]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Target/SystemZ/SystemZISelLowering.cpp
Merge llvm, clang, compiler-rt, libc++, libunwind, lld, lldb and openmp
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / Target / SystemZ / SystemZISelLowering.cpp
1 //===-- SystemZISelLowering.cpp - SystemZ 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 // This file implements the SystemZTargetLowering class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "SystemZISelLowering.h"
15 #include "SystemZCallingConv.h"
16 #include "SystemZConstantPoolValue.h"
17 #include "SystemZMachineFunctionInfo.h"
18 #include "SystemZTargetMachine.h"
19 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
22 #include "llvm/CodeGen/TargetLoweringObjectFileImpl.h"
23 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
24 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
25 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
26 #include "llvm/Support/KnownBits.h"
27 #include <cctype>
28
29 using namespace llvm;
30
31 #define DEBUG_TYPE "systemz-lower"
32
33 namespace {
34 // Represents information about a comparison.
35 struct Comparison {
36   Comparison(SDValue Op0In, SDValue Op1In)
37     : Op0(Op0In), Op1(Op1In), Opcode(0), ICmpType(0), CCValid(0), CCMask(0) {}
38
39   // The operands to the comparison.
40   SDValue Op0, Op1;
41
42   // The opcode that should be used to compare Op0 and Op1.
43   unsigned Opcode;
44
45   // A SystemZICMP value.  Only used for integer comparisons.
46   unsigned ICmpType;
47
48   // The mask of CC values that Opcode can produce.
49   unsigned CCValid;
50
51   // The mask of CC values for which the original condition is true.
52   unsigned CCMask;
53 };
54 } // end anonymous namespace
55
56 // Classify VT as either 32 or 64 bit.
57 static bool is32Bit(EVT VT) {
58   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
59   case MVT::i32:
60     return true;
61   case MVT::i64:
62     return false;
63   default:
64     llvm_unreachable("Unsupported type");
65   }
66 }
67
68 // Return a version of MachineOperand that can be safely used before the
69 // final use.
70 static MachineOperand earlyUseOperand(MachineOperand Op) {
71   if (Op.isReg())
72     Op.setIsKill(false);
73   return Op;
74 }
75
76 SystemZTargetLowering::SystemZTargetLowering(const TargetMachine &TM,
77                                              const SystemZSubtarget &STI)
78     : TargetLowering(TM), Subtarget(STI) {
79   MVT PtrVT = MVT::getIntegerVT(8 * TM.getPointerSize(0));
80
81   // Set up the register classes.
82   if (Subtarget.hasHighWord())
83     addRegisterClass(MVT::i32, &SystemZ::GRX32BitRegClass);
84   else
85     addRegisterClass(MVT::i32, &SystemZ::GR32BitRegClass);
86   addRegisterClass(MVT::i64, &SystemZ::GR64BitRegClass);
87   if (Subtarget.hasVector()) {
88     addRegisterClass(MVT::f32, &SystemZ::VR32BitRegClass);
89     addRegisterClass(MVT::f64, &SystemZ::VR64BitRegClass);
90   } else {
91     addRegisterClass(MVT::f32, &SystemZ::FP32BitRegClass);
92     addRegisterClass(MVT::f64, &SystemZ::FP64BitRegClass);
93   }
94   if (Subtarget.hasVectorEnhancements1())
95     addRegisterClass(MVT::f128, &SystemZ::VR128BitRegClass);
96   else
97     addRegisterClass(MVT::f128, &SystemZ::FP128BitRegClass);
98
99   if (Subtarget.hasVector()) {
100     addRegisterClass(MVT::v16i8, &SystemZ::VR128BitRegClass);
101     addRegisterClass(MVT::v8i16, &SystemZ::VR128BitRegClass);
102     addRegisterClass(MVT::v4i32, &SystemZ::VR128BitRegClass);
103     addRegisterClass(MVT::v2i64, &SystemZ::VR128BitRegClass);
104     addRegisterClass(MVT::v4f32, &SystemZ::VR128BitRegClass);
105     addRegisterClass(MVT::v2f64, &SystemZ::VR128BitRegClass);
106   }
107
108   // Compute derived properties from the register classes
109   computeRegisterProperties(Subtarget.getRegisterInfo());
110
111   // Set up special registers.
112   setStackPointerRegisterToSaveRestore(SystemZ::R15D);
113
114   // TODO: It may be better to default to latency-oriented scheduling, however
115   // LLVM's current latency-oriented scheduler can't handle physreg definitions
116   // such as SystemZ has with CC, so set this to the register-pressure
117   // scheduler, because it can.
118   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
119
120   setBooleanContents(ZeroOrOneBooleanContent);
121   setBooleanVectorContents(ZeroOrNegativeOneBooleanContent);
122
123   // Instructions are strings of 2-byte aligned 2-byte values.
124   setMinFunctionAlignment(2);
125   // For performance reasons we prefer 16-byte alignment.
126   setPrefFunctionAlignment(4);
127
128   // Handle operations that are handled in a similar way for all types.
129   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
130        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
131        ++I) {
132     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
133     if (isTypeLegal(VT)) {
134       // Lower SET_CC into an IPM-based sequence.
135       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Custom);
136
137       // Expand SELECT(C, A, B) into SELECT_CC(X, 0, A, B, NE).
138       setOperationAction(ISD::SELECT, VT, Expand);
139
140       // Lower SELECT_CC and BR_CC into separate comparisons and branches.
141       setOperationAction(ISD::SELECT_CC, VT, Custom);
142       setOperationAction(ISD::BR_CC,     VT, Custom);
143     }
144   }
145
146   // Expand jump table branches as address arithmetic followed by an
147   // indirect jump.
148   setOperationAction(ISD::BR_JT, MVT::Other, Expand);
149
150   // Expand BRCOND into a BR_CC (see above).
151   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Expand);
152
153   // Handle integer types.
154   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
155        I <= MVT::LAST_INTEGER_VALUETYPE;
156        ++I) {
157     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
158     if (isTypeLegal(VT)) {
159       // Expand individual DIV and REMs into DIVREMs.
160       setOperationAction(ISD::SDIV, VT, Expand);
161       setOperationAction(ISD::UDIV, VT, Expand);
162       setOperationAction(ISD::SREM, VT, Expand);
163       setOperationAction(ISD::UREM, VT, Expand);
164       setOperationAction(ISD::SDIVREM, VT, Custom);
165       setOperationAction(ISD::UDIVREM, VT, Custom);
166
167       // Support addition/subtraction with overflow.
168       setOperationAction(ISD::SADDO, VT, Custom);
169       setOperationAction(ISD::SSUBO, VT, Custom);
170
171       // Support addition/subtraction with carry.
172       setOperationAction(ISD::UADDO, VT, Custom);
173       setOperationAction(ISD::USUBO, VT, Custom);
174
175       // Support carry in as value rather than glue.
176       setOperationAction(ISD::ADDCARRY, VT, Custom);
177       setOperationAction(ISD::SUBCARRY, VT, Custom);
178
179       // Lower ATOMIC_LOAD and ATOMIC_STORE into normal volatile loads and
180       // stores, putting a serialization instruction after the stores.
181       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD,  VT, Custom);
182       setOperationAction(ISD::ATOMIC_STORE, VT, Custom);
183
184       // Lower ATOMIC_LOAD_SUB into ATOMIC_LOAD_ADD if LAA and LAAG are
185       // available, or if the operand is constant.
186       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB, VT, Custom);
187
188       // Use POPCNT on z196 and above.
189       if (Subtarget.hasPopulationCount())
190         setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Custom);
191       else
192         setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Expand);
193
194       // No special instructions for these.
195       setOperationAction(ISD::CTTZ,            VT, Expand);
196       setOperationAction(ISD::ROTR,            VT, Expand);
197
198       // Use *MUL_LOHI where possible instead of MULH*.
199       setOperationAction(ISD::MULHS, VT, Expand);
200       setOperationAction(ISD::MULHU, VT, Expand);
201       setOperationAction(ISD::SMUL_LOHI, VT, Custom);
202       setOperationAction(ISD::UMUL_LOHI, VT, Custom);
203
204       // Only z196 and above have native support for conversions to unsigned.
205       // On z10, promoting to i64 doesn't generate an inexact condition for
206       // values that are outside the i32 range but in the i64 range, so use
207       // the default expansion.
208       if (!Subtarget.hasFPExtension())
209         setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, VT, Expand);
210     }
211   }
212
213   // Type legalization will convert 8- and 16-bit atomic operations into
214   // forms that operate on i32s (but still keeping the original memory VT).
215   // Lower them into full i32 operations.
216   setOperationAction(ISD::ATOMIC_SWAP,      MVT::i32, Custom);
217   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD,  MVT::i32, Custom);
218   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB,  MVT::i32, Custom);
219   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_AND,  MVT::i32, Custom);
220   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_OR,   MVT::i32, Custom);
221   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR,  MVT::i32, Custom);
222   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND, MVT::i32, Custom);
223   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN,  MVT::i32, Custom);
224   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX,  MVT::i32, Custom);
225   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN, MVT::i32, Custom);
226   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX, MVT::i32, Custom);
227
228   // Even though i128 is not a legal type, we still need to custom lower
229   // the atomic operations in order to exploit SystemZ instructions.
230   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD,     MVT::i128, Custom);
231   setOperationAction(ISD::ATOMIC_STORE,    MVT::i128, Custom);
232
233   // We can use the CC result of compare-and-swap to implement
234   // the "success" result of ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS.
235   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS, MVT::i32, Custom);
236   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS, MVT::i64, Custom);
237   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS, MVT::i128, Custom);
238
239   setOperationAction(ISD::ATOMIC_FENCE, MVT::Other, Custom);
240
241   // Traps are legal, as we will convert them to "j .+2".
242   setOperationAction(ISD::TRAP, MVT::Other, Legal);
243
244   // z10 has instructions for signed but not unsigned FP conversion.
245   // Handle unsigned 32-bit types as signed 64-bit types.
246   if (!Subtarget.hasFPExtension()) {
247     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i32, Promote);
248     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i64, Expand);
249   }
250
251   // We have native support for a 64-bit CTLZ, via FLOGR.
252   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i32, Promote);
253   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i64, Legal);
254
255   // Give LowerOperation the chance to replace 64-bit ORs with subregs.
256   setOperationAction(ISD::OR, MVT::i64, Custom);
257
258   // FIXME: Can we support these natively?
259   setOperationAction(ISD::SRL_PARTS, MVT::i64, Expand);
260   setOperationAction(ISD::SHL_PARTS, MVT::i64, Expand);
261   setOperationAction(ISD::SRA_PARTS, MVT::i64, Expand);
262
263   // We have native instructions for i8, i16 and i32 extensions, but not i1.
264   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Expand);
265   for (MVT VT : MVT::integer_valuetypes()) {
266     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
267     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
268     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD,  VT, MVT::i1, Promote);
269   }
270
271   // Handle the various types of symbolic address.
272   setOperationAction(ISD::ConstantPool,     PtrVT, Custom);
273   setOperationAction(ISD::GlobalAddress,    PtrVT, Custom);
274   setOperationAction(ISD::GlobalTLSAddress, PtrVT, Custom);
275   setOperationAction(ISD::BlockAddress,     PtrVT, Custom);
276   setOperationAction(ISD::JumpTable,        PtrVT, Custom);
277
278   // We need to handle dynamic allocations specially because of the
279   // 160-byte area at the bottom of the stack.
280   setOperationAction(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, PtrVT, Custom);
281   setOperationAction(ISD::GET_DYNAMIC_AREA_OFFSET, PtrVT, Custom);
282
283   // Use custom expanders so that we can force the function to use
284   // a frame pointer.
285   setOperationAction(ISD::STACKSAVE,    MVT::Other, Custom);
286   setOperationAction(ISD::STACKRESTORE, MVT::Other, Custom);
287
288   // Handle prefetches with PFD or PFDRL.
289   setOperationAction(ISD::PREFETCH, MVT::Other, Custom);
290
291   for (MVT VT : MVT::vector_valuetypes()) {
292     // Assume by default that all vector operations need to be expanded.
293     for (unsigned Opcode = 0; Opcode < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Opcode)
294       if (getOperationAction(Opcode, VT) == Legal)
295         setOperationAction(Opcode, VT, Expand);
296
297     // Likewise all truncating stores and extending loads.
298     for (MVT InnerVT : MVT::vector_valuetypes()) {
299       setTruncStoreAction(VT, InnerVT, Expand);
300       setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
301       setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
302       setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
303     }
304
305     if (isTypeLegal(VT)) {
306       // These operations are legal for anything that can be stored in a
307       // vector register, even if there is no native support for the format
308       // as such.  In particular, we can do these for v4f32 even though there
309       // are no specific instructions for that format.
310       setOperationAction(ISD::LOAD, VT, Legal);
311       setOperationAction(ISD::STORE, VT, Legal);
312       setOperationAction(ISD::VSELECT, VT, Legal);
313       setOperationAction(ISD::BITCAST, VT, Legal);
314       setOperationAction(ISD::UNDEF, VT, Legal);
315
316       // Likewise, except that we need to replace the nodes with something
317       // more specific.
318       setOperationAction(ISD::BUILD_VECTOR, VT, Custom);
319       setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, VT, Custom);
320     }
321   }
322
323   // Handle integer vector types.
324   for (MVT VT : MVT::integer_vector_valuetypes()) {
325     if (isTypeLegal(VT)) {
326       // These operations have direct equivalents.
327       setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, VT, Legal);
328       setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, VT, Legal);
329       setOperationAction(ISD::ADD, VT, Legal);
330       setOperationAction(ISD::SUB, VT, Legal);
331       if (VT != MVT::v2i64)
332         setOperationAction(ISD::MUL, VT, Legal);
333       setOperationAction(ISD::AND, VT, Legal);
334       setOperationAction(ISD::OR, VT, Legal);
335       setOperationAction(ISD::XOR, VT, Legal);
336       if (Subtarget.hasVectorEnhancements1())
337         setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Legal);
338       else
339         setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Custom);
340       setOperationAction(ISD::CTTZ, VT, Legal);
341       setOperationAction(ISD::CTLZ, VT, Legal);
342
343       // Convert a GPR scalar to a vector by inserting it into element 0.
344       setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, VT, Custom);
345
346       // Use a series of unpacks for extensions.
347       setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG, VT, Custom);
348       setOperationAction(ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG, VT, Custom);
349
350       // Detect shifts by a scalar amount and convert them into
351       // V*_BY_SCALAR.
352       setOperationAction(ISD::SHL, VT, Custom);
353       setOperationAction(ISD::SRA, VT, Custom);
354       setOperationAction(ISD::SRL, VT, Custom);
355
356       // At present ROTL isn't matched by DAGCombiner.  ROTR should be
357       // converted into ROTL.
358       setOperationAction(ISD::ROTL, VT, Expand);
359       setOperationAction(ISD::ROTR, VT, Expand);
360
361       // Map SETCCs onto one of VCE, VCH or VCHL, swapping the operands
362       // and inverting the result as necessary.
363       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Custom);
364     }
365   }
366
367   if (Subtarget.hasVector()) {
368     // There should be no need to check for float types other than v2f64
369     // since <2 x f32> isn't a legal type.
370     setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::v2i64, Legal);
371     setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::v2f64, Legal);
372     setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::v2i64, Legal);
373     setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::v2f64, Legal);
374     setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::v2i64, Legal);
375     setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::v2f64, Legal);
376     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::v2i64, Legal);
377     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::v2f64, Legal);
378   }
379
380   // Handle floating-point types.
381   for (unsigned I = MVT::FIRST_FP_VALUETYPE;
382        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
383        ++I) {
384     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
385     if (isTypeLegal(VT)) {
386       // We can use FI for FRINT.
387       setOperationAction(ISD::FRINT, VT, Legal);
388
389       // We can use the extended form of FI for other rounding operations.
390       if (Subtarget.hasFPExtension()) {
391         setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, VT, Legal);
392         setOperationAction(ISD::FFLOOR, VT, Legal);
393         setOperationAction(ISD::FCEIL, VT, Legal);
394         setOperationAction(ISD::FTRUNC, VT, Legal);
395         setOperationAction(ISD::FROUND, VT, Legal);
396       }
397
398       // No special instructions for these.
399       setOperationAction(ISD::FSIN, VT, Expand);
400       setOperationAction(ISD::FCOS, VT, Expand);
401       setOperationAction(ISD::FSINCOS, VT, Expand);
402       setOperationAction(ISD::FREM, VT, Expand);
403       setOperationAction(ISD::FPOW, VT, Expand);
404     }
405   }
406
407   // Handle floating-point vector types.
408   if (Subtarget.hasVector()) {
409     // Scalar-to-vector conversion is just a subreg.
410     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, MVT::v4f32, Legal);
411     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, MVT::v2f64, Legal);
412
413     // Some insertions and extractions can be done directly but others
414     // need to go via integers.
415     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v4f32, Custom);
416     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v2f64, Custom);
417     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v4f32, Custom);
418     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2f64, Custom);
419
420     // These operations have direct equivalents.
421     setOperationAction(ISD::FADD, MVT::v2f64, Legal);
422     setOperationAction(ISD::FNEG, MVT::v2f64, Legal);
423     setOperationAction(ISD::FSUB, MVT::v2f64, Legal);
424     setOperationAction(ISD::FMUL, MVT::v2f64, Legal);
425     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::v2f64, Legal);
426     setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::v2f64, Legal);
427     setOperationAction(ISD::FABS, MVT::v2f64, Legal);
428     setOperationAction(ISD::FSQRT, MVT::v2f64, Legal);
429     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::v2f64, Legal);
430     setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, MVT::v2f64, Legal);
431     setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::v2f64, Legal);
432     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::v2f64, Legal);
433     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::v2f64, Legal);
434     setOperationAction(ISD::FROUND, MVT::v2f64, Legal);
435   }
436
437   // The vector enhancements facility 1 has instructions for these.
438   if (Subtarget.hasVectorEnhancements1()) {
439     setOperationAction(ISD::FADD, MVT::v4f32, Legal);
440     setOperationAction(ISD::FNEG, MVT::v4f32, Legal);
441     setOperationAction(ISD::FSUB, MVT::v4f32, Legal);
442     setOperationAction(ISD::FMUL, MVT::v4f32, Legal);
443     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::v4f32, Legal);
444     setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::v4f32, Legal);
445     setOperationAction(ISD::FABS, MVT::v4f32, Legal);
446     setOperationAction(ISD::FSQRT, MVT::v4f32, Legal);
447     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::v4f32, Legal);
448     setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, MVT::v4f32, Legal);
449     setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::v4f32, Legal);
450     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::v4f32, Legal);
451     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::v4f32, Legal);
452     setOperationAction(ISD::FROUND, MVT::v4f32, Legal);
453
454     setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::f64, Legal);
455     setOperationAction(ISD::FMAXIMUM, MVT::f64, Legal);
456     setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::f64, Legal);
457     setOperationAction(ISD::FMINIMUM, MVT::f64, Legal);
458
459     setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::v2f64, Legal);
460     setOperationAction(ISD::FMAXIMUM, MVT::v2f64, Legal);
461     setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::v2f64, Legal);
462     setOperationAction(ISD::FMINIMUM, MVT::v2f64, Legal);
463
464     setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::f32, Legal);
465     setOperationAction(ISD::FMAXIMUM, MVT::f32, Legal);
466     setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::f32, Legal);
467     setOperationAction(ISD::FMINIMUM, MVT::f32, Legal);
468
469     setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::v4f32, Legal);
470     setOperationAction(ISD::FMAXIMUM, MVT::v4f32, Legal);
471     setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::v4f32, Legal);
472     setOperationAction(ISD::FMINIMUM, MVT::v4f32, Legal);
473
474     setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::f128, Legal);
475     setOperationAction(ISD::FMAXIMUM, MVT::f128, Legal);
476     setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::f128, Legal);
477     setOperationAction(ISD::FMINIMUM, MVT::f128, Legal);
478   }
479
480   // We have fused multiply-addition for f32 and f64 but not f128.
481   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f32,  Legal);
482   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f64,  Legal);
483   if (Subtarget.hasVectorEnhancements1())
484     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f128, Legal);
485   else
486     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f128, Expand);
487
488   // We don't have a copysign instruction on vector registers.
489   if (Subtarget.hasVectorEnhancements1())
490     setOperationAction(ISD::FCOPYSIGN, MVT::f128, Expand);
491
492   // Needed so that we don't try to implement f128 constant loads using
493   // a load-and-extend of a f80 constant (in cases where the constant
494   // would fit in an f80).
495   for (MVT VT : MVT::fp_valuetypes())
496     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::f80, Expand);
497
498   // We don't have extending load instruction on vector registers.
499   if (Subtarget.hasVectorEnhancements1()) {
500     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::f128, MVT::f32, Expand);
501     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::f128, MVT::f64, Expand);
502   }
503
504   // Floating-point truncation and stores need to be done separately.
505   setTruncStoreAction(MVT::f64,  MVT::f32, Expand);
506   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f32, Expand);
507   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f64, Expand);
508
509   // We have 64-bit FPR<->GPR moves, but need special handling for
510   // 32-bit forms.
511   if (!Subtarget.hasVector()) {
512     setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::i32, Custom);
513     setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::f32, Custom);
514   }
515
516   // VASTART and VACOPY need to deal with the SystemZ-specific varargs
517   // structure, but VAEND is a no-op.
518   setOperationAction(ISD::VASTART, MVT::Other, Custom);
519   setOperationAction(ISD::VACOPY,  MVT::Other, Custom);
520   setOperationAction(ISD::VAEND,   MVT::Other, Expand);
521
522   // Codes for which we want to perform some z-specific combinations.
523   setTargetDAGCombine(ISD::ZERO_EXTEND);
524   setTargetDAGCombine(ISD::SIGN_EXTEND);
525   setTargetDAGCombine(ISD::SIGN_EXTEND_INREG);
526   setTargetDAGCombine(ISD::LOAD);
527   setTargetDAGCombine(ISD::STORE);
528   setTargetDAGCombine(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT);
529   setTargetDAGCombine(ISD::FP_ROUND);
530   setTargetDAGCombine(ISD::FP_EXTEND);
531   setTargetDAGCombine(ISD::BSWAP);
532   setTargetDAGCombine(ISD::SDIV);
533   setTargetDAGCombine(ISD::UDIV);
534   setTargetDAGCombine(ISD::SREM);
535   setTargetDAGCombine(ISD::UREM);
536
537   // Handle intrinsics.
538   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_W_CHAIN, MVT::Other, Custom);
539   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
540
541   // We want to use MVC in preference to even a single load/store pair.
542   MaxStoresPerMemcpy = 0;
543   MaxStoresPerMemcpyOptSize = 0;
544
545   // The main memset sequence is a byte store followed by an MVC.
546   // Two STC or MV..I stores win over that, but the kind of fused stores
547   // generated by target-independent code don't when the byte value is
548   // variable.  E.g.  "STC <reg>;MHI <reg>,257;STH <reg>" is not better
549   // than "STC;MVC".  Handle the choice in target-specific code instead.
550   MaxStoresPerMemset = 0;
551   MaxStoresPerMemsetOptSize = 0;
552 }
553
554 EVT SystemZTargetLowering::getSetCCResultType(const DataLayout &DL,
555                                               LLVMContext &, EVT VT) const {
556   if (!VT.isVector())
557     return MVT::i32;
558   return VT.changeVectorElementTypeToInteger();
559 }
560
561 bool SystemZTargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
562   VT = VT.getScalarType();
563
564   if (!VT.isSimple())
565     return false;
566
567   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
568   case MVT::f32:
569   case MVT::f64:
570     return true;
571   case MVT::f128:
572     return Subtarget.hasVectorEnhancements1();
573   default:
574     break;
575   }
576
577   return false;
578 }
579
580 bool SystemZTargetLowering::isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const {
581   // We can load zero using LZ?R and negative zero using LZ?R;LC?BR.
582   return Imm.isZero() || Imm.isNegZero();
583 }
584
585 bool SystemZTargetLowering::isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) const {
586   // We can use CGFI or CLGFI.
587   return isInt<32>(Imm) || isUInt<32>(Imm);
588 }
589
590 bool SystemZTargetLowering::isLegalAddImmediate(int64_t Imm) const {
591   // We can use ALGFI or SLGFI.
592   return isUInt<32>(Imm) || isUInt<32>(-Imm);
593 }
594
595 bool SystemZTargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT VT,
596                                                            unsigned,
597                                                            unsigned,
598                                                            bool *Fast) const {
599   // Unaligned accesses should never be slower than the expanded version.
600   // We check specifically for aligned accesses in the few cases where
601   // they are required.
602   if (Fast)
603     *Fast = true;
604   return true;
605 }
606
607 // Information about the addressing mode for a memory access.
608 struct AddressingMode {
609   // True if a long displacement is supported.
610   bool LongDisplacement;
611
612   // True if use of index register is supported.
613   bool IndexReg;
614
615   AddressingMode(bool LongDispl, bool IdxReg) :
616     LongDisplacement(LongDispl), IndexReg(IdxReg) {}
617 };
618
619 // Return the desired addressing mode for a Load which has only one use (in
620 // the same block) which is a Store.
621 static AddressingMode getLoadStoreAddrMode(bool HasVector,
622                                           Type *Ty) {
623   // With vector support a Load->Store combination may be combined to either
624   // an MVC or vector operations and it seems to work best to allow the
625   // vector addressing mode.
626   if (HasVector)
627     return AddressingMode(false/*LongDispl*/, true/*IdxReg*/);
628
629   // Otherwise only the MVC case is special.
630   bool MVC = Ty->isIntegerTy(8);
631   return AddressingMode(!MVC/*LongDispl*/, !MVC/*IdxReg*/);
632 }
633
634 // Return the addressing mode which seems most desirable given an LLVM
635 // Instruction pointer.
636 static AddressingMode
637 supportedAddressingMode(Instruction *I, bool HasVector) {
638   if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I)) {
639     switch (II->getIntrinsicID()) {
640     default: break;
641     case Intrinsic::memset:
642     case Intrinsic::memmove:
643     case Intrinsic::memcpy:
644       return AddressingMode(false/*LongDispl*/, false/*IdxReg*/);
645     }
646   }
647
648   if (isa<LoadInst>(I) && I->hasOneUse()) {
649     auto *SingleUser = dyn_cast<Instruction>(*I->user_begin());
650     if (SingleUser->getParent() == I->getParent()) {
651       if (isa<ICmpInst>(SingleUser)) {
652         if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(SingleUser->getOperand(1)))
653           if (C->getBitWidth() <= 64 &&
654               (isInt<16>(C->getSExtValue()) || isUInt<16>(C->getZExtValue())))
655             // Comparison of memory with 16 bit signed / unsigned immediate
656             return AddressingMode(false/*LongDispl*/, false/*IdxReg*/);
657       } else if (isa<StoreInst>(SingleUser))
658         // Load->Store
659         return getLoadStoreAddrMode(HasVector, I->getType());
660     }
661   } else if (auto *StoreI = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
662     if (auto *LoadI = dyn_cast<LoadInst>(StoreI->getValueOperand()))
663       if (LoadI->hasOneUse() && LoadI->getParent() == I->getParent())
664         // Load->Store
665         return getLoadStoreAddrMode(HasVector, LoadI->getType());
666   }
667
668   if (HasVector && (isa<LoadInst>(I) || isa<StoreInst>(I))) {
669
670     // * Use LDE instead of LE/LEY for z13 to avoid partial register
671     //   dependencies (LDE only supports small offsets).
672     // * Utilize the vector registers to hold floating point
673     //   values (vector load / store instructions only support small
674     //   offsets).
675
676     Type *MemAccessTy = (isa<LoadInst>(I) ? I->getType() :
677                          I->getOperand(0)->getType());
678     bool IsFPAccess = MemAccessTy->isFloatingPointTy();
679     bool IsVectorAccess = MemAccessTy->isVectorTy();
680
681     // A store of an extracted vector element will be combined into a VSTE type
682     // instruction.
683     if (!IsVectorAccess && isa<StoreInst>(I)) {
684       Value *DataOp = I->getOperand(0);
685       if (isa<ExtractElementInst>(DataOp))
686         IsVectorAccess = true;
687     }
688
689     // A load which gets inserted into a vector element will be combined into a
690     // VLE type instruction.
691     if (!IsVectorAccess && isa<LoadInst>(I) && I->hasOneUse()) {
692       User *LoadUser = *I->user_begin();
693       if (isa<InsertElementInst>(LoadUser))
694         IsVectorAccess = true;
695     }
696
697     if (IsFPAccess || IsVectorAccess)
698       return AddressingMode(false/*LongDispl*/, true/*IdxReg*/);
699   }
700
701   return AddressingMode(true/*LongDispl*/, true/*IdxReg*/);
702 }
703
704 bool SystemZTargetLowering::isLegalAddressingMode(const DataLayout &DL,
705        const AddrMode &AM, Type *Ty, unsigned AS, Instruction *I) const {
706   // Punt on globals for now, although they can be used in limited
707   // RELATIVE LONG cases.
708   if (AM.BaseGV)
709     return false;
710
711   // Require a 20-bit signed offset.
712   if (!isInt<20>(AM.BaseOffs))
713     return false;
714
715   AddressingMode SupportedAM(true, true);
716   if (I != nullptr)
717     SupportedAM = supportedAddressingMode(I, Subtarget.hasVector());
718
719   if (!SupportedAM.LongDisplacement && !isUInt<12>(AM.BaseOffs))
720     return false;
721
722   if (!SupportedAM.IndexReg)
723     // No indexing allowed.
724     return AM.Scale == 0;
725   else
726     // Indexing is OK but no scale factor can be applied.
727     return AM.Scale == 0 || AM.Scale == 1;
728 }
729
730 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(Type *FromType, Type *ToType) const {
731   if (!FromType->isIntegerTy() || !ToType->isIntegerTy())
732     return false;
733   unsigned FromBits = FromType->getPrimitiveSizeInBits();
734   unsigned ToBits = ToType->getPrimitiveSizeInBits();
735   return FromBits > ToBits;
736 }
737
738 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(EVT FromVT, EVT ToVT) const {
739   if (!FromVT.isInteger() || !ToVT.isInteger())
740     return false;
741   unsigned FromBits = FromVT.getSizeInBits();
742   unsigned ToBits = ToVT.getSizeInBits();
743   return FromBits > ToBits;
744 }
745
746 //===----------------------------------------------------------------------===//
747 // Inline asm support
748 //===----------------------------------------------------------------------===//
749
750 TargetLowering::ConstraintType
751 SystemZTargetLowering::getConstraintType(StringRef Constraint) const {
752   if (Constraint.size() == 1) {
753     switch (Constraint[0]) {
754     case 'a': // Address register
755     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
756     case 'f': // Floating-point register
757     case 'h': // High-part register
758     case 'r': // General-purpose register
759     case 'v': // Vector register
760       return C_RegisterClass;
761
762     case 'Q': // Memory with base and unsigned 12-bit displacement
763     case 'R': // Likewise, plus an index
764     case 'S': // Memory with base and signed 20-bit displacement
765     case 'T': // Likewise, plus an index
766     case 'm': // Equivalent to 'T'.
767       return C_Memory;
768
769     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
770     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
771     case 'K': // Signed 16-bit constant
772     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
773     case 'M': // 0x7fffffff
774       return C_Other;
775
776     default:
777       break;
778     }
779   }
780   return TargetLowering::getConstraintType(Constraint);
781 }
782
783 TargetLowering::ConstraintWeight SystemZTargetLowering::
784 getSingleConstraintMatchWeight(AsmOperandInfo &info,
785                                const char *constraint) const {
786   ConstraintWeight weight = CW_Invalid;
787   Value *CallOperandVal = info.CallOperandVal;
788   // If we don't have a value, we can't do a match,
789   // but allow it at the lowest weight.
790   if (!CallOperandVal)
791     return CW_Default;
792   Type *type = CallOperandVal->getType();
793   // Look at the constraint type.
794   switch (*constraint) {
795   default:
796     weight = TargetLowering::getSingleConstraintMatchWeight(info, constraint);
797     break;
798
799   case 'a': // Address register
800   case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
801   case 'h': // High-part register
802   case 'r': // General-purpose register
803     if (CallOperandVal->getType()->isIntegerTy())
804       weight = CW_Register;
805     break;
806
807   case 'f': // Floating-point register
808     if (type->isFloatingPointTy())
809       weight = CW_Register;
810     break;
811
812   case 'v': // Vector register
813     if ((type->isVectorTy() || type->isFloatingPointTy()) &&
814         Subtarget.hasVector())
815       weight = CW_Register;
816     break;
817
818   case 'I': // Unsigned 8-bit constant
819     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
820       if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
821         weight = CW_Constant;
822     break;
823
824   case 'J': // Unsigned 12-bit constant
825     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
826       if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
827         weight = CW_Constant;
828     break;
829
830   case 'K': // Signed 16-bit constant
831     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
832       if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
833         weight = CW_Constant;
834     break;
835
836   case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
837     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
838       if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
839         weight = CW_Constant;
840     break;
841
842   case 'M': // 0x7fffffff
843     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
844       if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
845         weight = CW_Constant;
846     break;
847   }
848   return weight;
849 }
850
851 // Parse a "{tNNN}" register constraint for which the register type "t"
852 // has already been verified.  MC is the class associated with "t" and
853 // Map maps 0-based register numbers to LLVM register numbers.
854 static std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
855 parseRegisterNumber(StringRef Constraint, const TargetRegisterClass *RC,
856                     const unsigned *Map, unsigned Size) {
857   assert(*(Constraint.end()-1) == '}' && "Missing '}'");
858   if (isdigit(Constraint[2])) {
859     unsigned Index;
860     bool Failed =
861         Constraint.slice(2, Constraint.size() - 1).getAsInteger(10, Index);
862     if (!Failed && Index < Size && Map[Index])
863       return std::make_pair(Map[Index], RC);
864   }
865   return std::make_pair(0U, nullptr);
866 }
867
868 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
869 SystemZTargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(
870     const TargetRegisterInfo *TRI, StringRef Constraint, MVT VT) const {
871   if (Constraint.size() == 1) {
872     // GCC Constraint Letters
873     switch (Constraint[0]) {
874     default: break;
875     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
876     case 'r': // General-purpose register
877       if (VT == MVT::i64)
878         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR64BitRegClass);
879       else if (VT == MVT::i128)
880         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR128BitRegClass);
881       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR32BitRegClass);
882
883     case 'a': // Address register
884       if (VT == MVT::i64)
885         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR64BitRegClass);
886       else if (VT == MVT::i128)
887         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR128BitRegClass);
888       return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR32BitRegClass);
889
890     case 'h': // High-part register (an LLVM extension)
891       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GRH32BitRegClass);
892
893     case 'f': // Floating-point register
894       if (VT == MVT::f64)
895         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP64BitRegClass);
896       else if (VT == MVT::f128)
897         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP128BitRegClass);
898       return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP32BitRegClass);
899
900     case 'v': // Vector register
901       if (Subtarget.hasVector()) {
902         if (VT == MVT::f32)
903           return std::make_pair(0U, &SystemZ::VR32BitRegClass);
904         if (VT == MVT::f64)
905           return std::make_pair(0U, &SystemZ::VR64BitRegClass);
906         return std::make_pair(0U, &SystemZ::VR128BitRegClass);
907       }
908       break;
909     }
910   }
911   if (Constraint.size() > 0 && Constraint[0] == '{') {
912     // We need to override the default register parsing for GPRs and FPRs
913     // because the interpretation depends on VT.  The internal names of
914     // the registers are also different from the external names
915     // (F0D and F0S instead of F0, etc.).
916     if (Constraint[1] == 'r') {
917       if (VT == MVT::i32)
918         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR32BitRegClass,
919                                    SystemZMC::GR32Regs, 16);
920       if (VT == MVT::i128)
921         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR128BitRegClass,
922                                    SystemZMC::GR128Regs, 16);
923       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR64BitRegClass,
924                                  SystemZMC::GR64Regs, 16);
925     }
926     if (Constraint[1] == 'f') {
927       if (VT == MVT::f32)
928         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP32BitRegClass,
929                                    SystemZMC::FP32Regs, 16);
930       if (VT == MVT::f128)
931         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP128BitRegClass,
932                                    SystemZMC::FP128Regs, 16);
933       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP64BitRegClass,
934                                  SystemZMC::FP64Regs, 16);
935     }
936     if (Constraint[1] == 'v') {
937       if (VT == MVT::f32)
938         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::VR32BitRegClass,
939                                    SystemZMC::VR32Regs, 32);
940       if (VT == MVT::f64)
941         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::VR64BitRegClass,
942                                    SystemZMC::VR64Regs, 32);
943       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::VR128BitRegClass,
944                                  SystemZMC::VR128Regs, 32);
945     }
946   }
947   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(TRI, Constraint, VT);
948 }
949
950 void SystemZTargetLowering::
951 LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op, std::string &Constraint,
952                              std::vector<SDValue> &Ops,
953                              SelectionDAG &DAG) const {
954   // Only support length 1 constraints for now.
955   if (Constraint.length() == 1) {
956     switch (Constraint[0]) {
957     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
958       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
959         if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
960           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
961                                               Op.getValueType()));
962       return;
963
964     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
965       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
966         if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
967           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
968                                               Op.getValueType()));
969       return;
970
971     case 'K': // Signed 16-bit constant
972       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
973         if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
974           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(), SDLoc(Op),
975                                               Op.getValueType()));
976       return;
977
978     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
979       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
980         if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
981           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(), SDLoc(Op),
982                                               Op.getValueType()));
983       return;
984
985     case 'M': // 0x7fffffff
986       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
987         if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
988           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
989                                               Op.getValueType()));
990       return;
991     }
992   }
993   TargetLowering::LowerAsmOperandForConstraint(Op, Constraint, Ops, DAG);
994 }
995
996 //===----------------------------------------------------------------------===//
997 // Calling conventions
998 //===----------------------------------------------------------------------===//
999
1000 #include "SystemZGenCallingConv.inc"
1001
1002 const MCPhysReg *SystemZTargetLowering::getScratchRegisters(
1003   CallingConv::ID) const {
1004   static const MCPhysReg ScratchRegs[] = { SystemZ::R0D, SystemZ::R1D,
1005                                            SystemZ::R14D, 0 };
1006   return ScratchRegs;
1007 }
1008
1009 bool SystemZTargetLowering::allowTruncateForTailCall(Type *FromType,
1010                                                      Type *ToType) const {
1011   return isTruncateFree(FromType, ToType);
1012 }
1013
1014 bool SystemZTargetLowering::mayBeEmittedAsTailCall(const CallInst *CI) const {
1015   return CI->isTailCall();
1016 }
1017
1018 // We do not yet support 128-bit single-element vector types.  If the user
1019 // attempts to use such types as function argument or return type, prefer
1020 // to error out instead of emitting code violating the ABI.
1021 static void VerifyVectorType(MVT VT, EVT ArgVT) {
1022   if (ArgVT.isVector() && !VT.isVector())
1023     report_fatal_error("Unsupported vector argument or return type");
1024 }
1025
1026 static void VerifyVectorTypes(const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins) {
1027   for (unsigned i = 0; i < Ins.size(); ++i)
1028     VerifyVectorType(Ins[i].VT, Ins[i].ArgVT);
1029 }
1030
1031 static void VerifyVectorTypes(const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs) {
1032   for (unsigned i = 0; i < Outs.size(); ++i)
1033     VerifyVectorType(Outs[i].VT, Outs[i].ArgVT);
1034 }
1035
1036 // Value is a value that has been passed to us in the location described by VA
1037 // (and so has type VA.getLocVT()).  Convert Value to VA.getValVT(), chaining
1038 // any loads onto Chain.
1039 static SDValue convertLocVTToValVT(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
1040                                    CCValAssign &VA, SDValue Chain,
1041                                    SDValue Value) {
1042   // If the argument has been promoted from a smaller type, insert an
1043   // assertion to capture this.
1044   if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::SExt)
1045     Value = DAG.getNode(ISD::AssertSext, DL, VA.getLocVT(), Value,
1046                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
1047   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::ZExt)
1048     Value = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, VA.getLocVT(), Value,
1049                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
1050
1051   if (VA.isExtInLoc())
1052     Value = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VA.getValVT(), Value);
1053   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::BCvt) {
1054     // If this is a short vector argument loaded from the stack,
1055     // extend from i64 to full vector size and then bitcast.
1056     assert(VA.getLocVT() == MVT::i64);
1057     assert(VA.getValVT().isVector());
1058     Value = DAG.getBuildVector(MVT::v2i64, DL, {Value, DAG.getUNDEF(MVT::i64)});
1059     Value = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VA.getValVT(), Value);
1060   } else
1061     assert(VA.getLocInfo() == CCValAssign::Full && "Unsupported getLocInfo");
1062   return Value;
1063 }
1064
1065 // Value is a value of type VA.getValVT() that we need to copy into
1066 // the location described by VA.  Return a copy of Value converted to
1067 // VA.getValVT().  The caller is responsible for handling indirect values.
1068 static SDValue convertValVTToLocVT(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
1069                                    CCValAssign &VA, SDValue Value) {
1070   switch (VA.getLocInfo()) {
1071   case CCValAssign::SExt:
1072     return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
1073   case CCValAssign::ZExt:
1074     return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
1075   case CCValAssign::AExt:
1076     return DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
1077   case CCValAssign::BCvt:
1078     // If this is a short vector argument to be stored to the stack,
1079     // bitcast to v2i64 and then extract first element.
1080     assert(VA.getLocVT() == MVT::i64);
1081     assert(VA.getValVT().isVector());
1082     Value = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Value);
1083     return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, VA.getLocVT(), Value,
1084                        DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
1085   case CCValAssign::Full:
1086     return Value;
1087   default:
1088     llvm_unreachable("Unhandled getLocInfo()");
1089   }
1090 }
1091
1092 SDValue SystemZTargetLowering::LowerFormalArguments(
1093     SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
1094     const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins, const SDLoc &DL,
1095     SelectionDAG &DAG, SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
1096   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1097   MachineFrameInfo &MFI = MF.getFrameInfo();
1098   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
1099   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
1100       MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
1101   auto *TFL =
1102       static_cast<const SystemZFrameLowering *>(Subtarget.getFrameLowering());
1103   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
1104
1105   // Detect unsupported vector argument types.
1106   if (Subtarget.hasVector())
1107     VerifyVectorTypes(Ins);
1108
1109   // Assign locations to all of the incoming arguments.
1110   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
1111   SystemZCCState CCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, ArgLocs, *DAG.getContext());
1112   CCInfo.AnalyzeFormalArguments(Ins, CC_SystemZ);
1113
1114   unsigned NumFixedGPRs = 0;
1115   unsigned NumFixedFPRs = 0;
1116   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
1117     SDValue ArgValue;
1118     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
1119     EVT LocVT = VA.getLocVT();
1120     if (VA.isRegLoc()) {
1121       // Arguments passed in registers
1122       const TargetRegisterClass *RC;
1123       switch (LocVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
1124       default:
1125         // Integers smaller than i64 should be promoted to i64.
1126         llvm_unreachable("Unexpected argument type");
1127       case MVT::i32:
1128         NumFixedGPRs += 1;
1129         RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
1130         break;
1131       case MVT::i64:
1132         NumFixedGPRs += 1;
1133         RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
1134         break;
1135       case MVT::f32:
1136         NumFixedFPRs += 1;
1137         RC = &SystemZ::FP32BitRegClass;
1138         break;
1139       case MVT::f64:
1140         NumFixedFPRs += 1;
1141         RC = &SystemZ::FP64BitRegClass;
1142         break;
1143       case MVT::v16i8:
1144       case MVT::v8i16:
1145       case MVT::v4i32:
1146       case MVT::v2i64:
1147       case MVT::v4f32:
1148       case MVT::v2f64:
1149         RC = &SystemZ::VR128BitRegClass;
1150         break;
1151       }
1152
1153       unsigned VReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
1154       MRI.addLiveIn(VA.getLocReg(), VReg);
1155       ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, LocVT);
1156     } else {
1157       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
1158
1159       // Create the frame index object for this incoming parameter.
1160       int FI = MFI.CreateFixedObject(LocVT.getSizeInBits() / 8,
1161                                      VA.getLocMemOffset(), true);
1162
1163       // Create the SelectionDAG nodes corresponding to a load
1164       // from this parameter.  Unpromoted ints and floats are
1165       // passed as right-justified 8-byte values.
1166       SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, PtrVT);
1167       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
1168         FIN = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FIN,
1169                           DAG.getIntPtrConstant(4, DL));
1170       ArgValue = DAG.getLoad(LocVT, DL, Chain, FIN,
1171                              MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FI));
1172     }
1173
1174     // Convert the value of the argument register into the value that's
1175     // being passed.
1176     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect) {
1177       InVals.push_back(DAG.getLoad(VA.getValVT(), DL, Chain, ArgValue,
1178                                    MachinePointerInfo()));
1179       // If the original argument was split (e.g. i128), we need
1180       // to load all parts of it here (using the same address).
1181       unsigned ArgIndex = Ins[I].OrigArgIndex;
1182       assert (Ins[I].PartOffset == 0);
1183       while (I + 1 != E && Ins[I + 1].OrigArgIndex == ArgIndex) {
1184         CCValAssign &PartVA = ArgLocs[I + 1];
1185         unsigned PartOffset = Ins[I + 1].PartOffset;
1186         SDValue Address = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, ArgValue,
1187                                       DAG.getIntPtrConstant(PartOffset, DL));
1188         InVals.push_back(DAG.getLoad(PartVA.getValVT(), DL, Chain, Address,
1189                                      MachinePointerInfo()));
1190         ++I;
1191       }
1192     } else
1193       InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, ArgValue));
1194   }
1195
1196   if (IsVarArg) {
1197     // Save the number of non-varargs registers for later use by va_start, etc.
1198     FuncInfo->setVarArgsFirstGPR(NumFixedGPRs);
1199     FuncInfo->setVarArgsFirstFPR(NumFixedFPRs);
1200
1201     // Likewise the address (in the form of a frame index) of where the
1202     // first stack vararg would be.  The 1-byte size here is arbitrary.
1203     int64_t StackSize = CCInfo.getNextStackOffset();
1204     FuncInfo->setVarArgsFrameIndex(MFI.CreateFixedObject(1, StackSize, true));
1205
1206     // ...and a similar frame index for the caller-allocated save area
1207     // that will be used to store the incoming registers.
1208     int64_t RegSaveOffset = TFL->getOffsetOfLocalArea();
1209     unsigned RegSaveIndex = MFI.CreateFixedObject(1, RegSaveOffset, true);
1210     FuncInfo->setRegSaveFrameIndex(RegSaveIndex);
1211
1212     // Store the FPR varargs in the reserved frame slots.  (We store the
1213     // GPRs as part of the prologue.)
1214     if (NumFixedFPRs < SystemZ::NumArgFPRs) {
1215       SDValue MemOps[SystemZ::NumArgFPRs];
1216       for (unsigned I = NumFixedFPRs; I < SystemZ::NumArgFPRs; ++I) {
1217         unsigned Offset = TFL->getRegSpillOffset(SystemZ::ArgFPRs[I]);
1218         int FI = MFI.CreateFixedObject(8, RegSaveOffset + Offset, true);
1219         SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, getPointerTy(DAG.getDataLayout()));
1220         unsigned VReg = MF.addLiveIn(SystemZ::ArgFPRs[I],
1221                                      &SystemZ::FP64BitRegClass);
1222         SDValue ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, MVT::f64);
1223         MemOps[I] = DAG.getStore(ArgValue.getValue(1), DL, ArgValue, FIN,
1224                                  MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FI));
1225       }
1226       // Join the stores, which are independent of one another.
1227       Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other,
1228                           makeArrayRef(&MemOps[NumFixedFPRs],
1229                                        SystemZ::NumArgFPRs-NumFixedFPRs));
1230     }
1231   }
1232
1233   return Chain;
1234 }
1235
1236 static bool canUseSiblingCall(const CCState &ArgCCInfo,
1237                               SmallVectorImpl<CCValAssign> &ArgLocs,
1238                               SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs) {
1239   // Punt if there are any indirect or stack arguments, or if the call
1240   // needs the callee-saved argument register R6, or if the call uses
1241   // the callee-saved register arguments SwiftSelf and SwiftError.
1242   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
1243     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
1244     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
1245       return false;
1246     if (!VA.isRegLoc())
1247       return false;
1248     unsigned Reg = VA.getLocReg();
1249     if (Reg == SystemZ::R6H || Reg == SystemZ::R6L || Reg == SystemZ::R6D)
1250       return false;
1251     if (Outs[I].Flags.isSwiftSelf() || Outs[I].Flags.isSwiftError())
1252       return false;
1253   }
1254   return true;
1255 }
1256
1257 SDValue
1258 SystemZTargetLowering::LowerCall(CallLoweringInfo &CLI,
1259                                  SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
1260   SelectionDAG &DAG = CLI.DAG;
1261   SDLoc &DL = CLI.DL;
1262   SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs = CLI.Outs;
1263   SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals = CLI.OutVals;
1264   SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins = CLI.Ins;
1265   SDValue Chain = CLI.Chain;
1266   SDValue Callee = CLI.Callee;
1267   bool &IsTailCall = CLI.IsTailCall;
1268   CallingConv::ID CallConv = CLI.CallConv;
1269   bool IsVarArg = CLI.IsVarArg;
1270   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1271   EVT PtrVT = getPointerTy(MF.getDataLayout());
1272
1273   // Detect unsupported vector argument and return types.
1274   if (Subtarget.hasVector()) {
1275     VerifyVectorTypes(Outs);
1276     VerifyVectorTypes(Ins);
1277   }
1278
1279   // Analyze the operands of the call, assigning locations to each operand.
1280   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
1281   SystemZCCState ArgCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, ArgLocs, *DAG.getContext());
1282   ArgCCInfo.AnalyzeCallOperands(Outs, CC_SystemZ);
1283
1284   // We don't support GuaranteedTailCallOpt, only automatically-detected
1285   // sibling calls.
1286   if (IsTailCall && !canUseSiblingCall(ArgCCInfo, ArgLocs, Outs))
1287     IsTailCall = false;
1288
1289   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
1290   unsigned NumBytes = ArgCCInfo.getNextStackOffset();
1291
1292   // Mark the start of the call.
1293   if (!IsTailCall)
1294     Chain = DAG.getCALLSEQ_START(Chain, NumBytes, 0, DL);
1295
1296   // Copy argument values to their designated locations.
1297   SmallVector<std::pair<unsigned, SDValue>, 9> RegsToPass;
1298   SmallVector<SDValue, 8> MemOpChains;
1299   SDValue StackPtr;
1300   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
1301     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
1302     SDValue ArgValue = OutVals[I];
1303
1304     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect) {
1305       // Store the argument in a stack slot and pass its address.
1306       SDValue SpillSlot = DAG.CreateStackTemporary(Outs[I].ArgVT);
1307       int FI = cast<FrameIndexSDNode>(SpillSlot)->getIndex();
1308       MemOpChains.push_back(
1309           DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, SpillSlot,
1310                        MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FI)));
1311       // If the original argument was split (e.g. i128), we need
1312       // to store all parts of it here (and pass just one address).
1313       unsigned ArgIndex = Outs[I].OrigArgIndex;
1314       assert (Outs[I].PartOffset == 0);
1315       while (I + 1 != E && Outs[I + 1].OrigArgIndex == ArgIndex) {
1316         SDValue PartValue = OutVals[I + 1];
1317         unsigned PartOffset = Outs[I + 1].PartOffset;
1318         SDValue Address = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, SpillSlot,
1319                                       DAG.getIntPtrConstant(PartOffset, DL));
1320         MemOpChains.push_back(
1321             DAG.getStore(Chain, DL, PartValue, Address,
1322                          MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FI)));
1323         ++I;
1324       }
1325       ArgValue = SpillSlot;
1326     } else
1327       ArgValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, ArgValue);
1328
1329     if (VA.isRegLoc())
1330       // Queue up the argument copies and emit them at the end.
1331       RegsToPass.push_back(std::make_pair(VA.getLocReg(), ArgValue));
1332     else {
1333       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
1334
1335       // Work out the address of the stack slot.  Unpromoted ints and
1336       // floats are passed as right-justified 8-byte values.
1337       if (!StackPtr.getNode())
1338         StackPtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R15D, PtrVT);
1339       unsigned Offset = SystemZMC::CallFrameSize + VA.getLocMemOffset();
1340       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
1341         Offset += 4;
1342       SDValue Address = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, StackPtr,
1343                                     DAG.getIntPtrConstant(Offset, DL));
1344
1345       // Emit the store.
1346       MemOpChains.push_back(
1347           DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, Address, MachinePointerInfo()));
1348     }
1349   }
1350
1351   // Join the stores, which are independent of one another.
1352   if (!MemOpChains.empty())
1353     Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOpChains);
1354
1355   // Accept direct calls by converting symbolic call addresses to the
1356   // associated Target* opcodes.  Force %r1 to be used for indirect
1357   // tail calls.
1358   SDValue Glue;
1359   if (auto *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Callee)) {
1360     Callee = DAG.getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), DL, PtrVT);
1361     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
1362   } else if (auto *E = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Callee)) {
1363     Callee = DAG.getTargetExternalSymbol(E->getSymbol(), PtrVT);
1364     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
1365   } else if (IsTailCall) {
1366     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R1D, Callee, Glue);
1367     Glue = Chain.getValue(1);
1368     Callee = DAG.getRegister(SystemZ::R1D, Callee.getValueType());
1369   }
1370
1371   // Build a sequence of copy-to-reg nodes, chained and glued together.
1372   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I) {
1373     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, RegsToPass[I].first,
1374                              RegsToPass[I].second, Glue);
1375     Glue = Chain.getValue(1);
1376   }
1377
1378   // The first call operand is the chain and the second is the target address.
1379   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
1380   Ops.push_back(Chain);
1381   Ops.push_back(Callee);
1382
1383   // Add argument registers to the end of the list so that they are
1384   // known live into the call.
1385   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I)
1386     Ops.push_back(DAG.getRegister(RegsToPass[I].first,
1387                                   RegsToPass[I].second.getValueType()));
1388
1389   // Add a register mask operand representing the call-preserved registers.
1390   const TargetRegisterInfo *TRI = Subtarget.getRegisterInfo();
1391   const uint32_t *Mask = TRI->getCallPreservedMask(MF, CallConv);
1392   assert(Mask && "Missing call preserved mask for calling convention");
1393   Ops.push_back(DAG.getRegisterMask(Mask));
1394
1395   // Glue the call to the argument copies, if any.
1396   if (Glue.getNode())
1397     Ops.push_back(Glue);
1398
1399   // Emit the call.
1400   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
1401   if (IsTailCall)
1402     return DAG.getNode(SystemZISD::SIBCALL, DL, NodeTys, Ops);
1403   Chain = DAG.getNode(SystemZISD::CALL, DL, NodeTys, Ops);
1404   Glue = Chain.getValue(1);
1405
1406   // Mark the end of the call, which is glued to the call itself.
1407   Chain = DAG.getCALLSEQ_END(Chain,
1408                              DAG.getConstant(NumBytes, DL, PtrVT, true),
1409                              DAG.getConstant(0, DL, PtrVT, true),
1410                              Glue, DL);
1411   Glue = Chain.getValue(1);
1412
1413   // Assign locations to each value returned by this call.
1414   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
1415   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, RetLocs, *DAG.getContext());
1416   RetCCInfo.AnalyzeCallResult(Ins, RetCC_SystemZ);
1417
1418   // Copy all of the result registers out of their specified physreg.
1419   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
1420     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
1421
1422     // Copy the value out, gluing the copy to the end of the call sequence.
1423     SDValue RetValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VA.getLocReg(),
1424                                           VA.getLocVT(), Glue);
1425     Chain = RetValue.getValue(1);
1426     Glue = RetValue.getValue(2);
1427
1428     // Convert the value of the return register into the value that's
1429     // being returned.
1430     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, RetValue));
1431   }
1432
1433   return Chain;
1434 }
1435
1436 bool SystemZTargetLowering::
1437 CanLowerReturn(CallingConv::ID CallConv,
1438                MachineFunction &MF, bool isVarArg,
1439                const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
1440                LLVMContext &Context) const {
1441   // Detect unsupported vector return types.
1442   if (Subtarget.hasVector())
1443     VerifyVectorTypes(Outs);
1444
1445   // Special case that we cannot easily detect in RetCC_SystemZ since
1446   // i128 is not a legal type.
1447   for (auto &Out : Outs)
1448     if (Out.ArgVT == MVT::i128)
1449       return false;
1450
1451   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
1452   CCState RetCCInfo(CallConv, isVarArg, MF, RetLocs, Context);
1453   return RetCCInfo.CheckReturn(Outs, RetCC_SystemZ);
1454 }
1455
1456 SDValue
1457 SystemZTargetLowering::LowerReturn(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv,
1458                                    bool IsVarArg,
1459                                    const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
1460                                    const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
1461                                    const SDLoc &DL, SelectionDAG &DAG) const {
1462   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1463
1464   // Detect unsupported vector return types.
1465   if (Subtarget.hasVector())
1466     VerifyVectorTypes(Outs);
1467
1468   // Assign locations to each returned value.
1469   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
1470   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, RetLocs, *DAG.getContext());
1471   RetCCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_SystemZ);
1472
1473   // Quick exit for void returns
1474   if (RetLocs.empty())
1475     return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, Chain);
1476
1477   // Copy the result values into the output registers.
1478   SDValue Glue;
1479   SmallVector<SDValue, 4> RetOps;
1480   RetOps.push_back(Chain);
1481   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
1482     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
1483     SDValue RetValue = OutVals[I];
1484
1485     // Make the return register live on exit.
1486     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
1487
1488     // Promote the value as required.
1489     RetValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, RetValue);
1490
1491     // Chain and glue the copies together.
1492     unsigned Reg = VA.getLocReg();
1493     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, Reg, RetValue, Glue);
1494     Glue = Chain.getValue(1);
1495     RetOps.push_back(DAG.getRegister(Reg, VA.getLocVT()));
1496   }
1497
1498   // Update chain and glue.
1499   RetOps[0] = Chain;
1500   if (Glue.getNode())
1501     RetOps.push_back(Glue);
1502
1503   return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, RetOps);
1504 }
1505
1506 // Return true if Op is an intrinsic node with chain that returns the CC value
1507 // as its only (other) argument.  Provide the associated SystemZISD opcode and
1508 // the mask of valid CC values if so.
1509 static bool isIntrinsicWithCCAndChain(SDValue Op, unsigned &Opcode,
1510                                       unsigned &CCValid) {
1511   unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
1512   switch (Id) {
1513   case Intrinsic::s390_tbegin:
1514     Opcode = SystemZISD::TBEGIN;
1515     CCValid = SystemZ::CCMASK_TBEGIN;
1516     return true;
1517
1518   case Intrinsic::s390_tbegin_nofloat:
1519     Opcode = SystemZISD::TBEGIN_NOFLOAT;
1520     CCValid = SystemZ::CCMASK_TBEGIN;
1521     return true;
1522
1523   case Intrinsic::s390_tend:
1524     Opcode = SystemZISD::TEND;
1525     CCValid = SystemZ::CCMASK_TEND;
1526     return true;
1527
1528   default:
1529     return false;
1530   }
1531 }
1532
1533 // Return true if Op is an intrinsic node without chain that returns the
1534 // CC value as its final argument.  Provide the associated SystemZISD
1535 // opcode and the mask of valid CC values if so.
1536 static bool isIntrinsicWithCC(SDValue Op, unsigned &Opcode, unsigned &CCValid) {
1537   unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
1538   switch (Id) {
1539   case Intrinsic::s390_vpkshs:
1540   case Intrinsic::s390_vpksfs:
1541   case Intrinsic::s390_vpksgs:
1542     Opcode = SystemZISD::PACKS_CC;
1543     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1544     return true;
1545
1546   case Intrinsic::s390_vpklshs:
1547   case Intrinsic::s390_vpklsfs:
1548   case Intrinsic::s390_vpklsgs:
1549     Opcode = SystemZISD::PACKLS_CC;
1550     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1551     return true;
1552
1553   case Intrinsic::s390_vceqbs:
1554   case Intrinsic::s390_vceqhs:
1555   case Intrinsic::s390_vceqfs:
1556   case Intrinsic::s390_vceqgs:
1557     Opcode = SystemZISD::VICMPES;
1558     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1559     return true;
1560
1561   case Intrinsic::s390_vchbs:
1562   case Intrinsic::s390_vchhs:
1563   case Intrinsic::s390_vchfs:
1564   case Intrinsic::s390_vchgs:
1565     Opcode = SystemZISD::VICMPHS;
1566     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1567     return true;
1568
1569   case Intrinsic::s390_vchlbs:
1570   case Intrinsic::s390_vchlhs:
1571   case Intrinsic::s390_vchlfs:
1572   case Intrinsic::s390_vchlgs:
1573     Opcode = SystemZISD::VICMPHLS;
1574     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1575     return true;
1576
1577   case Intrinsic::s390_vtm:
1578     Opcode = SystemZISD::VTM;
1579     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1580     return true;
1581
1582   case Intrinsic::s390_vfaebs:
1583   case Intrinsic::s390_vfaehs:
1584   case Intrinsic::s390_vfaefs:
1585     Opcode = SystemZISD::VFAE_CC;
1586     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1587     return true;
1588
1589   case Intrinsic::s390_vfaezbs:
1590   case Intrinsic::s390_vfaezhs:
1591   case Intrinsic::s390_vfaezfs:
1592     Opcode = SystemZISD::VFAEZ_CC;
1593     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1594     return true;
1595
1596   case Intrinsic::s390_vfeebs:
1597   case Intrinsic::s390_vfeehs:
1598   case Intrinsic::s390_vfeefs:
1599     Opcode = SystemZISD::VFEE_CC;
1600     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1601     return true;
1602
1603   case Intrinsic::s390_vfeezbs:
1604   case Intrinsic::s390_vfeezhs:
1605   case Intrinsic::s390_vfeezfs:
1606     Opcode = SystemZISD::VFEEZ_CC;
1607     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1608     return true;
1609
1610   case Intrinsic::s390_vfenebs:
1611   case Intrinsic::s390_vfenehs:
1612   case Intrinsic::s390_vfenefs:
1613     Opcode = SystemZISD::VFENE_CC;
1614     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1615     return true;
1616
1617   case Intrinsic::s390_vfenezbs:
1618   case Intrinsic::s390_vfenezhs:
1619   case Intrinsic::s390_vfenezfs:
1620     Opcode = SystemZISD::VFENEZ_CC;
1621     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1622     return true;
1623
1624   case Intrinsic::s390_vistrbs:
1625   case Intrinsic::s390_vistrhs:
1626   case Intrinsic::s390_vistrfs:
1627     Opcode = SystemZISD::VISTR_CC;
1628     CCValid = SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_3;
1629     return true;
1630
1631   case Intrinsic::s390_vstrcbs:
1632   case Intrinsic::s390_vstrchs:
1633   case Intrinsic::s390_vstrcfs:
1634     Opcode = SystemZISD::VSTRC_CC;
1635     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1636     return true;
1637
1638   case Intrinsic::s390_vstrczbs:
1639   case Intrinsic::s390_vstrczhs:
1640   case Intrinsic::s390_vstrczfs:
1641     Opcode = SystemZISD::VSTRCZ_CC;
1642     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1643     return true;
1644
1645   case Intrinsic::s390_vfcedbs:
1646   case Intrinsic::s390_vfcesbs:
1647     Opcode = SystemZISD::VFCMPES;
1648     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1649     return true;
1650
1651   case Intrinsic::s390_vfchdbs:
1652   case Intrinsic::s390_vfchsbs:
1653     Opcode = SystemZISD::VFCMPHS;
1654     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1655     return true;
1656
1657   case Intrinsic::s390_vfchedbs:
1658   case Intrinsic::s390_vfchesbs:
1659     Opcode = SystemZISD::VFCMPHES;
1660     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1661     return true;
1662
1663   case Intrinsic::s390_vftcidb:
1664   case Intrinsic::s390_vftcisb:
1665     Opcode = SystemZISD::VFTCI;
1666     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1667     return true;
1668
1669   case Intrinsic::s390_tdc:
1670     Opcode = SystemZISD::TDC;
1671     CCValid = SystemZ::CCMASK_TDC;
1672     return true;
1673
1674   default:
1675     return false;
1676   }
1677 }
1678
1679 // Emit an intrinsic with chain and an explicit CC register result.
1680 static SDNode *emitIntrinsicWithCCAndChain(SelectionDAG &DAG, SDValue Op,
1681                                            unsigned Opcode) {
1682   // Copy all operands except the intrinsic ID.
1683   unsigned NumOps = Op.getNumOperands();
1684   SmallVector<SDValue, 6> Ops;
1685   Ops.reserve(NumOps - 1);
1686   Ops.push_back(Op.getOperand(0));
1687   for (unsigned I = 2; I < NumOps; ++I)
1688     Ops.push_back(Op.getOperand(I));
1689
1690   assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected only CC result and chain");
1691   SDVTList RawVTs = DAG.getVTList(MVT::i32, MVT::Other);
1692   SDValue Intr = DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), RawVTs, Ops);
1693   SDValue OldChain = SDValue(Op.getNode(), 1);
1694   SDValue NewChain = SDValue(Intr.getNode(), 1);
1695   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(OldChain, NewChain);
1696   return Intr.getNode();
1697 }
1698
1699 // Emit an intrinsic with an explicit CC register result.
1700 static SDNode *emitIntrinsicWithCC(SelectionDAG &DAG, SDValue Op,
1701                                    unsigned Opcode) {
1702   // Copy all operands except the intrinsic ID.
1703   unsigned NumOps = Op.getNumOperands();
1704   SmallVector<SDValue, 6> Ops;
1705   Ops.reserve(NumOps - 1);
1706   for (unsigned I = 1; I < NumOps; ++I)
1707     Ops.push_back(Op.getOperand(I));
1708
1709   SDValue Intr = DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), Op->getVTList(), Ops);
1710   return Intr.getNode();
1711 }
1712
1713 // CC is a comparison that will be implemented using an integer or
1714 // floating-point comparison.  Return the condition code mask for
1715 // a branch on true.  In the integer case, CCMASK_CMP_UO is set for
1716 // unsigned comparisons and clear for signed ones.  In the floating-point
1717 // case, CCMASK_CMP_UO has its normal mask meaning (unordered).
1718 static unsigned CCMaskForCondCode(ISD::CondCode CC) {
1719 #define CONV(X) \
1720   case ISD::SET##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
1721   case ISD::SETO##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
1722   case ISD::SETU##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO | SystemZ::CCMASK_CMP_##X
1723
1724   switch (CC) {
1725   default:
1726     llvm_unreachable("Invalid integer condition!");
1727
1728   CONV(EQ);
1729   CONV(NE);
1730   CONV(GT);
1731   CONV(GE);
1732   CONV(LT);
1733   CONV(LE);
1734
1735   case ISD::SETO:  return SystemZ::CCMASK_CMP_O;
1736   case ISD::SETUO: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
1737   }
1738 #undef CONV
1739 }
1740
1741 // If C can be converted to a comparison against zero, adjust the operands
1742 // as necessary.
1743 static void adjustZeroCmp(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, Comparison &C) {
1744   if (C.ICmpType == SystemZICMP::UnsignedOnly)
1745     return;
1746
1747   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1.getNode());
1748   if (!ConstOp1)
1749     return;
1750
1751   int64_t Value = ConstOp1->getSExtValue();
1752   if ((Value == -1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) ||
1753       (Value == -1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE) ||
1754       (Value == 1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT) ||
1755       (Value == 1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)) {
1756     C.CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
1757     C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, C.Op1.getValueType());
1758   }
1759 }
1760
1761 // If a comparison described by C is suitable for CLI(Y), CHHSI or CLHHSI,
1762 // adjust the operands as necessary.
1763 static void adjustSubwordCmp(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
1764                              Comparison &C) {
1765   // For us to make any changes, it must a comparison between a single-use
1766   // load and a constant.
1767   if (!C.Op0.hasOneUse() ||
1768       C.Op0.getOpcode() != ISD::LOAD ||
1769       C.Op1.getOpcode() != ISD::Constant)
1770     return;
1771
1772   // We must have an 8- or 16-bit load.
1773   auto *Load = cast<LoadSDNode>(C.Op0);
1774   unsigned NumBits = Load->getMemoryVT().getStoreSizeInBits();
1775   if (NumBits != 8 && NumBits != 16)
1776     return;
1777
1778   // The load must be an extending one and the constant must be within the
1779   // range of the unextended value.
1780   auto *ConstOp1 = cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1781   uint64_t Value = ConstOp1->getZExtValue();
1782   uint64_t Mask = (1 << NumBits) - 1;
1783   if (Load->getExtensionType() == ISD::SEXTLOAD) {
1784     // Make sure that ConstOp1 is in range of C.Op0.
1785     int64_t SignedValue = ConstOp1->getSExtValue();
1786     if (uint64_t(SignedValue) + (uint64_t(1) << (NumBits - 1)) > Mask)
1787       return;
1788     if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly) {
1789       // Unsigned comparison between two sign-extended values is equivalent
1790       // to unsigned comparison between two zero-extended values.
1791       Value &= Mask;
1792     } else if (NumBits == 8) {
1793       // Try to treat the comparison as unsigned, so that we can use CLI.
1794       // Adjust CCMask and Value as necessary.
1795       if (Value == 0 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1796         // Test whether the high bit of the byte is set.
1797         Value = 127, C.CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_GT;
1798       else if (Value == 0 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1799         // Test whether the high bit of the byte is clear.
1800         Value = 128, C.CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_LT;
1801       else
1802         // No instruction exists for this combination.
1803         return;
1804       C.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1805     }
1806   } else if (Load->getExtensionType() == ISD::ZEXTLOAD) {
1807     if (Value > Mask)
1808       return;
1809     // If the constant is in range, we can use any comparison.
1810     C.ICmpType = SystemZICMP::Any;
1811   } else
1812     return;
1813
1814   // Make sure that the first operand is an i32 of the right extension type.
1815   ISD::LoadExtType ExtType = (C.ICmpType == SystemZICMP::SignedOnly ?
1816                               ISD::SEXTLOAD :
1817                               ISD::ZEXTLOAD);
1818   if (C.Op0.getValueType() != MVT::i32 ||
1819       Load->getExtensionType() != ExtType) {
1820     C.Op0 = DAG.getExtLoad(ExtType, SDLoc(Load), MVT::i32, Load->getChain(),
1821                            Load->getBasePtr(), Load->getPointerInfo(),
1822                            Load->getMemoryVT(), Load->getAlignment(),
1823                            Load->getMemOperand()->getFlags());
1824     // Update the chain uses.
1825     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Load, 1), C.Op0.getValue(1));
1826   }
1827
1828   // Make sure that the second operand is an i32 with the right value.
1829   if (C.Op1.getValueType() != MVT::i32 ||
1830       Value != ConstOp1->getZExtValue())
1831     C.Op1 = DAG.getConstant(Value, DL, MVT::i32);
1832 }
1833
1834 // Return true if Op is either an unextended load, or a load suitable
1835 // for integer register-memory comparisons of type ICmpType.
1836 static bool isNaturalMemoryOperand(SDValue Op, unsigned ICmpType) {
1837   auto *Load = dyn_cast<LoadSDNode>(Op.getNode());
1838   if (Load) {
1839     // There are no instructions to compare a register with a memory byte.
1840     if (Load->getMemoryVT() == MVT::i8)
1841       return false;
1842     // Otherwise decide on extension type.
1843     switch (Load->getExtensionType()) {
1844     case ISD::NON_EXTLOAD:
1845       return true;
1846     case ISD::SEXTLOAD:
1847       return ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly;
1848     case ISD::ZEXTLOAD:
1849       return ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly;
1850     default:
1851       break;
1852     }
1853   }
1854   return false;
1855 }
1856
1857 // Return true if it is better to swap the operands of C.
1858 static bool shouldSwapCmpOperands(const Comparison &C) {
1859   // Leave f128 comparisons alone, since they have no memory forms.
1860   if (C.Op0.getValueType() == MVT::f128)
1861     return false;
1862
1863   // Always keep a floating-point constant second, since comparisons with
1864   // zero can use LOAD TEST and comparisons with other constants make a
1865   // natural memory operand.
1866   if (isa<ConstantFPSDNode>(C.Op1))
1867     return false;
1868
1869   // Never swap comparisons with zero since there are many ways to optimize
1870   // those later.
1871   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1872   if (ConstOp1 && ConstOp1->getZExtValue() == 0)
1873     return false;
1874
1875   // Also keep natural memory operands second if the loaded value is
1876   // only used here.  Several comparisons have memory forms.
1877   if (isNaturalMemoryOperand(C.Op1, C.ICmpType) && C.Op1.hasOneUse())
1878     return false;
1879
1880   // Look for cases where Cmp0 is a single-use load and Cmp1 isn't.
1881   // In that case we generally prefer the memory to be second.
1882   if (isNaturalMemoryOperand(C.Op0, C.ICmpType) && C.Op0.hasOneUse()) {
1883     // The only exceptions are when the second operand is a constant and
1884     // we can use things like CHHSI.
1885     if (!ConstOp1)
1886       return true;
1887     // The unsigned memory-immediate instructions can handle 16-bit
1888     // unsigned integers.
1889     if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1890         isUInt<16>(ConstOp1->getZExtValue()))
1891       return false;
1892     // The signed memory-immediate instructions can handle 16-bit
1893     // signed integers.
1894     if (C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly &&
1895         isInt<16>(ConstOp1->getSExtValue()))
1896       return false;
1897     return true;
1898   }
1899
1900   // Try to promote the use of CGFR and CLGFR.
1901   unsigned Opcode0 = C.Op0.getOpcode();
1902   if (C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly && Opcode0 == ISD::SIGN_EXTEND)
1903     return true;
1904   if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly && Opcode0 == ISD::ZERO_EXTEND)
1905     return true;
1906   if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1907       Opcode0 == ISD::AND &&
1908       C.Op0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
1909       cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1))->getZExtValue() == 0xffffffff)
1910     return true;
1911
1912   return false;
1913 }
1914
1915 // Return a version of comparison CC mask CCMask in which the LT and GT
1916 // actions are swapped.
1917 static unsigned reverseCCMask(unsigned CCMask) {
1918   return ((CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_EQ) |
1919           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT ? SystemZ::CCMASK_CMP_LT : 0) |
1920           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT ? SystemZ::CCMASK_CMP_GT : 0) |
1921           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO));
1922 }
1923
1924 // Check whether C tests for equality between X and Y and whether X - Y
1925 // or Y - X is also computed.  In that case it's better to compare the
1926 // result of the subtraction against zero.
1927 static void adjustForSubtraction(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
1928                                  Comparison &C) {
1929   if (C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1930       C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE) {
1931     for (auto I = C.Op0->use_begin(), E = C.Op0->use_end(); I != E; ++I) {
1932       SDNode *N = *I;
1933       if (N->getOpcode() == ISD::SUB &&
1934           ((N->getOperand(0) == C.Op0 && N->getOperand(1) == C.Op1) ||
1935            (N->getOperand(0) == C.Op1 && N->getOperand(1) == C.Op0))) {
1936         C.Op0 = SDValue(N, 0);
1937         C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, N->getValueType(0));
1938         return;
1939       }
1940     }
1941   }
1942 }
1943
1944 // Check whether C compares a floating-point value with zero and if that
1945 // floating-point value is also negated.  In this case we can use the
1946 // negation to set CC, so avoiding separate LOAD AND TEST and
1947 // LOAD (NEGATIVE/COMPLEMENT) instructions.
1948 static void adjustForFNeg(Comparison &C) {
1949   auto *C1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(C.Op1);
1950   if (C1 && C1->isZero()) {
1951     for (auto I = C.Op0->use_begin(), E = C.Op0->use_end(); I != E; ++I) {
1952       SDNode *N = *I;
1953       if (N->getOpcode() == ISD::FNEG) {
1954         C.Op0 = SDValue(N, 0);
1955         C.CCMask = reverseCCMask(C.CCMask);
1956         return;
1957       }
1958     }
1959   }
1960 }
1961
1962 // Check whether C compares (shl X, 32) with 0 and whether X is
1963 // also sign-extended.  In that case it is better to test the result
1964 // of the sign extension using LTGFR.
1965 //
1966 // This case is important because InstCombine transforms a comparison
1967 // with (sext (trunc X)) into a comparison with (shl X, 32).
1968 static void adjustForLTGFR(Comparison &C) {
1969   // Check for a comparison between (shl X, 32) and 0.
1970   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::SHL &&
1971       C.Op0.getValueType() == MVT::i64 &&
1972       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1973       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1974     auto *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1));
1975     if (C1 && C1->getZExtValue() == 32) {
1976       SDValue ShlOp0 = C.Op0.getOperand(0);
1977       // See whether X has any SIGN_EXTEND_INREG uses.
1978       for (auto I = ShlOp0->use_begin(), E = ShlOp0->use_end(); I != E; ++I) {
1979         SDNode *N = *I;
1980         if (N->getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND_INREG &&
1981             cast<VTSDNode>(N->getOperand(1))->getVT() == MVT::i32) {
1982           C.Op0 = SDValue(N, 0);
1983           return;
1984         }
1985       }
1986     }
1987   }
1988 }
1989
1990 // If C compares the truncation of an extending load, try to compare
1991 // the untruncated value instead.  This exposes more opportunities to
1992 // reuse CC.
1993 static void adjustICmpTruncate(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
1994                                Comparison &C) {
1995   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
1996       C.Op0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::LOAD &&
1997       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1998       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1999     auto *L = cast<LoadSDNode>(C.Op0.getOperand(0));
2000     if (L->getMemoryVT().getStoreSizeInBits() <= C.Op0.getValueSizeInBits()) {
2001       unsigned Type = L->getExtensionType();
2002       if ((Type == ISD::ZEXTLOAD && C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly) ||
2003           (Type == ISD::SEXTLOAD && C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly)) {
2004         C.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
2005         C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, C.Op0.getValueType());
2006       }
2007     }
2008   }
2009 }
2010
2011 // Return true if shift operation N has an in-range constant shift value.
2012 // Store it in ShiftVal if so.
2013 static bool isSimpleShift(SDValue N, unsigned &ShiftVal) {
2014   auto *Shift = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
2015   if (!Shift)
2016     return false;
2017
2018   uint64_t Amount = Shift->getZExtValue();
2019   if (Amount >= N.getValueSizeInBits())
2020     return false;
2021
2022   ShiftVal = Amount;
2023   return true;
2024 }
2025
2026 // Check whether an AND with Mask is suitable for a TEST UNDER MASK
2027 // instruction and whether the CC value is descriptive enough to handle
2028 // a comparison of type Opcode between the AND result and CmpVal.
2029 // CCMask says which comparison result is being tested and BitSize is
2030 // the number of bits in the operands.  If TEST UNDER MASK can be used,
2031 // return the corresponding CC mask, otherwise return 0.
2032 static unsigned getTestUnderMaskCond(unsigned BitSize, unsigned CCMask,
2033                                      uint64_t Mask, uint64_t CmpVal,
2034                                      unsigned ICmpType) {
2035   assert(Mask != 0 && "ANDs with zero should have been removed by now");
2036
2037   // Check whether the mask is suitable for TMHH, TMHL, TMLH or TMLL.
2038   if (!SystemZ::isImmLL(Mask) && !SystemZ::isImmLH(Mask) &&
2039       !SystemZ::isImmHL(Mask) && !SystemZ::isImmHH(Mask))
2040     return 0;
2041
2042   // Work out the masks for the lowest and highest bits.
2043   unsigned HighShift = 63 - countLeadingZeros(Mask);
2044   uint64_t High = uint64_t(1) << HighShift;
2045   uint64_t Low = uint64_t(1) << countTrailingZeros(Mask);
2046
2047   // Signed ordered comparisons are effectively unsigned if the sign
2048   // bit is dropped.
2049   bool EffectivelyUnsigned = (ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly);
2050
2051   // Check for equality comparisons with 0, or the equivalent.
2052   if (CmpVal == 0) {
2053     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
2054       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
2055     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
2056       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
2057   }
2058   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > 0 && CmpVal <= Low) {
2059     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
2060       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
2061     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
2062       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
2063   }
2064   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal < Low) {
2065     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
2066       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
2067     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
2068       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
2069   }
2070
2071   // Check for equality comparisons with the mask, or the equivalent.
2072   if (CmpVal == Mask) {
2073     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
2074       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
2075     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
2076       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
2077   }
2078   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - Low && CmpVal < Mask) {
2079     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
2080       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
2081     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
2082       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
2083   }
2084   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - Low && CmpVal <= Mask) {
2085     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
2086       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
2087     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
2088       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
2089   }
2090
2091   // Check for ordered comparisons with the top bit.
2092   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - High && CmpVal < High) {
2093     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
2094       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
2095     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
2096       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
2097   }
2098   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - High && CmpVal <= High) {
2099     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
2100       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
2101     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
2102       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
2103   }
2104
2105   // If there are just two bits, we can do equality checks for Low and High
2106   // as well.
2107   if (Mask == Low + High) {
2108     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == Low)
2109       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0;
2110     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == Low)
2111       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
2112     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == High)
2113       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1;
2114     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == High)
2115       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
2116   }
2117
2118   // Looks like we've exhausted our options.
2119   return 0;
2120 }
2121
2122 // See whether C can be implemented as a TEST UNDER MASK instruction.
2123 // Update the arguments with the TM version if so.
2124 static void adjustForTestUnderMask(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
2125                                    Comparison &C) {
2126   // Check that we have a comparison with a constant.
2127   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
2128   if (!ConstOp1)
2129     return;
2130   uint64_t CmpVal = ConstOp1->getZExtValue();
2131
2132   // Check whether the nonconstant input is an AND with a constant mask.
2133   Comparison NewC(C);
2134   uint64_t MaskVal;
2135   ConstantSDNode *Mask = nullptr;
2136   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::AND) {
2137     NewC.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
2138     NewC.Op1 = C.Op0.getOperand(1);
2139     Mask = dyn_cast<ConstantSDNode>(NewC.Op1);
2140     if (!Mask)
2141       return;
2142     MaskVal = Mask->getZExtValue();
2143   } else {
2144     // There is no instruction to compare with a 64-bit immediate
2145     // so use TMHH instead if possible.  We need an unsigned ordered
2146     // comparison with an i64 immediate.
2147     if (NewC.Op0.getValueType() != MVT::i64 ||
2148         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
2149         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
2150         NewC.ICmpType == SystemZICMP::SignedOnly)
2151       return;
2152     // Convert LE and GT comparisons into LT and GE.
2153     if (NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE ||
2154         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) {
2155       if (CmpVal == uint64_t(-1))
2156         return;
2157       CmpVal += 1;
2158       NewC.CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
2159     }
2160     // If the low N bits of Op1 are zero than the low N bits of Op0 can
2161     // be masked off without changing the result.
2162     MaskVal = -(CmpVal & -CmpVal);
2163     NewC.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
2164   }
2165   if (!MaskVal)
2166     return;
2167
2168   // Check whether the combination of mask, comparison value and comparison
2169   // type are suitable.
2170   unsigned BitSize = NewC.Op0.getValueSizeInBits();
2171   unsigned NewCCMask, ShiftVal;
2172   if (NewC.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
2173       NewC.Op0.getOpcode() == ISD::SHL &&
2174       isSimpleShift(NewC.Op0, ShiftVal) &&
2175       (MaskVal >> ShiftVal != 0) &&
2176       ((CmpVal >> ShiftVal) << ShiftVal) == CmpVal &&
2177       (NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask,
2178                                         MaskVal >> ShiftVal,
2179                                         CmpVal >> ShiftVal,
2180                                         SystemZICMP::Any))) {
2181     NewC.Op0 = NewC.Op0.getOperand(0);
2182     MaskVal >>= ShiftVal;
2183   } else if (NewC.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
2184              NewC.Op0.getOpcode() == ISD::SRL &&
2185              isSimpleShift(NewC.Op0, ShiftVal) &&
2186              (MaskVal << ShiftVal != 0) &&
2187              ((CmpVal << ShiftVal) >> ShiftVal) == CmpVal &&
2188              (NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask,
2189                                                MaskVal << ShiftVal,
2190                                                CmpVal << ShiftVal,
2191                                                SystemZICMP::UnsignedOnly))) {
2192     NewC.Op0 = NewC.Op0.getOperand(0);
2193     MaskVal <<= ShiftVal;
2194   } else {
2195     NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask, MaskVal, CmpVal,
2196                                      NewC.ICmpType);
2197     if (!NewCCMask)
2198       return;
2199   }
2200
2201   // Go ahead and make the change.
2202   C.Opcode = SystemZISD::TM;
2203   C.Op0 = NewC.Op0;
2204   if (Mask && Mask->getZExtValue() == MaskVal)
2205     C.Op1 = SDValue(Mask, 0);
2206   else
2207     C.Op1 = DAG.getConstant(MaskVal, DL, C.Op0.getValueType());
2208   C.CCValid = SystemZ::CCMASK_TM;
2209   C.CCMask = NewCCMask;
2210 }
2211
2212 // See whether the comparison argument contains a redundant AND
2213 // and remove it if so.  This sometimes happens due to the generic
2214 // BRCOND expansion.
2215 static void adjustForRedundantAnd(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
2216                                   Comparison &C) {
2217   if (C.Op0.getOpcode() != ISD::AND)
2218     return;
2219   auto *Mask = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1));
2220   if (!Mask)
2221     return;
2222   KnownBits Known = DAG.computeKnownBits(C.Op0.getOperand(0));
2223   if ((~Known.Zero).getZExtValue() & ~Mask->getZExtValue())
2224     return;
2225
2226   C.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
2227 }
2228
2229 // Return a Comparison that tests the condition-code result of intrinsic
2230 // node Call against constant integer CC using comparison code Cond.
2231 // Opcode is the opcode of the SystemZISD operation for the intrinsic
2232 // and CCValid is the set of possible condition-code results.
2233 static Comparison getIntrinsicCmp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode,
2234                                   SDValue Call, unsigned CCValid, uint64_t CC,
2235                                   ISD::CondCode Cond) {
2236   Comparison C(Call, SDValue());
2237   C.Opcode = Opcode;
2238   C.CCValid = CCValid;
2239   if (Cond == ISD::SETEQ)
2240     // bit 3 for CC==0, bit 0 for CC==3, always false for CC>3.
2241     C.CCMask = CC < 4 ? 1 << (3 - CC) : 0;
2242   else if (Cond == ISD::SETNE)
2243     // ...and the inverse of that.
2244     C.CCMask = CC < 4 ? ~(1 << (3 - CC)) : -1;
2245   else if (Cond == ISD::SETLT || Cond == ISD::SETULT)
2246     // bits above bit 3 for CC==0 (always false), bits above bit 0 for CC==3,
2247     // always true for CC>3.
2248     C.CCMask = CC < 4 ? ~0U << (4 - CC) : -1;
2249   else if (Cond == ISD::SETGE || Cond == ISD::SETUGE)
2250     // ...and the inverse of that.
2251     C.CCMask = CC < 4 ? ~(~0U << (4 - CC)) : 0;
2252   else if (Cond == ISD::SETLE || Cond == ISD::SETULE)
2253     // bit 3 and above for CC==0, bit 0 and above for CC==3 (always true),
2254     // always true for CC>3.
2255     C.CCMask = CC < 4 ? ~0U << (3 - CC) : -1;
2256   else if (Cond == ISD::SETGT || Cond == ISD::SETUGT)
2257     // ...and the inverse of that.
2258     C.CCMask = CC < 4 ? ~(~0U << (3 - CC)) : 0;
2259   else
2260     llvm_unreachable("Unexpected integer comparison type");
2261   C.CCMask &= CCValid;
2262   return C;
2263 }
2264
2265 // Decide how to implement a comparison of type Cond between CmpOp0 with CmpOp1.
2266 static Comparison getCmp(SelectionDAG &DAG, SDValue CmpOp0, SDValue CmpOp1,
2267                          ISD::CondCode Cond, const SDLoc &DL) {
2268   if (CmpOp1.getOpcode() == ISD::Constant) {
2269     uint64_t Constant = cast<ConstantSDNode>(CmpOp1)->getZExtValue();
2270     unsigned Opcode, CCValid;
2271     if (CmpOp0.getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN &&
2272         CmpOp0.getResNo() == 0 && CmpOp0->hasNUsesOfValue(1, 0) &&
2273         isIntrinsicWithCCAndChain(CmpOp0, Opcode, CCValid))
2274       return getIntrinsicCmp(DAG, Opcode, CmpOp0, CCValid, Constant, Cond);
2275     if (CmpOp0.getOpcode() == ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN &&
2276         CmpOp0.getResNo() == CmpOp0->getNumValues() - 1 &&
2277         isIntrinsicWithCC(CmpOp0, Opcode, CCValid))
2278       return getIntrinsicCmp(DAG, Opcode, CmpOp0, CCValid, Constant, Cond);
2279   }
2280   Comparison C(CmpOp0, CmpOp1);
2281   C.CCMask = CCMaskForCondCode(Cond);
2282   if (C.Op0.getValueType().isFloatingPoint()) {
2283     C.CCValid = SystemZ::CCMASK_FCMP;
2284     C.Opcode = SystemZISD::FCMP;
2285     adjustForFNeg(C);
2286   } else {
2287     C.CCValid = SystemZ::CCMASK_ICMP;
2288     C.Opcode = SystemZISD::ICMP;
2289     // Choose the type of comparison.  Equality and inequality tests can
2290     // use either signed or unsigned comparisons.  The choice also doesn't
2291     // matter if both sign bits are known to be clear.  In those cases we
2292     // want to give the main isel code the freedom to choose whichever
2293     // form fits best.
2294     if (C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
2295         C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
2296         (DAG.SignBitIsZero(C.Op0) && DAG.SignBitIsZero(C.Op1)))
2297       C.ICmpType = SystemZICMP::Any;
2298     else if (C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO)
2299       C.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
2300     else
2301       C.ICmpType = SystemZICMP::SignedOnly;
2302     C.CCMask &= ~SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
2303     adjustForRedundantAnd(DAG, DL, C);
2304     adjustZeroCmp(DAG, DL, C);
2305     adjustSubwordCmp(DAG, DL, C);
2306     adjustForSubtraction(DAG, DL, C);
2307     adjustForLTGFR(C);
2308     adjustICmpTruncate(DAG, DL, C);
2309   }
2310
2311   if (shouldSwapCmpOperands(C)) {
2312     std::swap(C.Op0, C.Op1);
2313     C.CCMask = reverseCCMask(C.CCMask);
2314   }
2315
2316   adjustForTestUnderMask(DAG, DL, C);
2317   return C;
2318 }
2319
2320 // Emit the comparison instruction described by C.
2321 static SDValue emitCmp(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, Comparison &C) {
2322   if (!C.Op1.getNode()) {
2323     SDNode *Node;
2324     switch (C.Op0.getOpcode()) {
2325     case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN:
2326       Node = emitIntrinsicWithCCAndChain(DAG, C.Op0, C.Opcode);
2327       return SDValue(Node, 0);
2328     case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN:
2329       Node = emitIntrinsicWithCC(DAG, C.Op0, C.Opcode);
2330       return SDValue(Node, Node->getNumValues() - 1);
2331     default:
2332       llvm_unreachable("Invalid comparison operands");
2333     }
2334   }
2335   if (C.Opcode == SystemZISD::ICMP)
2336     return DAG.getNode(SystemZISD::ICMP, DL, MVT::i32, C.Op0, C.Op1,
2337                        DAG.getConstant(C.ICmpType, DL, MVT::i32));
2338   if (C.Opcode == SystemZISD::TM) {
2339     bool RegisterOnly = (bool(C.CCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0) !=
2340                          bool(C.CCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1));
2341     return DAG.getNode(SystemZISD::TM, DL, MVT::i32, C.Op0, C.Op1,
2342                        DAG.getConstant(RegisterOnly, DL, MVT::i32));
2343   }
2344   return DAG.getNode(C.Opcode, DL, MVT::i32, C.Op0, C.Op1);
2345 }
2346
2347 // Implement a 32-bit *MUL_LOHI operation by extending both operands to
2348 // 64 bits.  Extend is the extension type to use.  Store the high part
2349 // in Hi and the low part in Lo.
2350 static void lowerMUL_LOHI32(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, unsigned Extend,
2351                             SDValue Op0, SDValue Op1, SDValue &Hi,
2352                             SDValue &Lo) {
2353   Op0 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op0);
2354   Op1 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op1);
2355   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::MUL, DL, MVT::i64, Op0, Op1);
2356   Hi = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Mul,
2357                    DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2358   Hi = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Hi);
2359   Lo = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Mul);
2360 }
2361
2362 // Lower a binary operation that produces two VT results, one in each
2363 // half of a GR128 pair.  Op0 and Op1 are the VT operands to the operation,
2364 // and Opcode performs the GR128 operation.  Store the even register result
2365 // in Even and the odd register result in Odd.
2366 static void lowerGR128Binary(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, EVT VT,
2367                              unsigned Opcode, SDValue Op0, SDValue Op1,
2368                              SDValue &Even, SDValue &Odd) {
2369   SDValue Result = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::Untyped, Op0, Op1);
2370   bool Is32Bit = is32Bit(VT);
2371   Even = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::even128(Is32Bit), DL, VT, Result);
2372   Odd = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::odd128(Is32Bit), DL, VT, Result);
2373 }
2374
2375 // Return an i32 value that is 1 if the CC value produced by CCReg is
2376 // in the mask CCMask and 0 otherwise.  CC is known to have a value
2377 // in CCValid, so other values can be ignored.
2378 static SDValue emitSETCC(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, SDValue CCReg,
2379                          unsigned CCValid, unsigned CCMask) {
2380   SDValue Ops[] = { DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32),
2381                     DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32),
2382                     DAG.getConstant(CCValid, DL, MVT::i32),
2383                     DAG.getConstant(CCMask, DL, MVT::i32), CCReg };
2384   return DAG.getNode(SystemZISD::SELECT_CCMASK, DL, MVT::i32, Ops);
2385 }
2386
2387 // Return the SystemISD vector comparison operation for CC, or 0 if it cannot
2388 // be done directly.  IsFP is true if CC is for a floating-point rather than
2389 // integer comparison.
2390 static unsigned getVectorComparison(ISD::CondCode CC, bool IsFP) {
2391   switch (CC) {
2392   case ISD::SETOEQ:
2393   case ISD::SETEQ:
2394     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPE : SystemZISD::VICMPE;
2395
2396   case ISD::SETOGE:
2397   case ISD::SETGE:
2398     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPHE : static_cast<SystemZISD::NodeType>(0);
2399
2400   case ISD::SETOGT:
2401   case ISD::SETGT:
2402     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPH : SystemZISD::VICMPH;
2403
2404   case ISD::SETUGT:
2405     return IsFP ? static_cast<SystemZISD::NodeType>(0) : SystemZISD::VICMPHL;
2406
2407   default:
2408     return 0;
2409   }
2410 }
2411
2412 // Return the SystemZISD vector comparison operation for CC or its inverse,
2413 // or 0 if neither can be done directly.  Indicate in Invert whether the
2414 // result is for the inverse of CC.  IsFP is true if CC is for a
2415 // floating-point rather than integer comparison.
2416 static unsigned getVectorComparisonOrInvert(ISD::CondCode CC, bool IsFP,
2417                                             bool &Invert) {
2418   if (unsigned Opcode = getVectorComparison(CC, IsFP)) {
2419     Invert = false;
2420     return Opcode;
2421   }
2422
2423   CC = ISD::getSetCCInverse(CC, !IsFP);
2424   if (unsigned Opcode = getVectorComparison(CC, IsFP)) {
2425     Invert = true;
2426     return Opcode;
2427   }
2428
2429   return 0;
2430 }
2431
2432 // Return a v2f64 that contains the extended form of elements Start and Start+1
2433 // of v4f32 value Op.
2434 static SDValue expandV4F32ToV2F64(SelectionDAG &DAG, int Start, const SDLoc &DL,
2435                                   SDValue Op) {
2436   int Mask[] = { Start, -1, Start + 1, -1 };
2437   Op = DAG.getVectorShuffle(MVT::v4f32, DL, Op, DAG.getUNDEF(MVT::v4f32), Mask);
2438   return DAG.getNode(SystemZISD::VEXTEND, DL, MVT::v2f64, Op);
2439 }
2440
2441 // Build a comparison of vectors CmpOp0 and CmpOp1 using opcode Opcode,
2442 // producing a result of type VT.
2443 SDValue SystemZTargetLowering::getVectorCmp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode,
2444                                             const SDLoc &DL, EVT VT,
2445                                             SDValue CmpOp0,
2446                                             SDValue CmpOp1) const {
2447   // There is no hardware support for v4f32 (unless we have the vector
2448   // enhancements facility 1), so extend the vector into two v2f64s
2449   // and compare those.
2450   if (CmpOp0.getValueType() == MVT::v4f32 &&
2451       !Subtarget.hasVectorEnhancements1()) {
2452     SDValue H0 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 0, DL, CmpOp0);
2453     SDValue L0 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 2, DL, CmpOp0);
2454     SDValue H1 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 0, DL, CmpOp1);
2455     SDValue L1 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 2, DL, CmpOp1);
2456     SDValue HRes = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::v2i64, H0, H1);
2457     SDValue LRes = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::v2i64, L0, L1);
2458     return DAG.getNode(SystemZISD::PACK, DL, VT, HRes, LRes);
2459   }
2460   return DAG.getNode(Opcode, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2461 }
2462
2463 // Lower a vector comparison of type CC between CmpOp0 and CmpOp1, producing
2464 // an integer mask of type VT.
2465 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVectorSETCC(SelectionDAG &DAG,
2466                                                 const SDLoc &DL, EVT VT,
2467                                                 ISD::CondCode CC,
2468                                                 SDValue CmpOp0,
2469                                                 SDValue CmpOp1) const {
2470   bool IsFP = CmpOp0.getValueType().isFloatingPoint();
2471   bool Invert = false;
2472   SDValue Cmp;
2473   switch (CC) {
2474     // Handle tests for order using (or (ogt y x) (oge x y)).
2475   case ISD::SETUO:
2476     Invert = true;
2477     LLVM_FALLTHROUGH;
2478   case ISD::SETO: {
2479     assert(IsFP && "Unexpected integer comparison");
2480     SDValue LT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2481     SDValue GE = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPHE, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2482     Cmp = DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, LT, GE);
2483     break;
2484   }
2485
2486     // Handle <> tests using (or (ogt y x) (ogt x y)).
2487   case ISD::SETUEQ:
2488     Invert = true;
2489     LLVM_FALLTHROUGH;
2490   case ISD::SETONE: {
2491     assert(IsFP && "Unexpected integer comparison");
2492     SDValue LT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2493     SDValue GT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2494     Cmp = DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, LT, GT);
2495     break;
2496   }
2497
2498     // Otherwise a single comparison is enough.  It doesn't really
2499     // matter whether we try the inversion or the swap first, since
2500     // there are no cases where both work.
2501   default:
2502     if (unsigned Opcode = getVectorComparisonOrInvert(CC, IsFP, Invert))
2503       Cmp = getVectorCmp(DAG, Opcode, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2504     else {
2505       CC = ISD::getSetCCSwappedOperands(CC);
2506       if (unsigned Opcode = getVectorComparisonOrInvert(CC, IsFP, Invert))
2507         Cmp = getVectorCmp(DAG, Opcode, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2508       else
2509         llvm_unreachable("Unhandled comparison");
2510     }
2511     break;
2512   }
2513   if (Invert) {
2514     SDValue Mask = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
2515                                DAG.getConstant(65535, DL, MVT::i32));
2516     Mask = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Mask);
2517     Cmp = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT, Cmp, Mask);
2518   }
2519   return Cmp;
2520 }
2521
2522 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSETCC(SDValue Op,
2523                                           SelectionDAG &DAG) const {
2524   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
2525   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
2526   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(2))->get();
2527   SDLoc DL(Op);
2528   EVT VT = Op.getValueType();
2529   if (VT.isVector())
2530     return lowerVectorSETCC(DAG, DL, VT, CC, CmpOp0, CmpOp1);
2531
2532   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2533   SDValue CCReg = emitCmp(DAG, DL, C);
2534   return emitSETCC(DAG, DL, CCReg, C.CCValid, C.CCMask);
2535 }
2536
2537 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBR_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2538   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(1))->get();
2539   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(2);
2540   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(3);
2541   SDValue Dest     = Op.getOperand(4);
2542   SDLoc DL(Op);
2543
2544   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2545   SDValue CCReg = emitCmp(DAG, DL, C);
2546   return DAG.getNode(SystemZISD::BR_CCMASK, DL, Op.getValueType(),
2547                      Op.getOperand(0), DAG.getConstant(C.CCValid, DL, MVT::i32),
2548                      DAG.getConstant(C.CCMask, DL, MVT::i32), Dest, CCReg);
2549 }
2550
2551 // Return true if Pos is CmpOp and Neg is the negative of CmpOp,
2552 // allowing Pos and Neg to be wider than CmpOp.
2553 static bool isAbsolute(SDValue CmpOp, SDValue Pos, SDValue Neg) {
2554   return (Neg.getOpcode() == ISD::SUB &&
2555           Neg.getOperand(0).getOpcode() == ISD::Constant &&
2556           cast<ConstantSDNode>(Neg.getOperand(0))->getZExtValue() == 0 &&
2557           Neg.getOperand(1) == Pos &&
2558           (Pos == CmpOp ||
2559            (Pos.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND &&
2560             Pos.getOperand(0) == CmpOp)));
2561 }
2562
2563 // Return the absolute or negative absolute of Op; IsNegative decides which.
2564 static SDValue getAbsolute(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, SDValue Op,
2565                            bool IsNegative) {
2566   Op = DAG.getNode(SystemZISD::IABS, DL, Op.getValueType(), Op);
2567   if (IsNegative)
2568     Op = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, Op.getValueType(),
2569                      DAG.getConstant(0, DL, Op.getValueType()), Op);
2570   return Op;
2571 }
2572
2573 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSELECT_CC(SDValue Op,
2574                                               SelectionDAG &DAG) const {
2575   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
2576   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
2577   SDValue TrueOp   = Op.getOperand(2);
2578   SDValue FalseOp  = Op.getOperand(3);
2579   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(4))->get();
2580   SDLoc DL(Op);
2581
2582   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2583
2584   // Check for absolute and negative-absolute selections, including those
2585   // where the comparison value is sign-extended (for LPGFR and LNGFR).
2586   // This check supplements the one in DAGCombiner.
2587   if (C.Opcode == SystemZISD::ICMP &&
2588       C.CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_EQ &&
2589       C.CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_NE &&
2590       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
2591       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
2592     if (isAbsolute(C.Op0, TrueOp, FalseOp))
2593       return getAbsolute(DAG, DL, TrueOp, C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT);
2594     if (isAbsolute(C.Op0, FalseOp, TrueOp))
2595       return getAbsolute(DAG, DL, FalseOp, C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT);
2596   }
2597
2598   SDValue CCReg = emitCmp(DAG, DL, C);
2599   SDValue Ops[] = {TrueOp, FalseOp, DAG.getConstant(C.CCValid, DL, MVT::i32),
2600                    DAG.getConstant(C.CCMask, DL, MVT::i32), CCReg};
2601
2602   return DAG.getNode(SystemZISD::SELECT_CCMASK, DL, Op.getValueType(), Ops);
2603 }
2604
2605 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
2606                                                   SelectionDAG &DAG) const {
2607   SDLoc DL(Node);
2608   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
2609   int64_t Offset = Node->getOffset();
2610   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2611   CodeModel::Model CM = DAG.getTarget().getCodeModel();
2612
2613   SDValue Result;
2614   if (Subtarget.isPC32DBLSymbol(GV, CM)) {
2615     // Assign anchors at 1<<12 byte boundaries.
2616     uint64_t Anchor = Offset & ~uint64_t(0xfff);
2617     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Anchor);
2618     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2619
2620     // The offset can be folded into the address if it is aligned to a halfword.
2621     Offset -= Anchor;
2622     if (Offset != 0 && (Offset & 1) == 0) {
2623       SDValue Full = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Anchor + Offset);
2624       Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_OFFSET, DL, PtrVT, Full, Result);
2625       Offset = 0;
2626     }
2627   } else {
2628     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0, SystemZII::MO_GOT);
2629     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2630     Result = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Result,
2631                          MachinePointerInfo::getGOT(DAG.getMachineFunction()));
2632   }
2633
2634   // If there was a non-zero offset that we didn't fold, create an explicit
2635   // addition for it.
2636   if (Offset != 0)
2637     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Result,
2638                          DAG.getConstant(Offset, DL, PtrVT));
2639
2640   return Result;
2641 }
2642
2643 SDValue SystemZTargetLowering::lowerTLSGetOffset(GlobalAddressSDNode *Node,
2644                                                  SelectionDAG &DAG,
2645                                                  unsigned Opcode,
2646                                                  SDValue GOTOffset) const {
2647   SDLoc DL(Node);
2648   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2649   SDValue Chain = DAG.getEntryNode();
2650   SDValue Glue;
2651
2652   // __tls_get_offset takes the GOT offset in %r2 and the GOT in %r12.
2653   SDValue GOT = DAG.getGLOBAL_OFFSET_TABLE(PtrVT);
2654   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R12D, GOT, Glue);
2655   Glue = Chain.getValue(1);
2656   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R2D, GOTOffset, Glue);
2657   Glue = Chain.getValue(1);
2658
2659   // The first call operand is the chain and the second is the TLS symbol.
2660   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
2661   Ops.push_back(Chain);
2662   Ops.push_back(DAG.getTargetGlobalAddress(Node->getGlobal(), DL,
2663                                            Node->getValueType(0),
2664                                            0, 0));
2665
2666   // Add argument registers to the end of the list so that they are
2667   // known live into the call.
2668   Ops.push_back(DAG.getRegister(SystemZ::R2D, PtrVT));
2669   Ops.push_back(DAG.getRegister(SystemZ::R12D, PtrVT));
2670
2671   // Add a register mask operand representing the call-preserved registers.
2672   const TargetRegisterInfo *TRI = Subtarget.getRegisterInfo();
2673   const uint32_t *Mask =
2674       TRI->getCallPreservedMask(DAG.getMachineFunction(), CallingConv::C);
2675   assert(Mask && "Missing call preserved mask for calling convention");
2676   Ops.push_back(DAG.getRegisterMask(Mask));
2677
2678   // Glue the call to the argument copies.
2679   Ops.push_back(Glue);
2680
2681   // Emit the call.
2682   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
2683   Chain = DAG.getNode(Opcode, DL, NodeTys, Ops);
2684   Glue = Chain.getValue(1);
2685
2686   // Copy the return value from %r2.
2687   return DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R2D, PtrVT, Glue);
2688 }
2689
2690 SDValue SystemZTargetLowering::lowerThreadPointer(const SDLoc &DL,
2691                                                   SelectionDAG &DAG) const {
2692   SDValue Chain = DAG.getEntryNode();
2693   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2694
2695   // The high part of the thread pointer is in access register 0.
2696   SDValue TPHi = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::A0, MVT::i32);
2697   TPHi = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, PtrVT, TPHi);
2698
2699   // The low part of the thread pointer is in access register 1.
2700   SDValue TPLo = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::A1, MVT::i32);
2701   TPLo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, PtrVT, TPLo);
2702
2703   // Merge them into a single 64-bit address.
2704   SDValue TPHiShifted = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, TPHi,
2705                                     DAG.getConstant(32, DL, PtrVT));
2706   return DAG.getNode(ISD::OR, DL, PtrVT, TPHiShifted, TPLo);
2707 }
2708
2709 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalTLSAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
2710                                                      SelectionDAG &DAG) const {
2711   if (DAG.getTarget().useEmulatedTLS())
2712     return LowerToTLSEmulatedModel(Node, DAG);
2713   SDLoc DL(Node);
2714   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
2715   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2716   TLSModel::Model model = DAG.getTarget().getTLSModel(GV);
2717
2718   SDValue TP = lowerThreadPointer(DL, DAG);
2719
2720   // Get the offset of GA from the thread pointer, based on the TLS model.
2721   SDValue Offset;
2722   switch (model) {
2723     case TLSModel::GeneralDynamic: {
2724       // Load the GOT offset of the tls_index (module ID / per-symbol offset).
2725       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2726         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::TLSGD);
2727
2728       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2729       Offset = DAG.getLoad(
2730           PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Offset,
2731           MachinePointerInfo::getConstantPool(DAG.getMachineFunction()));
2732
2733       // Call __tls_get_offset to retrieve the offset.
2734       Offset = lowerTLSGetOffset(Node, DAG, SystemZISD::TLS_GDCALL, Offset);
2735       break;
2736     }
2737
2738     case TLSModel::LocalDynamic: {
2739       // Load the GOT offset of the module ID.
2740       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2741         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::TLSLDM);
2742
2743       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2744       Offset = DAG.getLoad(
2745           PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Offset,
2746           MachinePointerInfo::getConstantPool(DAG.getMachineFunction()));
2747
2748       // Call __tls_get_offset to retrieve the module base offset.
2749       Offset = lowerTLSGetOffset(Node, DAG, SystemZISD::TLS_LDCALL, Offset);
2750
2751       // Note: The SystemZLDCleanupPass will remove redundant computations
2752       // of the module base offset.  Count total number of local-dynamic
2753       // accesses to trigger execution of that pass.
2754       SystemZMachineFunctionInfo* MFI =
2755         DAG.getMachineFunction().getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
2756       MFI->incNumLocalDynamicTLSAccesses();
2757
2758       // Add the per-symbol offset.
2759       CPV = SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::DTPOFF);
2760
2761       SDValue DTPOffset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2762       DTPOffset = DAG.getLoad(
2763           PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), DTPOffset,
2764           MachinePointerInfo::getConstantPool(DAG.getMachineFunction()));
2765
2766       Offset = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Offset, DTPOffset);
2767       break;
2768     }
2769
2770     case TLSModel::InitialExec: {
2771       // Load the offset from the GOT.
2772       Offset = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0,
2773                                           SystemZII::MO_INDNTPOFF);
2774       Offset = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Offset);
2775       Offset =
2776           DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Offset,
2777                       MachinePointerInfo::getGOT(DAG.getMachineFunction()));
2778       break;
2779     }
2780
2781     case TLSModel::LocalExec: {
2782       // Force the offset into the constant pool and load it from there.
2783       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2784         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::NTPOFF);
2785
2786       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2787       Offset = DAG.getLoad(
2788           PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Offset,
2789           MachinePointerInfo::getConstantPool(DAG.getMachineFunction()));
2790       break;
2791     }
2792   }
2793
2794   // Add the base and offset together.
2795   return DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, TP, Offset);
2796 }
2797
2798 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBlockAddress(BlockAddressSDNode *Node,
2799                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2800   SDLoc DL(Node);
2801   const BlockAddress *BA = Node->getBlockAddress();
2802   int64_t Offset = Node->getOffset();
2803   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2804
2805   SDValue Result = DAG.getTargetBlockAddress(BA, PtrVT, Offset);
2806   Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2807   return Result;
2808 }
2809
2810 SDValue SystemZTargetLowering::lowerJumpTable(JumpTableSDNode *JT,
2811                                               SelectionDAG &DAG) const {
2812   SDLoc DL(JT);
2813   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2814   SDValue Result = DAG.getTargetJumpTable(JT->getIndex(), PtrVT);
2815
2816   // Use LARL to load the address of the table.
2817   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2818 }
2819
2820 SDValue SystemZTargetLowering::lowerConstantPool(ConstantPoolSDNode *CP,
2821                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2822   SDLoc DL(CP);
2823   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2824
2825   SDValue Result;
2826   if (CP->isMachineConstantPoolEntry())
2827     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getMachineCPVal(), PtrVT,
2828                                        CP->getAlignment());
2829   else
2830     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
2831                                        CP->getAlignment(), CP->getOffset());
2832
2833   // Use LARL to load the address of the constant pool entry.
2834   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2835 }
2836
2837 SDValue SystemZTargetLowering::lowerFRAMEADDR(SDValue Op,
2838                                               SelectionDAG &DAG) const {
2839   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2840   MachineFrameInfo &MFI = MF.getFrameInfo();
2841   MFI.setFrameAddressIsTaken(true);
2842
2843   SDLoc DL(Op);
2844   unsigned Depth = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
2845   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2846
2847   // If the back chain frame index has not been allocated yet, do so.
2848   SystemZMachineFunctionInfo *FI = MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
2849   int BackChainIdx = FI->getFramePointerSaveIndex();
2850   if (!BackChainIdx) {
2851     // By definition, the frame address is the address of the back chain.
2852     BackChainIdx = MFI.CreateFixedObject(8, -SystemZMC::CallFrameSize, false);
2853     FI->setFramePointerSaveIndex(BackChainIdx);
2854   }
2855   SDValue BackChain = DAG.getFrameIndex(BackChainIdx, PtrVT);
2856
2857   // FIXME The frontend should detect this case.
2858   if (Depth > 0) {
2859     report_fatal_error("Unsupported stack frame traversal count");
2860   }
2861
2862   return BackChain;
2863 }
2864
2865 SDValue SystemZTargetLowering::lowerRETURNADDR(SDValue Op,
2866                                                SelectionDAG &DAG) const {
2867   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2868   MachineFrameInfo &MFI = MF.getFrameInfo();
2869   MFI.setReturnAddressIsTaken(true);
2870
2871   if (verifyReturnAddressArgumentIsConstant(Op, DAG))
2872     return SDValue();
2873
2874   SDLoc DL(Op);
2875   unsigned Depth = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
2876   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2877
2878   // FIXME The frontend should detect this case.
2879   if (Depth > 0) {
2880     report_fatal_error("Unsupported stack frame traversal count");
2881   }
2882
2883   // Return R14D, which has the return address. Mark it an implicit live-in.
2884   unsigned LinkReg = MF.addLiveIn(SystemZ::R14D, &SystemZ::GR64BitRegClass);
2885   return DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), DL, LinkReg, PtrVT);
2886 }
2887
2888 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBITCAST(SDValue Op,
2889                                             SelectionDAG &DAG) const {
2890   SDLoc DL(Op);
2891   SDValue In = Op.getOperand(0);
2892   EVT InVT = In.getValueType();
2893   EVT ResVT = Op.getValueType();
2894
2895   // Convert loads directly.  This is normally done by DAGCombiner,
2896   // but we need this case for bitcasts that are created during lowering
2897   // and which are then lowered themselves.
2898   if (auto *LoadN = dyn_cast<LoadSDNode>(In))
2899     if (ISD::isNormalLoad(LoadN)) {
2900       SDValue NewLoad = DAG.getLoad(ResVT, DL, LoadN->getChain(),
2901                                     LoadN->getBasePtr(), LoadN->getMemOperand());
2902       // Update the chain uses.
2903       DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(LoadN, 1), NewLoad.getValue(1));
2904       return NewLoad;
2905     }
2906
2907   if (InVT == MVT::i32 && ResVT == MVT::f32) {
2908     SDValue In64;
2909     if (Subtarget.hasHighWord()) {
2910       SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL,
2911                                        MVT::i64);
2912       In64 = DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
2913                                        MVT::i64, SDValue(U64, 0), In);
2914     } else {
2915       In64 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, In);
2916       In64 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i64, In64,
2917                          DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2918     }
2919     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f64, In64);
2920     return DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_h32,
2921                                       DL, MVT::f32, Out64);
2922   }
2923   if (InVT == MVT::f32 && ResVT == MVT::i32) {
2924     SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL, MVT::f64);
2925     SDValue In64 = DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
2926                                              MVT::f64, SDValue(U64, 0), In);
2927     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, In64);
2928     if (Subtarget.hasHighWord())
2929       return DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
2930                                         MVT::i32, Out64);
2931     SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Out64,
2932                                 DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2933     return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Shift);
2934   }
2935   llvm_unreachable("Unexpected bitcast combination");
2936 }
2937
2938 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVASTART(SDValue Op,
2939                                             SelectionDAG &DAG) const {
2940   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2941   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
2942     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
2943   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2944
2945   SDValue Chain   = Op.getOperand(0);
2946   SDValue Addr    = Op.getOperand(1);
2947   const Value *SV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(2))->getValue();
2948   SDLoc DL(Op);
2949
2950   // The initial values of each field.
2951   const unsigned NumFields = 4;
2952   SDValue Fields[NumFields] = {
2953     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstGPR(), DL, PtrVT),
2954     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstFPR(), DL, PtrVT),
2955     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getVarArgsFrameIndex(), PtrVT),
2956     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getRegSaveFrameIndex(), PtrVT)
2957   };
2958
2959   // Store each field into its respective slot.
2960   SDValue MemOps[NumFields];
2961   unsigned Offset = 0;
2962   for (unsigned I = 0; I < NumFields; ++I) {
2963     SDValue FieldAddr = Addr;
2964     if (Offset != 0)
2965       FieldAddr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FieldAddr,
2966                               DAG.getIntPtrConstant(Offset, DL));
2967     MemOps[I] = DAG.getStore(Chain, DL, Fields[I], FieldAddr,
2968                              MachinePointerInfo(SV, Offset));
2969     Offset += 8;
2970   }
2971   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOps);
2972 }
2973
2974 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVACOPY(SDValue Op,
2975                                            SelectionDAG &DAG) const {
2976   SDValue Chain      = Op.getOperand(0);
2977   SDValue DstPtr     = Op.getOperand(1);
2978   SDValue SrcPtr     = Op.getOperand(2);
2979   const Value *DstSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(3))->getValue();
2980   const Value *SrcSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(4))->getValue();
2981   SDLoc DL(Op);
2982
2983   return DAG.getMemcpy(Chain, DL, DstPtr, SrcPtr, DAG.getIntPtrConstant(32, DL),
2984                        /*Align*/8, /*isVolatile*/false, /*AlwaysInline*/false,
2985                        /*isTailCall*/false,
2986                        MachinePointerInfo(DstSV), MachinePointerInfo(SrcSV));
2987 }
2988
2989 SDValue SystemZTargetLowering::
2990 lowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2991   const TargetFrameLowering *TFI = Subtarget.getFrameLowering();
2992   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2993   bool RealignOpt = !MF.getFunction().hasFnAttribute("no-realign-stack");
2994   bool StoreBackchain = MF.getFunction().hasFnAttribute("backchain");
2995
2996   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
2997   SDValue Size  = Op.getOperand(1);
2998   SDValue Align = Op.getOperand(2);
2999   SDLoc DL(Op);
3000
3001   // If user has set the no alignment function attribute, ignore
3002   // alloca alignments.
3003   uint64_t AlignVal = (RealignOpt ?
3004                        dyn_cast<ConstantSDNode>(Align)->getZExtValue() : 0);
3005
3006   uint64_t StackAlign = TFI->getStackAlignment();
3007   uint64_t RequiredAlign = std::max(AlignVal, StackAlign);
3008   uint64_t ExtraAlignSpace = RequiredAlign - StackAlign;
3009
3010   unsigned SPReg = getStackPointerRegisterToSaveRestore();
3011   SDValue NeededSpace = Size;
3012
3013   // Get a reference to the stack pointer.
3014   SDValue OldSP = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SPReg, MVT::i64);
3015
3016   // If we need a backchain, save it now.
3017   SDValue Backchain;
3018   if (StoreBackchain)
3019     Backchain = DAG.getLoad(MVT::i64, DL, Chain, OldSP, MachinePointerInfo());
3020
3021   // Add extra space for alignment if needed.
3022   if (ExtraAlignSpace)
3023     NeededSpace = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, NeededSpace,
3024                               DAG.getConstant(ExtraAlignSpace, DL, MVT::i64));
3025
3026   // Get the new stack pointer value.
3027   SDValue NewSP = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MVT::i64, OldSP, NeededSpace);
3028
3029   // Copy the new stack pointer back.
3030   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SPReg, NewSP);
3031
3032   // The allocated data lives above the 160 bytes allocated for the standard
3033   // frame, plus any outgoing stack arguments.  We don't know how much that
3034   // amounts to yet, so emit a special ADJDYNALLOC placeholder.
3035   SDValue ArgAdjust = DAG.getNode(SystemZISD::ADJDYNALLOC, DL, MVT::i64);
3036   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, NewSP, ArgAdjust);
3037
3038   // Dynamically realign if needed.
3039   if (RequiredAlign > StackAlign) {
3040     Result =
3041       DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, Result,
3042                   DAG.getConstant(ExtraAlignSpace, DL, MVT::i64));
3043     Result =
3044       DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i64, Result,
3045                   DAG.getConstant(~(RequiredAlign - 1), DL, MVT::i64));
3046   }
3047
3048   if (StoreBackchain)
3049     Chain = DAG.getStore(Chain, DL, Backchain, NewSP, MachinePointerInfo());
3050
3051   SDValue Ops[2] = { Result, Chain };
3052   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
3053 }
3054
3055 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGET_DYNAMIC_AREA_OFFSET(
3056     SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3057   SDLoc DL(Op);
3058
3059   return DAG.getNode(SystemZISD::ADJDYNALLOC, DL, MVT::i64);
3060 }
3061
3062 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSMUL_LOHI(SDValue Op,
3063                                               SelectionDAG &DAG) const {
3064   EVT VT = Op.getValueType();
3065   SDLoc DL(Op);
3066   SDValue Ops[2];
3067   if (is32Bit(VT))
3068     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
3069     // We define this so that it can be used for constant division.
3070     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::SIGN_EXTEND, Op.getOperand(0),
3071                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
3072   else if (Subtarget.hasMiscellaneousExtensions2())
3073     // SystemZISD::SMUL_LOHI returns the low result in the odd register and
3074     // the high result in the even register.  ISD::SMUL_LOHI is defined to
3075     // return the low half first, so the results are in reverse order.
3076     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZISD::SMUL_LOHI,
3077                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
3078   else {
3079     // Do a full 128-bit multiplication based on SystemZISD::UMUL_LOHI:
3080     //
3081     //   (ll * rl) + ((lh * rl) << 64) + ((ll * rh) << 64)
3082     //
3083     // but using the fact that the upper halves are either all zeros
3084     // or all ones:
3085     //
3086     //   (ll * rl) - ((lh & rl) << 64) - ((ll & rh) << 64)
3087     //
3088     // and grouping the right terms together since they are quicker than the
3089     // multiplication:
3090     //
3091     //   (ll * rl) - (((lh & rl) + (ll & rh)) << 64)
3092     SDValue C63 = DAG.getConstant(63, DL, MVT::i64);
3093     SDValue LL = Op.getOperand(0);
3094     SDValue RL = Op.getOperand(1);
3095     SDValue LH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, LL, C63);
3096     SDValue RH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, RL, C63);
3097     // SystemZISD::UMUL_LOHI returns the low result in the odd register and
3098     // the high result in the even register.  ISD::SMUL_LOHI is defined to
3099     // return the low half first, so the results are in reverse order.
3100     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZISD::UMUL_LOHI,
3101                      LL, RL, Ops[1], Ops[0]);
3102     SDValue NegLLTimesRH = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LL, RH);
3103     SDValue NegLHTimesRL = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LH, RL);
3104     SDValue NegSum = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, NegLLTimesRH, NegLHTimesRL);
3105     Ops[1] = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, Ops[1], NegSum);
3106   }
3107   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
3108 }
3109
3110 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUMUL_LOHI(SDValue Op,
3111                                               SelectionDAG &DAG) const {
3112   EVT VT = Op.getValueType();
3113   SDLoc DL(Op);
3114   SDValue Ops[2];
3115   if (is32Bit(VT))
3116     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
3117     // We define this so that it can be used for constant division.
3118     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::ZERO_EXTEND, Op.getOperand(0),
3119                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
3120   else
3121     // SystemZISD::UMUL_LOHI returns the low result in the odd register and
3122     // the high result in the even register.  ISD::UMUL_LOHI is defined to
3123     // return the low half first, so the results are in reverse order.
3124     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZISD::UMUL_LOHI,
3125                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
3126   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
3127 }
3128
3129 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSDIVREM(SDValue Op,
3130                                             SelectionDAG &DAG) const {
3131   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
3132   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
3133   EVT VT = Op.getValueType();
3134   SDLoc DL(Op);
3135
3136   // We use DSGF for 32-bit division.  This means the first operand must
3137   // always be 64-bit, and the second operand should be 32-bit whenever
3138   // that is possible, to improve performance.
3139   if (is32Bit(VT))
3140     Op0 = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
3141   else if (DAG.ComputeNumSignBits(Op1) > 32)
3142     Op1 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Op1);
3143
3144   // DSG(F) returns the remainder in the even register and the
3145   // quotient in the odd register.
3146   SDValue Ops[2];
3147   lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZISD::SDIVREM, Op0, Op1, Ops[1], Ops[0]);
3148   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
3149 }
3150
3151 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUDIVREM(SDValue Op,
3152                                             SelectionDAG &DAG) const {
3153   EVT VT = Op.getValueType();
3154   SDLoc DL(Op);
3155
3156   // DL(G) returns the remainder in the even register and the
3157   // quotient in the odd register.
3158   SDValue Ops[2];
3159   lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZISD::UDIVREM,
3160                    Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
3161   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
3162 }
3163
3164 SDValue SystemZTargetLowering::lowerOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3165   assert(Op.getValueType() == MVT::i64 && "Should be 64-bit operation");
3166
3167   // Get the known-zero masks for each operand.
3168   SDValue Ops[] = {Op.getOperand(0), Op.getOperand(1)};
3169   KnownBits Known[2] = {DAG.computeKnownBits(Ops[0]),
3170                         DAG.computeKnownBits(Ops[1])};
3171
3172   // See if the upper 32 bits of one operand and the lower 32 bits of the
3173   // other are known zero.  They are the low and high operands respectively.
3174   uint64_t Masks[] = { Known[0].Zero.getZExtValue(),
3175                        Known[1].Zero.getZExtValue() };
3176   unsigned High, Low;
3177   if ((Masks[0] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[1]) == 0xffffffff)
3178     High = 1, Low = 0;
3179   else if ((Masks[1] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[0]) == 0xffffffff)
3180     High = 0, Low = 1;
3181   else
3182     return Op;
3183
3184   SDValue LowOp = Ops[Low];
3185   SDValue HighOp = Ops[High];
3186
3187   // If the high part is a constant, we're better off using IILH.
3188   if (HighOp.getOpcode() == ISD::Constant)
3189     return Op;
3190
3191   // If the low part is a constant that is outside the range of LHI,
3192   // then we're better off using IILF.
3193   if (LowOp.getOpcode() == ISD::Constant) {
3194     int64_t Value = int32_t(cast<ConstantSDNode>(LowOp)->getZExtValue());
3195     if (!isInt<16>(Value))
3196       return Op;
3197   }
3198
3199   // Check whether the high part is an AND that doesn't change the
3200   // high 32 bits and just masks out low bits.  We can skip it if so.
3201   if (HighOp.getOpcode() == ISD::AND &&
3202       HighOp.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
3203     SDValue HighOp0 = HighOp.getOperand(0);
3204     uint64_t Mask = cast<ConstantSDNode>(HighOp.getOperand(1))->getZExtValue();
3205     if (DAG.MaskedValueIsZero(HighOp0, APInt(64, ~(Mask | 0xffffffff))))
3206       HighOp = HighOp0;
3207   }
3208
3209   // Take advantage of the fact that all GR32 operations only change the
3210   // low 32 bits by truncating Low to an i32 and inserting it directly
3211   // using a subreg.  The interesting cases are those where the truncation
3212   // can be folded.
3213   SDLoc DL(Op);
3214   SDValue Low32 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, LowOp);
3215   return DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_l32, DL,
3216                                    MVT::i64, HighOp, Low32);
3217 }
3218
3219 // Lower SADDO/SSUBO/UADDO/USUBO nodes.
3220 SDValue SystemZTargetLowering::lowerXALUO(SDValue Op,
3221                                           SelectionDAG &DAG) const {
3222   SDNode *N = Op.getNode();
3223   SDValue LHS = N->getOperand(0);
3224   SDValue RHS = N->getOperand(1);
3225   SDLoc DL(N);
3226   unsigned BaseOp = 0;
3227   unsigned CCValid = 0;
3228   unsigned CCMask = 0;
3229
3230   switch (Op.getOpcode()) {
3231   default: llvm_unreachable("Unknown instruction!");
3232   case ISD::SADDO:
3233     BaseOp = SystemZISD::SADDO;
3234     CCValid = SystemZ::CCMASK_ARITH;
3235     CCMask = SystemZ::CCMASK_ARITH_OVERFLOW;
3236     break;
3237   case ISD::SSUBO:
3238     BaseOp = SystemZISD::SSUBO;
3239     CCValid = SystemZ::CCMASK_ARITH;
3240     CCMask = SystemZ::CCMASK_ARITH_OVERFLOW;
3241     break;
3242   case ISD::UADDO:
3243     BaseOp = SystemZISD::UADDO;
3244     CCValid = SystemZ::CCMASK_LOGICAL;
3245     CCMask = SystemZ::CCMASK_LOGICAL_CARRY;
3246     break;
3247   case ISD::USUBO:
3248     BaseOp = SystemZISD::USUBO;
3249     CCValid = SystemZ::CCMASK_LOGICAL;
3250     CCMask = SystemZ::CCMASK_LOGICAL_BORROW;
3251     break;
3252   }
3253
3254   SDVTList VTs = DAG.getVTList(N->getValueType(0), MVT::i32);
3255   SDValue Result = DAG.getNode(BaseOp, DL, VTs, LHS, RHS);
3256
3257   SDValue SetCC = emitSETCC(DAG, DL, Result.getValue(1), CCValid, CCMask);
3258   if (N->getValueType(1) == MVT::i1)
3259     SetCC = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i1, SetCC);
3260
3261   return DAG.getNode(ISD::MERGE_VALUES, DL, N->getVTList(), Result, SetCC);
3262 }
3263
3264 // Lower ADDCARRY/SUBCARRY nodes.
3265 SDValue SystemZTargetLowering::lowerADDSUBCARRY(SDValue Op,
3266                                                 SelectionDAG &DAG) const {
3267
3268   SDNode *N = Op.getNode();
3269   MVT VT = N->getSimpleValueType(0);
3270
3271   // Let legalize expand this if it isn't a legal type yet.
3272   if (!DAG.getTargetLoweringInfo().isTypeLegal(VT))
3273     return SDValue();
3274
3275   SDValue LHS = N->getOperand(0);
3276   SDValue RHS = N->getOperand(1);
3277   SDValue Carry = Op.getOperand(2);
3278   SDLoc DL(N);
3279   unsigned BaseOp = 0;
3280   unsigned CCValid = 0;
3281   unsigned CCMask = 0;
3282
3283   switch (Op.getOpcode()) {
3284   default: llvm_unreachable("Unknown instruction!");
3285   case ISD::ADDCARRY:
3286     BaseOp = SystemZISD::ADDCARRY;
3287     CCValid = SystemZ::CCMASK_LOGICAL;
3288     CCMask = SystemZ::CCMASK_LOGICAL_CARRY;
3289     break;
3290   case ISD::SUBCARRY:
3291     BaseOp = SystemZISD::SUBCARRY;
3292     CCValid = SystemZ::CCMASK_LOGICAL;
3293     CCMask = SystemZ::CCMASK_LOGICAL_BORROW;
3294     break;
3295   }
3296
3297   // Set the condition code from the carry flag.
3298   Carry = DAG.getNode(SystemZISD::GET_CCMASK, DL, MVT::i32, Carry,
3299                       DAG.getConstant(CCValid, DL, MVT::i32),
3300                       DAG.getConstant(CCMask, DL, MVT::i32));
3301
3302   SDVTList VTs = DAG.getVTList(VT, MVT::i32);
3303   SDValue Result = DAG.getNode(BaseOp, DL, VTs, LHS, RHS, Carry);
3304
3305   SDValue SetCC = emitSETCC(DAG, DL, Result.getValue(1), CCValid, CCMask);
3306   if (N->getValueType(1) == MVT::i1)
3307     SetCC = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i1, SetCC);
3308
3309   return DAG.getNode(ISD::MERGE_VALUES, DL, N->getVTList(), Result, SetCC);
3310 }
3311
3312 SDValue SystemZTargetLowering::lowerCTPOP(SDValue Op,
3313                                           SelectionDAG &DAG) const {
3314   EVT VT = Op.getValueType();
3315   SDLoc DL(Op);
3316   Op = Op.getOperand(0);
3317
3318   // Handle vector types via VPOPCT.
3319   if (VT.isVector()) {
3320     Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v16i8, Op);
3321     Op = DAG.getNode(SystemZISD::POPCNT, DL, MVT::v16i8, Op);
3322     switch (VT.getScalarSizeInBits()) {
3323     case 8:
3324       break;
3325     case 16: {
3326       Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3327       SDValue Shift = DAG.getConstant(8, DL, MVT::i32);
3328       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::VSHL_BY_SCALAR, DL, VT, Op, Shift);
3329       Op = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, Op, Tmp);
3330       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSRL_BY_SCALAR, DL, VT, Op, Shift);
3331       break;
3332     }
3333     case 32: {
3334       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
3335                                 DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
3336       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, VT, Op, Tmp);
3337       break;
3338     }
3339     case 64: {
3340       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
3341                                 DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
3342       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, MVT::v4i32, Op, Tmp);
3343       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, VT, Op, Tmp);
3344       break;
3345     }
3346     default:
3347       llvm_unreachable("Unexpected type");
3348     }
3349     return Op;
3350   }
3351
3352   // Get the known-zero mask for the operand.
3353   KnownBits Known = DAG.computeKnownBits(Op);
3354   unsigned NumSignificantBits = (~Known.Zero).getActiveBits();
3355   if (NumSignificantBits == 0)
3356     return DAG.getConstant(0, DL, VT);
3357
3358   // Skip known-zero high parts of the operand.
3359   int64_t OrigBitSize = VT.getSizeInBits();
3360   int64_t BitSize = (int64_t)1 << Log2_32_Ceil(NumSignificantBits);
3361   BitSize = std::min(BitSize, OrigBitSize);
3362
3363   // The POPCNT instruction counts the number of bits in each byte.
3364   Op = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op);
3365   Op = DAG.getNode(SystemZISD::POPCNT, DL, MVT::i64, Op);
3366   Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Op);
3367
3368   // Add up per-byte counts in a binary tree.  All bits of Op at
3369   // position larger than BitSize remain zero throughout.
3370   for (int64_t I = BitSize / 2; I >= 8; I = I / 2) {
3371     SDValue Tmp = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Op, DAG.getConstant(I, DL, VT));
3372     if (BitSize != OrigBitSize)
3373       Tmp = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Tmp,
3374                         DAG.getConstant(((uint64_t)1 << BitSize) - 1, DL, VT));
3375     Op = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, Op, Tmp);
3376   }
3377
3378   // Extract overall result from high byte.
3379   if (BitSize > 8)
3380     Op = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, Op,
3381                      DAG.getConstant(BitSize - 8, DL, VT));
3382
3383   return Op;
3384 }
3385
3386 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_FENCE(SDValue Op,
3387                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3388   SDLoc DL(Op);
3389   AtomicOrdering FenceOrdering = static_cast<AtomicOrdering>(
3390     cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue());
3391   SyncScope::ID FenceSSID = static_cast<SyncScope::ID>(
3392     cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2))->getZExtValue());
3393
3394   // The only fence that needs an instruction is a sequentially-consistent
3395   // cross-thread fence.
3396   if (FenceOrdering == AtomicOrdering::SequentiallyConsistent &&
3397       FenceSSID == SyncScope::System) {
3398     return SDValue(DAG.getMachineNode(SystemZ::Serialize, DL, MVT::Other,
3399                                       Op.getOperand(0)),
3400                    0);
3401   }
3402
3403   // MEMBARRIER is a compiler barrier; it codegens to a no-op.
3404   return DAG.getNode(SystemZISD::MEMBARRIER, DL, MVT::Other, Op.getOperand(0));
3405 }
3406
3407 // Op is an atomic load.  Lower it into a normal volatile load.
3408 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD(SDValue Op,
3409                                                 SelectionDAG &DAG) const {
3410   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3411   return DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3412                         Node->getChain(), Node->getBasePtr(),
3413                         Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
3414 }
3415
3416 // Op is an atomic store.  Lower it into a normal volatile store.
3417 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_STORE(SDValue Op,
3418                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3419   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3420   SDValue Chain = DAG.getTruncStore(Node->getChain(), SDLoc(Op), Node->getVal(),
3421                                     Node->getBasePtr(), Node->getMemoryVT(),
3422                                     Node->getMemOperand());
3423   // We have to enforce sequential consistency by performing a
3424   // serialization operation after the store.
3425   if (Node->getOrdering() == AtomicOrdering::SequentiallyConsistent)
3426     Chain = SDValue(DAG.getMachineNode(SystemZ::Serialize, SDLoc(Op),
3427                                        MVT::Other, Chain), 0);
3428   return Chain;
3429 }
3430
3431 // Op is an 8-, 16-bit or 32-bit ATOMIC_LOAD_* operation.  Lower the first
3432 // two into the fullword ATOMIC_LOADW_* operation given by Opcode.
3433 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD_OP(SDValue Op,
3434                                                    SelectionDAG &DAG,
3435                                                    unsigned Opcode) const {
3436   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3437
3438   // 32-bit operations need no code outside the main loop.
3439   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
3440   EVT WideVT = MVT::i32;
3441   if (NarrowVT == WideVT)
3442     return Op;
3443
3444   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
3445   SDValue ChainIn = Node->getChain();
3446   SDValue Addr = Node->getBasePtr();
3447   SDValue Src2 = Node->getVal();
3448   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
3449   SDLoc DL(Node);
3450   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
3451
3452   // Convert atomic subtracts of constants into additions.
3453   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB)
3454     if (auto *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
3455       Opcode = SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD;
3456       Src2 = DAG.getConstant(-Const->getSExtValue(), DL, Src2.getValueType());
3457     }
3458
3459   // Get the address of the containing word.
3460   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
3461                                     DAG.getConstant(-4, DL, PtrVT));
3462
3463   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
3464   // to bring the field to the top bits of a GR32.
3465   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
3466                                  DAG.getConstant(3, DL, PtrVT));
3467   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
3468
3469   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
3470   // bits back to its proper position.
3471   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
3472                                     DAG.getConstant(0, DL, WideVT), BitShift);
3473
3474   // Extend the source operand to 32 bits and prepare it for the inner loop.
3475   // ATOMIC_SWAPW uses RISBG to rotate the field left, but all other
3476   // operations require the source to be shifted in advance.  (This shift
3477   // can be folded if the source is constant.)  For AND and NAND, the lower
3478   // bits must be set, while for other opcodes they should be left clear.
3479   if (Opcode != SystemZISD::ATOMIC_SWAPW)
3480     Src2 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, WideVT, Src2,
3481                        DAG.getConstant(32 - BitSize, DL, WideVT));
3482   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND ||
3483       Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND)
3484     Src2 = DAG.getNode(ISD::OR, DL, WideVT, Src2,
3485                        DAG.getConstant(uint32_t(-1) >> BitSize, DL, WideVT));
3486
3487   // Construct the ATOMIC_LOADW_* node.
3488   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
3489   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, Src2, BitShift, NegBitShift,
3490                     DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT) };
3491   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(Opcode, DL, VTList, Ops,
3492                                              NarrowVT, MMO);
3493
3494   // Rotate the result of the final CS so that the field is in the lower
3495   // bits of a GR32, then truncate it.
3496   SDValue ResultShift = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, WideVT, BitShift,
3497                                     DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT));
3498   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ROTL, DL, WideVT, AtomicOp, ResultShift);
3499
3500   SDValue RetOps[2] = { Result, AtomicOp.getValue(1) };
3501   return DAG.getMergeValues(RetOps, DL);
3502 }
3503
3504 // Op is an ATOMIC_LOAD_SUB operation.  Lower 8- and 16-bit operations
3505 // into ATOMIC_LOADW_SUBs and decide whether to convert 32- and 64-bit
3506 // operations into additions.
3507 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD_SUB(SDValue Op,
3508                                                     SelectionDAG &DAG) const {
3509   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3510   EVT MemVT = Node->getMemoryVT();
3511   if (MemVT == MVT::i32 || MemVT == MVT::i64) {
3512     // A full-width operation.
3513     assert(Op.getValueType() == MemVT && "Mismatched VTs");
3514     SDValue Src2 = Node->getVal();
3515     SDValue NegSrc2;
3516     SDLoc DL(Src2);
3517
3518     if (auto *Op2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
3519       // Use an addition if the operand is constant and either LAA(G) is
3520       // available or the negative value is in the range of A(G)FHI.
3521       int64_t Value = (-Op2->getAPIntValue()).getSExtValue();
3522       if (isInt<32>(Value) || Subtarget.hasInterlockedAccess1())
3523         NegSrc2 = DAG.getConstant(Value, DL, MemVT);
3524     } else if (Subtarget.hasInterlockedAccess1())
3525       // Use LAA(G) if available.
3526       NegSrc2 = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MemVT, DAG.getConstant(0, DL, MemVT),
3527                             Src2);
3528
3529     if (NegSrc2.getNode())
3530       return DAG.getAtomic(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD, DL, MemVT,
3531                            Node->getChain(), Node->getBasePtr(), NegSrc2,
3532                            Node->getMemOperand());
3533
3534     // Use the node as-is.
3535     return Op;
3536   }
3537
3538   return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB);
3539 }
3540
3541 // Lower 8/16/32/64-bit ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS node.
3542 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_CMP_SWAP(SDValue Op,
3543                                                     SelectionDAG &DAG) const {
3544   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3545   SDValue ChainIn = Node->getOperand(0);
3546   SDValue Addr = Node->getOperand(1);
3547   SDValue CmpVal = Node->getOperand(2);
3548   SDValue SwapVal = Node->getOperand(3);
3549   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
3550   SDLoc DL(Node);
3551
3552   // We have native support for 32-bit and 64-bit compare and swap, but we
3553   // still need to expand extracting the "success" result from the CC.
3554   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
3555   EVT WideVT = NarrowVT == MVT::i64 ? MVT::i64 : MVT::i32;
3556   if (NarrowVT == WideVT) {
3557     SDVTList Tys = DAG.getVTList(WideVT, MVT::i32, MVT::Other);
3558     SDValue Ops[] = { ChainIn, Addr, CmpVal, SwapVal };
3559     SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::ATOMIC_CMP_SWAP,
3560                                                DL, Tys, Ops, NarrowVT, MMO);
3561     SDValue Success = emitSETCC(DAG, DL, AtomicOp.getValue(1),
3562                                 SystemZ::CCMASK_CS, SystemZ::CCMASK_CS_EQ);
3563
3564     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(Op.getValue(0), AtomicOp.getValue(0));
3565     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(Op.getValue(1), Success);
3566     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(Op.getValue(2), AtomicOp.getValue(2));
3567     return SDValue();
3568   }
3569
3570   // Convert 8-bit and 16-bit compare and swap to a loop, implemented
3571   // via a fullword ATOMIC_CMP_SWAPW operation.
3572   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
3573   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
3574
3575   // Get the address of the containing word.
3576   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
3577                                     DAG.getConstant(-4, DL, PtrVT));
3578
3579   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
3580   // to bring the field to the top bits of a GR32.
3581   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
3582                                  DAG.getConstant(3, DL, PtrVT));
3583   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
3584
3585   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
3586   // bits back to its proper position.
3587   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
3588                                     DAG.getConstant(0, DL, WideVT), BitShift);
3589
3590   // Construct the ATOMIC_CMP_SWAPW node.
3591   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::i32, MVT::Other);
3592   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, CmpVal, SwapVal, BitShift,
3593                     NegBitShift, DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT) };
3594   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::ATOMIC_CMP_SWAPW, DL,
3595                                              VTList, Ops, NarrowVT, MMO);
3596   SDValue Success = emitSETCC(DAG, DL, AtomicOp.getValue(1),
3597                               SystemZ::CCMASK_ICMP, SystemZ::CCMASK_CMP_EQ);
3598
3599   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(Op.getValue(0), AtomicOp.getValue(0));
3600   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(Op.getValue(1), Success);
3601   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(Op.getValue(2), AtomicOp.getValue(2));
3602   return SDValue();
3603 }
3604
3605 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKSAVE(SDValue Op,
3606                                               SelectionDAG &DAG) const {
3607   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3608   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
3609   return DAG.getCopyFromReg(Op.getOperand(0), SDLoc(Op),
3610                             SystemZ::R15D, Op.getValueType());
3611 }
3612
3613 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKRESTORE(SDValue Op,
3614                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3615   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3616   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
3617   bool StoreBackchain = MF.getFunction().hasFnAttribute("backchain");
3618
3619   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
3620   SDValue NewSP = Op.getOperand(1);
3621   SDValue Backchain;
3622   SDLoc DL(Op);
3623
3624   if (StoreBackchain) {
3625     SDValue OldSP = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R15D, MVT::i64);
3626     Backchain = DAG.getLoad(MVT::i64, DL, Chain, OldSP, MachinePointerInfo());
3627   }
3628
3629   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R15D, NewSP);
3630
3631   if (StoreBackchain)
3632     Chain = DAG.getStore(Chain, DL, Backchain, NewSP, MachinePointerInfo());
3633
3634   return Chain;
3635 }
3636
3637 SDValue SystemZTargetLowering::lowerPREFETCH(SDValue Op,
3638                                              SelectionDAG &DAG) const {
3639   bool IsData = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(4))->getZExtValue();
3640   if (!IsData)
3641     // Just preserve the chain.
3642     return Op.getOperand(0);
3643
3644   SDLoc DL(Op);
3645   bool IsWrite = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2))->getZExtValue();
3646   unsigned Code = IsWrite ? SystemZ::PFD_WRITE : SystemZ::PFD_READ;
3647   auto *Node = cast<MemIntrinsicSDNode>(Op.getNode());
3648   SDValue Ops[] = {
3649     Op.getOperand(0),
3650     DAG.getConstant(Code, DL, MVT::i32),
3651     Op.getOperand(1)
3652   };
3653   return DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::PREFETCH, DL,
3654                                  Node->getVTList(), Ops,
3655                                  Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
3656 }
3657
3658 // Convert condition code in CCReg to an i32 value.
3659 static SDValue getCCResult(SelectionDAG &DAG, SDValue CCReg) {
3660   SDLoc DL(CCReg);
3661   SDValue IPM = DAG.getNode(SystemZISD::IPM, DL, MVT::i32, CCReg);
3662   return DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, IPM,
3663                      DAG.getConstant(SystemZ::IPM_CC, DL, MVT::i32));
3664 }
3665
3666 SDValue
3667 SystemZTargetLowering::lowerINTRINSIC_W_CHAIN(SDValue Op,
3668                                               SelectionDAG &DAG) const {
3669   unsigned Opcode, CCValid;
3670   if (isIntrinsicWithCCAndChain(Op, Opcode, CCValid)) {
3671     assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected only CC result and chain");
3672     SDNode *Node = emitIntrinsicWithCCAndChain(DAG, Op, Opcode);
3673     SDValue CC = getCCResult(DAG, SDValue(Node, 0));
3674     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Op.getNode(), 0), CC);
3675     return SDValue();
3676   }
3677
3678   return SDValue();
3679 }
3680
3681 SDValue
3682 SystemZTargetLowering::lowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
3683                                                SelectionDAG &DAG) const {
3684   unsigned Opcode, CCValid;
3685   if (isIntrinsicWithCC(Op, Opcode, CCValid)) {
3686     SDNode *Node = emitIntrinsicWithCC(DAG, Op, Opcode);
3687     if (Op->getNumValues() == 1)
3688       return getCCResult(DAG, SDValue(Node, 0));
3689     assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected a CC and non-CC result");
3690     return DAG.getNode(ISD::MERGE_VALUES, SDLoc(Op), Op->getVTList(),
3691                        SDValue(Node, 0), getCCResult(DAG, SDValue(Node, 1)));
3692   }
3693
3694   unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
3695   switch (Id) {
3696   case Intrinsic::thread_pointer:
3697     return lowerThreadPointer(SDLoc(Op), DAG);
3698
3699   case Intrinsic::s390_vpdi:
3700     return DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3701                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
3702
3703   case Intrinsic::s390_vperm:
3704     return DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3705                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
3706
3707   case Intrinsic::s390_vuphb:
3708   case Intrinsic::s390_vuphh:
3709   case Intrinsic::s390_vuphf:
3710     return DAG.getNode(SystemZISD::UNPACK_HIGH, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3711                        Op.getOperand(1));
3712
3713   case Intrinsic::s390_vuplhb:
3714   case Intrinsic::s390_vuplhh:
3715   case Intrinsic::s390_vuplhf:
3716     return DAG.getNode(SystemZISD::UNPACKL_HIGH, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3717                        Op.getOperand(1));
3718
3719   case Intrinsic::s390_vuplb:
3720   case Intrinsic::s390_vuplhw:
3721   case Intrinsic::s390_vuplf:
3722     return DAG.getNode(SystemZISD::UNPACK_LOW, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3723                        Op.getOperand(1));
3724
3725   case Intrinsic::s390_vupllb:
3726   case Intrinsic::s390_vupllh:
3727   case Intrinsic::s390_vupllf:
3728     return DAG.getNode(SystemZISD::UNPACKL_LOW, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3729                        Op.getOperand(1));
3730
3731   case Intrinsic::s390_vsumb:
3732   case Intrinsic::s390_vsumh:
3733   case Intrinsic::s390_vsumgh:
3734   case Intrinsic::s390_vsumgf:
3735   case Intrinsic::s390_vsumqf:
3736   case Intrinsic::s390_vsumqg:
3737     return DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3738                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
3739   }
3740
3741   return SDValue();
3742 }
3743
3744 namespace {
3745 // Says that SystemZISD operation Opcode can be used to perform the equivalent
3746 // of a VPERM with permute vector Bytes.  If Opcode takes three operands,
3747 // Operand is the constant third operand, otherwise it is the number of
3748 // bytes in each element of the result.
3749 struct Permute {
3750   unsigned Opcode;
3751   unsigned Operand;
3752   unsigned char Bytes[SystemZ::VectorBytes];
3753 };
3754 }
3755
3756 static const Permute PermuteForms[] = {
3757   // VMRHG
3758   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 8,
3759     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 } },
3760   // VMRHF
3761   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 4,
3762     { 0, 1, 2, 3, 16, 17, 18, 19, 4, 5, 6, 7, 20, 21, 22, 23 } },
3763   // VMRHH
3764   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 2,
3765     { 0, 1, 16, 17, 2, 3, 18, 19, 4, 5, 20, 21, 6, 7, 22, 23 } },
3766   // VMRHB
3767   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 1,
3768     { 0, 16, 1, 17, 2, 18, 3, 19, 4, 20, 5, 21, 6, 22, 7, 23 } },
3769   // VMRLG
3770   { SystemZISD::MERGE_LOW, 8,
3771     { 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 } },
3772   // VMRLF
3773   { SystemZISD::MERGE_LOW, 4,
3774     { 8, 9, 10, 11, 24, 25, 26, 27, 12, 13, 14, 15, 28, 29, 30, 31 } },
3775   // VMRLH
3776   { SystemZISD::MERGE_LOW, 2,
3777     { 8, 9, 24, 25, 10, 11, 26, 27, 12, 13, 28, 29, 14, 15, 30, 31 } },
3778   // VMRLB
3779   { SystemZISD::MERGE_LOW, 1,
3780     { 8, 24, 9, 25, 10, 26, 11, 27, 12, 28, 13, 29, 14, 30, 15, 31 } },
3781   // VPKG
3782   { SystemZISD::PACK, 4,
3783     { 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 30, 31 } },
3784   // VPKF
3785   { SystemZISD::PACK, 2,
3786     { 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15, 18, 19, 22, 23, 26, 27, 30, 31 } },
3787   // VPKH
3788   { SystemZISD::PACK, 1,
3789     { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 } },
3790   // VPDI V1, V2, 4  (low half of V1, high half of V2)
3791   { SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, 4,
3792     { 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 } },
3793   // VPDI V1, V2, 1  (high half of V1, low half of V2)
3794   { SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, 1,
3795     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 } }
3796 };
3797
3798 // Called after matching a vector shuffle against a particular pattern.
3799 // Both the original shuffle and the pattern have two vector operands.
3800 // OpNos[0] is the operand of the original shuffle that should be used for
3801 // operand 0 of the pattern, or -1 if operand 0 of the pattern can be anything.
3802 // OpNos[1] is the same for operand 1 of the pattern.  Resolve these -1s and
3803 // set OpNo0 and OpNo1 to the shuffle operands that should actually be used
3804 // for operands 0 and 1 of the pattern.
3805 static bool chooseShuffleOpNos(int *OpNos, unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3806   if (OpNos[0] < 0) {
3807     if (OpNos[1] < 0)
3808       return false;
3809     OpNo0 = OpNo1 = OpNos[1];
3810   } else if (OpNos[1] < 0) {
3811     OpNo0 = OpNo1 = OpNos[0];
3812   } else {
3813     OpNo0 = OpNos[0];
3814     OpNo1 = OpNos[1];
3815   }
3816   return true;
3817 }
3818
3819 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3820 // undefined bytes.  Return true if the VPERM can be implemented using P.
3821 // When returning true set OpNo0 to the VPERM operand that should be
3822 // used for operand 0 of P and likewise OpNo1 for operand 1 of P.
3823 //
3824 // For example, if swapping the VPERM operands allows P to match, OpNo0
3825 // will be 1 and OpNo1 will be 0.  If instead Bytes only refers to one
3826 // operand, but rewriting it to use two duplicated operands allows it to
3827 // match P, then OpNo0 and OpNo1 will be the same.
3828 static bool matchPermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes, const Permute &P,
3829                          unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3830   int OpNos[] = { -1, -1 };
3831   for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I) {
3832     int Elt = Bytes[I];
3833     if (Elt >= 0) {
3834       // Make sure that the two permute vectors use the same suboperand
3835       // byte number.  Only the operand numbers (the high bits) are
3836       // allowed to differ.
3837       if ((Elt ^ P.Bytes[I]) & (SystemZ::VectorBytes - 1))
3838         return false;
3839       int ModelOpNo = P.Bytes[I] / SystemZ::VectorBytes;
3840       int RealOpNo = unsigned(Elt) / SystemZ::VectorBytes;
3841       // Make sure that the operand mappings are consistent with previous
3842       // elements.
3843       if (OpNos[ModelOpNo] == 1 - RealOpNo)
3844         return false;
3845       OpNos[ModelOpNo] = RealOpNo;
3846     }
3847   }
3848   return chooseShuffleOpNos(OpNos, OpNo0, OpNo1);
3849 }
3850
3851 // As above, but search for a matching permute.
3852 static const Permute *matchPermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3853                                    unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3854   for (auto &P : PermuteForms)
3855     if (matchPermute(Bytes, P, OpNo0, OpNo1))
3856       return &P;
3857   return nullptr;
3858 }
3859
3860 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3861 // undefined bytes.  This permute is an operand of an outer permute.
3862 // See whether redistributing the -1 bytes gives a shuffle that can be
3863 // implemented using P.  If so, set Transform to a VPERM-like permute vector
3864 // that, when applied to the result of P, gives the original permute in Bytes.
3865 static bool matchDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3866                                const Permute &P,
3867                                SmallVectorImpl<int> &Transform) {
3868   unsigned To = 0;
3869   for (unsigned From = 0; From < SystemZ::VectorBytes; ++From) {
3870     int Elt = Bytes[From];
3871     if (Elt < 0)
3872       // Byte number From of the result is undefined.
3873       Transform[From] = -1;
3874     else {
3875       while (P.Bytes[To] != Elt) {
3876         To += 1;
3877         if (To == SystemZ::VectorBytes)
3878           return false;
3879       }
3880       Transform[From] = To;
3881     }
3882   }
3883   return true;
3884 }
3885
3886 // As above, but search for a matching permute.
3887 static const Permute *matchDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3888                                          SmallVectorImpl<int> &Transform) {
3889   for (auto &P : PermuteForms)
3890     if (matchDoublePermute(Bytes, P, Transform))
3891       return &P;
3892   return nullptr;
3893 }
3894
3895 // Convert the mask of the given shuffle op into a byte-level mask,
3896 // as if it had type vNi8.
3897 static bool getVPermMask(SDValue ShuffleOp,
3898                          SmallVectorImpl<int> &Bytes) {
3899   EVT VT = ShuffleOp.getValueType();
3900   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
3901   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3902
3903   if (auto *VSN = dyn_cast<ShuffleVectorSDNode>(ShuffleOp)) {
3904     Bytes.resize(NumElements * BytesPerElement, -1);
3905     for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3906       int Index = VSN->getMaskElt(I);
3907       if (Index >= 0)
3908         for (unsigned J = 0; J < BytesPerElement; ++J)
3909           Bytes[I * BytesPerElement + J] = Index * BytesPerElement + J;
3910     }
3911     return true;
3912   }
3913   if (SystemZISD::SPLAT == ShuffleOp.getOpcode() &&
3914       isa<ConstantSDNode>(ShuffleOp.getOperand(1))) {
3915     unsigned Index = ShuffleOp.getConstantOperandVal(1);
3916     Bytes.resize(NumElements * BytesPerElement, -1);
3917     for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
3918       for (unsigned J = 0; J < BytesPerElement; ++J)
3919         Bytes[I * BytesPerElement + J] = Index * BytesPerElement + J;
3920     return true;
3921   }
3922   return false;
3923 }
3924
3925 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3926 // undefined bytes.  See whether bytes [Start, Start + BytesPerElement) of
3927 // the result come from a contiguous sequence of bytes from one input.
3928 // Set Base to the selector for the first byte if so.
3929 static bool getShuffleInput(const SmallVectorImpl<int> &Bytes, unsigned Start,
3930                             unsigned BytesPerElement, int &Base) {
3931   Base = -1;
3932   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I) {
3933     if (Bytes[Start + I] >= 0) {
3934       unsigned Elem = Bytes[Start + I];
3935       if (Base < 0) {
3936         Base = Elem - I;
3937         // Make sure the bytes would come from one input operand.
3938         if (unsigned(Base) % Bytes.size() + BytesPerElement > Bytes.size())
3939           return false;
3940       } else if (unsigned(Base) != Elem - I)
3941         return false;
3942     }
3943   }
3944   return true;
3945 }
3946
3947 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3948 // undefined bytes.  Return true if it can be performed using VSLDI.
3949 // When returning true, set StartIndex to the shift amount and OpNo0
3950 // and OpNo1 to the VPERM operands that should be used as the first
3951 // and second shift operand respectively.
3952 static bool isShlDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3953                                unsigned &StartIndex, unsigned &OpNo0,
3954                                unsigned &OpNo1) {
3955   int OpNos[] = { -1, -1 };
3956   int Shift = -1;
3957   for (unsigned I = 0; I < 16; ++I) {
3958     int Index = Bytes[I];
3959     if (Index >= 0) {
3960       int ExpectedShift = (Index - I) % SystemZ::VectorBytes;
3961       int ModelOpNo = unsigned(ExpectedShift + I) / SystemZ::VectorBytes;
3962       int RealOpNo = unsigned(Index) / SystemZ::VectorBytes;
3963       if (Shift < 0)
3964         Shift = ExpectedShift;
3965       else if (Shift != ExpectedShift)
3966         return false;
3967       // Make sure that the operand mappings are consistent with previous
3968       // elements.
3969       if (OpNos[ModelOpNo] == 1 - RealOpNo)
3970         return false;
3971       OpNos[ModelOpNo] = RealOpNo;
3972     }
3973   }
3974   StartIndex = Shift;
3975   return chooseShuffleOpNos(OpNos, OpNo0, OpNo1);
3976 }
3977
3978 // Create a node that performs P on operands Op0 and Op1, casting the
3979 // operands to the appropriate type.  The type of the result is determined by P.
3980 static SDValue getPermuteNode(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
3981                               const Permute &P, SDValue Op0, SDValue Op1) {
3982   // VPDI (PERMUTE_DWORDS) always operates on v2i64s.  The input
3983   // elements of a PACK are twice as wide as the outputs.
3984   unsigned InBytes = (P.Opcode == SystemZISD::PERMUTE_DWORDS ? 8 :
3985                       P.Opcode == SystemZISD::PACK ? P.Operand * 2 :
3986                       P.Operand);
3987   // Cast both operands to the appropriate type.
3988   MVT InVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(InBytes * 8),
3989                               SystemZ::VectorBytes / InBytes);
3990   Op0 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, InVT, Op0);
3991   Op1 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, InVT, Op1);
3992   SDValue Op;
3993   if (P.Opcode == SystemZISD::PERMUTE_DWORDS) {
3994     SDValue Op2 = DAG.getConstant(P.Operand, DL, MVT::i32);
3995     Op = DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, DL, InVT, Op0, Op1, Op2);
3996   } else if (P.Opcode == SystemZISD::PACK) {
3997     MVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(P.Operand * 8),
3998                                  SystemZ::VectorBytes / P.Operand);
3999     Op = DAG.getNode(SystemZISD::PACK, DL, OutVT, Op0, Op1);
4000   } else {
4001     Op = DAG.getNode(P.Opcode, DL, InVT, Op0, Op1);
4002   }
4003   return Op;
4004 }
4005
4006 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
4007 // undefined bytes.  Implement it on operands Ops[0] and Ops[1] using
4008 // VSLDI or VPERM.
4009 static SDValue getGeneralPermuteNode(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
4010                                      SDValue *Ops,
4011                                      const SmallVectorImpl<int> &Bytes) {
4012   for (unsigned I = 0; I < 2; ++I)
4013     Ops[I] = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v16i8, Ops[I]);
4014
4015   // First see whether VSLDI can be used.
4016   unsigned StartIndex, OpNo0, OpNo1;
4017   if (isShlDoublePermute(Bytes, StartIndex, OpNo0, OpNo1))
4018     return DAG.getNode(SystemZISD::SHL_DOUBLE, DL, MVT::v16i8, Ops[OpNo0],
4019                        Ops[OpNo1], DAG.getConstant(StartIndex, DL, MVT::i32));
4020
4021   // Fall back on VPERM.  Construct an SDNode for the permute vector.
4022   SDValue IndexNodes[SystemZ::VectorBytes];
4023   for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I)
4024     if (Bytes[I] >= 0)
4025       IndexNodes[I] = DAG.getConstant(Bytes[I], DL, MVT::i32);
4026     else
4027       IndexNodes[I] = DAG.getUNDEF(MVT::i32);
4028   SDValue Op2 = DAG.getBuildVector(MVT::v16i8, DL, IndexNodes);
4029   return DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE, DL, MVT::v16i8, Ops[0], Ops[1], Op2);
4030 }
4031
4032 namespace {
4033 // Describes a general N-operand vector shuffle.
4034 struct GeneralShuffle {
4035   GeneralShuffle(EVT vt) : VT(vt) {}
4036   void addUndef();
4037   bool add(SDValue, unsigned);
4038   SDValue getNode(SelectionDAG &, const SDLoc &);
4039
4040   // The operands of the shuffle.
4041   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Ops;
4042
4043   // Index I is -1 if byte I of the result is undefined.  Otherwise the
4044   // result comes from byte Bytes[I] % SystemZ::VectorBytes of operand
4045   // Bytes[I] / SystemZ::VectorBytes.
4046   SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> Bytes;
4047
4048   // The type of the shuffle result.
4049   EVT VT;
4050 };
4051 }
4052
4053 // Add an extra undefined element to the shuffle.
4054 void GeneralShuffle::addUndef() {
4055   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
4056   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I)
4057     Bytes.push_back(-1);
4058 }
4059
4060 // Add an extra element to the shuffle, taking it from element Elem of Op.
4061 // A null Op indicates a vector input whose value will be calculated later;
4062 // there is at most one such input per shuffle and it always has the same
4063 // type as the result. Aborts and returns false if the source vector elements
4064 // of an EXTRACT_VECTOR_ELT are smaller than the destination elements. Per
4065 // LLVM they become implicitly extended, but this is rare and not optimized.
4066 bool GeneralShuffle::add(SDValue Op, unsigned Elem) {
4067   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
4068
4069   // The source vector can have wider elements than the result,
4070   // either through an explicit TRUNCATE or because of type legalization.
4071   // We want the least significant part.
4072   EVT FromVT = Op.getNode() ? Op.getValueType() : VT;
4073   unsigned FromBytesPerElement = FromVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4074
4075   // Return false if the source elements are smaller than their destination
4076   // elements.
4077   if (FromBytesPerElement < BytesPerElement)
4078     return false;
4079
4080   unsigned Byte = ((Elem * FromBytesPerElement) % SystemZ::VectorBytes +
4081                    (FromBytesPerElement - BytesPerElement));
4082
4083   // Look through things like shuffles and bitcasts.
4084   while (Op.getNode()) {
4085     if (Op.getOpcode() == ISD::BITCAST)
4086       Op = Op.getOperand(0);
4087     else if (Op.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE && Op.hasOneUse()) {
4088       // See whether the bytes we need come from a contiguous part of one
4089       // operand.
4090       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> OpBytes;
4091       if (!getVPermMask(Op, OpBytes))
4092         break;
4093       int NewByte;
4094       if (!getShuffleInput(OpBytes, Byte, BytesPerElement, NewByte))
4095         break;
4096       if (NewByte < 0) {
4097         addUndef();
4098         return true;
4099       }
4100       Op = Op.getOperand(unsigned(NewByte) / SystemZ::VectorBytes);
4101       Byte = unsigned(NewByte) % SystemZ::VectorBytes;
4102     } else if (Op.isUndef()) {
4103       addUndef();
4104       return true;
4105     } else
4106       break;
4107   }
4108
4109   // Make sure that the source of the extraction is in Ops.
4110   unsigned OpNo = 0;
4111   for (; OpNo < Ops.size(); ++OpNo)
4112     if (Ops[OpNo] == Op)
4113       break;
4114   if (OpNo == Ops.size())
4115     Ops.push_back(Op);
4116
4117   // Add the element to Bytes.
4118   unsigned Base = OpNo * SystemZ::VectorBytes + Byte;
4119   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I)
4120     Bytes.push_back(Base + I);
4121
4122   return true;
4123 }
4124
4125 // Return SDNodes for the completed shuffle.
4126 SDValue GeneralShuffle::getNode(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL) {
4127   assert(Bytes.size() == SystemZ::VectorBytes && "Incomplete vector");
4128
4129   if (Ops.size() == 0)
4130     return DAG.getUNDEF(VT);
4131
4132   // Make sure that there are at least two shuffle operands.
4133   if (Ops.size() == 1)
4134     Ops.push_back(DAG.getUNDEF(MVT::v16i8));
4135
4136   // Create a tree of shuffles, deferring root node until after the loop.
4137   // Try to redistribute the undefined elements of non-root nodes so that
4138   // the non-root shuffles match something like a pack or merge, then adjust
4139   // the parent node's permute vector to compensate for the new order.
4140   // Among other things, this copes with vectors like <2 x i16> that were
4141   // padded with undefined elements during type legalization.
4142   //
4143   // In the best case this redistribution will lead to the whole tree
4144   // using packs and merges.  It should rarely be a loss in other cases.
4145   unsigned Stride = 1;
4146   for (; Stride * 2 < Ops.size(); Stride *= 2) {
4147     for (unsigned I = 0; I < Ops.size() - Stride; I += Stride * 2) {
4148       SDValue SubOps[] = { Ops[I], Ops[I + Stride] };
4149
4150       // Create a mask for just these two operands.
4151       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> NewBytes(SystemZ::VectorBytes);
4152       for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J) {
4153         unsigned OpNo = unsigned(Bytes[J]) / SystemZ::VectorBytes;
4154         unsigned Byte = unsigned(Bytes[J]) % SystemZ::VectorBytes;
4155         if (OpNo == I)
4156           NewBytes[J] = Byte;
4157         else if (OpNo == I + Stride)
4158           NewBytes[J] = SystemZ::VectorBytes + Byte;
4159         else
4160           NewBytes[J] = -1;
4161       }
4162       // See if it would be better to reorganize NewMask to avoid using VPERM.
4163       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> NewBytesMap(SystemZ::VectorBytes);
4164       if (const Permute *P = matchDoublePermute(NewBytes, NewBytesMap)) {
4165         Ops[I] = getPermuteNode(DAG, DL, *P, SubOps[0], SubOps[1]);
4166         // Applying NewBytesMap to Ops[I] gets back to NewBytes.
4167         for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J) {
4168           if (NewBytes[J] >= 0) {
4169             assert(unsigned(NewBytesMap[J]) < SystemZ::VectorBytes &&
4170                    "Invalid double permute");
4171             Bytes[J] = I * SystemZ::VectorBytes + NewBytesMap[J];
4172           } else
4173             assert(NewBytesMap[J] < 0 && "Invalid double permute");
4174         }
4175       } else {
4176         // Just use NewBytes on the operands.
4177         Ops[I] = getGeneralPermuteNode(DAG, DL, SubOps, NewBytes);
4178         for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J)
4179           if (NewBytes[J] >= 0)
4180             Bytes[J] = I * SystemZ::VectorBytes + J;
4181       }
4182     }
4183   }
4184
4185   // Now we just have 2 inputs.  Put the second operand in Ops[1].
4186   if (Stride > 1) {
4187     Ops[1] = Ops[Stride];
4188     for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I)
4189       if (Bytes[I] >= int(SystemZ::VectorBytes))
4190         Bytes[I] -= (Stride - 1) * SystemZ::VectorBytes;
4191   }
4192
4193   // Look for an instruction that can do the permute without resorting
4194   // to VPERM.
4195   unsigned OpNo0, OpNo1;
4196   SDValue Op;
4197   if (const Permute *P = matchPermute(Bytes, OpNo0, OpNo1))
4198     Op = getPermuteNode(DAG, DL, *P, Ops[OpNo0], Ops[OpNo1]);
4199   else
4200     Op = getGeneralPermuteNode(DAG, DL, &Ops[0], Bytes);
4201   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4202 }
4203
4204 // Return true if the given BUILD_VECTOR is a scalar-to-vector conversion.
4205 static bool isScalarToVector(SDValue Op) {
4206   for (unsigned I = 1, E = Op.getNumOperands(); I != E; ++I)
4207     if (!Op.getOperand(I).isUndef())
4208       return false;
4209   return true;
4210 }
4211
4212 // Return a vector of type VT that contains Value in the first element.
4213 // The other elements don't matter.
4214 static SDValue buildScalarToVector(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, EVT VT,
4215                                    SDValue Value) {
4216   // If we have a constant, replicate it to all elements and let the
4217   // BUILD_VECTOR lowering take care of it.
4218   if (Value.getOpcode() == ISD::Constant ||
4219       Value.getOpcode() == ISD::ConstantFP) {
4220     SmallVector<SDValue, 16> Ops(VT.getVectorNumElements(), Value);
4221     return DAG.getBuildVector(VT, DL, Ops);
4222   }
4223   if (Value.isUndef())
4224     return DAG.getUNDEF(VT);
4225   return DAG.getNode(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, DL, VT, Value);
4226 }
4227
4228 // Return a vector of type VT in which Op0 is in element 0 and Op1 is in
4229 // element 1.  Used for cases in which replication is cheap.
4230 static SDValue buildMergeScalars(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, EVT VT,
4231                                  SDValue Op0, SDValue Op1) {
4232   if (Op0.isUndef()) {
4233     if (Op1.isUndef())
4234       return DAG.getUNDEF(VT);
4235     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op1);
4236   }
4237   if (Op1.isUndef())
4238     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op0);
4239   return DAG.getNode(SystemZISD::MERGE_HIGH, DL, VT,
4240                      buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op0),
4241                      buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op1));
4242 }
4243
4244 // Extend GPR scalars Op0 and Op1 to doublewords and return a v2i64
4245 // vector for them.
4246 static SDValue joinDwords(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, SDValue Op0,
4247                           SDValue Op1) {
4248   if (Op0.isUndef() && Op1.isUndef())
4249     return DAG.getUNDEF(MVT::v2i64);
4250   // If one of the two inputs is undefined then replicate the other one,
4251   // in order to avoid using another register unnecessarily.
4252   if (Op0.isUndef())
4253     Op0 = Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op1);
4254   else if (Op1.isUndef())
4255     Op0 = Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
4256   else {
4257     Op0 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
4258     Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op1);
4259   }
4260   return DAG.getNode(SystemZISD::JOIN_DWORDS, DL, MVT::v2i64, Op0, Op1);
4261 }
4262
4263 // Try to represent constant BUILD_VECTOR node BVN using a
4264 // SystemZISD::BYTE_MASK-style mask.  Store the mask value in Mask
4265 // on success.
4266 static bool tryBuildVectorByteMask(BuildVectorSDNode *BVN, uint64_t &Mask) {
4267   EVT ElemVT = BVN->getValueType(0).getVectorElementType();
4268   unsigned BytesPerElement = ElemVT.getStoreSize();
4269   for (unsigned I = 0, E = BVN->getNumOperands(); I != E; ++I) {
4270     SDValue Op = BVN->getOperand(I);
4271     if (!Op.isUndef()) {
4272       uint64_t Value;
4273       if (Op.getOpcode() == ISD::Constant)
4274         Value = cast<ConstantSDNode>(Op)->getZExtValue();
4275       else if (Op.getOpcode() == ISD::ConstantFP)
4276         Value = (cast<ConstantFPSDNode>(Op)->getValueAPF().bitcastToAPInt()
4277                  .getZExtValue());
4278       else
4279         return false;
4280       for (unsigned J = 0; J < BytesPerElement; ++J) {
4281         uint64_t Byte = (Value >> (J * 8)) & 0xff;
4282         if (Byte == 0xff)
4283           Mask |= 1ULL << ((E - I - 1) * BytesPerElement + J);
4284         else if (Byte != 0)
4285           return false;
4286       }
4287     }
4288   }
4289   return true;
4290 }
4291
4292 // Try to load a vector constant in which BitsPerElement-bit value Value
4293 // is replicated to fill the vector.  VT is the type of the resulting
4294 // constant, which may have elements of a different size from BitsPerElement.
4295 // Return the SDValue of the constant on success, otherwise return
4296 // an empty value.
4297 static SDValue tryBuildVectorReplicate(SelectionDAG &DAG,
4298                                        const SystemZInstrInfo *TII,
4299                                        const SDLoc &DL, EVT VT, uint64_t Value,
4300                                        unsigned BitsPerElement) {
4301   // Signed 16-bit values can be replicated using VREPI.
4302   // Mark the constants as opaque or DAGCombiner will convert back to
4303   // BUILD_VECTOR.
4304   int64_t SignedValue = SignExtend64(Value, BitsPerElement);
4305   if (isInt<16>(SignedValue)) {
4306     MVT VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(BitsPerElement),
4307                                  SystemZ::VectorBits / BitsPerElement);
4308     SDValue Op = DAG.getNode(
4309         SystemZISD::REPLICATE, DL, VecVT,
4310         DAG.getConstant(SignedValue, DL, MVT::i32, false, true /*isOpaque*/));
4311     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4312   }
4313   // See whether rotating the constant left some N places gives a value that
4314   // is one less than a power of 2 (i.e. all zeros followed by all ones).
4315   // If so we can use VGM.
4316   unsigned Start, End;
4317   if (TII->isRxSBGMask(Value, BitsPerElement, Start, End)) {
4318     // isRxSBGMask returns the bit numbers for a full 64-bit value,
4319     // with 0 denoting 1 << 63 and 63 denoting 1.  Convert them to
4320     // bit numbers for an BitsPerElement value, so that 0 denotes
4321     // 1 << (BitsPerElement-1).
4322     Start -= 64 - BitsPerElement;
4323     End -= 64 - BitsPerElement;
4324     MVT VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(BitsPerElement),
4325                                  SystemZ::VectorBits / BitsPerElement);
4326     SDValue Op = DAG.getNode(
4327         SystemZISD::ROTATE_MASK, DL, VecVT,
4328         DAG.getConstant(Start, DL, MVT::i32, false, true /*isOpaque*/),
4329         DAG.getConstant(End, DL, MVT::i32, false, true /*isOpaque*/));
4330     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4331   }
4332   return SDValue();
4333 }
4334
4335 // If a BUILD_VECTOR contains some EXTRACT_VECTOR_ELTs, it's usually
4336 // better to use VECTOR_SHUFFLEs on them, only using BUILD_VECTOR for
4337 // the non-EXTRACT_VECTOR_ELT elements.  See if the given BUILD_VECTOR
4338 // would benefit from this representation and return it if so.
4339 static SDValue tryBuildVectorShuffle(SelectionDAG &DAG,
4340                                      BuildVectorSDNode *BVN) {
4341   EVT VT = BVN->getValueType(0);
4342   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
4343
4344   // Represent the BUILD_VECTOR as an N-operand VECTOR_SHUFFLE-like operation
4345   // on byte vectors.  If there are non-EXTRACT_VECTOR_ELT elements that still
4346   // need a BUILD_VECTOR, add an additional placeholder operand for that
4347   // BUILD_VECTOR and store its operands in ResidueOps.
4348   GeneralShuffle GS(VT);
4349   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> ResidueOps;
4350   bool FoundOne = false;
4351   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
4352     SDValue Op = BVN->getOperand(I);
4353     if (Op.getOpcode() == ISD::TRUNCATE)
4354       Op = Op.getOperand(0);
4355     if (Op.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
4356         Op.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
4357       unsigned Elem = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
4358       if (!GS.add(Op.getOperand(0), Elem))
4359         return SDValue();
4360       FoundOne = true;
4361     } else if (Op.isUndef()) {
4362       GS.addUndef();
4363     } else {
4364       if (!GS.add(SDValue(), ResidueOps.size()))
4365         return SDValue();
4366       ResidueOps.push_back(BVN->getOperand(I));
4367     }
4368   }
4369
4370   // Nothing to do if there are no EXTRACT_VECTOR_ELTs.
4371   if (!FoundOne)
4372     return SDValue();
4373
4374   // Create the BUILD_VECTOR for the remaining elements, if any.
4375   if (!ResidueOps.empty()) {
4376     while (ResidueOps.size() < NumElements)
4377       ResidueOps.push_back(DAG.getUNDEF(ResidueOps[0].getValueType()));
4378     for (auto &Op : GS.Ops) {
4379       if (!Op.getNode()) {
4380         Op = DAG.getBuildVector(VT, SDLoc(BVN), ResidueOps);
4381         break;
4382       }
4383     }
4384   }
4385   return GS.getNode(DAG, SDLoc(BVN));
4386 }
4387
4388 // Combine GPR scalar values Elems into a vector of type VT.
4389 static SDValue buildVector(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, EVT VT,
4390                            SmallVectorImpl<SDValue> &Elems) {
4391   // See whether there is a single replicated value.
4392   SDValue Single;
4393   unsigned int NumElements = Elems.size();
4394   unsigned int Count = 0;
4395   for (auto Elem : Elems) {
4396     if (!Elem.isUndef()) {
4397       if (!Single.getNode())
4398         Single = Elem;
4399       else if (Elem != Single) {
4400         Single = SDValue();
4401         break;
4402       }
4403       Count += 1;
4404     }
4405   }
4406   // There are three cases here:
4407   //
4408   // - if the only defined element is a loaded one, the best sequence
4409   //   is a replicating load.
4410   //
4411   // - otherwise, if the only defined element is an i64 value, we will
4412   //   end up with the same VLVGP sequence regardless of whether we short-cut
4413   //   for replication or fall through to the later code.
4414   //
4415   // - otherwise, if the only defined element is an i32 or smaller value,
4416   //   we would need 2 instructions to replicate it: VLVGP followed by VREPx.
4417   //   This is only a win if the single defined element is used more than once.
4418   //   In other cases we're better off using a single VLVGx.
4419   if (Single.getNode() && (Count > 1 || Single.getOpcode() == ISD::LOAD))
4420     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Single);
4421
4422   // If all elements are loads, use VLREP/VLEs (below).
4423   bool AllLoads = true;
4424   for (auto Elem : Elems)
4425     if (Elem.getOpcode() != ISD::LOAD || cast<LoadSDNode>(Elem)->isIndexed()) {
4426       AllLoads = false;
4427       break;
4428     }
4429
4430   // The best way of building a v2i64 from two i64s is to use VLVGP.
4431   if (VT == MVT::v2i64 && !AllLoads)
4432     return joinDwords(DAG, DL, Elems[0], Elems[1]);
4433
4434   // Use a 64-bit merge high to combine two doubles.
4435   if (VT == MVT::v2f64 && !AllLoads)
4436     return buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[0], Elems[1]);
4437
4438   // Build v4f32 values directly from the FPRs:
4439   //
4440   //   <Axxx> <Bxxx> <Cxxxx> <Dxxx>
4441   //         V              V         VMRHF
4442   //      <ABxx>         <CDxx>
4443   //                V                 VMRHG
4444   //              <ABCD>
4445   if (VT == MVT::v4f32 && !AllLoads) {
4446     SDValue Op01 = buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[0], Elems[1]);
4447     SDValue Op23 = buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[2], Elems[3]);
4448     // Avoid unnecessary undefs by reusing the other operand.
4449     if (Op01.isUndef())
4450       Op01 = Op23;
4451     else if (Op23.isUndef())
4452       Op23 = Op01;
4453     // Merging identical replications is a no-op.
4454     if (Op01.getOpcode() == SystemZISD::REPLICATE && Op01 == Op23)
4455       return Op01;
4456     Op01 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Op01);
4457     Op23 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Op23);
4458     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::MERGE_HIGH,
4459                              DL, MVT::v2i64, Op01, Op23);
4460     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4461   }
4462
4463   // Collect the constant terms.
4464   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Constants(NumElements, SDValue());
4465   SmallVector<bool, SystemZ::VectorBytes> Done(NumElements, false);
4466
4467   unsigned NumConstants = 0;
4468   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
4469     SDValue Elem = Elems[I];
4470     if (Elem.getOpcode() == ISD::Constant ||
4471         Elem.getOpcode() == ISD::ConstantFP) {
4472       NumConstants += 1;
4473       Constants[I] = Elem;
4474       Done[I] = true;
4475     }
4476   }
4477   // If there was at least one constant, fill in the other elements of
4478   // Constants with undefs to get a full vector constant and use that
4479   // as the starting point.
4480   SDValue Result;
4481   SDValue ReplicatedVal;
4482   if (NumConstants > 0) {
4483     for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
4484       if (!Constants[I].getNode())
4485         Constants[I] = DAG.getUNDEF(Elems[I].getValueType());
4486     Result = DAG.getBuildVector(VT, DL, Constants);
4487   } else {
4488     // Otherwise try to use VLREP or VLVGP to start the sequence in order to
4489     // avoid a false dependency on any previous contents of the vector
4490     // register.
4491
4492     // Use a VLREP if at least one element is a load. Make sure to replicate
4493     // the load with the most elements having its value.
4494     std::map<const SDNode*, unsigned> UseCounts;
4495     SDNode *LoadMaxUses = nullptr;
4496     for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
4497       if (Elems[I].getOpcode() == ISD::LOAD &&
4498           cast<LoadSDNode>(Elems[I])->isUnindexed()) {
4499         SDNode *Ld = Elems[I].getNode();
4500         UseCounts[Ld]++;
4501         if (LoadMaxUses == nullptr || UseCounts[LoadMaxUses] < UseCounts[Ld])
4502           LoadMaxUses = Ld;
4503       }
4504     if (LoadMaxUses != nullptr) {
4505       ReplicatedVal = SDValue(LoadMaxUses, 0);
4506       Result = DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, ReplicatedVal);
4507     } else {
4508       // Try to use VLVGP.
4509       unsigned I1 = NumElements / 2 - 1;
4510       unsigned I2 = NumElements - 1;
4511       bool Def1 = !Elems[I1].isUndef();
4512       bool Def2 = !Elems[I2].isUndef();
4513       if (Def1 || Def2) {
4514         SDValue Elem1 = Elems[Def1 ? I1 : I2];
4515         SDValue Elem2 = Elems[Def2 ? I2 : I1];
4516         Result = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT,
4517                              joinDwords(DAG, DL, Elem1, Elem2));
4518         Done[I1] = true;
4519         Done[I2] = true;
4520       } else
4521         Result = DAG.getUNDEF(VT);
4522     }
4523   }
4524
4525   // Use VLVGx to insert the other elements.
4526   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
4527     if (!Done[I] && !Elems[I].isUndef() && Elems[I] != ReplicatedVal)
4528       Result = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL, VT, Result, Elems[I],
4529                            DAG.getConstant(I, DL, MVT::i32));
4530   return Result;
4531 }
4532
4533 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBUILD_VECTOR(SDValue Op,
4534                                                  SelectionDAG &DAG) const {
4535   const SystemZInstrInfo *TII =
4536     static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4537   auto *BVN = cast<BuildVectorSDNode>(Op.getNode());
4538   SDLoc DL(Op);
4539   EVT VT = Op.getValueType();
4540
4541   if (BVN->isConstant()) {
4542     // Try using VECTOR GENERATE BYTE MASK.  This is the architecturally-
4543     // preferred way of creating all-zero and all-one vectors so give it
4544     // priority over other methods below.
4545     uint64_t Mask = 0;
4546     if (tryBuildVectorByteMask(BVN, Mask)) {
4547       SDValue Op = DAG.getNode(
4548           SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
4549           DAG.getConstant(Mask, DL, MVT::i32, false, true /*isOpaque*/));
4550       return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4551     }
4552
4553     // Try using some form of replication.
4554     APInt SplatBits, SplatUndef;
4555     unsigned SplatBitSize;
4556     bool HasAnyUndefs;
4557     if (BVN->isConstantSplat(SplatBits, SplatUndef, SplatBitSize, HasAnyUndefs,
4558                              8, true) &&
4559         SplatBitSize <= 64) {
4560       // First try assuming that any undefined bits above the highest set bit
4561       // and below the lowest set bit are 1s.  This increases the likelihood of
4562       // being able to use a sign-extended element value in VECTOR REPLICATE
4563       // IMMEDIATE or a wraparound mask in VECTOR GENERATE MASK.
4564       uint64_t SplatBitsZ = SplatBits.getZExtValue();
4565       uint64_t SplatUndefZ = SplatUndef.getZExtValue();
4566       uint64_t Lower = (SplatUndefZ
4567                         & ((uint64_t(1) << findFirstSet(SplatBitsZ)) - 1));
4568       uint64_t Upper = (SplatUndefZ
4569                         & ~((uint64_t(1) << findLastSet(SplatBitsZ)) - 1));
4570       uint64_t Value = SplatBitsZ | Upper | Lower;
4571       SDValue Op = tryBuildVectorReplicate(DAG, TII, DL, VT, Value,
4572                                            SplatBitSize);
4573       if (Op.getNode())
4574         return Op;
4575
4576       // Now try assuming that any undefined bits between the first and
4577       // last defined set bits are set.  This increases the chances of
4578       // using a non-wraparound mask.
4579       uint64_t Middle = SplatUndefZ & ~Upper & ~Lower;
4580       Value = SplatBitsZ | Middle;
4581       Op = tryBuildVectorReplicate(DAG, TII, DL, VT, Value, SplatBitSize);
4582       if (Op.getNode())
4583         return Op;
4584     }
4585
4586     // Fall back to loading it from memory.
4587     return SDValue();
4588   }
4589
4590   // See if we should use shuffles to construct the vector from other vectors.
4591   if (SDValue Res = tryBuildVectorShuffle(DAG, BVN))
4592     return Res;
4593
4594   // Detect SCALAR_TO_VECTOR conversions.
4595   if (isOperationLegal(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, VT) && isScalarToVector(Op))
4596     return buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op.getOperand(0));
4597
4598   // Otherwise use buildVector to build the vector up from GPRs.
4599   unsigned NumElements = Op.getNumOperands();
4600   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Ops(NumElements);
4601   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
4602     Ops[I] = Op.getOperand(I);
4603   return buildVector(DAG, DL, VT, Ops);
4604 }
4605
4606 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVECTOR_SHUFFLE(SDValue Op,
4607                                                    SelectionDAG &DAG) const {
4608   auto *VSN = cast<ShuffleVectorSDNode>(Op.getNode());
4609   SDLoc DL(Op);
4610   EVT VT = Op.getValueType();
4611   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
4612
4613   if (VSN->isSplat()) {
4614     SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
4615     unsigned Index = VSN->getSplatIndex();
4616     assert(Index < VT.getVectorNumElements() &&
4617            "Splat index should be defined and in first operand");
4618     // See whether the value we're splatting is directly available as a scalar.
4619     if ((Index == 0 && Op0.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) ||
4620         Op0.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR)
4621       return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op0.getOperand(Index));
4622     // Otherwise keep it as a vector-to-vector operation.
4623     return DAG.getNode(SystemZISD::SPLAT, DL, VT, Op.getOperand(0),
4624                        DAG.getConstant(Index, DL, MVT::i32));
4625   }
4626
4627   GeneralShuffle GS(VT);
4628   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
4629     int Elt = VSN->getMaskElt(I);
4630     if (Elt < 0)
4631       GS.addUndef();
4632     else if (!GS.add(Op.getOperand(unsigned(Elt) / NumElements),
4633                      unsigned(Elt) % NumElements))
4634       return SDValue();
4635   }
4636   return GS.getNode(DAG, SDLoc(VSN));
4637 }
4638
4639 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSCALAR_TO_VECTOR(SDValue Op,
4640                                                      SelectionDAG &DAG) const {
4641   SDLoc DL(Op);
4642   // Just insert the scalar into element 0 of an undefined vector.
4643   return DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL,
4644                      Op.getValueType(), DAG.getUNDEF(Op.getValueType()),
4645                      Op.getOperand(0), DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
4646 }
4647
4648 SDValue SystemZTargetLowering::lowerINSERT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
4649                                                       SelectionDAG &DAG) const {
4650   // Handle insertions of floating-point values.
4651   SDLoc DL(Op);
4652   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
4653   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
4654   SDValue Op2 = Op.getOperand(2);
4655   EVT VT = Op.getValueType();
4656
4657   // Insertions into constant indices of a v2f64 can be done using VPDI.
4658   // However, if the inserted value is a bitcast or a constant then it's
4659   // better to use GPRs, as below.
4660   if (VT == MVT::v2f64 &&
4661       Op1.getOpcode() != ISD::BITCAST &&
4662       Op1.getOpcode() != ISD::ConstantFP &&
4663       Op2.getOpcode() == ISD::Constant) {
4664     uint64_t Index = cast<ConstantSDNode>(Op2)->getZExtValue();
4665     unsigned Mask = VT.getVectorNumElements() - 1;
4666     if (Index <= Mask)
4667       return Op;
4668   }
4669
4670   // Otherwise bitcast to the equivalent integer form and insert via a GPR.
4671   MVT IntVT = MVT::getIntegerVT(VT.getScalarSizeInBits());
4672   MVT IntVecVT = MVT::getVectorVT(IntVT, VT.getVectorNumElements());
4673   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL, IntVecVT,
4674                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVecVT, Op0),
4675                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVT, Op1), Op2);
4676   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Res);
4677 }
4678
4679 SDValue
4680 SystemZTargetLowering::lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
4681                                                SelectionDAG &DAG) const {
4682   // Handle extractions of floating-point values.
4683   SDLoc DL(Op);
4684   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
4685   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
4686   EVT VT = Op.getValueType();
4687   EVT VecVT = Op0.getValueType();
4688
4689   // Extractions of constant indices can be done directly.
4690   if (auto *CIndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1)) {
4691     uint64_t Index = CIndexN->getZExtValue();
4692     unsigned Mask = VecVT.getVectorNumElements() - 1;
4693     if (Index <= Mask)
4694       return Op;
4695   }
4696
4697   // Otherwise bitcast to the equivalent integer form and extract via a GPR.
4698   MVT IntVT = MVT::getIntegerVT(VT.getSizeInBits());
4699   MVT IntVecVT = MVT::getVectorVT(IntVT, VecVT.getVectorNumElements());
4700   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, IntVT,
4701                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVecVT, Op0), Op1);
4702   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Res);
4703 }
4704
4705 SDValue
4706 SystemZTargetLowering::lowerExtendVectorInreg(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
4707                                               unsigned UnpackHigh) const {
4708   SDValue PackedOp = Op.getOperand(0);
4709   EVT OutVT = Op.getValueType();
4710   EVT InVT = PackedOp.getValueType();
4711   unsigned ToBits = OutVT.getScalarSizeInBits();
4712   unsigned FromBits = InVT.getScalarSizeInBits();
4713   do {
4714     FromBits *= 2;
4715     EVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(FromBits),
4716                                  SystemZ::VectorBits / FromBits);
4717     PackedOp = DAG.getNode(UnpackHigh, SDLoc(PackedOp), OutVT, PackedOp);
4718   } while (FromBits != ToBits);
4719   return PackedOp;
4720 }
4721
4722 SDValue SystemZTargetLowering::lowerShift(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
4723                                           unsigned ByScalar) const {
4724   // Look for cases where a vector shift can use the *_BY_SCALAR form.
4725   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
4726   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
4727   SDLoc DL(Op);
4728   EVT VT = Op.getValueType();
4729   unsigned ElemBitSize = VT.getScalarSizeInBits();
4730
4731   // See whether the shift vector is a splat represented as BUILD_VECTOR.
4732   if (auto *BVN = dyn_cast<BuildVectorSDNode>(Op1)) {
4733     APInt SplatBits, SplatUndef;
4734     unsigned SplatBitSize;
4735     bool HasAnyUndefs;
4736     // Check for constant splats.  Use ElemBitSize as the minimum element
4737     // width and reject splats that need wider elements.
4738     if (BVN->isConstantSplat(SplatBits, SplatUndef, SplatBitSize, HasAnyUndefs,
4739                              ElemBitSize, true) &&
4740         SplatBitSize == ElemBitSize) {
4741       SDValue Shift = DAG.getConstant(SplatBits.getZExtValue() & 0xfff,
4742                                       DL, MVT::i32);
4743       return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
4744     }
4745     // Check for variable splats.
4746     BitVector UndefElements;
4747     SDValue Splat = BVN->getSplatValue(&UndefElements);
4748     if (Splat) {
4749       // Since i32 is the smallest legal type, we either need a no-op
4750       // or a truncation.
4751       SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Splat);
4752       return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
4753     }
4754   }
4755
4756   // See whether the shift vector is a splat represented as SHUFFLE_VECTOR,
4757   // and the shift amount is directly available in a GPR.
4758   if (auto *VSN = dyn_cast<ShuffleVectorSDNode>(Op1)) {
4759     if (VSN->isSplat()) {
4760       SDValue VSNOp0 = VSN->getOperand(0);
4761       unsigned Index = VSN->getSplatIndex();
4762       assert(Index < VT.getVectorNumElements() &&
4763              "Splat index should be defined and in first operand");
4764       if ((Index == 0 && VSNOp0.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) ||
4765           VSNOp0.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR) {
4766         // Since i32 is the smallest legal type, we either need a no-op
4767         // or a truncation.
4768         SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32,
4769                                     VSNOp0.getOperand(Index));
4770         return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
4771       }
4772     }
4773   }
4774
4775   // Otherwise just treat the current form as legal.
4776   return Op;
4777 }
4778
4779 SDValue SystemZTargetLowering::LowerOperation(SDValue Op,
4780                                               SelectionDAG &DAG) const {
4781   switch (Op.getOpcode()) {
4782   case ISD::FRAMEADDR:
4783     return lowerFRAMEADDR(Op, DAG);
4784   case ISD::RETURNADDR:
4785     return lowerRETURNADDR(Op, DAG);
4786   case ISD::BR_CC:
4787     return lowerBR_CC(Op, DAG);
4788   case ISD::SELECT_CC:
4789     return lowerSELECT_CC(Op, DAG);
4790   case ISD::SETCC:
4791     return lowerSETCC(Op, DAG);
4792   case ISD::GlobalAddress:
4793     return lowerGlobalAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
4794   case ISD::GlobalTLSAddress:
4795     return lowerGlobalTLSAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
4796   case ISD::BlockAddress:
4797     return lowerBlockAddress(cast<BlockAddressSDNode>(Op), DAG);
4798   case ISD::JumpTable:
4799     return lowerJumpTable(cast<JumpTableSDNode>(Op), DAG);
4800   case ISD::ConstantPool:
4801     return lowerConstantPool(cast<ConstantPoolSDNode>(Op), DAG);
4802   case ISD::BITCAST:
4803     return lowerBITCAST(Op, DAG);
4804   case ISD::VASTART:
4805     return lowerVASTART(Op, DAG);
4806   case ISD::VACOPY:
4807     return lowerVACOPY(Op, DAG);
4808   case ISD::DYNAMIC_STACKALLOC:
4809     return lowerDYNAMIC_STACKALLOC(Op, DAG);
4810   case ISD::GET_DYNAMIC_AREA_OFFSET:
4811     return lowerGET_DYNAMIC_AREA_OFFSET(Op, DAG);
4812   case ISD::SMUL_LOHI:
4813     return lowerSMUL_LOHI(Op, DAG);
4814   case ISD::UMUL_LOHI:
4815     return lowerUMUL_LOHI(Op, DAG);
4816   case ISD::SDIVREM:
4817     return lowerSDIVREM(Op, DAG);
4818   case ISD::UDIVREM:
4819     return lowerUDIVREM(Op, DAG);
4820   case ISD::SADDO:
4821   case ISD::SSUBO:
4822   case ISD::UADDO:
4823   case ISD::USUBO:
4824     return lowerXALUO(Op, DAG);
4825   case ISD::ADDCARRY:
4826   case ISD::SUBCARRY:
4827     return lowerADDSUBCARRY(Op, DAG);
4828   case ISD::OR:
4829     return lowerOR(Op, DAG);
4830   case ISD::CTPOP:
4831     return lowerCTPOP(Op, DAG);
4832   case ISD::ATOMIC_FENCE:
4833     return lowerATOMIC_FENCE(Op, DAG);
4834   case ISD::ATOMIC_SWAP:
4835     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_SWAPW);
4836   case ISD::ATOMIC_STORE:
4837     return lowerATOMIC_STORE(Op, DAG);
4838   case ISD::ATOMIC_LOAD:
4839     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG);
4840   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
4841     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD);
4842   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
4843     return lowerATOMIC_LOAD_SUB(Op, DAG);
4844   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
4845     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND);
4846   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
4847     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_OR);
4848   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
4849     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_XOR);
4850   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
4851     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND);
4852   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
4853     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MIN);
4854   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
4855     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MAX);
4856   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
4857     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMIN);
4858   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX:
4859     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMAX);
4860   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS:
4861     return lowerATOMIC_CMP_SWAP(Op, DAG);
4862   case ISD::STACKSAVE:
4863     return lowerSTACKSAVE(Op, DAG);
4864   case ISD::STACKRESTORE:
4865     return lowerSTACKRESTORE(Op, DAG);
4866   case ISD::PREFETCH:
4867     return lowerPREFETCH(Op, DAG);
4868   case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN:
4869     return lowerINTRINSIC_W_CHAIN(Op, DAG);
4870   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN:
4871     return lowerINTRINSIC_WO_CHAIN(Op, DAG);
4872   case ISD::BUILD_VECTOR:
4873     return lowerBUILD_VECTOR(Op, DAG);
4874   case ISD::VECTOR_SHUFFLE:
4875     return lowerVECTOR_SHUFFLE(Op, DAG);
4876   case ISD::SCALAR_TO_VECTOR:
4877     return lowerSCALAR_TO_VECTOR(Op, DAG);
4878   case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
4879     return lowerINSERT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
4880   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
4881     return lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
4882   case ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG:
4883     return lowerExtendVectorInreg(Op, DAG, SystemZISD::UNPACK_HIGH);
4884   case ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG:
4885     return lowerExtendVectorInreg(Op, DAG, SystemZISD::UNPACKL_HIGH);
4886   case ISD::SHL:
4887     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSHL_BY_SCALAR);
4888   case ISD::SRL:
4889     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSRL_BY_SCALAR);
4890   case ISD::SRA:
4891     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSRA_BY_SCALAR);
4892   default:
4893     llvm_unreachable("Unexpected node to lower");
4894   }
4895 }
4896
4897 // Lower operations with invalid operand or result types (currently used
4898 // only for 128-bit integer types).
4899
4900 static SDValue lowerI128ToGR128(SelectionDAG &DAG, SDValue In) {
4901   SDLoc DL(In);
4902   SDValue Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i64, In,
4903                            DAG.getIntPtrConstant(0, DL));
4904   SDValue Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i64, In,
4905                            DAG.getIntPtrConstant(1, DL));
4906   SDNode *Pair = DAG.getMachineNode(SystemZ::PAIR128, DL,
4907                                     MVT::Untyped, Hi, Lo);
4908   return SDValue(Pair, 0);
4909 }
4910
4911 static SDValue lowerGR128ToI128(SelectionDAG &DAG, SDValue In) {
4912   SDLoc DL(In);
4913   SDValue Hi = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_h64,
4914                                           DL, MVT::i64, In);
4915   SDValue Lo = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_l64,
4916                                           DL, MVT::i64, In);
4917   return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, MVT::i128, Lo, Hi);
4918 }
4919
4920 void
4921 SystemZTargetLowering::LowerOperationWrapper(SDNode *N,
4922                                              SmallVectorImpl<SDValue> &Results,
4923                                              SelectionDAG &DAG) const {
4924   switch (N->getOpcode()) {
4925   case ISD::ATOMIC_LOAD: {
4926     SDLoc DL(N);
4927     SDVTList Tys = DAG.getVTList(MVT::Untyped, MVT::Other);
4928     SDValue Ops[] = { N->getOperand(0), N->getOperand(1) };
4929     MachineMemOperand *MMO = cast<AtomicSDNode>(N)->getMemOperand();
4930     SDValue Res = DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::ATOMIC_LOAD_128,
4931                                           DL, Tys, Ops, MVT::i128, MMO);
4932     Results.push_back(lowerGR128ToI128(DAG, Res));
4933     Results.push_back(Res.getValue(1));
4934     break;
4935   }
4936   case ISD::ATOMIC_STORE: {
4937     SDLoc DL(N);
4938     SDVTList Tys = DAG.getVTList(MVT::Other);
4939     SDValue Ops[] = { N->getOperand(0),
4940                       lowerI128ToGR128(DAG, N->getOperand(2)),
4941                       N->getOperand(1) };
4942     MachineMemOperand *MMO = cast<AtomicSDNode>(N)->getMemOperand();
4943     SDValue Res = DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::ATOMIC_STORE_128,
4944                                           DL, Tys, Ops, MVT::i128, MMO);
4945     // We have to enforce sequential consistency by performing a
4946     // serialization operation after the store.
4947     if (cast<AtomicSDNode>(N)->getOrdering() ==
4948         AtomicOrdering::SequentiallyConsistent)
4949       Res = SDValue(DAG.getMachineNode(SystemZ::Serialize, DL,
4950                                        MVT::Other, Res), 0);
4951     Results.push_back(Res);
4952     break;
4953   }
4954   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS: {
4955     SDLoc DL(N);
4956     SDVTList Tys = DAG.getVTList(MVT::Untyped, MVT::i32, MVT::Other);
4957     SDValue Ops[] = { N->getOperand(0), N->getOperand(1),
4958                       lowerI128ToGR128(DAG, N->getOperand(2)),
4959                       lowerI128ToGR128(DAG, N->getOperand(3)) };
4960     MachineMemOperand *MMO = cast<AtomicSDNode>(N)->getMemOperand();
4961     SDValue Res = DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::ATOMIC_CMP_SWAP_128,
4962                                           DL, Tys, Ops, MVT::i128, MMO);
4963     SDValue Success = emitSETCC(DAG, DL, Res.getValue(1),
4964                                 SystemZ::CCMASK_CS, SystemZ::CCMASK_CS_EQ);
4965     Success = DAG.getZExtOrTrunc(Success, DL, N->getValueType(1));
4966     Results.push_back(lowerGR128ToI128(DAG, Res));
4967     Results.push_back(Success);
4968     Results.push_back(Res.getValue(2));
4969     break;
4970   }
4971   default:
4972     llvm_unreachable("Unexpected node to lower");
4973   }
4974 }
4975
4976 void
4977 SystemZTargetLowering::ReplaceNodeResults(SDNode *N,
4978                                           SmallVectorImpl<SDValue> &Results,
4979                                           SelectionDAG &DAG) const {
4980   return LowerOperationWrapper(N, Results, DAG);
4981 }
4982
4983 const char *SystemZTargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
4984 #define OPCODE(NAME) case SystemZISD::NAME: return "SystemZISD::" #NAME
4985   switch ((SystemZISD::NodeType)Opcode) {
4986     case SystemZISD::FIRST_NUMBER: break;
4987     OPCODE(RET_FLAG);
4988     OPCODE(CALL);
4989     OPCODE(SIBCALL);
4990     OPCODE(TLS_GDCALL);
4991     OPCODE(TLS_LDCALL);
4992     OPCODE(PCREL_WRAPPER);
4993     OPCODE(PCREL_OFFSET);
4994     OPCODE(IABS);
4995     OPCODE(ICMP);
4996     OPCODE(FCMP);
4997     OPCODE(TM);
4998     OPCODE(BR_CCMASK);
4999     OPCODE(SELECT_CCMASK);
5000     OPCODE(ADJDYNALLOC);
5001     OPCODE(POPCNT);
5002     OPCODE(SMUL_LOHI);
5003     OPCODE(UMUL_LOHI);
5004     OPCODE(SDIVREM);
5005     OPCODE(UDIVREM);
5006     OPCODE(SADDO);
5007     OPCODE(SSUBO);
5008     OPCODE(UADDO);
5009     OPCODE(USUBO);
5010     OPCODE(ADDCARRY);
5011     OPCODE(SUBCARRY);
5012     OPCODE(GET_CCMASK);
5013     OPCODE(MVC);
5014     OPCODE(MVC_LOOP);
5015     OPCODE(NC);
5016     OPCODE(NC_LOOP);
5017     OPCODE(OC);
5018     OPCODE(OC_LOOP);
5019     OPCODE(XC);
5020     OPCODE(XC_LOOP);
5021     OPCODE(CLC);
5022     OPCODE(CLC_LOOP);
5023     OPCODE(STPCPY);
5024     OPCODE(STRCMP);
5025     OPCODE(SEARCH_STRING);
5026     OPCODE(IPM);
5027     OPCODE(MEMBARRIER);
5028     OPCODE(TBEGIN);
5029     OPCODE(TBEGIN_NOFLOAT);
5030     OPCODE(TEND);
5031     OPCODE(BYTE_MASK);
5032     OPCODE(ROTATE_MASK);
5033     OPCODE(REPLICATE);
5034     OPCODE(JOIN_DWORDS);
5035     OPCODE(SPLAT);
5036     OPCODE(MERGE_HIGH);
5037     OPCODE(MERGE_LOW);
5038     OPCODE(SHL_DOUBLE);
5039     OPCODE(PERMUTE_DWORDS);
5040     OPCODE(PERMUTE);
5041     OPCODE(PACK);
5042     OPCODE(PACKS_CC);
5043     OPCODE(PACKLS_CC);
5044     OPCODE(UNPACK_HIGH);
5045     OPCODE(UNPACKL_HIGH);
5046     OPCODE(UNPACK_LOW);
5047     OPCODE(UNPACKL_LOW);
5048     OPCODE(VSHL_BY_SCALAR);
5049     OPCODE(VSRL_BY_SCALAR);
5050     OPCODE(VSRA_BY_SCALAR);
5051     OPCODE(VSUM);
5052     OPCODE(VICMPE);
5053     OPCODE(VICMPH);
5054     OPCODE(VICMPHL);
5055     OPCODE(VICMPES);
5056     OPCODE(VICMPHS);
5057     OPCODE(VICMPHLS);
5058     OPCODE(VFCMPE);
5059     OPCODE(VFCMPH);
5060     OPCODE(VFCMPHE);
5061     OPCODE(VFCMPES);
5062     OPCODE(VFCMPHS);
5063     OPCODE(VFCMPHES);
5064     OPCODE(VFTCI);
5065     OPCODE(VEXTEND);
5066     OPCODE(VROUND);
5067     OPCODE(VTM);
5068     OPCODE(VFAE_CC);
5069     OPCODE(VFAEZ_CC);
5070     OPCODE(VFEE_CC);
5071     OPCODE(VFEEZ_CC);
5072     OPCODE(VFENE_CC);
5073     OPCODE(VFENEZ_CC);
5074     OPCODE(VISTR_CC);
5075     OPCODE(VSTRC_CC);
5076     OPCODE(VSTRCZ_CC);
5077     OPCODE(TDC);
5078     OPCODE(ATOMIC_SWAPW);
5079     OPCODE(ATOMIC_LOADW_ADD);
5080     OPCODE(ATOMIC_LOADW_SUB);
5081     OPCODE(ATOMIC_LOADW_AND);
5082     OPCODE(ATOMIC_LOADW_OR);
5083     OPCODE(ATOMIC_LOADW_XOR);
5084     OPCODE(ATOMIC_LOADW_NAND);
5085     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MIN);
5086     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MAX);
5087     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMIN);
5088     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMAX);
5089     OPCODE(ATOMIC_CMP_SWAPW);
5090     OPCODE(ATOMIC_CMP_SWAP);
5091     OPCODE(ATOMIC_LOAD_128);
5092     OPCODE(ATOMIC_STORE_128);
5093     OPCODE(ATOMIC_CMP_SWAP_128);
5094     OPCODE(LRV);
5095     OPCODE(STRV);
5096     OPCODE(PREFETCH);
5097   }
5098   return nullptr;
5099 #undef OPCODE
5100 }
5101
5102 // Return true if VT is a vector whose elements are a whole number of bytes
5103 // in width. Also check for presence of vector support.
5104 bool SystemZTargetLowering::canTreatAsByteVector(EVT VT) const {
5105   if (!Subtarget.hasVector())
5106     return false;
5107
5108   return VT.isVector() && VT.getScalarSizeInBits() % 8 == 0 && VT.isSimple();
5109 }
5110
5111 // Try to simplify an EXTRACT_VECTOR_ELT from a vector of type VecVT
5112 // producing a result of type ResVT.  Op is a possibly bitcast version
5113 // of the input vector and Index is the index (based on type VecVT) that
5114 // should be extracted.  Return the new extraction if a simplification
5115 // was possible or if Force is true.
5116 SDValue SystemZTargetLowering::combineExtract(const SDLoc &DL, EVT ResVT,
5117                                               EVT VecVT, SDValue Op,
5118                                               unsigned Index,
5119                                               DAGCombinerInfo &DCI,
5120                                               bool Force) const {
5121   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5122
5123   // The number of bytes being extracted.
5124   unsigned BytesPerElement = VecVT.getVectorElementType().getStoreSize();
5125
5126   for (;;) {
5127     unsigned Opcode = Op.getOpcode();
5128     if (Opcode == ISD::BITCAST)
5129       // Look through bitcasts.
5130       Op = Op.getOperand(0);
5131     else if ((Opcode == ISD::VECTOR_SHUFFLE || Opcode == SystemZISD::SPLAT) &&
5132              canTreatAsByteVector(Op.getValueType())) {
5133       // Get a VPERM-like permute mask and see whether the bytes covered
5134       // by the extracted element are a contiguous sequence from one
5135       // source operand.
5136       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> Bytes;
5137       if (!getVPermMask(Op, Bytes))
5138         break;
5139       int First;
5140       if (!getShuffleInput(Bytes, Index * BytesPerElement,
5141                            BytesPerElement, First))
5142         break;
5143       if (First < 0)
5144         return DAG.getUNDEF(ResVT);
5145       // Make sure the contiguous sequence starts at a multiple of the
5146       // original element size.
5147       unsigned Byte = unsigned(First) % Bytes.size();
5148       if (Byte % BytesPerElement != 0)
5149         break;
5150       // We can get the extracted value directly from an input.
5151       Index = Byte / BytesPerElement;
5152       Op = Op.getOperand(unsigned(First) / Bytes.size());
5153       Force = true;
5154     } else if (Opcode == ISD::BUILD_VECTOR &&
5155                canTreatAsByteVector(Op.getValueType())) {
5156       // We can only optimize this case if the BUILD_VECTOR elements are
5157       // at least as wide as the extracted value.
5158       EVT OpVT = Op.getValueType();
5159       unsigned OpBytesPerElement = OpVT.getVectorElementType().getStoreSize();
5160       if (OpBytesPerElement < BytesPerElement)
5161         break;
5162       // Make sure that the least-significant bit of the extracted value
5163       // is the least significant bit of an input.
5164       unsigned End = (Index + 1) * BytesPerElement;
5165       if (End % OpBytesPerElement != 0)
5166         break;
5167       // We're extracting the low part of one operand of the BUILD_VECTOR.
5168       Op = Op.getOperand(End / OpBytesPerElement - 1);
5169       if (!Op.getValueType().isInteger()) {
5170         EVT VT = MVT::getIntegerVT(Op.getValueSizeInBits());
5171         Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
5172         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
5173       }
5174       EVT VT = MVT::getIntegerVT(ResVT.getSizeInBits());
5175       Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Op);
5176       if (VT != ResVT) {
5177         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
5178         Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, ResVT, Op);
5179       }
5180       return Op;
5181     } else if ((Opcode == ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG ||
5182                 Opcode == ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG ||
5183                 Opcode == ISD::ANY_EXTEND_VECTOR_INREG) &&
5184                canTreatAsByteVector(Op.getValueType()) &&
5185                canTreatAsByteVector(Op.getOperand(0).getValueType())) {
5186       // Make sure that only the unextended bits are significant.
5187       EVT ExtVT = Op.getValueType();
5188       EVT OpVT = Op.getOperand(0).getValueType();
5189       unsigned ExtBytesPerElement = ExtVT.getVectorElementType().getStoreSize();
5190       unsigned OpBytesPerElement = OpVT.getVectorElementType().getStoreSize();
5191       unsigned Byte = Index * BytesPerElement;
5192       unsigned SubByte = Byte % ExtBytesPerElement;
5193       unsigned MinSubByte = ExtBytesPerElement - OpBytesPerElement;
5194       if (SubByte < MinSubByte ||
5195           SubByte + BytesPerElement > ExtBytesPerElement)
5196         break;
5197       // Get the byte offset of the unextended element
5198       Byte = Byte / ExtBytesPerElement * OpBytesPerElement;
5199       // ...then add the byte offset relative to that element.
5200       Byte += SubByte - MinSubByte;
5201       if (Byte % BytesPerElement != 0)
5202         break;
5203       Op = Op.getOperand(0);
5204       Index = Byte / BytesPerElement;
5205       Force = true;
5206     } else
5207       break;
5208   }
5209   if (Force) {
5210     if (Op.getValueType() != VecVT) {
5211       Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VecVT, Op);
5212       DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
5213     }
5214     return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, ResVT, Op,
5215                        DAG.getConstant(Index, DL, MVT::i32));
5216   }
5217   return SDValue();
5218 }
5219
5220 // Optimize vector operations in scalar value Op on the basis that Op
5221 // is truncated to TruncVT.
5222 SDValue SystemZTargetLowering::combineTruncateExtract(
5223     const SDLoc &DL, EVT TruncVT, SDValue Op, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5224   // If we have (trunc (extract_vector_elt X, Y)), try to turn it into
5225   // (extract_vector_elt (bitcast X), Y'), where (bitcast X) has elements
5226   // of type TruncVT.
5227   if (Op.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
5228       TruncVT.getSizeInBits() % 8 == 0) {
5229     SDValue Vec = Op.getOperand(0);
5230     EVT VecVT = Vec.getValueType();
5231     if (canTreatAsByteVector(VecVT)) {
5232       if (auto *IndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) {
5233         unsigned BytesPerElement = VecVT.getVectorElementType().getStoreSize();
5234         unsigned TruncBytes = TruncVT.getStoreSize();
5235         if (BytesPerElement % TruncBytes == 0) {
5236           // Calculate the value of Y' in the above description.  We are
5237           // splitting the original elements into Scale equal-sized pieces
5238           // and for truncation purposes want the last (least-significant)
5239           // of these pieces for IndexN.  This is easiest to do by calculating
5240           // the start index of the following element and then subtracting 1.
5241           unsigned Scale = BytesPerElement / TruncBytes;
5242           unsigned NewIndex = (IndexN->getZExtValue() + 1) * Scale - 1;
5243
5244           // Defer the creation of the bitcast from X to combineExtract,
5245           // which might be able to optimize the extraction.
5246           VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(TruncBytes * 8),
5247                                    VecVT.getStoreSize() / TruncBytes);
5248           EVT ResVT = (TruncBytes < 4 ? MVT::i32 : TruncVT);
5249           return combineExtract(DL, ResVT, VecVT, Vec, NewIndex, DCI, true);
5250         }
5251       }
5252     }
5253   }
5254   return SDValue();
5255 }
5256
5257 SDValue SystemZTargetLowering::combineZERO_EXTEND(
5258     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5259   // Convert (zext (select_ccmask C1, C2)) into (select_ccmask C1', C2')
5260   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5261   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5262   EVT VT = N->getValueType(0);
5263   if (N0.getOpcode() == SystemZISD::SELECT_CCMASK) {
5264     auto *TrueOp = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(0));
5265     auto *FalseOp = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
5266     if (TrueOp && FalseOp) {
5267       SDLoc DL(N0);
5268       SDValue Ops[] = { DAG.getConstant(TrueOp->getZExtValue(), DL, VT),
5269                         DAG.getConstant(FalseOp->getZExtValue(), DL, VT),
5270                         N0.getOperand(2), N0.getOperand(3), N0.getOperand(4) };
5271       SDValue NewSelect = DAG.getNode(SystemZISD::SELECT_CCMASK, DL, VT, Ops);
5272       // If N0 has multiple uses, change other uses as well.
5273       if (!N0.hasOneUse()) {
5274         SDValue TruncSelect =
5275           DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, N0.getValueType(), NewSelect);
5276         DCI.CombineTo(N0.getNode(), TruncSelect);
5277       }
5278       return NewSelect;
5279     }
5280   }
5281   return SDValue();
5282 }
5283
5284 SDValue SystemZTargetLowering::combineSIGN_EXTEND_INREG(
5285     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5286   // Convert (sext_in_reg (setcc LHS, RHS, COND), i1)
5287   // and (sext_in_reg (any_extend (setcc LHS, RHS, COND)), i1)
5288   // into (select_cc LHS, RHS, -1, 0, COND)
5289   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5290   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5291   EVT VT = N->getValueType(0);
5292   EVT EVT = cast<VTSDNode>(N->getOperand(1))->getVT();
5293   if (N0.hasOneUse() && N0.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND)
5294     N0 = N0.getOperand(0);
5295   if (EVT == MVT::i1 && N0.hasOneUse() && N0.getOpcode() == ISD::SETCC) {
5296     SDLoc DL(N0);
5297     SDValue Ops[] = { N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
5298                       DAG.getConstant(-1, DL, VT), DAG.getConstant(0, DL, VT),
5299                       N0.getOperand(2) };
5300     return DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, DL, VT, Ops);
5301   }
5302   return SDValue();
5303 }
5304
5305 SDValue SystemZTargetLowering::combineSIGN_EXTEND(
5306     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5307   // Convert (sext (ashr (shl X, C1), C2)) to
5308   // (ashr (shl (anyext X), C1'), C2')), since wider shifts are as
5309   // cheap as narrower ones.
5310   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5311   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5312   EVT VT = N->getValueType(0);
5313   if (N0.hasOneUse() && N0.getOpcode() == ISD::SRA) {
5314     auto *SraAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
5315     SDValue Inner = N0.getOperand(0);
5316     if (SraAmt && Inner.hasOneUse() && Inner.getOpcode() == ISD::SHL) {
5317       if (auto *ShlAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(Inner.getOperand(1))) {
5318         unsigned Extra = (VT.getSizeInBits() - N0.getValueSizeInBits());
5319         unsigned NewShlAmt = ShlAmt->getZExtValue() + Extra;
5320         unsigned NewSraAmt = SraAmt->getZExtValue() + Extra;
5321         EVT ShiftVT = N0.getOperand(1).getValueType();
5322         SDValue Ext = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SDLoc(Inner), VT,
5323                                   Inner.getOperand(0));
5324         SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(Inner), VT, Ext,
5325                                   DAG.getConstant(NewShlAmt, SDLoc(Inner),
5326                                                   ShiftVT));
5327         return DAG.getNode(ISD::SRA, SDLoc(N0), VT, Shl,
5328                            DAG.getConstant(NewSraAmt, SDLoc(N0), ShiftVT));
5329       }
5330     }
5331   }
5332   return SDValue();
5333 }
5334
5335 SDValue SystemZTargetLowering::combineMERGE(
5336     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5337   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5338   unsigned Opcode = N->getOpcode();
5339   SDValue Op0 = N->getOperand(0);
5340   SDValue Op1 = N->getOperand(1);
5341   if (Op0.getOpcode() == ISD::BITCAST)
5342     Op0 = Op0.getOperand(0);
5343   if (Op0.getOpcode() == SystemZISD::BYTE_MASK &&
5344       cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(0))->getZExtValue() == 0) {
5345     // (z_merge_* 0, 0) -> 0.  This is mostly useful for using VLLEZF
5346     // for v4f32.
5347     if (Op1 == N->getOperand(0))
5348       return Op1;
5349     // (z_merge_? 0, X) -> (z_unpackl_? 0, X).
5350     EVT VT = Op1.getValueType();
5351     unsigned ElemBytes = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
5352     if (ElemBytes <= 4) {
5353       Opcode = (Opcode == SystemZISD::MERGE_HIGH ?
5354                 SystemZISD::UNPACKL_HIGH : SystemZISD::UNPACKL_LOW);
5355       EVT InVT = VT.changeVectorElementTypeToInteger();
5356       EVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(ElemBytes * 16),
5357                                    SystemZ::VectorBytes / ElemBytes / 2);
5358       if (VT != InVT) {
5359         Op1 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SDLoc(N), InVT, Op1);
5360         DCI.AddToWorklist(Op1.getNode());
5361       }
5362       SDValue Op = DAG.getNode(Opcode, SDLoc(N), OutVT, Op1);
5363       DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
5364       return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SDLoc(N), VT, Op);
5365     }
5366   }
5367   return SDValue();
5368 }
5369
5370 SDValue SystemZTargetLowering::combineLOAD(
5371     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5372   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5373   EVT LdVT = N->getValueType(0);
5374   if (LdVT.isVector() || LdVT.isInteger())
5375     return SDValue();
5376   // Transform a scalar load that is REPLICATEd as well as having other
5377   // use(s) to the form where the other use(s) use the first element of the
5378   // REPLICATE instead of the load. Otherwise instruction selection will not
5379   // produce a VLREP. Avoid extracting to a GPR, so only do this for floating
5380   // point loads.
5381
5382   SDValue Replicate;
5383   SmallVector<SDNode*, 8> OtherUses;
5384   for (SDNode::use_iterator UI = N->use_begin(), UE = N->use_end();
5385        UI != UE; ++UI) {
5386     if (UI->getOpcode() == SystemZISD::REPLICATE) {
5387       if (Replicate)
5388         return SDValue(); // Should never happen
5389       Replicate = SDValue(*UI, 0);
5390     }
5391     else if (UI.getUse().getResNo() == 0)
5392       OtherUses.push_back(*UI);
5393   }
5394   if (!Replicate || OtherUses.empty())
5395     return SDValue();
5396
5397   SDLoc DL(N);
5398   SDValue Extract0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, LdVT,
5399                               Replicate, DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
5400   // Update uses of the loaded Value while preserving old chains.
5401   for (SDNode *U : OtherUses) {
5402     SmallVector<SDValue, 8> Ops;
5403     for (SDValue Op : U->ops())
5404       Ops.push_back((Op.getNode() == N && Op.getResNo() == 0) ? Extract0 : Op);
5405     DAG.UpdateNodeOperands(U, Ops);
5406   }
5407   return SDValue(N, 0);
5408 }
5409
5410 SDValue SystemZTargetLowering::combineSTORE(
5411     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5412   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5413   auto *SN = cast<StoreSDNode>(N);
5414   auto &Op1 = N->getOperand(1);
5415   EVT MemVT = SN->getMemoryVT();
5416   // If we have (truncstoreiN (extract_vector_elt X, Y), Z) then it is better
5417   // for the extraction to be done on a vMiN value, so that we can use VSTE.
5418   // If X has wider elements then convert it to:
5419   // (truncstoreiN (extract_vector_elt (bitcast X), Y2), Z).
5420   if (MemVT.isInteger() && SN->isTruncatingStore()) {
5421     if (SDValue Value =
5422             combineTruncateExtract(SDLoc(N), MemVT, SN->getValue(), DCI)) {
5423       DCI.AddToWorklist(Value.getNode());
5424
5425       // Rewrite the store with the new form of stored value.
5426       return DAG.getTruncStore(SN->getChain(), SDLoc(SN), Value,
5427                                SN->getBasePtr(), SN->getMemoryVT(),
5428                                SN->getMemOperand());
5429     }
5430   }
5431   // Combine STORE (BSWAP) into STRVH/STRV/STRVG
5432   if (!SN->isTruncatingStore() &&
5433       Op1.getOpcode() == ISD::BSWAP &&
5434       Op1.getNode()->hasOneUse() &&
5435       (Op1.getValueType() == MVT::i16 ||
5436        Op1.getValueType() == MVT::i32 ||
5437        Op1.getValueType() == MVT::i64)) {
5438
5439       SDValue BSwapOp = Op1.getOperand(0);
5440
5441       if (BSwapOp.getValueType() == MVT::i16)
5442         BSwapOp = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SDLoc(N), MVT::i32, BSwapOp);
5443
5444       SDValue Ops[] = {
5445         N->getOperand(0), BSwapOp, N->getOperand(2)
5446       };
5447
5448       return
5449         DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::STRV, SDLoc(N), DAG.getVTList(MVT::Other),
5450                                 Ops, MemVT, SN->getMemOperand());
5451     }
5452   return SDValue();
5453 }
5454
5455 SDValue SystemZTargetLowering::combineEXTRACT_VECTOR_ELT(
5456     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5457
5458   if (!Subtarget.hasVector())
5459     return SDValue();
5460
5461   // Try to simplify a vector extraction.
5462   if (auto *IndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))) {
5463     SDValue Op0 = N->getOperand(0);
5464     EVT VecVT = Op0.getValueType();
5465     return combineExtract(SDLoc(N), N->getValueType(0), VecVT, Op0,
5466                           IndexN->getZExtValue(), DCI, false);
5467   }
5468   return SDValue();
5469 }
5470
5471 SDValue SystemZTargetLowering::combineJOIN_DWORDS(
5472     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5473   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5474   // (join_dwords X, X) == (replicate X)
5475   if (N->getOperand(0) == N->getOperand(1))
5476     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, SDLoc(N), N->getValueType(0),
5477                        N->getOperand(0));
5478   return SDValue();
5479 }
5480
5481 SDValue SystemZTargetLowering::combineFP_ROUND(
5482     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5483   // (fpround (extract_vector_elt X 0))
5484   // (fpround (extract_vector_elt X 1)) ->
5485   // (extract_vector_elt (VROUND X) 0)
5486   // (extract_vector_elt (VROUND X) 2)
5487   //
5488   // This is a special case since the target doesn't really support v2f32s.
5489   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5490   SDValue Op0 = N->getOperand(0);
5491   if (N->getValueType(0) == MVT::f32 &&
5492       Op0.hasOneUse() &&
5493       Op0.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
5494       Op0.getOperand(0).getValueType() == MVT::v2f64 &&
5495       Op0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
5496       cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(1))->getZExtValue() == 0) {
5497     SDValue Vec = Op0.getOperand(0);
5498     for (auto *U : Vec->uses()) {
5499       if (U != Op0.getNode() &&
5500           U->hasOneUse() &&
5501           U->getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
5502           U->getOperand(0) == Vec &&
5503           U->getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
5504           cast<ConstantSDNode>(U->getOperand(1))->getZExtValue() == 1) {
5505         SDValue OtherRound = SDValue(*U->use_begin(), 0);
5506         if (OtherRound.getOpcode() == ISD::FP_ROUND &&
5507             OtherRound.getOperand(0) == SDValue(U, 0) &&
5508             OtherRound.getValueType() == MVT::f32) {
5509           SDValue VRound = DAG.getNode(SystemZISD::VROUND, SDLoc(N),
5510                                        MVT::v4f32, Vec);
5511           DCI.AddToWorklist(VRound.getNode());
5512           SDValue Extract1 =
5513             DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(U), MVT::f32,
5514                         VRound, DAG.getConstant(2, SDLoc(U), MVT::i32));
5515           DCI.AddToWorklist(Extract1.getNode());
5516           DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(OtherRound, Extract1);
5517           SDValue Extract0 =
5518             DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(Op0), MVT::f32,
5519                         VRound, DAG.getConstant(0, SDLoc(Op0), MVT::i32));
5520           return Extract0;
5521         }
5522       }
5523     }
5524   }
5525   return SDValue();
5526 }
5527
5528 SDValue SystemZTargetLowering::combineFP_EXTEND(
5529     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5530   // (fpextend (extract_vector_elt X 0))
5531   // (fpextend (extract_vector_elt X 2)) ->
5532   // (extract_vector_elt (VEXTEND X) 0)
5533   // (extract_vector_elt (VEXTEND X) 1)
5534   //
5535   // This is a special case since the target doesn't really support v2f32s.
5536   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5537   SDValue Op0 = N->getOperand(0);
5538   if (N->getValueType(0) == MVT::f64 &&
5539       Op0.hasOneUse() &&
5540       Op0.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
5541       Op0.getOperand(0).getValueType() == MVT::v4f32 &&
5542       Op0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
5543       cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(1))->getZExtValue() == 0) {
5544     SDValue Vec = Op0.getOperand(0);
5545     for (auto *U : Vec->uses()) {
5546       if (U != Op0.getNode() &&
5547           U->hasOneUse() &&
5548           U->getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
5549           U->getOperand(0) == Vec &&
5550           U->getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
5551           cast<ConstantSDNode>(U->getOperand(1))->getZExtValue() == 2) {
5552         SDValue OtherExtend = SDValue(*U->use_begin(), 0);
5553         if (OtherExtend.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND &&
5554             OtherExtend.getOperand(0) == SDValue(U, 0) &&
5555             OtherExtend.getValueType() == MVT::f64) {
5556           SDValue VExtend = DAG.getNode(SystemZISD::VEXTEND, SDLoc(N),
5557                                         MVT::v2f64, Vec);
5558           DCI.AddToWorklist(VExtend.getNode());
5559           SDValue Extract1 =
5560             DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(U), MVT::f64,
5561                         VExtend, DAG.getConstant(1, SDLoc(U), MVT::i32));
5562           DCI.AddToWorklist(Extract1.getNode());
5563           DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(OtherExtend, Extract1);
5564           SDValue Extract0 =
5565             DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(Op0), MVT::f64,
5566                         VExtend, DAG.getConstant(0, SDLoc(Op0), MVT::i32));
5567           return Extract0;
5568         }
5569       }
5570     }
5571   }
5572   return SDValue();
5573 }
5574
5575 SDValue SystemZTargetLowering::combineBSWAP(
5576     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5577   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5578   // Combine BSWAP (LOAD) into LRVH/LRV/LRVG
5579   if (ISD::isNON_EXTLoad(N->getOperand(0).getNode()) &&
5580       N->getOperand(0).hasOneUse() &&
5581       (N->getValueType(0) == MVT::i16 || N->getValueType(0) == MVT::i32 ||
5582        N->getValueType(0) == MVT::i64)) {
5583       SDValue Load = N->getOperand(0);
5584       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(Load);
5585
5586       // Create the byte-swapping load.
5587       SDValue Ops[] = {
5588         LD->getChain(),    // Chain
5589         LD->getBasePtr()   // Ptr
5590       };
5591       EVT LoadVT = N->getValueType(0);
5592       if (LoadVT == MVT::i16)
5593         LoadVT = MVT::i32;
5594       SDValue BSLoad =
5595         DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::LRV, SDLoc(N),
5596                                 DAG.getVTList(LoadVT, MVT::Other),
5597                                 Ops, LD->getMemoryVT(), LD->getMemOperand());
5598
5599       // If this is an i16 load, insert the truncate.
5600       SDValue ResVal = BSLoad;
5601       if (N->getValueType(0) == MVT::i16)
5602         ResVal = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), MVT::i16, BSLoad);
5603
5604       // First, combine the bswap away.  This makes the value produced by the
5605       // load dead.
5606       DCI.CombineTo(N, ResVal);
5607
5608       // Next, combine the load away, we give it a bogus result value but a real
5609       // chain result.  The result value is dead because the bswap is dead.
5610       DCI.CombineTo(Load.getNode(), ResVal, BSLoad.getValue(1));
5611
5612       // Return N so it doesn't get rechecked!
5613       return SDValue(N, 0);
5614     }
5615   return SDValue();
5616 }
5617
5618 static bool combineCCMask(SDValue &CCReg, int &CCValid, int &CCMask) {
5619   // We have a SELECT_CCMASK or BR_CCMASK comparing the condition code
5620   // set by the CCReg instruction using the CCValid / CCMask masks,
5621   // If the CCReg instruction is itself a ICMP testing the condition
5622   // code set by some other instruction, see whether we can directly
5623   // use that condition code.
5624
5625   // Verify that we have an ICMP against some constant.
5626   if (CCValid != SystemZ::CCMASK_ICMP)
5627     return false;
5628   auto *ICmp = CCReg.getNode();
5629   if (ICmp->getOpcode() != SystemZISD::ICMP)
5630     return false;
5631   auto *CompareLHS = ICmp->getOperand(0).getNode();
5632   auto *CompareRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(ICmp->getOperand(1));
5633   if (!CompareRHS)
5634     return false;
5635
5636   // Optimize the case where CompareLHS is a SELECT_CCMASK.
5637   if (CompareLHS->getOpcode() == SystemZISD::SELECT_CCMASK) {
5638     // Verify that we have an appropriate mask for a EQ or NE comparison.
5639     bool Invert = false;
5640     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5641       Invert = !Invert;
5642     else if (CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
5643       return false;
5644
5645     // Verify that the ICMP compares against one of select values.
5646     auto *TrueVal = dyn_cast<ConstantSDNode>(CompareLHS->getOperand(0));
5647     if (!TrueVal)
5648       return false;
5649     auto *FalseVal = dyn_cast<ConstantSDNode>(CompareLHS->getOperand(1));
5650     if (!FalseVal)
5651       return false;
5652     if (CompareRHS->getZExtValue() == FalseVal->getZExtValue())
5653       Invert = !Invert;
5654     else if (CompareRHS->getZExtValue() != TrueVal->getZExtValue())
5655       return false;
5656
5657     // Compute the effective CC mask for the new branch or select.
5658     auto *NewCCValid = dyn_cast<ConstantSDNode>(CompareLHS->getOperand(2));
5659     auto *NewCCMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(CompareLHS->getOperand(3));
5660     if (!NewCCValid || !NewCCMask)
5661       return false;
5662     CCValid = NewCCValid->getZExtValue();
5663     CCMask = NewCCMask->getZExtValue();
5664     if (Invert)
5665       CCMask ^= CCValid;
5666
5667     // Return the updated CCReg link.
5668     CCReg = CompareLHS->getOperand(4);
5669     return true;
5670   }
5671
5672   // Optimize the case where CompareRHS is (SRA (SHL (IPM))).
5673   if (CompareLHS->getOpcode() == ISD::SRA) {
5674     auto *SRACount = dyn_cast<ConstantSDNode>(CompareLHS->getOperand(1));
5675     if (!SRACount || SRACount->getZExtValue() != 30)
5676       return false;
5677     auto *SHL = CompareLHS->getOperand(0).getNode();
5678     if (SHL->getOpcode() != ISD::SHL)
5679       return false;
5680     auto *SHLCount = dyn_cast<ConstantSDNode>(SHL->getOperand(1));
5681     if (!SHLCount || SHLCount->getZExtValue() != 30 - SystemZ::IPM_CC)
5682       return false;
5683     auto *IPM = SHL->getOperand(0).getNode();
5684     if (IPM->getOpcode() != SystemZISD::IPM)
5685       return false;
5686
5687     // Avoid introducing CC spills (because SRA would clobber CC).
5688     if (!CompareLHS->hasOneUse())
5689       return false;
5690     // Verify that the ICMP compares against zero.
5691     if (CompareRHS->getZExtValue() != 0)
5692       return false;
5693
5694     // Compute the effective CC mask for the new branch or select.
5695     switch (CCMask) {
5696     case SystemZ::CCMASK_CMP_EQ: break;
5697     case SystemZ::CCMASK_CMP_NE: break;
5698     case SystemZ::CCMASK_CMP_LT: CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_GT; break;
5699     case SystemZ::CCMASK_CMP_GT: CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_LT; break;
5700     case SystemZ::CCMASK_CMP_LE: CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_GE; break;
5701     case SystemZ::CCMASK_CMP_GE: CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_LE; break;
5702     default: return false;
5703     }
5704
5705     // Return the updated CCReg link.
5706     CCReg = IPM->getOperand(0);
5707     return true;
5708   }
5709
5710   return false;
5711 }
5712
5713 SDValue SystemZTargetLowering::combineBR_CCMASK(
5714     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5715   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5716
5717   // Combine BR_CCMASK (ICMP (SELECT_CCMASK)) into a single BR_CCMASK.
5718   auto *CCValid = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1));
5719   auto *CCMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(2));
5720   if (!CCValid || !CCMask)
5721     return SDValue();
5722
5723   int CCValidVal = CCValid->getZExtValue();
5724   int CCMaskVal = CCMask->getZExtValue();
5725   SDValue Chain = N->getOperand(0);
5726   SDValue CCReg = N->getOperand(4);
5727
5728   if (combineCCMask(CCReg, CCValidVal, CCMaskVal))
5729     return DAG.getNode(SystemZISD::BR_CCMASK, SDLoc(N), N->getValueType(0),
5730                        Chain,
5731                        DAG.getConstant(CCValidVal, SDLoc(N), MVT::i32),
5732                        DAG.getConstant(CCMaskVal, SDLoc(N), MVT::i32),
5733                        N->getOperand(3), CCReg);
5734   return SDValue();
5735 }
5736
5737 SDValue SystemZTargetLowering::combineSELECT_CCMASK(
5738     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5739   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5740
5741   // Combine SELECT_CCMASK (ICMP (SELECT_CCMASK)) into a single SELECT_CCMASK.
5742   auto *CCValid = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(2));
5743   auto *CCMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(3));
5744   if (!CCValid || !CCMask)
5745     return SDValue();
5746
5747   int CCValidVal = CCValid->getZExtValue();
5748   int CCMaskVal = CCMask->getZExtValue();
5749   SDValue CCReg = N->getOperand(4);
5750
5751   if (combineCCMask(CCReg, CCValidVal, CCMaskVal))
5752     return DAG.getNode(SystemZISD::SELECT_CCMASK, SDLoc(N), N->getValueType(0),
5753                        N->getOperand(0),
5754                        N->getOperand(1),
5755                        DAG.getConstant(CCValidVal, SDLoc(N), MVT::i32),
5756                        DAG.getConstant(CCMaskVal, SDLoc(N), MVT::i32),
5757                        CCReg);
5758   return SDValue();
5759 }
5760
5761
5762 SDValue SystemZTargetLowering::combineGET_CCMASK(
5763     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5764
5765   // Optimize away GET_CCMASK (SELECT_CCMASK) if the CC masks are compatible
5766   auto *CCValid = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1));
5767   auto *CCMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(2));
5768   if (!CCValid || !CCMask)
5769     return SDValue();
5770   int CCValidVal = CCValid->getZExtValue();
5771   int CCMaskVal = CCMask->getZExtValue();
5772
5773   SDValue Select = N->getOperand(0);
5774   if (Select->getOpcode() != SystemZISD::SELECT_CCMASK)
5775     return SDValue();
5776
5777   auto *SelectCCValid = dyn_cast<ConstantSDNode>(Select->getOperand(2));
5778   auto *SelectCCMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(Select->getOperand(3));
5779   if (!SelectCCValid || !SelectCCMask)
5780     return SDValue();
5781   int SelectCCValidVal = SelectCCValid->getZExtValue();
5782   int SelectCCMaskVal = SelectCCMask->getZExtValue();
5783
5784   auto *TrueVal = dyn_cast<ConstantSDNode>(Select->getOperand(0));
5785   auto *FalseVal = dyn_cast<ConstantSDNode>(Select->getOperand(1));
5786   if (!TrueVal || !FalseVal)
5787     return SDValue();
5788   if (TrueVal->getZExtValue() != 0 && FalseVal->getZExtValue() == 0)
5789     ;
5790   else if (TrueVal->getZExtValue() == 0 && FalseVal->getZExtValue() != 0)
5791     SelectCCMaskVal ^= SelectCCValidVal;
5792   else
5793     return SDValue();
5794
5795   if (SelectCCValidVal & ~CCValidVal)
5796     return SDValue();
5797   if (SelectCCMaskVal != (CCMaskVal & SelectCCValidVal))
5798     return SDValue();
5799
5800   return Select->getOperand(4);
5801 }
5802
5803 SDValue SystemZTargetLowering::combineIntDIVREM(
5804     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5805   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5806   EVT VT = N->getValueType(0);
5807   // In the case where the divisor is a vector of constants a cheaper
5808   // sequence of instructions can replace the divide. BuildSDIV is called to
5809   // do this during DAG combining, but it only succeeds when it can build a
5810   // multiplication node. The only option for SystemZ is ISD::SMUL_LOHI, and
5811   // since it is not Legal but Custom it can only happen before
5812   // legalization. Therefore we must scalarize this early before Combine
5813   // 1. For widened vectors, this is already the result of type legalization.
5814   if (VT.isVector() && isTypeLegal(VT) &&
5815       DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N->getOperand(1)))
5816     return DAG.UnrollVectorOp(N);
5817   return SDValue();
5818 }
5819
5820 SDValue SystemZTargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
5821                                                  DAGCombinerInfo &DCI) const {
5822   switch(N->getOpcode()) {
5823   default: break;
5824   case ISD::ZERO_EXTEND:        return combineZERO_EXTEND(N, DCI);
5825   case ISD::SIGN_EXTEND:        return combineSIGN_EXTEND(N, DCI);
5826   case ISD::SIGN_EXTEND_INREG:  return combineSIGN_EXTEND_INREG(N, DCI);
5827   case SystemZISD::MERGE_HIGH:
5828   case SystemZISD::MERGE_LOW:   return combineMERGE(N, DCI);
5829   case ISD::LOAD:               return combineLOAD(N, DCI);
5830   case ISD::STORE:              return combineSTORE(N, DCI);
5831   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT: return combineEXTRACT_VECTOR_ELT(N, DCI);
5832   case SystemZISD::JOIN_DWORDS: return combineJOIN_DWORDS(N, DCI);
5833   case ISD::FP_ROUND:           return combineFP_ROUND(N, DCI);
5834   case ISD::FP_EXTEND:          return combineFP_EXTEND(N, DCI);
5835   case ISD::BSWAP:              return combineBSWAP(N, DCI);
5836   case SystemZISD::BR_CCMASK:   return combineBR_CCMASK(N, DCI);
5837   case SystemZISD::SELECT_CCMASK: return combineSELECT_CCMASK(N, DCI);
5838   case SystemZISD::GET_CCMASK:  return combineGET_CCMASK(N, DCI);
5839   case ISD::SDIV:
5840   case ISD::UDIV:
5841   case ISD::SREM:
5842   case ISD::UREM:               return combineIntDIVREM(N, DCI);
5843   }
5844
5845   return SDValue();
5846 }
5847
5848 // Return the demanded elements for the OpNo source operand of Op. DemandedElts
5849 // are for Op.
5850 static APInt getDemandedSrcElements(SDValue Op, const APInt &DemandedElts,
5851                                     unsigned OpNo) {
5852   EVT VT = Op.getValueType();
5853   unsigned NumElts = (VT.isVector() ? VT.getVectorNumElements() : 1);
5854   APInt SrcDemE;
5855   unsigned Opcode = Op.getOpcode();
5856   if (Opcode == ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN) {
5857     unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
5858     switch (Id) {
5859     case Intrinsic::s390_vpksh:   // PACKS
5860     case Intrinsic::s390_vpksf:
5861     case Intrinsic::s390_vpksg:
5862     case Intrinsic::s390_vpkshs:  // PACKS_CC
5863     case Intrinsic::s390_vpksfs:
5864     case Intrinsic::s390_vpksgs:
5865     case Intrinsic::s390_vpklsh:  // PACKLS
5866     case Intrinsic::s390_vpklsf:
5867     case Intrinsic::s390_vpklsg:
5868     case Intrinsic::s390_vpklshs: // PACKLS_CC
5869     case Intrinsic::s390_vpklsfs:
5870     case Intrinsic::s390_vpklsgs:
5871       // VECTOR PACK truncates the elements of two source vectors into one.
5872       SrcDemE = DemandedElts;
5873       if (OpNo == 2)
5874         SrcDemE.lshrInPlace(NumElts / 2);
5875       SrcDemE = SrcDemE.trunc(NumElts / 2);
5876       break;
5877       // VECTOR UNPACK extends half the elements of the source vector.
5878     case Intrinsic::s390_vuphb:  // VECTOR UNPACK HIGH
5879     case Intrinsic::s390_vuphh:
5880     case Intrinsic::s390_vuphf:
5881     case Intrinsic::s390_vuplhb: // VECTOR UNPACK LOGICAL HIGH
5882     case Intrinsic::s390_vuplhh:
5883     case Intrinsic::s390_vuplhf:
5884       SrcDemE = APInt(NumElts * 2, 0);
5885       SrcDemE.insertBits(DemandedElts, 0);
5886       break;
5887     case Intrinsic::s390_vuplb:  // VECTOR UNPACK LOW
5888     case Intrinsic::s390_vuplhw:
5889     case Intrinsic::s390_vuplf:
5890     case Intrinsic::s390_vupllb: // VECTOR UNPACK LOGICAL LOW
5891     case Intrinsic::s390_vupllh:
5892     case Intrinsic::s390_vupllf:
5893       SrcDemE = APInt(NumElts * 2, 0);
5894       SrcDemE.insertBits(DemandedElts, NumElts);
5895       break;
5896     case Intrinsic::s390_vpdi: {
5897       // VECTOR PERMUTE DWORD IMMEDIATE selects one element from each source.
5898       SrcDemE = APInt(NumElts, 0);
5899       if (!DemandedElts[OpNo - 1])
5900         break;
5901       unsigned Mask = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3))->getZExtValue();
5902       unsigned MaskBit = ((OpNo - 1) ? 1 : 4);
5903       // Demand input element 0 or 1, given by the mask bit value.
5904       SrcDemE.setBit((Mask & MaskBit)? 1 : 0);
5905       break;
5906     }
5907     case Intrinsic::s390_vsldb: {
5908       // VECTOR SHIFT LEFT DOUBLE BY BYTE
5909       assert(VT == MVT::v16i8 && "Unexpected type.");
5910       unsigned FirstIdx = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(3))->getZExtValue();
5911       assert (FirstIdx > 0 && FirstIdx < 16 && "Unused operand.");
5912       unsigned NumSrc0Els = 16 - FirstIdx;
5913       SrcDemE = APInt(NumElts, 0);
5914       if (OpNo == 1) {
5915         APInt DemEls = DemandedElts.trunc(NumSrc0Els);
5916         SrcDemE.insertBits(DemEls, FirstIdx);
5917       } else {
5918         APInt DemEls = DemandedElts.lshr(NumSrc0Els);
5919         SrcDemE.insertBits(DemEls, 0);
5920       }
5921       break;
5922     }
5923     case Intrinsic::s390_vperm:
5924       SrcDemE = APInt(NumElts, 1);
5925       break;
5926     default:
5927       llvm_unreachable("Unhandled intrinsic.");
5928       break;
5929     }
5930   } else {
5931     switch (Opcode) {
5932     case SystemZISD::JOIN_DWORDS:
5933       // Scalar operand.
5934       SrcDemE = APInt(1, 1);
5935       break;
5936     case SystemZISD::SELECT_CCMASK:
5937       SrcDemE = DemandedElts;
5938       break;
5939     default:
5940       llvm_unreachable("Unhandled opcode.");
5941       break;
5942     }
5943   }
5944   return SrcDemE;
5945 }
5946
5947 static void computeKnownBitsBinOp(const SDValue Op, KnownBits &Known,
5948                                   const APInt &DemandedElts,
5949                                   const SelectionDAG &DAG, unsigned Depth,
5950                                   unsigned OpNo) {
5951   APInt Src0DemE = getDemandedSrcElements(Op, DemandedElts, OpNo);
5952   APInt Src1DemE = getDemandedSrcElements(Op, DemandedElts, OpNo + 1);
5953   KnownBits LHSKnown =
5954       DAG.computeKnownBits(Op.getOperand(OpNo), Src0DemE, Depth + 1);
5955   KnownBits RHSKnown =
5956       DAG.computeKnownBits(Op.getOperand(OpNo + 1), Src1DemE, Depth + 1);
5957   Known.Zero = LHSKnown.Zero & RHSKnown.Zero;
5958   Known.One = LHSKnown.One & RHSKnown.One;
5959 }
5960
5961 void
5962 SystemZTargetLowering::computeKnownBitsForTargetNode(const SDValue Op,
5963                                                      KnownBits &Known,
5964                                                      const APInt &DemandedElts,
5965                                                      const SelectionDAG &DAG,
5966                                                      unsigned Depth) const {
5967   Known.resetAll();
5968
5969   // Intrinsic CC result is returned in the two low bits.
5970   unsigned tmp0, tmp1; // not used
5971   if (Op.getResNo() == 1 && isIntrinsicWithCC(Op, tmp0, tmp1)) {
5972     Known.Zero.setBitsFrom(2);
5973     return;
5974   }
5975   EVT VT = Op.getValueType();
5976   if (Op.getResNo() != 0 || VT == MVT::Untyped)
5977     return;
5978   assert (Known.getBitWidth() == VT.getScalarSizeInBits() &&
5979           "KnownBits does not match VT in bitwidth");
5980   assert ((!VT.isVector() ||
5981            (DemandedElts.getBitWidth() == VT.getVectorNumElements())) &&
5982           "DemandedElts does not match VT number of elements");
5983   unsigned BitWidth = Known.getBitWidth();
5984   unsigned Opcode = Op.getOpcode();
5985   if (Opcode == ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN) {
5986     bool IsLogical = false;
5987     unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
5988     switch (Id) {
5989     case Intrinsic::s390_vpksh:   // PACKS
5990     case Intrinsic::s390_vpksf:
5991     case Intrinsic::s390_vpksg:
5992     case Intrinsic::s390_vpkshs:  // PACKS_CC
5993     case Intrinsic::s390_vpksfs:
5994     case Intrinsic::s390_vpksgs:
5995     case Intrinsic::s390_vpklsh:  // PACKLS
5996     case Intrinsic::s390_vpklsf:
5997     case Intrinsic::s390_vpklsg:
5998     case Intrinsic::s390_vpklshs: // PACKLS_CC
5999     case Intrinsic::s390_vpklsfs:
6000     case Intrinsic::s390_vpklsgs:
6001     case Intrinsic::s390_vpdi:
6002     case Intrinsic::s390_vsldb:
6003     case Intrinsic::s390_vperm:
6004       computeKnownBitsBinOp(Op, Known, DemandedElts, DAG, Depth, 1);
6005       break;
6006     case Intrinsic::s390_vuplhb: // VECTOR UNPACK LOGICAL HIGH
6007     case Intrinsic::s390_vuplhh:
6008     case Intrinsic::s390_vuplhf:
6009     case Intrinsic::s390_vupllb: // VECTOR UNPACK LOGICAL LOW
6010     case Intrinsic::s390_vupllh:
6011     case Intrinsic::s390_vupllf:
6012       IsLogical = true;
6013       LLVM_FALLTHROUGH;
6014     case Intrinsic::s390_vuphb:  // VECTOR UNPACK HIGH
6015     case Intrinsic::s390_vuphh:
6016     case Intrinsic::s390_vuphf:
6017     case Intrinsic::s390_vuplb:  // VECTOR UNPACK LOW
6018     case Intrinsic::s390_vuplhw:
6019     case Intrinsic::s390_vuplf: {
6020       SDValue SrcOp = Op.getOperand(1);
6021       unsigned SrcBitWidth = SrcOp.getScalarValueSizeInBits();
6022       APInt SrcDemE = getDemandedSrcElements(Op, DemandedElts, 0);
6023       Known = DAG.computeKnownBits(SrcOp, SrcDemE, Depth + 1);
6024       if (IsLogical) {
6025         Known = Known.zext(BitWidth);
6026         Known.Zero.setBitsFrom(SrcBitWidth);
6027       } else
6028         Known = Known.sext(BitWidth);
6029       break;
6030     }
6031     default:
6032       break;
6033     }
6034   } else {
6035     switch (Opcode) {
6036     case SystemZISD::JOIN_DWORDS:
6037     case SystemZISD::SELECT_CCMASK:
6038       computeKnownBitsBinOp(Op, Known, DemandedElts, DAG, Depth, 0);
6039       break;
6040     case SystemZISD::REPLICATE: {
6041       SDValue SrcOp = Op.getOperand(0);
6042       Known = DAG.computeKnownBits(SrcOp, Depth + 1);
6043       if (Known.getBitWidth() < BitWidth && isa<ConstantSDNode>(SrcOp))
6044         Known = Known.sext(BitWidth); // VREPI sign extends the immedate.
6045       break;
6046     }
6047     default:
6048       break;
6049     }
6050   }
6051
6052   // Known has the width of the source operand(s). Adjust if needed to match
6053   // the passed bitwidth.
6054   if (Known.getBitWidth() != BitWidth)
6055     Known = Known.zextOrTrunc(BitWidth);
6056 }
6057
6058 static unsigned computeNumSignBitsBinOp(SDValue Op, const APInt &DemandedElts,
6059                                         const SelectionDAG &DAG, unsigned Depth,
6060                                         unsigned OpNo) {
6061   APInt Src0DemE = getDemandedSrcElements(Op, DemandedElts, OpNo);
6062   unsigned LHS = DAG.ComputeNumSignBits(Op.getOperand(OpNo), Src0DemE, Depth + 1);
6063   if (LHS == 1) return 1; // Early out.
6064   APInt Src1DemE = getDemandedSrcElements(Op, DemandedElts, OpNo + 1);
6065   unsigned RHS = DAG.ComputeNumSignBits(Op.getOperand(OpNo + 1), Src1DemE, Depth + 1);
6066   if (RHS == 1) return 1; // Early out.
6067   unsigned Common = std::min(LHS, RHS);
6068   unsigned SrcBitWidth = Op.getOperand(OpNo).getScalarValueSizeInBits();
6069   EVT VT = Op.getValueType();
6070   unsigned VTBits = VT.getScalarSizeInBits();
6071   if (SrcBitWidth > VTBits) { // PACK
6072     unsigned SrcExtraBits = SrcBitWidth - VTBits;
6073     if (Common > SrcExtraBits)
6074       return (Common - SrcExtraBits);
6075     return 1;
6076   }
6077   assert (SrcBitWidth == VTBits && "Expected operands of same bitwidth.");
6078   return Common;
6079 }
6080
6081 unsigned
6082 SystemZTargetLowering::ComputeNumSignBitsForTargetNode(
6083     SDValue Op, const APInt &DemandedElts, const SelectionDAG &DAG,
6084     unsigned Depth) const {
6085   if (Op.getResNo() != 0)
6086     return 1;
6087   unsigned Opcode = Op.getOpcode();
6088   if (Opcode == ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN) {
6089     unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
6090     switch (Id) {
6091     case Intrinsic::s390_vpksh:   // PACKS
6092     case Intrinsic::s390_vpksf:
6093     case Intrinsic::s390_vpksg:
6094     case Intrinsic::s390_vpkshs:  // PACKS_CC
6095     case Intrinsic::s390_vpksfs:
6096     case Intrinsic::s390_vpksgs:
6097     case Intrinsic::s390_vpklsh:  // PACKLS
6098     case Intrinsic::s390_vpklsf:
6099     case Intrinsic::s390_vpklsg:
6100     case Intrinsic::s390_vpklshs: // PACKLS_CC
6101     case Intrinsic::s390_vpklsfs:
6102     case Intrinsic::s390_vpklsgs:
6103     case Intrinsic::s390_vpdi:
6104     case Intrinsic::s390_vsldb:
6105     case Intrinsic::s390_vperm:
6106       return computeNumSignBitsBinOp(Op, DemandedElts, DAG, Depth, 1);
6107     case Intrinsic::s390_vuphb:  // VECTOR UNPACK HIGH
6108     case Intrinsic::s390_vuphh:
6109     case Intrinsic::s390_vuphf:
6110     case Intrinsic::s390_vuplb:  // VECTOR UNPACK LOW
6111     case Intrinsic::s390_vuplhw:
6112     case Intrinsic::s390_vuplf: {
6113       SDValue PackedOp = Op.getOperand(1);
6114       APInt SrcDemE = getDemandedSrcElements(Op, DemandedElts, 1);
6115       unsigned Tmp = DAG.ComputeNumSignBits(PackedOp, SrcDemE, Depth + 1);
6116       EVT VT = Op.getValueType();
6117       unsigned VTBits = VT.getScalarSizeInBits();
6118       Tmp += VTBits - PackedOp.getScalarValueSizeInBits();
6119       return Tmp;
6120     }
6121     default:
6122       break;
6123     }
6124   } else {
6125     switch (Opcode) {
6126     case SystemZISD::SELECT_CCMASK:
6127       return computeNumSignBitsBinOp(Op, DemandedElts, DAG, Depth, 0);
6128     default:
6129       break;
6130     }
6131   }
6132
6133   return 1;
6134 }
6135
6136 //===----------------------------------------------------------------------===//
6137 // Custom insertion
6138 //===----------------------------------------------------------------------===//
6139
6140 // Create a new basic block after MBB.
6141 static MachineBasicBlock *emitBlockAfter(MachineBasicBlock *MBB) {
6142   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
6143   MachineBasicBlock *NewMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(MBB->getBasicBlock());
6144   MF.insert(std::next(MachineFunction::iterator(MBB)), NewMBB);
6145   return NewMBB;
6146 }
6147
6148 // Split MBB after MI and return the new block (the one that contains
6149 // instructions after MI).
6150 static MachineBasicBlock *splitBlockAfter(MachineBasicBlock::iterator MI,
6151                                           MachineBasicBlock *MBB) {
6152   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
6153   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB,
6154                  std::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)), MBB->end());
6155   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
6156   return NewMBB;
6157 }
6158
6159 // Split MBB before MI and return the new block (the one that contains MI).
6160 static MachineBasicBlock *splitBlockBefore(MachineBasicBlock::iterator MI,
6161                                            MachineBasicBlock *MBB) {
6162   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
6163   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB, MI, MBB->end());
6164   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
6165   return NewMBB;
6166 }
6167
6168 // Force base value Base into a register before MI.  Return the register.
6169 static unsigned forceReg(MachineInstr &MI, MachineOperand &Base,
6170                          const SystemZInstrInfo *TII) {
6171   if (Base.isReg())
6172     return Base.getReg();
6173
6174   MachineBasicBlock *MBB = MI.getParent();
6175   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
6176   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
6177
6178   unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
6179   BuildMI(*MBB, MI, MI.getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LA), Reg)
6180       .add(Base)
6181       .addImm(0)
6182       .addReg(0);
6183   return Reg;
6184 }
6185
6186 // The CC operand of MI might be missing a kill marker because there
6187 // were multiple uses of CC, and ISel didn't know which to mark.
6188 // Figure out whether MI should have had a kill marker.
6189 static bool checkCCKill(MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB) {
6190   // Scan forward through BB for a use/def of CC.
6191   MachineBasicBlock::iterator miI(std::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)));
6192   for (MachineBasicBlock::iterator miE = MBB->end(); miI != miE; ++miI) {
6193     const MachineInstr& mi = *miI;
6194     if (mi.readsRegister(SystemZ::CC))
6195       return false;
6196     if (mi.definesRegister(SystemZ::CC))
6197       break; // Should have kill-flag - update below.
6198   }
6199
6200   // If we hit the end of the block, check whether CC is live into a
6201   // successor.
6202   if (miI == MBB->end()) {
6203     for (auto SI = MBB->succ_begin(), SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI)
6204       if ((*SI)->isLiveIn(SystemZ::CC))
6205         return false;
6206   }
6207
6208   return true;
6209 }
6210
6211 // Return true if it is OK for this Select pseudo-opcode to be cascaded
6212 // together with other Select pseudo-opcodes into a single basic-block with
6213 // a conditional jump around it.
6214 static bool isSelectPseudo(MachineInstr &MI) {
6215   switch (MI.getOpcode()) {
6216   case SystemZ::Select32:
6217   case SystemZ::Select64:
6218   case SystemZ::SelectF32:
6219   case SystemZ::SelectF64:
6220   case SystemZ::SelectF128:
6221   case SystemZ::SelectVR32:
6222   case SystemZ::SelectVR64:
6223   case SystemZ::SelectVR128:
6224     return true;
6225
6226   default:
6227     return false;
6228   }
6229 }
6230
6231 // Helper function, which inserts PHI functions into SinkMBB:
6232 //   %Result(i) = phi [ %FalseValue(i), FalseMBB ], [ %TrueValue(i), TrueMBB ],
6233 // where %FalseValue(i) and %TrueValue(i) are taken from the consequent Selects
6234 // in [MIItBegin, MIItEnd) range.
6235 static void createPHIsForSelects(MachineBasicBlock::iterator MIItBegin,
6236                                  MachineBasicBlock::iterator MIItEnd,
6237                                  MachineBasicBlock *TrueMBB,
6238                                  MachineBasicBlock *FalseMBB,
6239                                  MachineBasicBlock *SinkMBB) {
6240   MachineFunction *MF = TrueMBB->getParent();
6241   const TargetInstrInfo *TII = MF->getSubtarget().getInstrInfo();
6242
6243   unsigned CCValid = MIItBegin->getOperand(3).getImm();
6244   unsigned CCMask = MIItBegin->getOperand(4).getImm();
6245   DebugLoc DL = MIItBegin->getDebugLoc();
6246
6247   MachineBasicBlock::iterator SinkInsertionPoint = SinkMBB->begin();
6248
6249   // As we are creating the PHIs, we have to be careful if there is more than
6250   // one.  Later Selects may reference the results of earlier Selects, but later
6251   // PHIs have to reference the individual true/false inputs from earlier PHIs.
6252   // That also means that PHI construction must work forward from earlier to
6253   // later, and that the code must maintain a mapping from earlier PHI's
6254   // destination registers, and the registers that went into the PHI.
6255   DenseMap<unsigned, std::pair<unsigned, unsigned>> RegRewriteTable;
6256
6257   for (MachineBasicBlock::iterator MIIt = MIItBegin; MIIt != MIItEnd; ++MIIt) {
6258     unsigned DestReg = MIIt->getOperand(0).getReg();
6259     unsigned TrueReg = MIIt->getOperand(1).getReg();
6260     unsigned FalseReg = MIIt->getOperand(2).getReg();
6261
6262     // If this Select we are generating is the opposite condition from
6263     // the jump we generated, then we have to swap the operands for the
6264     // PHI that is going to be generated.
6265     if (MIIt->getOperand(4).getImm() == (CCValid ^ CCMask))
6266       std::swap(TrueReg, FalseReg);
6267
6268     if (RegRewriteTable.find(TrueReg) != RegRewriteTable.end())
6269       TrueReg = RegRewriteTable[TrueReg].first;
6270
6271     if (RegRewriteTable.find(FalseReg) != RegRewriteTable.end())
6272       FalseReg = RegRewriteTable[FalseReg].second;
6273
6274     BuildMI(*SinkMBB, SinkInsertionPoint, DL, TII->get(SystemZ::PHI), DestReg)
6275       .addReg(TrueReg).addMBB(TrueMBB)
6276       .addReg(FalseReg).addMBB(FalseMBB);
6277
6278     // Add this PHI to the rewrite table.
6279     RegRewriteTable[DestReg] = std::make_pair(TrueReg, FalseReg);
6280   }
6281 }
6282
6283 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo Select* instruction MI.
6284 MachineBasicBlock *
6285 SystemZTargetLowering::emitSelect(MachineInstr &MI,
6286                                   MachineBasicBlock *MBB) const {
6287   const SystemZInstrInfo *TII =
6288       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
6289
6290   unsigned CCValid = MI.getOperand(3).getImm();
6291   unsigned CCMask = MI.getOperand(4).getImm();
6292   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
6293
6294   // If we have a sequence of Select* pseudo instructions using the
6295   // same condition code value, we want to expand all of them into
6296   // a single pair of basic blocks using the same condition.
6297   MachineInstr *LastMI = &MI;
6298   MachineBasicBlock::iterator NextMIIt =
6299       std::next(MachineBasicBlock::iterator(MI));
6300
6301   if (isSelectPseudo(MI))
6302     while (NextMIIt != MBB->end() && isSelectPseudo(*NextMIIt) &&
6303            NextMIIt->getOperand(3).getImm() == CCValid &&
6304            (NextMIIt->getOperand(4).getImm() == CCMask ||
6305             NextMIIt->getOperand(4).getImm() == (CCValid ^ CCMask))) {
6306       LastMI = &*NextMIIt;
6307       ++NextMIIt;
6308     }
6309
6310   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
6311   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
6312   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
6313
6314   // Unless CC was killed in the last Select instruction, mark it as
6315   // live-in to both FalseMBB and JoinMBB.
6316   if (!LastMI->killsRegister(SystemZ::CC) && !checkCCKill(*LastMI, JoinMBB)) {
6317     FalseMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
6318     JoinMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
6319   }
6320
6321   //  StartMBB:
6322   //   BRC CCMask, JoinMBB
6323   //   # fallthrough to FalseMBB
6324   MBB = StartMBB;
6325   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
6326     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
6327   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
6328   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
6329
6330   //  FalseMBB:
6331   //   # fallthrough to JoinMBB
6332   MBB = FalseMBB;
6333   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
6334
6335   //  JoinMBB:
6336   //   %Result = phi [ %FalseReg, FalseMBB ], [ %TrueReg, StartMBB ]
6337   //  ...
6338   MBB = JoinMBB;
6339   MachineBasicBlock::iterator MIItBegin = MachineBasicBlock::iterator(MI);
6340   MachineBasicBlock::iterator MIItEnd =
6341       std::next(MachineBasicBlock::iterator(LastMI));
6342   createPHIsForSelects(MIItBegin, MIItEnd, StartMBB, FalseMBB, MBB);
6343
6344   StartMBB->erase(MIItBegin, MIItEnd);
6345   return JoinMBB;
6346 }
6347
6348 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo CondStore* instruction MI.
6349 // StoreOpcode is the store to use and Invert says whether the store should
6350 // happen when the condition is false rather than true.  If a STORE ON
6351 // CONDITION is available, STOCOpcode is its opcode, otherwise it is 0.
6352 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitCondStore(MachineInstr &MI,
6353                                                         MachineBasicBlock *MBB,
6354                                                         unsigned StoreOpcode,
6355                                                         unsigned STOCOpcode,
6356                                                         bool Invert) const {
6357   const SystemZInstrInfo *TII =
6358       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
6359
6360   unsigned SrcReg = MI.getOperand(0).getReg();
6361   MachineOperand Base = MI.getOperand(1);
6362   int64_t Disp = MI.getOperand(2).getImm();
6363   unsigned IndexReg = MI.getOperand(3).getReg();
6364   unsigned CCValid = MI.getOperand(4).getImm();
6365   unsigned CCMask = MI.getOperand(5).getImm();
6366   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
6367
6368   StoreOpcode = TII->getOpcodeForOffset(StoreOpcode, Disp);
6369
6370   // Use STOCOpcode if possible.  We could use different store patterns in
6371   // order to avoid matching the index register, but the performance trade-offs
6372   // might be more complicated in that case.
6373   if (STOCOpcode && !IndexReg && Subtarget.hasLoadStoreOnCond()) {
6374     if (Invert)
6375       CCMask ^= CCValid;
6376
6377     // ISel pattern matching also adds a load memory operand of the same
6378     // address, so take special care to find the storing memory operand.
6379     MachineMemOperand *MMO = nullptr;
6380     for (auto *I : MI.memoperands())
6381       if (I->isStore()) {
6382           MMO = I;
6383           break;
6384         }
6385
6386     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(STOCOpcode))
6387       .addReg(SrcReg)
6388       .add(Base)
6389       .addImm(Disp)
6390       .addImm(CCValid)
6391       .addImm(CCMask)
6392       .addMemOperand(MMO);
6393
6394     MI.eraseFromParent();
6395     return MBB;
6396   }
6397
6398   // Get the condition needed to branch around the store.
6399   if (!Invert)
6400     CCMask ^= CCValid;
6401
6402   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
6403   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
6404   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
6405
6406   // Unless CC was killed in the CondStore instruction, mark it as
6407   // live-in to both FalseMBB and JoinMBB.
6408   if (!MI.killsRegister(SystemZ::CC) && !checkCCKill(MI, JoinMBB)) {
6409     FalseMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
6410     JoinMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
6411   }
6412
6413   //  StartMBB:
6414   //   BRC CCMask, JoinMBB
6415   //   # fallthrough to FalseMBB
6416   MBB = StartMBB;
6417   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
6418     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
6419   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
6420   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
6421
6422   //  FalseMBB:
6423   //   store %SrcReg, %Disp(%Index,%Base)
6424   //   # fallthrough to JoinMBB
6425   MBB = FalseMBB;
6426   BuildMI(MBB, DL, TII->get(StoreOpcode))
6427       .addReg(SrcReg)
6428       .add(Base)
6429       .addImm(Disp)
6430       .addReg(IndexReg);
6431   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
6432
6433   MI.eraseFromParent();
6434   return JoinMBB;
6435 }
6436
6437 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_LOAD{,W}_*
6438 // or ATOMIC_SWAP{,W} instruction MI.  BinOpcode is the instruction that
6439 // performs the binary operation elided by "*", or 0 for ATOMIC_SWAP{,W}.
6440 // BitSize is the width of the field in bits, or 0 if this is a partword
6441 // ATOMIC_LOADW_* or ATOMIC_SWAPW instruction, in which case the bitsize
6442 // is one of the operands.  Invert says whether the field should be
6443 // inverted after performing BinOpcode (e.g. for NAND).
6444 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadBinary(
6445     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB, unsigned BinOpcode,
6446     unsigned BitSize, bool Invert) const {
6447   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
6448   const SystemZInstrInfo *TII =
6449       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
6450   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
6451   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
6452
6453   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
6454   // Src2 can be a register or immediate.
6455   unsigned Dest = MI.getOperand(0).getReg();
6456   MachineOperand Base = earlyUseOperand(MI.getOperand(1));
6457   int64_t Disp = MI.getOperand(2).getImm();
6458   MachineOperand Src2 = earlyUseOperand(MI.getOperand(3));
6459   unsigned BitShift = (IsSubWord ? MI.getOperand(4).getReg() : 0);
6460   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI.getOperand(5).getReg() : 0);
6461   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
6462   if (IsSubWord)
6463     BitSize = MI.getOperand(6).getImm();
6464
6465   // Subword operations use 32-bit registers.
6466   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
6467                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
6468                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
6469   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
6470   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
6471
6472   // Get the right opcodes for the displacement.
6473   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
6474   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
6475   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
6476
6477   // Create virtual registers for temporary results.
6478   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
6479   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
6480   unsigned NewVal        = (BinOpcode || IsSubWord ?
6481                             MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2.getReg());
6482   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
6483   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
6484
6485   // Insert a basic block for the main loop.
6486   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
6487   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
6488   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
6489
6490   //  StartMBB:
6491   //   ...
6492   //   %OrigVal = L Disp(%Base)
6493   //   # fall through to LoopMMB
6494   MBB = StartMBB;
6495   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal).add(Base).addImm(Disp).addReg(0);
6496   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
6497
6498   //  LoopMBB:
6499   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, LoopMBB ]
6500   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
6501   //   %RotatedNewVal = OP %RotatedOldVal, %Src2
6502   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
6503   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
6504   //   JNE LoopMBB
6505   //   # fall through to DoneMMB
6506   MBB = LoopMBB;
6507   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
6508     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
6509     .addReg(Dest).addMBB(LoopMBB);
6510   if (IsSubWord)
6511     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
6512       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
6513   if (Invert) {
6514     // Perform the operation normally and then invert every bit of the field.
6515     unsigned Tmp = MRI.createVirtualRegister(RC);
6516     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), Tmp).addReg(RotatedOldVal).add(Src2);
6517     if (BitSize <= 32)
6518       // XILF with the upper BitSize bits set.
6519       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::XILF), RotatedNewVal)
6520         .addReg(Tmp).addImm(-1U << (32 - BitSize));
6521     else {
6522       // Use LCGR and add -1 to the result, which is more compact than
6523       // an XILF, XILH pair.
6524       unsigned Tmp2 = MRI.createVirtualRegister(RC);
6525       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LCGR), Tmp2).addReg(Tmp);
6526       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), RotatedNewVal)
6527         .addReg(Tmp2).addImm(-1);
6528     }
6529   } else if (BinOpcode)
6530     // A simply binary operation.
6531     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), RotatedNewVal)
6532         .addReg(RotatedOldVal)
6533         .add(Src2);
6534   else if (IsSubWord)
6535     // Use RISBG to rotate Src2 into position and use it to replace the
6536     // field in RotatedOldVal.
6537     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedNewVal)
6538       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2.getReg())
6539       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(32 - BitSize);
6540   if (IsSubWord)
6541     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
6542       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
6543   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
6544       .addReg(OldVal)
6545       .addReg(NewVal)
6546       .add(Base)
6547       .addImm(Disp);
6548   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
6549     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
6550   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
6551   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
6552
6553   MI.eraseFromParent();
6554   return DoneMBB;
6555 }
6556
6557 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo
6558 // ATOMIC_LOAD{,W}_{,U}{MIN,MAX} instruction MI.  CompareOpcode is the
6559 // instruction that should be used to compare the current field with the
6560 // minimum or maximum value.  KeepOldMask is the BRC condition-code mask
6561 // for when the current field should be kept.  BitSize is the width of
6562 // the field in bits, or 0 if this is a partword ATOMIC_LOADW_* instruction.
6563 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadMinMax(
6564     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB, unsigned CompareOpcode,
6565     unsigned KeepOldMask, unsigned BitSize) const {
6566   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
6567   const SystemZInstrInfo *TII =
6568       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
6569   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
6570   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
6571
6572   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
6573   unsigned Dest = MI.getOperand(0).getReg();
6574   MachineOperand Base = earlyUseOperand(MI.getOperand(1));
6575   int64_t Disp = MI.getOperand(2).getImm();
6576   unsigned Src2 = MI.getOperand(3).getReg();
6577   unsigned BitShift = (IsSubWord ? MI.getOperand(4).getReg() : 0);
6578   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI.getOperand(5).getReg() : 0);
6579   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
6580   if (IsSubWord)
6581     BitSize = MI.getOperand(6).getImm();
6582
6583   // Subword operations use 32-bit registers.
6584   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
6585                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
6586                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
6587   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
6588   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
6589
6590   // Get the right opcodes for the displacement.
6591   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
6592   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
6593   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
6594
6595   // Create virtual registers for temporary results.
6596   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
6597   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
6598   unsigned NewVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
6599   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
6600   unsigned RotatedAltVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2);
6601   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
6602
6603   // Insert 3 basic blocks for the loop.
6604   MachineBasicBlock *StartMBB  = MBB;
6605   MachineBasicBlock *DoneMBB   = splitBlockBefore(MI, MBB);
6606   MachineBasicBlock *LoopMBB   = emitBlockAfter(StartMBB);
6607   MachineBasicBlock *UseAltMBB = emitBlockAfter(LoopMBB);
6608   MachineBasicBlock *UpdateMBB = emitBlockAfter(UseAltMBB);
6609
6610   //  StartMBB:
6611   //   ...
6612   //   %OrigVal     = L Disp(%Base)
6613   //   # fall through to LoopMMB
6614   MBB = StartMBB;
6615   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal).add(Base).addImm(Disp).addReg(0);
6616   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
6617
6618   //  LoopMBB:
6619   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, UpdateMBB ]
6620   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
6621   //   CompareOpcode %RotatedOldVal, %Src2
6622   //   BRC KeepOldMask, UpdateMBB
6623   MBB = LoopMBB;
6624   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
6625     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
6626     .addReg(Dest).addMBB(UpdateMBB);
6627   if (IsSubWord)
6628     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
6629       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
6630   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CompareOpcode))
6631     .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2);
6632   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
6633     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(KeepOldMask).addMBB(UpdateMBB);
6634   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
6635   MBB->addSuccessor(UseAltMBB);
6636
6637   //  UseAltMBB:
6638   //   %RotatedAltVal = RISBG %RotatedOldVal, %Src2, 32, 31 + BitSize, 0
6639   //   # fall through to UpdateMMB
6640   MBB = UseAltMBB;
6641   if (IsSubWord)
6642     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedAltVal)
6643       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2)
6644       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(0);
6645   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
6646
6647   //  UpdateMBB:
6648   //   %RotatedNewVal = PHI [ %RotatedOldVal, LoopMBB ],
6649   //                        [ %RotatedAltVal, UseAltMBB ]
6650   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
6651   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
6652   //   JNE LoopMBB
6653   //   # fall through to DoneMMB
6654   MBB = UpdateMBB;
6655   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), RotatedNewVal)
6656     .addReg(RotatedOldVal).addMBB(LoopMBB)
6657     .addReg(RotatedAltVal).addMBB(UseAltMBB);
6658   if (IsSubWord)
6659     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
6660       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
6661   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
6662       .addReg(OldVal)
6663       .addReg(NewVal)
6664       .add(Base)
6665       .addImm(Disp);
6666   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
6667     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
6668   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
6669   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
6670
6671   MI.eraseFromParent();
6672   return DoneMBB;
6673 }
6674
6675 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_CMP_SWAPW
6676 // instruction MI.
6677 MachineBasicBlock *
6678 SystemZTargetLowering::emitAtomicCmpSwapW(MachineInstr &MI,
6679                                           MachineBasicBlock *MBB) const {
6680
6681   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
6682   const SystemZInstrInfo *TII =
6683       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
6684   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
6685
6686   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
6687   unsigned Dest = MI.getOperand(0).getReg();
6688   MachineOperand Base = earlyUseOperand(MI.getOperand(1));
6689   int64_t Disp = MI.getOperand(2).getImm();
6690   unsigned OrigCmpVal = MI.getOperand(3).getReg();
6691   unsigned OrigSwapVal = MI.getOperand(4).getReg();
6692   unsigned BitShift = MI.getOperand(5).getReg();
6693   unsigned NegBitShift = MI.getOperand(6).getReg();
6694   int64_t BitSize = MI.getOperand(7).getImm();
6695   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
6696
6697   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
6698
6699   // Get the right opcodes for the displacement.
6700   unsigned LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::L,  Disp);
6701   unsigned CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::CS, Disp);
6702   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
6703
6704   // Create virtual registers for temporary results.
6705   unsigned OrigOldVal   = MRI.createVirtualRegister(RC);
6706   unsigned OldVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
6707   unsigned CmpVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
6708   unsigned SwapVal      = MRI.createVirtualRegister(RC);
6709   unsigned StoreVal     = MRI.createVirtualRegister(RC);
6710   unsigned RetryOldVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
6711   unsigned RetryCmpVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
6712   unsigned RetrySwapVal = MRI.createVirtualRegister(RC);
6713
6714   // Insert 2 basic blocks for the loop.
6715   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
6716   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
6717   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
6718   MachineBasicBlock *SetMBB   = emitBlockAfter(LoopMBB);
6719
6720   //  StartMBB:
6721   //   ...
6722   //   %OrigOldVal     = L Disp(%Base)
6723   //   # fall through to LoopMMB
6724   MBB = StartMBB;
6725   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigOldVal)
6726       .add(Base)
6727       .addImm(Disp)
6728       .addReg(0);
6729   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
6730
6731   //  LoopMBB:
6732   //   %OldVal        = phi [ %OrigOldVal, EntryBB ], [ %RetryOldVal, SetMBB ]
6733   //   %CmpVal        = phi [ %OrigCmpVal, EntryBB ], [ %RetryCmpVal, SetMBB ]
6734   //   %SwapVal       = phi [ %OrigSwapVal, EntryBB ], [ %RetrySwapVal, SetMBB ]
6735   //   %Dest          = RLL %OldVal, BitSize(%BitShift)
6736   //                      ^^ The low BitSize bits contain the field
6737   //                         of interest.
6738   //   %RetryCmpVal   = RISBG32 %CmpVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
6739   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the
6740   //                         comparison value with those that we loaded,
6741   //                         so that we can use a full word comparison.
6742   //   CR %Dest, %RetryCmpVal
6743   //   JNE DoneMBB
6744   //   # Fall through to SetMBB
6745   MBB = LoopMBB;
6746   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
6747     .addReg(OrigOldVal).addMBB(StartMBB)
6748     .addReg(RetryOldVal).addMBB(SetMBB);
6749   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), CmpVal)
6750     .addReg(OrigCmpVal).addMBB(StartMBB)
6751     .addReg(RetryCmpVal).addMBB(SetMBB);
6752   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), SwapVal)
6753     .addReg(OrigSwapVal).addMBB(StartMBB)
6754     .addReg(RetrySwapVal).addMBB(SetMBB);
6755   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), Dest)
6756     .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(BitSize);
6757   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetryCmpVal)
6758     .addReg(CmpVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
6759   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CR))
6760     .addReg(Dest).addReg(RetryCmpVal);
6761   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
6762     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP)
6763     .addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE).addMBB(DoneMBB);
6764   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
6765   MBB->addSuccessor(SetMBB);
6766
6767   //  SetMBB:
6768   //   %RetrySwapVal = RISBG32 %SwapVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
6769   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the new
6770   //                         value with those that we loaded.
6771   //   %StoreVal    = RLL %RetrySwapVal, -BitSize(%NegBitShift)
6772   //                      ^^ Rotate the new field to its proper position.
6773   //   %RetryOldVal = CS %Dest, %StoreVal, Disp(%Base)
6774   //   JNE LoopMBB
6775   //   # fall through to ExitMMB
6776   MBB = SetMBB;
6777   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetrySwapVal)
6778     .addReg(SwapVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
6779   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), StoreVal)
6780     .addReg(RetrySwapVal).addReg(NegBitShift).addImm(-BitSize);
6781   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), RetryOldVal)
6782       .addReg(OldVal)
6783       .addReg(StoreVal)
6784       .add(Base)
6785       .addImm(Disp);
6786   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
6787     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
6788   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
6789   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
6790
6791   // If the CC def wasn't dead in the ATOMIC_CMP_SWAPW, mark CC as live-in
6792   // to the block after the loop.  At this point, CC may have been defined
6793   // either by the CR in LoopMBB or by the CS in SetMBB.
6794   if (!MI.registerDefIsDead(SystemZ::CC))
6795     DoneMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
6796
6797   MI.eraseFromParent();
6798   return DoneMBB;
6799 }
6800
6801 // Emit a move from two GR64s to a GR128.
6802 MachineBasicBlock *
6803 SystemZTargetLowering::emitPair128(MachineInstr &MI,
6804                                    MachineBasicBlock *MBB) const {
6805   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
6806   const SystemZInstrInfo *TII =
6807       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
6808   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
6809   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
6810
6811   unsigned Dest = MI.getOperand(0).getReg();
6812   unsigned Hi = MI.getOperand(1).getReg();
6813   unsigned Lo = MI.getOperand(2).getReg();
6814   unsigned Tmp1 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
6815   unsigned Tmp2 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
6816
6817   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), Tmp1);
6818   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), Tmp2)
6819     .addReg(Tmp1).addReg(Hi).addImm(SystemZ::subreg_h64);
6820   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), Dest)
6821     .addReg(Tmp2).addReg(Lo).addImm(SystemZ::subreg_l64);
6822
6823   MI.eraseFromParent();
6824   return MBB;
6825 }
6826
6827 // Emit an extension from a GR64 to a GR128.  ClearEven is true
6828 // if the high register of the GR128 value must be cleared or false if
6829 // it's "don't care".
6830 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitExt128(MachineInstr &MI,
6831                                                      MachineBasicBlock *MBB,
6832                                                      bool ClearEven) const {
6833   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
6834   const SystemZInstrInfo *TII =
6835       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
6836   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
6837   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
6838
6839   unsigned Dest = MI.getOperand(0).getReg();
6840   unsigned Src = MI.getOperand(1).getReg();
6841   unsigned In128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
6842
6843   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), In128);
6844   if (ClearEven) {
6845     unsigned NewIn128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
6846     unsigned Zero64   = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR64BitRegClass);
6847
6848     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::LLILL), Zero64)
6849       .addImm(0);
6850     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), NewIn128)
6851       .addReg(In128).addReg(Zero64).addImm(SystemZ::subreg_h64);
6852     In128 = NewIn128;
6853   }
6854   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), Dest)
6855     .addReg(In128).addReg(Src).addImm(SystemZ::subreg_l64);
6856
6857   MI.eraseFromParent();
6858   return MBB;
6859 }
6860
6861 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitMemMemWrapper(
6862     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB, unsigned Opcode) const {
6863   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
6864   const SystemZInstrInfo *TII =
6865       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
6866   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
6867   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
6868
6869   MachineOperand DestBase = earlyUseOperand(MI.getOperand(0));
6870   uint64_t DestDisp = MI.getOperand(1).getImm();
6871   MachineOperand SrcBase = earlyUseOperand(MI.getOperand(2));
6872   uint64_t SrcDisp = MI.getOperand(3).getImm();
6873   uint64_t Length = MI.getOperand(4).getImm();
6874
6875   // When generating more than one CLC, all but the last will need to
6876   // branch to the end when a difference is found.
6877   MachineBasicBlock *EndMBB = (Length > 256 && Opcode == SystemZ::CLC ?
6878                                splitBlockAfter(MI, MBB) : nullptr);
6879
6880   // Check for the loop form, in which operand 5 is the trip count.
6881   if (MI.getNumExplicitOperands() > 5) {
6882     bool HaveSingleBase = DestBase.isIdenticalTo(SrcBase);
6883
6884     uint64_t StartCountReg = MI.getOperand(5).getReg();
6885     uint64_t StartSrcReg   = forceReg(MI, SrcBase, TII);
6886     uint64_t StartDestReg  = (HaveSingleBase ? StartSrcReg :
6887                               forceReg(MI, DestBase, TII));
6888
6889     const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::ADDR64BitRegClass;
6890     uint64_t ThisSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
6891     uint64_t ThisDestReg = (HaveSingleBase ? ThisSrcReg :
6892                             MRI.createVirtualRegister(RC));
6893     uint64_t NextSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
6894     uint64_t NextDestReg = (HaveSingleBase ? NextSrcReg :
6895                             MRI.createVirtualRegister(RC));
6896
6897     RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
6898     uint64_t ThisCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
6899     uint64_t NextCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
6900
6901     MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
6902     MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
6903     MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
6904     MachineBasicBlock *NextMBB = (EndMBB ? emitBlockAfter(LoopMBB) : LoopMBB);
6905
6906     //  StartMBB:
6907     //   # fall through to LoopMMB
6908     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
6909
6910     //  LoopMBB:
6911     //   %ThisDestReg = phi [ %StartDestReg, StartMBB ],
6912     //                      [ %NextDestReg, NextMBB ]
6913     //   %ThisSrcReg = phi [ %StartSrcReg, StartMBB ],
6914     //                     [ %NextSrcReg, NextMBB ]
6915     //   %ThisCountReg = phi [ %StartCountReg, StartMBB ],
6916     //                       [ %NextCountReg, NextMBB ]
6917     //   ( PFD 2, 768+DestDisp(%ThisDestReg) )
6918     //   Opcode DestDisp(256,%ThisDestReg), SrcDisp(%ThisSrcReg)
6919     //   ( JLH EndMBB )
6920     //
6921     // The prefetch is used only for MVC.  The JLH is used only for CLC.
6922     MBB = LoopMBB;
6923
6924     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisDestReg)
6925       .addReg(StartDestReg).addMBB(StartMBB)
6926       .addReg(NextDestReg).addMBB(NextMBB);
6927     if (!HaveSingleBase)
6928       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisSrcReg)
6929         .addReg(StartSrcReg).addMBB(StartMBB)
6930         .addReg(NextSrcReg).addMBB(NextMBB);
6931     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisCountReg)
6932       .addReg(StartCountReg).addMBB(StartMBB)
6933       .addReg(NextCountReg).addMBB(NextMBB);
6934     if (Opcode == SystemZ::MVC)
6935       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PFD))
6936         .addImm(SystemZ::PFD_WRITE)
6937         .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp + 768).addReg(0);
6938     BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
6939       .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp).addImm(256)
6940       .addReg(ThisSrcReg).addImm(SrcDisp);
6941     if (EndMBB) {
6942       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
6943         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
6944         .addMBB(EndMBB);
6945       MBB->addSuccessor(EndMBB);
6946       MBB->addSuccessor(NextMBB);
6947     }
6948
6949     // NextMBB:
6950     //   %NextDestReg = LA 256(%ThisDestReg)
6951     //   %NextSrcReg = LA 256(%ThisSrcReg)
6952     //   %NextCountReg = AGHI %ThisCountReg, -1
6953     //   CGHI %NextCountReg, 0
6954     //   JLH LoopMBB
6955     //   # fall through to DoneMMB
6956     //
6957     // The AGHI, CGHI and JLH should be converted to BRCTG by later passes.
6958     MBB = NextMBB;
6959
6960     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextDestReg)
6961       .addReg(ThisDestReg).addImm(256).addReg(0);
6962     if (!HaveSingleBase)
6963       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextSrcReg)
6964         .addReg(ThisSrcReg).addImm(256).addReg(0);
6965     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), NextCountReg)
6966       .addReg(ThisCountReg).addImm(-1);
6967     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CGHI))
6968       .addReg(NextCountReg).addImm(0);
6969     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
6970       .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
6971       .addMBB(LoopMBB);
6972     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
6973     MBB->addSuccessor(DoneMBB);
6974
6975     DestBase = MachineOperand::CreateReg(NextDestReg, false);
6976     SrcBase = MachineOperand::CreateReg(NextSrcReg, false);
6977     Length &= 255;
6978     if (EndMBB && !Length)
6979       // If the loop handled the whole CLC range, DoneMBB will be empty with
6980       // CC live-through into EndMBB, so add it as live-in.
6981       DoneMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
6982     MBB = DoneMBB;
6983   }
6984   // Handle any remaining bytes with straight-line code.
6985   while (Length > 0) {
6986     uint64_t ThisLength = std::min(Length, uint64_t(256));
6987     // The previous iteration might have created out-of-range displacements.
6988     // Apply them using LAY if so.
6989     if (!isUInt<12>(DestDisp)) {
6990       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
6991       BuildMI(*MBB, MI, MI.getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
6992           .add(DestBase)
6993           .addImm(DestDisp)
6994           .addReg(0);
6995       DestBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
6996       DestDisp = 0;
6997     }
6998     if (!isUInt<12>(SrcDisp)) {
6999       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
7000       BuildMI(*MBB, MI, MI.getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
7001           .add(SrcBase)
7002           .addImm(SrcDisp)
7003           .addReg(0);
7004       SrcBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
7005       SrcDisp = 0;
7006     }
7007     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(Opcode))
7008         .add(DestBase)
7009         .addImm(DestDisp)
7010         .addImm(ThisLength)
7011         .add(SrcBase)
7012         .addImm(SrcDisp)
7013         .setMemRefs(MI.memoperands());
7014     DestDisp += ThisLength;
7015     SrcDisp += ThisLength;
7016     Length -= ThisLength;
7017     // If there's another CLC to go, branch to the end if a difference
7018     // was found.
7019     if (EndMBB && Length > 0) {
7020       MachineBasicBlock *NextMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
7021       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
7022         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
7023         .addMBB(EndMBB);
7024       MBB->addSuccessor(EndMBB);
7025       MBB->addSuccessor(NextMBB);
7026       MBB = NextMBB;
7027     }
7028   }
7029   if (EndMBB) {
7030     MBB->addSuccessor(EndMBB);
7031     MBB = EndMBB;
7032     MBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
7033   }
7034
7035   MI.eraseFromParent();
7036   return MBB;
7037 }
7038
7039 // Decompose string pseudo-instruction MI into a loop that continually performs
7040 // Opcode until CC != 3.
7041 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitStringWrapper(
7042     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB, unsigned Opcode) const {
7043   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
7044   const SystemZInstrInfo *TII =
7045       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
7046   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
7047   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
7048
7049   uint64_t End1Reg = MI.getOperand(0).getReg();
7050   uint64_t Start1Reg = MI.getOperand(1).getReg();
7051   uint64_t Start2Reg = MI.getOperand(2).getReg();
7052   uint64_t CharReg = MI.getOperand(3).getReg();
7053
7054   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
7055   uint64_t This1Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
7056   uint64_t This2Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
7057   uint64_t End2Reg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
7058
7059   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
7060   MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
7061   MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
7062
7063   //  StartMBB:
7064   //   # fall through to LoopMMB
7065   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
7066
7067   //  LoopMBB:
7068   //   %This1Reg = phi [ %Start1Reg, StartMBB ], [ %End1Reg, LoopMBB ]
7069   //   %This2Reg = phi [ %Start2Reg, StartMBB ], [ %End2Reg, LoopMBB ]
7070   //   R0L = %CharReg
7071   //   %End1Reg, %End2Reg = CLST %This1Reg, %This2Reg -- uses R0L
7072   //   JO LoopMBB
7073   //   # fall through to DoneMMB
7074   //
7075   // The load of R0L can be hoisted by post-RA LICM.
7076   MBB = LoopMBB;
7077
7078   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This1Reg)
7079     .addReg(Start1Reg).addMBB(StartMBB)
7080     .addReg(End1Reg).addMBB(LoopMBB);
7081   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This2Reg)
7082     .addReg(Start2Reg).addMBB(StartMBB)
7083     .addReg(End2Reg).addMBB(LoopMBB);
7084   BuildMI(MBB, DL, TII->get(TargetOpcode::COPY), SystemZ::R0L).addReg(CharReg);
7085   BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
7086     .addReg(End1Reg, RegState::Define).addReg(End2Reg, RegState::Define)
7087     .addReg(This1Reg).addReg(This2Reg);
7088   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
7089     .addImm(SystemZ::CCMASK_ANY).addImm(SystemZ::CCMASK_3).addMBB(LoopMBB);
7090   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
7091   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
7092
7093   DoneMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
7094
7095   MI.eraseFromParent();
7096   return DoneMBB;
7097 }
7098
7099 // Update TBEGIN instruction with final opcode and register clobbers.
7100 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitTransactionBegin(
7101     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB, unsigned Opcode,
7102     bool NoFloat) const {
7103   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
7104   const TargetFrameLowering *TFI = Subtarget.getFrameLowering();
7105   const SystemZInstrInfo *TII = Subtarget.getInstrInfo();
7106
7107   // Update opcode.
7108   MI.setDesc(TII->get(Opcode));
7109
7110   // We cannot handle a TBEGIN that clobbers the stack or frame pointer.
7111   // Make sure to add the corresponding GRSM bits if they are missing.
7112   uint64_t Control = MI.getOperand(2).getImm();
7113   static const unsigned GPRControlBit[16] = {
7114     0x8000, 0x8000, 0x4000, 0x4000, 0x2000, 0x2000, 0x1000, 0x1000,
7115     0x0800, 0x0800, 0x0400, 0x0400, 0x0200, 0x0200, 0x0100, 0x0100
7116   };
7117   Control |= GPRControlBit[15];
7118   if (TFI->hasFP(MF))
7119     Control |= GPRControlBit[11];
7120   MI.getOperand(2).setImm(Control);
7121
7122   // Add GPR clobbers.
7123   for (int I = 0; I < 16; I++) {
7124     if ((Control & GPRControlBit[I]) == 0) {
7125       unsigned Reg = SystemZMC::GR64Regs[I];
7126       MI.addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
7127     }
7128   }
7129
7130   // Add FPR/VR clobbers.
7131   if (!NoFloat && (Control & 4) != 0) {
7132     if (Subtarget.hasVector()) {
7133       for (int I = 0; I < 32; I++) {
7134         unsigned Reg = SystemZMC::VR128Regs[I];
7135         MI.addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
7136       }
7137     } else {
7138       for (int I = 0; I < 16; I++) {
7139         unsigned Reg = SystemZMC::FP64Regs[I];
7140         MI.addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
7141       }
7142     }
7143   }
7144
7145   return MBB;
7146 }
7147
7148 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitLoadAndTestCmp0(
7149     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB, unsigned Opcode) const {
7150   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
7151   MachineRegisterInfo *MRI = &MF.getRegInfo();
7152   const SystemZInstrInfo *TII =
7153       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
7154   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
7155
7156   unsigned SrcReg = MI.getOperand(0).getReg();
7157
7158   // Create new virtual register of the same class as source.
7159   const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(SrcReg);
7160   unsigned DstReg = MRI->createVirtualRegister(RC);
7161
7162   // Replace pseudo with a normal load-and-test that models the def as
7163   // well.
7164   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(Opcode), DstReg)
7165     .addReg(SrcReg);
7166   MI.eraseFromParent();
7167
7168   return MBB;
7169 }
7170
7171 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
7172     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB) const {
7173   switch (MI.getOpcode()) {
7174   case SystemZ::Select32:
7175   case SystemZ::Select64:
7176   case SystemZ::SelectF32:
7177   case SystemZ::SelectF64:
7178   case SystemZ::SelectF128:
7179   case SystemZ::SelectVR32:
7180   case SystemZ::SelectVR64:
7181   case SystemZ::SelectVR128:
7182     return emitSelect(MI, MBB);
7183
7184   case SystemZ::CondStore8Mux:
7185     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STCMux, 0, false);
7186   case SystemZ::CondStore8MuxInv:
7187     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STCMux, 0, true);
7188   case SystemZ::CondStore16Mux:
7189     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STHMux, 0, false);
7190   case SystemZ::CondStore16MuxInv:
7191     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STHMux, 0, true);
7192   case SystemZ::CondStore32Mux:
7193     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STMux, SystemZ::STOCMux, false);
7194   case SystemZ::CondStore32MuxInv:
7195     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STMux, SystemZ::STOCMux, true);
7196   case SystemZ::CondStore8:
7197     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, false);
7198   case SystemZ::CondStore8Inv:
7199     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, true);
7200   case SystemZ::CondStore16:
7201     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, false);
7202   case SystemZ::CondStore16Inv:
7203     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, true);
7204   case SystemZ::CondStore32:
7205     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, false);
7206   case SystemZ::CondStore32Inv:
7207     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, true);
7208   case SystemZ::CondStore64:
7209     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, false);
7210   case SystemZ::CondStore64Inv:
7211     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, true);
7212   case SystemZ::CondStoreF32:
7213     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, false);
7214   case SystemZ::CondStoreF32Inv:
7215     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, true);
7216   case SystemZ::CondStoreF64:
7217     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, false);
7218   case SystemZ::CondStoreF64Inv:
7219     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, true);
7220
7221   case SystemZ::PAIR128:
7222     return emitPair128(MI, MBB);
7223   case SystemZ::AEXT128:
7224     return emitExt128(MI, MBB, false);
7225   case SystemZ::ZEXT128:
7226     return emitExt128(MI, MBB, true);
7227
7228   case SystemZ::ATOMIC_SWAPW:
7229     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 0);
7230   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_32:
7231     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 32);
7232   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_64:
7233     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 64);
7234
7235   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AR:
7236     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 0);
7237   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AFI:
7238     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 0);
7239   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AR:
7240     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 32);
7241   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AHI:
7242     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AHI, 32);
7243   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AFI:
7244     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 32);
7245   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGR:
7246     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGR, 64);
7247   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGHI:
7248     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGHI, 64);
7249   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGFI:
7250     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGFI, 64);
7251
7252   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_SR:
7253     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 0);
7254   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SR:
7255     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 32);
7256   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SGR:
7257     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SGR, 64);
7258
7259   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NR:
7260     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0);
7261   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILH:
7262     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 0);
7263   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NR:
7264     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32);
7265   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL:
7266     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 32);
7267   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH:
7268     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 32);
7269   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF:
7270     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 32);
7271   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGR:
7272     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64);
7273   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL64:
7274     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL64, 64);
7275   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH64:
7276     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH64, 64);
7277   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL64:
7278     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL64, 64);
7279   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH64:
7280     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH64, 64);
7281   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF64:
7282     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF64, 64);
7283   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF64:
7284     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF64, 64);
7285
7286   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OR:
7287     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 0);
7288   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OILH:
7289     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 0);
7290   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OR:
7291     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 32);
7292   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL:
7293     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL, 32);
7294   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH:
7295     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 32);
7296   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF:
7297     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF, 32);
7298   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OGR:
7299     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OGR, 64);
7300   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL64:
7301     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL64, 64);
7302   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH64:
7303     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH64, 64);
7304   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHL64:
7305     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHL64, 64);
7306   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHH64:
7307     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHH64, 64);
7308   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF64:
7309     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF64, 64);
7310   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHF64:
7311     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHF64, 64);
7312
7313   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XR:
7314     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 0);
7315   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XILF:
7316     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 0);
7317   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XR:
7318     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 32);
7319   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF:
7320     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 32);
7321   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XGR:
7322     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XGR, 64);
7323   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF64:
7324     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF64, 64);
7325   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XIHF64:
7326     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XIHF64, 64);
7327
7328   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NRi:
7329     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0, true);
7330   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILHi:
7331     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 0, true);
7332   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NRi:
7333     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32, true);
7334   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILLi:
7335     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 32, true);
7336   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILHi:
7337     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 32, true);
7338   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILFi:
7339     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 32, true);
7340   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGRi:
7341     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64, true);
7342   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL64i:
7343     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL64, 64, true);
7344   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH64i:
7345     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH64, 64, true);
7346   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL64i:
7347     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL64, 64, true);
7348   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH64i:
7349     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH64, 64, true);
7350   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF64i:
7351     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF64, 64, true);
7352   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF64i:
7353     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF64, 64, true);
7354
7355   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MIN:
7356     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
7357                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
7358   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_32:
7359     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
7360                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
7361   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_64:
7362     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
7363                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
7364
7365   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MAX:
7366     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
7367                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
7368   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_32:
7369     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
7370                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
7371   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_64:
7372     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
7373                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
7374
7375   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMIN:
7376     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
7377                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
7378   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_32:
7379     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
7380                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
7381   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_64:
7382     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
7383                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
7384
7385   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMAX:
7386     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
7387                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
7388   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_32:
7389     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
7390                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
7391   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_64:
7392     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
7393                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
7394
7395   case SystemZ::ATOMIC_CMP_SWAPW:
7396     return emitAtomicCmpSwapW(MI, MBB);
7397   case SystemZ::MVCSequence:
7398   case SystemZ::MVCLoop:
7399     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVC);
7400   case SystemZ::NCSequence:
7401   case SystemZ::NCLoop:
7402     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::NC);
7403   case SystemZ::OCSequence:
7404   case SystemZ::OCLoop:
7405     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::OC);
7406   case SystemZ::XCSequence:
7407   case SystemZ::XCLoop:
7408     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::XC);
7409   case SystemZ::CLCSequence:
7410   case SystemZ::CLCLoop:
7411     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLC);
7412   case SystemZ::CLSTLoop:
7413     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLST);
7414   case SystemZ::MVSTLoop:
7415     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVST);
7416   case SystemZ::SRSTLoop:
7417     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::SRST);
7418   case SystemZ::TBEGIN:
7419     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGIN, false);
7420   case SystemZ::TBEGIN_nofloat:
7421     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGIN, true);
7422   case SystemZ::TBEGINC:
7423     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGINC, true);
7424   case SystemZ::LTEBRCompare_VecPseudo:
7425     return emitLoadAndTestCmp0(MI, MBB, SystemZ::LTEBR);
7426   case SystemZ::LTDBRCompare_VecPseudo:
7427     return emitLoadAndTestCmp0(MI, MBB, SystemZ::LTDBR);
7428   case SystemZ::LTXBRCompare_VecPseudo:
7429     return emitLoadAndTestCmp0(MI, MBB, SystemZ::LTXBR);
7430
7431   case TargetOpcode::STACKMAP:
7432   case TargetOpcode::PATCHPOINT:
7433     return emitPatchPoint(MI, MBB);
7434
7435   default:
7436     llvm_unreachable("Unexpected instr type to insert");
7437   }
7438 }
7439
7440 // This is only used by the isel schedulers, and is needed only to prevent
7441 // compiler from crashing when list-ilp is used.
7442 const TargetRegisterClass *
7443 SystemZTargetLowering::getRepRegClassFor(MVT VT) const {
7444   if (VT == MVT::Untyped)
7445     return &SystemZ::ADDR128BitRegClass;
7446   return TargetLowering::getRepRegClassFor(VT);
7447 }