contrib/llvm/lib/Target/SystemZ/README.txt

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   2 // Random notes about and ideas for the SystemZ backend.
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   5 The initial backend is deliberately restricted to z10.  We should add support
   6 for later architectures at some point.
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   8 --
   9
  10 If an inline asm ties an i32 "r" result to an i64 input, the input
  11 will be treated as an i32, leaving the upper bits uninitialised.
  12 For example:
  13
  14 define void @f4(i32 *%dst) {
  15   %val = call i32 asm "blah $0", "=r,0" (i64 103)
  16   store i32 %val, i32 *%dst
  17   ret void
  18 }
  19
  20 from CodeGen/SystemZ/asm-09.ll will use LHI rather than LGHI.
  21 to load 103.  This seems to be a general target-independent problem.
  22
  23 --
  24
  25 The tuning of the choice between LOAD ADDRESS (LA) and addition in
  26 SystemZISelDAGToDAG.cpp is suspect.  It should be tweaked based on
  27 performance measurements.
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  29 --
  30
  31 There is no scheduling support.
  32
  33 --
  34
  35 We don't use the BRANCH ON INDEX instructions.
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  37 --
  38
  39 We only use MVC, XC and CLC for constant-length block operations.
  40 We could extend them to variable-length operations too,
  41 using EXECUTE RELATIVE LONG.
  42
  43 MVCIN, MVCLE and CLCLE may be worthwhile too.
  44
  45 --
  46
  47 We don't use CUSE or the TRANSLATE family of instructions for string
  48 operations.  The TRANSLATE ones are probably more difficult to exploit.
  49
  50 --
  51
  52 We don't take full advantage of builtins like fabsl because the calling
  53 conventions require f128s to be returned by invisible reference.
  54
  55 --
  56
  57 ADD LOGICAL WITH SIGNED IMMEDIATE could be useful when we need to
  58 produce a carry.  SUBTRACT LOGICAL IMMEDIATE could be useful when we
  59 need to produce a borrow.  (Note that there are no memory forms of
  60 ADD LOGICAL WITH CARRY and SUBTRACT LOGICAL WITH BORROW, so the high
  61 part of 128-bit memory operations would probably need to be done
  62 via a register.)
  63
  64 --
  65
  66 We don't use ICM or STCM.
  67
  68 --
  69
  70 DAGCombiner doesn't yet fold truncations of extended loads.  Functions like:
  71
  72     unsigned long f (unsigned long x, unsigned short *y)
  73     {
  74       return (x << 32) | *y;
  75     }
  76
  77 therefore end up as:
  78
  79         sllg    %r2, %r2, 32
  80         llgh    %r0, 0(%r3)
  81         lr      %r2, %r0
  82         br      %r14
  83
  84 but truncating the load would give:
  85
  86         sllg    %r2, %r2, 32
  87         lh      %r2, 0(%r3)
  88         br      %r14
  89
  90 --
  91
  92 Functions like:
  93
  94 define i64 @f1(i64 %a) {
  95   %and = and i64 %a, 1
  96   ret i64 %and
  97 }
  98
  99 ought to be implemented as:
 100
 101         lhi     %r0, 1
 102         ngr     %r2, %r0
 103         br      %r14
 104
 105 but two-address optimizations reverse the order of the AND and force:
 106
 107         lhi     %r0, 1
 108         ngr     %r0, %r2
 109         lgr     %r2, %r0
 110         br      %r14
 111
 112 CodeGen/SystemZ/and-04.ll has several examples of this.
 113
 114 --
 115
 116 Out-of-range displacements are usually handled by loading the full
 117 address into a register.  In many cases it would be better to create
 118 an anchor point instead.  E.g. for:
 119
 120 define void @f4a(i128 *%aptr, i64 %base) {
 121   %addr = add i64 %base, 524288
 122   %bptr = inttoptr i64 %addr to i128 *
 123   %a = load volatile i128 *%aptr
 124   %b = load i128 *%bptr
 125   %add = add i128 %a, %b
 126   store i128 %add, i128 *%aptr
 127   ret void
 128 }
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 130 (from CodeGen/SystemZ/int-add-08.ll) we load %base+524288 and %base+524296
 131 into separate registers, rather than using %base+524288 as a base for both.
 132
 133 --
 134
 135 Dynamic stack allocations round the size to 8 bytes and then allocate
 136 that rounded amount.  It would be simpler to subtract the unrounded
 137 size from the copy of the stack pointer and then align the result.
 138 See CodeGen/SystemZ/alloca-01.ll for an example.
 139
 140 --
 141
 142 If needed, we can support 16-byte atomics using LPQ, STPQ and CSDG.
 143
 144 --
 145
 146 We might want to model all access registers and use them to spill
 147 32-bit values.
 148
 149 --
 150
 151 We might want to use the 'overflow' condition of eg. AR to support
 152 llvm.sadd.with.overflow.i32 and related instructions - the generated code
 153 for signed overflow check is currently quite bad.  This would improve
 154 the results of using -ftrapv.