guess for a type to
768   // use. Make sure we switch these to 64-bit accesses.
769
770   if (Size >= 16 && DstAlign >= 4) // XXX: Should only do for global
771     return MVT::v4i32;
772
773   if (Size >= 8 && DstAlign >= 4)
774     return MVT::v2i32;
775
776   // Use the default.
777   return MVT::Other;
778 }
779
780 static bool isFlatGlobalAddrSpace(unsigned AS, AMDGPUAS AMDGPUASI) {
781   return AS == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS ||
782          AS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS ||
783          AS == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS;
784 }
785
786 bool SITargetLowering::isNoopAddrSpaceCast(unsigned SrcAS,
787                                            unsigned DestAS) const {
788   return isFlatGlobalAddrSpace(SrcAS, AMDGPUASI) &&
789          isFlatGlobalAddrSpace(DestAS, AMDGPUASI);
790 }
791
792 bool SITargetLowering::isMemOpHasNoClobberedMemOperand(const SDNode *N) const {
793   const MemSDNode *MemNode = cast<MemSDNode>(N);
794   const Value *Ptr = MemNode->getMemOperand()->getValue();
795   const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Ptr);
796   return I && I->getMetadata("amdgpu.noclobber");
797 }
798
799 bool SITargetLowering::isCheapAddrSpaceCast(unsigned SrcAS,
800                                             unsigned DestAS) const {
801   // Flat -> private/local is a simple truncate.
802   // Flat -> global is no-op
803   if (SrcAS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS)
804     return true;
805
806   return isNoopAddrSpaceCast(SrcAS, DestAS);
807 }
808
809 bool SITargetLowering::isMemOpUniform(const SDNode *N) const {
810   const MemSDNode *MemNode = cast<MemSDNode>(N);
811
812   return AMDGPU::isUniformMMO(MemNode->getMemOperand());
813 }
814
815 TargetLoweringBase::LegalizeTypeAction
816 SITargetLowering::getPreferredVectorAction(EVT VT) const {
817   if (VT.getVectorNumElements() != 1 && VT.getScalarType().bitsLE(MVT::i16))
818     return TypeSplitVector;
819
820   return TargetLoweringBase::getPreferredVectorAction(VT);
821 }
822
823 bool SITargetLowering::shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
824                                                          Type *Ty) const {
825   // FIXME: Could be smarter if called for vector constants.
826   return true;
827 }
828
829 bool SITargetLowering::isTypeDesirableForOp(unsigned Op, EVT VT) const {
830   if (Subtarget->has16BitInsts() && VT == MVT::i16) {
831     switch (Op) {
832     case ISD::LOAD:
833     case ISD::STORE:
834
835     // These operations are done with 32-bit instructions anyway.
836     case ISD::AND:
837     case ISD::OR:
838     case ISD::XOR:
839     case ISD::SELECT:
840       // TODO: Extensions?
841       return true;
842     default:
843       return false;
844     }
845   }
846
847   // SimplifySetCC uses this function to determine whether or not it should
848   // create setcc with i1 operands.  We don't have instructions for i1 setcc.
849   if (VT == MVT::i1 && Op == ISD::SETCC)
850     return false;
851
852   return TargetLowering::isTypeDesirableForOp(Op, VT);
853 }
854
855 SDValue SITargetLowering::lowerKernArgParameterPtr(SelectionDAG &DAG,
856                                                    const SDLoc &SL,
857                                                    SDValue Chain,
858                                                    uint64_t Offset) const {
859   const DataLayout &DL = DAG.getDataLayout();
860   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
861   const SIRegisterInfo *TRI = getSubtarget()->getRegisterInfo();
862   unsigned InputPtrReg = TRI->getPreloadedValue(MF,
863                                                 SIRegisterInfo::KERNARG_SEGMENT_PTR);
864
865   MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
866   MVT PtrVT = getPointerTy(DL, AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS);
867   SDValue BasePtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, SL,
868                                        MRI.getLiveInVirtReg(InputPtrReg), PtrVT);
869   return DAG.getNode(ISD::ADD, SL, PtrVT, BasePtr,
870                      DAG.getConstant(Offset, SL, PtrVT));
871 }
872
873 SDValue SITargetLowering::convertArgType(SelectionDAG &DAG, EVT VT, EVT MemVT,
874                                          const SDLoc &SL, SDValue Val,
875                                          bool Signed,
876                                          const ISD::InputArg *Arg) const {
877   if (Arg && (Arg->Flags.isSExt() || Arg->Flags.isZExt()) &&
878       VT.bitsLT(MemVT)) {
879     unsigned Opc = Arg->Flags.isZExt() ? ISD::AssertZext : ISD::AssertSext;
880     Val = DAG.getNode(Opc, SL, MemVT, Val, DAG.getValueType(VT));
881   }
882
883   if (MemVT.isFloatingPoint())
884     Val = getFPExtOrFPTrunc(DAG, Val, SL, VT);
885   else if (Signed)
886     Val = DAG.getSExtOrTrunc(Val, SL, VT);
887   else
888     Val = DAG.getZExtOrTrunc(Val, SL, VT);
889
890   return Val;
891 }
892
893 SDValue SITargetLowering::lowerKernargMemParameter(
894   SelectionDAG &DAG, EVT VT, EVT MemVT,
895   const SDLoc &SL, SDValue Chain,
896   uint64_t Offset, bool Signed,
897   const ISD::InputArg *Arg) const {
898   const DataLayout &DL = DAG.getDataLayout();
899   Type *Ty = MemVT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
900   PointerType *PtrTy = PointerType::get(Ty, AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS);
901   MachinePointerInfo PtrInfo(UndefValue::get(PtrTy));
902
903   unsigned Align = DL.getABITypeAlignment(Ty);
904
905   SDValue Ptr = lowerKernArgParameterPtr(DAG, SL, Chain, Offset);
906   SDValue Load = DAG.getLoad(MemVT, SL, Chain, Ptr, PtrInfo, Align,
907                              MachineMemOperand::MONonTemporal |
908                              MachineMemOperand::MODereferenceable |
909                              MachineMemOperand::MOInvariant);
910
911   SDValue Val = convertArgType(DAG, VT, MemVT, SL, Load, Signed, Arg);
912   return DAG.getMergeValues({ Val, Load.getValue(1) }, SL);
913 }
914
915 static void processShaderInputArgs(SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Splits,
916                                    CallingConv::ID CallConv,
917                                    ArrayRef<ISD::InputArg> Ins,
918                                    BitVector &Skipped,
919                                    FunctionType *FType,
920                                    SIMachineFunctionInfo *Info) {
921   for (unsigned I = 0, E = Ins.size(), PSInputNum = 0; I != E; ++I) {
922     const ISD::InputArg &Arg = Ins[I];
923
924     // First check if it's a PS input addr.
925     if (CallConv == CallingConv::AMDGPU_PS && !Arg.Flags.isInReg() &&
926         !Arg.Flags.isByVal() && PSInputNum <= 15) {
927
928       if (!Arg.Used && !Info->isPSInputAllocated(PSInputNum)) {
929         // We can safely skip PS inputs.
930         Skipped.set(I);
931         ++PSInputNum;
932         continue;
933       }
934
935       Info->markPSInputAllocated(PSInputNum);
936       if (Arg.Used)
937         Info->markPSInputEnabled(PSInputNum);
938
939       ++PSInputNum;
940     }
941
942     // Second split vertices into their elements.
943     if (Arg.VT.isVector()) {
944       ISD::InputArg NewArg = Arg;
945       NewArg.Flags.setSplit();
946       NewArg.VT = Arg.VT.getVectorElementType();
947
948       // We REALLY want the ORIGINAL number of vertex elements here, e.g. a
949       // three or five element vertex only needs three or five registers,
950       // NOT four or eight.
951       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.getOrigArgIndex());
952       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
953
954       for (unsigned J = 0; J != NumElements; ++J) {
955         Splits.push_back(NewArg);
956         NewArg.PartOffset += NewArg.VT.getStoreSize();
957       }
958     } else {
959       Splits.push_back(Arg);
960     }
961   }
962 }
963
964 // Allocate special inputs passed in VGPRs.
965 static void allocateSpecialInputVGPRs(CCState &CCInfo,
966                                       MachineFunction &MF,
967                                       const SIRegisterInfo &TRI,
968                                       SIMachineFunctionInfo &Info) {
969   if (Info.hasWorkItemIDX()) {
970     unsigned Reg = TRI.getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_X);
971     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
972     CCInfo.AllocateReg(Reg);
973   }
974
975   if (Info.hasWorkItemIDY()) {
976     unsigned Reg = TRI.getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_Y);
977     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
978     CCInfo.AllocateReg(Reg);
979   }
980
981   if (Info.hasWorkItemIDZ()) {
982     unsigned Reg = TRI.getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_Z);
983     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
984     CCInfo.AllocateReg(Reg);
985   }
986 }
987
988 // Allocate special inputs passed in user SGPRs.
989 static void allocateHSAUserSGPRs(CCState &CCInfo,
990                                  MachineFunction &MF,
991                                  const SIRegisterInfo &TRI,
992                                  SIMachineFunctionInfo &Info) {
993   if (Info.hasPrivateMemoryInputPtr()) {
994     unsigned PrivateMemoryPtrReg = Info.addPrivateMemoryPtr(TRI);
995     MF.addLiveIn(PrivateMemoryPtrReg, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
996     CCInfo.AllocateReg(PrivateMemoryPtrReg);
997   }
998
999   // FIXME: How should these inputs interact with inreg / custom SGPR inputs?
1000   if (Info.hasPrivateSegmentBuffer()) {
1001     unsigned PrivateSegmentBufferReg = Info.addPrivateSegmentBuffer(TRI);
1002     MF.addLiveIn(PrivateSegmentBufferReg, &AMDGPU::SGPR_128RegClass);
1003     CCInfo.AllocateReg(PrivateSegmentBufferReg);
1004   }
1005
1006   if (Info.hasDispatchPtr()) {
1007     unsigned DispatchPtrReg = Info.addDispatchPtr(TRI);
1008     MF.addLiveIn(DispatchPtrReg, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
1009     CCInfo.AllocateReg(DispatchPtrReg);
1010   }
1011
1012   if (Info.hasQueuePtr()) {
1013     unsigned QueuePtrReg = Info.addQueuePtr(TRI);
1014     MF.addLiveIn(QueuePtrReg, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
1015     CCInfo.AllocateReg(QueuePtrReg);
1016   }
1017
1018   if (Info.hasKernargSegmentPtr()) {
1019     unsigned InputPtrReg = Info.addKernargSegmentPtr(TRI);
1020     MF.addLiveIn(InputPtrReg, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
1021     CCInfo.AllocateReg(InputPtrReg);
1022   }
1023
1024   if (Info.hasDispatchID()) {
1025     unsigned DispatchIDReg = Info.addDispatchID(TRI);
1026     MF.addLiveIn(DispatchIDReg, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
1027     CCInfo.AllocateReg(DispatchIDReg);
1028   }
1029
1030   if (Info.hasFlatScratchInit()) {
1031     unsigned FlatScratchInitReg = Info.addFlatScratchInit(TRI);
1032     MF.addLiveIn(FlatScratchInitReg, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
1033     CCInfo.AllocateReg(FlatScratchInitReg);
1034   }
1035
1036   // TODO: Add GridWorkGroupCount user SGPRs when used. For now with HSA we read
1037   // these from the dispatch pointer.
1038 }
1039
1040 // Allocate special input registers that are initialized per-wave.
1041 static void allocateSystemSGPRs(CCState &CCInfo,
1042                                 MachineFunction &MF,
1043                                 SIMachineFunctionInfo &Info,
1044                                 bool IsShader) {
1045   if (Info.hasWorkGroupIDX()) {
1046     unsigned Reg = Info.addWorkGroupIDX();
1047     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
1048     CCInfo.AllocateReg(Reg);
1049   }
1050
1051   if (Info.hasWorkGroupIDY()) {
1052     unsigned Reg = Info.addWorkGroupIDY();
1053     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
1054     CCInfo.AllocateReg(Reg);
1055   }
1056
1057   if (Info.hasWorkGroupIDZ()) {
1058     unsigned Reg = Info.addWorkGroupIDZ();
1059     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
1060     CCInfo.AllocateReg(Reg);
1061   }
1062
1063   if (Info.hasWorkGroupInfo()) {
1064     unsigned Reg = Info.addWorkGroupInfo();
1065     MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
1066     CCInfo.AllocateReg(Reg);
1067   }
1068
1069   if (Info.hasPrivateSegmentWaveByteOffset()) {
1070     // Scratch wave offset passed in system SGPR.
1071     unsigned PrivateSegmentWaveByteOffsetReg;
1072
1073     if (IsShader) {
1074       PrivateSegmentWaveByteOffsetReg = findFirstFreeSGPR(CCInfo);
1075       Info.setPrivateSegmentWaveByteOffset(PrivateSegmentWaveByteOffsetReg);
1076     } else
1077       PrivateSegmentWaveByteOffsetReg = Info.addPrivateSegmentWaveByteOffset();
1078
1079     MF.addLiveIn(PrivateSegmentWaveByteOffsetReg, &AMDGPU::SGPR_32RegClass);
1080     CCInfo.AllocateReg(PrivateSegmentWaveByteOffsetReg);
1081   }
1082 }
1083
1084 static void reservePrivateMemoryRegs(const TargetMachine &TM,
1085                                      MachineFunction &MF,
1086                                      const SIRegisterInfo &TRI,
1087                                      SIMachineFunctionInfo &Info) {
1088   // Now that we've figured out where the scratch register inputs are, see if
1089   // should reserve the arguments and use them directly.
1090   bool HasStackObjects = MF.getFrameInfo().hasStackObjects();
1091
1092   // Record that we know we have non-spill stack objects so we don't need to
1093   // check all stack objects later.
1094   if (HasStackObjects)
1095     Info.setHasNonSpillStackObjects(true);
1096
1097   // Everything live out of a block is spilled with fast regalloc, so it's
1098   // almost certain that spilling will be required.
1099   if (TM.getOptLevel() == CodeGenOpt::None)
1100     HasStackObjects = true;
1101
1102   const SISubtarget &ST = MF.getSubtarget<SISubtarget>();
1103   if (ST.isAmdCodeObjectV2(MF)) {
1104     if (HasStackObjects) {
1105       // If we have stack objects, we unquestionably need the private buffer
1106       // resource. For the Code Object V2 ABI, this will be the first 4 user
1107       // SGPR inputs. We can reserve those and use them directly.
1108
1109       unsigned PrivateSegmentBufferReg = TRI.getPreloadedValue(
1110         MF, SIRegisterInfo::PRIVATE_SEGMENT_BUFFER);
1111       Info.setScratchRSrcReg(PrivateSegmentBufferReg);
1112
1113       unsigned PrivateSegmentWaveByteOffsetReg = TRI.getPreloadedValue(
1114         MF, SIRegisterInfo::PRIVATE_SEGMENT_WAVE_BYTE_OFFSET);
1115       Info.setScratchWaveOffsetReg(PrivateSegmentWaveByteOffsetReg);
1116     } else {
1117       unsigned ReservedBufferReg
1118         = TRI.reservedPrivateSegmentBufferReg(MF);
1119       unsigned ReservedOffsetReg
1120         = TRI.reservedPrivateSegmentWaveByteOffsetReg(MF);
1121
1122       // We tentatively reserve the last registers (skipping the last two
1123       // which may contain VCC). After register allocation, we'll replace
1124       // these with the ones immediately after those which were really
1125       // allocated. In the prologue copies will be inserted from the argument
1126       // to these reserved registers.
1127       Info.setScratchRSrcReg(ReservedBufferReg);
1128       Info.setScratchWaveOffsetReg(ReservedOffsetReg);
1129     }
1130   } else {
1131     unsigned ReservedBufferReg = TRI.reservedPrivateSegmentBufferReg(MF);
1132
1133     // Without HSA, relocations are used for the scratch pointer and the
1134     // buffer resource setup is always inserted in the prologue. Scratch wave
1135     // offset is still in an input SGPR.
1136     Info.setScratchRSrcReg(ReservedBufferReg);
1137
1138     if (HasStackObjects) {
1139       unsigned ScratchWaveOffsetReg = TRI.getPreloadedValue(
1140         MF, SIRegisterInfo::PRIVATE_SEGMENT_WAVE_BYTE_OFFSET);
1141       Info.setScratchWaveOffsetReg(ScratchWaveOffsetReg);
1142     } else {
1143       unsigned ReservedOffsetReg
1144         = TRI.reservedPrivateSegmentWaveByteOffsetReg(MF);
1145       Info.setScratchWaveOffsetReg(ReservedOffsetReg);
1146     }
1147   }
1148 }
1149
1150 SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
1151     SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
1152     const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins, const SDLoc &DL,
1153     SelectionDAG &DAG, SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
1154   const SIRegisterInfo *TRI = getSubtarget()->getRegisterInfo();
1155
1156   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1157   FunctionType *FType = MF.getFunction()->getFunctionType();
1158   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
1159   const SISubtarget &ST = MF.getSubtarget<SISubtarget>();
1160
1161   if (Subtarget->isAmdHsaOS() && AMDGPU::isShader(CallConv)) {
1162     const Function *Fn = MF.getFunction();
1163     DiagnosticInfoUnsupported NoGraphicsHSA(
1164         *Fn, "unsupported non-compute shaders with HSA", DL.getDebugLoc());
1165     DAG.getContext()->diagnose(NoGraphicsHSA);
1166     return DAG.getEntryNode();
1167   }
1168
1169   // Create stack objects that are used for emitting debugger prologue if
1170   // "amdgpu-debugger-emit-prologue" attribute was specified.
1171   if (ST.debuggerEmitPrologue())
1172     createDebuggerPrologueStackObjects(MF);
1173
1174   SmallVector<ISD::InputArg, 16> Splits;
1175   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
1176   BitVector Skipped(Ins.size());
1177   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(), ArgLocs,
1178                  *DAG.getContext());
1179
1180   bool IsShader = AMDGPU::isShader(CallConv);
1181   bool IsKernel = AMDGPU::isKernel(CallConv);
1182   bool IsEntryFunc = AMDGPU::isEntryFunctionCC(CallConv);
1183
1184   if (IsShader) {
1185     processShaderInputArgs(Splits, CallConv, Ins, Skipped, FType, Info);
1186
1187     // At least one interpolation mode must be enabled or else the GPU will
1188     // hang.
1189     //
1190     // Check PSInputAddr instead of PSInputEnable. The idea is that if the user
1191     // set PSInputAddr, the user wants to enable some bits after the compilation
1192     // based on run-time states. Since we can't know what the final PSInputEna
1193     // will look like, so we shouldn't do anything here and the user should take
1194     // responsibility for the correct programming.
1195     //
1196     // Otherwise, the following restrictions apply:
1197     // - At least one of PERSP_* (0xF) or LINEAR_* (0x70) must be enabled.
1198     // - If POS_W_FLOAT (11) is enabled, at least one of PERSP_* must be
1199     //   enabled too.
1200     if (CallConv == CallingConv::AMDGPU_PS &&
1201         ((Info->getPSInputAddr() & 0x7F) == 0 ||
1202          ((Info->getPSInputAddr() & 0xF) == 0 &&
1203           Info->isPSInputAllocated(11)))) {
1204       CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR0);
1205       CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR1);
1206       Info->markPSInputAllocated(0);
1207       Info->markPSInputEnabled(0);
1208     }
1209
1210     assert(!Info->hasDispatchPtr() &&
1211            !Info->hasKernargSegmentPtr() && !Info->hasFlatScratchInit() &&
1212            !Info->hasWorkGroupIDX() && !Info->hasWorkGroupIDY() &&
1213            !Info->hasWorkGroupIDZ() && !Info->hasWorkGroupInfo() &&
1214            !Info->hasWorkItemIDX() && !Info->hasWorkItemIDY() &&
1215            !Info->hasWorkItemIDZ());
1216   } else {
1217     assert(!IsKernel || (Info->hasWorkGroupIDX() && Info->hasWorkItemIDX()));
1218   }
1219
1220   if (IsEntryFunc) {
1221     allocateSpecialInputVGPRs(CCInfo, MF, *TRI, *Info);
1222     allocateHSAUserSGPRs(CCInfo, MF, *TRI, *Info);
1223   }
1224
1225   if (IsKernel) {
1226     analyzeFormalArgumentsCompute(CCInfo, Ins);
1227   } else {
1228     CCAssignFn *AssignFn = CCAssignFnForCall(CallConv, isVarArg);
1229     CCInfo.AnalyzeFormalArguments(Splits, AssignFn);
1230   }
1231
1232   SmallVector<SDValue, 16> Chains;
1233
1234   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), ArgIdx = 0; i != e; ++i) {
1235     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
1236     if (Skipped[i]) {
1237       InVals.push_back(DAG.getUNDEF(Arg.VT));
1238       continue;
1239     }
1240
1241     CCValAssign &VA = ArgLocs[ArgIdx++];
1242     MVT VT = VA.getLocVT();
1243
1244     if (IsEntryFunc && VA.isMemLoc()) {
1245       VT = Ins[i].VT;
1246       EVT MemVT = VA.getLocVT();
1247
1248       const uint64_t Offset = Subtarget->getExplicitKernelArgOffset(MF) +
1249         VA.getLocMemOffset();
1250       Info->setABIArgOffset(Offset + MemVT.getStoreSize());
1251
1252       // The first 36 bytes of the input buffer contains information about
1253       // thread group and global sizes.
1254       SDValue Arg = lowerKernargMemParameter(
1255         DAG, VT, MemVT, DL, Chain, Offset, Ins[i].Flags.isSExt(), &Ins[i]);
1256       Chains.push_back(Arg.getValue(1));
1257
1258       auto *ParamTy =
1259         dyn_cast<PointerType>(FType->getParamType(Ins[i].getOrigArgIndex()));
1260       if (Subtarget->getGeneration() == SISubtarget::SOUTHERN_ISLANDS &&
1261           ParamTy && ParamTy->getAddressSpace() == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS) {
1262         // On SI local pointers are just offsets into LDS, so they are always
1263         // less than 16-bits.  On CI and newer they could potentially be
1264         // real pointers, so we can't guarantee their size.
1265         Arg = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, Arg.getValueType(), Arg,
1266                           DAG.getValueType(MVT::i16));
1267       }
1268
1269       InVals.push_back(Arg);
1270       continue;
1271     }
1272
1273     if (VA.isMemLoc())
1274       report_fatal_error("memloc not supported with calling convention");
1275
1276     assert(VA.isRegLoc() && "Parameter must be in a register!");
1277
1278     unsigned Reg = VA.getLocReg();
1279     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg, VT);
1280
1281     Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
1282     SDValue Val = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
1283
1284     if (Arg.VT.isVector()) {
1285       // Build a vector from the registers
1286       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.getOrigArgIndex());
1287       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
1288
1289       SmallVector<SDValue, 4> Regs;
1290       Regs.push_back(Val);
1291       for (unsigned j = 1; j != NumElements; ++j) {
1292         Reg = ArgLocs[ArgIdx++].getLocReg();
1293         Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
1294
1295         SDValue Copy = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
1296         Regs.push_back(Copy);
1297       }
1298
1299       // Fill up the missing vector elements
1300       NumElements = Arg.VT.getVectorNumElements() - NumElements;
1301       Regs.append(NumElements, DAG.getUNDEF(VT));
1302
1303       InVals.push_back(DAG.getBuildVector(Arg.VT, DL, Regs));
1304       continue;
1305     }
1306
1307     InVals.push_back(Val);
1308   }
1309
1310   // Start adding system SGPRs.
1311   if (IsEntryFunc)
1312     allocateSystemSGPRs(CCInfo, MF, *Info, IsShader);
1313
1314   reservePrivateMemoryRegs(getTargetMachine(), MF, *TRI, *Info);
1315
1316   return Chains.empty() ? Chain :
1317     DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, Chains);
1318 }
1319
1320 SDValue
1321 SITargetLowering::LowerReturn(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv,
1322                               bool isVarArg,
1323                               const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
1324                               const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
1325                               const SDLoc &DL, SelectionDAG &DAG) const {
1326   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1327   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
1328
1329   if (!AMDGPU::isShader(CallConv))
1330     return AMDGPUTargetLowering::LowerReturn(Chain, CallConv, isVarArg, Outs,
1331                                              OutVals, DL, DAG);
1332
1333   Info->setIfReturnsVoid(Outs.size() == 0);
1334
1335   SmallVector<ISD::OutputArg, 48> Splits;
1336   SmallVector<SDValue, 48> SplitVals;
1337
1338   // Split vectors into their elements.
1339   for (unsigned i = 0, e = Outs.size(); i != e; ++i) {
1340     const ISD::OutputArg &Out = Outs[i];
1341
1342     if (Out.VT.isVector()) {
1343       MVT VT = Out.VT.getVectorElementType();
1344       ISD::OutputArg NewOut = Out;
1345       NewOut.Flags.setSplit();
1346       NewOut.VT = VT;
1347
1348       // We want the original number of vector elements here, e.g.
1349       // three or five, not four or eight.
1350       unsigned NumElements = Out.ArgVT.getVectorNumElements();
1351
1352       for (unsigned j = 0; j != NumElements; ++j) {
1353         SDValue Elem = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, VT, OutVals[i],
1354                                    DAG.getConstant(j, DL, MVT::i32));
1355         SplitVals.push_back(Elem);
1356         Splits.push_back(NewOut);
1357         NewOut.PartOffset += NewOut.VT.getStoreSize();
1358       }
1359     } else {
1360       SplitVals.push_back(OutVals[i]);
1361       Splits.push_back(Out);
1362     }
1363   }
1364
1365   // CCValAssign - represent the assignment of the return value to a location.
1366   SmallVector<CCValAssign, 48> RVLocs;
1367
1368   // CCState - Info about the registers and stack slots.
1369   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(), RVLocs,
1370                  *DAG.getContext());
1371
1372   // Analyze outgoing return values.
1373   AnalyzeReturn(CCInfo, Splits);
1374
1375   SDValue Flag;
1376   SmallVector<SDValue, 48> RetOps;
1377   RetOps.push_back(Chain); // Operand #0 = Chain (updated below)
1378
1379   // Copy the result values into the output registers.
1380   for (unsigned i = 0, realRVLocIdx = 0;
1381        i != RVLocs.size();
1382        ++i, ++realRVLocIdx) {
1383     CCValAssign &VA = RVLocs[i];
1384     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
1385
1386     SDValue Arg = SplitVals[realRVLocIdx];
1387
1388     // Copied from other backends.
1389     switch (VA.getLocInfo()) {
1390     default: llvm_unreachable("Unknown loc info!");
1391     case CCValAssign::Full:
1392       break;
1393     case CCValAssign::BCvt:
1394       Arg = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VA.getLocVT(), Arg);
1395       break;
1396     }
1397
1398     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, VA.getLocReg(), Arg, Flag);
1399     Flag = Chain.getValue(1);
1400     RetOps.push_back(DAG.getRegister(VA.getLocReg(), VA.getLocVT()));
1401   }
1402
1403   // Update chain and glue.
1404   RetOps[0] = Chain;
1405   if (Flag.getNode())
1406     RetOps.push_back(Flag);
1407
1408   unsigned Opc = Info->returnsVoid() ? AMDGPUISD::ENDPGM : AMDGPUISD::RETURN_TO_EPILOG;
1409   return DAG.getNode(Opc, DL, MVT::Other, RetOps);
1410 }
1411
1412 unsigned SITargetLowering::getRegisterByName(const char* RegName, EVT VT,
1413                                              SelectionDAG &DAG) const {
1414   unsigned Reg = StringSwitch<unsigned>(RegName)
1415     .Case("m0", AMDGPU::M0)
1416     .Case("exec", AMDGPU::EXEC)
1417     .Case("exec_lo", AMDGPU::EXEC_LO)
1418     .Case("exec_hi", AMDGPU::EXEC_HI)
1419     .Case("flat_scratch", AMDGPU::FLAT_SCR)
1420     .Case("flat_scratch_lo", AMDGPU::FLAT_SCR_LO)
1421     .Case("flat_scratch_hi", AMDGPU::FLAT_SCR_HI)
1422     .Default(AMDGPU::NoRegister);
1423
1424   if (Reg == AMDGPU::NoRegister) {
1425     report_fatal_error(Twine("invalid register name \""
1426                              + StringRef(RegName)  + "\"."));
1427
1428   }
1429
1430   if (Subtarget->getGeneration() == SISubtarget::SOUTHERN_ISLANDS &&
1431       Subtarget->getRegisterInfo()->regsOverlap(Reg, AMDGPU::FLAT_SCR)) {
1432     report_fatal_error(Twine("invalid register \""
1433                              + StringRef(RegName)  + "\" for subtarget."));
1434   }
1435
1436   switch (Reg) {
1437   case AMDGPU::M0:
1438   case AMDGPU::EXEC_LO:
1439   case AMDGPU::EXEC_HI:
1440   case AMDGPU::FLAT_SCR_LO:
1441   case AMDGPU::FLAT_SCR_HI:
1442     if (VT.getSizeInBits() == 32)
1443       return Reg;
1444     break;
1445   case AMDGPU::EXEC:
1446   case AMDGPU::FLAT_SCR:
1447     if (VT.getSizeInBits() == 64)
1448       return Reg;
1449     break;
1450   default:
1451     llvm_unreachable("missing register type checking");
1452   }
1453
1454   report_fatal_error(Twine("invalid type for register \""
1455                            + StringRef(RegName) + "\"."));
1456 }
1457
1458 // If kill is not the last instruction, split the block so kill is always a
1459 // proper terminator.
1460 MachineBasicBlock *SITargetLowering::splitKillBlock(MachineInstr &MI,
1461                                                     MachineBasicBlock *BB) const {
1462   const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
1463
1464   MachineBasicBlock::iterator SplitPoint(&MI);
1465   ++SplitPoint;
1466
1467   if (SplitPoint == BB->end()) {
1468     // Don't bother with a new block.
1469     MI.setDesc(TII->get(AMDGPU::SI_KILL_TERMINATOR));
1470     return BB;
1471   }
1472
1473   MachineFunction *MF = BB->getParent();
1474   MachineBasicBlock *SplitBB
1475     = MF->CreateMachineBasicBlock(BB->getBasicBlock());
1476
1477   MF->insert(++MachineFunction::iterator(BB), SplitBB);
1478   SplitBB->splice(SplitBB->begin(), BB, SplitPoint, BB->end());
1479
1480   SplitBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(BB);
1481   BB->addSuccessor(SplitBB);
1482
1483   MI.setDesc(TII->get(AMDGPU::SI_KILL_TERMINATOR));
1484   return SplitBB;
1485 }
1486
1487 // Do a v_movrels_b32 or v_movreld_b32 for each unique value of \p IdxReg in the
1488 // wavefront. If the value is uniform and just happens to be in a VGPR, this
1489 // will only do one iteration. In the worst case, this will loop 64 times.
1490 //
1491 // TODO: Just use v_readlane_b32 if we know the VGPR has a uniform value.
1492 static MachineBasicBlock::iterator emitLoadM0FromVGPRLoop(
1493   const SIInstrInfo *TII,
1494   MachineRegisterInfo &MRI,
1495   MachineBasicBlock &OrigBB,
1496   MachineBasicBlock &LoopBB,
1497   const DebugLoc &DL,
1498   const MachineOperand &IdxReg,
1499   unsigned InitReg,
1500   unsigned ResultReg,
1501   unsigned PhiReg,
1502   unsigned InitSaveExecReg,
1503   int Offset,
1504   bool UseGPRIdxMode) {
1505   MachineBasicBlock::iterator I = LoopBB.begin();
1506
1507   unsigned PhiExec = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
1508   unsigned NewExec = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
1509   unsigned CurrentIdxReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
1510   unsigned CondReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
1511
1512   BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(TargetOpcode::PHI), PhiReg)
1513     .addReg(InitReg)
1514     .addMBB(&OrigBB)
1515     .addReg(ResultReg)
1516     .addMBB(&LoopBB);
1517
1518   BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(TargetOpcode::PHI), PhiExec)
1519     .addReg(InitSaveExecReg)
1520     .addMBB(&OrigBB)
1521     .addReg(NewExec)
1522     .addMBB(&LoopBB);
1523
1524   // Read the next variant <- also loop target.
1525   BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_READFIRSTLANE_B32), CurrentIdxReg)
1526     .addReg(IdxReg.getReg(), getUndefRegState(IdxReg.isUndef()));
1527
1528   // Compare the just read M0 value to all possible Idx values.
1529   BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_CMP_EQ_U32_e64), CondReg)
1530     .addReg(CurrentIdxReg)
1531     .addReg(IdxReg.getReg(), 0, IdxReg.getSubReg());
1532
1533   if (UseGPRIdxMode) {
1534     unsigned IdxReg;
1535     if (Offset == 0) {
1536       IdxReg = CurrentIdxReg;
1537     } else {
1538       IdxReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
1539       BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_ADD_I32), IdxReg)
1540         .addReg(CurrentIdxReg, RegState::Kill)
1541         .addImm(Offset);
1542     }
1543
1544     MachineInstr *SetIdx =
1545       BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_IDX))
1546       .addReg(IdxReg, RegState::Kill);
1547     SetIdx->getOperand(2).setIsUndef();
1548   } else {
1549     // Move index from VCC into M0
1550     if (Offset == 0) {
1551       BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), AMDGPU::M0)
1552         .addReg(CurrentIdxReg, RegState::Kill);
1553     } else {
1554       BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_ADD_I32), AMDGPU::M0)
1555         .addReg(CurrentIdxReg, RegState::Kill)
1556         .addImm(Offset);
1557     }
1558   }
1559
1560   // Update EXEC, save the original EXEC value to VCC.
1561   BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_AND_SAVEEXEC_B64), NewExec)
1562     .addReg(CondReg, RegState::Kill);
1563
1564   MRI.setSimpleHint(NewExec, CondReg);
1565
1566   // Update EXEC, switch all done bits to 0 and all todo bits to 1.
1567   MachineInstr *InsertPt =
1568     BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_XOR_B64), AMDGPU::EXEC)
1569     .addReg(AMDGPU::EXEC)
1570     .addReg(NewExec);
1571
1572   // XXX - s_xor_b64 sets scc to 1 if the result is nonzero, so can we use
1573   // s_cbranch_scc0?
1574
1575   // Loop back to V_READFIRSTLANE_B32 if there are still variants to cover.
1576   BuildMI(LoopBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_CBRANCH_EXECNZ))
1577     .addMBB(&LoopBB);
1578
1579   return InsertPt->getIterator();
1580 }
1581
1582 // This has slightly sub-optimal regalloc when the source vector is killed by
1583 // the read. The register allocator does not understand that the kill is
1584 // per-workitem, so is kept alive for the whole loop so we end up not re-using a
1585 // subregister from it, using 1 more VGPR than necessary. This was saved when
1586 // this was expanded after register allocation.
1587 static MachineBasicBlock::iterator loadM0FromVGPR(const SIInstrInfo *TII,
1588                                                   MachineBasicBlock &MBB,
1589                                                   MachineInstr &MI,
1590                                                   unsigned InitResultReg,
1591                                                   unsigned PhiReg,
1592                                                   int Offset,
1593                                                   bool UseGPRIdxMode) {
1594   MachineFunction *MF = MBB.getParent();
1595   MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
1596   const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1597   MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1598
1599   unsigned DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
1600   unsigned SaveExec = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
1601   unsigned TmpExec = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
1602
1603   BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), TmpExec);
1604
1605   // Save the EXEC mask
1606   BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_MOV_B64), SaveExec)
1607     .addReg(AMDGPU::EXEC);
1608
1609   // To insert the loop we need to split the block. Move everything after this
1610   // point to a new block, and insert a new empty block between the two.
1611   MachineBasicBlock *LoopBB = MF->CreateMachineBasicBlock();
1612   MachineBasicBlock *RemainderBB = MF->CreateMachineBasicBlock();
1613   MachineFunction::iterator MBBI(MBB);
1614   ++MBBI;
1615
1616   MF->insert(MBBI, LoopBB);
1617   MF->insert(MBBI, RemainderBB);
1618
1619   LoopBB->addSuccessor(LoopBB);
1620   LoopBB->addSuccessor(RemainderBB);
1621
1622   // Move the rest of the block into a new block.
1623   RemainderBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(&MBB);
1624   RemainderBB->splice(RemainderBB->begin(), &MBB, I, MBB.end());
1625
1626   MBB.addSuccessor(LoopBB);
1627
1628   const MachineOperand *Idx = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::idx);
1629
1630   auto InsPt = emitLoadM0FromVGPRLoop(TII, MRI, MBB, *LoopBB, DL, *Idx,
1631                                       InitResultReg, DstReg, PhiReg, TmpExec,
1632                                       Offset, UseGPRIdxMode);
1633
1634   MachineBasicBlock::iterator First = RemainderBB->begin();
1635   BuildMI(*RemainderBB, First, DL, TII->get(AMDGPU::S_MOV_B64), AMDGPU::EXEC)
1636     .addReg(SaveExec);
1637
1638   return InsPt;
1639 }
1640
1641 // Returns subreg index, offset
1642 static std::pair<unsigned, int>
1643 computeIndirectRegAndOffset(const SIRegisterInfo &TRI,
1644                             const TargetRegisterClass *SuperRC,
1645                             unsigned VecReg,
1646                             int Offset) {
1647   int NumElts = SuperRC->getSize() / 4;
1648
1649   // Skip out of bounds offsets, or else we would end up using an undefined
1650   // register.
1651   if (Offset >= NumElts || Offset < 0)
1652     return std::make_pair(AMDGPU::sub0, Offset);
1653
1654   return std::make_pair(AMDGPU::sub0 + Offset, 0);
1655 }
1656
1657 // Return true if the index is an SGPR and was set.
1658 static bool setM0ToIndexFromSGPR(const SIInstrInfo *TII,
1659                                  MachineRegisterInfo &MRI,
1660                                  MachineInstr &MI,
1661                                  int Offset,
1662                                  bool UseGPRIdxMode,
1663                                  bool IsIndirectSrc) {
1664   MachineBasicBlock *MBB = MI.getParent();
1665   const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1666   MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1667
1668   const MachineOperand *Idx = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::idx);
1669   const TargetRegisterClass *IdxRC = MRI.getRegClass(Idx->getReg());
1670
1671   assert(Idx->getReg() != AMDGPU::NoRegister);
1672
1673   if (!TII->getRegisterInfo().isSGPRClass(IdxRC))
1674     return false;
1675
1676   if (UseGPRIdxMode) {
1677     unsigned IdxMode = IsIndirectSrc ?
1678       VGPRIndexMode::SRC0_ENABLE : VGPRIndexMode::DST_ENABLE;
1679     if (Offset == 0) {
1680       MachineInstr *SetOn =
1681           BuildMI(*MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_ON))
1682               .add(*Idx)
1683               .addImm(IdxMode);
1684
1685       SetOn->getOperand(3).setIsUndef();
1686     } else {
1687       unsigned Tmp = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
1688       BuildMI(*MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_ADD_I32), Tmp)
1689           .add(*Idx)
1690           .addImm(Offset);
1691       MachineInstr *SetOn =
1692         BuildMI(*MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_ON))
1693         .addReg(Tmp, RegState::Kill)
1694         .addImm(IdxMode);
1695
1696       SetOn->getOperand(3).setIsUndef();
1697     }
1698
1699     return true;
1700   }
1701
1702   if (Offset == 0) {
1703     BuildMI(*MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), AMDGPU::M0)
1704       .add(*Idx);
1705   } else {
1706     BuildMI(*MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_ADD_I32), AMDGPU::M0)
1707       .add(*Idx)
1708       .addImm(Offset);
1709   }
1710
1711   return true;
1712 }
1713
1714 // Control flow needs to be inserted if indexing with a VGPR.
1715 static MachineBasicBlock *emitIndirectSrc(MachineInstr &MI,
1716                                           MachineBasicBlock &MBB,
1717                                           const SISubtarget &ST) {
1718   const SIInstrInfo *TII = ST.getInstrInfo();
1719   const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
1720   MachineFunction *MF = MBB.getParent();
1721   MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
1722
1723   unsigned Dst = MI.getOperand(0).getReg();
1724   unsigned SrcReg = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::src)->getReg();
1725   int Offset = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::offset)->getImm();
1726
1727   const TargetRegisterClass *VecRC = MRI.getRegClass(SrcReg);
1728
1729   unsigned SubReg;
1730   std::tie(SubReg, Offset)
1731     = computeIndirectRegAndOffset(TRI, VecRC, SrcReg, Offset);
1732
1733   bool UseGPRIdxMode = ST.useVGPRIndexMode(EnableVGPRIndexMode);
1734
1735   if (setM0ToIndexFromSGPR(TII, MRI, MI, Offset, UseGPRIdxMode, true)) {
1736     MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1737     const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1738
1739     if (UseGPRIdxMode) {
1740       // TODO: Look at the uses to avoid the copy. This may require rescheduling
1741       // to avoid interfering with other uses, so probably requires a new
1742       // optimization pass.
1743       BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), Dst)
1744         .addReg(SrcReg, RegState::Undef, SubReg)
1745         .addReg(SrcReg, RegState::Implicit)
1746         .addReg(AMDGPU::M0, RegState::Implicit);
1747       BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_OFF));
1748     } else {
1749       BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOVRELS_B32_e32), Dst)
1750         .addReg(SrcReg, RegState::Undef, SubReg)
1751         .addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
1752     }
1753
1754     MI.eraseFromParent();
1755
1756     return &MBB;
1757   }
1758
1759   const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1760   MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1761
1762   unsigned PhiReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
1763   unsigned InitReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
1764
1765   BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), InitReg);
1766
1767   if (UseGPRIdxMode) {
1768     MachineInstr *SetOn = BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_ON))
1769       .addImm(0) // Reset inside loop.
1770       .addImm(VGPRIndexMode::SRC0_ENABLE);
1771     SetOn->getOperand(3).setIsUndef();
1772
1773     // Disable again after the loop.
1774     BuildMI(MBB, std::next(I), DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_OFF));
1775   }
1776
1777   auto InsPt = loadM0FromVGPR(TII, MBB, MI, InitReg, PhiReg, Offset, UseGPRIdxMode);
1778   MachineBasicBlock *LoopBB = InsPt->getParent();
1779
1780   if (UseGPRIdxMode) {
1781     BuildMI(*LoopBB, InsPt, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), Dst)
1782       .addReg(SrcReg, RegState::Undef, SubReg)
1783       .addReg(SrcReg, RegState::Implicit)
1784       .addReg(AMDGPU::M0, RegState::Implicit);
1785   } else {
1786     BuildMI(*LoopBB, InsPt, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOVRELS_B32_e32), Dst)
1787       .addReg(SrcReg, RegState::Undef, SubReg)
1788       .addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
1789   }
1790
1791   MI.eraseFromParent();
1792
1793   return LoopBB;
1794 }
1795
1796 static unsigned getMOVRELDPseudo(const TargetRegisterClass *VecRC) {
1797   switch (VecRC->getSize()) {
1798   case 4:
1799     return AMDGPU::V_MOVRELD_B32_V1;
1800   case 8:
1801     return AMDGPU::V_MOVRELD_B32_V2;
1802   case 16:
1803     return AMDGPU::V_MOVRELD_B32_V4;
1804   case 32:
1805     return AMDGPU::V_MOVRELD_B32_V8;
1806   case 64:
1807     return AMDGPU::V_MOVRELD_B32_V16;
1808   default:
1809     llvm_unreachable("unsupported size for MOVRELD pseudos");
1810   }
1811 }
1812
1813 static MachineBasicBlock *emitIndirectDst(MachineInstr &MI,
1814                                           MachineBasicBlock &MBB,
1815                                           const SISubtarget &ST) {
1816   const SIInstrInfo *TII = ST.getInstrInfo();
1817   const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
1818   MachineFunction *MF = MBB.getParent();
1819   MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
1820
1821   unsigned Dst = MI.getOperand(0).getReg();
1822   const MachineOperand *SrcVec = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::src);
1823   const MachineOperand *Idx = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::idx);
1824   const MachineOperand *Val = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::val);
1825   int Offset = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::offset)->getImm();
1826   const TargetRegisterClass *VecRC = MRI.getRegClass(SrcVec->getReg());
1827
1828   // This can be an immediate, but will be folded later.
1829   assert(Val->getReg());
1830
1831   unsigned SubReg;
1832   std::tie(SubReg, Offset) = computeIndirectRegAndOffset(TRI, VecRC,
1833                                                          SrcVec->getReg(),
1834                                                          Offset);
1835   bool UseGPRIdxMode = ST.useVGPRIndexMode(EnableVGPRIndexMode);
1836
1837   if (Idx->getReg() == AMDGPU::NoRegister) {
1838     MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1839     const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1840
1841     assert(Offset == 0);
1842
1843     BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), Dst)
1844         .add(*SrcVec)
1845         .add(*Val)
1846         .addImm(SubReg);
1847
1848     MI.eraseFromParent();
1849     return &MBB;
1850   }
1851
1852   if (setM0ToIndexFromSGPR(TII, MRI, MI, Offset, UseGPRIdxMode, false)) {
1853     MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1854     const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1855
1856     if (UseGPRIdxMode) {
1857       BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_indirect))
1858           .addReg(SrcVec->getReg(), RegState::Undef, SubReg) // vdst
1859           .add(*Val)
1860           .addReg(Dst, RegState::ImplicitDefine)
1861           .addReg(SrcVec->getReg(), RegState::Implicit)
1862           .addReg(AMDGPU::M0, RegState::Implicit);
1863
1864       BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_OFF));
1865     } else {
1866       const MCInstrDesc &MovRelDesc = TII->get(getMOVRELDPseudo(VecRC));
1867
1868       BuildMI(MBB, I, DL, MovRelDesc)
1869           .addReg(Dst, RegState::Define)
1870           .addReg(SrcVec->getReg())
1871           .add(*Val)
1872           .addImm(SubReg - AMDGPU::sub0);
1873     }
1874
1875     MI.eraseFromParent();
1876     return &MBB;
1877   }
1878
1879   if (Val->isReg())
1880     MRI.clearKillFlags(Val->getReg());
1881
1882   const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1883
1884   if (UseGPRIdxMode) {
1885     MachineBasicBlock::iterator I(&MI);
1886
1887     MachineInstr *SetOn = BuildMI(MBB, I, DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_ON))
1888       .addImm(0) // Reset inside loop.
1889       .addImm(VGPRIndexMode::DST_ENABLE);
1890     SetOn->getOperand(3).setIsUndef();
1891
1892     // Disable again after the loop.
1893     BuildMI(MBB, std::next(I), DL, TII->get(AMDGPU::S_SET_GPR_IDX_OFF));
1894   }
1895
1896   unsigned PhiReg = MRI.createVirtualRegister(VecRC);
1897
1898   auto InsPt = loadM0FromVGPR(TII, MBB, MI, SrcVec->getReg(), PhiReg,
1899                               Offset, UseGPRIdxMode);
1900   MachineBasicBlock *LoopBB = InsPt->getParent();
1901
1902   if (UseGPRIdxMode) {
1903     BuildMI(*LoopBB, InsPt, DL, TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_indirect))
1904         .addReg(PhiReg, RegState::Undef, SubReg) // vdst
1905         .add(*Val)                               // src0
1906         .addReg(Dst, RegState::ImplicitDefine)
1907         .addReg(PhiReg, RegState::Implicit)
1908         .addReg(AMDGPU::M0, RegState::Implicit);
1909   } else {
1910     const MCInstrDesc &MovRelDesc = TII->get(getMOVRELDPseudo(VecRC));
1911
1912     BuildMI(*LoopBB, InsPt, DL, MovRelDesc)
1913         .addReg(Dst, RegState::Define)
1914         .addReg(PhiReg)
1915         .add(*Val)
1916         .addImm(SubReg - AMDGPU::sub0);
1917   }
1918
1919   MI.eraseFromParent();
1920
1921   return LoopBB;
1922 }
1923
1924 MachineBasicBlock *SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
1925   MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *BB) const {
1926
1927   const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
1928   MachineFunction *MF = BB->getParent();
1929   SIMachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
1930
1931   if (TII->isMIMG(MI)) {
1932       if (!MI.memoperands_empty())
1933         return BB;
1934     // Add a memoperand for mimg instructions so that they aren't assumed to
1935     // be ordered memory instuctions.
1936
1937     MachinePointerInfo PtrInfo(MFI->getImagePSV());
1938     MachineMemOperand::Flags Flags = MachineMemOperand::MODereferenceable;
1939     if (MI.mayStore())
1940       Flags |= MachineMemOperand::MOStore;
1941
1942     if (MI.mayLoad())
1943       Flags |= MachineMemOperand::MOLoad;
1944
1945     auto MMO = MF->getMachineMemOperand(PtrInfo, Flags, 0, 0);
1946     MI.addMemOperand(*MF, MMO);
1947     return BB;
1948   }
1949
1950   switch (MI.getOpcode()) {
1951   case AMDGPU::S_TRAP_PSEUDO: {
1952     const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
1953     const int TrapType = MI.getOperand(0).getImm();
1954
1955     if (Subtarget->getTrapHandlerAbi() == SISubtarget::TrapHandlerAbiHsa &&
1956         Subtarget->isTrapHandlerEnabled()) {
1957
1958       MachineFunction *MF = BB->getParent();
1959       SIMachineFunctionInfo *Info = MF->getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
1960       unsigned UserSGPR = Info->getQueuePtrUserSGPR();
1961       assert(UserSGPR != AMDGPU::NoRegister);
1962
1963       if (!BB->isLiveIn(UserSGPR))
1964         BB->addLiveIn(UserSGPR);
1965
1966       BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::COPY), AMDGPU::SGPR0_SGPR1)
1967         .addReg(UserSGPR);
1968       BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::S_TRAP))
1969         .addImm(TrapType)
1970         .addReg(AMDGPU::SGPR0_SGPR1, RegState::Implicit);
1971     } else {
1972       switch (TrapType) {
1973       case SISubtarget::TrapIDLLVMTrap:
1974         BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::S_ENDPGM));
1975         break;
1976       case SISubtarget::TrapIDLLVMDebugTrap: {
1977         DiagnosticInfoUnsupported NoTrap(*MF->getFunction(),
1978                                          "debugtrap handler not supported",
1979                                          DL,
1980                                          DS_Warning);
1981         LLVMContext &C = MF->getFunction()->getContext();
1982         C.diagnose(NoTrap);
1983         BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::S_NOP))
1984           .addImm(0);
1985         break;
1986       }
1987       default:
1988         llvm_unreachable("unsupported trap handler type!");
1989       }
1990     }
1991
1992     MI.eraseFromParent();
1993     return BB;
1994   }
1995   case AMDGPU::SI_INIT_M0:
1996     BuildMI(*BB, MI.getIterator(), MI.getDebugLoc(),
1997             TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), AMDGPU::M0)
1998         .add(MI.getOperand(0));
1999     MI.eraseFromParent();
2000     return BB;
2001
2002   case AMDGPU::GET_GROUPSTATICSIZE: {
2003     DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
2004     BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32))
2005         .add(MI.getOperand(0))
2006         .addImm(MFI->getLDSSize());
2007     MI.eraseFromParent();
2008     return BB;
2009   }
2010   case AMDGPU::SI_INDIRECT_SRC_V1:
2011   case AMDGPU::SI_INDIRECT_SRC_V2:
2012   case AMDGPU::SI_INDIRECT_SRC_V4:
2013   case AMDGPU::SI_INDIRECT_SRC_V8:
2014   case AMDGPU::SI_INDIRECT_SRC_V16:
2015     return emitIndirectSrc(MI, *BB, *getSubtarget());
2016   case AMDGPU::SI_INDIRECT_DST_V1:
2017   case AMDGPU::SI_INDIRECT_DST_V2:
2018   case AMDGPU::SI_INDIRECT_DST_V4:
2019   case AMDGPU::SI_INDIRECT_DST_V8:
2020   case AMDGPU::SI_INDIRECT_DST_V16:
2021     return emitIndirectDst(MI, *BB, *getSubtarget());
2022   case AMDGPU::SI_KILL:
2023     return splitKillBlock(MI, BB);
2024   case AMDGPU::V_CNDMASK_B64_PSEUDO: {
2025     MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
2026
2027     unsigned Dst = MI.getOperand(0).getReg();
2028     unsigned Src0 = MI.getOperand(1).getReg();
2029     unsigned Src1 = MI.getOperand(2).getReg();
2030     const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
2031     unsigned SrcCond = MI.getOperand(3).getReg();
2032
2033     unsigned DstLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2034     unsigned DstHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2035
2036     BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::V_CNDMASK_B32_e64), DstLo)
2037       .addReg(Src0, 0, AMDGPU::sub0)
2038       .addReg(Src1, 0, AMDGPU::sub0)
2039       .addReg(SrcCond);
2040     BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::V_CNDMASK_B32_e64), DstHi)
2041       .addReg(Src0, 0, AMDGPU::sub1)
2042       .addReg(Src1, 0, AMDGPU::sub1)
2043       .addReg(SrcCond);
2044
2045     BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), Dst)
2046       .addReg(DstLo)
2047       .addImm(AMDGPU::sub0)
2048       .addReg(DstHi)
2049       .addImm(AMDGPU::sub1);
2050     MI.eraseFromParent();
2051     return BB;
2052   }
2053   case AMDGPU::SI_BR_UNDEF: {
2054     const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
2055     const DebugLoc &DL = MI.getDebugLoc();
2056     MachineInstr *Br = BuildMI(*BB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::S_CBRANCH_SCC1))
2057                            .add(MI.getOperand(0));
2058     Br->getOperand(1).setIsUndef(true); // read undef SCC
2059     MI.eraseFromParent();
2060     return BB;
2061   }
2062   default:
2063     return AMDGPUTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(MI, BB);
2064   }
2065 }
2066
2067 bool SITargetLowering::enableAggressiveFMAFusion(EVT VT) const {
2068   // This currently forces unfolding various combinations of fsub into fma with
2069   // free fneg'd operands. As long as we have fast FMA (controlled by
2070   // isFMAFasterThanFMulAndFAdd), we should perform these.
2071
2072   // When fma is quarter rate, for f64 where add / sub are at best half rate,
2073   // most of these combines appear to be cycle neutral but save on instruction
2074   // count / code size.
2075   return true;
2076 }
2077
2078 EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(const DataLayout &DL, LLVMContext &Ctx,
2079                                          EVT VT) const {
2080   if (!VT.isVector()) {
2081     return MVT::i1;
2082   }
2083   return EVT::getVectorVT(Ctx, MVT::i1, VT.getVectorNumElements());
2084 }
2085
2086 MVT SITargetLowering::getScalarShiftAmountTy(const DataLayout &, EVT VT) const {
2087   // TODO: Should i16 be used always if legal? For now it would force VALU
2088   // shifts.
2089   return (VT == MVT::i16) ? MVT::i16 : MVT::i32;
2090 }
2091
2092 // Answering this is somewhat tricky and depends on the specific device which
2093 // have different rates for fma or all f64 operations.
2094 //
2095 // v_fma_f64 and v_mul_f64 always take the same number of cycles as each other
2096 // regardless of which device (although the number of cycles differs between
2097 // devices), so it is always profitable for f64.
2098 //
2099 // v_fma_f32 takes 4 or 16 cycles depending on the device, so it is profitable
2100 // only on full rate devices. Normally, we should prefer selecting v_mad_f32
2101 // which we can always do even without fused FP ops since it returns the same
2102 // result as the separate operations and since it is always full
2103 // rate. Therefore, we lie and report that it is not faster for f32. v_mad_f32
2104 // however does not support denormals, so we do report fma as faster if we have
2105 // a fast fma device and require denormals.
2106 //
2107 bool SITargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
2108   VT = VT.getScalarType();
2109
2110   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
2111   case MVT::f32:
2112     // This is as fast on some subtargets. However, we always have full rate f32
2113     // mad available which returns the same result as the separate operations
2114     // which we should prefer over fma. We can't use this if we want to support
2115     // denormals, so only report this in these cases.
2116     return Subtarget->hasFP32Denormals() && Subtarget->hasFastFMAF32();
2117   case MVT::f64:
2118     return true;
2119   case MVT::f16:
2120     return Subtarget->has16BitInsts() && Subtarget->hasFP16Denormals();
2121   default:
2122     break;
2123   }
2124
2125   return false;
2126 }
2127
2128 //===----------------------------------------------------------------------===//
2129 // Custom DAG Lowering Operations
2130 //===----------------------------------------------------------------------===//
2131
2132 SDValue SITargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2133   switch (Op.getOpcode()) {
2134   default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
2135   case ISD::BRCOND: return LowerBRCOND(Op, DAG);
2136   case ISD::LOAD: {
2137     SDValue Result = LowerLOAD(Op, DAG);
2138     assert((!Result.getNode() ||
2139             Result.getNode()->getNumValues() == 2) &&
2140            "Load should return a value and a chain");
2141     return Result;
2142   }
2143
2144   case ISD::FSIN:
2145   case ISD::FCOS:
2146     return LowerTrig(Op, DAG);
2147   case ISD::SELECT: return LowerSELECT(Op, DAG);
2148   case ISD::FDIV: return LowerFDIV(Op, DAG);
2149   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP: return LowerATOMIC_CMP_SWAP(Op, DAG);
2150   case ISD::STORE: return LowerSTORE(Op, DAG);
2151   case ISD::GlobalAddress: {
2152     MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2153     SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
2154     return LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
2155   }
2156   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: return LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(Op, DAG);
2157   case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN: return LowerINTRINSIC_W_CHAIN(Op, DAG);
2158   case ISD::INTRINSIC_VOID: return LowerINTRINSIC_VOID(Op, DAG);
2159   case ISD::ADDRSPACECAST: return lowerADDRSPACECAST(Op, DAG);
2160   case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
2161     return lowerINSERT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
2162   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
2163     return lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
2164   case ISD::FP_ROUND:
2165     return lowerFP_ROUND(Op, DAG);
2166   }
2167   return SDValue();
2168 }
2169
2170 void SITargetLowering::ReplaceNodeResults(SDNode *N,
2171                                           SmallVectorImpl<SDValue> &Results,
2172                                           SelectionDAG &DAG) const {
2173   switch (N->getOpcode()) {
2174   case ISD::INSERT_VECTOR_ELT: {
2175     if (SDValue Res = lowerINSERT_VECTOR_ELT(SDValue(N, 0), DAG))
2176       Results.push_back(Res);
2177     return;
2178   }
2179   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT: {
2180     if (SDValue Res = lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(SDValue(N, 0), DAG))
2181       Results.push_back(Res);
2182     return;
2183   }
2184   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: {
2185     unsigned IID = cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(0))->getZExtValue();
2186     switch (IID) {
2187     case Intrinsic::amdgcn_cvt_pkrtz: {
2188       SDValue Src0 = N->getOperand(1);
2189       SDValue Src1 = N->getOperand(2);
2190       SDLoc SL(N);
2191       SDValue Cvt = DAG.getNode(AMDGPUISD::CVT_PKRTZ_F16_F32, SL, MVT::i32,
2192                                 Src0, Src1);
2193
2194       Results.push_back(DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2f16, Cvt));
2195       return;
2196     }
2197     default:
2198       break;
2199     }
2200   }
2201   case ISD::SELECT: {
2202     SDLoc SL(N);
2203     EVT VT = N->getValueType(0);
2204     EVT NewVT = getEquivalentMemType(*DAG.getContext(), VT);
2205     SDValue LHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, NewVT, N->getOperand(1));
2206     SDValue RHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, NewVT, N->getOperand(2));
2207
2208     EVT SelectVT = NewVT;
2209     if (NewVT.bitsLT(MVT::i32)) {
2210       LHS = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SL, MVT::i32, LHS);
2211       RHS = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SL, MVT::i32, RHS);
2212       SelectVT = MVT::i32;
2213     }
2214
2215     SDValue NewSelect = DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, SelectVT,
2216                                     N->getOperand(0), LHS, RHS);
2217
2218     if (NewVT != SelectVT)
2219       NewSelect = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, NewVT, NewSelect);
2220     Results.push_back(DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, VT, NewSelect));
2221     return;
2222   }
2223   default:
2224     break;
2225   }
2226 }
2227
2228 /// \brief Helper function for LowerBRCOND
2229 static SDNode *findUser(SDValue Value, unsigned Opcode) {
2230
2231   SDNode *Parent = Value.getNode();
2232   for (SDNode::use_iterator I = Parent->use_begin(), E = Parent->use_end();
2233        I != E; ++I) {
2234
2235     if (I.getUse().get() != Value)
2236       continue;
2237
2238     if (I->getOpcode() == Opcode)
2239       return *I;
2240   }
2241   return nullptr;
2242 }
2243
2244 unsigned SITargetLowering::isCFIntrinsic(const SDNode *Intr) const {
2245   if (Intr->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN) {
2246     switch (cast<ConstantSDNode>(Intr->getOperand(1))->getZExtValue()) {
2247     case Intrinsic::amdgcn_if:
2248       return AMDGPUISD::IF;
2249     case Intrinsic::amdgcn_else:
2250       return AMDGPUISD::ELSE;
2251     case Intrinsic::amdgcn_loop:
2252       return AMDGPUISD::LOOP;
2253     case Intrinsic::amdgcn_end_cf:
2254       llvm_unreachable("should not occur");
2255     default:
2256       return 0;
2257     }
2258   }
2259
2260   // break, if_break, else_break are all only used as inputs to loop, not
2261   // directly as branch conditions.
2262   return 0;
2263 }
2264
2265 void SITargetLowering::createDebuggerPrologueStackObjects(
2266     MachineFunction &MF) const {
2267   // Create stack objects that are used for emitting debugger prologue.
2268   //
2269   // Debugger prologue writes work group IDs and work item IDs to scratch memory
2270   // at fixed location in the following format:
2271   //   offset 0:  work group ID x
2272   //   offset 4:  work group ID y
2273   //   offset 8:  work group ID z
2274   //   offset 16: work item ID x
2275   //   offset 20: work item ID y
2276   //   offset 24: work item ID z
2277   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
2278   int ObjectIdx = 0;
2279
2280   // For each dimension:
2281   for (unsigned i = 0; i < 3; ++i) {
2282     // Create fixed stack object for work group ID.
2283     ObjectIdx = MF.getFrameInfo().CreateFixedObject(4, i * 4, true);
2284     Info->setDebuggerWorkGroupIDStackObjectIndex(i, ObjectIdx);
2285     // Create fixed stack object for work item ID.
2286     ObjectIdx = MF.getFrameInfo().CreateFixedObject(4, i * 4 + 16, true);
2287     Info->setDebuggerWorkItemIDStackObjectIndex(i, ObjectIdx);
2288   }
2289 }
2290
2291 bool SITargetLowering::shouldEmitFixup(const GlobalValue *GV) const {
2292   const Triple &TT = getTargetMachine().getTargetTriple();
2293   return GV->getType()->getAddressSpace() == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS &&
2294          AMDGPU::shouldEmitConstantsToTextSection(TT);
2295 }
2296
2297 bool SITargetLowering::shouldEmitGOTReloc(const GlobalValue *GV) const {
2298   return (GV->getType()->getAddressSpace() == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS ||
2299               GV->getType()->getAddressSpace() == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS) &&
2300          !shouldEmitFixup(GV) &&
2301          !getTargetMachine().shouldAssumeDSOLocal(*GV->getParent(), GV);
2302 }
2303
2304 bool SITargetLowering::shouldEmitPCReloc(const GlobalValue *GV) const {
2305   return !shouldEmitFixup(GV) && !shouldEmitGOTReloc(GV);
2306 }
2307
2308 /// This transforms the control flow intrinsics to get the branch destination as
2309 /// last parameter, also switches branch target with BR if the need arise
2310 SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
2311                                       SelectionDAG &DAG) const {
2312   SDLoc DL(BRCOND);
2313
2314   SDNode *Intr = BRCOND.getOperand(1).getNode();
2315   SDValue Target = BRCOND.getOperand(2);
2316   SDNode *BR = nullptr;
2317   SDNode *SetCC = nullptr;
2318
2319   if (Intr->getOpcode() == ISD::SETCC) {
2320     // As long as we negate the condition everything is fine
2321     SetCC = Intr;
2322     Intr = SetCC->getOperand(0).getNode();
2323
2324   } else {
2325     // Get the target from BR if we don't negate the condition
2326     BR = findUser(BRCOND, ISD::BR);
2327     Target = BR->getOperand(1);
2328   }
2329
2330   // FIXME: This changes the types of the intrinsics instead of introducing new
2331   // nodes with the correct types.
2332   // e.g. llvm.amdgcn.loop
2333
2334   // eg: i1,ch = llvm.amdgcn.loop t0, TargetConstant:i32<6271>, t3
2335   // =>     t9: ch = llvm.amdgcn.loop t0, TargetConstant:i32<6271>, t3, BasicBlock:ch<bb1 0x7fee5286d088>
2336
2337   unsigned CFNode = isCFIntrinsic(Intr);
2338   if (CFNode == 0) {
2339     // This is a uniform branch so we don't need to legalize.
2340     return BRCOND;
2341   }
2342
2343   bool HaveChain = Intr->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_VOID ||
2344                    Intr->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN;
2345
2346   assert(!SetCC ||
2347         (SetCC->getConstantOperandVal(1) == 1 &&
2348          cast<CondCodeSDNode>(SetCC->getOperand(2).getNode())->get() ==
2349                                                              ISD::SETNE));
2350
2351   // operands of the new intrinsic call
2352   SmallVector<SDValue, 4> Ops;
2353   if (HaveChain)
2354     Ops.push_back(BRCOND.getOperand(0));
2355
2356   Ops.append(Intr->op_begin() + (HaveChain ?  2 : 1), Intr->op_end());
2357   Ops.push_back(Target);
2358
2359   ArrayRef<EVT> Res(Intr->value_begin() + 1, Intr->value_end());
2360
2361   // build the new intrinsic call
2362   SDNode *Result = DAG.getNode(CFNode, DL, DAG.getVTList(Res), Ops).getNode();
2363
2364   if (!HaveChain) {
2365     SDValue Ops[] =  {
2366       SDValue(Result, 0),
2367       BRCOND.getOperand(0)
2368     };
2369
2370     Result = DAG.getMergeValues(Ops, DL).getNode();
2371   }
2372
2373   if (BR) {
2374     // Give the branch instruction our target
2375     SDValue Ops[] = {
2376       BR->getOperand(0),
2377       BRCOND.getOperand(2)
2378     };
2379     SDValue NewBR = DAG.getNode(ISD::BR, DL, BR->getVTList(), Ops);
2380     DAG.ReplaceAllUsesWith(BR, NewBR.getNode());
2381     BR = NewBR.getNode();
2382   }
2383
2384   SDValue Chain = SDValue(Result, Result->getNumValues() - 1);
2385
2386   // Copy the intrinsic results to registers
2387   for (unsigned i = 1, e = Intr->getNumValues() - 1; i != e; ++i) {
2388     SDNode *CopyToReg = findUser(SDValue(Intr, i), ISD::CopyToReg);
2389     if (!CopyToReg)
2390       continue;
2391
2392     Chain = DAG.getCopyToReg(
2393       Chain, DL,
2394       CopyToReg->getOperand(1),
2395       SDValue(Result, i - 1),
2396       SDValue());
2397
2398     DAG.ReplaceAllUsesWith(SDValue(CopyToReg, 0), CopyToReg->getOperand(0));
2399   }
2400
2401   // Remove the old intrinsic from the chain
2402   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(
2403     SDValue(Intr, Intr->getNumValues() - 1),
2404     Intr->getOperand(0));
2405
2406   return Chain;
2407 }
2408
2409 SDValue SITargetLowering::getFPExtOrFPTrunc(SelectionDAG &DAG,
2410                                             SDValue Op,
2411                                             const SDLoc &DL,
2412                                             EVT VT) const {
2413   return Op.getValueType().bitsLE(VT) ?
2414       DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, DL, VT, Op) :
2415       DAG.getNode(ISD::FTRUNC, DL, VT, Op);
2416 }
2417
2418 SDValue SITargetLowering::lowerFP_ROUND(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2419   assert(Op.getValueType() == MVT::f16 &&
2420          "Do not know how to custom lower FP_ROUND for non-f16 type");
2421
2422   SDValue Src = Op.getOperand(0);
2423   EVT SrcVT = Src.getValueType();
2424   if (SrcVT != MVT::f64)
2425     return Op;
2426
2427   SDLoc DL(Op);
2428
2429   SDValue FpToFp16 = DAG.getNode(ISD::FP_TO_FP16, DL, MVT::i32, Src);
2430   SDValue Trunc = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i16, FpToFp16);
2431   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f16, Trunc);;
2432 }
2433
2434 SDValue SITargetLowering::getSegmentAperture(unsigned AS, const SDLoc &DL,
2435                                              SelectionDAG &DAG) const {
2436   // FIXME: Use inline constants (src_{shared, private}_base) instead.
2437   if (Subtarget->hasApertureRegs()) {
2438     unsigned Offset = AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ?
2439         AMDGPU::Hwreg::OFFSET_SRC_SHARED_BASE :
2440         AMDGPU::Hwreg::OFFSET_SRC_PRIVATE_BASE;
2441     unsigned WidthM1 = AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ?
2442         AMDGPU::Hwreg::WIDTH_M1_SRC_SHARED_BASE :
2443         AMDGPU::Hwreg::WIDTH_M1_SRC_PRIVATE_BASE;
2444     unsigned Encoding =
2445         AMDGPU::Hwreg::ID_MEM_BASES << AMDGPU::Hwreg::ID_SHIFT_ |
2446         Offset << AMDGPU::Hwreg::OFFSET_SHIFT_ |
2447         WidthM1 << AMDGPU::Hwreg::WIDTH_M1_SHIFT_;
2448
2449     SDValue EncodingImm = DAG.getTargetConstant(Encoding, DL, MVT::i16);
2450     SDValue ApertureReg = SDValue(
2451         DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_GETREG_B32, DL, MVT::i32, EncodingImm), 0);
2452     SDValue ShiftAmount = DAG.getTargetConstant(WidthM1 + 1, DL, MVT::i32);
2453     return DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i32, ApertureReg, ShiftAmount);
2454   }
2455
2456   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2457   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
2458   unsigned UserSGPR = Info->getQueuePtrUserSGPR();
2459   assert(UserSGPR != AMDGPU::NoRegister);
2460
2461   SDValue QueuePtr = CreateLiveInRegister(
2462     DAG, &AMDGPU::SReg_64RegClass, UserSGPR, MVT::i64);
2463
2464   // Offset into amd_queue_t for group_segment_aperture_base_hi /
2465   // private_segment_aperture_base_hi.
2466   uint32_t StructOffset = (AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS) ? 0x40 : 0x44;
2467
2468   SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, QueuePtr,
2469                             DAG.getConstant(StructOffset, DL, MVT::i64));
2470
2471   // TODO: Use custom target PseudoSourceValue.
2472   // TODO: We should use the value from the IR intrinsic call, but it might not
2473   // be available and how do we get it?
2474   Value *V = UndefValue::get(PointerType::get(Type::getInt8Ty(*DAG.getContext()),
2475                                               AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS));
2476
2477   MachinePointerInfo PtrInfo(V, StructOffset);
2478   return DAG.getLoad(MVT::i32, DL, QueuePtr.getValue(1), Ptr, PtrInfo,
2479                      MinAlign(64, StructOffset),
2480                      MachineMemOperand::MODereferenceable |
2481                          MachineMemOperand::MOInvariant);
2482 }
2483
2484 SDValue SITargetLowering::lowerADDRSPACECAST(SDValue Op,
2485                                              SelectionDAG &DAG) const {
2486   SDLoc SL(Op);
2487   const AddrSpaceCastSDNode *ASC = cast<AddrSpaceCastSDNode>(Op);
2488
2489   SDValue Src = ASC->getOperand(0);
2490   SDValue FlatNullPtr = DAG.getConstant(0, SL, MVT::i64);
2491
2492   const AMDGPUTargetMachine &TM =
2493     static_cast<const AMDGPUTargetMachine &>(getTargetMachine());
2494
2495   // flat -> local/private
2496   if (ASC->getSrcAddressSpace() == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS) {
2497     unsigned DestAS = ASC->getDestAddressSpace();
2498
2499     if (DestAS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ||
2500         DestAS == AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS) {
2501       unsigned NullVal = TM.getNullPointerValue(DestAS);
2502       SDValue SegmentNullPtr = DAG.getConstant(NullVal, SL, MVT::i32);
2503       SDValue NonNull = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, Src, FlatNullPtr, ISD::SETNE);
2504       SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, MVT::i32, Src);
2505
2506       return DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, MVT::i32,
2507                          NonNull, Ptr, SegmentNullPtr);
2508     }
2509   }
2510
2511   // local/private -> flat
2512   if (ASC->getDestAddressSpace() == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS) {
2513     unsigned SrcAS = ASC->getSrcAddressSpace();
2514
2515     if (SrcAS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ||
2516         SrcAS == AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS) {
2517       unsigned NullVal = TM.getNullPointerValue(SrcAS);
2518       SDValue SegmentNullPtr = DAG.getConstant(NullVal, SL, MVT::i32);
2519
2520       SDValue NonNull
2521         = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, Src, SegmentNullPtr, ISD::SETNE);
2522
2523       SDValue Aperture = getSegmentAperture(ASC->getSrcAddressSpace(), SL, DAG);
2524       SDValue CvtPtr
2525         = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, SL, MVT::v2i32, Src, Aperture);
2526
2527       return DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, MVT::i64, NonNull,
2528                          DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i64, CvtPtr),
2529                          FlatNullPtr);
2530     }
2531   }
2532
2533   // global <-> flat are no-ops and never emitted.
2534
2535   const MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2536   DiagnosticInfoUnsupported InvalidAddrSpaceCast(
2537     *MF.getFunction(), "invalid addrspacecast", SL.getDebugLoc());
2538   DAG.getContext()->diagnose(InvalidAddrSpaceCast);
2539
2540   return DAG.getUNDEF(ASC->getValueType(0));
2541 }
2542
2543 SDValue SITargetLowering::lowerINSERT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
2544                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2545   SDValue Idx = Op.getOperand(2);
2546   if (isa<ConstantSDNode>(Idx))
2547     return SDValue();
2548
2549   // Avoid stack access for dynamic indexing.
2550   SDLoc SL(Op);
2551   SDValue Vec = Op.getOperand(0);
2552   SDValue Val = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i16, Op.getOperand(1));
2553
2554   // v_bfi_b32 (v_bfm_b32 16, (shl idx, 16)), val, vec
2555   SDValue ExtVal = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SL, MVT::i32, Val);
2556
2557   // Convert vector index to bit-index.
2558   SDValue ScaledIdx = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, MVT::i32, Idx,
2559                                   DAG.getConstant(16, SL, MVT::i32));
2560
2561   SDValue BCVec = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i32, Vec);
2562
2563   SDValue BFM = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, MVT::i32,
2564                             DAG.getConstant(0xffff, SL, MVT::i32),
2565                             ScaledIdx);
2566
2567   SDValue LHS = DAG.getNode(ISD::AND, SL, MVT::i32, BFM, ExtVal);
2568   SDValue RHS = DAG.getNode(ISD::AND, SL, MVT::i32,
2569                             DAG.getNOT(SL, BFM, MVT::i32), BCVec);
2570
2571   SDValue BFI = DAG.getNode(ISD::OR, SL, MVT::i32, LHS, RHS);
2572   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, Op.getValueType(), BFI);
2573 }
2574
2575 SDValue SITargetLowering::lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
2576                                                   SelectionDAG &DAG) const {
2577   SDLoc SL(Op);
2578
2579   EVT ResultVT = Op.getValueType();
2580   SDValue Vec = Op.getOperand(0);
2581   SDValue Idx = Op.getOperand(1);
2582
2583   if (const ConstantSDNode *CIdx = dyn_cast<ConstantSDNode>(Idx)) {
2584     SDValue Result = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i32, Vec);
2585
2586     if (CIdx->getZExtValue() == 1) {
2587       Result = DAG.getNode(ISD::SRL, SL, MVT::i32, Result,
2588                            DAG.getConstant(16, SL, MVT::i32));
2589     } else {
2590       assert(CIdx->getZExtValue() == 0);
2591     }
2592
2593     if (ResultVT.bitsLT(MVT::i32))
2594       Result = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, MVT::i16, Result);
2595     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, ResultVT, Result);
2596   }
2597
2598   SDValue Sixteen = DAG.getConstant(16, SL, MVT::i32);
2599
2600   // Convert vector index to bit-index.
2601   SDValue ScaledIdx = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, MVT::i32, Idx, Sixteen);
2602
2603   SDValue BC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i32, Vec);
2604   SDValue Elt = DAG.getNode(ISD::SRL, SL, MVT::i32, BC, ScaledIdx);
2605
2606   SDValue Result = Elt;
2607   if (ResultVT.bitsLT(MVT::i32))
2608     Result = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, MVT::i16, Result);
2609
2610   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, ResultVT, Result);
2611 }
2612
2613 bool
2614 SITargetLowering::isOffsetFoldingLegal(const GlobalAddressSDNode *GA) const {
2615   // We can fold offsets for anything that doesn't require a GOT relocation.
2616   return (GA->getAddressSpace() == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS ||
2617               GA->getAddressSpace() == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS) &&
2618          !shouldEmitGOTReloc(GA->getGlobal());
2619 }
2620
2621 static SDValue
2622 buildPCRelGlobalAddress(SelectionDAG &DAG, const GlobalValue *GV,
2623                         const SDLoc &DL, unsigned Offset, EVT PtrVT,
2624                         unsigned GAFlags = SIInstrInfo::MO_NONE) {
2625   // In order to support pc-relative addressing, the PC_ADD_REL_OFFSET SDNode is
2626   // lowered to the following code sequence:
2627   //
2628   // For constant address space:
2629   //   s_getpc_b64 s[0:1]
2630   //   s_add_u32 s0, s0, $symbol
2631   //   s_addc_u32 s1, s1, 0
2632   //
2633   //   s_getpc_b64 returns the address of the s_add_u32 instruction and then
2634   //   a fixup or relocation is emitted to replace $symbol with a literal
2635   //   constant, which is a pc-relative offset from the encoding of the $symbol
2636   //   operand to the global variable.
2637   //
2638   // For global address space:
2639   //   s_getpc_b64 s[0:1]
2640   //   s_add_u32 s0, s0, $symbol@{gotpc}rel32@lo
2641   //   s_addc_u32 s1, s1, $symbol@{gotpc}rel32@hi
2642   //
2643   //   s_getpc_b64 returns the address of the s_add_u32 instruction and then
2644   //   fixups or relocations are emitted to replace $symbol@*@lo and
2645   //   $symbol@*@hi with lower 32 bits and higher 32 bits of a literal constant,
2646   //   which is a 64-bit pc-relative offset from the encoding of the $symbol
2647   //   operand to the global variable.
2648   //
2649   // What we want here is an offset from the value returned by s_getpc
2650   // (which is the address of the s_add_u32 instruction) to the global
2651   // variable, but since the encoding of $symbol starts 4 bytes after the start
2652   // of the s_add_u32 instruction, we end up with an offset that is 4 bytes too
2653   // small. This requires us to add 4 to the global variable offset in order to
2654   // compute the correct address.
2655   SDValue PtrLo = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, MVT::i32, Offset + 4,
2656                                              GAFlags);
2657   SDValue PtrHi = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, MVT::i32, Offset + 4,
2658                                              GAFlags == SIInstrInfo::MO_NONE ?
2659                                              GAFlags : GAFlags + 1);
2660   return DAG.getNode(AMDGPUISD::PC_ADD_REL_OFFSET, DL, PtrVT, PtrLo, PtrHi);
2661 }
2662
2663 SDValue SITargetLowering::LowerGlobalAddress(AMDGPUMachineFunction *MFI,
2664                                              SDValue Op,
2665                                              SelectionDAG &DAG) const {
2666   GlobalAddressSDNode *GSD = cast<GlobalAddressSDNode>(Op);
2667
2668   if (GSD->getAddressSpace() != AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS &&
2669       GSD->getAddressSpace() != AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS)
2670     return AMDGPUTargetLowering::LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
2671
2672   SDLoc DL(GSD);
2673   const GlobalValue *GV = GSD->getGlobal();
2674   EVT PtrVT = Op.getValueType();
2675
2676   if (shouldEmitFixup(GV))
2677     return buildPCRelGlobalAddress(DAG, GV, DL, GSD->getOffset(), PtrVT);
2678   else if (shouldEmitPCReloc(GV))
2679     return buildPCRelGlobalAddress(DAG, GV, DL, GSD->getOffset(), PtrVT,
2680                                    SIInstrInfo::MO_REL32);
2681
2682   SDValue GOTAddr = buildPCRelGlobalAddress(DAG, GV, DL, 0, PtrVT,
2683                                             SIInstrInfo::MO_GOTPCREL32);
2684
2685   Type *Ty = PtrVT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
2686   PointerType *PtrTy = PointerType::get(Ty, AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS);
2687   const DataLayout &DataLayout = DAG.getDataLayout();
2688   unsigned Align = DataLayout.getABITypeAlignment(PtrTy);
2689   // FIXME: Use a PseudoSourceValue once those can be assigned an address space.
2690   MachinePointerInfo PtrInfo(UndefValue::get(PtrTy));
2691
2692   return DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), GOTAddr, PtrInfo, Align,
2693                      MachineMemOperand::MODereferenceable |
2694                          MachineMemOperand::MOInvariant);
2695 }
2696
2697 SDValue SITargetLowering::copyToM0(SelectionDAG &DAG, SDValue Chain,
2698                                    const SDLoc &DL, SDValue V) const {
2699   // We can't use S_MOV_B32 directly, because there is no way to specify m0 as
2700   // the destination register.
2701   //
2702   // We can't use CopyToReg, because MachineCSE won't combine COPY instructions,
2703   // so we will end up with redundant moves to m0.
2704   //
2705   // We use a pseudo to ensure we emit s_mov_b32 with m0 as the direct result.
2706
2707   // A Null SDValue creates a glue result.
2708   SDNode *M0 = DAG.getMachineNode(AMDGPU::SI_INIT_M0, DL, MVT::Other, MVT::Glue,
2709                                   V, Chain);
2710   return SDValue(M0, 0);
2711 }
2712
2713 SDValue SITargetLowering::lowerImplicitZextParam(SelectionDAG &DAG,
2714                                                  SDValue Op,
2715                                                  MVT VT,
2716                                                  unsigned Offset) const {
2717   SDLoc SL(Op);
2718   SDValue Param = lowerKernargMemParameter(DAG, MVT::i32, MVT::i32, SL,
2719                                            DAG.getEntryNode(), Offset, false);
2720   // The local size values will have the hi 16-bits as zero.
2721   return DAG.getNode(ISD::AssertZext, SL, MVT::i32, Param,
2722                      DAG.getValueType(VT));
2723 }
2724
2725 static SDValue emitNonHSAIntrinsicError(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
2726                                         EVT VT) {
2727   DiagnosticInfoUnsupported BadIntrin(*DAG.getMachineFunction().getFunction(),
2728                                       "non-hsa intrinsic with hsa target",
2729                                       DL.getDebugLoc());
2730   DAG.getContext()->diagnose(BadIntrin);
2731   return DAG.getUNDEF(VT);
2732 }
2733
2734 static SDValue emitRemovedIntrinsicError(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
2735                                          EVT VT) {
2736   DiagnosticInfoUnsupported BadIntrin(*DAG.getMachineFunction().getFunction(),
2737                                       "intrinsic not supported on subtarget",
2738                                       DL.getDebugLoc());
2739   DAG.getContext()->diagnose(BadIntrin);
2740   return DAG.getUNDEF(VT);
2741 }
2742
2743 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
2744                                                   SelectionDAG &DAG) const {
2745   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2746   auto MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
2747   const SIRegisterInfo *TRI = getSubtarget()->getRegisterInfo();
2748
2749   EVT VT = Op.getValueType();
2750   SDLoc DL(Op);
2751   unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
2752
2753   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
2754
2755   switch (IntrinsicID) {
2756   case Intrinsic::amdgcn_implicit_buffer_ptr: {
2757     unsigned Reg = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::PRIVATE_SEGMENT_BUFFER);
2758     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_64RegClass, Reg, VT);
2759   }
2760   case Intrinsic::amdgcn_dispatch_ptr:
2761   case Intrinsic::amdgcn_queue_ptr: {
2762     if (!Subtarget->isAmdCodeObjectV2(MF)) {
2763       DiagnosticInfoUnsupported BadIntrin(
2764           *MF.getFunction(), "unsupported hsa intrinsic without hsa target",
2765           DL.getDebugLoc());
2766       DAG.getContext()->diagnose(BadIntrin);
2767       return DAG.getUNDEF(VT);
2768     }
2769
2770     auto Reg = IntrinsicID == Intrinsic::amdgcn_dispatch_ptr ?
2771       SIRegisterInfo::DISPATCH_PTR : SIRegisterInfo::QUEUE_PTR;
2772     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_64RegClass,
2773                                 TRI->getPreloadedValue(MF, Reg), VT);
2774   }
2775   case Intrinsic::amdgcn_implicitarg_ptr: {
2776     unsigned offset = getImplicitParameterOffset(MFI, FIRST_IMPLICIT);
2777     return lowerKernArgParameterPtr(DAG, DL, DAG.getEntryNode(), offset);
2778   }
2779   case Intrinsic::amdgcn_kernarg_segment_ptr: {
2780     unsigned Reg
2781       = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::KERNARG_SEGMENT_PTR);
2782     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_64RegClass, Reg, VT);
2783   }
2784   case Intrinsic::amdgcn_dispatch_id: {
2785     unsigned Reg = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::DISPATCH_ID);
2786     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_64RegClass, Reg, VT);
2787   }
2788   case Intrinsic::amdgcn_rcp:
2789     return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, DL, VT, Op.getOperand(1));
2790   case Intrinsic::amdgcn_rsq:
2791     return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ, DL, VT, Op.getOperand(1));
2792   case Intrinsic::amdgcn_rsq_legacy:
2793     if (Subtarget->getGeneration() >= SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
2794       return emitRemovedIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2795
2796     return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ_LEGACY, DL, VT, Op.getOperand(1));
2797   case Intrinsic::amdgcn_rcp_legacy:
2798     if (Subtarget->getGeneration() >= SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
2799       return emitRemovedIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2800     return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP_LEGACY, DL, VT, Op.getOperand(1));
2801   case Intrinsic::amdgcn_rsq_clamp: {
2802     if (Subtarget->getGeneration() < SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
2803       return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ_CLAMP, DL, VT, Op.getOperand(1));
2804
2805     Type *Type = VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
2806     APFloat Max = APFloat::getLargest(Type->getFltSemantics());
2807     APFloat Min = APFloat::getLargest(Type->getFltSemantics(), true);
2808
2809     SDValue Rsq = DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ, DL, VT, Op.getOperand(1));
2810     SDValue Tmp = DAG.getNode(ISD::FMINNUM, DL, VT, Rsq,
2811                               DAG.getConstantFP(Max, DL, VT));
2812     return DAG.getNode(ISD::FMAXNUM, DL, VT, Tmp,
2813                        DAG.getConstantFP(Min, DL, VT));
2814   }
2815   case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
2816     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2817       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2818
2819     return lowerKernargMemParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
2820                                     SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_X, false);
2821   case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
2822     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2823       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2824
2825     return lowerKernargMemParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
2826                                     SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Y, false);
2827   case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
2828     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2829       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2830
2831     return lowerKernargMemParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
2832                                     SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Z, false);
2833   case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
2834     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2835       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2836
2837     return lowerKernargMemParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
2838                                     SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_X, false);
2839   case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
2840     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2841       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2842
2843     return lowerKernargMemParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
2844                                     SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_Y, false);
2845   case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
2846     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2847       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2848
2849     return lowerKernargMemParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
2850                                     SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_Z, false);
2851   case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
2852     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2853       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2854
2855     return lowerImplicitZextParam(DAG, Op, MVT::i16,
2856                                   SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_X);
2857   case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
2858     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2859       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2860
2861     return lowerImplicitZextParam(DAG, Op, MVT::i16,
2862                                   SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_Y);
2863   case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
2864     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
2865       return emitNonHSAIntrinsicError(DAG, DL, VT);
2866
2867     return lowerImplicitZextParam(DAG, Op, MVT::i16,
2868                                   SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_Z);
2869   case Intrinsic::amdgcn_workgroup_id_x:
2870   case Intrinsic::r600_read_tgid_x:
2871     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass,
2872       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKGROUP_ID_X), VT);
2873   case Intrinsic::amdgcn_workgroup_id_y:
2874   case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
2875     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass,
2876       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKGROUP_ID_Y), VT);
2877   case Intrinsic::amdgcn_workgroup_id_z:
2878   case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
2879     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass,
2880       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKGROUP_ID_Z), VT);
2881   case Intrinsic::amdgcn_workitem_id_x:
2882   case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
2883     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
2884       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_X), VT);
2885   case Intrinsic::amdgcn_workitem_id_y:
2886   case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
2887     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
2888       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_Y), VT);
2889   case Intrinsic::amdgcn_workitem_id_z:
2890   case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
2891     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
2892       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::WORKITEM_ID_Z), VT);
2893   case AMDGPUIntrinsic::SI_load_const: {
2894     SDValue Ops[] = {
2895       Op.getOperand(1),
2896       Op.getOperand(2)
2897     };
2898
2899     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
2900         MachinePointerInfo(),
2901         MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MODereferenceable |
2902             MachineMemOperand::MOInvariant,
2903         VT.getStoreSize(), 4);
2904     return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::LOAD_CONSTANT, DL,
2905                                    Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
2906   }
2907   case Intrinsic::amdgcn_fdiv_fast:
2908     return lowerFDIV_FAST(Op, DAG);
2909   case Intrinsic::amdgcn_interp_mov: {
2910     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(4));
2911     SDValue Glue = M0.getValue(1);
2912     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_MOV, DL, MVT::f32, Op.getOperand(1),
2913                        Op.getOperand(2), Op.getOperand(3), Glue);
2914   }
2915   case Intrinsic::amdgcn_interp_p1: {
2916     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(4));
2917     SDValue Glue = M0.getValue(1);
2918     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_P1, DL, MVT::f32, Op.getOperand(1),
2919                        Op.getOperand(2), Op.getOperand(3), Glue);
2920   }
2921   case Intrinsic::amdgcn_interp_p2: {
2922     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(5));
2923     SDValue Glue = SDValue(M0.getNode(), 1);
2924     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_P2, DL, MVT::f32, Op.getOperand(1),
2925                        Op.getOperand(2), Op.getOperand(3), Op.getOperand(4),
2926                        Glue);
2927   }
2928   case Intrinsic::amdgcn_sin:
2929     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SIN_HW, DL, VT, Op.getOperand(1));
2930
2931   case Intrinsic::amdgcn_cos:
2932     return DAG.getNode(AMDGPUISD::COS_HW, DL, VT, Op.getOperand(1));
2933
2934   case Intrinsic::amdgcn_log_clamp: {
2935     if (Subtarget->getGeneration() < SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
2936       return SDValue();
2937
2938     DiagnosticInfoUnsupported BadIntrin(
2939       *MF.getFunction(), "intrinsic not supported on subtarget",
2940       DL.getDebugLoc());
2941       DAG.getContext()->diagnose(BadIntrin);
2942       return DAG.getUNDEF(VT);
2943   }
2944   case Intrinsic::amdgcn_ldexp:
2945     return DAG.getNode(AMDGPUISD::LDEXP, DL, VT,
2946                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
2947
2948   case Intrinsic::amdgcn_fract:
2949     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FRACT, DL, VT, Op.getOperand(1));
2950
2951   case Intrinsic::amdgcn_class:
2952     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, DL, VT,
2953                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
2954   case Intrinsic::amdgcn_div_fmas:
2955     return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FMAS, DL, VT,
2956                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3),
2957                        Op.getOperand(4));
2958
2959   case Intrinsic::amdgcn_div_fixup:
2960     return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FIXUP, DL, VT,
2961                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
2962
2963   case Intrinsic::amdgcn_trig_preop:
2964     return DAG.getNode(AMDGPUISD::TRIG_PREOP, DL, VT,
2965                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
2966   case Intrinsic::amdgcn_div_scale: {
2967     // 3rd parameter required to be a constant.
2968     const ConstantSDNode *Param = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3));
2969     if (!Param)
2970       return DAG.getUNDEF(VT);
2971
2972     // Translate to the operands expected by the machine instruction. The
2973     // first parameter must be the same as the first instruction.
2974     SDValue Numerator = Op.getOperand(1);
2975     SDValue Denominator = Op.getOperand(2);
2976
2977     // Note this order is opposite of the machine instruction's operations,
2978     // which is s0.f = Quotient, s1.f = Denominator, s2.f = Numerator. The
2979     // intrinsic has the numerator as the first operand to match a normal
2980     // division operation.
2981
2982     SDValue Src0 = Param->isAllOnesValue() ? Numerator : Denominator;
2983
2984     return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, DL, Op->getVTList(), Src0,
2985                        Denominator, Numerator);
2986   }
2987   case Intrinsic::amdgcn_icmp: {
2988     const auto *CD = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3));
2989     if (!CD)
2990       return DAG.getUNDEF(VT);
2991
2992     int CondCode = CD->getSExtValue();
2993     if (CondCode < ICmpInst::Predicate::FIRST_ICMP_PREDICATE ||
2994         CondCode > ICmpInst::Predicate::LAST_ICMP_PREDICATE)
2995       return DAG.getUNDEF(VT);
2996
2997     ICmpInst::Predicate IcInput = static_cast<ICmpInst::Predicate>(CondCode);
2998     ISD::CondCode CCOpcode = getICmpCondCode(IcInput);
2999     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SETCC, DL, VT, Op.getOperand(1),
3000                        Op.getOperand(2), DAG.getCondCode(CCOpcode));
3001   }
3002   case Intrinsic::amdgcn_fcmp: {
3003     const auto *CD = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3));
3004     if (!CD)
3005       return DAG.getUNDEF(VT);
3006
3007     int CondCode = CD->getSExtValue();
3008     if (CondCode < FCmpInst::Predicate::FIRST_FCMP_PREDICATE ||
3009         CondCode > FCmpInst::Predicate::LAST_FCMP_PREDICATE)
3010       return DAG.getUNDEF(VT);
3011
3012     FCmpInst::Predicate IcInput = static_cast<FCmpInst::Predicate>(CondCode);
3013     ISD::CondCode CCOpcode = getFCmpCondCode(IcInput);
3014     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SETCC, DL, VT, Op.getOperand(1),
3015                        Op.getOperand(2), DAG.getCondCode(CCOpcode));
3016   }
3017   case Intrinsic::amdgcn_fmed3:
3018     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FMED3, DL, VT,
3019                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
3020   case Intrinsic::amdgcn_fmul_legacy:
3021     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FMUL_LEGACY, DL, VT,
3022                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
3023   case Intrinsic::amdgcn_sffbh:
3024     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FFBH_I32, DL, VT, Op.getOperand(1));
3025   case Intrinsic::amdgcn_sbfe:
3026     return DAG.getNode(AMDGPUISD::BFE_I32, DL, VT,
3027                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
3028   case Intrinsic::amdgcn_ubfe:
3029     return DAG.getNode(AMDGPUISD::BFE_U32, DL, VT,
3030                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
3031   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pkrtz: {
3032     // FIXME: Stop adding cast if v2f16 legal.
3033     EVT VT = Op.getValueType();
3034     SDValue Node = DAG.getNode(AMDGPUISD::CVT_PKRTZ_F16_F32, DL, MVT::i32,
3035                                Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
3036     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Node);
3037   }
3038   default:
3039     return Op;
3040   }
3041 }
3042
3043 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_W_CHAIN(SDValue Op,
3044                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3045   unsigned IntrID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
3046   SDLoc DL(Op);
3047   switch (IntrID) {
3048   case Intrinsic::amdgcn_atomic_inc:
3049   case Intrinsic::amdgcn_atomic_dec: {
3050     MemSDNode *M = cast<MemSDNode>(Op);
3051     unsigned Opc = (IntrID == Intrinsic::amdgcn_atomic_inc) ?
3052       AMDGPUISD::ATOMIC_INC : AMDGPUISD::ATOMIC_DEC;
3053     SDValue Ops[] = {
3054       M->getOperand(0), // Chain
3055       M->getOperand(2), // Ptr
3056       M->getOperand(3)  // Value
3057     };
3058
3059     return DAG.getMemIntrinsicNode(Opc, SDLoc(Op), M->getVTList(), Ops,
3060                                    M->getMemoryVT(), M->getMemOperand());
3061   }
3062   case Intrinsic::amdgcn_buffer_load:
3063   case Intrinsic::amdgcn_buffer_load_format: {
3064     SDValue Ops[] = {
3065       Op.getOperand(0), // Chain
3066       Op.getOperand(2), // rsrc
3067       Op.getOperand(3), // vindex
3068       Op.getOperand(4), // offset
3069       Op.getOperand(5), // glc
3070       Op.getOperand(6)  // slc
3071     };
3072     MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3073     SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
3074
3075     unsigned Opc = (IntrID == Intrinsic::amdgcn_buffer_load) ?
3076         AMDGPUISD::BUFFER_LOAD : AMDGPUISD::BUFFER_LOAD_FORMAT;
3077     EVT VT = Op.getValueType();
3078     EVT IntVT = VT.changeTypeToInteger();
3079
3080     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
3081       MachinePointerInfo(MFI->getBufferPSV()),
3082       MachineMemOperand::MOLoad,
3083       VT.getStoreSize(), VT.getStoreSize());
3084
3085     return DAG.getMemIntrinsicNode(Opc, DL, Op->getVTList(), Ops, IntVT, MMO);
3086   }
3087   // Basic sample.
3088   case Intrinsic::amdgcn_image_sample:
3089   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_cl:
3090   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_d:
3091   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_d_cl:
3092   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_l:
3093   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_b:
3094   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_b_cl:
3095   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_lz:
3096   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_cd:
3097   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_cd_cl:
3098
3099   // Sample with comparison.
3100   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c:
3101   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_cl:
3102   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_d:
3103   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_d_cl:
3104   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_l:
3105   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_b:
3106   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_b_cl:
3107   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_lz:
3108   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_cd:
3109   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_cd_cl:
3110
3111   // Sample with offsets.
3112   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_o:
3113   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_cl_o:
3114   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_d_o:
3115   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_d_cl_o:
3116   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_l_o:
3117   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_b_o:
3118   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_b_cl_o:
3119   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_lz_o:
3120   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_cd_o:
3121   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_cd_cl_o:
3122
3123   // Sample with comparison and offsets.
3124   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_o:
3125   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_cl_o:
3126   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_d_o:
3127   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_d_cl_o:
3128   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_l_o:
3129   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_b_o:
3130   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_b_cl_o:
3131   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_lz_o:
3132   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_cd_o:
3133   case Intrinsic::amdgcn_image_sample_c_cd_cl_o:
3134
3135   case Intrinsic::amdgcn_image_getlod: {
3136     // Replace dmask with everything disabled with undef.
3137     const ConstantSDNode *DMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(5));
3138     if (!DMask || DMask->isNullValue()) {
3139       SDValue Undef = DAG.getUNDEF(Op.getValueType());
3140       return DAG.getMergeValues({ Undef, Op.getOperand(0) }, SDLoc(Op));
3141     }
3142
3143     return SDValue();
3144   }
3145   default:
3146     return SDValue();
3147   }
3148 }
3149
3150 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_VOID(SDValue Op,
3151                                               SelectionDAG &DAG) const {
3152   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3153   SDLoc DL(Op);
3154   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
3155   unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
3156
3157   switch (IntrinsicID) {
3158   case Intrinsic::amdgcn_exp: {
3159     const ConstantSDNode *Tgt = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2));
3160     const ConstantSDNode *En = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3));
3161     const ConstantSDNode *Done = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(8));
3162     const ConstantSDNode *VM = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(9));
3163
3164     const SDValue Ops[] = {
3165       Chain,
3166       DAG.getTargetConstant(Tgt->getZExtValue(), DL, MVT::i8), // tgt
3167       DAG.getTargetConstant(En->getZExtValue(), DL, MVT::i8),  // en
3168       Op.getOperand(4), // src0
3169       Op.getOperand(5), // src1
3170       Op.getOperand(6), // src2
3171       Op.getOperand(7), // src3
3172       DAG.getTargetConstant(0, DL, MVT::i1), // compr
3173       DAG.getTargetConstant(VM->getZExtValue(), DL, MVT::i1)
3174     };
3175
3176     unsigned Opc = Done->isNullValue() ?
3177       AMDGPUISD::EXPORT : AMDGPUISD::EXPORT_DONE;
3178     return DAG.getNode(Opc, DL, Op->getVTList(), Ops);
3179   }
3180   case Intrinsic::amdgcn_exp_compr: {
3181     const ConstantSDNode *Tgt = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2));
3182     const ConstantSDNode *En = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3));
3183     SDValue Src0 = Op.getOperand(4);
3184     SDValue Src1 = Op.getOperand(5);
3185     const ConstantSDNode *Done = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(6));
3186     const ConstantSDNode *VM = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(7));
3187
3188     SDValue Undef = DAG.getUNDEF(MVT::f32);
3189     const SDValue Ops[] = {
3190       Chain,
3191       DAG.getTargetConstant(Tgt->getZExtValue(), DL, MVT::i8), // tgt
3192       DAG.getTargetConstant(En->getZExtValue(), DL, MVT::i8),  // en
3193       DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f32, Src0),
3194       DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f32, Src1),
3195       Undef, // src2
3196       Undef, // src3
3197       DAG.getTargetConstant(1, DL, MVT::i1), // compr
3198       DAG.getTargetConstant(VM->getZExtValue(), DL, MVT::i1)
3199     };
3200
3201     unsigned Opc = Done->isNullValue() ?
3202       AMDGPUISD::EXPORT : AMDGPUISD::EXPORT_DONE;
3203     return DAG.getNode(Opc, DL, Op->getVTList(), Ops);
3204   }
3205   case Intrinsic::amdgcn_s_sendmsg:
3206   case Intrinsic::amdgcn_s_sendmsghalt: {
3207     unsigned NodeOp = (IntrinsicID == Intrinsic::amdgcn_s_sendmsg) ?
3208       AMDGPUISD::SENDMSG : AMDGPUISD::SENDMSGHALT;
3209     Chain = copyToM0(DAG, Chain, DL, Op.getOperand(3));
3210     SDValue Glue = Chain.getValue(1);
3211     return DAG.getNode(NodeOp, DL, MVT::Other, Chain,
3212                        Op.getOperand(2), Glue);
3213   }
3214   case AMDGPUIntrinsic::SI_tbuffer_store: {
3215     SDValue Ops[] = {
3216       Chain,
3217       Op.getOperand(2),
3218       Op.getOperand(3),
3219       Op.getOperand(4),
3220       Op.getOperand(5),
3221       Op.getOperand(6),
3222       Op.getOperand(7),
3223       Op.getOperand(8),
3224       Op.getOperand(9),
3225       Op.getOperand(10),
3226       Op.getOperand(11),
3227       Op.getOperand(12),
3228       Op.getOperand(13),
3229       Op.getOperand(14)
3230     };
3231
3232     EVT VT = Op.getOperand(3).getValueType();
3233
3234     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
3235       MachinePointerInfo(),
3236       MachineMemOperand::MOStore,
3237       VT.getStoreSize(), 4);
3238     return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::TBUFFER_STORE_FORMAT, DL,
3239                                    Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
3240   }
3241   case AMDGPUIntrinsic::AMDGPU_kill: {
3242     SDValue Src = Op.getOperand(2);
3243     if (const ConstantFPSDNode *K = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Src)) {
3244       if (!K->isNegative())
3245         return Chain;
3246
3247       SDValue NegOne = DAG.getTargetConstant(FloatToBits(-1.0f), DL, MVT::i32);
3248       return DAG.getNode(AMDGPUISD::KILL, DL, MVT::Other, Chain, NegOne);
3249     }
3250
3251     SDValue Cast = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i32, Src);
3252     return DAG.getNode(AMDGPUISD::KILL, DL, MVT::Other, Chain, Cast);
3253   }
3254   case Intrinsic::amdgcn_s_barrier: {
3255     if (getTargetMachine().getOptLevel() > CodeGenOpt::None) {
3256       const MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3257       const SISubtarget &ST = MF.getSubtarget<SISubtarget>();
3258       unsigned WGSize = ST.getFlatWorkGroupSizes(*MF.getFunction()).second;
3259       if (WGSize <= ST.getWavefrontSize())
3260         return SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::WAVE_BARRIER, DL, MVT::Other,
3261                                           Op.getOperand(0)), 0);
3262     }
3263     return SDValue();
3264   };
3265   default:
3266     return Op;
3267   }
3268 }
3269
3270 SDValue SITargetLowering::LowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3271   SDLoc DL(Op);
3272   LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Op);
3273   ISD::LoadExtType ExtType = Load->getExtensionType();
3274   EVT MemVT = Load->getMemoryVT();
3275
3276   if (ExtType == ISD::NON_EXTLOAD && MemVT.getSizeInBits() < 32) {
3277     // FIXME: Copied from PPC
3278     // First, load into 32 bits, then truncate to 1 bit.
3279
3280     SDValue Chain = Load->getChain();
3281     SDValue BasePtr = Load->getBasePtr();
3282     MachineMemOperand *MMO = Load->getMemOperand();
3283
3284     EVT RealMemVT = (MemVT == MVT::i1) ? MVT::i8 : MVT::i16;
3285
3286     SDValue NewLD = DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, DL, MVT::i32, Chain,
3287                                    BasePtr, RealMemVT, MMO);
3288
3289     SDValue Ops[] = {
3290       DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MemVT, NewLD),
3291       NewLD.getValue(1)
3292     };
3293
3294     return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
3295   }
3296
3297   if (!MemVT.isVector())
3298     return SDValue();
3299
3300   assert(Op.getValueType().getVectorElementType() == MVT::i32 &&
3301          "Custom lowering for non-i32 vectors hasn't been implemented.");
3302
3303   unsigned AS = Load->getAddressSpace();
3304   if (!allowsMemoryAccess(*DAG.getContext(), DAG.getDataLayout(), MemVT,
3305                           AS, Load->getAlignment())) {
3306     SDValue Ops[2];
3307     std::tie(Ops[0], Ops[1]) = expandUnalignedLoad(Load, DAG);
3308     return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
3309   }
3310
3311   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3312   SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
3313   // If there is a possibilty that flat instruction access scratch memory
3314   // then we need to use the same legalization rules we use for private.
3315   if (AS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS)
3316     AS = MFI->hasFlatScratchInit() ?
3317          AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS : AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS;
3318
3319   unsigned NumElements = MemVT.getVectorNumElements();
3320   if (AS == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS) {
3321     if (isMemOpUniform(Load))
3322       return SDValue();
3323     // Non-uniform loads will be selected to MUBUF instructions, so they
3324     // have the same legalization requirements as global and private
3325     // loads.
3326     //
3327   }
3328   if (AS == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS || AS == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS) {
3329     if (Subtarget->getScalarizeGlobalBehavior() && isMemOpUniform(Load) &&
3330                   isMemOpHasNoClobberedMemOperand(Load))
3331       return SDValue();
3332     // Non-uniform loads will be selected to MUBUF instructions, so they
3333     // have the same legalization requirements as global and private
3334     // loads.
3335     //
3336   }
3337   if (AS == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS || AS == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS ||
3338       AS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS) {
3339     if (NumElements > 4)
3340       return SplitVectorLoad(Op, DAG);
3341     // v4 loads are supported for private and global memory.
3342     return SDValue();
3343   }
3344   if (AS == AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS) {
3345     // Depending on the setting of the private_element_size field in the
3346     // resource descriptor, we can only make private accesses up to a certain
3347     // size.
3348     switch (Subtarget->getMaxPrivateElementSize()) {
3349     case 4:
3350       return scalarizeVectorLoad(Load, DAG);
3351     case 8:
3352       if (NumElements > 2)
3353         return SplitVectorLoad(Op, DAG);
3354       return SDValue();
3355     case 16:
3356       // Same as global/flat
3357       if (NumElements > 4)
3358         return SplitVectorLoad(Op, DAG);
3359       return SDValue();
3360     default:
3361       llvm_unreachable("unsupported private_element_size");
3362     }
3363   } else if (AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS) {
3364     if (NumElements > 2)
3365       return SplitVectorLoad(Op, DAG);
3366
3367     if (NumElements == 2)
3368       return SDValue();
3369
3370     // If properly aligned, if we split we might be able to use ds_read_b64.
3371     return SplitVectorLoad(Op, DAG);
3372   }
3373   return SDValue();
3374 }
3375
3376 SDValue SITargetLowering::LowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3377   if (Op.getValueType() != MVT::i64)
3378     return SDValue();
3379
3380   SDLoc DL(Op);
3381   SDValue Cond = Op.getOperand(0);
3382
3383   SDValue Zero = DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32);
3384   SDValue One = DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32);
3385
3386   SDValue LHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(1));
3387   SDValue RHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(2));
3388
3389   SDValue Lo0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, Zero);
3390   SDValue Lo1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, Zero);
3391
3392   SDValue Lo = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Lo0, Lo1);
3393
3394   SDValue Hi0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, One);
3395   SDValue Hi1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, One);
3396
3397   SDValue Hi = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Hi0, Hi1);
3398
3399   SDValue Res = DAG.getBuildVector(MVT::v2i32, DL, {Lo, Hi});
3400   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, Res);
3401 }
3402
3403 // Catch division cases where we can use shortcuts with rcp and rsq
3404 // instructions.
3405 SDValue SITargetLowering::lowerFastUnsafeFDIV(SDValue Op,
3406                                               SelectionDAG &DAG) const {
3407   SDLoc SL(Op);
3408   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
3409   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
3410   EVT VT = Op.getValueType();
3411   bool Unsafe = DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath;
3412
3413   if (const ConstantFPSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(LHS)) {
3414     if (Unsafe || (VT == MVT::f32 && !Subtarget->hasFP32Denormals()) ||
3415         VT == MVT::f16) {
3416       if (CLHS->isExactlyValue(1.0)) {
3417         // v_rcp_f32 and v_rsq_f32 do not support denormals, and according to
3418         // the CI documentation has a worst case error of 1 ulp.
3419         // OpenCL requires <= 2.5 ulp for 1.0 / x, so it should always be OK to
3420         // use it as long as we aren't trying to use denormals.
3421         //
3422         // v_rcp_f16 and v_rsq_f16 DO support denormals.
3423
3424         // 1.0 / sqrt(x) -> rsq(x)
3425
3426         // XXX - Is UnsafeFPMath sufficient to do this for f64? The maximum ULP
3427         // error seems really high at 2^29 ULP.
3428         if (RHS.getOpcode() == ISD::FSQRT)
3429           return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ, SL, VT, RHS.getOperand(0));
3430
3431         // 1.0 / x -> rcp(x)
3432         return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
3433       }
3434
3435       // Same as for 1.0, but expand the sign out of the constant.
3436       if (CLHS->isExactlyValue(-1.0)) {
3437         // -1.0 / x -> rcp (fneg x)
3438         SDValue FNegRHS = DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, RHS);
3439         return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, FNegRHS);
3440       }
3441     }
3442   }
3443
3444   const SDNodeFlags *Flags = Op->getFlags();
3445
3446   if (Unsafe || Flags->hasAllowReciprocal()) {
3447     // Turn into multiply by the reciprocal.
3448     // x / y -> x * (1.0 / y)
3449     SDNodeFlags Flags;
3450     Flags.setUnsafeAlgebra(true);
3451     SDValue Recip = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
3452     return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, VT, LHS, Recip, &Flags);
3453   }
3454
3455   return SDValue();
3456 }
3457
3458 static SDValue getFPBinOp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode, const SDLoc &SL,
3459                           EVT VT, SDValue A, SDValue B, SDValue GlueChain) {
3460   if (GlueChain->getNumValues() <= 1) {
3461     return DAG.getNode(Opcode, SL, VT, A, B);
3462   }
3463
3464   assert(GlueChain->getNumValues() == 3);
3465
3466   SDVTList VTList = DAG.getVTList(VT, MVT::Other, MVT::Glue);
3467   switch (Opcode) {
3468   default: llvm_unreachable("no chain equivalent for opcode");
3469   case ISD::FMUL:
3470     Opcode = AMDGPUISD::FMUL_W_CHAIN;
3471     break;
3472   }
3473
3474   return DAG.getNode(Opcode, SL, VTList, GlueChain.getValue(1), A, B,
3475                      GlueChain.getValue(2));
3476 }
3477
3478 static SDValue getFPTernOp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode, const SDLoc &SL,
3479                            EVT VT, SDValue A, SDValue B, SDValue C,
3480                            SDValue GlueChain) {
3481   if (GlueChain->getNumValues() <= 1) {
3482     return DAG.getNode(Opcode, SL, VT, A, B, C);
3483   }
3484
3485   assert(GlueChain->getNumValues() == 3);
3486
3487   SDVTList VTList = DAG.getVTList(VT, MVT::Other, MVT::Glue);
3488   switch (Opcode) {
3489   default: llvm_unreachable("no chain equivalent for opcode");
3490   case ISD::FMA:
3491     Opcode = AMDGPUISD::FMA_W_CHAIN;
3492     break;
3493   }
3494
3495   return DAG.getNode(Opcode, SL, VTList, GlueChain.getValue(1), A, B, C,
3496                      GlueChain.getValue(2));
3497 }
3498
3499 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV16(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3500   if (SDValue FastLowered = lowerFastUnsafeFDIV(Op, DAG))
3501     return FastLowered;
3502
3503   SDLoc SL(Op);
3504   SDValue Src0 = Op.getOperand(0);
3505   SDValue Src1 = Op.getOperand(1);
3506
3507   SDValue CvtSrc0 = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, MVT::f32, Src0);
3508   SDValue CvtSrc1 = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, MVT::f32, Src1);
3509
3510   SDValue RcpSrc1 = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f32, CvtSrc1);
3511   SDValue Quot = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, CvtSrc0, RcpSrc1);
3512
3513   SDValue FPRoundFlag = DAG.getTargetConstant(0, SL, MVT::i32);
3514   SDValue BestQuot = DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, SL, MVT::f16, Quot, FPRoundFlag);
3515
3516   return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FIXUP, SL, MVT::f16, BestQuot, Src1, Src0);
3517 }
3518
3519 // Faster 2.5 ULP division that does not support denormals.
3520 SDValue SITargetLowering::lowerFDIV_FAST(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3521   SDLoc SL(Op);
3522   SDValue LHS = Op.getOperand(1);
3523   SDValue RHS = Op.getOperand(2);
3524
3525   SDValue r1 = DAG.getNode(ISD::FABS, SL, MVT::f32, RHS);
3526
3527   const APFloat K0Val(BitsToFloat(0x6f800000));
3528   const SDValue K0 = DAG.getConstantFP(K0Val, SL, MVT::f32);
3529
3530   const APFloat K1Val(BitsToFloat(0x2f800000));
3531   const SDValue K1 = DAG.getConstantFP(K1Val, SL, MVT::f32);
3532
3533   const SDValue One = DAG.getConstantFP(1.0, SL, MVT::f32);
3534
3535   EVT SetCCVT =
3536     getSetCCResultType(DAG.getDataLayout(), *DAG.getContext(), MVT::f32);
3537
3538   SDValue r2 = DAG.getSetCC(SL, SetCCVT, r1, K0, ISD::SETOGT);
3539
3540   SDValue r3 = DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, MVT::f32, r2, K1, One);
3541
3542   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
3543   r1 = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, RHS, r3);
3544
3545   // rcp does not support denormals.
3546   SDValue r0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f32, r1);
3547
3548   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, LHS, r0);
3549
3550   return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, r3, Mul);
3551 }
3552
3553 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV32(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3554   if (SDValue FastLowered = lowerFastUnsafeFDIV(Op, DAG))
3555     return FastLowered;
3556
3557   SDLoc SL(Op);
3558   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
3559   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
3560
3561   const SDValue One = DAG.getConstantFP(1.0, SL, MVT::f32);
3562
3563   SDVTList ScaleVT = DAG.getVTList(MVT::f32, MVT::i1);
3564
3565   SDValue DenominatorScaled = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT,
3566                                           RHS, RHS, LHS);
3567   SDValue NumeratorScaled = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT,
3568                                         LHS, RHS, LHS);
3569
3570   // Denominator is scaled to not be denormal, so using rcp is ok.
3571   SDValue ApproxRcp = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f32,
3572                                   DenominatorScaled);
3573   SDValue NegDivScale0 = DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, MVT::f32,
3574                                      DenominatorScaled);
3575
3576   const unsigned Denorm32Reg = AMDGPU::Hwreg::ID_MODE |
3577                                (4 << AMDGPU::Hwreg::OFFSET_SHIFT_) |
3578                                (1 << AMDGPU::Hwreg::WIDTH_M1_SHIFT_);
3579
3580   const SDValue BitField = DAG.getTargetConstant(Denorm32Reg, SL, MVT::i16);
3581
3582   if (!Subtarget->hasFP32Denormals()) {
3583     SDVTList BindParamVTs = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
3584     const SDValue EnableDenormValue = DAG.getConstant(FP_DENORM_FLUSH_NONE,
3585                                                       SL, MVT::i32);
3586     SDValue EnableDenorm = DAG.getNode(AMDGPUISD::SETREG, SL, BindParamVTs,
3587                                        DAG.getEntryNode(),
3588                                        EnableDenormValue, BitField);
3589     SDValue Ops[3] = {
3590       NegDivScale0,
3591       EnableDenorm.getValue(0),
3592       EnableDenorm.getValue(1)
3593     };
3594
3595     NegDivScale0 = DAG.getMergeValues(Ops, SL);
3596   }
3597
3598   SDValue Fma0 = getFPTernOp(DAG, ISD::FMA, SL, MVT::f32, NegDivScale0,
3599                              ApproxRcp, One, NegDivScale0);
3600
3601   SDValue Fma1 = getFPTernOp(DAG, ISD::FMA, SL, MVT::f32, Fma0, ApproxRcp,
3602                              ApproxRcp, Fma0);
3603
3604   SDValue Mul = getFPBinOp(DAG, ISD::FMUL, SL, MVT::f32, NumeratorScaled,
3605                            Fma1, Fma1);
3606
3607   SDValue Fma2 = getFPTernOp(DAG, ISD::FMA, SL, MVT::f32, NegDivScale0, Mul,
3608                              NumeratorScaled, Mul);
3609
3610   SDValue Fma3 = getFPTernOp(DAG, ISD::FMA,SL, MVT::f32, Fma2, Fma1, Mul, Fma2);
3611
3612   SDValue Fma4 = getFPTernOp(DAG, ISD::FMA, SL, MVT::f32, NegDivScale0, Fma3,
3613                              NumeratorScaled, Fma3);
3614
3615   if (!Subtarget->hasFP32Denormals()) {
3616     const SDValue DisableDenormValue =
3617         DAG.getConstant(FP_DENORM_FLUSH_IN_FLUSH_OUT, SL, MVT::i32);
3618     SDValue DisableDenorm = DAG.getNode(AMDGPUISD::SETREG, SL, MVT::Other,
3619                                         Fma4.getValue(1),
3620                                         DisableDenormValue,
3621                                         BitField,
3622                                         Fma4.getValue(2));
3623
3624     SDValue OutputChain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, SL, MVT::Other,
3625                                       DisableDenorm, DAG.getRoot());
3626     DAG.setRoot(OutputChain);
3627   }
3628
3629   SDValue Scale = NumeratorScaled.getValue(1);
3630   SDValue Fmas = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FMAS, SL, MVT::f32,
3631                              Fma4, Fma1, Fma3, Scale);
3632
3633   return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FIXUP, SL, MVT::f32, Fmas, RHS, LHS);
3634 }
3635
3636 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV64(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3637   if (DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath)
3638     return lowerFastUnsafeFDIV(Op, DAG);
3639
3640   SDLoc SL(Op);
3641   SDValue X = Op.getOperand(0);
3642   SDValue Y = Op.getOperand(1);
3643
3644   const SDValue One = DAG.getConstantFP(1.0, SL, MVT::f64);
3645
3646   SDVTList ScaleVT = DAG.getVTList(MVT::f64, MVT::i1);
3647
3648   SDValue DivScale0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT, Y, Y, X);
3649
3650   SDValue NegDivScale0 = DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, MVT::f64, DivScale0);
3651
3652   SDValue Rcp = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f64, DivScale0);
3653
3654   SDValue Fma0 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, NegDivScale0, Rcp, One);
3655
3656   SDValue Fma1 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, Rcp, Fma0, Rcp);
3657
3658   SDValue Fma2 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, NegDivScale0, Fma1, One);
3659
3660   SDValue DivScale1 = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT, X, Y, X);
3661
3662   SDValue Fma3 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, Fma1, Fma2, Fma1);
3663   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f64, DivScale1, Fma3);
3664
3665   SDValue Fma4 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64,
3666                              NegDivScale0, Mul, DivScale1);
3667
3668   SDValue Scale;
3669
3670   if (Subtarget->getGeneration() == SISubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
3671     // Workaround a hardware bug on SI where the condition output from div_scale
3672     // is not usable.
3673
3674     const SDValue Hi = DAG.getConstant(1, SL, MVT::i32);
3675
3676     // Figure out if the scale to use for div_fmas.
3677     SDValue NumBC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, X);
3678     SDValue DenBC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, Y);
3679     SDValue Scale0BC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, DivScale0);
3680     SDValue Scale1BC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, DivScale1);
3681
3682     SDValue NumHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, NumBC, Hi);
3683     SDValue DenHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, DenBC, Hi);
3684
3685     SDValue Scale0Hi
3686       = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, Scale0BC, Hi);
3687     SDValue Scale1Hi
3688       = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, Scale1BC, Hi);
3689
3690     SDValue CmpDen = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, DenHi, Scale0Hi, ISD::SETEQ);
3691     SDValue CmpNum = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, NumHi, Scale1Hi, ISD::SETEQ);
3692     Scale = DAG.getNode(ISD::XOR, SL, MVT::i1, CmpNum, CmpDen);
3693   } else {
3694     Scale = DivScale1.getValue(1);
3695   }
3696
3697   SDValue Fmas = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FMAS, SL, MVT::f64,
3698                              Fma4, Fma3, Mul, Scale);
3699
3700   return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FIXUP, SL, MVT::f64, Fmas, Y, X);
3701 }
3702
3703 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3704   EVT VT = Op.getValueType();
3705
3706   if (VT == MVT::f32)
3707     return LowerFDIV32(Op, DAG);
3708
3709   if (VT == MVT::f64)
3710     return LowerFDIV64(Op, DAG);
3711
3712   if (VT == MVT::f16)
3713     return LowerFDIV16(Op, DAG);
3714
3715   llvm_unreachable("Unexpected type for fdiv");
3716 }
3717
3718 SDValue SITargetLowering::LowerSTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3719   SDLoc DL(Op);
3720   StoreSDNode *Store = cast<StoreSDNode>(Op);
3721   EVT VT = Store->getMemoryVT();
3722
3723   if (VT == MVT::i1) {
3724     return DAG.getTruncStore(Store->getChain(), DL,
3725        DAG.getSExtOrTrunc(Store->getValue(), DL, MVT::i32),
3726        Store->getBasePtr(), MVT::i1, Store->getMemOperand());
3727   }
3728
3729   assert(VT.isVector() &&
3730          Store->getValue().getValueType().getScalarType() == MVT::i32);
3731
3732   unsigned AS = Store->getAddressSpace();
3733   if (!allowsMemoryAccess(*DAG.getContext(), DAG.getDataLayout(), VT,
3734                           AS, Store->getAlignment())) {
3735     return expandUnalignedStore(Store, DAG);
3736   }
3737
3738   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3739   SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
3740   // If there is a possibilty that flat instruction access scratch memory
3741   // then we need to use the same legalization rules we use for private.
3742   if (AS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS)
3743     AS = MFI->hasFlatScratchInit() ?
3744          AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS : AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS;
3745
3746   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
3747   if (AS == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS ||
3748       AS == AMDGPUASI.FLAT_ADDRESS) {
3749     if (NumElements > 4)
3750       return SplitVectorStore(Op, DAG);
3751     return SDValue();
3752   } else if (AS == AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS) {
3753     switch (Subtarget->getMaxPrivateElementSize()) {
3754     case 4:
3755       return scalarizeVectorStore(Store, DAG);
3756     case 8:
3757       if (NumElements > 2)
3758         return SplitVectorStore(Op, DAG);
3759       return SDValue();
3760     case 16:
3761       if (NumElements > 4)
3762         return SplitVectorStore(Op, DAG);
3763       return SDValue();
3764     default:
3765       llvm_unreachable("unsupported private_element_size");
3766     }
3767   } else if (AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS) {
3768     if (NumElements > 2)
3769       return SplitVectorStore(Op, DAG);
3770
3771     if (NumElements == 2)
3772       return Op;
3773
3774     // If properly aligned, if we split we might be able to use ds_write_b64.
3775     return SplitVectorStore(Op, DAG);
3776   } else {
3777     llvm_unreachable("unhandled address space");
3778   }
3779 }
3780
3781 SDValue SITargetLowering::LowerTrig(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3782   SDLoc DL(Op);
3783   EVT VT = Op.getValueType();
3784   SDValue Arg = Op.getOperand(0);
3785   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
3786   SDValue FractPart = DAG.getNode(AMDGPUISD::FRACT, DL, VT,
3787                                   DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Arg,
3788                                               DAG.getConstantFP(0.5/M_PI, DL,
3789                                                                 VT)));
3790
3791   switch (Op.getOpcode()) {
3792   case ISD::FCOS:
3793     return DAG.getNode(AMDGPUISD::COS_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
3794   case ISD::FSIN:
3795     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SIN_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
3796   default:
3797     llvm_unreachable("Wrong trig opcode");
3798   }
3799 }
3800
3801 SDValue SITargetLowering::LowerATOMIC_CMP_SWAP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3802   AtomicSDNode *AtomicNode = cast<AtomicSDNode>(Op);
3803   assert(AtomicNode->isCompareAndSwap());
3804   unsigned AS = AtomicNode->getAddressSpace();
3805
3806   // No custom lowering required for local address space
3807   if (!isFlatGlobalAddrSpace(AS, AMDGPUASI))
3808     return Op;
3809
3810   // Non-local address space requires custom lowering for atomic compare
3811   // and swap; cmp and swap should be in a v2i32 or v2i64 in case of _X2
3812   SDLoc DL(Op);
3813   SDValue ChainIn = Op.getOperand(0);
3814   SDValue Addr = Op.getOperand(1);
3815   SDValue Old = Op.getOperand(2);
3816   SDValue New = Op.getOperand(3);
3817   EVT VT = Op.getValueType();
3818   MVT SimpleVT = VT.getSimpleVT();
3819   MVT VecType = MVT::getVectorVT(SimpleVT, 2);
3820
3821   SDValue NewOld = DAG.getBuildVector(VecType, DL, {New, Old});
3822   SDValue Ops[] = { ChainIn, Addr, NewOld };
3823
3824   return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::ATOMIC_CMP_SWAP, DL, Op->getVTList(),
3825                                  Ops, VT, AtomicNode->getMemOperand());
3826 }
3827
3828 //===----------------------------------------------------------------------===//
3829 // Custom DAG optimizations
3830 //===----------------------------------------------------------------------===//
3831
3832 SDValue SITargetLowering::performUCharToFloatCombine(SDNode *N,
3833                                                      DAGCombinerInfo &DCI) const {
3834   EVT VT = N->getValueType(0);
3835   EVT ScalarVT = VT.getScalarType();
3836   if (ScalarVT != MVT::f32)
3837     return SDValue();
3838
3839   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
3840   SDLoc DL(N);
3841
3842   SDValue Src = N->getOperand(0);
3843   EVT SrcVT = Src.getValueType();
3844
3845   // TODO: We could try to match extracting the higher bytes, which would be
3846   // easier if i8 vectors weren't promoted to i32 vectors, particularly after
3847   // types are legalized. v4i8 -> v4f32 is probably the only case to worry
3848   // about in practice.
3849   if (DCI.isAfterLegalizeVectorOps() && SrcVT == MVT::i32) {
3850     if (DAG.MaskedValueIsZero(Src, APInt::getHighBitsSet(32, 24))) {
3851       SDValue Cvt = DAG.getNode(AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0, DL, VT, Src);
3852       DCI.AddToWorklist(Cvt.getNode());
3853       return Cvt;
3854     }
3855   }
3856
3857   return SDValue();
3858 }
3859
3860 /// \brief Return true if the given offset Size in bytes can be folded into
3861 /// the immediate offsets of a memory instruction for the given address space.
3862 static bool canFoldOffset(unsigned OffsetSize, unsigned AS,
3863                           const SISubtarget &STI) {
3864   auto AMDGPUASI = STI.getAMDGPUAS();
3865   if (AS == AMDGPUASI.GLOBAL_ADDRESS) {
3866     // MUBUF instructions a 12-bit offset in bytes.
3867     return isUInt<12>(OffsetSize);
3868   }
3869   if (AS == AMDGPUASI.CONSTANT_ADDRESS) {
3870     // SMRD instructions have an 8-bit offset in dwords on SI and
3871     // a 20-bit offset in bytes on VI.
3872     if (STI.getGeneration() >= SISubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
3873       return isUInt<20>(OffsetSize);
3874     else
3875       return (OffsetSize % 4 == 0) && isUInt<8>(OffsetSize / 4);
3876   }
3877   if (AS == AMDGPUASI.LOCAL_ADDRESS ||
3878       AS == AMDGPUASI.REGION_ADDRESS) {
3879     // The single offset versions have a 16-bit offset in bytes.
3880     return isUInt<16>(OffsetSize);
3881   }
3882   // Indirect register addressing does not use any offsets.
3883   return false;
3884 }
3885
3886 // (shl (add x, c1), c2) -> add (shl x, c2), (shl c1, c2)
3887
3888 // This is a variant of
3889 // (mul (add x, c1), c2) -> add (mul x, c2), (mul c1, c2),
3890 //
3891 // The normal DAG combiner will do this, but only if the add has one use since
3892 // that would increase the number of instructions.
3893 //
3894 // This prevents us from seeing a constant offset that can be folded into a
3895 // memory instruction's addressing mode. If we know the resulting add offset of
3896 // a pointer can be folded into an addressing offset, we can replace the pointer
3897 // operand with the add of new constant offset. This eliminates one of the uses,
3898 // and may allow the remaining use to also be simplified.
3899 //
3900 SDValue SITargetLowering::performSHLPtrCombine(SDNode *N,
3901                                                unsigned AddrSpace,
3902                                                DAGCombinerInfo &DCI) const {
3903   SDValue N0 = N->getOperand(0);
3904   SDValue N1 = N->getOperand(1);
3905
3906   if (N0.getOpcode() != ISD::ADD)
3907     return SDValue();
3908
3909   const ConstantSDNode *CN1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
3910   if (!CN1)
3911     return SDValue();
3912
3913   const ConstantSDNode *CAdd = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
3914   if (!CAdd)
3915     return SDValue();
3916
3917   // If the resulting offset is too large, we can't fold it into the addressing
3918   // mode offset.
3919   APInt Offset = CAdd->getAPIntValue() << CN1->getAPIntValue();
3920   if (!canFoldOffset(Offset.getZExtValue(), AddrSpace, *getSubtarget()))
3921     return SDValue();
3922
3923   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
3924   SDLoc SL(N);
3925   EVT VT = N->getValueType(0);
3926
3927   SDValue ShlX = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, VT, N0.getOperand(0), N1);
3928   SDValue COffset = DAG.getConstant(Offset, SL, MVT::i32);
3929
3930   return DAG.getNode(ISD::ADD, SL, VT, ShlX, COffset);
3931 }
3932
3933 SDValue SITargetLowering::performMemSDNodeCombine(MemSDNode *N,
3934                                                   DAGCombinerInfo &DCI) const {
3935   SDValue Ptr = N->getBasePtr();
3936   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
3937   SDLoc SL(N);
3938
3939   // TODO: We could also do this for multiplies.
3940   unsigned AS = N->getAddressSpace();
3941   if (Ptr.getOpcode() == ISD::SHL && AS != AMDGPUASI.PRIVATE_ADDRESS) {
3942     SDValue NewPtr = performSHLPtrCombine(Ptr.getNode(), AS, DCI);
3943     if (NewPtr) {
3944       SmallVector<SDValue, 8> NewOps(N->op_begin(), N->op_end());
3945
3946       NewOps[N->getOpcode() == ISD::STORE ? 2 : 1] = NewPtr;
3947       return SDValue(DAG.UpdateNodeOperands(N, NewOps), 0);
3948     }
3949   }
3950
3951   return SDValue();
3952 }
3953
3954 static bool bitOpWithConstantIsReducible(unsigned Opc, uint32_t Val) {
3955   return (Opc == ISD::AND && (Val == 0 || Val == 0xffffffff)) ||
3956          (Opc == ISD::OR && (Val == 0xffffffff || Val == 0)) ||
3957          (Opc == ISD::XOR && Val == 0);
3958 }
3959
3960 // Break up 64-bit bit operation of a constant into two 32-bit and/or/xor. This
3961 // will typically happen anyway for a VALU 64-bit and. This exposes other 32-bit
3962 // integer combine opportunities since most 64-bit operations are decomposed
3963 // this way.  TODO: We won't want this for SALU especially if it is an inline
3964 // immediate.
3965 SDValue SITargetLowering::splitBinaryBitConstantOp(
3966   DAGCombinerInfo &DCI,
3967   const SDLoc &SL,
3968   unsigned Opc, SDValue LHS,
3969   const ConstantSDNode *CRHS) const {
3970   uint64_t Val = CRHS->getZExtValue();
3971   uint32_t ValLo = Lo_32(Val);
3972   uint32_t ValHi = Hi_32(Val);
3973   const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
3974
3975     if ((bitOpWithConstantIsReducible(Opc, ValLo) ||
3976          bitOpWithConstantIsReducible(Opc, ValHi)) ||
3977         (CRHS->hasOneUse() && !TII->isInlineConstant(CRHS->getAPIntValue()))) {
3978     // If we need to materialize a 64-bit immediate, it will be split up later
3979     // anyway. Avoid creating the harder to understand 64-bit immediate
3980     // materialization.
3981     return splitBinaryBitConstantOpImpl(DCI, SL, Opc, LHS, ValLo, ValHi);
3982   }
3983
3984   return SDValue();
3985 }
3986
3987 SDValue SITargetLowering::performAndCombine(SDNode *N,
3988                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
3989   if (DCI.isBeforeLegalize())
3990     return SDValue();
3991
3992   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
3993   EVT VT = N->getValueType(0);
3994   SDValue LHS = N->getOperand(0);
3995   SDValue RHS = N->getOperand(1);
3996
3997
3998   if (VT == MVT::i64) {
3999     const ConstantSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(RHS);
4000     if (CRHS) {
4001       if (SDValue Split
4002           = splitBinaryBitConstantOp(DCI, SDLoc(N), ISD::AND, LHS, CRHS))
4003         return Split;
4004     }
4005   }
4006
4007   // (and (fcmp ord x, x), (fcmp une (fabs x), inf)) ->
4008   // fp_class x, ~(s_nan | q_nan | n_infinity | p_infinity)
4009   if (LHS.getOpcode() == ISD::SETCC && RHS.getOpcode() == ISD::SETCC) {
4010     ISD::CondCode LCC = cast<CondCodeSDNode>(LHS.getOperand(2))->get();
4011     ISD::CondCode RCC = cast<CondCodeSDNode>(RHS.getOperand(2))->get();
4012
4013     SDValue X = LHS.getOperand(0);
4014     SDValue Y = RHS.getOperand(0);
4015     if (Y.getOpcode() != ISD::FABS || Y.getOperand(0) != X)
4016       return SDValue();
4017
4018     if (LCC == ISD::SETO) {
4019       if (X != LHS.getOperand(1))
4020         return SDValue();
4021
4022       if (RCC == ISD::SETUNE) {
4023         const ConstantFPSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(RHS.getOperand(1));
4024         if (!C1 || !C1->isInfinity() || C1->isNegative())
4025           return SDValue();
4026
4027         const uint32_t Mask = SIInstrFlags::N_NORMAL |
4028                               SIInstrFlags::N_SUBNORMAL |
4029                               SIInstrFlags::N_ZERO |
4030                               SIInstrFlags::P_ZERO |
4031                               SIInstrFlags::P_SUBNORMAL |
4032                               SIInstrFlags::P_NORMAL;
4033
4034         static_assert(((~(SIInstrFlags::S_NAN |
4035                           SIInstrFlags::Q_NAN |
4036                           SIInstrFlags::N_INFINITY |
4037                           SIInstrFlags::P_INFINITY)) & 0x3ff) == Mask,
4038                       "mask not equal");
4039
4040         SDLoc DL(N);
4041         return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, DL, MVT::i1,
4042                            X, DAG.getConstant(Mask, DL, MVT::i32));
4043       }
4044     }
4045   }
4046
4047   return SDValue();
4048 }
4049
4050 SDValue SITargetLowering::performOrCombine(SDNode *N,
4051                                            DAGCombinerInfo &DCI) const {
4052   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4053   SDValue LHS = N->getOperand(0);
4054   SDValue RHS = N->getOperand(1);
4055
4056   EVT VT = N->getValueType(0);
4057   if (VT == MVT::i1) {
4058     // or (fp_class x, c1), (fp_class x, c2) -> fp_class x, (c1 | c2)
4059     if (LHS.getOpcode() == AMDGPUISD::FP_CLASS &&
4060         RHS.getOpcode() == AMDGPUISD::FP_CLASS) {
4061       SDValue Src = LHS.getOperand(0);
4062       if (Src != RHS.getOperand(0))
4063         return SDValue();
4064
4065       const ConstantSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(LHS.getOperand(1));
4066       const ConstantSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(RHS.getOperand(1));
4067       if (!CLHS || !CRHS)
4068         return SDValue();
4069
4070       // Only 10 bits are used.
4071       static const uint32_t MaxMask = 0x3ff;
4072
4073       uint32_t NewMask = (CLHS->getZExtValue() | CRHS->getZExtValue()) & MaxMask;
4074       SDLoc DL(N);
4075       return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, DL, MVT::i1,
4076                          Src, DAG.getConstant(NewMask, DL, MVT::i32));
4077     }
4078
4079     return SDValue();
4080   }
4081
4082   if (VT != MVT::i64)
4083     return SDValue();
4084
4085   // TODO: This could be a generic combine with a predicate for extracting the
4086   // high half of an integer being free.
4087
4088   // (or i64:x, (zero_extend i32:y)) ->
4089   //   i64 (bitcast (v2i32 build_vector (or i32:y, lo_32(x)), hi_32(x)))
4090   if (LHS.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND &&
4091       RHS.getOpcode() != ISD::ZERO_EXTEND)
4092     std::swap(LHS, RHS);
4093
4094   if (RHS.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND) {
4095     SDValue ExtSrc = RHS.getOperand(0);
4096     EVT SrcVT = ExtSrc.getValueType();
4097     if (SrcVT == MVT::i32) {
4098       SDLoc SL(N);
4099       SDValue LowLHS, HiBits;
4100       std::tie(LowLHS, HiBits) = split64BitValue(LHS, DAG);
4101       SDValue LowOr = DAG.getNode(ISD::OR, SL, MVT::i32, LowLHS, ExtSrc);
4102
4103       DCI.AddToWorklist(LowOr.getNode());
4104       DCI.AddToWorklist(HiBits.getNode());
4105
4106       SDValue Vec = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, SL, MVT::v2i32,
4107                                 LowOr, HiBits);
4108       return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i64, Vec);
4109     }
4110   }
4111
4112   const ConstantSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1));
4113   if (CRHS) {
4114     if (SDValue Split
4115           = splitBinaryBitConstantOp(DCI, SDLoc(N), ISD::OR, LHS, CRHS))
4116       return Split;
4117   }
4118
4119   return SDValue();
4120 }
4121
4122 SDValue SITargetLowering::performXorCombine(SDNode *N,
4123                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
4124   EVT VT = N->getValueType(0);
4125   if (VT != MVT::i64)
4126     return SDValue();
4127
4128   SDValue LHS = N->getOperand(0);
4129   SDValue RHS = N->getOperand(1);
4130
4131   const ConstantSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(RHS);
4132   if (CRHS) {
4133     if (SDValue Split
4134           = splitBinaryBitConstantOp(DCI, SDLoc(N), ISD::XOR, LHS, CRHS))
4135       return Split;
4136   }
4137
4138   return SDValue();
4139 }
4140
4141 // Instructions that will be lowered with a final instruction that zeros the
4142 // high result bits.
4143 // XXX - probably only need to list legal operations.
4144 static bool fp16SrcZerosHighBits(unsigned Opc) {
4145   switch (Opc) {
4146   case ISD::FADD:
4147   case ISD::FSUB:
4148   case ISD::FMUL:
4149   case ISD::FDIV:
4150   case ISD::FREM:
4151   case ISD::FMA:
4152   case ISD::FMAD:
4153   case ISD::FCANONICALIZE:
4154   case ISD::FP_ROUND:
4155   case ISD::UINT_TO_FP:
4156   case ISD::SINT_TO_FP:
4157   case ISD::FABS:
4158     // Fabs is lowered to a bit operation, but it's an and which will clear the
4159     // high bits anyway.
4160   case ISD::FSQRT:
4161   case ISD::FSIN:
4162   case ISD::FCOS:
4163   case ISD::FPOWI:
4164   case ISD::FPOW:
4165   case ISD::FLOG:
4166   case ISD::FLOG2:
4167   case ISD::FLOG10:
4168   case ISD::FEXP:
4169   case ISD::FEXP2:
4170   case ISD::FCEIL:
4171   case ISD::FTRUNC:
4172   case ISD::FRINT:
4173   case ISD::FNEARBYINT:
4174   case ISD::FROUND:
4175   case ISD::FFLOOR:
4176   case ISD::FMINNUM:
4177   case ISD::FMAXNUM:
4178   case AMDGPUISD::FRACT:
4179   case AMDGPUISD::CLAMP:
4180   case AMDGPUISD::COS_HW:
4181   case AMDGPUISD::SIN_HW:
4182   case AMDGPUISD::FMIN3:
4183   case AMDGPUISD::FMAX3:
4184   case AMDGPUISD::FMED3:
4185   case AMDGPUISD::FMAD_FTZ:
4186   case AMDGPUISD::RCP:
4187   case AMDGPUISD::RSQ:
4188   case AMDGPUISD::LDEXP:
4189     return true;
4190   default:
4191     // fcopysign, select and others may be lowered to 32-bit bit operations
4192     // which don't zero the high bits.
4193     return false;
4194   }
4195 }
4196
4197 SDValue SITargetLowering::performZeroExtendCombine(SDNode *N,
4198                                                    DAGCombinerInfo &DCI) const {
4199   if (!Subtarget->has16BitInsts() ||
4200       DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
4201     return SDValue();
4202
4203   EVT VT = N->getValueType(0);
4204   if (VT != MVT::i32)
4205     return SDValue();
4206
4207   SDValue Src = N->getOperand(0);
4208   if (Src.getValueType() != MVT::i16)
4209     return SDValue();
4210
4211   // (i32 zext (i16 (bitcast f16:$src))) -> fp16_zext $src
4212   // FIXME: It is not universally true that the high bits are zeroed on gfx9.
4213   if (Src.getOpcode() == ISD::BITCAST) {
4214     SDValue BCSrc = Src.getOperand(0);
4215     if (BCSrc.getValueType() == MVT::f16 &&
4216         fp16SrcZerosHighBits(BCSrc.getOpcode()))
4217       return DCI.DAG.getNode(AMDGPUISD::FP16_ZEXT, SDLoc(N), VT, BCSrc);
4218   }
4219
4220   return SDValue();
4221 }
4222
4223 SDValue SITargetLowering::performClassCombine(SDNode *N,
4224                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
4225   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4226   SDValue Mask = N->getOperand(1);
4227
4228   // fp_class x, 0 -> false
4229   if (const ConstantSDNode *CMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(Mask)) {
4230     if (CMask->isNullValue())
4231       return DAG.getConstant(0, SDLoc(N), MVT::i1);
4232   }
4233
4234   if (N->getOperand(0).isUndef())
4235     return DAG.getUNDEF(MVT::i1);
4236
4237   return SDValue();
4238 }
4239
4240 // Constant fold canonicalize.
4241 SDValue SITargetLowering::performFCanonicalizeCombine(
4242   SDNode *N,
4243   DAGCombinerInfo &DCI) const {
4244   ConstantFPSDNode *CFP = isConstOrConstSplatFP(N->getOperand(0));
4245   if (!CFP)
4246     return SDValue();
4247
4248   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4249   const APFloat &C = CFP->getValueAPF();
4250
4251   // Flush denormals to 0 if not enabled.
4252   if (C.isDenormal()) {
4253     EVT VT = N->getValueType(0);
4254     EVT SVT = VT.getScalarType();
4255     if (SVT == MVT::f32 && !Subtarget->hasFP32Denormals())
4256       return DAG.getConstantFP(0.0, SDLoc(N), VT);
4257
4258     if (SVT == MVT::f64 && !Subtarget->hasFP64Denormals())
4259       return DAG.getConstantFP(0.0, SDLoc(N), VT);
4260
4261     if (SVT == MVT::f16 && !Subtarget->hasFP16Denormals())
4262       return DAG.getConstantFP(0.0, SDLoc(N), VT);
4263   }
4264
4265   if (C.isNaN()) {
4266     EVT VT = N->getValueType(0);
4267     APFloat CanonicalQNaN = APFloat::getQNaN(C.getSemantics());
4268     if (C.isSignaling()) {
4269       // Quiet a signaling NaN.
4270       return DAG.getConstantFP(CanonicalQNaN, SDLoc(N), VT);
4271     }
4272
4273     // Make sure it is the canonical NaN bitpattern.
4274     //
4275     // TODO: Can we use -1 as the canonical NaN value since it's an inline
4276     // immediate?
4277     if (C.bitcastToAPInt() != CanonicalQNaN.bitcastToAPInt())
4278       return DAG.getConstantFP(CanonicalQNaN, SDLoc(N), VT);
4279   }
4280
4281   return N->getOperand(0);
4282 }
4283
4284 static unsigned minMaxOpcToMin3Max3Opc(unsigned Opc) {
4285   switch (Opc) {
4286   case ISD::FMAXNUM:
4287     return AMDGPUISD::FMAX3;
4288   case ISD::SMAX:
4289     return AMDGPUISD::SMAX3;
4290   case ISD::UMAX:
4291     return AMDGPUISD::UMAX3;
4292   case ISD::FMINNUM:
4293     return AMDGPUISD::FMIN3;
4294   case ISD::SMIN:
4295     return AMDGPUISD::SMIN3;
4296   case ISD::UMIN:
4297     return AMDGPUISD::UMIN3;
4298   default:
4299     llvm_unreachable("Not a min/max opcode");
4300   }
4301 }
4302
4303 SDValue SITargetLowering::performIntMed3ImmCombine(
4304   SelectionDAG &DAG, const SDLoc &SL,
4305   SDValue Op0, SDValue Op1, bool Signed) const {
4306   ConstantSDNode *K1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1);
4307   if (!K1)
4308     return SDValue();
4309
4310   ConstantSDNode *K0 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(1));
4311   if (!K0)
4312     return SDValue();
4313
4314   if (Signed) {
4315     if (K0->getAPIntValue().sge(K1->getAPIntValue()))
4316       return SDValue();
4317   } else {
4318     if (K0->getAPIntValue().uge(K1->getAPIntValue()))
4319       return SDValue();
4320   }
4321
4322   EVT VT = K0->getValueType(0);
4323   unsigned Med3Opc = Signed ? AMDGPUISD::SMED3 : AMDGPUISD::UMED3;
4324   if (VT == MVT::i32 || (VT == MVT::i16 && Subtarget->hasMed3_16())) {
4325     return DAG.getNode(Med3Opc, SL, VT,
4326                        Op0.getOperand(0), SDValue(K0, 0), SDValue(K1, 0));
4327   }
4328
4329   // If there isn't a 16-bit med3 operation, convert to 32-bit.
4330   MVT NVT = MVT::i32;
4331   unsigned ExtOp = Signed ? ISD::SIGN_EXTEND : ISD::ZERO_EXTEND;
4332
4333   SDValue Tmp1 = DAG.getNode(ExtOp, SL, NVT, Op0->getOperand(0));
4334   SDValue Tmp2 = DAG.getNode(ExtOp, SL, NVT, Op0->getOperand(1));
4335   SDValue Tmp3 = DAG.getNode(ExtOp, SL, NVT, Op1);
4336
4337   SDValue Med3 = DAG.getNode(Med3Opc, SL, NVT, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
4338   return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, VT, Med3);
4339 }
4340
4341 static bool isKnownNeverSNan(SelectionDAG &DAG, SDValue Op) {
4342   if (!DAG.getTargetLoweringInfo().hasFloatingPointExceptions())
4343     return true;
4344
4345   return DAG.isKnownNeverNaN(Op);
4346 }
4347
4348 SDValue SITargetLowering::performFPMed3ImmCombine(SelectionDAG &DAG,
4349                                                   const SDLoc &SL,
4350                                                   SDValue Op0,
4351                                                   SDValue Op1) const {
4352   ConstantFPSDNode *K1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op1);
4353   if (!K1)
4354     return SDValue();
4355
4356   ConstantFPSDNode *K0 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op0.getOperand(1));
4357   if (!K0)
4358     return SDValue();
4359
4360   // Ordered >= (although NaN inputs should have folded away by now).
4361   APFloat::cmpResult Cmp = K0->getValueAPF().compare(K1->getValueAPF());
4362   if (Cmp == APFloat::cmpGreaterThan)
4363     return SDValue();
4364
4365   // TODO: Check IEEE bit enabled?
4366   EVT VT = K0->getValueType(0);
4367   if (Subtarget->enableDX10Clamp()) {
4368     // If dx10_clamp is enabled, NaNs clamp to 0.0. This is the same as the
4369     // hardware fmed3 behavior converting to a min.
4370     // FIXME: Should this be allowing -0.0?
4371     if (K1->isExactlyValue(1.0) && K0->isExactlyValue(0.0))
4372       return DAG.getNode(AMDGPUISD::CLAMP, SL, VT, Op0.getOperand(0));
4373   }
4374
4375   // med3 for f16 is only available on gfx9+.
4376   if (VT == MVT::f64 || (VT == MVT::f16 && !Subtarget->hasMed3_16()))
4377     return SDValue();
4378
4379   // This isn't safe with signaling NaNs because in IEEE mode, min/max on a
4380   // signaling NaN gives a quiet NaN. The quiet NaN input to the min would then
4381   // give the other result, which is different from med3 with a NaN input.
4382   SDValue Var = Op0.getOperand(0);
4383   if (!isKnownNeverSNan(DAG, Var))
4384     return SDValue();
4385
4386   return DAG.getNode(AMDGPUISD::FMED3, SL, K0->getValueType(0),
4387                      Var, SDValue(K0, 0), SDValue(K1, 0));
4388 }
4389
4390 SDValue SITargetLowering::performMinMaxCombine(SDNode *N,
4391                                                DAGCombinerInfo &DCI) const {
4392   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4393
4394   EVT VT = N->getValueType(0);
4395   unsigned Opc = N->getOpcode();
4396   SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4397   SDValue Op1 = N->getOperand(1);
4398
4399   // Only do this if the inner op has one use since this will just increases
4400   // register pressure for no benefit.
4401
4402
4403   if (Opc != AMDGPUISD::FMIN_LEGACY && Opc != AMDGPUISD::FMAX_LEGACY &&
4404       VT != MVT::f64) {
4405     // max(max(a, b), c) -> max3(a, b, c)
4406     // min(min(a, b), c) -> min3(a, b, c)
4407     if (Op0.getOpcode() == Opc && Op0.hasOneUse()) {
4408       SDLoc DL(N);
4409       return DAG.getNode(minMaxOpcToMin3Max3Opc(Opc),
4410                          DL,
4411                          N->getValueType(0),
4412                          Op0.getOperand(0),
4413                          Op0.getOperand(1),
4414                          Op1);
4415     }
4416
4417     // Try commuted.
4418     // max(a, max(b, c)) -> max3(a, b, c)
4419     // min(a, min(b, c)) -> min3(a, b, c)
4420     if (Op1.getOpcode() == Opc && Op1.hasOneUse()) {
4421       SDLoc DL(N);
4422       return DAG.getNode(minMaxOpcToMin3Max3Opc(Opc),
4423                          DL,
4424                          N->getValueType(0),
4425                          Op0,
4426                          Op1.getOperand(0),
4427                          Op1.getOperand(1));
4428     }
4429   }
4430
4431   // min(max(x, K0), K1), K0 < K1 -> med3(x, K0, K1)
4432   if (Opc == ISD::SMIN && Op0.getOpcode() == ISD::SMAX && Op0.hasOneUse()) {
4433     if (SDValue Med3 = performIntMed3ImmCombine(DAG, SDLoc(N), Op0, Op1, true))
4434       return Med3;
4435   }
4436
4437   if (Opc == ISD::UMIN && Op0.getOpcode() == ISD::UMAX && Op0.hasOneUse()) {
4438     if (SDValue Med3 = performIntMed3ImmCombine(DAG, SDLoc(N), Op0, Op1, false))
4439       return Med3;
4440   }
4441
4442   // fminnum(fmaxnum(x, K0), K1), K0 < K1 && !is_snan(x) -> fmed3(x, K0, K1)
4443   if (((Opc == ISD::FMINNUM && Op0.getOpcode() == ISD::FMAXNUM) ||
4444        (Opc == AMDGPUISD::FMIN_LEGACY &&
4445         Op0.getOpcode() == AMDGPUISD::FMAX_LEGACY)) &&
4446       (VT == MVT::f32 || VT == MVT::f64 ||
4447        (VT == MVT::f16 && Subtarget->has16BitInsts())) &&
4448       Op0.hasOneUse()) {
4449     if (SDValue Res = performFPMed3ImmCombine(DAG, SDLoc(N), Op0, Op1))
4450       return Res;
4451   }
4452
4453   return SDValue();
4454 }
4455
4456 static bool isClampZeroToOne(SDValue A, SDValue B) {
4457   if (ConstantFPSDNode *CA = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(A)) {
4458     if (ConstantFPSDNode *CB = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(B)) {
4459       // FIXME: Should this be allowing -0.0?
4460       return (CA->isExactlyValue(0.0) && CB->isExactlyValue(1.0)) ||
4461              (CA->isExactlyValue(1.0) && CB->isExactlyValue(0.0));
4462     }
4463   }
4464
4465   return false;
4466 }
4467
4468 // FIXME: Should only worry about snans for version with chain.
4469 SDValue SITargetLowering::performFMed3Combine(SDNode *N,
4470                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
4471   EVT VT = N->getValueType(0);
4472   // v_med3_f32 and v_max_f32 behave identically wrt denorms, exceptions and
4473   // NaNs. With a NaN input, the order of the operands may change the result.
4474
4475   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4476   SDLoc SL(N);
4477
4478   SDValue Src0 = N->getOperand(0);
4479   SDValue Src1 = N->getOperand(1);
4480   SDValue Src2 = N->getOperand(2);
4481
4482   if (isClampZeroToOne(Src0, Src1)) {
4483     // const_a, const_b, x -> clamp is safe in all cases including signaling
4484     // nans.
4485     // FIXME: Should this be allowing -0.0?
4486     return DAG.getNode(AMDGPUISD::CLAMP, SL, VT, Src2);
4487   }
4488
4489   // FIXME: dx10_clamp behavior assumed in instcombine. Should we really bother
4490   // handling no dx10-clamp?
4491   if (Subtarget->enableDX10Clamp()) {
4492     // If NaNs is clamped to 0, we are free to reorder the inputs.
4493
4494     if (isa<ConstantFPSDNode>(Src0) && !isa<ConstantFPSDNode>(Src1))
4495       std::swap(Src0, Src1);
4496
4497     if (isa<ConstantFPSDNode>(Src1) && !isa<ConstantFPSDNode>(Src2))
4498       std::swap(Src1, Src2);
4499
4500     if (isa<ConstantFPSDNode>(Src0) && !isa<ConstantFPSDNode>(Src1))
4501       std::swap(Src0, Src1);
4502
4503     if (isClampZeroToOne(Src1, Src2))
4504       return DAG.getNode(AMDGPUISD::CLAMP, SL, VT, Src0);
4505   }
4506
4507   return SDValue();
4508 }
4509
4510 SDValue SITargetLowering::performCvtPkRTZCombine(SDNode *N,
4511                                                  DAGCombinerInfo &DCI) const {
4512   SDValue Src0 = N->getOperand(0);
4513   SDValue Src1 = N->getOperand(1);
4514   if (Src0.isUndef() && Src1.isUndef())
4515     return DCI.DAG.getUNDEF(N->getValueType(0));
4516   return SDValue();
4517 }
4518
4519 unsigned SITargetLowering::getFusedOpcode(const SelectionDAG &DAG,
4520                                           const SDNode *N0,
4521                                           const SDNode *N1) const {
4522   EVT VT = N0->getValueType(0);
4523
4524   // Only do this if we are not trying to support denormals. v_mad_f32 does not
4525   // support denormals ever.
4526   if ((VT == MVT::f32 && !Subtarget->hasFP32Denormals()) ||
4527       (VT == MVT::f16 && !Subtarget->hasFP16Denormals()))
4528     return ISD::FMAD;
4529
4530   const TargetOptions &Options = DAG.getTarget().Options;
4531   if ((Options.AllowFPOpFusion == FPOpFusion::Fast ||
4532        Options.UnsafeFPMath ||
4533        (cast<BinaryWithFlagsSDNode>(N0)->Flags.hasUnsafeAlgebra() &&
4534         cast<BinaryWithFlagsSDNode>(N1)->Flags.hasUnsafeAlgebra())) &&
4535       isFMAFasterThanFMulAndFAdd(VT)) {
4536     return ISD::FMA;
4537   }
4538
4539   return 0;
4540 }
4541
4542 SDValue SITargetLowering::performFAddCombine(SDNode *N,
4543                                              DAGCombinerInfo &DCI) const {
4544   if (DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
4545     return SDValue();
4546
4547   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4548   EVT VT = N->getValueType(0);
4549
4550   SDLoc SL(N);
4551   SDValue LHS = N->getOperand(0);
4552   SDValue RHS = N->getOperand(1);
4553
4554   // These should really be instruction patterns, but writing patterns with
4555   // source modiifiers is a pain.
4556
4557   // fadd (fadd (a, a), b) -> mad 2.0, a, b
4558   if (LHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
4559     SDValue A = LHS.getOperand(0);
4560     if (A == LHS.getOperand(1)) {
4561       unsigned FusedOp = getFusedOpcode(DAG, N, LHS.getNode());
4562       if (FusedOp != 0) {
4563         const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, SL, VT);
4564         return DAG.getNode(FusedOp, SL, VT, A, Two, RHS);
4565       }
4566     }
4567   }
4568
4569   // fadd (b, fadd (a, a)) -> mad 2.0, a, b
4570   if (RHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
4571     SDValue A = RHS.getOperand(0);
4572     if (A == RHS.getOperand(1)) {
4573       unsigned FusedOp = getFusedOpcode(DAG, N, RHS.getNode());
4574       if (FusedOp != 0) {
4575         const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, SL, VT);
4576         return DAG.getNode(FusedOp, SL, VT, A, Two, LHS);
4577       }
4578     }
4579   }
4580
4581   return SDValue();
4582 }
4583
4584 SDValue SITargetLowering::performFSubCombine(SDNode *N,
4585                                              DAGCombinerInfo &DCI) const {
4586   if (DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
4587     return SDValue();
4588
4589   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4590   SDLoc SL(N);
4591   EVT VT = N->getValueType(0);
4592   assert(!VT.isVector());
4593
4594   // Try to get the fneg to fold into the source modifier. This undoes generic
4595   // DAG combines and folds them into the mad.
4596   //
4597   // Only do this if we are not trying to support denormals. v_mad_f32 does
4598   // not support denormals ever.
4599   SDValue LHS = N->getOperand(0);
4600   SDValue RHS = N->getOperand(1);
4601   if (LHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
4602     // (fsub (fadd a, a), c) -> mad 2.0, a, (fneg c)
4603     SDValue A = LHS.getOperand(0);
4604     if (A == LHS.getOperand(1)) {
4605       unsigned FusedOp = getFusedOpcode(DAG, N, LHS.getNode());
4606       if (FusedOp != 0){
4607         const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, SL, VT);
4608         SDValue NegRHS = DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, RHS);
4609
4610         return DAG.getNode(FusedOp, SL, VT, A, Two, NegRHS);
4611       }
4612     }
4613   }
4614
4615   if (RHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
4616     // (fsub c, (fadd a, a)) -> mad -2.0, a, c
4617
4618     SDValue A = RHS.getOperand(0);
4619     if (A == RHS.getOperand(1)) {
4620       unsigned FusedOp = getFusedOpcode(DAG, N, RHS.getNode());
4621       if (FusedOp != 0){
4622         const SDValue NegTwo = DAG.getConstantFP(-2.0, SL, VT);
4623         return DAG.getNode(FusedOp, SL, VT, A, NegTwo, LHS);
4624       }
4625     }
4626   }
4627
4628   return SDValue();
4629 }
4630
4631 SDValue SITargetLowering::performSetCCCombine(SDNode *N,
4632                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
4633   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4634   SDLoc SL(N);
4635
4636   SDValue LHS = N->getOperand(0);
4637   SDValue RHS = N->getOperand(1);
4638   EVT VT = LHS.getValueType();
4639
4640   if (VT != MVT::f32 && VT != MVT::f64 && (Subtarget->has16BitInsts() &&
4641                                            VT != MVT::f16))
4642     return SDValue();
4643
4644   // Match isinf pattern
4645   // (fcmp oeq (fabs x), inf) -> (fp_class x, (p_infinity | n_infinity))
4646   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(N->getOperand(2))->get();
4647   if (CC == ISD::SETOEQ && LHS.getOpcode() == ISD::FABS) {
4648     const ConstantFPSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(RHS);
4649     if (!CRHS)
4650       return SDValue();
4651
4652     const APFloat &APF = CRHS->getValueAPF();
4653     if (APF.isInfinity() && !APF.isNegative()) {
4654       unsigned Mask = SIInstrFlags::P_INFINITY | SIInstrFlags::N_INFINITY;
4655       return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, SL, MVT::i1, LHS.getOperand(0),
4656                          DAG.getConstant(Mask, SL, MVT::i32));
4657     }
4658   }
4659
4660   return SDValue();
4661 }
4662
4663 SDValue SITargetLowering::performCvtF32UByteNCombine(SDNode *N,
4664                                                      DAGCombinerInfo &DCI) const {
4665   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4666   SDLoc SL(N);
4667   unsigned Offset = N->getOpcode() - AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0;
4668
4669   SDValue Src = N->getOperand(0);
4670   SDValue Srl = N->getOperand(0);
4671   if (Srl.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND)
4672     Srl = Srl.getOperand(0);
4673
4674   // TODO: Handle (or x, (srl y, 8)) pattern when known bits are zero.
4675   if (Srl.getOpcode() == ISD::SRL) {
4676     // cvt_f32_ubyte0 (srl x, 16) -> cvt_f32_ubyte2 x
4677     // cvt_f32_ubyte1 (srl x, 16) -> cvt_f32_ubyte3 x
4678     // cvt_f32_ubyte0 (srl x, 8) -> cvt_f32_ubyte1 x
4679
4680     if (const ConstantSDNode *C =
4681         dyn_cast<ConstantSDNode>(Srl.getOperand(1))) {
4682       Srl = DAG.getZExtOrTrunc(Srl.getOperand(0), SDLoc(Srl.getOperand(0)),
4683                                EVT(MVT::i32));
4684
4685       unsigned SrcOffset = C->getZExtValue() + 8 * Offset;
4686       if (SrcOffset < 32 && SrcOffset % 8 == 0) {
4687         return DAG.getNode(AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0 + SrcOffset / 8, SL,
4688                            MVT::f32, Srl);
4689       }
4690     }
4691   }
4692
4693   APInt Demanded = APInt::getBitsSet(32, 8 * Offset, 8 * Offset + 8);
4694
4695   APInt KnownZero, KnownOne;
4696   TargetLowering::TargetLoweringOpt TLO(DAG, !DCI.isBeforeLegalize(),
4697                                         !DCI.isBeforeLegalizeOps());
4698   const TargetLowering &TLI = DAG.getTargetLoweringInfo();
4699   if (TLO.ShrinkDemandedConstant(Src, Demanded) ||
4700       TLI.SimplifyDemandedBits(Src, Demanded, KnownZero, KnownOne, TLO)) {
4701     DCI.CommitTargetLoweringOpt(TLO);
4702   }
4703
4704   return SDValue();
4705 }
4706
4707 SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
4708                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
4709   switch (N->getOpcode()) {
4710   default:
4711     return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
4712   case ISD::FADD:
4713     return performFAddCombine(N, DCI);
4714   case ISD::FSUB:
4715     return performFSubCombine(N, DCI);
4716   case ISD::SETCC:
4717     return performSetCCCombine(N, DCI);
4718   case ISD::FMAXNUM:
4719   case ISD::FMINNUM:
4720   case ISD::SMAX:
4721   case ISD::SMIN:
4722   case ISD::UMAX:
4723   case ISD::UMIN:
4724   case AMDGPUISD::FMIN_LEGACY:
4725   case AMDGPUISD::FMAX_LEGACY: {
4726     if (DCI.getDAGCombineLevel() >= AfterLegalizeDAG &&
4727         getTargetMachine().getOptLevel() > CodeGenOpt::None)
4728       return performMinMaxCombine(N, DCI);
4729     break;
4730   }
4731   case ISD::LOAD:
4732   case ISD::STORE:
4733   case ISD::ATOMIC_LOAD:
4734   case ISD::ATOMIC_STORE:
4735   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
4736   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS:
4737   case ISD::ATOMIC_SWAP:
4738   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
4739   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
4740   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
4741   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
4742   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
4743   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
4744   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
4745   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
4746   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
4747   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX:
4748   case AMDGPUISD::ATOMIC_INC:
4749   case AMDGPUISD::ATOMIC_DEC: // TODO: Target mem intrinsics.
4750     if (DCI.isBeforeLegalize())
4751       break;
4752     return performMemSDNodeCombine(cast<MemSDNode>(N), DCI);
4753   case ISD::AND:
4754     return performAndCombine(N, DCI);
4755   case ISD::OR:
4756     return performOrCombine(N, DCI);
4757   case ISD::XOR:
4758     return performXorCombine(N, DCI);
4759   case ISD::ZERO_EXTEND:
4760     return performZeroExtendCombine(N, DCI);
4761   case AMDGPUISD::FP_CLASS:
4762     return performClassCombine(N, DCI);
4763   case ISD::FCANONICALIZE:
4764     return performFCanonicalizeCombine(N, DCI);
4765   case AMDGPUISD::FRACT:
4766   case AMDGPUISD::RCP:
4767   case AMDGPUISD::RSQ:
4768   case AMDGPUISD::RCP_LEGACY:
4769   case AMDGPUISD::RSQ_LEGACY:
4770   case AMDGPUISD::RSQ_CLAMP:
4771   case AMDGPUISD::LDEXP: {
4772     SDValue Src = N->getOperand(0);
4773     if (Src.isUndef())
4774       return Src;
4775     break;
4776   }
4777   case ISD::SINT_TO_FP:
4778   case ISD::UINT_TO_FP:
4779     return performUCharToFloatCombine(N, DCI);
4780   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0:
4781   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE1:
4782   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE2:
4783   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE3:
4784     return performCvtF32UByteNCombine(N, DCI);
4785   case AMDGPUISD::FMED3:
4786     return performFMed3Combine(N, DCI);
4787   case AMDGPUISD::CVT_PKRTZ_F16_F32:
4788     return performCvtPkRTZCombine(N, DCI);
4789   case ISD::SCALAR_TO_VECTOR: {
4790     SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4791     EVT VT = N->getValueType(0);
4792
4793     // v2i16 (scalar_to_vector i16:x) -> v2i16 (bitcast (any_extend i16:x))
4794     if (VT == MVT::v2i16 || VT == MVT::v2f16) {
4795       SDLoc SL(N);
4796       SDValue Src = N->getOperand(0);
4797       EVT EltVT = Src.getValueType();
4798       if (EltVT == MVT::f16)
4799         Src = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::i16, Src);
4800
4801       SDValue Ext = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SL, MVT::i32, Src);
4802       return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, VT, Ext);
4803     }
4804
4805     break;
4806   }
4807   }
4808   return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
4809 }
4810
4811 /// \brief Helper function for adjustWritemask
4812 static unsigned SubIdx2Lane(unsigned Idx) {
4813   switch (Idx) {
4814   default: return 0;
4815   case AMDGPU::sub0: return 0;
4816   case AMDGPU::sub1: return 1;
4817   case AMDGPU::sub2: return 2;
4818   case AMDGPU::sub3: return 3;
4819   }
4820 }
4821
4822 /// \brief Adjust the writemask of MIMG instructions
4823 void SITargetLowering::adjustWritemask(MachineSDNode *&Node,
4824                                        SelectionDAG &DAG) const {
4825   SDNode *Users[4] = { };
4826   unsigned Lane = 0;
4827   unsigned DmaskIdx = (Node->getNumOperands() - Node->getNumValues() == 9) ? 2 : 3;
4828   unsigned OldDmask = Node->getConstantOperandVal(DmaskIdx);
4829   unsigned NewDmask = 0;
4830
4831   // Try to figure out the used register components
4832   for (SDNode::use_iterator I = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
4833        I != E; ++I) {
4834
4835     // Don't look at users of the chain.
4836     if (I.getUse().getResNo() != 0)
4837       continue;
4838
4839     // Abort if we can't understand the usage
4840     if (!I->isMachineOpcode() ||
4841         I->getMachineOpcode() != TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG)
4842       return;
4843
4844     // Lane means which subreg of %VGPRa_VGPRb_VGPRc_VGPRd is used.
4845     // Note that subregs are packed, i.e. Lane==0 is the first bit set
4846     // in OldDmask, so it can be any of X,Y,Z,W; Lane==1 is the second bit
4847     // set, etc.
4848     Lane = SubIdx2Lane(I->getConstantOperandVal(1));
4849
4850     // Set which texture component corresponds to the lane.
4851     unsigned Comp;
4852     for (unsigned i = 0, Dmask = OldDmask; i <= Lane; i++) {
4853       assert(Dmask);
4854       Comp = countTrailingZeros(Dmask);
4855       Dmask &= ~(1 << Comp);
4856     }
4857
4858     // Abort if we have more than one user per component
4859     if (Users[Lane])
4860       return;
4861
4862     Users[Lane] = *I;
4863     NewDmask |= 1 << Comp;
4864   }
4865
4866   // Abort if there's no change
4867   if (NewDmask == OldDmask)
4868     return;
4869
4870   // Adjust the writemask in the node
4871   std::vector<SDValue> Ops;
4872   Ops.insert(Ops.end(), Node->op_begin(), Node->op_begin() + DmaskIdx);
4873   Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(NewDmask, SDLoc(Node), MVT::i32));
4874   Ops.insert(Ops.end(), Node->op_begin() + DmaskIdx + 1, Node->op_end());
4875   Node = (MachineSDNode*)DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops);
4876
4877   // If we only got one lane, replace it with a copy
4878   // (if NewDmask has only one bit set...)
4879   if (NewDmask && (NewDmask & (NewDmask-1)) == 0) {
4880     SDValue RC = DAG.getTargetConstant(AMDGPU::VGPR_32RegClassID, SDLoc(),
4881                                        MVT::i32);
4882     SDNode *Copy = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS,
4883                                       SDLoc(), Users[Lane]->getValueType(0),
4884                                       SDValue(Node, 0), RC);
4885     DAG.ReplaceAllUsesWith(Users[Lane], Copy);
4886     return;
4887   }
4888
4889   // Update the users of the node with the new indices
4890   for (unsigned i = 0, Idx = AMDGPU::sub0; i < 4; ++i) {
4891     SDNode *User = Users[i];
4892     if (!User)
4893       continue;
4894
4895     SDValue Op = DAG.getTargetConstant(Idx, SDLoc(User), MVT::i32);
4896     DAG.UpdateNodeOperands(User, User->getOperand(0), Op);
4897
4898     switch (Idx) {
4899     default: break;
4900     case AMDGPU::sub0: Idx = AMDGPU::sub1; break;
4901     case AMDGPU::sub1: Idx = AMDGPU::sub2; break;
4902     case AMDGPU::sub2: Idx = AMDGPU::sub3; break;
4903     }
4904   }
4905 }
4906
4907 static bool isFrameIndexOp(SDValue Op) {
4908   if (Op.getOpcode() == ISD::AssertZext)
4909     Op = Op.getOperand(0);
4910
4911   return isa<FrameIndexSDNode>(Op);
4912 }
4913
4914 /// \brief Legalize target independent instructions (e.g. INSERT_SUBREG)
4915 /// with frame index operands.
4916 /// LLVM assumes that inputs are to these instructions are registers.
4917 SDNode *SITargetLowering::legalizeTargetIndependentNode(SDNode *Node,
4918                                                         SelectionDAG &DAG) const {
4919   if (Node->getOpcode() == ISD::CopyToReg) {
4920     RegisterSDNode *DestReg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(1));
4921     SDValue SrcVal = Node->getOperand(2);
4922
4923     // Insert a copy to a VReg_1 virtual register so LowerI1Copies doesn't have
4924     // to try understanding copies to physical registers.
4925     if (SrcVal.getValueType() == MVT::i1 &&
4926         TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg->getReg())) {
4927       SDLoc SL(Node);
4928       MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
4929       SDValue VReg = DAG.getRegister(
4930         MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VReg_1RegClass), MVT::i1);
4931
4932       SDNode *Glued = Node->getGluedNode();
4933       SDValue ToVReg
4934         = DAG.getCopyToReg(Node->getOperand(0), SL, VReg, SrcVal,
4935                          SDValue(Glued, Glued ? Glued->getNumValues() - 1 : 0));
4936       SDValue ToResultReg
4937         = DAG.getCopyToReg(ToVReg, SL, SDValue(DestReg, 0),
4938                            VReg, ToVReg.getValue(1));
4939       DAG.ReplaceAllUsesWith(Node, ToResultReg.getNode());
4940       DAG.RemoveDeadNode(Node);
4941       return ToResultReg.getNode();
4942     }
4943   }
4944
4945   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
4946   for (unsigned i = 0; i < Node->getNumOperands(); ++i) {
4947     if (!isFrameIndexOp(Node->getOperand(i))) {
4948       Ops.push_back(Node->getOperand(i));
4949       continue;
4950     }
4951
4952     SDLoc DL(Node);
4953     Ops.push_back(SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL,
4954                                      Node->getOperand(i).getValueType(),
4955                                      Node->getOperand(i)), 0));
4956   }
4957
4958   DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops);
4959   return Node;
4960 }
4961
4962 /// \brief Fold the instructions after selecting them.
4963 SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
4964                                           SelectionDAG &DAG) const {
4965   const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
4966   unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
4967
4968   if (TII->isMIMG(Opcode) && !TII->get(Opcode).mayStore() &&
4969       !TII->isGather4(Opcode))
4970     adjustWritemask(Node, DAG);
4971
4972   if (Opcode == AMDGPU::INSERT_SUBREG ||
4973       Opcode == AMDGPU::REG_SEQUENCE) {
4974     legalizeTargetIndependentNode(Node, DAG);
4975     return Node;
4976   }
4977   return Node;
4978 }
4979
4980 /// \brief Assign the register class depending on the number of
4981 /// bits set in the writemask
4982 void SITargetLowering::AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr &MI,
4983                                                      SDNode *Node) const {
4984   const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
4985
4986   MachineRegisterInfo &MRI = MI.getParent()->getParent()->getRegInfo();
4987
4988   if (TII->isVOP3(MI.getOpcode())) {
4989     // Make sure constant bus requirements are respected.
4990     TII->legalizeOperandsVOP3(MRI, MI);
4991     return;
4992   }
4993
4994   if (TII->isMIMG(MI)) {
4995     unsigned VReg = MI.getOperand(0).getReg();
4996     const TargetRegisterClass *RC = MRI.getRegClass(VReg);
4997     // TODO: Need mapping tables to handle other cases (register classes).
4998     if (RC != &AMDGPU::VReg_128RegClass)
4999       return;
5000
5001     unsigned DmaskIdx = MI.getNumOperands() == 12 ? 3 : 4;
5002     unsigned Writemask = MI.getOperand(DmaskIdx).getImm();
5003     unsigned BitsSet = 0;
5004     for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
5005       BitsSet += Writemask & (1 << i) ? 1 : 0;
5006     switch (BitsSet) {
5007     default: return;
5008     case 1:  RC = &AMDGPU::VGPR_32RegClass; break;
5009     case 2:  RC = &AMDGPU::VReg_64RegClass; break;
5010     case 3:  RC = &AMDGPU::VReg_96RegClass; break;
5011     }
5012
5013     unsigned NewOpcode = TII->getMaskedMIMGOp(MI.getOpcode(), BitsSet);
5014     MI.setDesc(TII->get(NewOpcode));
5015     MRI.setRegClass(VReg, RC);
5016     return;
5017   }
5018
5019   // Replace unused atomics with the no return version.
5020   int NoRetAtomicOp = AMDGPU::getAtomicNoRetOp(MI.getOpcode());
5021   if (NoRetAtomicOp != -1) {
5022     if (!Node->hasAnyUseOfValue(0)) {
5023       MI.setDesc(TII->get(NoRetAtomicOp));
5024       MI.RemoveOperand(0);
5025       return;
5026     }
5027
5028     // For mubuf_atomic_cmpswap, we need to have tablegen use an extract_subreg
5029     // instruction, because the return type of these instructions is a vec2 of
5030     // the memory type, so it can be tied to the input operand.
5031     // This means these instructions always have a use, so we need to add a
5032     // special case to check if the atomic has only one extract_subreg use,
5033     // which itself has no uses.
5034     if ((Node->hasNUsesOfValue(1, 0) &&
5035          Node->use_begin()->isMachineOpcode() &&
5036          Node->use_begin()->getMachineOpcode() == AMDGPU::EXTRACT_SUBREG &&
5037          !Node->use_begin()->hasAnyUseOfValue(0))) {
5038       unsigned Def = MI.getOperand(0).getReg();
5039
5040       // Change this into a noret atomic.
5041       MI.setDesc(TII->get(NoRetAtomicOp));
5042       MI.RemoveOperand(0);
5043
5044       // If we only remove the def operand from the atomic instruction, the
5045       // extract_subreg will be left with a use of a vreg without a def.
5046       // So we need to insert an implicit_def to avoid machine verifier
5047       // errors.
5048       BuildMI(*MI.getParent(), MI, MI.getDebugLoc(),
5049               TII->get(AMDGPU::IMPLICIT_DEF), Def);
5050     }
5051     return;
5052   }
5053 }
5054
5055 static SDValue buildSMovImm32(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
5056                               uint64_t Val) {
5057   SDValue K = DAG.getTargetConstant(Val, DL, MVT::i32);
5058   return SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL, MVT::i32, K), 0);
5059 }
5060
5061 MachineSDNode *SITargetLowering::wrapAddr64Rsrc(SelectionDAG &DAG,
5062                                                 const SDLoc &DL,
5063                                                 SDValue Ptr) const {
5064   const SIInstrInfo *TII = getSubtarget()->getInstrInfo();
5065
5066   // Build the half of the subregister with the constants before building the
5067   // full 128-bit register. If we are building multiple resource descriptors,
5068   // this will allow CSEing of the 2-component register.
5069   const SDValue Ops0[] = {
5070     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SGPR_64RegClassID, DL, MVT::i32),
5071     buildSMovImm32(DAG, DL, 0),
5072     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32),
5073     buildSMovImm32(DAG, DL, TII->getDefaultRsrcDataFormat() >> 32),
5074     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32)
5075   };
5076
5077   SDValue SubRegHi = SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL,
5078                                                 MVT::v2i32, Ops0), 0);
5079
5080   // Combine the constants and the pointer.
5081   const SDValue Ops1[] = {
5082     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, DL, MVT::i32),
5083     Ptr,
5084     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0_sub1, DL, MVT::i32),
5085     SubRegHi,
5086     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2_sub3, DL, MVT::i32)
5087   };
5088
5089   return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops1);
5090 }
5091
5092 /// \brief Return a resource descriptor with the 'Add TID' bit enabled
5093 ///        The TID (Thread ID) is multiplied by the stride value (bits [61:48]
5094 ///        of the resource descriptor) to create an offset, which is added to
5095 ///        the resource pointer.
5096 MachineSDNode *SITargetLowering::buildRSRC(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
5097                                            SDValue Ptr, uint32_t RsrcDword1,
5098                                            uint64_t RsrcDword2And3) const {
5099   SDValue PtrLo = DAG.getTargetExtractSubreg(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32, Ptr);
5100   SDValue PtrHi = DAG.getTargetExtractSubreg(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32, Ptr);
5101   if (RsrcDword1) {
5102     PtrHi = SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_OR_B32, DL, MVT::i32, PtrHi,
5103                                      DAG.getConstant(RsrcDword1, DL, MVT::i32)),
5104                     0);
5105   }
5106
5107   SDValue DataLo = buildSMovImm32(DAG, DL,
5108                                   RsrcDword2And3 & UINT64_C(0xFFFFFFFF));
5109   SDValue DataHi = buildSMovImm32(DAG, DL, RsrcDword2And3 >> 32);
5110
5111   const SDValue Ops[] = {
5112     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, DL, MVT::i32),
5113     PtrLo,
5114     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32),
5115     PtrHi,
5116     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32),
5117     DataLo,
5118     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2, DL, MVT::i32),
5119     DataHi,
5120     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub3, DL, MVT::i32)
5121   };
5122
5123   return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops);
5124 }
5125
5126 SDValue SITargetLowering::CreateLiveInRegister(SelectionDAG &DAG,
5127                                                const TargetRegisterClass *RC,
5128                                                unsigned Reg, EVT VT) const {
5129   SDValue VReg = AMDGPUTargetLowering::CreateLiveInRegister(DAG, RC, Reg, VT);
5130
5131   return DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), SDLoc(DAG.getEntryNode()),
5132                             cast<RegisterSDNode>(VReg)->getReg(), VT);
5133 }
5134
5135 //===----------------------------------------------------------------------===//
5136 //                         SI Inline Assembly Support
5137 //===----------------------------------------------------------------------===//
5138
5139 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
5140 SITargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(const TargetRegisterInfo *TRI,
5141                                                StringRef Constraint,
5142                                                MVT VT) const {
5143   if (!isTypeLegal(VT))
5144     return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(TRI, Constraint, VT);
5145
5146   if (Constraint.size() == 1) {
5147     switch (Constraint[0]) {
5148     case 's':
5149     case 'r':
5150       switch (VT.getSizeInBits()) {
5151       default:
5152         return std::make_pair(0U, nullptr);
5153       case 32:
5154       case 16:
5155         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SReg_32_XM0RegClass);
5156       case 64:
5157         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
5158       case 128:
5159         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
5160       case 256:
5161         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
5162       case 512:
5163         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
5164       }
5165
5166     case 'v':
5167       switch (VT.getSizeInBits()) {
5168       default:
5169         return std::make_pair(0U, nullptr);
5170       case 32:
5171       case 16:
5172         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
5173       case 64:
5174         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
5175       case 96:
5176         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_96RegClass);
5177       case 128:
5178         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
5179       case 256:
5180         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
5181       case 512:
5182         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
5183       }
5184     }
5185   }
5186
5187   if (Constraint.size() > 1) {
5188     const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
5189     if (Constraint[1] == 'v') {
5190       RC = &AMDGPU::VGPR_32RegClass;
5191     } else if (Constraint[1] == 's') {
5192       RC = &AMDGPU::SGPR_32RegClass;
5193     }
5194
5195     if (RC) {
5196       uint32_t Idx;
5197       bool Failed = Constraint.substr(2).getAsInteger(10, Idx);
5198       if (!Failed && Idx < RC->getNumRegs())
5199         return std::make_pair(RC->getRegister(Idx), RC);
5200     }
5201   }
5202   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(TRI, Constraint, VT);
5203 }
5204
5205 SITargetLowering::ConstraintType
5206 SITargetLowering::getConstraintType(StringRef Constraint) const {
5207   if (Constraint.size() == 1) {
5208     switch (Constraint[0]) {
5209     default: break;
5210     case 's':
5211     case 'v':
5212       return C_RegisterClass;
5213     }
5214   }
5215   return TargetLowering::getConstraintType(Constraint);
5216 }