]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Target/SystemZ/SystemZISelLowering.cpp
Merge bmake-20170510
[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/Support/CommandLine.h"
24 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
25 #include <cctype>
26
27 using namespace llvm;
28
29 #define DEBUG_TYPE "systemz-lower"
30
31 namespace {
32 // Represents a sequence for extracting a 0/1 value from an IPM result:
33 // (((X ^ XORValue) + AddValue) >> Bit)
34 struct IPMConversion {
35   IPMConversion(unsigned xorValue, int64_t addValue, unsigned bit)
36     : XORValue(xorValue), AddValue(addValue), Bit(bit) {}
37
38   int64_t XORValue;
39   int64_t AddValue;
40   unsigned Bit;
41 };
42
43 // Represents information about a comparison.
44 struct Comparison {
45   Comparison(SDValue Op0In, SDValue Op1In)
46     : Op0(Op0In), Op1(Op1In), Opcode(0), ICmpType(0), CCValid(0), CCMask(0) {}
47
48   // The operands to the comparison.
49   SDValue Op0, Op1;
50
51   // The opcode that should be used to compare Op0 and Op1.
52   unsigned Opcode;
53
54   // A SystemZICMP value.  Only used for integer comparisons.
55   unsigned ICmpType;
56
57   // The mask of CC values that Opcode can produce.
58   unsigned CCValid;
59
60   // The mask of CC values for which the original condition is true.
61   unsigned CCMask;
62 };
63 } // end anonymous namespace
64
65 // Classify VT as either 32 or 64 bit.
66 static bool is32Bit(EVT VT) {
67   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
68   case MVT::i32:
69     return true;
70   case MVT::i64:
71     return false;
72   default:
73     llvm_unreachable("Unsupported type");
74   }
75 }
76
77 // Return a version of MachineOperand that can be safely used before the
78 // final use.
79 static MachineOperand earlyUseOperand(MachineOperand Op) {
80   if (Op.isReg())
81     Op.setIsKill(false);
82   return Op;
83 }
84
85 SystemZTargetLowering::SystemZTargetLowering(const TargetMachine &TM,
86                                              const SystemZSubtarget &STI)
87     : TargetLowering(TM), Subtarget(STI) {
88   MVT PtrVT = MVT::getIntegerVT(8 * TM.getPointerSize());
89
90   // Set up the register classes.
91   if (Subtarget.hasHighWord())
92     addRegisterClass(MVT::i32, &SystemZ::GRX32BitRegClass);
93   else
94     addRegisterClass(MVT::i32, &SystemZ::GR32BitRegClass);
95   addRegisterClass(MVT::i64, &SystemZ::GR64BitRegClass);
96   if (Subtarget.hasVector()) {
97     addRegisterClass(MVT::f32, &SystemZ::VR32BitRegClass);
98     addRegisterClass(MVT::f64, &SystemZ::VR64BitRegClass);
99   } else {
100     addRegisterClass(MVT::f32, &SystemZ::FP32BitRegClass);
101     addRegisterClass(MVT::f64, &SystemZ::FP64BitRegClass);
102   }
103   addRegisterClass(MVT::f128, &SystemZ::FP128BitRegClass);
104
105   if (Subtarget.hasVector()) {
106     addRegisterClass(MVT::v16i8, &SystemZ::VR128BitRegClass);
107     addRegisterClass(MVT::v8i16, &SystemZ::VR128BitRegClass);
108     addRegisterClass(MVT::v4i32, &SystemZ::VR128BitRegClass);
109     addRegisterClass(MVT::v2i64, &SystemZ::VR128BitRegClass);
110     addRegisterClass(MVT::v4f32, &SystemZ::VR128BitRegClass);
111     addRegisterClass(MVT::v2f64, &SystemZ::VR128BitRegClass);
112   }
113
114   // Compute derived properties from the register classes
115   computeRegisterProperties(Subtarget.getRegisterInfo());
116
117   // Set up special registers.
118   setStackPointerRegisterToSaveRestore(SystemZ::R15D);
119
120   // TODO: It may be better to default to latency-oriented scheduling, however
121   // LLVM's current latency-oriented scheduler can't handle physreg definitions
122   // such as SystemZ has with CC, so set this to the register-pressure
123   // scheduler, because it can.
124   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
125
126   setBooleanContents(ZeroOrOneBooleanContent);
127   setBooleanVectorContents(ZeroOrNegativeOneBooleanContent);
128
129   // Instructions are strings of 2-byte aligned 2-byte values.
130   setMinFunctionAlignment(2);
131
132   // Handle operations that are handled in a similar way for all types.
133   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
134        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
135        ++I) {
136     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
137     if (isTypeLegal(VT)) {
138       // Lower SET_CC into an IPM-based sequence.
139       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Custom);
140
141       // Expand SELECT(C, A, B) into SELECT_CC(X, 0, A, B, NE).
142       setOperationAction(ISD::SELECT, VT, Expand);
143
144       // Lower SELECT_CC and BR_CC into separate comparisons and branches.
145       setOperationAction(ISD::SELECT_CC, VT, Custom);
146       setOperationAction(ISD::BR_CC,     VT, Custom);
147     }
148   }
149
150   // Expand jump table branches as address arithmetic followed by an
151   // indirect jump.
152   setOperationAction(ISD::BR_JT, MVT::Other, Expand);
153
154   // Expand BRCOND into a BR_CC (see above).
155   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Expand);
156
157   // Handle integer types.
158   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
159        I <= MVT::LAST_INTEGER_VALUETYPE;
160        ++I) {
161     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
162     if (isTypeLegal(VT)) {
163       // Expand individual DIV and REMs into DIVREMs.
164       setOperationAction(ISD::SDIV, VT, Expand);
165       setOperationAction(ISD::UDIV, VT, Expand);
166       setOperationAction(ISD::SREM, VT, Expand);
167       setOperationAction(ISD::UREM, VT, Expand);
168       setOperationAction(ISD::SDIVREM, VT, Custom);
169       setOperationAction(ISD::UDIVREM, VT, Custom);
170
171       // Lower ATOMIC_LOAD and ATOMIC_STORE into normal volatile loads and
172       // stores, putting a serialization instruction after the stores.
173       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD,  VT, Custom);
174       setOperationAction(ISD::ATOMIC_STORE, VT, Custom);
175
176       // Lower ATOMIC_LOAD_SUB into ATOMIC_LOAD_ADD if LAA and LAAG are
177       // available, or if the operand is constant.
178       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB, VT, Custom);
179
180       // Use POPCNT on z196 and above.
181       if (Subtarget.hasPopulationCount())
182         setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Custom);
183       else
184         setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Expand);
185
186       // No special instructions for these.
187       setOperationAction(ISD::CTTZ,            VT, Expand);
188       setOperationAction(ISD::ROTR,            VT, Expand);
189
190       // Use *MUL_LOHI where possible instead of MULH*.
191       setOperationAction(ISD::MULHS, VT, Expand);
192       setOperationAction(ISD::MULHU, VT, Expand);
193       setOperationAction(ISD::SMUL_LOHI, VT, Custom);
194       setOperationAction(ISD::UMUL_LOHI, VT, Custom);
195
196       // Only z196 and above have native support for conversions to unsigned.
197       if (!Subtarget.hasFPExtension())
198         setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, VT, Expand);
199     }
200   }
201
202   // Type legalization will convert 8- and 16-bit atomic operations into
203   // forms that operate on i32s (but still keeping the original memory VT).
204   // Lower them into full i32 operations.
205   setOperationAction(ISD::ATOMIC_SWAP,      MVT::i32, Custom);
206   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD,  MVT::i32, Custom);
207   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB,  MVT::i32, Custom);
208   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_AND,  MVT::i32, Custom);
209   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_OR,   MVT::i32, Custom);
210   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR,  MVT::i32, Custom);
211   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND, MVT::i32, Custom);
212   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN,  MVT::i32, Custom);
213   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX,  MVT::i32, Custom);
214   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN, MVT::i32, Custom);
215   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX, MVT::i32, Custom);
216   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP,  MVT::i32, Custom);
217
218   setOperationAction(ISD::ATOMIC_FENCE, MVT::Other, Custom);
219
220   // Traps are legal, as we will convert them to "j .+2".
221   setOperationAction(ISD::TRAP, MVT::Other, Legal);
222
223   // z10 has instructions for signed but not unsigned FP conversion.
224   // Handle unsigned 32-bit types as signed 64-bit types.
225   if (!Subtarget.hasFPExtension()) {
226     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i32, Promote);
227     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i64, Expand);
228   }
229
230   // We have native support for a 64-bit CTLZ, via FLOGR.
231   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i32, Promote);
232   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i64, Legal);
233
234   // Give LowerOperation the chance to replace 64-bit ORs with subregs.
235   setOperationAction(ISD::OR, MVT::i64, Custom);
236
237   // FIXME: Can we support these natively?
238   setOperationAction(ISD::SRL_PARTS, MVT::i64, Expand);
239   setOperationAction(ISD::SHL_PARTS, MVT::i64, Expand);
240   setOperationAction(ISD::SRA_PARTS, MVT::i64, Expand);
241
242   // We have native instructions for i8, i16 and i32 extensions, but not i1.
243   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Expand);
244   for (MVT VT : MVT::integer_valuetypes()) {
245     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
246     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
247     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD,  VT, MVT::i1, Promote);
248   }
249
250   // Handle the various types of symbolic address.
251   setOperationAction(ISD::ConstantPool,     PtrVT, Custom);
252   setOperationAction(ISD::GlobalAddress,    PtrVT, Custom);
253   setOperationAction(ISD::GlobalTLSAddress, PtrVT, Custom);
254   setOperationAction(ISD::BlockAddress,     PtrVT, Custom);
255   setOperationAction(ISD::JumpTable,        PtrVT, Custom);
256
257   // We need to handle dynamic allocations specially because of the
258   // 160-byte area at the bottom of the stack.
259   setOperationAction(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, PtrVT, Custom);
260   setOperationAction(ISD::GET_DYNAMIC_AREA_OFFSET, PtrVT, Custom);
261
262   // Use custom expanders so that we can force the function to use
263   // a frame pointer.
264   setOperationAction(ISD::STACKSAVE,    MVT::Other, Custom);
265   setOperationAction(ISD::STACKRESTORE, MVT::Other, Custom);
266
267   // Handle prefetches with PFD or PFDRL.
268   setOperationAction(ISD::PREFETCH, MVT::Other, Custom);
269
270   for (MVT VT : MVT::vector_valuetypes()) {
271     // Assume by default that all vector operations need to be expanded.
272     for (unsigned Opcode = 0; Opcode < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Opcode)
273       if (getOperationAction(Opcode, VT) == Legal)
274         setOperationAction(Opcode, VT, Expand);
275
276     // Likewise all truncating stores and extending loads.
277     for (MVT InnerVT : MVT::vector_valuetypes()) {
278       setTruncStoreAction(VT, InnerVT, Expand);
279       setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
280       setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
281       setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
282     }
283
284     if (isTypeLegal(VT)) {
285       // These operations are legal for anything that can be stored in a
286       // vector register, even if there is no native support for the format
287       // as such.  In particular, we can do these for v4f32 even though there
288       // are no specific instructions for that format.
289       setOperationAction(ISD::LOAD, VT, Legal);
290       setOperationAction(ISD::STORE, VT, Legal);
291       setOperationAction(ISD::VSELECT, VT, Legal);
292       setOperationAction(ISD::BITCAST, VT, Legal);
293       setOperationAction(ISD::UNDEF, VT, Legal);
294
295       // Likewise, except that we need to replace the nodes with something
296       // more specific.
297       setOperationAction(ISD::BUILD_VECTOR, VT, Custom);
298       setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, VT, Custom);
299     }
300   }
301
302   // Handle integer vector types.
303   for (MVT VT : MVT::integer_vector_valuetypes()) {
304     if (isTypeLegal(VT)) {
305       // These operations have direct equivalents.
306       setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, VT, Legal);
307       setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, VT, Legal);
308       setOperationAction(ISD::ADD, VT, Legal);
309       setOperationAction(ISD::SUB, VT, Legal);
310       if (VT != MVT::v2i64)
311         setOperationAction(ISD::MUL, VT, Legal);
312       setOperationAction(ISD::AND, VT, Legal);
313       setOperationAction(ISD::OR, VT, Legal);
314       setOperationAction(ISD::XOR, VT, Legal);
315       setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Custom);
316       setOperationAction(ISD::CTTZ, VT, Legal);
317       setOperationAction(ISD::CTLZ, VT, Legal);
318
319       // Convert a GPR scalar to a vector by inserting it into element 0.
320       setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, VT, Custom);
321
322       // Use a series of unpacks for extensions.
323       setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG, VT, Custom);
324       setOperationAction(ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG, VT, Custom);
325
326       // Detect shifts by a scalar amount and convert them into
327       // V*_BY_SCALAR.
328       setOperationAction(ISD::SHL, VT, Custom);
329       setOperationAction(ISD::SRA, VT, Custom);
330       setOperationAction(ISD::SRL, VT, Custom);
331
332       // At present ROTL isn't matched by DAGCombiner.  ROTR should be
333       // converted into ROTL.
334       setOperationAction(ISD::ROTL, VT, Expand);
335       setOperationAction(ISD::ROTR, VT, Expand);
336
337       // Map SETCCs onto one of VCE, VCH or VCHL, swapping the operands
338       // and inverting the result as necessary.
339       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Custom);
340     }
341   }
342
343   if (Subtarget.hasVector()) {
344     // There should be no need to check for float types other than v2f64
345     // since <2 x f32> isn't a legal type.
346     setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::v2i64, Legal);
347     setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::v2i64, Legal);
348     setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::v2i64, Legal);
349     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::v2i64, Legal);
350   }
351
352   // Handle floating-point types.
353   for (unsigned I = MVT::FIRST_FP_VALUETYPE;
354        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
355        ++I) {
356     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
357     if (isTypeLegal(VT)) {
358       // We can use FI for FRINT.
359       setOperationAction(ISD::FRINT, VT, Legal);
360
361       // We can use the extended form of FI for other rounding operations.
362       if (Subtarget.hasFPExtension()) {
363         setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, VT, Legal);
364         setOperationAction(ISD::FFLOOR, VT, Legal);
365         setOperationAction(ISD::FCEIL, VT, Legal);
366         setOperationAction(ISD::FTRUNC, VT, Legal);
367         setOperationAction(ISD::FROUND, VT, Legal);
368       }
369
370       // No special instructions for these.
371       setOperationAction(ISD::FSIN, VT, Expand);
372       setOperationAction(ISD::FCOS, VT, Expand);
373       setOperationAction(ISD::FSINCOS, VT, Expand);
374       setOperationAction(ISD::FREM, VT, Expand);
375       setOperationAction(ISD::FPOW, VT, Expand);
376     }
377   }
378
379   // Handle floating-point vector types.
380   if (Subtarget.hasVector()) {
381     // Scalar-to-vector conversion is just a subreg.
382     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, MVT::v4f32, Legal);
383     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, MVT::v2f64, Legal);
384
385     // Some insertions and extractions can be done directly but others
386     // need to go via integers.
387     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v4f32, Custom);
388     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v2f64, Custom);
389     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v4f32, Custom);
390     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2f64, Custom);
391
392     // These operations have direct equivalents.
393     setOperationAction(ISD::FADD, MVT::v2f64, Legal);
394     setOperationAction(ISD::FNEG, MVT::v2f64, Legal);
395     setOperationAction(ISD::FSUB, MVT::v2f64, Legal);
396     setOperationAction(ISD::FMUL, MVT::v2f64, Legal);
397     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::v2f64, Legal);
398     setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::v2f64, Legal);
399     setOperationAction(ISD::FABS, MVT::v2f64, Legal);
400     setOperationAction(ISD::FSQRT, MVT::v2f64, Legal);
401     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::v2f64, Legal);
402     setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, MVT::v2f64, Legal);
403     setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::v2f64, Legal);
404     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::v2f64, Legal);
405     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::v2f64, Legal);
406     setOperationAction(ISD::FROUND, MVT::v2f64, Legal);
407   }
408
409   // We have fused multiply-addition for f32 and f64 but not f128.
410   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f32,  Legal);
411   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f64,  Legal);
412   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f128, Expand);
413
414   // Needed so that we don't try to implement f128 constant loads using
415   // a load-and-extend of a f80 constant (in cases where the constant
416   // would fit in an f80).
417   for (MVT VT : MVT::fp_valuetypes())
418     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::f80, Expand);
419
420   // Floating-point truncation and stores need to be done separately.
421   setTruncStoreAction(MVT::f64,  MVT::f32, Expand);
422   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f32, Expand);
423   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f64, Expand);
424
425   // We have 64-bit FPR<->GPR moves, but need special handling for
426   // 32-bit forms.
427   if (!Subtarget.hasVector()) {
428     setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::i32, Custom);
429     setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::f32, Custom);
430   }
431
432   // VASTART and VACOPY need to deal with the SystemZ-specific varargs
433   // structure, but VAEND is a no-op.
434   setOperationAction(ISD::VASTART, MVT::Other, Custom);
435   setOperationAction(ISD::VACOPY,  MVT::Other, Custom);
436   setOperationAction(ISD::VAEND,   MVT::Other, Expand);
437
438   // Codes for which we want to perform some z-specific combinations.
439   setTargetDAGCombine(ISD::SIGN_EXTEND);
440   setTargetDAGCombine(ISD::STORE);
441   setTargetDAGCombine(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT);
442   setTargetDAGCombine(ISD::FP_ROUND);
443   setTargetDAGCombine(ISD::BSWAP);
444   setTargetDAGCombine(ISD::SHL);
445   setTargetDAGCombine(ISD::SRA);
446   setTargetDAGCombine(ISD::SRL);
447   setTargetDAGCombine(ISD::ROTL);
448
449   // Handle intrinsics.
450   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_W_CHAIN, MVT::Other, Custom);
451   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
452
453   // We want to use MVC in preference to even a single load/store pair.
454   MaxStoresPerMemcpy = 0;
455   MaxStoresPerMemcpyOptSize = 0;
456
457   // The main memset sequence is a byte store followed by an MVC.
458   // Two STC or MV..I stores win over that, but the kind of fused stores
459   // generated by target-independent code don't when the byte value is
460   // variable.  E.g.  "STC <reg>;MHI <reg>,257;STH <reg>" is not better
461   // than "STC;MVC".  Handle the choice in target-specific code instead.
462   MaxStoresPerMemset = 0;
463   MaxStoresPerMemsetOptSize = 0;
464 }
465
466 EVT SystemZTargetLowering::getSetCCResultType(const DataLayout &DL,
467                                               LLVMContext &, EVT VT) const {
468   if (!VT.isVector())
469     return MVT::i32;
470   return VT.changeVectorElementTypeToInteger();
471 }
472
473 bool SystemZTargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
474   VT = VT.getScalarType();
475
476   if (!VT.isSimple())
477     return false;
478
479   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
480   case MVT::f32:
481   case MVT::f64:
482     return true;
483   case MVT::f128:
484     return false;
485   default:
486     break;
487   }
488
489   return false;
490 }
491
492 bool SystemZTargetLowering::isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const {
493   // We can load zero using LZ?R and negative zero using LZ?R;LC?BR.
494   return Imm.isZero() || Imm.isNegZero();
495 }
496
497 bool SystemZTargetLowering::isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) const {
498   // We can use CGFI or CLGFI.
499   return isInt<32>(Imm) || isUInt<32>(Imm);
500 }
501
502 bool SystemZTargetLowering::isLegalAddImmediate(int64_t Imm) const {
503   // We can use ALGFI or SLGFI.
504   return isUInt<32>(Imm) || isUInt<32>(-Imm);
505 }
506
507 bool SystemZTargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT VT,
508                                                            unsigned,
509                                                            unsigned,
510                                                            bool *Fast) const {
511   // Unaligned accesses should never be slower than the expanded version.
512   // We check specifically for aligned accesses in the few cases where
513   // they are required.
514   if (Fast)
515     *Fast = true;
516   return true;
517 }
518
519 bool SystemZTargetLowering::isLegalAddressingMode(const DataLayout &DL,
520                                                   const AddrMode &AM, Type *Ty,
521                                                   unsigned AS) const {
522   // Punt on globals for now, although they can be used in limited
523   // RELATIVE LONG cases.
524   if (AM.BaseGV)
525     return false;
526
527   // Require a 20-bit signed offset.
528   if (!isInt<20>(AM.BaseOffs))
529     return false;
530
531   // Indexing is OK but no scale factor can be applied.
532   return AM.Scale == 0 || AM.Scale == 1;
533 }
534
535 bool SystemZTargetLowering::isFoldableMemAccessOffset(Instruction *I,
536                                                       int64_t Offset) const {
537   // This only applies to z13.
538   if (!Subtarget.hasVector())
539     return true;
540
541   // * Use LDE instead of LE/LEY to avoid partial register
542   //   dependencies (LDE only supports small offsets).
543   // * Utilize the vector registers to hold floating point
544   //   values (vector load / store instructions only support small
545   //   offsets).
546
547   assert (isa<LoadInst>(I) || isa<StoreInst>(I));
548   Type *MemAccessTy = (isa<LoadInst>(I) ? I->getType() :
549                        I->getOperand(0)->getType());
550   bool IsFPAccess = MemAccessTy->isFloatingPointTy();
551   bool IsVectorAccess = MemAccessTy->isVectorTy();
552
553   // A store of an extracted vector element will be combined into a VSTE type
554   // instruction.
555   if (!IsVectorAccess && isa<StoreInst>(I)) {
556     Value *DataOp = I->getOperand(0);
557     if (isa<ExtractElementInst>(DataOp))
558       IsVectorAccess = true;
559   }
560
561   // A load which gets inserted into a vector element will be combined into a
562   // VLE type instruction.
563   if (!IsVectorAccess && isa<LoadInst>(I) && I->hasOneUse()) {
564     User *LoadUser = *I->user_begin();
565     if (isa<InsertElementInst>(LoadUser))
566       IsVectorAccess = true;
567   }
568
569   if (!isUInt<12>(Offset) && (IsFPAccess || IsVectorAccess))
570     return false;
571
572   return true;
573 }
574
575 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(Type *FromType, Type *ToType) const {
576   if (!FromType->isIntegerTy() || !ToType->isIntegerTy())
577     return false;
578   unsigned FromBits = FromType->getPrimitiveSizeInBits();
579   unsigned ToBits = ToType->getPrimitiveSizeInBits();
580   return FromBits > ToBits;
581 }
582
583 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(EVT FromVT, EVT ToVT) const {
584   if (!FromVT.isInteger() || !ToVT.isInteger())
585     return false;
586   unsigned FromBits = FromVT.getSizeInBits();
587   unsigned ToBits = ToVT.getSizeInBits();
588   return FromBits > ToBits;
589 }
590
591 //===----------------------------------------------------------------------===//
592 // Inline asm support
593 //===----------------------------------------------------------------------===//
594
595 TargetLowering::ConstraintType
596 SystemZTargetLowering::getConstraintType(StringRef Constraint) const {
597   if (Constraint.size() == 1) {
598     switch (Constraint[0]) {
599     case 'a': // Address register
600     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
601     case 'f': // Floating-point register
602     case 'h': // High-part register
603     case 'r': // General-purpose register
604       return C_RegisterClass;
605
606     case 'Q': // Memory with base and unsigned 12-bit displacement
607     case 'R': // Likewise, plus an index
608     case 'S': // Memory with base and signed 20-bit displacement
609     case 'T': // Likewise, plus an index
610     case 'm': // Equivalent to 'T'.
611       return C_Memory;
612
613     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
614     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
615     case 'K': // Signed 16-bit constant
616     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
617     case 'M': // 0x7fffffff
618       return C_Other;
619
620     default:
621       break;
622     }
623   }
624   return TargetLowering::getConstraintType(Constraint);
625 }
626
627 TargetLowering::ConstraintWeight SystemZTargetLowering::
628 getSingleConstraintMatchWeight(AsmOperandInfo &info,
629                                const char *constraint) const {
630   ConstraintWeight weight = CW_Invalid;
631   Value *CallOperandVal = info.CallOperandVal;
632   // If we don't have a value, we can't do a match,
633   // but allow it at the lowest weight.
634   if (!CallOperandVal)
635     return CW_Default;
636   Type *type = CallOperandVal->getType();
637   // Look at the constraint type.
638   switch (*constraint) {
639   default:
640     weight = TargetLowering::getSingleConstraintMatchWeight(info, constraint);
641     break;
642
643   case 'a': // Address register
644   case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
645   case 'h': // High-part register
646   case 'r': // General-purpose register
647     if (CallOperandVal->getType()->isIntegerTy())
648       weight = CW_Register;
649     break;
650
651   case 'f': // Floating-point register
652     if (type->isFloatingPointTy())
653       weight = CW_Register;
654     break;
655
656   case 'I': // Unsigned 8-bit constant
657     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
658       if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
659         weight = CW_Constant;
660     break;
661
662   case 'J': // Unsigned 12-bit constant
663     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
664       if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
665         weight = CW_Constant;
666     break;
667
668   case 'K': // Signed 16-bit constant
669     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
670       if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
671         weight = CW_Constant;
672     break;
673
674   case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
675     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
676       if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
677         weight = CW_Constant;
678     break;
679
680   case 'M': // 0x7fffffff
681     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
682       if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
683         weight = CW_Constant;
684     break;
685   }
686   return weight;
687 }
688
689 // Parse a "{tNNN}" register constraint for which the register type "t"
690 // has already been verified.  MC is the class associated with "t" and
691 // Map maps 0-based register numbers to LLVM register numbers.
692 static std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
693 parseRegisterNumber(StringRef Constraint, const TargetRegisterClass *RC,
694                     const unsigned *Map) {
695   assert(*(Constraint.end()-1) == '}' && "Missing '}'");
696   if (isdigit(Constraint[2])) {
697     unsigned Index;
698     bool Failed =
699         Constraint.slice(2, Constraint.size() - 1).getAsInteger(10, Index);
700     if (!Failed && Index < 16 && Map[Index])
701       return std::make_pair(Map[Index], RC);
702   }
703   return std::make_pair(0U, nullptr);
704 }
705
706 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
707 SystemZTargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(
708     const TargetRegisterInfo *TRI, StringRef Constraint, MVT VT) const {
709   if (Constraint.size() == 1) {
710     // GCC Constraint Letters
711     switch (Constraint[0]) {
712     default: break;
713     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
714     case 'r': // General-purpose register
715       if (VT == MVT::i64)
716         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR64BitRegClass);
717       else if (VT == MVT::i128)
718         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR128BitRegClass);
719       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR32BitRegClass);
720
721     case 'a': // Address register
722       if (VT == MVT::i64)
723         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR64BitRegClass);
724       else if (VT == MVT::i128)
725         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR128BitRegClass);
726       return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR32BitRegClass);
727
728     case 'h': // High-part register (an LLVM extension)
729       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GRH32BitRegClass);
730
731     case 'f': // Floating-point register
732       if (VT == MVT::f64)
733         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP64BitRegClass);
734       else if (VT == MVT::f128)
735         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP128BitRegClass);
736       return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP32BitRegClass);
737     }
738   }
739   if (Constraint.size() > 0 && Constraint[0] == '{') {
740     // We need to override the default register parsing for GPRs and FPRs
741     // because the interpretation depends on VT.  The internal names of
742     // the registers are also different from the external names
743     // (F0D and F0S instead of F0, etc.).
744     if (Constraint[1] == 'r') {
745       if (VT == MVT::i32)
746         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR32BitRegClass,
747                                    SystemZMC::GR32Regs);
748       if (VT == MVT::i128)
749         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR128BitRegClass,
750                                    SystemZMC::GR128Regs);
751       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR64BitRegClass,
752                                  SystemZMC::GR64Regs);
753     }
754     if (Constraint[1] == 'f') {
755       if (VT == MVT::f32)
756         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP32BitRegClass,
757                                    SystemZMC::FP32Regs);
758       if (VT == MVT::f128)
759         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP128BitRegClass,
760                                    SystemZMC::FP128Regs);
761       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP64BitRegClass,
762                                  SystemZMC::FP64Regs);
763     }
764   }
765   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(TRI, Constraint, VT);
766 }
767
768 void SystemZTargetLowering::
769 LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op, std::string &Constraint,
770                              std::vector<SDValue> &Ops,
771                              SelectionDAG &DAG) const {
772   // Only support length 1 constraints for now.
773   if (Constraint.length() == 1) {
774     switch (Constraint[0]) {
775     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
776       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
777         if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
778           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
779                                               Op.getValueType()));
780       return;
781
782     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
783       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
784         if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
785           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
786                                               Op.getValueType()));
787       return;
788
789     case 'K': // Signed 16-bit constant
790       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
791         if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
792           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(), SDLoc(Op),
793                                               Op.getValueType()));
794       return;
795
796     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
797       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
798         if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
799           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(), SDLoc(Op),
800                                               Op.getValueType()));
801       return;
802
803     case 'M': // 0x7fffffff
804       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
805         if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
806           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
807                                               Op.getValueType()));
808       return;
809     }
810   }
811   TargetLowering::LowerAsmOperandForConstraint(Op, Constraint, Ops, DAG);
812 }
813
814 //===----------------------------------------------------------------------===//
815 // Calling conventions
816 //===----------------------------------------------------------------------===//
817
818 #include "SystemZGenCallingConv.inc"
819
820 bool SystemZTargetLowering::allowTruncateForTailCall(Type *FromType,
821                                                      Type *ToType) const {
822   return isTruncateFree(FromType, ToType);
823 }
824
825 bool SystemZTargetLowering::mayBeEmittedAsTailCall(CallInst *CI) const {
826   return CI->isTailCall();
827 }
828
829 // We do not yet support 128-bit single-element vector types.  If the user
830 // attempts to use such types as function argument or return type, prefer
831 // to error out instead of emitting code violating the ABI.
832 static void VerifyVectorType(MVT VT, EVT ArgVT) {
833   if (ArgVT.isVector() && !VT.isVector())
834     report_fatal_error("Unsupported vector argument or return type");
835 }
836
837 static void VerifyVectorTypes(const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins) {
838   for (unsigned i = 0; i < Ins.size(); ++i)
839     VerifyVectorType(Ins[i].VT, Ins[i].ArgVT);
840 }
841
842 static void VerifyVectorTypes(const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs) {
843   for (unsigned i = 0; i < Outs.size(); ++i)
844     VerifyVectorType(Outs[i].VT, Outs[i].ArgVT);
845 }
846
847 // Value is a value that has been passed to us in the location described by VA
848 // (and so has type VA.getLocVT()).  Convert Value to VA.getValVT(), chaining
849 // any loads onto Chain.
850 static SDValue convertLocVTToValVT(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
851                                    CCValAssign &VA, SDValue Chain,
852                                    SDValue Value) {
853   // If the argument has been promoted from a smaller type, insert an
854   // assertion to capture this.
855   if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::SExt)
856     Value = DAG.getNode(ISD::AssertSext, DL, VA.getLocVT(), Value,
857                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
858   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::ZExt)
859     Value = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, VA.getLocVT(), Value,
860                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
861
862   if (VA.isExtInLoc())
863     Value = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VA.getValVT(), Value);
864   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::BCvt) {
865     // If this is a short vector argument loaded from the stack,
866     // extend from i64 to full vector size and then bitcast.
867     assert(VA.getLocVT() == MVT::i64);
868     assert(VA.getValVT().isVector());
869     Value = DAG.getBuildVector(MVT::v2i64, DL, {Value, DAG.getUNDEF(MVT::i64)});
870     Value = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VA.getValVT(), Value);
871   } else
872     assert(VA.getLocInfo() == CCValAssign::Full && "Unsupported getLocInfo");
873   return Value;
874 }
875
876 // Value is a value of type VA.getValVT() that we need to copy into
877 // the location described by VA.  Return a copy of Value converted to
878 // VA.getValVT().  The caller is responsible for handling indirect values.
879 static SDValue convertValVTToLocVT(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
880                                    CCValAssign &VA, SDValue Value) {
881   switch (VA.getLocInfo()) {
882   case CCValAssign::SExt:
883     return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
884   case CCValAssign::ZExt:
885     return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
886   case CCValAssign::AExt:
887     return DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
888   case CCValAssign::BCvt:
889     // If this is a short vector argument to be stored to the stack,
890     // bitcast to v2i64 and then extract first element.
891     assert(VA.getLocVT() == MVT::i64);
892     assert(VA.getValVT().isVector());
893     Value = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Value);
894     return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, VA.getLocVT(), Value,
895                        DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
896   case CCValAssign::Full:
897     return Value;
898   default:
899     llvm_unreachable("Unhandled getLocInfo()");
900   }
901 }
902
903 SDValue SystemZTargetLowering::LowerFormalArguments(
904     SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
905     const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins, const SDLoc &DL,
906     SelectionDAG &DAG, SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
907   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
908   MachineFrameInfo &MFI = MF.getFrameInfo();
909   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
910   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
911       MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
912   auto *TFL =
913       static_cast<const SystemZFrameLowering *>(Subtarget.getFrameLowering());
914   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
915
916   // Detect unsupported vector argument types.
917   if (Subtarget.hasVector())
918     VerifyVectorTypes(Ins);
919
920   // Assign locations to all of the incoming arguments.
921   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
922   SystemZCCState CCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, ArgLocs, *DAG.getContext());
923   CCInfo.AnalyzeFormalArguments(Ins, CC_SystemZ);
924
925   unsigned NumFixedGPRs = 0;
926   unsigned NumFixedFPRs = 0;
927   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
928     SDValue ArgValue;
929     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
930     EVT LocVT = VA.getLocVT();
931     if (VA.isRegLoc()) {
932       // Arguments passed in registers
933       const TargetRegisterClass *RC;
934       switch (LocVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
935       default:
936         // Integers smaller than i64 should be promoted to i64.
937         llvm_unreachable("Unexpected argument type");
938       case MVT::i32:
939         NumFixedGPRs += 1;
940         RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
941         break;
942       case MVT::i64:
943         NumFixedGPRs += 1;
944         RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
945         break;
946       case MVT::f32:
947         NumFixedFPRs += 1;
948         RC = &SystemZ::FP32BitRegClass;
949         break;
950       case MVT::f64:
951         NumFixedFPRs += 1;
952         RC = &SystemZ::FP64BitRegClass;
953         break;
954       case MVT::v16i8:
955       case MVT::v8i16:
956       case MVT::v4i32:
957       case MVT::v2i64:
958       case MVT::v4f32:
959       case MVT::v2f64:
960         RC = &SystemZ::VR128BitRegClass;
961         break;
962       }
963
964       unsigned VReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
965       MRI.addLiveIn(VA.getLocReg(), VReg);
966       ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, LocVT);
967     } else {
968       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
969
970       // Create the frame index object for this incoming parameter.
971       int FI = MFI.CreateFixedObject(LocVT.getSizeInBits() / 8,
972                                      VA.getLocMemOffset(), true);
973
974       // Create the SelectionDAG nodes corresponding to a load
975       // from this parameter.  Unpromoted ints and floats are
976       // passed as right-justified 8-byte values.
977       SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, PtrVT);
978       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
979         FIN = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FIN,
980                           DAG.getIntPtrConstant(4, DL));
981       ArgValue = DAG.getLoad(LocVT, DL, Chain, FIN,
982                              MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FI));
983     }
984
985     // Convert the value of the argument register into the value that's
986     // being passed.
987     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect) {
988       InVals.push_back(DAG.getLoad(VA.getValVT(), DL, Chain, ArgValue,
989                                    MachinePointerInfo()));
990       // If the original argument was split (e.g. i128), we need
991       // to load all parts of it here (using the same address).
992       unsigned ArgIndex = Ins[I].OrigArgIndex;
993       assert (Ins[I].PartOffset == 0);
994       while (I + 1 != E && Ins[I + 1].OrigArgIndex == ArgIndex) {
995         CCValAssign &PartVA = ArgLocs[I + 1];
996         unsigned PartOffset = Ins[I + 1].PartOffset;
997         SDValue Address = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, ArgValue,
998                                       DAG.getIntPtrConstant(PartOffset, DL));
999         InVals.push_back(DAG.getLoad(PartVA.getValVT(), DL, Chain, Address,
1000                                      MachinePointerInfo()));
1001         ++I;
1002       }
1003     } else
1004       InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, ArgValue));
1005   }
1006
1007   if (IsVarArg) {
1008     // Save the number of non-varargs registers for later use by va_start, etc.
1009     FuncInfo->setVarArgsFirstGPR(NumFixedGPRs);
1010     FuncInfo->setVarArgsFirstFPR(NumFixedFPRs);
1011
1012     // Likewise the address (in the form of a frame index) of where the
1013     // first stack vararg would be.  The 1-byte size here is arbitrary.
1014     int64_t StackSize = CCInfo.getNextStackOffset();
1015     FuncInfo->setVarArgsFrameIndex(MFI.CreateFixedObject(1, StackSize, true));
1016
1017     // ...and a similar frame index for the caller-allocated save area
1018     // that will be used to store the incoming registers.
1019     int64_t RegSaveOffset = TFL->getOffsetOfLocalArea();
1020     unsigned RegSaveIndex = MFI.CreateFixedObject(1, RegSaveOffset, true);
1021     FuncInfo->setRegSaveFrameIndex(RegSaveIndex);
1022
1023     // Store the FPR varargs in the reserved frame slots.  (We store the
1024     // GPRs as part of the prologue.)
1025     if (NumFixedFPRs < SystemZ::NumArgFPRs) {
1026       SDValue MemOps[SystemZ::NumArgFPRs];
1027       for (unsigned I = NumFixedFPRs; I < SystemZ::NumArgFPRs; ++I) {
1028         unsigned Offset = TFL->getRegSpillOffset(SystemZ::ArgFPRs[I]);
1029         int FI = MFI.CreateFixedObject(8, RegSaveOffset + Offset, true);
1030         SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, getPointerTy(DAG.getDataLayout()));
1031         unsigned VReg = MF.addLiveIn(SystemZ::ArgFPRs[I],
1032                                      &SystemZ::FP64BitRegClass);
1033         SDValue ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, MVT::f64);
1034         MemOps[I] = DAG.getStore(ArgValue.getValue(1), DL, ArgValue, FIN,
1035                                  MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FI));
1036       }
1037       // Join the stores, which are independent of one another.
1038       Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other,
1039                           makeArrayRef(&MemOps[NumFixedFPRs],
1040                                        SystemZ::NumArgFPRs-NumFixedFPRs));
1041     }
1042   }
1043
1044   return Chain;
1045 }
1046
1047 static bool canUseSiblingCall(const CCState &ArgCCInfo,
1048                               SmallVectorImpl<CCValAssign> &ArgLocs,
1049                               SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs) {
1050   // Punt if there are any indirect or stack arguments, or if the call
1051   // needs the callee-saved argument register R6, or if the call uses
1052   // the callee-saved register arguments SwiftSelf and SwiftError.
1053   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
1054     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
1055     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
1056       return false;
1057     if (!VA.isRegLoc())
1058       return false;
1059     unsigned Reg = VA.getLocReg();
1060     if (Reg == SystemZ::R6H || Reg == SystemZ::R6L || Reg == SystemZ::R6D)
1061       return false;
1062     if (Outs[I].Flags.isSwiftSelf() || Outs[I].Flags.isSwiftError())
1063       return false;
1064   }
1065   return true;
1066 }
1067
1068 SDValue
1069 SystemZTargetLowering::LowerCall(CallLoweringInfo &CLI,
1070                                  SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
1071   SelectionDAG &DAG = CLI.DAG;
1072   SDLoc &DL = CLI.DL;
1073   SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs = CLI.Outs;
1074   SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals = CLI.OutVals;
1075   SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins = CLI.Ins;
1076   SDValue Chain = CLI.Chain;
1077   SDValue Callee = CLI.Callee;
1078   bool &IsTailCall = CLI.IsTailCall;
1079   CallingConv::ID CallConv = CLI.CallConv;
1080   bool IsVarArg = CLI.IsVarArg;
1081   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1082   EVT PtrVT = getPointerTy(MF.getDataLayout());
1083
1084   // Detect unsupported vector argument and return types.
1085   if (Subtarget.hasVector()) {
1086     VerifyVectorTypes(Outs);
1087     VerifyVectorTypes(Ins);
1088   }
1089
1090   // Analyze the operands of the call, assigning locations to each operand.
1091   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
1092   SystemZCCState ArgCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, ArgLocs, *DAG.getContext());
1093   ArgCCInfo.AnalyzeCallOperands(Outs, CC_SystemZ);
1094
1095   // We don't support GuaranteedTailCallOpt, only automatically-detected
1096   // sibling calls.
1097   if (IsTailCall && !canUseSiblingCall(ArgCCInfo, ArgLocs, Outs))
1098     IsTailCall = false;
1099
1100   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
1101   unsigned NumBytes = ArgCCInfo.getNextStackOffset();
1102
1103   // Mark the start of the call.
1104   if (!IsTailCall)
1105     Chain = DAG.getCALLSEQ_START(Chain,
1106                                  DAG.getConstant(NumBytes, DL, PtrVT, true),
1107                                  DL);
1108
1109   // Copy argument values to their designated locations.
1110   SmallVector<std::pair<unsigned, SDValue>, 9> RegsToPass;
1111   SmallVector<SDValue, 8> MemOpChains;
1112   SDValue StackPtr;
1113   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
1114     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
1115     SDValue ArgValue = OutVals[I];
1116
1117     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect) {
1118       // Store the argument in a stack slot and pass its address.
1119       SDValue SpillSlot = DAG.CreateStackTemporary(Outs[I].ArgVT);
1120       int FI = cast<FrameIndexSDNode>(SpillSlot)->getIndex();
1121       MemOpChains.push_back(
1122           DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, SpillSlot,
1123                        MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FI)));
1124       // If the original argument was split (e.g. i128), we need
1125       // to store all parts of it here (and pass just one address).
1126       unsigned ArgIndex = Outs[I].OrigArgIndex;
1127       assert (Outs[I].PartOffset == 0);
1128       while (I + 1 != E && Outs[I + 1].OrigArgIndex == ArgIndex) {
1129         SDValue PartValue = OutVals[I + 1];
1130         unsigned PartOffset = Outs[I + 1].PartOffset;
1131         SDValue Address = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, SpillSlot,
1132                                       DAG.getIntPtrConstant(PartOffset, DL));
1133         MemOpChains.push_back(
1134             DAG.getStore(Chain, DL, PartValue, Address,
1135                          MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FI)));
1136         ++I;
1137       }
1138       ArgValue = SpillSlot;
1139     } else
1140       ArgValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, ArgValue);
1141
1142     if (VA.isRegLoc())
1143       // Queue up the argument copies and emit them at the end.
1144       RegsToPass.push_back(std::make_pair(VA.getLocReg(), ArgValue));
1145     else {
1146       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
1147
1148       // Work out the address of the stack slot.  Unpromoted ints and
1149       // floats are passed as right-justified 8-byte values.
1150       if (!StackPtr.getNode())
1151         StackPtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R15D, PtrVT);
1152       unsigned Offset = SystemZMC::CallFrameSize + VA.getLocMemOffset();
1153       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
1154         Offset += 4;
1155       SDValue Address = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, StackPtr,
1156                                     DAG.getIntPtrConstant(Offset, DL));
1157
1158       // Emit the store.
1159       MemOpChains.push_back(
1160           DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, Address, MachinePointerInfo()));
1161     }
1162   }
1163
1164   // Join the stores, which are independent of one another.
1165   if (!MemOpChains.empty())
1166     Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOpChains);
1167
1168   // Accept direct calls by converting symbolic call addresses to the
1169   // associated Target* opcodes.  Force %r1 to be used for indirect
1170   // tail calls.
1171   SDValue Glue;
1172   if (auto *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Callee)) {
1173     Callee = DAG.getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), DL, PtrVT);
1174     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
1175   } else if (auto *E = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Callee)) {
1176     Callee = DAG.getTargetExternalSymbol(E->getSymbol(), PtrVT);
1177     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
1178   } else if (IsTailCall) {
1179     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R1D, Callee, Glue);
1180     Glue = Chain.getValue(1);
1181     Callee = DAG.getRegister(SystemZ::R1D, Callee.getValueType());
1182   }
1183
1184   // Build a sequence of copy-to-reg nodes, chained and glued together.
1185   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I) {
1186     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, RegsToPass[I].first,
1187                              RegsToPass[I].second, Glue);
1188     Glue = Chain.getValue(1);
1189   }
1190
1191   // The first call operand is the chain and the second is the target address.
1192   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
1193   Ops.push_back(Chain);
1194   Ops.push_back(Callee);
1195
1196   // Add argument registers to the end of the list so that they are
1197   // known live into the call.
1198   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I)
1199     Ops.push_back(DAG.getRegister(RegsToPass[I].first,
1200                                   RegsToPass[I].second.getValueType()));
1201
1202   // Add a register mask operand representing the call-preserved registers.
1203   const TargetRegisterInfo *TRI = Subtarget.getRegisterInfo();
1204   const uint32_t *Mask = TRI->getCallPreservedMask(MF, CallConv);
1205   assert(Mask && "Missing call preserved mask for calling convention");
1206   Ops.push_back(DAG.getRegisterMask(Mask));
1207
1208   // Glue the call to the argument copies, if any.
1209   if (Glue.getNode())
1210     Ops.push_back(Glue);
1211
1212   // Emit the call.
1213   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
1214   if (IsTailCall)
1215     return DAG.getNode(SystemZISD::SIBCALL, DL, NodeTys, Ops);
1216   Chain = DAG.getNode(SystemZISD::CALL, DL, NodeTys, Ops);
1217   Glue = Chain.getValue(1);
1218
1219   // Mark the end of the call, which is glued to the call itself.
1220   Chain = DAG.getCALLSEQ_END(Chain,
1221                              DAG.getConstant(NumBytes, DL, PtrVT, true),
1222                              DAG.getConstant(0, DL, PtrVT, true),
1223                              Glue, DL);
1224   Glue = Chain.getValue(1);
1225
1226   // Assign locations to each value returned by this call.
1227   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
1228   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, RetLocs, *DAG.getContext());
1229   RetCCInfo.AnalyzeCallResult(Ins, RetCC_SystemZ);
1230
1231   // Copy all of the result registers out of their specified physreg.
1232   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
1233     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
1234
1235     // Copy the value out, gluing the copy to the end of the call sequence.
1236     SDValue RetValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VA.getLocReg(),
1237                                           VA.getLocVT(), Glue);
1238     Chain = RetValue.getValue(1);
1239     Glue = RetValue.getValue(2);
1240
1241     // Convert the value of the return register into the value that's
1242     // being returned.
1243     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, RetValue));
1244   }
1245
1246   return Chain;
1247 }
1248
1249 bool SystemZTargetLowering::
1250 CanLowerReturn(CallingConv::ID CallConv,
1251                MachineFunction &MF, bool isVarArg,
1252                const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
1253                LLVMContext &Context) const {
1254   // Detect unsupported vector return types.
1255   if (Subtarget.hasVector())
1256     VerifyVectorTypes(Outs);
1257
1258   // Special case that we cannot easily detect in RetCC_SystemZ since
1259   // i128 is not a legal type.
1260   for (auto &Out : Outs)
1261     if (Out.ArgVT == MVT::i128)
1262       return false;
1263
1264   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
1265   CCState RetCCInfo(CallConv, isVarArg, MF, RetLocs, Context);
1266   return RetCCInfo.CheckReturn(Outs, RetCC_SystemZ);
1267 }
1268
1269 SDValue
1270 SystemZTargetLowering::LowerReturn(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv,
1271                                    bool IsVarArg,
1272                                    const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
1273                                    const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
1274                                    const SDLoc &DL, SelectionDAG &DAG) const {
1275   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1276
1277   // Detect unsupported vector return types.
1278   if (Subtarget.hasVector())
1279     VerifyVectorTypes(Outs);
1280
1281   // Assign locations to each returned value.
1282   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
1283   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, RetLocs, *DAG.getContext());
1284   RetCCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_SystemZ);
1285
1286   // Quick exit for void returns
1287   if (RetLocs.empty())
1288     return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, Chain);
1289
1290   // Copy the result values into the output registers.
1291   SDValue Glue;
1292   SmallVector<SDValue, 4> RetOps;
1293   RetOps.push_back(Chain);
1294   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
1295     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
1296     SDValue RetValue = OutVals[I];
1297
1298     // Make the return register live on exit.
1299     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
1300
1301     // Promote the value as required.
1302     RetValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, RetValue);
1303
1304     // Chain and glue the copies together.
1305     unsigned Reg = VA.getLocReg();
1306     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, Reg, RetValue, Glue);
1307     Glue = Chain.getValue(1);
1308     RetOps.push_back(DAG.getRegister(Reg, VA.getLocVT()));
1309   }
1310
1311   // Update chain and glue.
1312   RetOps[0] = Chain;
1313   if (Glue.getNode())
1314     RetOps.push_back(Glue);
1315
1316   return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, RetOps);
1317 }
1318
1319 SDValue SystemZTargetLowering::prepareVolatileOrAtomicLoad(
1320     SDValue Chain, const SDLoc &DL, SelectionDAG &DAG) const {
1321   return DAG.getNode(SystemZISD::SERIALIZE, DL, MVT::Other, Chain);
1322 }
1323
1324 // Return true if Op is an intrinsic node with chain that returns the CC value
1325 // as its only (other) argument.  Provide the associated SystemZISD opcode and
1326 // the mask of valid CC values if so.
1327 static bool isIntrinsicWithCCAndChain(SDValue Op, unsigned &Opcode,
1328                                       unsigned &CCValid) {
1329   unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
1330   switch (Id) {
1331   case Intrinsic::s390_tbegin:
1332     Opcode = SystemZISD::TBEGIN;
1333     CCValid = SystemZ::CCMASK_TBEGIN;
1334     return true;
1335
1336   case Intrinsic::s390_tbegin_nofloat:
1337     Opcode = SystemZISD::TBEGIN_NOFLOAT;
1338     CCValid = SystemZ::CCMASK_TBEGIN;
1339     return true;
1340
1341   case Intrinsic::s390_tend:
1342     Opcode = SystemZISD::TEND;
1343     CCValid = SystemZ::CCMASK_TEND;
1344     return true;
1345
1346   default:
1347     return false;
1348   }
1349 }
1350
1351 // Return true if Op is an intrinsic node without chain that returns the
1352 // CC value as its final argument.  Provide the associated SystemZISD
1353 // opcode and the mask of valid CC values if so.
1354 static bool isIntrinsicWithCC(SDValue Op, unsigned &Opcode, unsigned &CCValid) {
1355   unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
1356   switch (Id) {
1357   case Intrinsic::s390_vpkshs:
1358   case Intrinsic::s390_vpksfs:
1359   case Intrinsic::s390_vpksgs:
1360     Opcode = SystemZISD::PACKS_CC;
1361     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1362     return true;
1363
1364   case Intrinsic::s390_vpklshs:
1365   case Intrinsic::s390_vpklsfs:
1366   case Intrinsic::s390_vpklsgs:
1367     Opcode = SystemZISD::PACKLS_CC;
1368     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1369     return true;
1370
1371   case Intrinsic::s390_vceqbs:
1372   case Intrinsic::s390_vceqhs:
1373   case Intrinsic::s390_vceqfs:
1374   case Intrinsic::s390_vceqgs:
1375     Opcode = SystemZISD::VICMPES;
1376     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1377     return true;
1378
1379   case Intrinsic::s390_vchbs:
1380   case Intrinsic::s390_vchhs:
1381   case Intrinsic::s390_vchfs:
1382   case Intrinsic::s390_vchgs:
1383     Opcode = SystemZISD::VICMPHS;
1384     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1385     return true;
1386
1387   case Intrinsic::s390_vchlbs:
1388   case Intrinsic::s390_vchlhs:
1389   case Intrinsic::s390_vchlfs:
1390   case Intrinsic::s390_vchlgs:
1391     Opcode = SystemZISD::VICMPHLS;
1392     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1393     return true;
1394
1395   case Intrinsic::s390_vtm:
1396     Opcode = SystemZISD::VTM;
1397     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1398     return true;
1399
1400   case Intrinsic::s390_vfaebs:
1401   case Intrinsic::s390_vfaehs:
1402   case Intrinsic::s390_vfaefs:
1403     Opcode = SystemZISD::VFAE_CC;
1404     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1405     return true;
1406
1407   case Intrinsic::s390_vfaezbs:
1408   case Intrinsic::s390_vfaezhs:
1409   case Intrinsic::s390_vfaezfs:
1410     Opcode = SystemZISD::VFAEZ_CC;
1411     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1412     return true;
1413
1414   case Intrinsic::s390_vfeebs:
1415   case Intrinsic::s390_vfeehs:
1416   case Intrinsic::s390_vfeefs:
1417     Opcode = SystemZISD::VFEE_CC;
1418     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1419     return true;
1420
1421   case Intrinsic::s390_vfeezbs:
1422   case Intrinsic::s390_vfeezhs:
1423   case Intrinsic::s390_vfeezfs:
1424     Opcode = SystemZISD::VFEEZ_CC;
1425     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1426     return true;
1427
1428   case Intrinsic::s390_vfenebs:
1429   case Intrinsic::s390_vfenehs:
1430   case Intrinsic::s390_vfenefs:
1431     Opcode = SystemZISD::VFENE_CC;
1432     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1433     return true;
1434
1435   case Intrinsic::s390_vfenezbs:
1436   case Intrinsic::s390_vfenezhs:
1437   case Intrinsic::s390_vfenezfs:
1438     Opcode = SystemZISD::VFENEZ_CC;
1439     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1440     return true;
1441
1442   case Intrinsic::s390_vistrbs:
1443   case Intrinsic::s390_vistrhs:
1444   case Intrinsic::s390_vistrfs:
1445     Opcode = SystemZISD::VISTR_CC;
1446     CCValid = SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_3;
1447     return true;
1448
1449   case Intrinsic::s390_vstrcbs:
1450   case Intrinsic::s390_vstrchs:
1451   case Intrinsic::s390_vstrcfs:
1452     Opcode = SystemZISD::VSTRC_CC;
1453     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1454     return true;
1455
1456   case Intrinsic::s390_vstrczbs:
1457   case Intrinsic::s390_vstrczhs:
1458   case Intrinsic::s390_vstrczfs:
1459     Opcode = SystemZISD::VSTRCZ_CC;
1460     CCValid = SystemZ::CCMASK_ANY;
1461     return true;
1462
1463   case Intrinsic::s390_vfcedbs:
1464     Opcode = SystemZISD::VFCMPES;
1465     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1466     return true;
1467
1468   case Intrinsic::s390_vfchdbs:
1469     Opcode = SystemZISD::VFCMPHS;
1470     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1471     return true;
1472
1473   case Intrinsic::s390_vfchedbs:
1474     Opcode = SystemZISD::VFCMPHES;
1475     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1476     return true;
1477
1478   case Intrinsic::s390_vftcidb:
1479     Opcode = SystemZISD::VFTCI;
1480     CCValid = SystemZ::CCMASK_VCMP;
1481     return true;
1482
1483   case Intrinsic::s390_tdc:
1484     Opcode = SystemZISD::TDC;
1485     CCValid = SystemZ::CCMASK_TDC;
1486     return true;
1487
1488   default:
1489     return false;
1490   }
1491 }
1492
1493 // Emit an intrinsic with chain with a glued value instead of its CC result.
1494 static SDValue emitIntrinsicWithChainAndGlue(SelectionDAG &DAG, SDValue Op,
1495                                              unsigned Opcode) {
1496   // Copy all operands except the intrinsic ID.
1497   unsigned NumOps = Op.getNumOperands();
1498   SmallVector<SDValue, 6> Ops;
1499   Ops.reserve(NumOps - 1);
1500   Ops.push_back(Op.getOperand(0));
1501   for (unsigned I = 2; I < NumOps; ++I)
1502     Ops.push_back(Op.getOperand(I));
1503
1504   assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected only CC result and chain");
1505   SDVTList RawVTs = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
1506   SDValue Intr = DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), RawVTs, Ops);
1507   SDValue OldChain = SDValue(Op.getNode(), 1);
1508   SDValue NewChain = SDValue(Intr.getNode(), 0);
1509   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(OldChain, NewChain);
1510   return Intr;
1511 }
1512
1513 // Emit an intrinsic with a glued value instead of its CC result.
1514 static SDValue emitIntrinsicWithGlue(SelectionDAG &DAG, SDValue Op,
1515                                      unsigned Opcode) {
1516   // Copy all operands except the intrinsic ID.
1517   unsigned NumOps = Op.getNumOperands();
1518   SmallVector<SDValue, 6> Ops;
1519   Ops.reserve(NumOps - 1);
1520   for (unsigned I = 1; I < NumOps; ++I)
1521     Ops.push_back(Op.getOperand(I));
1522
1523   if (Op->getNumValues() == 1)
1524     return DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), MVT::Glue, Ops);
1525   assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected exactly one non-CC result");
1526   SDVTList RawVTs = DAG.getVTList(Op->getValueType(0), MVT::Glue);
1527   return DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), RawVTs, Ops);
1528 }
1529
1530 // CC is a comparison that will be implemented using an integer or
1531 // floating-point comparison.  Return the condition code mask for
1532 // a branch on true.  In the integer case, CCMASK_CMP_UO is set for
1533 // unsigned comparisons and clear for signed ones.  In the floating-point
1534 // case, CCMASK_CMP_UO has its normal mask meaning (unordered).
1535 static unsigned CCMaskForCondCode(ISD::CondCode CC) {
1536 #define CONV(X) \
1537   case ISD::SET##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
1538   case ISD::SETO##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
1539   case ISD::SETU##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO | SystemZ::CCMASK_CMP_##X
1540
1541   switch (CC) {
1542   default:
1543     llvm_unreachable("Invalid integer condition!");
1544
1545   CONV(EQ);
1546   CONV(NE);
1547   CONV(GT);
1548   CONV(GE);
1549   CONV(LT);
1550   CONV(LE);
1551
1552   case ISD::SETO:  return SystemZ::CCMASK_CMP_O;
1553   case ISD::SETUO: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
1554   }
1555 #undef CONV
1556 }
1557
1558 // Return a sequence for getting a 1 from an IPM result when CC has a
1559 // value in CCMask and a 0 when CC has a value in CCValid & ~CCMask.
1560 // The handling of CC values outside CCValid doesn't matter.
1561 static IPMConversion getIPMConversion(unsigned CCValid, unsigned CCMask) {
1562   // Deal with cases where the result can be taken directly from a bit
1563   // of the IPM result.
1564   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1 | SystemZ::CCMASK_3)))
1565     return IPMConversion(0, 0, SystemZ::IPM_CC);
1566   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_2 | SystemZ::CCMASK_3)))
1567     return IPMConversion(0, 0, SystemZ::IPM_CC + 1);
1568
1569   // Deal with cases where we can add a value to force the sign bit
1570   // to contain the right value.  Putting the bit in 31 means we can
1571   // use SRL rather than RISBG(L), and also makes it easier to get a
1572   // 0/-1 value, so it has priority over the other tests below.
1573   //
1574   // These sequences rely on the fact that the upper two bits of the
1575   // IPM result are zero.
1576   uint64_t TopBit = uint64_t(1) << 31;
1577   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_0))
1578     return IPMConversion(0, -(1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1579   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_1)))
1580     return IPMConversion(0, -(2 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1581   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1582                             | SystemZ::CCMASK_1
1583                             | SystemZ::CCMASK_2)))
1584     return IPMConversion(0, -(3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1585   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_3))
1586     return IPMConversion(0, TopBit - (3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1587   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1
1588                             | SystemZ::CCMASK_2
1589                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1590     return IPMConversion(0, TopBit - (1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1591
1592   // Next try inverting the value and testing a bit.  0/1 could be
1593   // handled this way too, but we dealt with that case above.
1594   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_2)))
1595     return IPMConversion(-1, 0, SystemZ::IPM_CC);
1596
1597   // Handle cases where adding a value forces a non-sign bit to contain
1598   // the right value.
1599   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1 | SystemZ::CCMASK_2)))
1600     return IPMConversion(0, 1 << SystemZ::IPM_CC, SystemZ::IPM_CC + 1);
1601   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_3)))
1602     return IPMConversion(0, -(1 << SystemZ::IPM_CC), SystemZ::IPM_CC + 1);
1603
1604   // The remaining cases are 1, 2, 0/1/3 and 0/2/3.  All these are
1605   // can be done by inverting the low CC bit and applying one of the
1606   // sign-based extractions above.
1607   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_1))
1608     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC, -(1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1609   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_2))
1610     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC,
1611                          TopBit - (3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1612   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1613                             | SystemZ::CCMASK_1
1614                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1615     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC, -(3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1616   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1617                             | SystemZ::CCMASK_2
1618                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1619     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC,
1620                          TopBit - (1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1621
1622   llvm_unreachable("Unexpected CC combination");
1623 }
1624
1625 // If C can be converted to a comparison against zero, adjust the operands
1626 // as necessary.
1627 static void adjustZeroCmp(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, Comparison &C) {
1628   if (C.ICmpType == SystemZICMP::UnsignedOnly)
1629     return;
1630
1631   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1.getNode());
1632   if (!ConstOp1)
1633     return;
1634
1635   int64_t Value = ConstOp1->getSExtValue();
1636   if ((Value == -1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) ||
1637       (Value == -1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE) ||
1638       (Value == 1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT) ||
1639       (Value == 1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)) {
1640     C.CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
1641     C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, C.Op1.getValueType());
1642   }
1643 }
1644
1645 // If a comparison described by C is suitable for CLI(Y), CHHSI or CLHHSI,
1646 // adjust the operands as necessary.
1647 static void adjustSubwordCmp(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
1648                              Comparison &C) {
1649   // For us to make any changes, it must a comparison between a single-use
1650   // load and a constant.
1651   if (!C.Op0.hasOneUse() ||
1652       C.Op0.getOpcode() != ISD::LOAD ||
1653       C.Op1.getOpcode() != ISD::Constant)
1654     return;
1655
1656   // We must have an 8- or 16-bit load.
1657   auto *Load = cast<LoadSDNode>(C.Op0);
1658   unsigned NumBits = Load->getMemoryVT().getStoreSizeInBits();
1659   if (NumBits != 8 && NumBits != 16)
1660     return;
1661
1662   // The load must be an extending one and the constant must be within the
1663   // range of the unextended value.
1664   auto *ConstOp1 = cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1665   uint64_t Value = ConstOp1->getZExtValue();
1666   uint64_t Mask = (1 << NumBits) - 1;
1667   if (Load->getExtensionType() == ISD::SEXTLOAD) {
1668     // Make sure that ConstOp1 is in range of C.Op0.
1669     int64_t SignedValue = ConstOp1->getSExtValue();
1670     if (uint64_t(SignedValue) + (uint64_t(1) << (NumBits - 1)) > Mask)
1671       return;
1672     if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly) {
1673       // Unsigned comparison between two sign-extended values is equivalent
1674       // to unsigned comparison between two zero-extended values.
1675       Value &= Mask;
1676     } else if (NumBits == 8) {
1677       // Try to treat the comparison as unsigned, so that we can use CLI.
1678       // Adjust CCMask and Value as necessary.
1679       if (Value == 0 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1680         // Test whether the high bit of the byte is set.
1681         Value = 127, C.CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_GT;
1682       else if (Value == 0 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1683         // Test whether the high bit of the byte is clear.
1684         Value = 128, C.CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_LT;
1685       else
1686         // No instruction exists for this combination.
1687         return;
1688       C.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1689     }
1690   } else if (Load->getExtensionType() == ISD::ZEXTLOAD) {
1691     if (Value > Mask)
1692       return;
1693     // If the constant is in range, we can use any comparison.
1694     C.ICmpType = SystemZICMP::Any;
1695   } else
1696     return;
1697
1698   // Make sure that the first operand is an i32 of the right extension type.
1699   ISD::LoadExtType ExtType = (C.ICmpType == SystemZICMP::SignedOnly ?
1700                               ISD::SEXTLOAD :
1701                               ISD::ZEXTLOAD);
1702   if (C.Op0.getValueType() != MVT::i32 ||
1703       Load->getExtensionType() != ExtType)
1704     C.Op0 = DAG.getExtLoad(ExtType, SDLoc(Load), MVT::i32, Load->getChain(),
1705                            Load->getBasePtr(), Load->getPointerInfo(),
1706                            Load->getMemoryVT(), Load->getAlignment(),
1707                            Load->getMemOperand()->getFlags());
1708
1709   // Make sure that the second operand is an i32 with the right value.
1710   if (C.Op1.getValueType() != MVT::i32 ||
1711       Value != ConstOp1->getZExtValue())
1712     C.Op1 = DAG.getConstant(Value, DL, MVT::i32);
1713 }
1714
1715 // Return true if Op is either an unextended load, or a load suitable
1716 // for integer register-memory comparisons of type ICmpType.
1717 static bool isNaturalMemoryOperand(SDValue Op, unsigned ICmpType) {
1718   auto *Load = dyn_cast<LoadSDNode>(Op.getNode());
1719   if (Load) {
1720     // There are no instructions to compare a register with a memory byte.
1721     if (Load->getMemoryVT() == MVT::i8)
1722       return false;
1723     // Otherwise decide on extension type.
1724     switch (Load->getExtensionType()) {
1725     case ISD::NON_EXTLOAD:
1726       return true;
1727     case ISD::SEXTLOAD:
1728       return ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly;
1729     case ISD::ZEXTLOAD:
1730       return ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly;
1731     default:
1732       break;
1733     }
1734   }
1735   return false;
1736 }
1737
1738 // Return true if it is better to swap the operands of C.
1739 static bool shouldSwapCmpOperands(const Comparison &C) {
1740   // Leave f128 comparisons alone, since they have no memory forms.
1741   if (C.Op0.getValueType() == MVT::f128)
1742     return false;
1743
1744   // Always keep a floating-point constant second, since comparisons with
1745   // zero can use LOAD TEST and comparisons with other constants make a
1746   // natural memory operand.
1747   if (isa<ConstantFPSDNode>(C.Op1))
1748     return false;
1749
1750   // Never swap comparisons with zero since there are many ways to optimize
1751   // those later.
1752   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1753   if (ConstOp1 && ConstOp1->getZExtValue() == 0)
1754     return false;
1755
1756   // Also keep natural memory operands second if the loaded value is
1757   // only used here.  Several comparisons have memory forms.
1758   if (isNaturalMemoryOperand(C.Op1, C.ICmpType) && C.Op1.hasOneUse())
1759     return false;
1760
1761   // Look for cases where Cmp0 is a single-use load and Cmp1 isn't.
1762   // In that case we generally prefer the memory to be second.
1763   if (isNaturalMemoryOperand(C.Op0, C.ICmpType) && C.Op0.hasOneUse()) {
1764     // The only exceptions are when the second operand is a constant and
1765     // we can use things like CHHSI.
1766     if (!ConstOp1)
1767       return true;
1768     // The unsigned memory-immediate instructions can handle 16-bit
1769     // unsigned integers.
1770     if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1771         isUInt<16>(ConstOp1->getZExtValue()))
1772       return false;
1773     // The signed memory-immediate instructions can handle 16-bit
1774     // signed integers.
1775     if (C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly &&
1776         isInt<16>(ConstOp1->getSExtValue()))
1777       return false;
1778     return true;
1779   }
1780
1781   // Try to promote the use of CGFR and CLGFR.
1782   unsigned Opcode0 = C.Op0.getOpcode();
1783   if (C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly && Opcode0 == ISD::SIGN_EXTEND)
1784     return true;
1785   if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly && Opcode0 == ISD::ZERO_EXTEND)
1786     return true;
1787   if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1788       Opcode0 == ISD::AND &&
1789       C.Op0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
1790       cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1))->getZExtValue() == 0xffffffff)
1791     return true;
1792
1793   return false;
1794 }
1795
1796 // Return a version of comparison CC mask CCMask in which the LT and GT
1797 // actions are swapped.
1798 static unsigned reverseCCMask(unsigned CCMask) {
1799   return ((CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_EQ) |
1800           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT ? SystemZ::CCMASK_CMP_LT : 0) |
1801           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT ? SystemZ::CCMASK_CMP_GT : 0) |
1802           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO));
1803 }
1804
1805 // Check whether C tests for equality between X and Y and whether X - Y
1806 // or Y - X is also computed.  In that case it's better to compare the
1807 // result of the subtraction against zero.
1808 static void adjustForSubtraction(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
1809                                  Comparison &C) {
1810   if (C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1811       C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE) {
1812     for (auto I = C.Op0->use_begin(), E = C.Op0->use_end(); I != E; ++I) {
1813       SDNode *N = *I;
1814       if (N->getOpcode() == ISD::SUB &&
1815           ((N->getOperand(0) == C.Op0 && N->getOperand(1) == C.Op1) ||
1816            (N->getOperand(0) == C.Op1 && N->getOperand(1) == C.Op0))) {
1817         C.Op0 = SDValue(N, 0);
1818         C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, N->getValueType(0));
1819         return;
1820       }
1821     }
1822   }
1823 }
1824
1825 // Check whether C compares a floating-point value with zero and if that
1826 // floating-point value is also negated.  In this case we can use the
1827 // negation to set CC, so avoiding separate LOAD AND TEST and
1828 // LOAD (NEGATIVE/COMPLEMENT) instructions.
1829 static void adjustForFNeg(Comparison &C) {
1830   auto *C1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(C.Op1);
1831   if (C1 && C1->isZero()) {
1832     for (auto I = C.Op0->use_begin(), E = C.Op0->use_end(); I != E; ++I) {
1833       SDNode *N = *I;
1834       if (N->getOpcode() == ISD::FNEG) {
1835         C.Op0 = SDValue(N, 0);
1836         C.CCMask = reverseCCMask(C.CCMask);
1837         return;
1838       }
1839     }
1840   }
1841 }
1842
1843 // Check whether C compares (shl X, 32) with 0 and whether X is
1844 // also sign-extended.  In that case it is better to test the result
1845 // of the sign extension using LTGFR.
1846 //
1847 // This case is important because InstCombine transforms a comparison
1848 // with (sext (trunc X)) into a comparison with (shl X, 32).
1849 static void adjustForLTGFR(Comparison &C) {
1850   // Check for a comparison between (shl X, 32) and 0.
1851   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::SHL &&
1852       C.Op0.getValueType() == MVT::i64 &&
1853       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1854       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1855     auto *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1));
1856     if (C1 && C1->getZExtValue() == 32) {
1857       SDValue ShlOp0 = C.Op0.getOperand(0);
1858       // See whether X has any SIGN_EXTEND_INREG uses.
1859       for (auto I = ShlOp0->use_begin(), E = ShlOp0->use_end(); I != E; ++I) {
1860         SDNode *N = *I;
1861         if (N->getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND_INREG &&
1862             cast<VTSDNode>(N->getOperand(1))->getVT() == MVT::i32) {
1863           C.Op0 = SDValue(N, 0);
1864           return;
1865         }
1866       }
1867     }
1868   }
1869 }
1870
1871 // If C compares the truncation of an extending load, try to compare
1872 // the untruncated value instead.  This exposes more opportunities to
1873 // reuse CC.
1874 static void adjustICmpTruncate(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
1875                                Comparison &C) {
1876   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
1877       C.Op0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::LOAD &&
1878       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1879       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1880     auto *L = cast<LoadSDNode>(C.Op0.getOperand(0));
1881     if (L->getMemoryVT().getStoreSizeInBits() <= C.Op0.getValueSizeInBits()) {
1882       unsigned Type = L->getExtensionType();
1883       if ((Type == ISD::ZEXTLOAD && C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly) ||
1884           (Type == ISD::SEXTLOAD && C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly)) {
1885         C.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
1886         C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, C.Op0.getValueType());
1887       }
1888     }
1889   }
1890 }
1891
1892 // Return true if shift operation N has an in-range constant shift value.
1893 // Store it in ShiftVal if so.
1894 static bool isSimpleShift(SDValue N, unsigned &ShiftVal) {
1895   auto *Shift = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
1896   if (!Shift)
1897     return false;
1898
1899   uint64_t Amount = Shift->getZExtValue();
1900   if (Amount >= N.getValueSizeInBits())
1901     return false;
1902
1903   ShiftVal = Amount;
1904   return true;
1905 }
1906
1907 // Check whether an AND with Mask is suitable for a TEST UNDER MASK
1908 // instruction and whether the CC value is descriptive enough to handle
1909 // a comparison of type Opcode between the AND result and CmpVal.
1910 // CCMask says which comparison result is being tested and BitSize is
1911 // the number of bits in the operands.  If TEST UNDER MASK can be used,
1912 // return the corresponding CC mask, otherwise return 0.
1913 static unsigned getTestUnderMaskCond(unsigned BitSize, unsigned CCMask,
1914                                      uint64_t Mask, uint64_t CmpVal,
1915                                      unsigned ICmpType) {
1916   assert(Mask != 0 && "ANDs with zero should have been removed by now");
1917
1918   // Check whether the mask is suitable for TMHH, TMHL, TMLH or TMLL.
1919   if (!SystemZ::isImmLL(Mask) && !SystemZ::isImmLH(Mask) &&
1920       !SystemZ::isImmHL(Mask) && !SystemZ::isImmHH(Mask))
1921     return 0;
1922
1923   // Work out the masks for the lowest and highest bits.
1924   unsigned HighShift = 63 - countLeadingZeros(Mask);
1925   uint64_t High = uint64_t(1) << HighShift;
1926   uint64_t Low = uint64_t(1) << countTrailingZeros(Mask);
1927
1928   // Signed ordered comparisons are effectively unsigned if the sign
1929   // bit is dropped.
1930   bool EffectivelyUnsigned = (ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly);
1931
1932   // Check for equality comparisons with 0, or the equivalent.
1933   if (CmpVal == 0) {
1934     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
1935       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1936     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1937       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1938   }
1939   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > 0 && CmpVal <= Low) {
1940     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1941       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1942     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1943       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1944   }
1945   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal < Low) {
1946     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1947       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1948     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1949       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1950   }
1951
1952   // Check for equality comparisons with the mask, or the equivalent.
1953   if (CmpVal == Mask) {
1954     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
1955       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1956     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1957       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1958   }
1959   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - Low && CmpVal < Mask) {
1960     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1961       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1962     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1963       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1964   }
1965   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - Low && CmpVal <= Mask) {
1966     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1967       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1968     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1969       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1970   }
1971
1972   // Check for ordered comparisons with the top bit.
1973   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - High && CmpVal < High) {
1974     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1975       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
1976     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1977       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
1978   }
1979   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - High && CmpVal <= High) {
1980     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1981       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
1982     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1983       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
1984   }
1985
1986   // If there are just two bits, we can do equality checks for Low and High
1987   // as well.
1988   if (Mask == Low + High) {
1989     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == Low)
1990       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0;
1991     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == Low)
1992       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
1993     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == High)
1994       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1;
1995     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == High)
1996       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
1997   }
1998
1999   // Looks like we've exhausted our options.
2000   return 0;
2001 }
2002
2003 // See whether C can be implemented as a TEST UNDER MASK instruction.
2004 // Update the arguments with the TM version if so.
2005 static void adjustForTestUnderMask(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
2006                                    Comparison &C) {
2007   // Check that we have a comparison with a constant.
2008   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
2009   if (!ConstOp1)
2010     return;
2011   uint64_t CmpVal = ConstOp1->getZExtValue();
2012
2013   // Check whether the nonconstant input is an AND with a constant mask.
2014   Comparison NewC(C);
2015   uint64_t MaskVal;
2016   ConstantSDNode *Mask = nullptr;
2017   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::AND) {
2018     NewC.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
2019     NewC.Op1 = C.Op0.getOperand(1);
2020     Mask = dyn_cast<ConstantSDNode>(NewC.Op1);
2021     if (!Mask)
2022       return;
2023     MaskVal = Mask->getZExtValue();
2024   } else {
2025     // There is no instruction to compare with a 64-bit immediate
2026     // so use TMHH instead if possible.  We need an unsigned ordered
2027     // comparison with an i64 immediate.
2028     if (NewC.Op0.getValueType() != MVT::i64 ||
2029         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
2030         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
2031         NewC.ICmpType == SystemZICMP::SignedOnly)
2032       return;
2033     // Convert LE and GT comparisons into LT and GE.
2034     if (NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE ||
2035         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) {
2036       if (CmpVal == uint64_t(-1))
2037         return;
2038       CmpVal += 1;
2039       NewC.CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
2040     }
2041     // If the low N bits of Op1 are zero than the low N bits of Op0 can
2042     // be masked off without changing the result.
2043     MaskVal = -(CmpVal & -CmpVal);
2044     NewC.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
2045   }
2046   if (!MaskVal)
2047     return;
2048
2049   // Check whether the combination of mask, comparison value and comparison
2050   // type are suitable.
2051   unsigned BitSize = NewC.Op0.getValueSizeInBits();
2052   unsigned NewCCMask, ShiftVal;
2053   if (NewC.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
2054       NewC.Op0.getOpcode() == ISD::SHL &&
2055       isSimpleShift(NewC.Op0, ShiftVal) &&
2056       (NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask,
2057                                         MaskVal >> ShiftVal,
2058                                         CmpVal >> ShiftVal,
2059                                         SystemZICMP::Any))) {
2060     NewC.Op0 = NewC.Op0.getOperand(0);
2061     MaskVal >>= ShiftVal;
2062   } else if (NewC.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
2063              NewC.Op0.getOpcode() == ISD::SRL &&
2064              isSimpleShift(NewC.Op0, ShiftVal) &&
2065              (NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask,
2066                                                MaskVal << ShiftVal,
2067                                                CmpVal << ShiftVal,
2068                                                SystemZICMP::UnsignedOnly))) {
2069     NewC.Op0 = NewC.Op0.getOperand(0);
2070     MaskVal <<= ShiftVal;
2071   } else {
2072     NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask, MaskVal, CmpVal,
2073                                      NewC.ICmpType);
2074     if (!NewCCMask)
2075       return;
2076   }
2077
2078   // Go ahead and make the change.
2079   C.Opcode = SystemZISD::TM;
2080   C.Op0 = NewC.Op0;
2081   if (Mask && Mask->getZExtValue() == MaskVal)
2082     C.Op1 = SDValue(Mask, 0);
2083   else
2084     C.Op1 = DAG.getConstant(MaskVal, DL, C.Op0.getValueType());
2085   C.CCValid = SystemZ::CCMASK_TM;
2086   C.CCMask = NewCCMask;
2087 }
2088
2089 // Return a Comparison that tests the condition-code result of intrinsic
2090 // node Call against constant integer CC using comparison code Cond.
2091 // Opcode is the opcode of the SystemZISD operation for the intrinsic
2092 // and CCValid is the set of possible condition-code results.
2093 static Comparison getIntrinsicCmp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode,
2094                                   SDValue Call, unsigned CCValid, uint64_t CC,
2095                                   ISD::CondCode Cond) {
2096   Comparison C(Call, SDValue());
2097   C.Opcode = Opcode;
2098   C.CCValid = CCValid;
2099   if (Cond == ISD::SETEQ)
2100     // bit 3 for CC==0, bit 0 for CC==3, always false for CC>3.
2101     C.CCMask = CC < 4 ? 1 << (3 - CC) : 0;
2102   else if (Cond == ISD::SETNE)
2103     // ...and the inverse of that.
2104     C.CCMask = CC < 4 ? ~(1 << (3 - CC)) : -1;
2105   else if (Cond == ISD::SETLT || Cond == ISD::SETULT)
2106     // bits above bit 3 for CC==0 (always false), bits above bit 0 for CC==3,
2107     // always true for CC>3.
2108     C.CCMask = CC < 4 ? ~0U << (4 - CC) : -1;
2109   else if (Cond == ISD::SETGE || Cond == ISD::SETUGE)
2110     // ...and the inverse of that.
2111     C.CCMask = CC < 4 ? ~(~0U << (4 - CC)) : 0;
2112   else if (Cond == ISD::SETLE || Cond == ISD::SETULE)
2113     // bit 3 and above for CC==0, bit 0 and above for CC==3 (always true),
2114     // always true for CC>3.
2115     C.CCMask = CC < 4 ? ~0U << (3 - CC) : -1;
2116   else if (Cond == ISD::SETGT || Cond == ISD::SETUGT)
2117     // ...and the inverse of that.
2118     C.CCMask = CC < 4 ? ~(~0U << (3 - CC)) : 0;
2119   else
2120     llvm_unreachable("Unexpected integer comparison type");
2121   C.CCMask &= CCValid;
2122   return C;
2123 }
2124
2125 // Decide how to implement a comparison of type Cond between CmpOp0 with CmpOp1.
2126 static Comparison getCmp(SelectionDAG &DAG, SDValue CmpOp0, SDValue CmpOp1,
2127                          ISD::CondCode Cond, const SDLoc &DL) {
2128   if (CmpOp1.getOpcode() == ISD::Constant) {
2129     uint64_t Constant = cast<ConstantSDNode>(CmpOp1)->getZExtValue();
2130     unsigned Opcode, CCValid;
2131     if (CmpOp0.getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN &&
2132         CmpOp0.getResNo() == 0 && CmpOp0->hasNUsesOfValue(1, 0) &&
2133         isIntrinsicWithCCAndChain(CmpOp0, Opcode, CCValid))
2134       return getIntrinsicCmp(DAG, Opcode, CmpOp0, CCValid, Constant, Cond);
2135     if (CmpOp0.getOpcode() == ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN &&
2136         CmpOp0.getResNo() == CmpOp0->getNumValues() - 1 &&
2137         isIntrinsicWithCC(CmpOp0, Opcode, CCValid))
2138       return getIntrinsicCmp(DAG, Opcode, CmpOp0, CCValid, Constant, Cond);
2139   }
2140   Comparison C(CmpOp0, CmpOp1);
2141   C.CCMask = CCMaskForCondCode(Cond);
2142   if (C.Op0.getValueType().isFloatingPoint()) {
2143     C.CCValid = SystemZ::CCMASK_FCMP;
2144     C.Opcode = SystemZISD::FCMP;
2145     adjustForFNeg(C);
2146   } else {
2147     C.CCValid = SystemZ::CCMASK_ICMP;
2148     C.Opcode = SystemZISD::ICMP;
2149     // Choose the type of comparison.  Equality and inequality tests can
2150     // use either signed or unsigned comparisons.  The choice also doesn't
2151     // matter if both sign bits are known to be clear.  In those cases we
2152     // want to give the main isel code the freedom to choose whichever
2153     // form fits best.
2154     if (C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
2155         C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
2156         (DAG.SignBitIsZero(C.Op0) && DAG.SignBitIsZero(C.Op1)))
2157       C.ICmpType = SystemZICMP::Any;
2158     else if (C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO)
2159       C.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
2160     else
2161       C.ICmpType = SystemZICMP::SignedOnly;
2162     C.CCMask &= ~SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
2163     adjustZeroCmp(DAG, DL, C);
2164     adjustSubwordCmp(DAG, DL, C);
2165     adjustForSubtraction(DAG, DL, C);
2166     adjustForLTGFR(C);
2167     adjustICmpTruncate(DAG, DL, C);
2168   }
2169
2170   if (shouldSwapCmpOperands(C)) {
2171     std::swap(C.Op0, C.Op1);
2172     C.CCMask = reverseCCMask(C.CCMask);
2173   }
2174
2175   adjustForTestUnderMask(DAG, DL, C);
2176   return C;
2177 }
2178
2179 // Emit the comparison instruction described by C.
2180 static SDValue emitCmp(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, Comparison &C) {
2181   if (!C.Op1.getNode()) {
2182     SDValue Op;
2183     switch (C.Op0.getOpcode()) {
2184     case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN:
2185       Op = emitIntrinsicWithChainAndGlue(DAG, C.Op0, C.Opcode);
2186       break;
2187     case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN:
2188       Op = emitIntrinsicWithGlue(DAG, C.Op0, C.Opcode);
2189       break;
2190     default:
2191       llvm_unreachable("Invalid comparison operands");
2192     }
2193     return SDValue(Op.getNode(), Op->getNumValues() - 1);
2194   }
2195   if (C.Opcode == SystemZISD::ICMP)
2196     return DAG.getNode(SystemZISD::ICMP, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1,
2197                        DAG.getConstant(C.ICmpType, DL, MVT::i32));
2198   if (C.Opcode == SystemZISD::TM) {
2199     bool RegisterOnly = (bool(C.CCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0) !=
2200                          bool(C.CCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1));
2201     return DAG.getNode(SystemZISD::TM, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1,
2202                        DAG.getConstant(RegisterOnly, DL, MVT::i32));
2203   }
2204   return DAG.getNode(C.Opcode, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1);
2205 }
2206
2207 // Implement a 32-bit *MUL_LOHI operation by extending both operands to
2208 // 64 bits.  Extend is the extension type to use.  Store the high part
2209 // in Hi and the low part in Lo.
2210 static void lowerMUL_LOHI32(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, unsigned Extend,
2211                             SDValue Op0, SDValue Op1, SDValue &Hi,
2212                             SDValue &Lo) {
2213   Op0 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op0);
2214   Op1 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op1);
2215   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::MUL, DL, MVT::i64, Op0, Op1);
2216   Hi = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Mul,
2217                    DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2218   Hi = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Hi);
2219   Lo = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Mul);
2220 }
2221
2222 // Lower a binary operation that produces two VT results, one in each
2223 // half of a GR128 pair.  Op0 and Op1 are the VT operands to the operation,
2224 // Extend extends Op0 to a GR128, and Opcode performs the GR128 operation
2225 // on the extended Op0 and (unextended) Op1.  Store the even register result
2226 // in Even and the odd register result in Odd.
2227 static void lowerGR128Binary(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, EVT VT,
2228                              unsigned Extend, unsigned Opcode, SDValue Op0,
2229                              SDValue Op1, SDValue &Even, SDValue &Odd) {
2230   SDNode *In128 = DAG.getMachineNode(Extend, DL, MVT::Untyped, Op0);
2231   SDValue Result = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::Untyped,
2232                                SDValue(In128, 0), Op1);
2233   bool Is32Bit = is32Bit(VT);
2234   Even = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::even128(Is32Bit), DL, VT, Result);
2235   Odd = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::odd128(Is32Bit), DL, VT, Result);
2236 }
2237
2238 // Return an i32 value that is 1 if the CC value produced by Glue is
2239 // in the mask CCMask and 0 otherwise.  CC is known to have a value
2240 // in CCValid, so other values can be ignored.
2241 static SDValue emitSETCC(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, SDValue Glue,
2242                          unsigned CCValid, unsigned CCMask) {
2243   IPMConversion Conversion = getIPMConversion(CCValid, CCMask);
2244   SDValue Result = DAG.getNode(SystemZISD::IPM, DL, MVT::i32, Glue);
2245
2246   if (Conversion.XORValue)
2247     Result = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, MVT::i32, Result,
2248                          DAG.getConstant(Conversion.XORValue, DL, MVT::i32));
2249
2250   if (Conversion.AddValue)
2251     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i32, Result,
2252                          DAG.getConstant(Conversion.AddValue, DL, MVT::i32));
2253
2254   // The SHR/AND sequence should get optimized to an RISBG.
2255   Result = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, Result,
2256                        DAG.getConstant(Conversion.Bit, DL, MVT::i32));
2257   if (Conversion.Bit != 31)
2258     Result = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Result,
2259                          DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32));
2260   return Result;
2261 }
2262
2263 // Return the SystemISD vector comparison operation for CC, or 0 if it cannot
2264 // be done directly.  IsFP is true if CC is for a floating-point rather than
2265 // integer comparison.
2266 static unsigned getVectorComparison(ISD::CondCode CC, bool IsFP) {
2267   switch (CC) {
2268   case ISD::SETOEQ:
2269   case ISD::SETEQ:
2270     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPE : SystemZISD::VICMPE;
2271
2272   case ISD::SETOGE:
2273   case ISD::SETGE:
2274     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPHE : static_cast<SystemZISD::NodeType>(0);
2275
2276   case ISD::SETOGT:
2277   case ISD::SETGT:
2278     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPH : SystemZISD::VICMPH;
2279
2280   case ISD::SETUGT:
2281     return IsFP ? static_cast<SystemZISD::NodeType>(0) : SystemZISD::VICMPHL;
2282
2283   default:
2284     return 0;
2285   }
2286 }
2287
2288 // Return the SystemZISD vector comparison operation for CC or its inverse,
2289 // or 0 if neither can be done directly.  Indicate in Invert whether the
2290 // result is for the inverse of CC.  IsFP is true if CC is for a
2291 // floating-point rather than integer comparison.
2292 static unsigned getVectorComparisonOrInvert(ISD::CondCode CC, bool IsFP,
2293                                             bool &Invert) {
2294   if (unsigned Opcode = getVectorComparison(CC, IsFP)) {
2295     Invert = false;
2296     return Opcode;
2297   }
2298
2299   CC = ISD::getSetCCInverse(CC, !IsFP);
2300   if (unsigned Opcode = getVectorComparison(CC, IsFP)) {
2301     Invert = true;
2302     return Opcode;
2303   }
2304
2305   return 0;
2306 }
2307
2308 // Return a v2f64 that contains the extended form of elements Start and Start+1
2309 // of v4f32 value Op.
2310 static SDValue expandV4F32ToV2F64(SelectionDAG &DAG, int Start, const SDLoc &DL,
2311                                   SDValue Op) {
2312   int Mask[] = { Start, -1, Start + 1, -1 };
2313   Op = DAG.getVectorShuffle(MVT::v4f32, DL, Op, DAG.getUNDEF(MVT::v4f32), Mask);
2314   return DAG.getNode(SystemZISD::VEXTEND, DL, MVT::v2f64, Op);
2315 }
2316
2317 // Build a comparison of vectors CmpOp0 and CmpOp1 using opcode Opcode,
2318 // producing a result of type VT.
2319 static SDValue getVectorCmp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode, const SDLoc &DL,
2320                             EVT VT, SDValue CmpOp0, SDValue CmpOp1) {
2321   // There is no hardware support for v4f32, so extend the vector into
2322   // two v2f64s and compare those.
2323   if (CmpOp0.getValueType() == MVT::v4f32) {
2324     SDValue H0 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 0, DL, CmpOp0);
2325     SDValue L0 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 2, DL, CmpOp0);
2326     SDValue H1 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 0, DL, CmpOp1);
2327     SDValue L1 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 2, DL, CmpOp1);
2328     SDValue HRes = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::v2i64, H0, H1);
2329     SDValue LRes = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::v2i64, L0, L1);
2330     return DAG.getNode(SystemZISD::PACK, DL, VT, HRes, LRes);
2331   }
2332   return DAG.getNode(Opcode, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2333 }
2334
2335 // Lower a vector comparison of type CC between CmpOp0 and CmpOp1, producing
2336 // an integer mask of type VT.
2337 static SDValue lowerVectorSETCC(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, EVT VT,
2338                                 ISD::CondCode CC, SDValue CmpOp0,
2339                                 SDValue CmpOp1) {
2340   bool IsFP = CmpOp0.getValueType().isFloatingPoint();
2341   bool Invert = false;
2342   SDValue Cmp;
2343   switch (CC) {
2344     // Handle tests for order using (or (ogt y x) (oge x y)).
2345   case ISD::SETUO:
2346     Invert = true;
2347   case ISD::SETO: {
2348     assert(IsFP && "Unexpected integer comparison");
2349     SDValue LT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2350     SDValue GE = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPHE, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2351     Cmp = DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, LT, GE);
2352     break;
2353   }
2354
2355     // Handle <> tests using (or (ogt y x) (ogt x y)).
2356   case ISD::SETUEQ:
2357     Invert = true;
2358   case ISD::SETONE: {
2359     assert(IsFP && "Unexpected integer comparison");
2360     SDValue LT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2361     SDValue GT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2362     Cmp = DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, LT, GT);
2363     break;
2364   }
2365
2366     // Otherwise a single comparison is enough.  It doesn't really
2367     // matter whether we try the inversion or the swap first, since
2368     // there are no cases where both work.
2369   default:
2370     if (unsigned Opcode = getVectorComparisonOrInvert(CC, IsFP, Invert))
2371       Cmp = getVectorCmp(DAG, Opcode, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2372     else {
2373       CC = ISD::getSetCCSwappedOperands(CC);
2374       if (unsigned Opcode = getVectorComparisonOrInvert(CC, IsFP, Invert))
2375         Cmp = getVectorCmp(DAG, Opcode, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2376       else
2377         llvm_unreachable("Unhandled comparison");
2378     }
2379     break;
2380   }
2381   if (Invert) {
2382     SDValue Mask = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
2383                                DAG.getConstant(65535, DL, MVT::i32));
2384     Mask = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Mask);
2385     Cmp = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT, Cmp, Mask);
2386   }
2387   return Cmp;
2388 }
2389
2390 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSETCC(SDValue Op,
2391                                           SelectionDAG &DAG) const {
2392   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
2393   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
2394   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(2))->get();
2395   SDLoc DL(Op);
2396   EVT VT = Op.getValueType();
2397   if (VT.isVector())
2398     return lowerVectorSETCC(DAG, DL, VT, CC, CmpOp0, CmpOp1);
2399
2400   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2401   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
2402   return emitSETCC(DAG, DL, Glue, C.CCValid, C.CCMask);
2403 }
2404
2405 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBR_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2406   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(1))->get();
2407   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(2);
2408   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(3);
2409   SDValue Dest     = Op.getOperand(4);
2410   SDLoc DL(Op);
2411
2412   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2413   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
2414   return DAG.getNode(SystemZISD::BR_CCMASK, DL, Op.getValueType(),
2415                      Op.getOperand(0), DAG.getConstant(C.CCValid, DL, MVT::i32),
2416                      DAG.getConstant(C.CCMask, DL, MVT::i32), Dest, Glue);
2417 }
2418
2419 // Return true if Pos is CmpOp and Neg is the negative of CmpOp,
2420 // allowing Pos and Neg to be wider than CmpOp.
2421 static bool isAbsolute(SDValue CmpOp, SDValue Pos, SDValue Neg) {
2422   return (Neg.getOpcode() == ISD::SUB &&
2423           Neg.getOperand(0).getOpcode() == ISD::Constant &&
2424           cast<ConstantSDNode>(Neg.getOperand(0))->getZExtValue() == 0 &&
2425           Neg.getOperand(1) == Pos &&
2426           (Pos == CmpOp ||
2427            (Pos.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND &&
2428             Pos.getOperand(0) == CmpOp)));
2429 }
2430
2431 // Return the absolute or negative absolute of Op; IsNegative decides which.
2432 static SDValue getAbsolute(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, SDValue Op,
2433                            bool IsNegative) {
2434   Op = DAG.getNode(SystemZISD::IABS, DL, Op.getValueType(), Op);
2435   if (IsNegative)
2436     Op = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, Op.getValueType(),
2437                      DAG.getConstant(0, DL, Op.getValueType()), Op);
2438   return Op;
2439 }
2440
2441 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSELECT_CC(SDValue Op,
2442                                               SelectionDAG &DAG) const {
2443   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
2444   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
2445   SDValue TrueOp   = Op.getOperand(2);
2446   SDValue FalseOp  = Op.getOperand(3);
2447   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(4))->get();
2448   SDLoc DL(Op);
2449
2450   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2451
2452   // Check for absolute and negative-absolute selections, including those
2453   // where the comparison value is sign-extended (for LPGFR and LNGFR).
2454   // This check supplements the one in DAGCombiner.
2455   if (C.Opcode == SystemZISD::ICMP &&
2456       C.CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_EQ &&
2457       C.CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_NE &&
2458       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
2459       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
2460     if (isAbsolute(C.Op0, TrueOp, FalseOp))
2461       return getAbsolute(DAG, DL, TrueOp, C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT);
2462     if (isAbsolute(C.Op0, FalseOp, TrueOp))
2463       return getAbsolute(DAG, DL, FalseOp, C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT);
2464   }
2465
2466   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
2467
2468   // Special case for handling -1/0 results.  The shifts we use here
2469   // should get optimized with the IPM conversion sequence.
2470   auto *TrueC = dyn_cast<ConstantSDNode>(TrueOp);
2471   auto *FalseC = dyn_cast<ConstantSDNode>(FalseOp);
2472   if (TrueC && FalseC) {
2473     int64_t TrueVal = TrueC->getSExtValue();
2474     int64_t FalseVal = FalseC->getSExtValue();
2475     if ((TrueVal == -1 && FalseVal == 0) || (TrueVal == 0 && FalseVal == -1)) {
2476       // Invert the condition if we want -1 on false.
2477       if (TrueVal == 0)
2478         C.CCMask ^= C.CCValid;
2479       SDValue Result = emitSETCC(DAG, DL, Glue, C.CCValid, C.CCMask);
2480       EVT VT = Op.getValueType();
2481       // Extend the result to VT.  Upper bits are ignored.
2482       if (!is32Bit(VT))
2483         Result = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VT, Result);
2484       // Sign-extend from the low bit.
2485       SDValue ShAmt = DAG.getConstant(VT.getSizeInBits() - 1, DL, MVT::i32);
2486       SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Result, ShAmt);
2487       return DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, Shl, ShAmt);
2488     }
2489   }
2490
2491   SDValue Ops[] = {TrueOp, FalseOp, DAG.getConstant(C.CCValid, DL, MVT::i32),
2492                    DAG.getConstant(C.CCMask, DL, MVT::i32), Glue};
2493
2494   SDVTList VTs = DAG.getVTList(Op.getValueType(), MVT::Glue);
2495   return DAG.getNode(SystemZISD::SELECT_CCMASK, DL, VTs, Ops);
2496 }
2497
2498 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
2499                                                   SelectionDAG &DAG) const {
2500   SDLoc DL(Node);
2501   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
2502   int64_t Offset = Node->getOffset();
2503   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2504   CodeModel::Model CM = DAG.getTarget().getCodeModel();
2505
2506   SDValue Result;
2507   if (Subtarget.isPC32DBLSymbol(GV, CM)) {
2508     // Assign anchors at 1<<12 byte boundaries.
2509     uint64_t Anchor = Offset & ~uint64_t(0xfff);
2510     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Anchor);
2511     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2512
2513     // The offset can be folded into the address if it is aligned to a halfword.
2514     Offset -= Anchor;
2515     if (Offset != 0 && (Offset & 1) == 0) {
2516       SDValue Full = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Anchor + Offset);
2517       Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_OFFSET, DL, PtrVT, Full, Result);
2518       Offset = 0;
2519     }
2520   } else {
2521     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0, SystemZII::MO_GOT);
2522     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2523     Result = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Result,
2524                          MachinePointerInfo::getGOT(DAG.getMachineFunction()));
2525   }
2526
2527   // If there was a non-zero offset that we didn't fold, create an explicit
2528   // addition for it.
2529   if (Offset != 0)
2530     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Result,
2531                          DAG.getConstant(Offset, DL, PtrVT));
2532
2533   return Result;
2534 }
2535
2536 SDValue SystemZTargetLowering::lowerTLSGetOffset(GlobalAddressSDNode *Node,
2537                                                  SelectionDAG &DAG,
2538                                                  unsigned Opcode,
2539                                                  SDValue GOTOffset) const {
2540   SDLoc DL(Node);
2541   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2542   SDValue Chain = DAG.getEntryNode();
2543   SDValue Glue;
2544
2545   // __tls_get_offset takes the GOT offset in %r2 and the GOT in %r12.
2546   SDValue GOT = DAG.getGLOBAL_OFFSET_TABLE(PtrVT);
2547   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R12D, GOT, Glue);
2548   Glue = Chain.getValue(1);
2549   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R2D, GOTOffset, Glue);
2550   Glue = Chain.getValue(1);
2551
2552   // The first call operand is the chain and the second is the TLS symbol.
2553   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
2554   Ops.push_back(Chain);
2555   Ops.push_back(DAG.getTargetGlobalAddress(Node->getGlobal(), DL,
2556                                            Node->getValueType(0),
2557                                            0, 0));
2558
2559   // Add argument registers to the end of the list so that they are
2560   // known live into the call.
2561   Ops.push_back(DAG.getRegister(SystemZ::R2D, PtrVT));
2562   Ops.push_back(DAG.getRegister(SystemZ::R12D, PtrVT));
2563
2564   // Add a register mask operand representing the call-preserved registers.
2565   const TargetRegisterInfo *TRI = Subtarget.getRegisterInfo();
2566   const uint32_t *Mask =
2567       TRI->getCallPreservedMask(DAG.getMachineFunction(), CallingConv::C);
2568   assert(Mask && "Missing call preserved mask for calling convention");
2569   Ops.push_back(DAG.getRegisterMask(Mask));
2570
2571   // Glue the call to the argument copies.
2572   Ops.push_back(Glue);
2573
2574   // Emit the call.
2575   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
2576   Chain = DAG.getNode(Opcode, DL, NodeTys, Ops);
2577   Glue = Chain.getValue(1);
2578
2579   // Copy the return value from %r2.
2580   return DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R2D, PtrVT, Glue);
2581 }
2582
2583 SDValue SystemZTargetLowering::lowerThreadPointer(const SDLoc &DL,
2584                                                   SelectionDAG &DAG) const {
2585   SDValue Chain = DAG.getEntryNode();
2586   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2587
2588   // The high part of the thread pointer is in access register 0.
2589   SDValue TPHi = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::A0, MVT::i32);
2590   TPHi = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, PtrVT, TPHi);
2591
2592   // The low part of the thread pointer is in access register 1.
2593   SDValue TPLo = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::A1, MVT::i32);
2594   TPLo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, PtrVT, TPLo);
2595
2596   // Merge them into a single 64-bit address.
2597   SDValue TPHiShifted = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, TPHi,
2598                                     DAG.getConstant(32, DL, PtrVT));
2599   return DAG.getNode(ISD::OR, DL, PtrVT, TPHiShifted, TPLo);
2600 }
2601
2602 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalTLSAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
2603                                                      SelectionDAG &DAG) const {
2604   if (DAG.getTarget().Options.EmulatedTLS)
2605     return LowerToTLSEmulatedModel(Node, DAG);
2606   SDLoc DL(Node);
2607   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
2608   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2609   TLSModel::Model model = DAG.getTarget().getTLSModel(GV);
2610
2611   SDValue TP = lowerThreadPointer(DL, DAG);
2612
2613   // Get the offset of GA from the thread pointer, based on the TLS model.
2614   SDValue Offset;
2615   switch (model) {
2616     case TLSModel::GeneralDynamic: {
2617       // Load the GOT offset of the tls_index (module ID / per-symbol offset).
2618       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2619         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::TLSGD);
2620
2621       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2622       Offset = DAG.getLoad(
2623           PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Offset,
2624           MachinePointerInfo::getConstantPool(DAG.getMachineFunction()));
2625
2626       // Call __tls_get_offset to retrieve the offset.
2627       Offset = lowerTLSGetOffset(Node, DAG, SystemZISD::TLS_GDCALL, Offset);
2628       break;
2629     }
2630
2631     case TLSModel::LocalDynamic: {
2632       // Load the GOT offset of the module ID.
2633       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2634         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::TLSLDM);
2635
2636       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2637       Offset = DAG.getLoad(
2638           PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Offset,
2639           MachinePointerInfo::getConstantPool(DAG.getMachineFunction()));
2640
2641       // Call __tls_get_offset to retrieve the module base offset.
2642       Offset = lowerTLSGetOffset(Node, DAG, SystemZISD::TLS_LDCALL, Offset);
2643
2644       // Note: The SystemZLDCleanupPass will remove redundant computations
2645       // of the module base offset.  Count total number of local-dynamic
2646       // accesses to trigger execution of that pass.
2647       SystemZMachineFunctionInfo* MFI =
2648         DAG.getMachineFunction().getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
2649       MFI->incNumLocalDynamicTLSAccesses();
2650
2651       // Add the per-symbol offset.
2652       CPV = SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::DTPOFF);
2653
2654       SDValue DTPOffset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2655       DTPOffset = DAG.getLoad(
2656           PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), DTPOffset,
2657           MachinePointerInfo::getConstantPool(DAG.getMachineFunction()));
2658
2659       Offset = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Offset, DTPOffset);
2660       break;
2661     }
2662
2663     case TLSModel::InitialExec: {
2664       // Load the offset from the GOT.
2665       Offset = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0,
2666                                           SystemZII::MO_INDNTPOFF);
2667       Offset = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Offset);
2668       Offset =
2669           DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Offset,
2670                       MachinePointerInfo::getGOT(DAG.getMachineFunction()));
2671       break;
2672     }
2673
2674     case TLSModel::LocalExec: {
2675       // Force the offset into the constant pool and load it from there.
2676       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2677         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::NTPOFF);
2678
2679       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2680       Offset = DAG.getLoad(
2681           PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Offset,
2682           MachinePointerInfo::getConstantPool(DAG.getMachineFunction()));
2683       break;
2684     }
2685   }
2686
2687   // Add the base and offset together.
2688   return DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, TP, Offset);
2689 }
2690
2691 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBlockAddress(BlockAddressSDNode *Node,
2692                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2693   SDLoc DL(Node);
2694   const BlockAddress *BA = Node->getBlockAddress();
2695   int64_t Offset = Node->getOffset();
2696   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2697
2698   SDValue Result = DAG.getTargetBlockAddress(BA, PtrVT, Offset);
2699   Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2700   return Result;
2701 }
2702
2703 SDValue SystemZTargetLowering::lowerJumpTable(JumpTableSDNode *JT,
2704                                               SelectionDAG &DAG) const {
2705   SDLoc DL(JT);
2706   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2707   SDValue Result = DAG.getTargetJumpTable(JT->getIndex(), PtrVT);
2708
2709   // Use LARL to load the address of the table.
2710   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2711 }
2712
2713 SDValue SystemZTargetLowering::lowerConstantPool(ConstantPoolSDNode *CP,
2714                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2715   SDLoc DL(CP);
2716   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2717
2718   SDValue Result;
2719   if (CP->isMachineConstantPoolEntry())
2720     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getMachineCPVal(), PtrVT,
2721                                        CP->getAlignment());
2722   else
2723     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
2724                                        CP->getAlignment(), CP->getOffset());
2725
2726   // Use LARL to load the address of the constant pool entry.
2727   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2728 }
2729
2730 SDValue SystemZTargetLowering::lowerFRAMEADDR(SDValue Op,
2731                                               SelectionDAG &DAG) const {
2732   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2733   MachineFrameInfo &MFI = MF.getFrameInfo();
2734   MFI.setFrameAddressIsTaken(true);
2735
2736   SDLoc DL(Op);
2737   unsigned Depth = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
2738   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2739
2740   // If the back chain frame index has not been allocated yet, do so.
2741   SystemZMachineFunctionInfo *FI = MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
2742   int BackChainIdx = FI->getFramePointerSaveIndex();
2743   if (!BackChainIdx) {
2744     // By definition, the frame address is the address of the back chain.
2745     BackChainIdx = MFI.CreateFixedObject(8, -SystemZMC::CallFrameSize, false);
2746     FI->setFramePointerSaveIndex(BackChainIdx);
2747   }
2748   SDValue BackChain = DAG.getFrameIndex(BackChainIdx, PtrVT);
2749
2750   // FIXME The frontend should detect this case.
2751   if (Depth > 0) {
2752     report_fatal_error("Unsupported stack frame traversal count");
2753   }
2754
2755   return BackChain;
2756 }
2757
2758 SDValue SystemZTargetLowering::lowerRETURNADDR(SDValue Op,
2759                                                SelectionDAG &DAG) const {
2760   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2761   MachineFrameInfo &MFI = MF.getFrameInfo();
2762   MFI.setReturnAddressIsTaken(true);
2763
2764   if (verifyReturnAddressArgumentIsConstant(Op, DAG))
2765     return SDValue();
2766
2767   SDLoc DL(Op);
2768   unsigned Depth = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
2769   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2770
2771   // FIXME The frontend should detect this case.
2772   if (Depth > 0) {
2773     report_fatal_error("Unsupported stack frame traversal count");
2774   }
2775
2776   // Return R14D, which has the return address. Mark it an implicit live-in.
2777   unsigned LinkReg = MF.addLiveIn(SystemZ::R14D, &SystemZ::GR64BitRegClass);
2778   return DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), DL, LinkReg, PtrVT);
2779 }
2780
2781 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBITCAST(SDValue Op,
2782                                             SelectionDAG &DAG) const {
2783   SDLoc DL(Op);
2784   SDValue In = Op.getOperand(0);
2785   EVT InVT = In.getValueType();
2786   EVT ResVT = Op.getValueType();
2787
2788   // Convert loads directly.  This is normally done by DAGCombiner,
2789   // but we need this case for bitcasts that are created during lowering
2790   // and which are then lowered themselves.
2791   if (auto *LoadN = dyn_cast<LoadSDNode>(In))
2792     return DAG.getLoad(ResVT, DL, LoadN->getChain(), LoadN->getBasePtr(),
2793                        LoadN->getMemOperand());
2794
2795   if (InVT == MVT::i32 && ResVT == MVT::f32) {
2796     SDValue In64;
2797     if (Subtarget.hasHighWord()) {
2798       SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL,
2799                                        MVT::i64);
2800       In64 = DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
2801                                        MVT::i64, SDValue(U64, 0), In);
2802     } else {
2803       In64 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, In);
2804       In64 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i64, In64,
2805                          DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2806     }
2807     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f64, In64);
2808     return DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_r32,
2809                                       DL, MVT::f32, Out64);
2810   }
2811   if (InVT == MVT::f32 && ResVT == MVT::i32) {
2812     SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL, MVT::f64);
2813     SDValue In64 = DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_r32, DL,
2814                                              MVT::f64, SDValue(U64, 0), In);
2815     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, In64);
2816     if (Subtarget.hasHighWord())
2817       return DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
2818                                         MVT::i32, Out64);
2819     SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Out64,
2820                                 DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2821     return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Shift);
2822   }
2823   llvm_unreachable("Unexpected bitcast combination");
2824 }
2825
2826 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVASTART(SDValue Op,
2827                                             SelectionDAG &DAG) const {
2828   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2829   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
2830     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
2831   EVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout());
2832
2833   SDValue Chain   = Op.getOperand(0);
2834   SDValue Addr    = Op.getOperand(1);
2835   const Value *SV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(2))->getValue();
2836   SDLoc DL(Op);
2837
2838   // The initial values of each field.
2839   const unsigned NumFields = 4;
2840   SDValue Fields[NumFields] = {
2841     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstGPR(), DL, PtrVT),
2842     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstFPR(), DL, PtrVT),
2843     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getVarArgsFrameIndex(), PtrVT),
2844     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getRegSaveFrameIndex(), PtrVT)
2845   };
2846
2847   // Store each field into its respective slot.
2848   SDValue MemOps[NumFields];
2849   unsigned Offset = 0;
2850   for (unsigned I = 0; I < NumFields; ++I) {
2851     SDValue FieldAddr = Addr;
2852     if (Offset != 0)
2853       FieldAddr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FieldAddr,
2854                               DAG.getIntPtrConstant(Offset, DL));
2855     MemOps[I] = DAG.getStore(Chain, DL, Fields[I], FieldAddr,
2856                              MachinePointerInfo(SV, Offset));
2857     Offset += 8;
2858   }
2859   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOps);
2860 }
2861
2862 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVACOPY(SDValue Op,
2863                                            SelectionDAG &DAG) const {
2864   SDValue Chain      = Op.getOperand(0);
2865   SDValue DstPtr     = Op.getOperand(1);
2866   SDValue SrcPtr     = Op.getOperand(2);
2867   const Value *DstSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(3))->getValue();
2868   const Value *SrcSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(4))->getValue();
2869   SDLoc DL(Op);
2870
2871   return DAG.getMemcpy(Chain, DL, DstPtr, SrcPtr, DAG.getIntPtrConstant(32, DL),
2872                        /*Align*/8, /*isVolatile*/false, /*AlwaysInline*/false,
2873                        /*isTailCall*/false,
2874                        MachinePointerInfo(DstSV), MachinePointerInfo(SrcSV));
2875 }
2876
2877 SDValue SystemZTargetLowering::
2878 lowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2879   const TargetFrameLowering *TFI = Subtarget.getFrameLowering();
2880   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2881   bool RealignOpt = !MF.getFunction()-> hasFnAttribute("no-realign-stack");
2882   bool StoreBackchain = MF.getFunction()->hasFnAttribute("backchain");
2883
2884   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
2885   SDValue Size  = Op.getOperand(1);
2886   SDValue Align = Op.getOperand(2);
2887   SDLoc DL(Op);
2888
2889   // If user has set the no alignment function attribute, ignore
2890   // alloca alignments.
2891   uint64_t AlignVal = (RealignOpt ?
2892                        dyn_cast<ConstantSDNode>(Align)->getZExtValue() : 0);
2893
2894   uint64_t StackAlign = TFI->getStackAlignment();
2895   uint64_t RequiredAlign = std::max(AlignVal, StackAlign);
2896   uint64_t ExtraAlignSpace = RequiredAlign - StackAlign;
2897
2898   unsigned SPReg = getStackPointerRegisterToSaveRestore();
2899   SDValue NeededSpace = Size;
2900
2901   // Get a reference to the stack pointer.
2902   SDValue OldSP = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SPReg, MVT::i64);
2903
2904   // If we need a backchain, save it now.
2905   SDValue Backchain;
2906   if (StoreBackchain)
2907     Backchain = DAG.getLoad(MVT::i64, DL, Chain, OldSP, MachinePointerInfo());
2908
2909   // Add extra space for alignment if needed.
2910   if (ExtraAlignSpace)
2911     NeededSpace = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, NeededSpace,
2912                               DAG.getConstant(ExtraAlignSpace, DL, MVT::i64));
2913
2914   // Get the new stack pointer value.
2915   SDValue NewSP = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MVT::i64, OldSP, NeededSpace);
2916
2917   // Copy the new stack pointer back.
2918   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SPReg, NewSP);
2919
2920   // The allocated data lives above the 160 bytes allocated for the standard
2921   // frame, plus any outgoing stack arguments.  We don't know how much that
2922   // amounts to yet, so emit a special ADJDYNALLOC placeholder.
2923   SDValue ArgAdjust = DAG.getNode(SystemZISD::ADJDYNALLOC, DL, MVT::i64);
2924   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, NewSP, ArgAdjust);
2925
2926   // Dynamically realign if needed.
2927   if (RequiredAlign > StackAlign) {
2928     Result =
2929       DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, Result,
2930                   DAG.getConstant(ExtraAlignSpace, DL, MVT::i64));
2931     Result =
2932       DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i64, Result,
2933                   DAG.getConstant(~(RequiredAlign - 1), DL, MVT::i64));
2934   }
2935
2936   if (StoreBackchain)
2937     Chain = DAG.getStore(Chain, DL, Backchain, NewSP, MachinePointerInfo());
2938
2939   SDValue Ops[2] = { Result, Chain };
2940   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2941 }
2942
2943 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGET_DYNAMIC_AREA_OFFSET(
2944     SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2945   SDLoc DL(Op);
2946
2947   return DAG.getNode(SystemZISD::ADJDYNALLOC, DL, MVT::i64);
2948 }
2949
2950 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSMUL_LOHI(SDValue Op,
2951                                               SelectionDAG &DAG) const {
2952   EVT VT = Op.getValueType();
2953   SDLoc DL(Op);
2954   SDValue Ops[2];
2955   if (is32Bit(VT))
2956     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
2957     // We define this so that it can be used for constant division.
2958     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::SIGN_EXTEND, Op.getOperand(0),
2959                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2960   else {
2961     // Do a full 128-bit multiplication based on UMUL_LOHI64:
2962     //
2963     //   (ll * rl) + ((lh * rl) << 64) + ((ll * rh) << 64)
2964     //
2965     // but using the fact that the upper halves are either all zeros
2966     // or all ones:
2967     //
2968     //   (ll * rl) - ((lh & rl) << 64) - ((ll & rh) << 64)
2969     //
2970     // and grouping the right terms together since they are quicker than the
2971     // multiplication:
2972     //
2973     //   (ll * rl) - (((lh & rl) + (ll & rh)) << 64)
2974     SDValue C63 = DAG.getConstant(63, DL, MVT::i64);
2975     SDValue LL = Op.getOperand(0);
2976     SDValue RL = Op.getOperand(1);
2977     SDValue LH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, LL, C63);
2978     SDValue RH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, RL, C63);
2979     // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
2980     // result in the even register.  SMUL_LOHI is defined to return the
2981     // low half first, so the results are in reverse order.
2982     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
2983                      LL, RL, Ops[1], Ops[0]);
2984     SDValue NegLLTimesRH = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LL, RH);
2985     SDValue NegLHTimesRL = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LH, RL);
2986     SDValue NegSum = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, NegLLTimesRH, NegLHTimesRL);
2987     Ops[1] = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, Ops[1], NegSum);
2988   }
2989   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2990 }
2991
2992 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUMUL_LOHI(SDValue Op,
2993                                               SelectionDAG &DAG) const {
2994   EVT VT = Op.getValueType();
2995   SDLoc DL(Op);
2996   SDValue Ops[2];
2997   if (is32Bit(VT))
2998     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
2999     // We define this so that it can be used for constant division.
3000     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::ZERO_EXTEND, Op.getOperand(0),
3001                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
3002   else
3003     // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
3004     // result in the even register.  UMUL_LOHI is defined to return the
3005     // low half first, so the results are in reverse order.
3006     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
3007                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
3008   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
3009 }
3010
3011 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSDIVREM(SDValue Op,
3012                                             SelectionDAG &DAG) const {
3013   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
3014   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
3015   EVT VT = Op.getValueType();
3016   SDLoc DL(Op);
3017   unsigned Opcode;
3018
3019   // We use DSGF for 32-bit division.
3020   if (is32Bit(VT)) {
3021     Op0 = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
3022     Opcode = SystemZISD::SDIVREM32;
3023   } else if (DAG.ComputeNumSignBits(Op1) > 32) {
3024     Op1 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Op1);
3025     Opcode = SystemZISD::SDIVREM32;
3026   } else
3027     Opcode = SystemZISD::SDIVREM64;
3028
3029   // DSG(F) takes a 64-bit dividend, so the even register in the GR128
3030   // input is "don't care".  The instruction returns the remainder in
3031   // the even register and the quotient in the odd register.
3032   SDValue Ops[2];
3033   lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, Opcode,
3034                    Op0, Op1, Ops[1], Ops[0]);
3035   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
3036 }
3037
3038 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUDIVREM(SDValue Op,
3039                                             SelectionDAG &DAG) const {
3040   EVT VT = Op.getValueType();
3041   SDLoc DL(Op);
3042
3043   // DL(G) uses a double-width dividend, so we need to clear the even
3044   // register in the GR128 input.  The instruction returns the remainder
3045   // in the even register and the quotient in the odd register.
3046   SDValue Ops[2];
3047   if (is32Bit(VT))
3048     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_32, SystemZISD::UDIVREM32,
3049                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
3050   else
3051     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_64, SystemZISD::UDIVREM64,
3052                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
3053   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
3054 }
3055
3056 SDValue SystemZTargetLowering::lowerOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
3057   assert(Op.getValueType() == MVT::i64 && "Should be 64-bit operation");
3058
3059   // Get the known-zero masks for each operand.
3060   SDValue Ops[] = { Op.getOperand(0), Op.getOperand(1) };
3061   APInt KnownZero[2], KnownOne[2];
3062   DAG.computeKnownBits(Ops[0], KnownZero[0], KnownOne[0]);
3063   DAG.computeKnownBits(Ops[1], KnownZero[1], KnownOne[1]);
3064
3065   // See if the upper 32 bits of one operand and the lower 32 bits of the
3066   // other are known zero.  They are the low and high operands respectively.
3067   uint64_t Masks[] = { KnownZero[0].getZExtValue(),
3068                        KnownZero[1].getZExtValue() };
3069   unsigned High, Low;
3070   if ((Masks[0] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[1]) == 0xffffffff)
3071     High = 1, Low = 0;
3072   else if ((Masks[1] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[0]) == 0xffffffff)
3073     High = 0, Low = 1;
3074   else
3075     return Op;
3076
3077   SDValue LowOp = Ops[Low];
3078   SDValue HighOp = Ops[High];
3079
3080   // If the high part is a constant, we're better off using IILH.
3081   if (HighOp.getOpcode() == ISD::Constant)
3082     return Op;
3083
3084   // If the low part is a constant that is outside the range of LHI,
3085   // then we're better off using IILF.
3086   if (LowOp.getOpcode() == ISD::Constant) {
3087     int64_t Value = int32_t(cast<ConstantSDNode>(LowOp)->getZExtValue());
3088     if (!isInt<16>(Value))
3089       return Op;
3090   }
3091
3092   // Check whether the high part is an AND that doesn't change the
3093   // high 32 bits and just masks out low bits.  We can skip it if so.
3094   if (HighOp.getOpcode() == ISD::AND &&
3095       HighOp.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
3096     SDValue HighOp0 = HighOp.getOperand(0);
3097     uint64_t Mask = cast<ConstantSDNode>(HighOp.getOperand(1))->getZExtValue();
3098     if (DAG.MaskedValueIsZero(HighOp0, APInt(64, ~(Mask | 0xffffffff))))
3099       HighOp = HighOp0;
3100   }
3101
3102   // Take advantage of the fact that all GR32 operations only change the
3103   // low 32 bits by truncating Low to an i32 and inserting it directly
3104   // using a subreg.  The interesting cases are those where the truncation
3105   // can be folded.
3106   SDLoc DL(Op);
3107   SDValue Low32 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, LowOp);
3108   return DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_l32, DL,
3109                                    MVT::i64, HighOp, Low32);
3110 }
3111
3112 SDValue SystemZTargetLowering::lowerCTPOP(SDValue Op,
3113                                           SelectionDAG &DAG) const {
3114   EVT VT = Op.getValueType();
3115   SDLoc DL(Op);
3116   Op = Op.getOperand(0);
3117
3118   // Handle vector types via VPOPCT.
3119   if (VT.isVector()) {
3120     Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v16i8, Op);
3121     Op = DAG.getNode(SystemZISD::POPCNT, DL, MVT::v16i8, Op);
3122     switch (VT.getScalarSizeInBits()) {
3123     case 8:
3124       break;
3125     case 16: {
3126       Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3127       SDValue Shift = DAG.getConstant(8, DL, MVT::i32);
3128       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::VSHL_BY_SCALAR, DL, VT, Op, Shift);
3129       Op = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, Op, Tmp);
3130       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSRL_BY_SCALAR, DL, VT, Op, Shift);
3131       break;
3132     }
3133     case 32: {
3134       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
3135                                 DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
3136       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, VT, Op, Tmp);
3137       break;
3138     }
3139     case 64: {
3140       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
3141                                 DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
3142       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, MVT::v4i32, Op, Tmp);
3143       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, VT, Op, Tmp);
3144       break;
3145     }
3146     default:
3147       llvm_unreachable("Unexpected type");
3148     }
3149     return Op;
3150   }
3151
3152   // Get the known-zero mask for the operand.
3153   APInt KnownZero, KnownOne;
3154   DAG.computeKnownBits(Op, KnownZero, KnownOne);
3155   unsigned NumSignificantBits = (~KnownZero).getActiveBits();
3156   if (NumSignificantBits == 0)
3157     return DAG.getConstant(0, DL, VT);
3158
3159   // Skip known-zero high parts of the operand.
3160   int64_t OrigBitSize = VT.getSizeInBits();
3161   int64_t BitSize = (int64_t)1 << Log2_32_Ceil(NumSignificantBits);
3162   BitSize = std::min(BitSize, OrigBitSize);
3163
3164   // The POPCNT instruction counts the number of bits in each byte.
3165   Op = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op);
3166   Op = DAG.getNode(SystemZISD::POPCNT, DL, MVT::i64, Op);
3167   Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Op);
3168
3169   // Add up per-byte counts in a binary tree.  All bits of Op at
3170   // position larger than BitSize remain zero throughout.
3171   for (int64_t I = BitSize / 2; I >= 8; I = I / 2) {
3172     SDValue Tmp = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Op, DAG.getConstant(I, DL, VT));
3173     if (BitSize != OrigBitSize)
3174       Tmp = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Tmp,
3175                         DAG.getConstant(((uint64_t)1 << BitSize) - 1, DL, VT));
3176     Op = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, Op, Tmp);
3177   }
3178
3179   // Extract overall result from high byte.
3180   if (BitSize > 8)
3181     Op = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, Op,
3182                      DAG.getConstant(BitSize - 8, DL, VT));
3183
3184   return Op;
3185 }
3186
3187 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_FENCE(SDValue Op,
3188                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3189   SDLoc DL(Op);
3190   AtomicOrdering FenceOrdering = static_cast<AtomicOrdering>(
3191     cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue());
3192   SynchronizationScope FenceScope = static_cast<SynchronizationScope>(
3193     cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2))->getZExtValue());
3194
3195   // The only fence that needs an instruction is a sequentially-consistent
3196   // cross-thread fence.
3197   if (FenceOrdering == AtomicOrdering::SequentiallyConsistent &&
3198       FenceScope == CrossThread) {
3199     return SDValue(DAG.getMachineNode(SystemZ::Serialize, DL, MVT::Other,
3200                                       Op.getOperand(0)),
3201                    0);
3202   }
3203
3204   // MEMBARRIER is a compiler barrier; it codegens to a no-op.
3205   return DAG.getNode(SystemZISD::MEMBARRIER, DL, MVT::Other, Op.getOperand(0));
3206 }
3207
3208 // Op is an atomic load.  Lower it into a normal volatile load.
3209 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD(SDValue Op,
3210                                                 SelectionDAG &DAG) const {
3211   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3212   return DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3213                         Node->getChain(), Node->getBasePtr(),
3214                         Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
3215 }
3216
3217 // Op is an atomic store.  Lower it into a normal volatile store followed
3218 // by a serialization.
3219 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_STORE(SDValue Op,
3220                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3221   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3222   SDValue Chain = DAG.getTruncStore(Node->getChain(), SDLoc(Op), Node->getVal(),
3223                                     Node->getBasePtr(), Node->getMemoryVT(),
3224                                     Node->getMemOperand());
3225   return SDValue(DAG.getMachineNode(SystemZ::Serialize, SDLoc(Op), MVT::Other,
3226                                     Chain), 0);
3227 }
3228
3229 // Op is an 8-, 16-bit or 32-bit ATOMIC_LOAD_* operation.  Lower the first
3230 // two into the fullword ATOMIC_LOADW_* operation given by Opcode.
3231 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD_OP(SDValue Op,
3232                                                    SelectionDAG &DAG,
3233                                                    unsigned Opcode) const {
3234   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3235
3236   // 32-bit operations need no code outside the main loop.
3237   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
3238   EVT WideVT = MVT::i32;
3239   if (NarrowVT == WideVT)
3240     return Op;
3241
3242   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
3243   SDValue ChainIn = Node->getChain();
3244   SDValue Addr = Node->getBasePtr();
3245   SDValue Src2 = Node->getVal();
3246   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
3247   SDLoc DL(Node);
3248   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
3249
3250   // Convert atomic subtracts of constants into additions.
3251   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB)
3252     if (auto *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
3253       Opcode = SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD;
3254       Src2 = DAG.getConstant(-Const->getSExtValue(), DL, Src2.getValueType());
3255     }
3256
3257   // Get the address of the containing word.
3258   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
3259                                     DAG.getConstant(-4, DL, PtrVT));
3260
3261   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
3262   // to bring the field to the top bits of a GR32.
3263   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
3264                                  DAG.getConstant(3, DL, PtrVT));
3265   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
3266
3267   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
3268   // bits back to its proper position.
3269   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
3270                                     DAG.getConstant(0, DL, WideVT), BitShift);
3271
3272   // Extend the source operand to 32 bits and prepare it for the inner loop.
3273   // ATOMIC_SWAPW uses RISBG to rotate the field left, but all other
3274   // operations require the source to be shifted in advance.  (This shift
3275   // can be folded if the source is constant.)  For AND and NAND, the lower
3276   // bits must be set, while for other opcodes they should be left clear.
3277   if (Opcode != SystemZISD::ATOMIC_SWAPW)
3278     Src2 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, WideVT, Src2,
3279                        DAG.getConstant(32 - BitSize, DL, WideVT));
3280   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND ||
3281       Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND)
3282     Src2 = DAG.getNode(ISD::OR, DL, WideVT, Src2,
3283                        DAG.getConstant(uint32_t(-1) >> BitSize, DL, WideVT));
3284
3285   // Construct the ATOMIC_LOADW_* node.
3286   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
3287   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, Src2, BitShift, NegBitShift,
3288                     DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT) };
3289   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(Opcode, DL, VTList, Ops,
3290                                              NarrowVT, MMO);
3291
3292   // Rotate the result of the final CS so that the field is in the lower
3293   // bits of a GR32, then truncate it.
3294   SDValue ResultShift = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, WideVT, BitShift,
3295                                     DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT));
3296   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ROTL, DL, WideVT, AtomicOp, ResultShift);
3297
3298   SDValue RetOps[2] = { Result, AtomicOp.getValue(1) };
3299   return DAG.getMergeValues(RetOps, DL);
3300 }
3301
3302 // Op is an ATOMIC_LOAD_SUB operation.  Lower 8- and 16-bit operations
3303 // into ATOMIC_LOADW_SUBs and decide whether to convert 32- and 64-bit
3304 // operations into additions.
3305 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD_SUB(SDValue Op,
3306                                                     SelectionDAG &DAG) const {
3307   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3308   EVT MemVT = Node->getMemoryVT();
3309   if (MemVT == MVT::i32 || MemVT == MVT::i64) {
3310     // A full-width operation.
3311     assert(Op.getValueType() == MemVT && "Mismatched VTs");
3312     SDValue Src2 = Node->getVal();
3313     SDValue NegSrc2;
3314     SDLoc DL(Src2);
3315
3316     if (auto *Op2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
3317       // Use an addition if the operand is constant and either LAA(G) is
3318       // available or the negative value is in the range of A(G)FHI.
3319       int64_t Value = (-Op2->getAPIntValue()).getSExtValue();
3320       if (isInt<32>(Value) || Subtarget.hasInterlockedAccess1())
3321         NegSrc2 = DAG.getConstant(Value, DL, MemVT);
3322     } else if (Subtarget.hasInterlockedAccess1())
3323       // Use LAA(G) if available.
3324       NegSrc2 = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MemVT, DAG.getConstant(0, DL, MemVT),
3325                             Src2);
3326
3327     if (NegSrc2.getNode())
3328       return DAG.getAtomic(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD, DL, MemVT,
3329                            Node->getChain(), Node->getBasePtr(), NegSrc2,
3330                            Node->getMemOperand());
3331
3332     // Use the node as-is.
3333     return Op;
3334   }
3335
3336   return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB);
3337 }
3338
3339 // Node is an 8- or 16-bit ATOMIC_CMP_SWAP operation.  Lower the first two
3340 // into a fullword ATOMIC_CMP_SWAPW operation.
3341 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_CMP_SWAP(SDValue Op,
3342                                                     SelectionDAG &DAG) const {
3343   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
3344
3345   // We have native support for 32-bit compare and swap.
3346   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
3347   EVT WideVT = MVT::i32;
3348   if (NarrowVT == WideVT)
3349     return Op;
3350
3351   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
3352   SDValue ChainIn = Node->getOperand(0);
3353   SDValue Addr = Node->getOperand(1);
3354   SDValue CmpVal = Node->getOperand(2);
3355   SDValue SwapVal = Node->getOperand(3);
3356   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
3357   SDLoc DL(Node);
3358   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
3359
3360   // Get the address of the containing word.
3361   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
3362                                     DAG.getConstant(-4, DL, PtrVT));
3363
3364   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
3365   // to bring the field to the top bits of a GR32.
3366   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
3367                                  DAG.getConstant(3, DL, PtrVT));
3368   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
3369
3370   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
3371   // bits back to its proper position.
3372   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
3373                                     DAG.getConstant(0, DL, WideVT), BitShift);
3374
3375   // Construct the ATOMIC_CMP_SWAPW node.
3376   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
3377   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, CmpVal, SwapVal, BitShift,
3378                     NegBitShift, DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT) };
3379   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::ATOMIC_CMP_SWAPW, DL,
3380                                              VTList, Ops, NarrowVT, MMO);
3381   return AtomicOp;
3382 }
3383
3384 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKSAVE(SDValue Op,
3385                                               SelectionDAG &DAG) const {
3386   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3387   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
3388   return DAG.getCopyFromReg(Op.getOperand(0), SDLoc(Op),
3389                             SystemZ::R15D, Op.getValueType());
3390 }
3391
3392 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKRESTORE(SDValue Op,
3393                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3394   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3395   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
3396   bool StoreBackchain = MF.getFunction()->hasFnAttribute("backchain");
3397
3398   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
3399   SDValue NewSP = Op.getOperand(1);
3400   SDValue Backchain;
3401   SDLoc DL(Op);
3402
3403   if (StoreBackchain) {
3404     SDValue OldSP = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R15D, MVT::i64);
3405     Backchain = DAG.getLoad(MVT::i64, DL, Chain, OldSP, MachinePointerInfo());
3406   }
3407
3408   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R15D, NewSP);
3409
3410   if (StoreBackchain)
3411     Chain = DAG.getStore(Chain, DL, Backchain, NewSP, MachinePointerInfo());
3412
3413   return Chain;
3414 }
3415
3416 SDValue SystemZTargetLowering::lowerPREFETCH(SDValue Op,
3417                                              SelectionDAG &DAG) const {
3418   bool IsData = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(4))->getZExtValue();
3419   if (!IsData)
3420     // Just preserve the chain.
3421     return Op.getOperand(0);
3422
3423   SDLoc DL(Op);
3424   bool IsWrite = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2))->getZExtValue();
3425   unsigned Code = IsWrite ? SystemZ::PFD_WRITE : SystemZ::PFD_READ;
3426   auto *Node = cast<MemIntrinsicSDNode>(Op.getNode());
3427   SDValue Ops[] = {
3428     Op.getOperand(0),
3429     DAG.getConstant(Code, DL, MVT::i32),
3430     Op.getOperand(1)
3431   };
3432   return DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::PREFETCH, DL,
3433                                  Node->getVTList(), Ops,
3434                                  Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
3435 }
3436
3437 // Return an i32 that contains the value of CC immediately after After,
3438 // whose final operand must be MVT::Glue.
3439 static SDValue getCCResult(SelectionDAG &DAG, SDNode *After) {
3440   SDLoc DL(After);
3441   SDValue Glue = SDValue(After, After->getNumValues() - 1);
3442   SDValue IPM = DAG.getNode(SystemZISD::IPM, DL, MVT::i32, Glue);
3443   return DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, IPM,
3444                      DAG.getConstant(SystemZ::IPM_CC, DL, MVT::i32));
3445 }
3446
3447 SDValue
3448 SystemZTargetLowering::lowerINTRINSIC_W_CHAIN(SDValue Op,
3449                                               SelectionDAG &DAG) const {
3450   unsigned Opcode, CCValid;
3451   if (isIntrinsicWithCCAndChain(Op, Opcode, CCValid)) {
3452     assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected only CC result and chain");
3453     SDValue Glued = emitIntrinsicWithChainAndGlue(DAG, Op, Opcode);
3454     SDValue CC = getCCResult(DAG, Glued.getNode());
3455     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Op.getNode(), 0), CC);
3456     return SDValue();
3457   }
3458
3459   return SDValue();
3460 }
3461
3462 SDValue
3463 SystemZTargetLowering::lowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
3464                                                SelectionDAG &DAG) const {
3465   unsigned Opcode, CCValid;
3466   if (isIntrinsicWithCC(Op, Opcode, CCValid)) {
3467     SDValue Glued = emitIntrinsicWithGlue(DAG, Op, Opcode);
3468     SDValue CC = getCCResult(DAG, Glued.getNode());
3469     if (Op->getNumValues() == 1)
3470       return CC;
3471     assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected a CC and non-CC result");
3472     return DAG.getNode(ISD::MERGE_VALUES, SDLoc(Op), Op->getVTList(), Glued,
3473                        CC);
3474   }
3475
3476   unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
3477   switch (Id) {
3478   case Intrinsic::thread_pointer:
3479     return lowerThreadPointer(SDLoc(Op), DAG);
3480
3481   case Intrinsic::s390_vpdi:
3482     return DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3483                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
3484
3485   case Intrinsic::s390_vperm:
3486     return DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3487                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Op.getOperand(3));
3488
3489   case Intrinsic::s390_vuphb:
3490   case Intrinsic::s390_vuphh:
3491   case Intrinsic::s390_vuphf:
3492     return DAG.getNode(SystemZISD::UNPACK_HIGH, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3493                        Op.getOperand(1));
3494
3495   case Intrinsic::s390_vuplhb:
3496   case Intrinsic::s390_vuplhh:
3497   case Intrinsic::s390_vuplhf:
3498     return DAG.getNode(SystemZISD::UNPACKL_HIGH, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3499                        Op.getOperand(1));
3500
3501   case Intrinsic::s390_vuplb:
3502   case Intrinsic::s390_vuplhw:
3503   case Intrinsic::s390_vuplf:
3504     return DAG.getNode(SystemZISD::UNPACK_LOW, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3505                        Op.getOperand(1));
3506
3507   case Intrinsic::s390_vupllb:
3508   case Intrinsic::s390_vupllh:
3509   case Intrinsic::s390_vupllf:
3510     return DAG.getNode(SystemZISD::UNPACKL_LOW, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3511                        Op.getOperand(1));
3512
3513   case Intrinsic::s390_vsumb:
3514   case Intrinsic::s390_vsumh:
3515   case Intrinsic::s390_vsumgh:
3516   case Intrinsic::s390_vsumgf:
3517   case Intrinsic::s390_vsumqf:
3518   case Intrinsic::s390_vsumqg:
3519     return DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
3520                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2));
3521   }
3522
3523   return SDValue();
3524 }
3525
3526 namespace {
3527 // Says that SystemZISD operation Opcode can be used to perform the equivalent
3528 // of a VPERM with permute vector Bytes.  If Opcode takes three operands,
3529 // Operand is the constant third operand, otherwise it is the number of
3530 // bytes in each element of the result.
3531 struct Permute {
3532   unsigned Opcode;
3533   unsigned Operand;
3534   unsigned char Bytes[SystemZ::VectorBytes];
3535 };
3536 }
3537
3538 static const Permute PermuteForms[] = {
3539   // VMRHG
3540   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 8,
3541     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 } },
3542   // VMRHF
3543   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 4,
3544     { 0, 1, 2, 3, 16, 17, 18, 19, 4, 5, 6, 7, 20, 21, 22, 23 } },
3545   // VMRHH
3546   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 2,
3547     { 0, 1, 16, 17, 2, 3, 18, 19, 4, 5, 20, 21, 6, 7, 22, 23 } },
3548   // VMRHB
3549   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 1,
3550     { 0, 16, 1, 17, 2, 18, 3, 19, 4, 20, 5, 21, 6, 22, 7, 23 } },
3551   // VMRLG
3552   { SystemZISD::MERGE_LOW, 8,
3553     { 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 } },
3554   // VMRLF
3555   { SystemZISD::MERGE_LOW, 4,
3556     { 8, 9, 10, 11, 24, 25, 26, 27, 12, 13, 14, 15, 28, 29, 30, 31 } },
3557   // VMRLH
3558   { SystemZISD::MERGE_LOW, 2,
3559     { 8, 9, 24, 25, 10, 11, 26, 27, 12, 13, 28, 29, 14, 15, 30, 31 } },
3560   // VMRLB
3561   { SystemZISD::MERGE_LOW, 1,
3562     { 8, 24, 9, 25, 10, 26, 11, 27, 12, 28, 13, 29, 14, 30, 15, 31 } },
3563   // VPKG
3564   { SystemZISD::PACK, 4,
3565     { 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 30, 31 } },
3566   // VPKF
3567   { SystemZISD::PACK, 2,
3568     { 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15, 18, 19, 22, 23, 26, 27, 30, 31 } },
3569   // VPKH
3570   { SystemZISD::PACK, 1,
3571     { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 } },
3572   // VPDI V1, V2, 4  (low half of V1, high half of V2)
3573   { SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, 4,
3574     { 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 } },
3575   // VPDI V1, V2, 1  (high half of V1, low half of V2)
3576   { SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, 1,
3577     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 } }
3578 };
3579
3580 // Called after matching a vector shuffle against a particular pattern.
3581 // Both the original shuffle and the pattern have two vector operands.
3582 // OpNos[0] is the operand of the original shuffle that should be used for
3583 // operand 0 of the pattern, or -1 if operand 0 of the pattern can be anything.
3584 // OpNos[1] is the same for operand 1 of the pattern.  Resolve these -1s and
3585 // set OpNo0 and OpNo1 to the shuffle operands that should actually be used
3586 // for operands 0 and 1 of the pattern.
3587 static bool chooseShuffleOpNos(int *OpNos, unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3588   if (OpNos[0] < 0) {
3589     if (OpNos[1] < 0)
3590       return false;
3591     OpNo0 = OpNo1 = OpNos[1];
3592   } else if (OpNos[1] < 0) {
3593     OpNo0 = OpNo1 = OpNos[0];
3594   } else {
3595     OpNo0 = OpNos[0];
3596     OpNo1 = OpNos[1];
3597   }
3598   return true;
3599 }
3600
3601 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3602 // undefined bytes.  Return true if the VPERM can be implemented using P.
3603 // When returning true set OpNo0 to the VPERM operand that should be
3604 // used for operand 0 of P and likewise OpNo1 for operand 1 of P.
3605 //
3606 // For example, if swapping the VPERM operands allows P to match, OpNo0
3607 // will be 1 and OpNo1 will be 0.  If instead Bytes only refers to one
3608 // operand, but rewriting it to use two duplicated operands allows it to
3609 // match P, then OpNo0 and OpNo1 will be the same.
3610 static bool matchPermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes, const Permute &P,
3611                          unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3612   int OpNos[] = { -1, -1 };
3613   for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I) {
3614     int Elt = Bytes[I];
3615     if (Elt >= 0) {
3616       // Make sure that the two permute vectors use the same suboperand
3617       // byte number.  Only the operand numbers (the high bits) are
3618       // allowed to differ.
3619       if ((Elt ^ P.Bytes[I]) & (SystemZ::VectorBytes - 1))
3620         return false;
3621       int ModelOpNo = P.Bytes[I] / SystemZ::VectorBytes;
3622       int RealOpNo = unsigned(Elt) / SystemZ::VectorBytes;
3623       // Make sure that the operand mappings are consistent with previous
3624       // elements.
3625       if (OpNos[ModelOpNo] == 1 - RealOpNo)
3626         return false;
3627       OpNos[ModelOpNo] = RealOpNo;
3628     }
3629   }
3630   return chooseShuffleOpNos(OpNos, OpNo0, OpNo1);
3631 }
3632
3633 // As above, but search for a matching permute.
3634 static const Permute *matchPermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3635                                    unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3636   for (auto &P : PermuteForms)
3637     if (matchPermute(Bytes, P, OpNo0, OpNo1))
3638       return &P;
3639   return nullptr;
3640 }
3641
3642 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3643 // undefined bytes.  This permute is an operand of an outer permute.
3644 // See whether redistributing the -1 bytes gives a shuffle that can be
3645 // implemented using P.  If so, set Transform to a VPERM-like permute vector
3646 // that, when applied to the result of P, gives the original permute in Bytes.
3647 static bool matchDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3648                                const Permute &P,
3649                                SmallVectorImpl<int> &Transform) {
3650   unsigned To = 0;
3651   for (unsigned From = 0; From < SystemZ::VectorBytes; ++From) {
3652     int Elt = Bytes[From];
3653     if (Elt < 0)
3654       // Byte number From of the result is undefined.
3655       Transform[From] = -1;
3656     else {
3657       while (P.Bytes[To] != Elt) {
3658         To += 1;
3659         if (To == SystemZ::VectorBytes)
3660           return false;
3661       }
3662       Transform[From] = To;
3663     }
3664   }
3665   return true;
3666 }
3667
3668 // As above, but search for a matching permute.
3669 static const Permute *matchDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3670                                          SmallVectorImpl<int> &Transform) {
3671   for (auto &P : PermuteForms)
3672     if (matchDoublePermute(Bytes, P, Transform))
3673       return &P;
3674   return nullptr;
3675 }
3676
3677 // Convert the mask of the given VECTOR_SHUFFLE into a byte-level mask,
3678 // as if it had type vNi8.
3679 static void getVPermMask(ShuffleVectorSDNode *VSN,
3680                          SmallVectorImpl<int> &Bytes) {
3681   EVT VT = VSN->getValueType(0);
3682   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
3683   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3684   Bytes.resize(NumElements * BytesPerElement, -1);
3685   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3686     int Index = VSN->getMaskElt(I);
3687     if (Index >= 0)
3688       for (unsigned J = 0; J < BytesPerElement; ++J)
3689         Bytes[I * BytesPerElement + J] = Index * BytesPerElement + J;
3690   }
3691 }
3692
3693 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3694 // undefined bytes.  See whether bytes [Start, Start + BytesPerElement) of
3695 // the result come from a contiguous sequence of bytes from one input.
3696 // Set Base to the selector for the first byte if so.
3697 static bool getShuffleInput(const SmallVectorImpl<int> &Bytes, unsigned Start,
3698                             unsigned BytesPerElement, int &Base) {
3699   Base = -1;
3700   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I) {
3701     if (Bytes[Start + I] >= 0) {
3702       unsigned Elem = Bytes[Start + I];
3703       if (Base < 0) {
3704         Base = Elem - I;
3705         // Make sure the bytes would come from one input operand.
3706         if (unsigned(Base) % Bytes.size() + BytesPerElement > Bytes.size())
3707           return false;
3708       } else if (unsigned(Base) != Elem - I)
3709         return false;
3710     }
3711   }
3712   return true;
3713 }
3714
3715 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3716 // undefined bytes.  Return true if it can be performed using VSLDI.
3717 // When returning true, set StartIndex to the shift amount and OpNo0
3718 // and OpNo1 to the VPERM operands that should be used as the first
3719 // and second shift operand respectively.
3720 static bool isShlDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3721                                unsigned &StartIndex, unsigned &OpNo0,
3722                                unsigned &OpNo1) {
3723   int OpNos[] = { -1, -1 };
3724   int Shift = -1;
3725   for (unsigned I = 0; I < 16; ++I) {
3726     int Index = Bytes[I];
3727     if (Index >= 0) {
3728       int ExpectedShift = (Index - I) % SystemZ::VectorBytes;
3729       int ModelOpNo = unsigned(ExpectedShift + I) / SystemZ::VectorBytes;
3730       int RealOpNo = unsigned(Index) / SystemZ::VectorBytes;
3731       if (Shift < 0)
3732         Shift = ExpectedShift;
3733       else if (Shift != ExpectedShift)
3734         return false;
3735       // Make sure that the operand mappings are consistent with previous
3736       // elements.
3737       if (OpNos[ModelOpNo] == 1 - RealOpNo)
3738         return false;
3739       OpNos[ModelOpNo] = RealOpNo;
3740     }
3741   }
3742   StartIndex = Shift;
3743   return chooseShuffleOpNos(OpNos, OpNo0, OpNo1);
3744 }
3745
3746 // Create a node that performs P on operands Op0 and Op1, casting the
3747 // operands to the appropriate type.  The type of the result is determined by P.
3748 static SDValue getPermuteNode(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
3749                               const Permute &P, SDValue Op0, SDValue Op1) {
3750   // VPDI (PERMUTE_DWORDS) always operates on v2i64s.  The input
3751   // elements of a PACK are twice as wide as the outputs.
3752   unsigned InBytes = (P.Opcode == SystemZISD::PERMUTE_DWORDS ? 8 :
3753                       P.Opcode == SystemZISD::PACK ? P.Operand * 2 :
3754                       P.Operand);
3755   // Cast both operands to the appropriate type.
3756   MVT InVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(InBytes * 8),
3757                               SystemZ::VectorBytes / InBytes);
3758   Op0 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, InVT, Op0);
3759   Op1 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, InVT, Op1);
3760   SDValue Op;
3761   if (P.Opcode == SystemZISD::PERMUTE_DWORDS) {
3762     SDValue Op2 = DAG.getConstant(P.Operand, DL, MVT::i32);
3763     Op = DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, DL, InVT, Op0, Op1, Op2);
3764   } else if (P.Opcode == SystemZISD::PACK) {
3765     MVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(P.Operand * 8),
3766                                  SystemZ::VectorBytes / P.Operand);
3767     Op = DAG.getNode(SystemZISD::PACK, DL, OutVT, Op0, Op1);
3768   } else {
3769     Op = DAG.getNode(P.Opcode, DL, InVT, Op0, Op1);
3770   }
3771   return Op;
3772 }
3773
3774 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3775 // undefined bytes.  Implement it on operands Ops[0] and Ops[1] using
3776 // VSLDI or VPERM.
3777 static SDValue getGeneralPermuteNode(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL,
3778                                      SDValue *Ops,
3779                                      const SmallVectorImpl<int> &Bytes) {
3780   for (unsigned I = 0; I < 2; ++I)
3781     Ops[I] = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v16i8, Ops[I]);
3782
3783   // First see whether VSLDI can be used.
3784   unsigned StartIndex, OpNo0, OpNo1;
3785   if (isShlDoublePermute(Bytes, StartIndex, OpNo0, OpNo1))
3786     return DAG.getNode(SystemZISD::SHL_DOUBLE, DL, MVT::v16i8, Ops[OpNo0],
3787                        Ops[OpNo1], DAG.getConstant(StartIndex, DL, MVT::i32));
3788
3789   // Fall back on VPERM.  Construct an SDNode for the permute vector.
3790   SDValue IndexNodes[SystemZ::VectorBytes];
3791   for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I)
3792     if (Bytes[I] >= 0)
3793       IndexNodes[I] = DAG.getConstant(Bytes[I], DL, MVT::i32);
3794     else
3795       IndexNodes[I] = DAG.getUNDEF(MVT::i32);
3796   SDValue Op2 = DAG.getBuildVector(MVT::v16i8, DL, IndexNodes);
3797   return DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE, DL, MVT::v16i8, Ops[0], Ops[1], Op2);
3798 }
3799
3800 namespace {
3801 // Describes a general N-operand vector shuffle.
3802 struct GeneralShuffle {
3803   GeneralShuffle(EVT vt) : VT(vt) {}
3804   void addUndef();
3805   void add(SDValue, unsigned);
3806   SDValue getNode(SelectionDAG &, const SDLoc &);
3807
3808   // The operands of the shuffle.
3809   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Ops;
3810
3811   // Index I is -1 if byte I of the result is undefined.  Otherwise the
3812   // result comes from byte Bytes[I] % SystemZ::VectorBytes of operand
3813   // Bytes[I] / SystemZ::VectorBytes.
3814   SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> Bytes;
3815
3816   // The type of the shuffle result.
3817   EVT VT;
3818 };
3819 }
3820
3821 // Add an extra undefined element to the shuffle.
3822 void GeneralShuffle::addUndef() {
3823   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3824   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I)
3825     Bytes.push_back(-1);
3826 }
3827
3828 // Add an extra element to the shuffle, taking it from element Elem of Op.
3829 // A null Op indicates a vector input whose value will be calculated later;
3830 // there is at most one such input per shuffle and it always has the same
3831 // type as the result.
3832 void GeneralShuffle::add(SDValue Op, unsigned Elem) {
3833   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3834
3835   // The source vector can have wider elements than the result,
3836   // either through an explicit TRUNCATE or because of type legalization.
3837   // We want the least significant part.
3838   EVT FromVT = Op.getNode() ? Op.getValueType() : VT;
3839   unsigned FromBytesPerElement = FromVT.getVectorElementType().getStoreSize();
3840   assert(FromBytesPerElement >= BytesPerElement &&
3841          "Invalid EXTRACT_VECTOR_ELT");
3842   unsigned Byte = ((Elem * FromBytesPerElement) % SystemZ::VectorBytes +
3843                    (FromBytesPerElement - BytesPerElement));
3844
3845   // Look through things like shuffles and bitcasts.
3846   while (Op.getNode()) {
3847     if (Op.getOpcode() == ISD::BITCAST)
3848       Op = Op.getOperand(0);
3849     else if (Op.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE && Op.hasOneUse()) {
3850       // See whether the bytes we need come from a contiguous part of one
3851       // operand.
3852       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> OpBytes;
3853       getVPermMask(cast<ShuffleVectorSDNode>(Op), OpBytes);
3854       int NewByte;
3855       if (!getShuffleInput(OpBytes, Byte, BytesPerElement, NewByte))
3856         break;
3857       if (NewByte < 0) {
3858         addUndef();
3859         return;
3860       }
3861       Op = Op.getOperand(unsigned(NewByte) / SystemZ::VectorBytes);
3862       Byte = unsigned(NewByte) % SystemZ::VectorBytes;
3863     } else if (Op.isUndef()) {
3864       addUndef();
3865       return;
3866     } else
3867       break;
3868   }
3869
3870   // Make sure that the source of the extraction is in Ops.
3871   unsigned OpNo = 0;
3872   for (; OpNo < Ops.size(); ++OpNo)
3873     if (Ops[OpNo] == Op)
3874       break;
3875   if (OpNo == Ops.size())
3876     Ops.push_back(Op);
3877
3878   // Add the element to Bytes.
3879   unsigned Base = OpNo * SystemZ::VectorBytes + Byte;
3880   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I)
3881     Bytes.push_back(Base + I);
3882 }
3883
3884 // Return SDNodes for the completed shuffle.
3885 SDValue GeneralShuffle::getNode(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL) {
3886   assert(Bytes.size() == SystemZ::VectorBytes && "Incomplete vector");
3887
3888   if (Ops.size() == 0)
3889     return DAG.getUNDEF(VT);
3890
3891   // Make sure that there are at least two shuffle operands.
3892   if (Ops.size() == 1)
3893     Ops.push_back(DAG.getUNDEF(MVT::v16i8));
3894
3895   // Create a tree of shuffles, deferring root node until after the loop.
3896   // Try to redistribute the undefined elements of non-root nodes so that
3897   // the non-root shuffles match something like a pack or merge, then adjust
3898   // the parent node's permute vector to compensate for the new order.
3899   // Among other things, this copes with vectors like <2 x i16> that were
3900   // padded with undefined elements during type legalization.
3901   //
3902   // In the best case this redistribution will lead to the whole tree
3903   // using packs and merges.  It should rarely be a loss in other cases.
3904   unsigned Stride = 1;
3905   for (; Stride * 2 < Ops.size(); Stride *= 2) {
3906     for (unsigned I = 0; I < Ops.size() - Stride; I += Stride * 2) {
3907       SDValue SubOps[] = { Ops[I], Ops[I + Stride] };
3908
3909       // Create a mask for just these two operands.
3910       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> NewBytes(SystemZ::VectorBytes);
3911       for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J) {
3912         unsigned OpNo = unsigned(Bytes[J]) / SystemZ::VectorBytes;
3913         unsigned Byte = unsigned(Bytes[J]) % SystemZ::VectorBytes;
3914         if (OpNo == I)
3915           NewBytes[J] = Byte;
3916         else if (OpNo == I + Stride)
3917           NewBytes[J] = SystemZ::VectorBytes + Byte;
3918         else
3919           NewBytes[J] = -1;
3920       }
3921       // See if it would be better to reorganize NewMask to avoid using VPERM.
3922       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> NewBytesMap(SystemZ::VectorBytes);
3923       if (const Permute *P = matchDoublePermute(NewBytes, NewBytesMap)) {
3924         Ops[I] = getPermuteNode(DAG, DL, *P, SubOps[0], SubOps[1]);
3925         // Applying NewBytesMap to Ops[I] gets back to NewBytes.
3926         for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J) {
3927           if (NewBytes[J] >= 0) {
3928             assert(unsigned(NewBytesMap[J]) < SystemZ::VectorBytes &&
3929                    "Invalid double permute");
3930             Bytes[J] = I * SystemZ::VectorBytes + NewBytesMap[J];
3931           } else
3932             assert(NewBytesMap[J] < 0 && "Invalid double permute");
3933         }
3934       } else {
3935         // Just use NewBytes on the operands.
3936         Ops[I] = getGeneralPermuteNode(DAG, DL, SubOps, NewBytes);
3937         for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J)
3938           if (NewBytes[J] >= 0)
3939             Bytes[J] = I * SystemZ::VectorBytes + J;
3940       }
3941     }
3942   }
3943
3944   // Now we just have 2 inputs.  Put the second operand in Ops[1].
3945   if (Stride > 1) {
3946     Ops[1] = Ops[Stride];
3947     for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I)
3948       if (Bytes[I] >= int(SystemZ::VectorBytes))
3949         Bytes[I] -= (Stride - 1) * SystemZ::VectorBytes;
3950   }
3951
3952   // Look for an instruction that can do the permute without resorting
3953   // to VPERM.
3954   unsigned OpNo0, OpNo1;
3955   SDValue Op;
3956   if (const Permute *P = matchPermute(Bytes, OpNo0, OpNo1))
3957     Op = getPermuteNode(DAG, DL, *P, Ops[OpNo0], Ops[OpNo1]);
3958   else
3959     Op = getGeneralPermuteNode(DAG, DL, &Ops[0], Bytes);
3960   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3961 }
3962
3963 // Return true if the given BUILD_VECTOR is a scalar-to-vector conversion.
3964 static bool isScalarToVector(SDValue Op) {
3965   for (unsigned I = 1, E = Op.getNumOperands(); I != E; ++I)
3966     if (!Op.getOperand(I).isUndef())
3967       return false;
3968   return true;
3969 }
3970
3971 // Return a vector of type VT that contains Value in the first element.
3972 // The other elements don't matter.
3973 static SDValue buildScalarToVector(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, EVT VT,
3974                                    SDValue Value) {
3975   // If we have a constant, replicate it to all elements and let the
3976   // BUILD_VECTOR lowering take care of it.
3977   if (Value.getOpcode() == ISD::Constant ||
3978       Value.getOpcode() == ISD::ConstantFP) {
3979     SmallVector<SDValue, 16> Ops(VT.getVectorNumElements(), Value);
3980     return DAG.getBuildVector(VT, DL, Ops);
3981   }
3982   if (Value.isUndef())
3983     return DAG.getUNDEF(VT);
3984   return DAG.getNode(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, DL, VT, Value);
3985 }
3986
3987 // Return a vector of type VT in which Op0 is in element 0 and Op1 is in
3988 // element 1.  Used for cases in which replication is cheap.
3989 static SDValue buildMergeScalars(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, EVT VT,
3990                                  SDValue Op0, SDValue Op1) {
3991   if (Op0.isUndef()) {
3992     if (Op1.isUndef())
3993       return DAG.getUNDEF(VT);
3994     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op1);
3995   }
3996   if (Op1.isUndef())
3997     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op0);
3998   return DAG.getNode(SystemZISD::MERGE_HIGH, DL, VT,
3999                      buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op0),
4000                      buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op1));
4001 }
4002
4003 // Extend GPR scalars Op0 and Op1 to doublewords and return a v2i64
4004 // vector for them.
4005 static SDValue joinDwords(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, SDValue Op0,
4006                           SDValue Op1) {
4007   if (Op0.isUndef() && Op1.isUndef())
4008     return DAG.getUNDEF(MVT::v2i64);
4009   // If one of the two inputs is undefined then replicate the other one,
4010   // in order to avoid using another register unnecessarily.
4011   if (Op0.isUndef())
4012     Op0 = Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op1);
4013   else if (Op1.isUndef())
4014     Op0 = Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
4015   else {
4016     Op0 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
4017     Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op1);
4018   }
4019   return DAG.getNode(SystemZISD::JOIN_DWORDS, DL, MVT::v2i64, Op0, Op1);
4020 }
4021
4022 // Try to represent constant BUILD_VECTOR node BVN using a
4023 // SystemZISD::BYTE_MASK-style mask.  Store the mask value in Mask
4024 // on success.
4025 static bool tryBuildVectorByteMask(BuildVectorSDNode *BVN, uint64_t &Mask) {
4026   EVT ElemVT = BVN->getValueType(0).getVectorElementType();
4027   unsigned BytesPerElement = ElemVT.getStoreSize();
4028   for (unsigned I = 0, E = BVN->getNumOperands(); I != E; ++I) {
4029     SDValue Op = BVN->getOperand(I);
4030     if (!Op.isUndef()) {
4031       uint64_t Value;
4032       if (Op.getOpcode() == ISD::Constant)
4033         Value = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op)->getZExtValue();
4034       else if (Op.getOpcode() == ISD::ConstantFP)
4035         Value = (dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op)->getValueAPF().bitcastToAPInt()
4036                  .getZExtValue());
4037       else
4038         return false;
4039       for (unsigned J = 0; J < BytesPerElement; ++J) {
4040         uint64_t Byte = (Value >> (J * 8)) & 0xff;
4041         if (Byte == 0xff)
4042           Mask |= 1ULL << ((E - I - 1) * BytesPerElement + J);
4043         else if (Byte != 0)
4044           return false;
4045       }
4046     }
4047   }
4048   return true;
4049 }
4050
4051 // Try to load a vector constant in which BitsPerElement-bit value Value
4052 // is replicated to fill the vector.  VT is the type of the resulting
4053 // constant, which may have elements of a different size from BitsPerElement.
4054 // Return the SDValue of the constant on success, otherwise return
4055 // an empty value.
4056 static SDValue tryBuildVectorReplicate(SelectionDAG &DAG,
4057                                        const SystemZInstrInfo *TII,
4058                                        const SDLoc &DL, EVT VT, uint64_t Value,
4059                                        unsigned BitsPerElement) {
4060   // Signed 16-bit values can be replicated using VREPI.
4061   int64_t SignedValue = SignExtend64(Value, BitsPerElement);
4062   if (isInt<16>(SignedValue)) {
4063     MVT VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(BitsPerElement),
4064                                  SystemZ::VectorBits / BitsPerElement);
4065     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VecVT,
4066                              DAG.getConstant(SignedValue, DL, MVT::i32));
4067     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4068   }
4069   // See whether rotating the constant left some N places gives a value that
4070   // is one less than a power of 2 (i.e. all zeros followed by all ones).
4071   // If so we can use VGM.
4072   unsigned Start, End;
4073   if (TII->isRxSBGMask(Value, BitsPerElement, Start, End)) {
4074     // isRxSBGMask returns the bit numbers for a full 64-bit value,
4075     // with 0 denoting 1 << 63 and 63 denoting 1.  Convert them to
4076     // bit numbers for an BitsPerElement value, so that 0 denotes
4077     // 1 << (BitsPerElement-1).
4078     Start -= 64 - BitsPerElement;
4079     End -= 64 - BitsPerElement;
4080     MVT VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(BitsPerElement),
4081                                  SystemZ::VectorBits / BitsPerElement);
4082     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::ROTATE_MASK, DL, VecVT,
4083                              DAG.getConstant(Start, DL, MVT::i32),
4084                              DAG.getConstant(End, DL, MVT::i32));
4085     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4086   }
4087   return SDValue();
4088 }
4089
4090 // If a BUILD_VECTOR contains some EXTRACT_VECTOR_ELTs, it's usually
4091 // better to use VECTOR_SHUFFLEs on them, only using BUILD_VECTOR for
4092 // the non-EXTRACT_VECTOR_ELT elements.  See if the given BUILD_VECTOR
4093 // would benefit from this representation and return it if so.
4094 static SDValue tryBuildVectorShuffle(SelectionDAG &DAG,
4095                                      BuildVectorSDNode *BVN) {
4096   EVT VT = BVN->getValueType(0);
4097   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
4098
4099   // Represent the BUILD_VECTOR as an N-operand VECTOR_SHUFFLE-like operation
4100   // on byte vectors.  If there are non-EXTRACT_VECTOR_ELT elements that still
4101   // need a BUILD_VECTOR, add an additional placeholder operand for that
4102   // BUILD_VECTOR and store its operands in ResidueOps.
4103   GeneralShuffle GS(VT);
4104   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> ResidueOps;
4105   bool FoundOne = false;
4106   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
4107     SDValue Op = BVN->getOperand(I);
4108     if (Op.getOpcode() == ISD::TRUNCATE)
4109       Op = Op.getOperand(0);
4110     if (Op.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
4111         Op.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
4112       unsigned Elem = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
4113       GS.add(Op.getOperand(0), Elem);
4114       FoundOne = true;
4115     } else if (Op.isUndef()) {
4116       GS.addUndef();
4117     } else {
4118       GS.add(SDValue(), ResidueOps.size());
4119       ResidueOps.push_back(BVN->getOperand(I));
4120     }
4121   }
4122
4123   // Nothing to do if there are no EXTRACT_VECTOR_ELTs.
4124   if (!FoundOne)
4125     return SDValue();
4126
4127   // Create the BUILD_VECTOR for the remaining elements, if any.
4128   if (!ResidueOps.empty()) {
4129     while (ResidueOps.size() < NumElements)
4130       ResidueOps.push_back(DAG.getUNDEF(ResidueOps[0].getValueType()));
4131     for (auto &Op : GS.Ops) {
4132       if (!Op.getNode()) {
4133         Op = DAG.getBuildVector(VT, SDLoc(BVN), ResidueOps);
4134         break;
4135       }
4136     }
4137   }
4138   return GS.getNode(DAG, SDLoc(BVN));
4139 }
4140
4141 // Combine GPR scalar values Elems into a vector of type VT.
4142 static SDValue buildVector(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &DL, EVT VT,
4143                            SmallVectorImpl<SDValue> &Elems) {
4144   // See whether there is a single replicated value.
4145   SDValue Single;
4146   unsigned int NumElements = Elems.size();
4147   unsigned int Count = 0;
4148   for (auto Elem : Elems) {
4149     if (!Elem.isUndef()) {
4150       if (!Single.getNode())
4151         Single = Elem;
4152       else if (Elem != Single) {
4153         Single = SDValue();
4154         break;
4155       }
4156       Count += 1;
4157     }
4158   }
4159   // There are three cases here:
4160   //
4161   // - if the only defined element is a loaded one, the best sequence
4162   //   is a replicating load.
4163   //
4164   // - otherwise, if the only defined element is an i64 value, we will
4165   //   end up with the same VLVGP sequence regardless of whether we short-cut
4166   //   for replication or fall through to the later code.
4167   //
4168   // - otherwise, if the only defined element is an i32 or smaller value,
4169   //   we would need 2 instructions to replicate it: VLVGP followed by VREPx.
4170   //   This is only a win if the single defined element is used more than once.
4171   //   In other cases we're better off using a single VLVGx.
4172   if (Single.getNode() && (Count > 1 || Single.getOpcode() == ISD::LOAD))
4173     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Single);
4174
4175   // The best way of building a v2i64 from two i64s is to use VLVGP.
4176   if (VT == MVT::v2i64)
4177     return joinDwords(DAG, DL, Elems[0], Elems[1]);
4178
4179   // Use a 64-bit merge high to combine two doubles.
4180   if (VT == MVT::v2f64)
4181     return buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[0], Elems[1]);
4182
4183   // Build v4f32 values directly from the FPRs:
4184   //
4185   //   <Axxx> <Bxxx> <Cxxxx> <Dxxx>
4186   //         V              V         VMRHF
4187   //      <ABxx>         <CDxx>
4188   //                V                 VMRHG
4189   //              <ABCD>
4190   if (VT == MVT::v4f32) {
4191     SDValue Op01 = buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[0], Elems[1]);
4192     SDValue Op23 = buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[2], Elems[3]);
4193     // Avoid unnecessary undefs by reusing the other operand.
4194     if (Op01.isUndef())
4195       Op01 = Op23;
4196     else if (Op23.isUndef())
4197       Op23 = Op01;
4198     // Merging identical replications is a no-op.
4199     if (Op01.getOpcode() == SystemZISD::REPLICATE && Op01 == Op23)
4200       return Op01;
4201     Op01 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Op01);
4202     Op23 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Op23);
4203     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::MERGE_HIGH,
4204                              DL, MVT::v2i64, Op01, Op23);
4205     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4206   }
4207
4208   // Collect the constant terms.
4209   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Constants(NumElements, SDValue());
4210   SmallVector<bool, SystemZ::VectorBytes> Done(NumElements, false);
4211
4212   unsigned NumConstants = 0;
4213   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
4214     SDValue Elem = Elems[I];
4215     if (Elem.getOpcode() == ISD::Constant ||
4216         Elem.getOpcode() == ISD::ConstantFP) {
4217       NumConstants += 1;
4218       Constants[I] = Elem;
4219       Done[I] = true;
4220     }
4221   }
4222   // If there was at least one constant, fill in the other elements of
4223   // Constants with undefs to get a full vector constant and use that
4224   // as the starting point.
4225   SDValue Result;
4226   if (NumConstants > 0) {
4227     for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
4228       if (!Constants[I].getNode())
4229         Constants[I] = DAG.getUNDEF(Elems[I].getValueType());
4230     Result = DAG.getBuildVector(VT, DL, Constants);
4231   } else {
4232     // Otherwise try to use VLVGP to start the sequence in order to
4233     // avoid a false dependency on any previous contents of the vector
4234     // register.  This only makes sense if one of the associated elements
4235     // is defined.
4236     unsigned I1 = NumElements / 2 - 1;
4237     unsigned I2 = NumElements - 1;
4238     bool Def1 = !Elems[I1].isUndef();
4239     bool Def2 = !Elems[I2].isUndef();
4240     if (Def1 || Def2) {
4241       SDValue Elem1 = Elems[Def1 ? I1 : I2];
4242       SDValue Elem2 = Elems[Def2 ? I2 : I1];
4243       Result = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT,
4244                            joinDwords(DAG, DL, Elem1, Elem2));
4245       Done[I1] = true;
4246       Done[I2] = true;
4247     } else
4248       Result = DAG.getUNDEF(VT);
4249   }
4250
4251   // Use VLVGx to insert the other elements.
4252   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
4253     if (!Done[I] && !Elems[I].isUndef())
4254       Result = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL, VT, Result, Elems[I],
4255                            DAG.getConstant(I, DL, MVT::i32));
4256   return Result;
4257 }
4258
4259 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBUILD_VECTOR(SDValue Op,
4260                                                  SelectionDAG &DAG) const {
4261   const SystemZInstrInfo *TII =
4262     static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4263   auto *BVN = cast<BuildVectorSDNode>(Op.getNode());
4264   SDLoc DL(Op);
4265   EVT VT = Op.getValueType();
4266
4267   if (BVN->isConstant()) {
4268     // Try using VECTOR GENERATE BYTE MASK.  This is the architecturally-
4269     // preferred way of creating all-zero and all-one vectors so give it
4270     // priority over other methods below.
4271     uint64_t Mask = 0;
4272     if (tryBuildVectorByteMask(BVN, Mask)) {
4273       SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
4274                                DAG.getConstant(Mask, DL, MVT::i32));
4275       return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4276     }
4277
4278     // Try using some form of replication.
4279     APInt SplatBits, SplatUndef;
4280     unsigned SplatBitSize;
4281     bool HasAnyUndefs;
4282     if (BVN->isConstantSplat(SplatBits, SplatUndef, SplatBitSize, HasAnyUndefs,
4283                              8, true) &&
4284         SplatBitSize <= 64) {
4285       // First try assuming that any undefined bits above the highest set bit
4286       // and below the lowest set bit are 1s.  This increases the likelihood of
4287       // being able to use a sign-extended element value in VECTOR REPLICATE
4288       // IMMEDIATE or a wraparound mask in VECTOR GENERATE MASK.
4289       uint64_t SplatBitsZ = SplatBits.getZExtValue();
4290       uint64_t SplatUndefZ = SplatUndef.getZExtValue();
4291       uint64_t Lower = (SplatUndefZ
4292                         & ((uint64_t(1) << findFirstSet(SplatBitsZ)) - 1));
4293       uint64_t Upper = (SplatUndefZ
4294                         & ~((uint64_t(1) << findLastSet(SplatBitsZ)) - 1));
4295       uint64_t Value = SplatBitsZ | Upper | Lower;
4296       SDValue Op = tryBuildVectorReplicate(DAG, TII, DL, VT, Value,
4297                                            SplatBitSize);
4298       if (Op.getNode())
4299         return Op;
4300
4301       // Now try assuming that any undefined bits between the first and
4302       // last defined set bits are set.  This increases the chances of
4303       // using a non-wraparound mask.
4304       uint64_t Middle = SplatUndefZ & ~Upper & ~Lower;
4305       Value = SplatBitsZ | Middle;
4306       Op = tryBuildVectorReplicate(DAG, TII, DL, VT, Value, SplatBitSize);
4307       if (Op.getNode())
4308         return Op;
4309     }
4310
4311     // Fall back to loading it from memory.
4312     return SDValue();
4313   }
4314
4315   // See if we should use shuffles to construct the vector from other vectors.
4316   if (SDValue Res = tryBuildVectorShuffle(DAG, BVN))
4317     return Res;
4318
4319   // Detect SCALAR_TO_VECTOR conversions.
4320   if (isOperationLegal(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, VT) && isScalarToVector(Op))
4321     return buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op.getOperand(0));
4322
4323   // Otherwise use buildVector to build the vector up from GPRs.
4324   unsigned NumElements = Op.getNumOperands();
4325   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Ops(NumElements);
4326   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
4327     Ops[I] = Op.getOperand(I);
4328   return buildVector(DAG, DL, VT, Ops);
4329 }
4330
4331 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVECTOR_SHUFFLE(SDValue Op,
4332                                                    SelectionDAG &DAG) const {
4333   auto *VSN = cast<ShuffleVectorSDNode>(Op.getNode());
4334   SDLoc DL(Op);
4335   EVT VT = Op.getValueType();
4336   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
4337
4338   if (VSN->isSplat()) {
4339     SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
4340     unsigned Index = VSN->getSplatIndex();
4341     assert(Index < VT.getVectorNumElements() &&
4342            "Splat index should be defined and in first operand");
4343     // See whether the value we're splatting is directly available as a scalar.
4344     if ((Index == 0 && Op0.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) ||
4345         Op0.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR)
4346       return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op0.getOperand(Index));
4347     // Otherwise keep it as a vector-to-vector operation.
4348     return DAG.getNode(SystemZISD::SPLAT, DL, VT, Op.getOperand(0),
4349                        DAG.getConstant(Index, DL, MVT::i32));
4350   }
4351
4352   GeneralShuffle GS(VT);
4353   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
4354     int Elt = VSN->getMaskElt(I);
4355     if (Elt < 0)
4356       GS.addUndef();
4357     else
4358       GS.add(Op.getOperand(unsigned(Elt) / NumElements),
4359              unsigned(Elt) % NumElements);
4360   }
4361   return GS.getNode(DAG, SDLoc(VSN));
4362 }
4363
4364 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSCALAR_TO_VECTOR(SDValue Op,
4365                                                      SelectionDAG &DAG) const {
4366   SDLoc DL(Op);
4367   // Just insert the scalar into element 0 of an undefined vector.
4368   return DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL,
4369                      Op.getValueType(), DAG.getUNDEF(Op.getValueType()),
4370                      Op.getOperand(0), DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
4371 }
4372
4373 SDValue SystemZTargetLowering::lowerINSERT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
4374                                                       SelectionDAG &DAG) const {
4375   // Handle insertions of floating-point values.
4376   SDLoc DL(Op);
4377   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
4378   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
4379   SDValue Op2 = Op.getOperand(2);
4380   EVT VT = Op.getValueType();
4381
4382   // Insertions into constant indices of a v2f64 can be done using VPDI.
4383   // However, if the inserted value is a bitcast or a constant then it's
4384   // better to use GPRs, as below.
4385   if (VT == MVT::v2f64 &&
4386       Op1.getOpcode() != ISD::BITCAST &&
4387       Op1.getOpcode() != ISD::ConstantFP &&
4388       Op2.getOpcode() == ISD::Constant) {
4389     uint64_t Index = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op2)->getZExtValue();
4390     unsigned Mask = VT.getVectorNumElements() - 1;
4391     if (Index <= Mask)
4392       return Op;
4393   }
4394
4395   // Otherwise bitcast to the equivalent integer form and insert via a GPR.
4396   MVT IntVT = MVT::getIntegerVT(VT.getScalarSizeInBits());
4397   MVT IntVecVT = MVT::getVectorVT(IntVT, VT.getVectorNumElements());
4398   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL, IntVecVT,
4399                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVecVT, Op0),
4400                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVT, Op1), Op2);
4401   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Res);
4402 }
4403
4404 SDValue
4405 SystemZTargetLowering::lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
4406                                                SelectionDAG &DAG) const {
4407   // Handle extractions of floating-point values.
4408   SDLoc DL(Op);
4409   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
4410   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
4411   EVT VT = Op.getValueType();
4412   EVT VecVT = Op0.getValueType();
4413
4414   // Extractions of constant indices can be done directly.
4415   if (auto *CIndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1)) {
4416     uint64_t Index = CIndexN->getZExtValue();
4417     unsigned Mask = VecVT.getVectorNumElements() - 1;
4418     if (Index <= Mask)
4419       return Op;
4420   }
4421
4422   // Otherwise bitcast to the equivalent integer form and extract via a GPR.
4423   MVT IntVT = MVT::getIntegerVT(VT.getSizeInBits());
4424   MVT IntVecVT = MVT::getVectorVT(IntVT, VecVT.getVectorNumElements());
4425   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, IntVT,
4426                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVecVT, Op0), Op1);
4427   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Res);
4428 }
4429
4430 SDValue
4431 SystemZTargetLowering::lowerExtendVectorInreg(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
4432                                               unsigned UnpackHigh) const {
4433   SDValue PackedOp = Op.getOperand(0);
4434   EVT OutVT = Op.getValueType();
4435   EVT InVT = PackedOp.getValueType();
4436   unsigned ToBits = OutVT.getScalarSizeInBits();
4437   unsigned FromBits = InVT.getScalarSizeInBits();
4438   do {
4439     FromBits *= 2;
4440     EVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(FromBits),
4441                                  SystemZ::VectorBits / FromBits);
4442     PackedOp = DAG.getNode(UnpackHigh, SDLoc(PackedOp), OutVT, PackedOp);
4443   } while (FromBits != ToBits);
4444   return PackedOp;
4445 }
4446
4447 SDValue SystemZTargetLowering::lowerShift(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
4448                                           unsigned ByScalar) const {
4449   // Look for cases where a vector shift can use the *_BY_SCALAR form.
4450   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
4451   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
4452   SDLoc DL(Op);
4453   EVT VT = Op.getValueType();
4454   unsigned ElemBitSize = VT.getScalarSizeInBits();
4455
4456   // See whether the shift vector is a splat represented as BUILD_VECTOR.
4457   if (auto *BVN = dyn_cast<BuildVectorSDNode>(Op1)) {
4458     APInt SplatBits, SplatUndef;
4459     unsigned SplatBitSize;
4460     bool HasAnyUndefs;
4461     // Check for constant splats.  Use ElemBitSize as the minimum element
4462     // width and reject splats that need wider elements.
4463     if (BVN->isConstantSplat(SplatBits, SplatUndef, SplatBitSize, HasAnyUndefs,
4464                              ElemBitSize, true) &&
4465         SplatBitSize == ElemBitSize) {
4466       SDValue Shift = DAG.getConstant(SplatBits.getZExtValue() & 0xfff,
4467                                       DL, MVT::i32);
4468       return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
4469     }
4470     // Check for variable splats.
4471     BitVector UndefElements;
4472     SDValue Splat = BVN->getSplatValue(&UndefElements);
4473     if (Splat) {
4474       // Since i32 is the smallest legal type, we either need a no-op
4475       // or a truncation.
4476       SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Splat);
4477       return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
4478     }
4479   }
4480
4481   // See whether the shift vector is a splat represented as SHUFFLE_VECTOR,
4482   // and the shift amount is directly available in a GPR.
4483   if (auto *VSN = dyn_cast<ShuffleVectorSDNode>(Op1)) {
4484     if (VSN->isSplat()) {
4485       SDValue VSNOp0 = VSN->getOperand(0);
4486       unsigned Index = VSN->getSplatIndex();
4487       assert(Index < VT.getVectorNumElements() &&
4488              "Splat index should be defined and in first operand");
4489       if ((Index == 0 && VSNOp0.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) ||
4490           VSNOp0.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR) {
4491         // Since i32 is the smallest legal type, we either need a no-op
4492         // or a truncation.
4493         SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32,
4494                                     VSNOp0.getOperand(Index));
4495         return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
4496       }
4497     }
4498   }
4499
4500   // Otherwise just treat the current form as legal.
4501   return Op;
4502 }
4503
4504 SDValue SystemZTargetLowering::LowerOperation(SDValue Op,
4505                                               SelectionDAG &DAG) const {
4506   switch (Op.getOpcode()) {
4507   case ISD::FRAMEADDR:
4508     return lowerFRAMEADDR(Op, DAG);
4509   case ISD::RETURNADDR:
4510     return lowerRETURNADDR(Op, DAG);
4511   case ISD::BR_CC:
4512     return lowerBR_CC(Op, DAG);
4513   case ISD::SELECT_CC:
4514     return lowerSELECT_CC(Op, DAG);
4515   case ISD::SETCC:
4516     return lowerSETCC(Op, DAG);
4517   case ISD::GlobalAddress:
4518     return lowerGlobalAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
4519   case ISD::GlobalTLSAddress:
4520     return lowerGlobalTLSAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
4521   case ISD::BlockAddress:
4522     return lowerBlockAddress(cast<BlockAddressSDNode>(Op), DAG);
4523   case ISD::JumpTable:
4524     return lowerJumpTable(cast<JumpTableSDNode>(Op), DAG);
4525   case ISD::ConstantPool:
4526     return lowerConstantPool(cast<ConstantPoolSDNode>(Op), DAG);
4527   case ISD::BITCAST:
4528     return lowerBITCAST(Op, DAG);
4529   case ISD::VASTART:
4530     return lowerVASTART(Op, DAG);
4531   case ISD::VACOPY:
4532     return lowerVACOPY(Op, DAG);
4533   case ISD::DYNAMIC_STACKALLOC:
4534     return lowerDYNAMIC_STACKALLOC(Op, DAG);
4535   case ISD::GET_DYNAMIC_AREA_OFFSET:
4536     return lowerGET_DYNAMIC_AREA_OFFSET(Op, DAG);
4537   case ISD::SMUL_LOHI:
4538     return lowerSMUL_LOHI(Op, DAG);
4539   case ISD::UMUL_LOHI:
4540     return lowerUMUL_LOHI(Op, DAG);
4541   case ISD::SDIVREM:
4542     return lowerSDIVREM(Op, DAG);
4543   case ISD::UDIVREM:
4544     return lowerUDIVREM(Op, DAG);
4545   case ISD::OR:
4546     return lowerOR(Op, DAG);
4547   case ISD::CTPOP:
4548     return lowerCTPOP(Op, DAG);
4549   case ISD::ATOMIC_FENCE:
4550     return lowerATOMIC_FENCE(Op, DAG);
4551   case ISD::ATOMIC_SWAP:
4552     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_SWAPW);
4553   case ISD::ATOMIC_STORE:
4554     return lowerATOMIC_STORE(Op, DAG);
4555   case ISD::ATOMIC_LOAD:
4556     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG);
4557   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
4558     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD);
4559   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
4560     return lowerATOMIC_LOAD_SUB(Op, DAG);
4561   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
4562     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND);
4563   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
4564     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_OR);
4565   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
4566     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_XOR);
4567   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
4568     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND);
4569   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
4570     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MIN);
4571   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
4572     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MAX);
4573   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
4574     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMIN);
4575   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX:
4576     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMAX);
4577   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
4578     return lowerATOMIC_CMP_SWAP(Op, DAG);
4579   case ISD::STACKSAVE:
4580     return lowerSTACKSAVE(Op, DAG);
4581   case ISD::STACKRESTORE:
4582     return lowerSTACKRESTORE(Op, DAG);
4583   case ISD::PREFETCH:
4584     return lowerPREFETCH(Op, DAG);
4585   case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN:
4586     return lowerINTRINSIC_W_CHAIN(Op, DAG);
4587   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN:
4588     return lowerINTRINSIC_WO_CHAIN(Op, DAG);
4589   case ISD::BUILD_VECTOR:
4590     return lowerBUILD_VECTOR(Op, DAG);
4591   case ISD::VECTOR_SHUFFLE:
4592     return lowerVECTOR_SHUFFLE(Op, DAG);
4593   case ISD::SCALAR_TO_VECTOR:
4594     return lowerSCALAR_TO_VECTOR(Op, DAG);
4595   case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
4596     return lowerINSERT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
4597   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
4598     return lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
4599   case ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG:
4600     return lowerExtendVectorInreg(Op, DAG, SystemZISD::UNPACK_HIGH);
4601   case ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG:
4602     return lowerExtendVectorInreg(Op, DAG, SystemZISD::UNPACKL_HIGH);
4603   case ISD::SHL:
4604     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSHL_BY_SCALAR);
4605   case ISD::SRL:
4606     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSRL_BY_SCALAR);
4607   case ISD::SRA:
4608     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSRA_BY_SCALAR);
4609   default:
4610     llvm_unreachable("Unexpected node to lower");
4611   }
4612 }
4613
4614 const char *SystemZTargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
4615 #define OPCODE(NAME) case SystemZISD::NAME: return "SystemZISD::" #NAME
4616   switch ((SystemZISD::NodeType)Opcode) {
4617     case SystemZISD::FIRST_NUMBER: break;
4618     OPCODE(RET_FLAG);
4619     OPCODE(CALL);
4620     OPCODE(SIBCALL);
4621     OPCODE(TLS_GDCALL);
4622     OPCODE(TLS_LDCALL);
4623     OPCODE(PCREL_WRAPPER);
4624     OPCODE(PCREL_OFFSET);
4625     OPCODE(IABS);
4626     OPCODE(ICMP);
4627     OPCODE(FCMP);
4628     OPCODE(TM);
4629     OPCODE(BR_CCMASK);
4630     OPCODE(SELECT_CCMASK);
4631     OPCODE(ADJDYNALLOC);
4632     OPCODE(POPCNT);
4633     OPCODE(UMUL_LOHI64);
4634     OPCODE(SDIVREM32);
4635     OPCODE(SDIVREM64);
4636     OPCODE(UDIVREM32);
4637     OPCODE(UDIVREM64);
4638     OPCODE(MVC);
4639     OPCODE(MVC_LOOP);
4640     OPCODE(NC);
4641     OPCODE(NC_LOOP);
4642     OPCODE(OC);
4643     OPCODE(OC_LOOP);
4644     OPCODE(XC);
4645     OPCODE(XC_LOOP);
4646     OPCODE(CLC);
4647     OPCODE(CLC_LOOP);
4648     OPCODE(STPCPY);
4649     OPCODE(STRCMP);
4650     OPCODE(SEARCH_STRING);
4651     OPCODE(IPM);
4652     OPCODE(SERIALIZE);
4653     OPCODE(MEMBARRIER);
4654     OPCODE(TBEGIN);
4655     OPCODE(TBEGIN_NOFLOAT);
4656     OPCODE(TEND);
4657     OPCODE(BYTE_MASK);
4658     OPCODE(ROTATE_MASK);
4659     OPCODE(REPLICATE);
4660     OPCODE(JOIN_DWORDS);
4661     OPCODE(SPLAT);
4662     OPCODE(MERGE_HIGH);
4663     OPCODE(MERGE_LOW);
4664     OPCODE(SHL_DOUBLE);
4665     OPCODE(PERMUTE_DWORDS);
4666     OPCODE(PERMUTE);
4667     OPCODE(PACK);
4668     OPCODE(PACKS_CC);
4669     OPCODE(PACKLS_CC);
4670     OPCODE(UNPACK_HIGH);
4671     OPCODE(UNPACKL_HIGH);
4672     OPCODE(UNPACK_LOW);
4673     OPCODE(UNPACKL_LOW);
4674     OPCODE(VSHL_BY_SCALAR);
4675     OPCODE(VSRL_BY_SCALAR);
4676     OPCODE(VSRA_BY_SCALAR);
4677     OPCODE(VSUM);
4678     OPCODE(VICMPE);
4679     OPCODE(VICMPH);
4680     OPCODE(VICMPHL);
4681     OPCODE(VICMPES);
4682     OPCODE(VICMPHS);
4683     OPCODE(VICMPHLS);
4684     OPCODE(VFCMPE);
4685     OPCODE(VFCMPH);
4686     OPCODE(VFCMPHE);
4687     OPCODE(VFCMPES);
4688     OPCODE(VFCMPHS);
4689     OPCODE(VFCMPHES);
4690     OPCODE(VFTCI);
4691     OPCODE(VEXTEND);
4692     OPCODE(VROUND);
4693     OPCODE(VTM);
4694     OPCODE(VFAE_CC);
4695     OPCODE(VFAEZ_CC);
4696     OPCODE(VFEE_CC);
4697     OPCODE(VFEEZ_CC);
4698     OPCODE(VFENE_CC);
4699     OPCODE(VFENEZ_CC);
4700     OPCODE(VISTR_CC);
4701     OPCODE(VSTRC_CC);
4702     OPCODE(VSTRCZ_CC);
4703     OPCODE(TDC);
4704     OPCODE(ATOMIC_SWAPW);
4705     OPCODE(ATOMIC_LOADW_ADD);
4706     OPCODE(ATOMIC_LOADW_SUB);
4707     OPCODE(ATOMIC_LOADW_AND);
4708     OPCODE(ATOMIC_LOADW_OR);
4709     OPCODE(ATOMIC_LOADW_XOR);
4710     OPCODE(ATOMIC_LOADW_NAND);
4711     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MIN);
4712     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MAX);
4713     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMIN);
4714     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMAX);
4715     OPCODE(ATOMIC_CMP_SWAPW);
4716     OPCODE(LRV);
4717     OPCODE(STRV);
4718     OPCODE(PREFETCH);
4719   }
4720   return nullptr;
4721 #undef OPCODE
4722 }
4723
4724 // Return true if VT is a vector whose elements are a whole number of bytes
4725 // in width.
4726 static bool canTreatAsByteVector(EVT VT) {
4727   return VT.isVector() && VT.getScalarSizeInBits() % 8 == 0;
4728 }
4729
4730 // Try to simplify an EXTRACT_VECTOR_ELT from a vector of type VecVT
4731 // producing a result of type ResVT.  Op is a possibly bitcast version
4732 // of the input vector and Index is the index (based on type VecVT) that
4733 // should be extracted.  Return the new extraction if a simplification
4734 // was possible or if Force is true.
4735 SDValue SystemZTargetLowering::combineExtract(const SDLoc &DL, EVT ResVT,
4736                                               EVT VecVT, SDValue Op,
4737                                               unsigned Index,
4738                                               DAGCombinerInfo &DCI,
4739                                               bool Force) const {
4740   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4741
4742   // The number of bytes being extracted.
4743   unsigned BytesPerElement = VecVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4744
4745   for (;;) {
4746     unsigned Opcode = Op.getOpcode();
4747     if (Opcode == ISD::BITCAST)
4748       // Look through bitcasts.
4749       Op = Op.getOperand(0);
4750     else if (Opcode == ISD::VECTOR_SHUFFLE &&
4751              canTreatAsByteVector(Op.getValueType())) {
4752       // Get a VPERM-like permute mask and see whether the bytes covered
4753       // by the extracted element are a contiguous sequence from one
4754       // source operand.
4755       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> Bytes;
4756       getVPermMask(cast<ShuffleVectorSDNode>(Op), Bytes);
4757       int First;
4758       if (!getShuffleInput(Bytes, Index * BytesPerElement,
4759                            BytesPerElement, First))
4760         break;
4761       if (First < 0)
4762         return DAG.getUNDEF(ResVT);
4763       // Make sure the contiguous sequence starts at a multiple of the
4764       // original element size.
4765       unsigned Byte = unsigned(First) % Bytes.size();
4766       if (Byte % BytesPerElement != 0)
4767         break;
4768       // We can get the extracted value directly from an input.
4769       Index = Byte / BytesPerElement;
4770       Op = Op.getOperand(unsigned(First) / Bytes.size());
4771       Force = true;
4772     } else if (Opcode == ISD::BUILD_VECTOR &&
4773                canTreatAsByteVector(Op.getValueType())) {
4774       // We can only optimize this case if the BUILD_VECTOR elements are
4775       // at least as wide as the extracted value.
4776       EVT OpVT = Op.getValueType();
4777       unsigned OpBytesPerElement = OpVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4778       if (OpBytesPerElement < BytesPerElement)
4779         break;
4780       // Make sure that the least-significant bit of the extracted value
4781       // is the least significant bit of an input.
4782       unsigned End = (Index + 1) * BytesPerElement;
4783       if (End % OpBytesPerElement != 0)
4784         break;
4785       // We're extracting the low part of one operand of the BUILD_VECTOR.
4786       Op = Op.getOperand(End / OpBytesPerElement - 1);
4787       if (!Op.getValueType().isInteger()) {
4788         EVT VT = MVT::getIntegerVT(Op.getValueSizeInBits());
4789         Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4790         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4791       }
4792       EVT VT = MVT::getIntegerVT(ResVT.getSizeInBits());
4793       Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Op);
4794       if (VT != ResVT) {
4795         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4796         Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, ResVT, Op);
4797       }
4798       return Op;
4799     } else if ((Opcode == ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG ||
4800                 Opcode == ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG ||
4801                 Opcode == ISD::ANY_EXTEND_VECTOR_INREG) &&
4802                canTreatAsByteVector(Op.getValueType()) &&
4803                canTreatAsByteVector(Op.getOperand(0).getValueType())) {
4804       // Make sure that only the unextended bits are significant.
4805       EVT ExtVT = Op.getValueType();
4806       EVT OpVT = Op.getOperand(0).getValueType();
4807       unsigned ExtBytesPerElement = ExtVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4808       unsigned OpBytesPerElement = OpVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4809       unsigned Byte = Index * BytesPerElement;
4810       unsigned SubByte = Byte % ExtBytesPerElement;
4811       unsigned MinSubByte = ExtBytesPerElement - OpBytesPerElement;
4812       if (SubByte < MinSubByte ||
4813           SubByte + BytesPerElement > ExtBytesPerElement)
4814         break;
4815       // Get the byte offset of the unextended element
4816       Byte = Byte / ExtBytesPerElement * OpBytesPerElement;
4817       // ...then add the byte offset relative to that element.
4818       Byte += SubByte - MinSubByte;
4819       if (Byte % BytesPerElement != 0)
4820         break;
4821       Op = Op.getOperand(0);
4822       Index = Byte / BytesPerElement;
4823       Force = true;
4824     } else
4825       break;
4826   }
4827   if (Force) {
4828     if (Op.getValueType() != VecVT) {
4829       Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VecVT, Op);
4830       DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4831     }
4832     return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, ResVT, Op,
4833                        DAG.getConstant(Index, DL, MVT::i32));
4834   }
4835   return SDValue();
4836 }
4837
4838 // Optimize vector operations in scalar value Op on the basis that Op
4839 // is truncated to TruncVT.
4840 SDValue SystemZTargetLowering::combineTruncateExtract(
4841     const SDLoc &DL, EVT TruncVT, SDValue Op, DAGCombinerInfo &DCI) const {
4842   // If we have (trunc (extract_vector_elt X, Y)), try to turn it into
4843   // (extract_vector_elt (bitcast X), Y'), where (bitcast X) has elements
4844   // of type TruncVT.
4845   if (Op.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
4846       TruncVT.getSizeInBits() % 8 == 0) {
4847     SDValue Vec = Op.getOperand(0);
4848     EVT VecVT = Vec.getValueType();
4849     if (canTreatAsByteVector(VecVT)) {
4850       if (auto *IndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) {
4851         unsigned BytesPerElement = VecVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4852         unsigned TruncBytes = TruncVT.getStoreSize();
4853         if (BytesPerElement % TruncBytes == 0) {
4854           // Calculate the value of Y' in the above description.  We are
4855           // splitting the original elements into Scale equal-sized pieces
4856           // and for truncation purposes want the last (least-significant)
4857           // of these pieces for IndexN.  This is easiest to do by calculating
4858           // the start index of the following element and then subtracting 1.
4859           unsigned Scale = BytesPerElement / TruncBytes;
4860           unsigned NewIndex = (IndexN->getZExtValue() + 1) * Scale - 1;
4861
4862           // Defer the creation of the bitcast from X to combineExtract,
4863           // which might be able to optimize the extraction.
4864           VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(TruncBytes * 8),
4865                                    VecVT.getStoreSize() / TruncBytes);
4866           EVT ResVT = (TruncBytes < 4 ? MVT::i32 : TruncVT);
4867           return combineExtract(DL, ResVT, VecVT, Vec, NewIndex, DCI, true);
4868         }
4869       }
4870     }
4871   }
4872   return SDValue();
4873 }
4874
4875 SDValue SystemZTargetLowering::combineSIGN_EXTEND(
4876     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
4877   // Convert (sext (ashr (shl X, C1), C2)) to
4878   // (ashr (shl (anyext X), C1'), C2')), since wider shifts are as
4879   // cheap as narrower ones.
4880   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4881   SDValue N0 = N->getOperand(0);
4882   EVT VT = N->getValueType(0);
4883   if (N0.hasOneUse() && N0.getOpcode() == ISD::SRA) {
4884     auto *SraAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
4885     SDValue Inner = N0.getOperand(0);
4886     if (SraAmt && Inner.hasOneUse() && Inner.getOpcode() == ISD::SHL) {
4887       if (auto *ShlAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(Inner.getOperand(1))) {
4888         unsigned Extra = (VT.getSizeInBits() - N0.getValueSizeInBits());
4889         unsigned NewShlAmt = ShlAmt->getZExtValue() + Extra;
4890         unsigned NewSraAmt = SraAmt->getZExtValue() + Extra;
4891         EVT ShiftVT = N0.getOperand(1).getValueType();
4892         SDValue Ext = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SDLoc(Inner), VT,
4893                                   Inner.getOperand(0));
4894         SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(Inner), VT, Ext,
4895                                   DAG.getConstant(NewShlAmt, SDLoc(Inner),
4896                                                   ShiftVT));
4897         return DAG.getNode(ISD::SRA, SDLoc(N0), VT, Shl,
4898                            DAG.getConstant(NewSraAmt, SDLoc(N0), ShiftVT));
4899       }
4900     }
4901   }
4902   return SDValue();
4903 }
4904
4905 SDValue SystemZTargetLowering::combineMERGE(
4906     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
4907   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4908   unsigned Opcode = N->getOpcode();
4909   SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4910   SDValue Op1 = N->getOperand(1);
4911   if (Op0.getOpcode() == ISD::BITCAST)
4912     Op0 = Op0.getOperand(0);
4913   if (Op0.getOpcode() == SystemZISD::BYTE_MASK &&
4914       cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(0))->getZExtValue() == 0) {
4915     // (z_merge_* 0, 0) -> 0.  This is mostly useful for using VLLEZF
4916     // for v4f32.
4917     if (Op1 == N->getOperand(0))
4918       return Op1;
4919     // (z_merge_? 0, X) -> (z_unpackl_? 0, X).
4920     EVT VT = Op1.getValueType();
4921     unsigned ElemBytes = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
4922     if (ElemBytes <= 4) {
4923       Opcode = (Opcode == SystemZISD::MERGE_HIGH ?
4924                 SystemZISD::UNPACKL_HIGH : SystemZISD::UNPACKL_LOW);
4925       EVT InVT = VT.changeVectorElementTypeToInteger();
4926       EVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(ElemBytes * 16),
4927                                    SystemZ::VectorBytes / ElemBytes / 2);
4928       if (VT != InVT) {
4929         Op1 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SDLoc(N), InVT, Op1);
4930         DCI.AddToWorklist(Op1.getNode());
4931       }
4932       SDValue Op = DAG.getNode(Opcode, SDLoc(N), OutVT, Op1);
4933       DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4934       return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SDLoc(N), VT, Op);
4935     }
4936   }
4937   return SDValue();
4938 }
4939
4940 SDValue SystemZTargetLowering::combineSTORE(
4941     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
4942   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4943   auto *SN = cast<StoreSDNode>(N);
4944   auto &Op1 = N->getOperand(1);
4945   EVT MemVT = SN->getMemoryVT();
4946   // If we have (truncstoreiN (extract_vector_elt X, Y), Z) then it is better
4947   // for the extraction to be done on a vMiN value, so that we can use VSTE.
4948   // If X has wider elements then convert it to:
4949   // (truncstoreiN (extract_vector_elt (bitcast X), Y2), Z).
4950   if (MemVT.isInteger()) {
4951     if (SDValue Value =
4952             combineTruncateExtract(SDLoc(N), MemVT, SN->getValue(), DCI)) {
4953       DCI.AddToWorklist(Value.getNode());
4954
4955       // Rewrite the store with the new form of stored value.
4956       return DAG.getTruncStore(SN->getChain(), SDLoc(SN), Value,
4957                                SN->getBasePtr(), SN->getMemoryVT(),
4958                                SN->getMemOperand());
4959     }
4960   }
4961   // Combine STORE (BSWAP) into STRVH/STRV/STRVG
4962   // See comment in combineBSWAP about volatile accesses.
4963   if (!SN->isVolatile() &&
4964       Op1.getOpcode() == ISD::BSWAP &&
4965       Op1.getNode()->hasOneUse() &&
4966       (Op1.getValueType() == MVT::i16 ||
4967        Op1.getValueType() == MVT::i32 ||
4968        Op1.getValueType() == MVT::i64)) {
4969
4970       SDValue BSwapOp = Op1.getOperand(0);
4971
4972       if (BSwapOp.getValueType() == MVT::i16)
4973         BSwapOp = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SDLoc(N), MVT::i32, BSwapOp);
4974
4975       SDValue Ops[] = {
4976         N->getOperand(0), BSwapOp, N->getOperand(2),
4977         DAG.getValueType(Op1.getValueType())
4978       };
4979
4980       return
4981         DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::STRV, SDLoc(N), DAG.getVTList(MVT::Other),
4982                                 Ops, MemVT, SN->getMemOperand());
4983     }
4984   return SDValue();
4985 }
4986
4987 SDValue SystemZTargetLowering::combineEXTRACT_VECTOR_ELT(
4988     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
4989   // Try to simplify a vector extraction.
4990   if (auto *IndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))) {
4991     SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4992     EVT VecVT = Op0.getValueType();
4993     return combineExtract(SDLoc(N), N->getValueType(0), VecVT, Op0,
4994                           IndexN->getZExtValue(), DCI, false);
4995   }
4996   return SDValue();
4997 }
4998
4999 SDValue SystemZTargetLowering::combineJOIN_DWORDS(
5000     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5001   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5002   // (join_dwords X, X) == (replicate X)
5003   if (N->getOperand(0) == N->getOperand(1))
5004     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, SDLoc(N), N->getValueType(0),
5005                        N->getOperand(0));
5006   return SDValue();
5007 }
5008
5009 SDValue SystemZTargetLowering::combineFP_ROUND(
5010     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5011   // (fpround (extract_vector_elt X 0))
5012   // (fpround (extract_vector_elt X 1)) ->
5013   // (extract_vector_elt (VROUND X) 0)
5014   // (extract_vector_elt (VROUND X) 1)
5015   //
5016   // This is a special case since the target doesn't really support v2f32s.
5017   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5018   SDValue Op0 = N->getOperand(0);
5019   if (N->getValueType(0) == MVT::f32 &&
5020       Op0.hasOneUse() &&
5021       Op0.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
5022       Op0.getOperand(0).getValueType() == MVT::v2f64 &&
5023       Op0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
5024       cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(1))->getZExtValue() == 0) {
5025     SDValue Vec = Op0.getOperand(0);
5026     for (auto *U : Vec->uses()) {
5027       if (U != Op0.getNode() &&
5028           U->hasOneUse() &&
5029           U->getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
5030           U->getOperand(0) == Vec &&
5031           U->getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
5032           cast<ConstantSDNode>(U->getOperand(1))->getZExtValue() == 1) {
5033         SDValue OtherRound = SDValue(*U->use_begin(), 0);
5034         if (OtherRound.getOpcode() == ISD::FP_ROUND &&
5035             OtherRound.getOperand(0) == SDValue(U, 0) &&
5036             OtherRound.getValueType() == MVT::f32) {
5037           SDValue VRound = DAG.getNode(SystemZISD::VROUND, SDLoc(N),
5038                                        MVT::v4f32, Vec);
5039           DCI.AddToWorklist(VRound.getNode());
5040           SDValue Extract1 =
5041             DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(U), MVT::f32,
5042                         VRound, DAG.getConstant(2, SDLoc(U), MVT::i32));
5043           DCI.AddToWorklist(Extract1.getNode());
5044           DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(OtherRound, Extract1);
5045           SDValue Extract0 =
5046             DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(Op0), MVT::f32,
5047                         VRound, DAG.getConstant(0, SDLoc(Op0), MVT::i32));
5048           return Extract0;
5049         }
5050       }
5051     }
5052   }
5053   return SDValue();
5054 }
5055
5056 SDValue SystemZTargetLowering::combineBSWAP(
5057     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5058   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5059   // Combine BSWAP (LOAD) into LRVH/LRV/LRVG
5060   // These loads are allowed to access memory multiple times, and so we must check
5061   // that the loads are not volatile before performing the combine.
5062   if (ISD::isNON_EXTLoad(N->getOperand(0).getNode()) &&
5063       N->getOperand(0).hasOneUse() &&
5064       (N->getValueType(0) == MVT::i16 || N->getValueType(0) == MVT::i32 ||
5065        N->getValueType(0) == MVT::i64) &&
5066        !cast<LoadSDNode>(N->getOperand(0))->isVolatile()) {
5067       SDValue Load = N->getOperand(0);
5068       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(Load);
5069
5070       // Create the byte-swapping load.
5071       SDValue Ops[] = {
5072         LD->getChain(),    // Chain
5073         LD->getBasePtr(),  // Ptr
5074         DAG.getValueType(N->getValueType(0)) // VT
5075       };
5076       SDValue BSLoad =
5077         DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::LRV, SDLoc(N),
5078                                 DAG.getVTList(N->getValueType(0) == MVT::i64 ?
5079                                               MVT::i64 : MVT::i32, MVT::Other),
5080                                 Ops, LD->getMemoryVT(), LD->getMemOperand());
5081
5082       // If this is an i16 load, insert the truncate.
5083       SDValue ResVal = BSLoad;
5084       if (N->getValueType(0) == MVT::i16)
5085         ResVal = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), MVT::i16, BSLoad);
5086
5087       // First, combine the bswap away.  This makes the value produced by the
5088       // load dead.
5089       DCI.CombineTo(N, ResVal);
5090
5091       // Next, combine the load away, we give it a bogus result value but a real
5092       // chain result.  The result value is dead because the bswap is dead.
5093       DCI.CombineTo(Load.getNode(), ResVal, BSLoad.getValue(1));
5094
5095       // Return N so it doesn't get rechecked!
5096       return SDValue(N, 0);
5097     }
5098   return SDValue();
5099 }
5100
5101 SDValue SystemZTargetLowering::combineSHIFTROT(
5102     SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const {
5103
5104   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
5105
5106   // Shift/rotate instructions only use the last 6 bits of the second operand
5107   // register. If the second operand is the result of an AND with an immediate
5108   // value that has its last 6 bits set, we can safely remove the AND operation.
5109   //
5110   // If the AND operation doesn't have the last 6 bits set, we can't remove it
5111   // entirely, but we can still truncate it to a 16-bit value. This prevents
5112   // us from ending up with a NILL with a signed operand, which will cause the
5113   // instruction printer to abort.
5114   SDValue N1 = N->getOperand(1);
5115   if (N1.getOpcode() == ISD::AND) {
5116     SDValue AndMaskOp = N1->getOperand(1);
5117     auto *AndMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(AndMaskOp);
5118
5119     // The AND mask is constant
5120     if (AndMask) {
5121       auto AmtVal = AndMask->getZExtValue();
5122       
5123       // Bottom 6 bits are set
5124       if ((AmtVal & 0x3f) == 0x3f) {
5125         SDValue AndOp = N1->getOperand(0);
5126
5127         // This is the only use, so remove the node
5128         if (N1.hasOneUse()) {
5129           // Combine the AND away
5130           DCI.CombineTo(N1.getNode(), AndOp);
5131
5132           // Return N so it isn't rechecked
5133           return SDValue(N, 0);
5134
5135         // The node will be reused, so create a new node for this one use
5136         } else {
5137           SDValue Replace = DAG.getNode(N->getOpcode(), SDLoc(N),
5138                                         N->getValueType(0), N->getOperand(0),
5139                                         AndOp);
5140           DCI.AddToWorklist(Replace.getNode());
5141
5142           return Replace;
5143         }
5144
5145       // We can't remove the AND, but we can use NILL here (normally we would
5146       // use NILF). Only keep the last 16 bits of the mask. The actual
5147       // transformation will be handled by .td definitions.
5148       } else if (AmtVal >> 16 != 0) {
5149         SDValue AndOp = N1->getOperand(0);
5150
5151         auto NewMask = DAG.getConstant(AndMask->getZExtValue() & 0x0000ffff,
5152                                        SDLoc(AndMaskOp),
5153                                        AndMaskOp.getValueType());
5154
5155         auto NewAnd = DAG.getNode(N1.getOpcode(), SDLoc(N1), N1.getValueType(),
5156                                   AndOp, NewMask);
5157
5158         SDValue Replace = DAG.getNode(N->getOpcode(), SDLoc(N),
5159                                       N->getValueType(0), N->getOperand(0),
5160                                       NewAnd);
5161         DCI.AddToWorklist(Replace.getNode());
5162
5163         return Replace;
5164       }
5165     }
5166   }
5167
5168   return SDValue();
5169 }
5170
5171 SDValue SystemZTargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
5172                                                  DAGCombinerInfo &DCI) const {
5173   switch(N->getOpcode()) {
5174   default: break;
5175   case ISD::SIGN_EXTEND:        return combineSIGN_EXTEND(N, DCI);
5176   case SystemZISD::MERGE_HIGH:
5177   case SystemZISD::MERGE_LOW:   return combineMERGE(N, DCI);
5178   case ISD::STORE:              return combineSTORE(N, DCI);
5179   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT: return combineEXTRACT_VECTOR_ELT(N, DCI);
5180   case SystemZISD::JOIN_DWORDS: return combineJOIN_DWORDS(N, DCI);
5181   case ISD::FP_ROUND:           return combineFP_ROUND(N, DCI);
5182   case ISD::BSWAP:              return combineBSWAP(N, DCI);
5183   case ISD::SHL:
5184   case ISD::SRA:
5185   case ISD::SRL:
5186   case ISD::ROTL:               return combineSHIFTROT(N, DCI);
5187   }
5188
5189   return SDValue();
5190 }
5191
5192 //===----------------------------------------------------------------------===//
5193 // Custom insertion
5194 //===----------------------------------------------------------------------===//
5195
5196 // Create a new basic block after MBB.
5197 static MachineBasicBlock *emitBlockAfter(MachineBasicBlock *MBB) {
5198   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5199   MachineBasicBlock *NewMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(MBB->getBasicBlock());
5200   MF.insert(std::next(MachineFunction::iterator(MBB)), NewMBB);
5201   return NewMBB;
5202 }
5203
5204 // Split MBB after MI and return the new block (the one that contains
5205 // instructions after MI).
5206 static MachineBasicBlock *splitBlockAfter(MachineBasicBlock::iterator MI,
5207                                           MachineBasicBlock *MBB) {
5208   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
5209   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB,
5210                  std::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)), MBB->end());
5211   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
5212   return NewMBB;
5213 }
5214
5215 // Split MBB before MI and return the new block (the one that contains MI).
5216 static MachineBasicBlock *splitBlockBefore(MachineBasicBlock::iterator MI,
5217                                            MachineBasicBlock *MBB) {
5218   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
5219   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB, MI, MBB->end());
5220   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
5221   return NewMBB;
5222 }
5223
5224 // Force base value Base into a register before MI.  Return the register.
5225 static unsigned forceReg(MachineInstr &MI, MachineOperand &Base,
5226                          const SystemZInstrInfo *TII) {
5227   if (Base.isReg())
5228     return Base.getReg();
5229
5230   MachineBasicBlock *MBB = MI.getParent();
5231   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5232   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5233
5234   unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
5235   BuildMI(*MBB, MI, MI.getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LA), Reg)
5236       .addOperand(Base)
5237       .addImm(0)
5238       .addReg(0);
5239   return Reg;
5240 }
5241
5242 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo Select* instruction MI.
5243 MachineBasicBlock *
5244 SystemZTargetLowering::emitSelect(MachineInstr &MI,
5245                                   MachineBasicBlock *MBB,
5246                                   unsigned LOCROpcode) const {
5247   const SystemZInstrInfo *TII =
5248       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5249
5250   unsigned DestReg = MI.getOperand(0).getReg();
5251   unsigned TrueReg = MI.getOperand(1).getReg();
5252   unsigned FalseReg = MI.getOperand(2).getReg();
5253   unsigned CCValid = MI.getOperand(3).getImm();
5254   unsigned CCMask = MI.getOperand(4).getImm();
5255   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
5256
5257   // Use LOCROpcode if possible.
5258   if (LOCROpcode && Subtarget.hasLoadStoreOnCond()) {
5259     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(LOCROpcode), DestReg)
5260       .addReg(FalseReg).addReg(TrueReg)
5261       .addImm(CCValid).addImm(CCMask);
5262     MI.eraseFromParent();
5263     return MBB;
5264   }
5265
5266   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5267   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
5268   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
5269
5270   //  StartMBB:
5271   //   BRC CCMask, JoinMBB
5272   //   # fallthrough to FalseMBB
5273   MBB = StartMBB;
5274   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5275     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
5276   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
5277   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
5278
5279   //  FalseMBB:
5280   //   # fallthrough to JoinMBB
5281   MBB = FalseMBB;
5282   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
5283
5284   //  JoinMBB:
5285   //   %Result = phi [ %FalseReg, FalseMBB ], [ %TrueReg, StartMBB ]
5286   //  ...
5287   MBB = JoinMBB;
5288   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::PHI), DestReg)
5289     .addReg(TrueReg).addMBB(StartMBB)
5290     .addReg(FalseReg).addMBB(FalseMBB);
5291
5292   MI.eraseFromParent();
5293   return JoinMBB;
5294 }
5295
5296 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo CondStore* instruction MI.
5297 // StoreOpcode is the store to use and Invert says whether the store should
5298 // happen when the condition is false rather than true.  If a STORE ON
5299 // CONDITION is available, STOCOpcode is its opcode, otherwise it is 0.
5300 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitCondStore(MachineInstr &MI,
5301                                                         MachineBasicBlock *MBB,
5302                                                         unsigned StoreOpcode,
5303                                                         unsigned STOCOpcode,
5304                                                         bool Invert) const {
5305   const SystemZInstrInfo *TII =
5306       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5307
5308   unsigned SrcReg = MI.getOperand(0).getReg();
5309   MachineOperand Base = MI.getOperand(1);
5310   int64_t Disp = MI.getOperand(2).getImm();
5311   unsigned IndexReg = MI.getOperand(3).getReg();
5312   unsigned CCValid = MI.getOperand(4).getImm();
5313   unsigned CCMask = MI.getOperand(5).getImm();
5314   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
5315
5316   StoreOpcode = TII->getOpcodeForOffset(StoreOpcode, Disp);
5317
5318   // Use STOCOpcode if possible.  We could use different store patterns in
5319   // order to avoid matching the index register, but the performance trade-offs
5320   // might be more complicated in that case.
5321   if (STOCOpcode && !IndexReg && Subtarget.hasLoadStoreOnCond()) {
5322     if (Invert)
5323       CCMask ^= CCValid;
5324     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(STOCOpcode))
5325       .addReg(SrcReg).addOperand(Base).addImm(Disp)
5326       .addImm(CCValid).addImm(CCMask);
5327     MI.eraseFromParent();
5328     return MBB;
5329   }
5330
5331   // Get the condition needed to branch around the store.
5332   if (!Invert)
5333     CCMask ^= CCValid;
5334
5335   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5336   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
5337   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
5338
5339   //  StartMBB:
5340   //   BRC CCMask, JoinMBB
5341   //   # fallthrough to FalseMBB
5342   MBB = StartMBB;
5343   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5344     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
5345   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
5346   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
5347
5348   //  FalseMBB:
5349   //   store %SrcReg, %Disp(%Index,%Base)
5350   //   # fallthrough to JoinMBB
5351   MBB = FalseMBB;
5352   BuildMI(MBB, DL, TII->get(StoreOpcode))
5353     .addReg(SrcReg).addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(IndexReg);
5354   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
5355
5356   MI.eraseFromParent();
5357   return JoinMBB;
5358 }
5359
5360 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_LOAD{,W}_*
5361 // or ATOMIC_SWAP{,W} instruction MI.  BinOpcode is the instruction that
5362 // performs the binary operation elided by "*", or 0 for ATOMIC_SWAP{,W}.
5363 // BitSize is the width of the field in bits, or 0 if this is a partword
5364 // ATOMIC_LOADW_* or ATOMIC_SWAPW instruction, in which case the bitsize
5365 // is one of the operands.  Invert says whether the field should be
5366 // inverted after performing BinOpcode (e.g. for NAND).
5367 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadBinary(
5368     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB, unsigned BinOpcode,
5369     unsigned BitSize, bool Invert) const {
5370   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5371   const SystemZInstrInfo *TII =
5372       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5373   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5374   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
5375
5376   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
5377   // Src2 can be a register or immediate.
5378   unsigned Dest = MI.getOperand(0).getReg();
5379   MachineOperand Base = earlyUseOperand(MI.getOperand(1));
5380   int64_t Disp = MI.getOperand(2).getImm();
5381   MachineOperand Src2 = earlyUseOperand(MI.getOperand(3));
5382   unsigned BitShift = (IsSubWord ? MI.getOperand(4).getReg() : 0);
5383   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI.getOperand(5).getReg() : 0);
5384   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
5385   if (IsSubWord)
5386     BitSize = MI.getOperand(6).getImm();
5387
5388   // Subword operations use 32-bit registers.
5389   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
5390                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
5391                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
5392   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
5393   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
5394
5395   // Get the right opcodes for the displacement.
5396   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
5397   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
5398   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
5399
5400   // Create virtual registers for temporary results.
5401   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
5402   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
5403   unsigned NewVal        = (BinOpcode || IsSubWord ?
5404                             MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2.getReg());
5405   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
5406   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
5407
5408   // Insert a basic block for the main loop.
5409   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5410   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
5411   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
5412
5413   //  StartMBB:
5414   //   ...
5415   //   %OrigVal = L Disp(%Base)
5416   //   # fall through to LoopMMB
5417   MBB = StartMBB;
5418   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
5419     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
5420   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5421
5422   //  LoopMBB:
5423   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, LoopMBB ]
5424   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
5425   //   %RotatedNewVal = OP %RotatedOldVal, %Src2
5426   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
5427   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
5428   //   JNE LoopMBB
5429   //   # fall through to DoneMMB
5430   MBB = LoopMBB;
5431   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
5432     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
5433     .addReg(Dest).addMBB(LoopMBB);
5434   if (IsSubWord)
5435     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
5436       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
5437   if (Invert) {
5438     // Perform the operation normally and then invert every bit of the field.
5439     unsigned Tmp = MRI.createVirtualRegister(RC);
5440     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), Tmp)
5441       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
5442     if (BitSize <= 32)
5443       // XILF with the upper BitSize bits set.
5444       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::XILF), RotatedNewVal)
5445         .addReg(Tmp).addImm(-1U << (32 - BitSize));
5446     else {
5447       // Use LCGR and add -1 to the result, which is more compact than
5448       // an XILF, XILH pair.
5449       unsigned Tmp2 = MRI.createVirtualRegister(RC);
5450       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LCGR), Tmp2).addReg(Tmp);
5451       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), RotatedNewVal)
5452         .addReg(Tmp2).addImm(-1);
5453     }
5454   } else if (BinOpcode)
5455     // A simply binary operation.
5456     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), RotatedNewVal)
5457       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
5458   else if (IsSubWord)
5459     // Use RISBG to rotate Src2 into position and use it to replace the
5460     // field in RotatedOldVal.
5461     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedNewVal)
5462       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2.getReg())
5463       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(32 - BitSize);
5464   if (IsSubWord)
5465     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
5466       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
5467   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
5468     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
5469   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5470     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
5471   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5472   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5473
5474   MI.eraseFromParent();
5475   return DoneMBB;
5476 }
5477
5478 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo
5479 // ATOMIC_LOAD{,W}_{,U}{MIN,MAX} instruction MI.  CompareOpcode is the
5480 // instruction that should be used to compare the current field with the
5481 // minimum or maximum value.  KeepOldMask is the BRC condition-code mask
5482 // for when the current field should be kept.  BitSize is the width of
5483 // the field in bits, or 0 if this is a partword ATOMIC_LOADW_* instruction.
5484 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadMinMax(
5485     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB, unsigned CompareOpcode,
5486     unsigned KeepOldMask, unsigned BitSize) const {
5487   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5488   const SystemZInstrInfo *TII =
5489       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5490   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5491   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
5492
5493   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
5494   unsigned Dest = MI.getOperand(0).getReg();
5495   MachineOperand Base = earlyUseOperand(MI.getOperand(1));
5496   int64_t Disp = MI.getOperand(2).getImm();
5497   unsigned Src2 = MI.getOperand(3).getReg();
5498   unsigned BitShift = (IsSubWord ? MI.getOperand(4).getReg() : 0);
5499   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI.getOperand(5).getReg() : 0);
5500   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
5501   if (IsSubWord)
5502     BitSize = MI.getOperand(6).getImm();
5503
5504   // Subword operations use 32-bit registers.
5505   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
5506                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
5507                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
5508   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
5509   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
5510
5511   // Get the right opcodes for the displacement.
5512   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
5513   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
5514   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
5515
5516   // Create virtual registers for temporary results.
5517   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
5518   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
5519   unsigned NewVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
5520   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
5521   unsigned RotatedAltVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2);
5522   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
5523
5524   // Insert 3 basic blocks for the loop.
5525   MachineBasicBlock *StartMBB  = MBB;
5526   MachineBasicBlock *DoneMBB   = splitBlockBefore(MI, MBB);
5527   MachineBasicBlock *LoopMBB   = emitBlockAfter(StartMBB);
5528   MachineBasicBlock *UseAltMBB = emitBlockAfter(LoopMBB);
5529   MachineBasicBlock *UpdateMBB = emitBlockAfter(UseAltMBB);
5530
5531   //  StartMBB:
5532   //   ...
5533   //   %OrigVal     = L Disp(%Base)
5534   //   # fall through to LoopMMB
5535   MBB = StartMBB;
5536   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
5537     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
5538   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5539
5540   //  LoopMBB:
5541   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, UpdateMBB ]
5542   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
5543   //   CompareOpcode %RotatedOldVal, %Src2
5544   //   BRC KeepOldMask, UpdateMBB
5545   MBB = LoopMBB;
5546   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
5547     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
5548     .addReg(Dest).addMBB(UpdateMBB);
5549   if (IsSubWord)
5550     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
5551       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
5552   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CompareOpcode))
5553     .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2);
5554   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5555     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(KeepOldMask).addMBB(UpdateMBB);
5556   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
5557   MBB->addSuccessor(UseAltMBB);
5558
5559   //  UseAltMBB:
5560   //   %RotatedAltVal = RISBG %RotatedOldVal, %Src2, 32, 31 + BitSize, 0
5561   //   # fall through to UpdateMMB
5562   MBB = UseAltMBB;
5563   if (IsSubWord)
5564     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedAltVal)
5565       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2)
5566       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(0);
5567   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
5568
5569   //  UpdateMBB:
5570   //   %RotatedNewVal = PHI [ %RotatedOldVal, LoopMBB ],
5571   //                        [ %RotatedAltVal, UseAltMBB ]
5572   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
5573   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
5574   //   JNE LoopMBB
5575   //   # fall through to DoneMMB
5576   MBB = UpdateMBB;
5577   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), RotatedNewVal)
5578     .addReg(RotatedOldVal).addMBB(LoopMBB)
5579     .addReg(RotatedAltVal).addMBB(UseAltMBB);
5580   if (IsSubWord)
5581     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
5582       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
5583   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
5584     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
5585   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5586     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
5587   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5588   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5589
5590   MI.eraseFromParent();
5591   return DoneMBB;
5592 }
5593
5594 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_CMP_SWAPW
5595 // instruction MI.
5596 MachineBasicBlock *
5597 SystemZTargetLowering::emitAtomicCmpSwapW(MachineInstr &MI,
5598                                           MachineBasicBlock *MBB) const {
5599
5600   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5601   const SystemZInstrInfo *TII =
5602       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5603   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5604
5605   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
5606   unsigned Dest = MI.getOperand(0).getReg();
5607   MachineOperand Base = earlyUseOperand(MI.getOperand(1));
5608   int64_t Disp = MI.getOperand(2).getImm();
5609   unsigned OrigCmpVal = MI.getOperand(3).getReg();
5610   unsigned OrigSwapVal = MI.getOperand(4).getReg();
5611   unsigned BitShift = MI.getOperand(5).getReg();
5612   unsigned NegBitShift = MI.getOperand(6).getReg();
5613   int64_t BitSize = MI.getOperand(7).getImm();
5614   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
5615
5616   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
5617
5618   // Get the right opcodes for the displacement.
5619   unsigned LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::L,  Disp);
5620   unsigned CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::CS, Disp);
5621   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
5622
5623   // Create virtual registers for temporary results.
5624   unsigned OrigOldVal   = MRI.createVirtualRegister(RC);
5625   unsigned OldVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
5626   unsigned CmpVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
5627   unsigned SwapVal      = MRI.createVirtualRegister(RC);
5628   unsigned StoreVal     = MRI.createVirtualRegister(RC);
5629   unsigned RetryOldVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5630   unsigned RetryCmpVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5631   unsigned RetrySwapVal = MRI.createVirtualRegister(RC);
5632
5633   // Insert 2 basic blocks for the loop.
5634   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5635   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
5636   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
5637   MachineBasicBlock *SetMBB   = emitBlockAfter(LoopMBB);
5638
5639   //  StartMBB:
5640   //   ...
5641   //   %OrigOldVal     = L Disp(%Base)
5642   //   # fall through to LoopMMB
5643   MBB = StartMBB;
5644   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigOldVal)
5645     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
5646   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5647
5648   //  LoopMBB:
5649   //   %OldVal        = phi [ %OrigOldVal, EntryBB ], [ %RetryOldVal, SetMBB ]
5650   //   %CmpVal        = phi [ %OrigCmpVal, EntryBB ], [ %RetryCmpVal, SetMBB ]
5651   //   %SwapVal       = phi [ %OrigSwapVal, EntryBB ], [ %RetrySwapVal, SetMBB ]
5652   //   %Dest          = RLL %OldVal, BitSize(%BitShift)
5653   //                      ^^ The low BitSize bits contain the field
5654   //                         of interest.
5655   //   %RetryCmpVal   = RISBG32 %CmpVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
5656   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the
5657   //                         comparison value with those that we loaded,
5658   //                         so that we can use a full word comparison.
5659   //   CR %Dest, %RetryCmpVal
5660   //   JNE DoneMBB
5661   //   # Fall through to SetMBB
5662   MBB = LoopMBB;
5663   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
5664     .addReg(OrigOldVal).addMBB(StartMBB)
5665     .addReg(RetryOldVal).addMBB(SetMBB);
5666   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), CmpVal)
5667     .addReg(OrigCmpVal).addMBB(StartMBB)
5668     .addReg(RetryCmpVal).addMBB(SetMBB);
5669   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), SwapVal)
5670     .addReg(OrigSwapVal).addMBB(StartMBB)
5671     .addReg(RetrySwapVal).addMBB(SetMBB);
5672   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), Dest)
5673     .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(BitSize);
5674   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetryCmpVal)
5675     .addReg(CmpVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
5676   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CR))
5677     .addReg(Dest).addReg(RetryCmpVal);
5678   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5679     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP)
5680     .addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE).addMBB(DoneMBB);
5681   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5682   MBB->addSuccessor(SetMBB);
5683
5684   //  SetMBB:
5685   //   %RetrySwapVal = RISBG32 %SwapVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
5686   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the new
5687   //                         value with those that we loaded.
5688   //   %StoreVal    = RLL %RetrySwapVal, -BitSize(%NegBitShift)
5689   //                      ^^ Rotate the new field to its proper position.
5690   //   %RetryOldVal = CS %Dest, %StoreVal, Disp(%Base)
5691   //   JNE LoopMBB
5692   //   # fall through to ExitMMB
5693   MBB = SetMBB;
5694   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetrySwapVal)
5695     .addReg(SwapVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
5696   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), StoreVal)
5697     .addReg(RetrySwapVal).addReg(NegBitShift).addImm(-BitSize);
5698   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), RetryOldVal)
5699     .addReg(OldVal).addReg(StoreVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
5700   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5701     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
5702   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5703   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5704
5705   MI.eraseFromParent();
5706   return DoneMBB;
5707 }
5708
5709 // Emit an extension from a GR32 or GR64 to a GR128.  ClearEven is true
5710 // if the high register of the GR128 value must be cleared or false if
5711 // it's "don't care".  SubReg is subreg_l32 when extending a GR32
5712 // and subreg_l64 when extending a GR64.
5713 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitExt128(MachineInstr &MI,
5714                                                      MachineBasicBlock *MBB,
5715                                                      bool ClearEven,
5716                                                      unsigned SubReg) const {
5717   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5718   const SystemZInstrInfo *TII =
5719       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5720   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5721   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
5722
5723   unsigned Dest = MI.getOperand(0).getReg();
5724   unsigned Src = MI.getOperand(1).getReg();
5725   unsigned In128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
5726
5727   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), In128);
5728   if (ClearEven) {
5729     unsigned NewIn128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
5730     unsigned Zero64   = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR64BitRegClass);
5731
5732     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::LLILL), Zero64)
5733       .addImm(0);
5734     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), NewIn128)
5735       .addReg(In128).addReg(Zero64).addImm(SystemZ::subreg_h64);
5736     In128 = NewIn128;
5737   }
5738   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), Dest)
5739     .addReg(In128).addReg(Src).addImm(SubReg);
5740
5741   MI.eraseFromParent();
5742   return MBB;
5743 }
5744
5745 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitMemMemWrapper(
5746     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB, unsigned Opcode) const {
5747   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5748   const SystemZInstrInfo *TII =
5749       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5750   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5751   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
5752
5753   MachineOperand DestBase = earlyUseOperand(MI.getOperand(0));
5754   uint64_t DestDisp = MI.getOperand(1).getImm();
5755   MachineOperand SrcBase = earlyUseOperand(MI.getOperand(2));
5756   uint64_t SrcDisp = MI.getOperand(3).getImm();
5757   uint64_t Length = MI.getOperand(4).getImm();
5758
5759   // When generating more than one CLC, all but the last will need to
5760   // branch to the end when a difference is found.
5761   MachineBasicBlock *EndMBB = (Length > 256 && Opcode == SystemZ::CLC ?
5762                                splitBlockAfter(MI, MBB) : nullptr);
5763
5764   // Check for the loop form, in which operand 5 is the trip count.
5765   if (MI.getNumExplicitOperands() > 5) {
5766     bool HaveSingleBase = DestBase.isIdenticalTo(SrcBase);
5767
5768     uint64_t StartCountReg = MI.getOperand(5).getReg();
5769     uint64_t StartSrcReg   = forceReg(MI, SrcBase, TII);
5770     uint64_t StartDestReg  = (HaveSingleBase ? StartSrcReg :
5771                               forceReg(MI, DestBase, TII));
5772
5773     const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::ADDR64BitRegClass;
5774     uint64_t ThisSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5775     uint64_t ThisDestReg = (HaveSingleBase ? ThisSrcReg :
5776                             MRI.createVirtualRegister(RC));
5777     uint64_t NextSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5778     uint64_t NextDestReg = (HaveSingleBase ? NextSrcReg :
5779                             MRI.createVirtualRegister(RC));
5780
5781     RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
5782     uint64_t ThisCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5783     uint64_t NextCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5784
5785     MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5786     MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
5787     MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
5788     MachineBasicBlock *NextMBB = (EndMBB ? emitBlockAfter(LoopMBB) : LoopMBB);
5789
5790     //  StartMBB:
5791     //   # fall through to LoopMMB
5792     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5793
5794     //  LoopMBB:
5795     //   %ThisDestReg = phi [ %StartDestReg, StartMBB ],
5796     //                      [ %NextDestReg, NextMBB ]
5797     //   %ThisSrcReg = phi [ %StartSrcReg, StartMBB ],
5798     //                     [ %NextSrcReg, NextMBB ]
5799     //   %ThisCountReg = phi [ %StartCountReg, StartMBB ],
5800     //                       [ %NextCountReg, NextMBB ]
5801     //   ( PFD 2, 768+DestDisp(%ThisDestReg) )
5802     //   Opcode DestDisp(256,%ThisDestReg), SrcDisp(%ThisSrcReg)
5803     //   ( JLH EndMBB )
5804     //
5805     // The prefetch is used only for MVC.  The JLH is used only for CLC.
5806     MBB = LoopMBB;
5807
5808     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisDestReg)
5809       .addReg(StartDestReg).addMBB(StartMBB)
5810       .addReg(NextDestReg).addMBB(NextMBB);
5811     if (!HaveSingleBase)
5812       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisSrcReg)
5813         .addReg(StartSrcReg).addMBB(StartMBB)
5814         .addReg(NextSrcReg).addMBB(NextMBB);
5815     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisCountReg)
5816       .addReg(StartCountReg).addMBB(StartMBB)
5817       .addReg(NextCountReg).addMBB(NextMBB);
5818     if (Opcode == SystemZ::MVC)
5819       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PFD))
5820         .addImm(SystemZ::PFD_WRITE)
5821         .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp + 768).addReg(0);
5822     BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
5823       .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp).addImm(256)
5824       .addReg(ThisSrcReg).addImm(SrcDisp);
5825     if (EndMBB) {
5826       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5827         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5828         .addMBB(EndMBB);
5829       MBB->addSuccessor(EndMBB);
5830       MBB->addSuccessor(NextMBB);
5831     }
5832
5833     // NextMBB:
5834     //   %NextDestReg = LA 256(%ThisDestReg)
5835     //   %NextSrcReg = LA 256(%ThisSrcReg)
5836     //   %NextCountReg = AGHI %ThisCountReg, -1
5837     //   CGHI %NextCountReg, 0
5838     //   JLH LoopMBB
5839     //   # fall through to DoneMMB
5840     //
5841     // The AGHI, CGHI and JLH should be converted to BRCTG by later passes.
5842     MBB = NextMBB;
5843
5844     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextDestReg)
5845       .addReg(ThisDestReg).addImm(256).addReg(0);
5846     if (!HaveSingleBase)
5847       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextSrcReg)
5848         .addReg(ThisSrcReg).addImm(256).addReg(0);
5849     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), NextCountReg)
5850       .addReg(ThisCountReg).addImm(-1);
5851     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CGHI))
5852       .addReg(NextCountReg).addImm(0);
5853     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5854       .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5855       .addMBB(LoopMBB);
5856     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5857     MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5858
5859     DestBase = MachineOperand::CreateReg(NextDestReg, false);
5860     SrcBase = MachineOperand::CreateReg(NextSrcReg, false);
5861     Length &= 255;
5862     MBB = DoneMBB;
5863   }
5864   // Handle any remaining bytes with straight-line code.
5865   while (Length > 0) {
5866     uint64_t ThisLength = std::min(Length, uint64_t(256));
5867     // The previous iteration might have created out-of-range displacements.
5868     // Apply them using LAY if so.
5869     if (!isUInt<12>(DestDisp)) {
5870       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
5871       BuildMI(*MBB, MI, MI.getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
5872           .addOperand(DestBase)
5873           .addImm(DestDisp)
5874           .addReg(0);
5875       DestBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
5876       DestDisp = 0;
5877     }
5878     if (!isUInt<12>(SrcDisp)) {
5879       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
5880       BuildMI(*MBB, MI, MI.getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
5881           .addOperand(SrcBase)
5882           .addImm(SrcDisp)
5883           .addReg(0);
5884       SrcBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
5885       SrcDisp = 0;
5886     }
5887     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(Opcode))
5888       .addOperand(DestBase).addImm(DestDisp).addImm(ThisLength)
5889       .addOperand(SrcBase).addImm(SrcDisp);
5890     DestDisp += ThisLength;
5891     SrcDisp += ThisLength;
5892     Length -= ThisLength;
5893     // If there's another CLC to go, branch to the end if a difference
5894     // was found.
5895     if (EndMBB && Length > 0) {
5896       MachineBasicBlock *NextMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
5897       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5898         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5899         .addMBB(EndMBB);
5900       MBB->addSuccessor(EndMBB);
5901       MBB->addSuccessor(NextMBB);
5902       MBB = NextMBB;
5903     }
5904   }
5905   if (EndMBB) {
5906     MBB->addSuccessor(EndMBB);
5907     MBB = EndMBB;
5908     MBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
5909   }
5910
5911   MI.eraseFromParent();
5912   return MBB;
5913 }
5914
5915 // Decompose string pseudo-instruction MI into a loop that continually performs
5916 // Opcode until CC != 3.
5917 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitStringWrapper(
5918     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB, unsigned Opcode) const {
5919   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5920   const SystemZInstrInfo *TII =
5921       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5922   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5923   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
5924
5925   uint64_t End1Reg = MI.getOperand(0).getReg();
5926   uint64_t Start1Reg = MI.getOperand(1).getReg();
5927   uint64_t Start2Reg = MI.getOperand(2).getReg();
5928   uint64_t CharReg = MI.getOperand(3).getReg();
5929
5930   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
5931   uint64_t This1Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5932   uint64_t This2Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5933   uint64_t End2Reg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5934
5935   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5936   MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
5937   MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
5938
5939   //  StartMBB:
5940   //   # fall through to LoopMMB
5941   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5942
5943   //  LoopMBB:
5944   //   %This1Reg = phi [ %Start1Reg, StartMBB ], [ %End1Reg, LoopMBB ]
5945   //   %This2Reg = phi [ %Start2Reg, StartMBB ], [ %End2Reg, LoopMBB ]
5946   //   R0L = %CharReg
5947   //   %End1Reg, %End2Reg = CLST %This1Reg, %This2Reg -- uses R0L
5948   //   JO LoopMBB
5949   //   # fall through to DoneMMB
5950   //
5951   // The load of R0L can be hoisted by post-RA LICM.
5952   MBB = LoopMBB;
5953
5954   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This1Reg)
5955     .addReg(Start1Reg).addMBB(StartMBB)
5956     .addReg(End1Reg).addMBB(LoopMBB);
5957   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This2Reg)
5958     .addReg(Start2Reg).addMBB(StartMBB)
5959     .addReg(End2Reg).addMBB(LoopMBB);
5960   BuildMI(MBB, DL, TII->get(TargetOpcode::COPY), SystemZ::R0L).addReg(CharReg);
5961   BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
5962     .addReg(End1Reg, RegState::Define).addReg(End2Reg, RegState::Define)
5963     .addReg(This1Reg).addReg(This2Reg);
5964   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5965     .addImm(SystemZ::CCMASK_ANY).addImm(SystemZ::CCMASK_3).addMBB(LoopMBB);
5966   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5967   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5968
5969   DoneMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
5970
5971   MI.eraseFromParent();
5972   return DoneMBB;
5973 }
5974
5975 // Update TBEGIN instruction with final opcode and register clobbers.
5976 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitTransactionBegin(
5977     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB, unsigned Opcode,
5978     bool NoFloat) const {
5979   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5980   const TargetFrameLowering *TFI = Subtarget.getFrameLowering();
5981   const SystemZInstrInfo *TII = Subtarget.getInstrInfo();
5982
5983   // Update opcode.
5984   MI.setDesc(TII->get(Opcode));
5985
5986   // We cannot handle a TBEGIN that clobbers the stack or frame pointer.
5987   // Make sure to add the corresponding GRSM bits if they are missing.
5988   uint64_t Control = MI.getOperand(2).getImm();
5989   static const unsigned GPRControlBit[16] = {
5990     0x8000, 0x8000, 0x4000, 0x4000, 0x2000, 0x2000, 0x1000, 0x1000,
5991     0x0800, 0x0800, 0x0400, 0x0400, 0x0200, 0x0200, 0x0100, 0x0100
5992   };
5993   Control |= GPRControlBit[15];
5994   if (TFI->hasFP(MF))
5995     Control |= GPRControlBit[11];
5996   MI.getOperand(2).setImm(Control);
5997
5998   // Add GPR clobbers.
5999   for (int I = 0; I < 16; I++) {
6000     if ((Control & GPRControlBit[I]) == 0) {
6001       unsigned Reg = SystemZMC::GR64Regs[I];
6002       MI.addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
6003     }
6004   }
6005
6006   // Add FPR/VR clobbers.
6007   if (!NoFloat && (Control & 4) != 0) {
6008     if (Subtarget.hasVector()) {
6009       for (int I = 0; I < 32; I++) {
6010         unsigned Reg = SystemZMC::VR128Regs[I];
6011         MI.addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
6012       }
6013     } else {
6014       for (int I = 0; I < 16; I++) {
6015         unsigned Reg = SystemZMC::FP64Regs[I];
6016         MI.addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
6017       }
6018     }
6019   }
6020
6021   return MBB;
6022 }
6023
6024 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::emitLoadAndTestCmp0(
6025     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB, unsigned Opcode) const {
6026   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
6027   MachineRegisterInfo *MRI = &MF.getRegInfo();
6028   const SystemZInstrInfo *TII =
6029       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
6030   DebugLoc DL = MI.getDebugLoc();
6031
6032   unsigned SrcReg = MI.getOperand(0).getReg();
6033
6034   // Create new virtual register of the same class as source.
6035   const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(SrcReg);
6036   unsigned DstReg = MRI->createVirtualRegister(RC);
6037
6038   // Replace pseudo with a normal load-and-test that models the def as
6039   // well.
6040   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(Opcode), DstReg)
6041     .addReg(SrcReg);
6042   MI.eraseFromParent();
6043
6044   return MBB;
6045 }
6046
6047 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
6048     MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB) const {
6049   switch (MI.getOpcode()) {
6050   case SystemZ::Select32Mux:
6051     return emitSelect(MI, MBB,
6052                       Subtarget.hasLoadStoreOnCond2()? SystemZ::LOCRMux : 0);
6053   case SystemZ::Select32:
6054     return emitSelect(MI, MBB, SystemZ::LOCR);
6055   case SystemZ::Select64:
6056     return emitSelect(MI, MBB, SystemZ::LOCGR);
6057   case SystemZ::SelectF32:
6058   case SystemZ::SelectF64:
6059   case SystemZ::SelectF128:
6060     return emitSelect(MI, MBB, 0);
6061
6062   case SystemZ::CondStore8Mux:
6063     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STCMux, 0, false);
6064   case SystemZ::CondStore8MuxInv:
6065     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STCMux, 0, true);
6066   case SystemZ::CondStore16Mux:
6067     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STHMux, 0, false);
6068   case SystemZ::CondStore16MuxInv:
6069     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STHMux, 0, true);
6070   case SystemZ::CondStore32Mux:
6071     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STMux, SystemZ::STOCMux, false);
6072   case SystemZ::CondStore32MuxInv:
6073     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STMux, SystemZ::STOCMux, true);
6074   case SystemZ::CondStore8:
6075     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, false);
6076   case SystemZ::CondStore8Inv:
6077     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, true);
6078   case SystemZ::CondStore16:
6079     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, false);
6080   case SystemZ::CondStore16Inv:
6081     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, true);
6082   case SystemZ::CondStore32:
6083     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, false);
6084   case SystemZ::CondStore32Inv:
6085     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, true);
6086   case SystemZ::CondStore64:
6087     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, false);
6088   case SystemZ::CondStore64Inv:
6089     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, true);
6090   case SystemZ::CondStoreF32:
6091     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, false);
6092   case SystemZ::CondStoreF32Inv:
6093     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, true);
6094   case SystemZ::CondStoreF64:
6095     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, false);
6096   case SystemZ::CondStoreF64Inv:
6097     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, true);
6098
6099   case SystemZ::AEXT128_64:
6100     return emitExt128(MI, MBB, false, SystemZ::subreg_l64);
6101   case SystemZ::ZEXT128_32:
6102     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_l32);
6103   case SystemZ::ZEXT128_64:
6104     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_l64);
6105
6106   case SystemZ::ATOMIC_SWAPW:
6107     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 0);
6108   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_32:
6109     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 32);
6110   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_64:
6111     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 64);
6112
6113   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AR:
6114     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 0);
6115   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AFI:
6116     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 0);
6117   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AR:
6118     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 32);
6119   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AHI:
6120     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AHI, 32);
6121   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AFI:
6122     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 32);
6123   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGR:
6124     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGR, 64);
6125   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGHI:
6126     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGHI, 64);
6127   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGFI:
6128     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGFI, 64);
6129
6130   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_SR:
6131     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 0);
6132   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SR:
6133     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 32);
6134   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SGR:
6135     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SGR, 64);
6136
6137   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NR:
6138     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0);
6139   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILH:
6140     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 0);
6141   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NR:
6142     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32);
6143   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL:
6144     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 32);
6145   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH:
6146     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 32);
6147   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF:
6148     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 32);
6149   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGR:
6150     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64);
6151   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL64:
6152     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL64, 64);
6153   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH64:
6154     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH64, 64);
6155   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL64:
6156     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL64, 64);
6157   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH64:
6158     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH64, 64);
6159   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF64:
6160     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF64, 64);
6161   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF64:
6162     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF64, 64);
6163
6164   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OR:
6165     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 0);
6166   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OILH:
6167     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 0);
6168   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OR:
6169     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 32);
6170   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL:
6171     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL, 32);
6172   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH:
6173     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 32);
6174   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF:
6175     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF, 32);
6176   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OGR:
6177     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OGR, 64);
6178   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL64:
6179     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL64, 64);
6180   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH64:
6181     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH64, 64);
6182   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHL64:
6183     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHL64, 64);
6184   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHH64:
6185     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHH64, 64);
6186   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF64:
6187     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF64, 64);
6188   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHF64:
6189     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHF64, 64);
6190
6191   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XR:
6192     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 0);
6193   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XILF:
6194     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 0);
6195   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XR:
6196     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 32);
6197   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF:
6198     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 32);
6199   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XGR:
6200     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XGR, 64);
6201   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF64:
6202     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF64, 64);
6203   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XIHF64:
6204     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XIHF64, 64);
6205
6206   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NRi:
6207     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0, true);
6208   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILHi:
6209     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 0, true);
6210   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NRi:
6211     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32, true);
6212   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILLi:
6213     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 32, true);
6214   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILHi:
6215     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 32, true);
6216   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILFi:
6217     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 32, true);
6218   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGRi:
6219     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64, true);
6220   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL64i:
6221     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL64, 64, true);
6222   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH64i:
6223     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH64, 64, true);
6224   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL64i:
6225     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL64, 64, true);
6226   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH64i:
6227     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH64, 64, true);
6228   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF64i:
6229     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF64, 64, true);
6230   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF64i:
6231     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF64, 64, true);
6232
6233   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MIN:
6234     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
6235                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
6236   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_32:
6237     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
6238                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
6239   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_64:
6240     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
6241                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
6242
6243   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MAX:
6244     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
6245                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
6246   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_32:
6247     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
6248                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
6249   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_64:
6250     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
6251                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
6252
6253   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMIN:
6254     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
6255                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
6256   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_32:
6257     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
6258                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
6259   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_64:
6260     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
6261                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
6262
6263   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMAX:
6264     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
6265                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
6266   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_32:
6267     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
6268                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
6269   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_64:
6270     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
6271                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
6272
6273   case SystemZ::ATOMIC_CMP_SWAPW:
6274     return emitAtomicCmpSwapW(MI, MBB);
6275   case SystemZ::MVCSequence:
6276   case SystemZ::MVCLoop:
6277     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVC);
6278   case SystemZ::NCSequence:
6279   case SystemZ::NCLoop:
6280     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::NC);
6281   case SystemZ::OCSequence:
6282   case SystemZ::OCLoop:
6283     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::OC);
6284   case SystemZ::XCSequence:
6285   case SystemZ::XCLoop:
6286     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::XC);
6287   case SystemZ::CLCSequence:
6288   case SystemZ::CLCLoop:
6289     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLC);
6290   case SystemZ::CLSTLoop:
6291     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLST);
6292   case SystemZ::MVSTLoop:
6293     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVST);
6294   case SystemZ::SRSTLoop:
6295     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::SRST);
6296   case SystemZ::TBEGIN:
6297     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGIN, false);
6298   case SystemZ::TBEGIN_nofloat:
6299     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGIN, true);
6300   case SystemZ::TBEGINC:
6301     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGINC, true);
6302   case SystemZ::LTEBRCompare_VecPseudo:
6303     return emitLoadAndTestCmp0(MI, MBB, SystemZ::LTEBR);
6304   case SystemZ::LTDBRCompare_VecPseudo:
6305     return emitLoadAndTestCmp0(MI, MBB, SystemZ::LTDBR);
6306   case SystemZ::LTXBRCompare_VecPseudo:
6307     return emitLoadAndTestCmp0(MI, MBB, SystemZ::LTXBR);
6308
6309   default:
6310     llvm_unreachable("Unexpected instr type to insert");
6311   }
6312 }