]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Target/X86/X86InstrCompiler.td
MFV r318931: 8063 verify that we do not attempt to access inactive txg
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / Target / X86 / X86InstrCompiler.td
1 //===- X86InstrCompiler.td - Compiler Pseudos and Patterns -*- tablegen -*-===//
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 describes the various pseudo instructions used by the compiler,
11 // as well as Pat patterns used during instruction selection.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16 // Pattern Matching Support
17
18 def GetLo32XForm : SDNodeXForm<imm, [{
19   // Transformation function: get the low 32 bits.
20   return getI32Imm((unsigned)N->getZExtValue(), SDLoc(N));
21 }]>;
22
23 def GetLo8XForm : SDNodeXForm<imm, [{
24   // Transformation function: get the low 8 bits.
25   return getI8Imm((uint8_t)N->getZExtValue(), SDLoc(N));
26 }]>;
27
28
29 //===----------------------------------------------------------------------===//
30 // Random Pseudo Instructions.
31
32 // PIC base construction.  This expands to code that looks like this:
33 //     call  $next_inst
34 //     popl %destreg"
35 let hasSideEffects = 0, isNotDuplicable = 1, Uses = [ESP] in
36   def MOVPC32r : Ii32<0xE8, Pseudo, (outs GR32:$reg), (ins i32imm:$label),
37                       "", []>;
38
39
40 // ADJCALLSTACKDOWN/UP implicitly use/def ESP because they may be expanded into
41 // a stack adjustment and the codegen must know that they may modify the stack
42 // pointer before prolog-epilog rewriting occurs.
43 // Pessimistically assume ADJCALLSTACKDOWN / ADJCALLSTACKUP will become
44 // sub / add which can clobber EFLAGS.
45 let Defs = [ESP, EFLAGS], Uses = [ESP] in {
46 def ADJCALLSTACKDOWN32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
47                            "#ADJCALLSTACKDOWN",
48                            []>,
49                           Requires<[NotLP64]>;
50 def ADJCALLSTACKUP32   : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
51                            "#ADJCALLSTACKUP",
52                            [(X86callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>,
53                           Requires<[NotLP64]>;
54 }
55 def : Pat<(X86callseq_start timm:$amt1),
56           (ADJCALLSTACKDOWN32 i32imm:$amt1, 0)>, Requires<[NotLP64]>;
57
58
59 // ADJCALLSTACKDOWN/UP implicitly use/def RSP because they may be expanded into
60 // a stack adjustment and the codegen must know that they may modify the stack
61 // pointer before prolog-epilog rewriting occurs.
62 // Pessimistically assume ADJCALLSTACKDOWN / ADJCALLSTACKUP will become
63 // sub / add which can clobber EFLAGS.
64 let Defs = [RSP, EFLAGS], Uses = [RSP] in {
65 def ADJCALLSTACKDOWN64 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
66                            "#ADJCALLSTACKDOWN",
67                            []>,
68                           Requires<[IsLP64]>;
69 def ADJCALLSTACKUP64   : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
70                            "#ADJCALLSTACKUP",
71                            [(X86callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>,
72                           Requires<[IsLP64]>;
73 }
74 def : Pat<(X86callseq_start timm:$amt1),
75           (ADJCALLSTACKDOWN64 i32imm:$amt1, 0)>, Requires<[IsLP64]>;
76
77
78 // x86-64 va_start lowering magic.
79 let usesCustomInserter = 1, Defs = [EFLAGS] in {
80 def VASTART_SAVE_XMM_REGS : I<0, Pseudo,
81                               (outs),
82                               (ins GR8:$al,
83                                    i64imm:$regsavefi, i64imm:$offset,
84                                    variable_ops),
85                               "#VASTART_SAVE_XMM_REGS $al, $regsavefi, $offset",
86                               [(X86vastart_save_xmm_regs GR8:$al,
87                                                          imm:$regsavefi,
88                                                          imm:$offset),
89                                (implicit EFLAGS)]>;
90
91 // The VAARG_64 pseudo-instruction takes the address of the va_list,
92 // and places the address of the next argument into a register.
93 let Defs = [EFLAGS] in
94 def VAARG_64 : I<0, Pseudo,
95                  (outs GR64:$dst),
96                  (ins i8mem:$ap, i32imm:$size, i8imm:$mode, i32imm:$align),
97                  "#VAARG_64 $dst, $ap, $size, $mode, $align",
98                  [(set GR64:$dst,
99                     (X86vaarg64 addr:$ap, imm:$size, imm:$mode, imm:$align)),
100                   (implicit EFLAGS)]>;
101
102
103 // When using segmented stacks these are lowered into instructions which first
104 // check if the current stacklet has enough free memory. If it does, memory is
105 // allocated by bumping the stack pointer. Otherwise memory is allocated from
106 // the heap.
107
108 let Defs = [EAX, ESP, EFLAGS], Uses = [ESP] in
109 def SEG_ALLOCA_32 : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins GR32:$size),
110                       "# variable sized alloca for segmented stacks",
111                       [(set GR32:$dst,
112                          (X86SegAlloca GR32:$size))]>,
113                     Requires<[NotLP64]>;
114
115 let Defs = [RAX, RSP, EFLAGS], Uses = [RSP] in
116 def SEG_ALLOCA_64 : I<0, Pseudo, (outs GR64:$dst), (ins GR64:$size),
117                       "# variable sized alloca for segmented stacks",
118                       [(set GR64:$dst,
119                          (X86SegAlloca GR64:$size))]>,
120                     Requires<[In64BitMode]>;
121 }
122
123 // Dynamic stack allocation yields a _chkstk or _alloca call for all Windows
124 // targets.  These calls are needed to probe the stack when allocating more than
125 // 4k bytes in one go. Touching the stack at 4K increments is necessary to
126 // ensure that the guard pages used by the OS virtual memory manager are
127 // allocated in correct sequence.
128 // The main point of having separate instruction are extra unmodelled effects
129 // (compared to ordinary calls) like stack pointer change.
130
131 let Defs = [EAX, ESP, EFLAGS], Uses = [ESP] in
132 def WIN_ALLOCA_32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins GR32:$size),
133                      "# dynamic stack allocation",
134                      [(X86WinAlloca GR32:$size)]>,
135                      Requires<[NotLP64]>;
136
137 let Defs = [RAX, RSP, EFLAGS], Uses = [RSP] in
138 def WIN_ALLOCA_64 : I<0, Pseudo, (outs), (ins GR64:$size),
139                      "# dynamic stack allocation",
140                      [(X86WinAlloca GR64:$size)]>,
141                      Requires<[In64BitMode]>;
142
143
144 //===----------------------------------------------------------------------===//
145 // EH Pseudo Instructions
146 //
147 let SchedRW = [WriteSystem] in {
148 let isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1,
149     hasCtrlDep = 1, isCodeGenOnly = 1 in {
150 def EH_RETURN   : I<0xC3, RawFrm, (outs), (ins GR32:$addr),
151                     "ret\t#eh_return, addr: $addr",
152                     [(X86ehret GR32:$addr)], IIC_RET>, Sched<[WriteJumpLd]>;
153
154 }
155
156 let isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1,
157     hasCtrlDep = 1, isCodeGenOnly = 1 in {
158 def EH_RETURN64   : I<0xC3, RawFrm, (outs), (ins GR64:$addr),
159                      "ret\t#eh_return, addr: $addr",
160                      [(X86ehret GR64:$addr)], IIC_RET>, Sched<[WriteJumpLd]>;
161
162 }
163
164 let isTerminator = 1, hasSideEffects = 1, isBarrier = 1, hasCtrlDep = 1,
165     isCodeGenOnly = 1, isReturn = 1 in {
166   def CLEANUPRET : I<0, Pseudo, (outs), (ins), "# CLEANUPRET", [(cleanupret)]>;
167
168   // CATCHRET needs a custom inserter for SEH.
169   let usesCustomInserter = 1 in
170     def CATCHRET : I<0, Pseudo, (outs), (ins brtarget32:$dst, brtarget32:$from),
171                      "# CATCHRET",
172                      [(catchret bb:$dst, bb:$from)]>;
173 }
174
175 let hasSideEffects = 1, hasCtrlDep = 1, isCodeGenOnly = 1,
176     usesCustomInserter = 1 in
177 def CATCHPAD : I<0, Pseudo, (outs), (ins), "# CATCHPAD", [(catchpad)]>;
178
179 // This instruction is responsible for re-establishing stack pointers after an
180 // exception has been caught and we are rejoining normal control flow in the
181 // parent function or funclet. It generally sets ESP and EBP, and optionally
182 // ESI. It is only needed for 32-bit WinEH, as the runtime restores CSRs for us
183 // elsewhere.
184 let hasSideEffects = 1, hasCtrlDep = 1, isCodeGenOnly = 1 in
185 def EH_RESTORE : I<0, Pseudo, (outs), (ins), "# EH_RESTORE", []>;
186
187 let hasSideEffects = 1, isBarrier = 1, isCodeGenOnly = 1,
188     usesCustomInserter = 1 in {
189   def EH_SjLj_SetJmp32  : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins i32mem:$buf),
190                             "#EH_SJLJ_SETJMP32",
191                             [(set GR32:$dst, (X86eh_sjlj_setjmp addr:$buf))]>,
192                           Requires<[Not64BitMode]>;
193   def EH_SjLj_SetJmp64  : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins i64mem:$buf),
194                             "#EH_SJLJ_SETJMP64",
195                             [(set GR32:$dst, (X86eh_sjlj_setjmp addr:$buf))]>,
196                           Requires<[In64BitMode]>;
197   let isTerminator = 1 in {
198   def EH_SjLj_LongJmp32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$buf),
199                             "#EH_SJLJ_LONGJMP32",
200                             [(X86eh_sjlj_longjmp addr:$buf)]>,
201                           Requires<[Not64BitMode]>;
202   def EH_SjLj_LongJmp64 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$buf),
203                             "#EH_SJLJ_LONGJMP64",
204                             [(X86eh_sjlj_longjmp addr:$buf)]>,
205                           Requires<[In64BitMode]>;
206   }
207 }
208 } // SchedRW
209
210 let isBranch = 1, isTerminator = 1, isCodeGenOnly = 1 in {
211   def EH_SjLj_Setup : I<0, Pseudo, (outs), (ins brtarget:$dst),
212                         "#EH_SjLj_Setup\t$dst", []>;
213 }
214
215 //===----------------------------------------------------------------------===//
216 // Pseudo instructions used by unwind info.
217 //
218 let isPseudo = 1 in {
219   def SEH_PushReg : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$reg),
220                             "#SEH_PushReg $reg", []>;
221   def SEH_SaveReg : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$reg, i32imm:$dst),
222                             "#SEH_SaveReg $reg, $dst", []>;
223   def SEH_SaveXMM : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$reg, i32imm:$dst),
224                             "#SEH_SaveXMM $reg, $dst", []>;
225   def SEH_StackAlloc : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$size),
226                             "#SEH_StackAlloc $size", []>;
227   def SEH_SetFrame : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32imm:$reg, i32imm:$offset),
228                             "#SEH_SetFrame $reg, $offset", []>;
229   def SEH_PushFrame : I<0, Pseudo, (outs), (ins i1imm:$mode),
230                             "#SEH_PushFrame $mode", []>;
231   def SEH_EndPrologue : I<0, Pseudo, (outs), (ins),
232                             "#SEH_EndPrologue", []>;
233   def SEH_Epilogue : I<0, Pseudo, (outs), (ins),
234                             "#SEH_Epilogue", []>;
235 }
236
237 //===----------------------------------------------------------------------===//
238 // Pseudo instructions used by segmented stacks.
239 //
240
241 // This is lowered into a RET instruction by MCInstLower.  We need
242 // this so that we don't have to have a MachineBasicBlock which ends
243 // with a RET and also has successors.
244 let isPseudo = 1 in {
245 def MORESTACK_RET: I<0, Pseudo, (outs), (ins),
246                           "", []>;
247
248 // This instruction is lowered to a RET followed by a MOV.  The two
249 // instructions are not generated on a higher level since then the
250 // verifier sees a MachineBasicBlock ending with a non-terminator.
251 def MORESTACK_RET_RESTORE_R10 : I<0, Pseudo, (outs), (ins),
252                                   "", []>;
253 }
254
255 //===----------------------------------------------------------------------===//
256 // Alias Instructions
257 //===----------------------------------------------------------------------===//
258
259 // Alias instruction mapping movr0 to xor.
260 // FIXME: remove when we can teach regalloc that xor reg, reg is ok.
261 let Defs = [EFLAGS], isReMaterializable = 1, isAsCheapAsAMove = 1,
262     isPseudo = 1, AddedComplexity = 20 in
263 def MOV32r0  : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins), "",
264                  [(set GR32:$dst, 0)], IIC_ALU_NONMEM>, Sched<[WriteZero]>;
265
266 // Other widths can also make use of the 32-bit xor, which may have a smaller
267 // encoding and avoid partial register updates.
268 def : Pat<(i8 0), (EXTRACT_SUBREG (MOV32r0), sub_8bit)>;
269 def : Pat<(i16 0), (EXTRACT_SUBREG (MOV32r0), sub_16bit)>;
270 def : Pat<(i64 0), (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOV32r0), sub_32bit)> {
271   let AddedComplexity = 20;
272 }
273
274 let Predicates = [OptForSize, NotSlowIncDec, Not64BitMode],
275     AddedComplexity = 15 in {
276   // Pseudo instructions for materializing 1 and -1 using XOR+INC/DEC,
277   // which only require 3 bytes compared to MOV32ri which requires 5.
278   let Defs = [EFLAGS], isReMaterializable = 1, isPseudo = 1 in {
279     def MOV32r1 : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins), "",
280                         [(set GR32:$dst, 1)]>;
281     def MOV32r_1 : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins), "",
282                         [(set GR32:$dst, -1)]>;
283   }
284
285   // MOV16ri is 4 bytes, so the instructions above are smaller.
286   def : Pat<(i16 1), (EXTRACT_SUBREG (MOV32r1), sub_16bit)>;
287   def : Pat<(i16 -1), (EXTRACT_SUBREG (MOV32r_1), sub_16bit)>;
288 }
289
290 let isReMaterializable = 1, isPseudo = 1, AddedComplexity = 10 in {
291 // AddedComplexity higher than MOV64ri but lower than MOV32r0 and MOV32r1.
292 // FIXME: Add itinerary class and Schedule.
293 def MOV32ImmSExti8 : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins i32i8imm:$src), "",
294                        [(set GR32:$dst, i32immSExt8:$src)]>,
295                      Requires<[OptForMinSize, NotWin64WithoutFP]>;
296 def MOV64ImmSExti8 : I<0, Pseudo, (outs GR64:$dst), (ins i64i8imm:$src), "",
297                        [(set GR64:$dst, i64immSExt8:$src)]>,
298                      Requires<[OptForMinSize, NotWin64WithoutFP]>;
299 }
300
301 // Materialize i64 constant where top 32-bits are zero. This could theoretically
302 // use MOV32ri with a SUBREG_TO_REG to represent the zero-extension, however
303 // that would make it more difficult to rematerialize.
304 let isReMaterializable = 1, isAsCheapAsAMove = 1,
305     isPseudo = 1, hasSideEffects = 0 in
306 def MOV32ri64 : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins i64i32imm:$src), "", []>;
307
308 // This 64-bit pseudo-move can be used for both a 64-bit constant that is
309 // actually the zero-extension of a 32-bit constant and for labels in the
310 // x86-64 small code model.
311 def mov64imm32 : ComplexPattern<i64, 1, "selectMOV64Imm32", [imm, X86Wrapper]>;
312
313 let AddedComplexity = 1 in
314 def : Pat<(i64 mov64imm32:$src),
315           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOV32ri64 mov64imm32:$src), sub_32bit)>;
316
317 // Use sbb to materialize carry bit.
318 let Uses = [EFLAGS], Defs = [EFLAGS], isPseudo = 1, SchedRW = [WriteALU] in {
319 // FIXME: These are pseudo ops that should be replaced with Pat<> patterns.
320 // However, Pat<> can't replicate the destination reg into the inputs of the
321 // result.
322 def SETB_C8r : I<0, Pseudo, (outs GR8:$dst), (ins), "",
323                  [(set GR8:$dst, (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))]>;
324 def SETB_C16r : I<0, Pseudo, (outs GR16:$dst), (ins), "",
325                  [(set GR16:$dst, (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))]>;
326 def SETB_C32r : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins), "",
327                  [(set GR32:$dst, (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))]>;
328 def SETB_C64r : I<0, Pseudo, (outs GR64:$dst), (ins), "",
329                  [(set GR64:$dst, (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))]>;
330 } // isCodeGenOnly
331
332
333 def : Pat<(i16 (anyext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
334           (SETB_C16r)>;
335 def : Pat<(i32 (anyext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
336           (SETB_C32r)>;
337 def : Pat<(i64 (anyext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
338           (SETB_C64r)>;
339
340 def : Pat<(i16 (sext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
341           (SETB_C16r)>;
342 def : Pat<(i32 (sext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
343           (SETB_C32r)>;
344 def : Pat<(i64 (sext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
345           (SETB_C64r)>;
346
347 // We canonicalize 'setb' to "(and (sbb reg,reg), 1)" on the hope that the and
348 // will be eliminated and that the sbb can be extended up to a wider type.  When
349 // this happens, it is great.  However, if we are left with an 8-bit sbb and an
350 // and, we might as well just match it as a setb.
351 def : Pat<(and (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1),
352           (SETBr)>;
353
354 // (add OP, SETB) -> (adc OP, 0)
355 def : Pat<(add (and (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1), GR8:$op),
356           (ADC8ri GR8:$op, 0)>;
357 def : Pat<(add (and (i32 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1), GR32:$op),
358           (ADC32ri8 GR32:$op, 0)>;
359 def : Pat<(add (and (i64 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1), GR64:$op),
360           (ADC64ri8 GR64:$op, 0)>;
361
362 // (sub OP, SETB) -> (sbb OP, 0)
363 def : Pat<(sub GR8:$op, (and (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1)),
364           (SBB8ri GR8:$op, 0)>;
365 def : Pat<(sub GR32:$op, (and (i32 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1)),
366           (SBB32ri8 GR32:$op, 0)>;
367 def : Pat<(sub GR64:$op, (and (i64 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)), 1)),
368           (SBB64ri8 GR64:$op, 0)>;
369
370 // (sub OP, SETCC_CARRY) -> (adc OP, 0)
371 def : Pat<(sub GR8:$op, (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))),
372           (ADC8ri GR8:$op, 0)>;
373 def : Pat<(sub GR32:$op, (i32 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))),
374           (ADC32ri8 GR32:$op, 0)>;
375 def : Pat<(sub GR64:$op, (i64 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS))),
376           (ADC64ri8 GR64:$op, 0)>;
377
378 //===----------------------------------------------------------------------===//
379 // String Pseudo Instructions
380 //
381 let SchedRW = [WriteMicrocoded] in {
382 let Defs = [ECX,EDI,ESI], Uses = [ECX,EDI,ESI], isCodeGenOnly = 1 in {
383 def REP_MOVSB_32 : I<0xA4, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsb|rep movsb}",
384                     [(X86rep_movs i8)], IIC_REP_MOVS>, REP,
385                    Requires<[Not64BitMode]>;
386 def REP_MOVSW_32 : I<0xA5, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsw|rep movsw}",
387                     [(X86rep_movs i16)], IIC_REP_MOVS>, REP, OpSize16,
388                    Requires<[Not64BitMode]>;
389 def REP_MOVSD_32 : I<0xA5, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsl|rep movsd}",
390                     [(X86rep_movs i32)], IIC_REP_MOVS>, REP, OpSize32,
391                    Requires<[Not64BitMode]>;
392 }
393
394 let Defs = [RCX,RDI,RSI], Uses = [RCX,RDI,RSI], isCodeGenOnly = 1 in {
395 def REP_MOVSB_64 : I<0xA4, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsb|rep movsb}",
396                     [(X86rep_movs i8)], IIC_REP_MOVS>, REP,
397                    Requires<[In64BitMode]>;
398 def REP_MOVSW_64 : I<0xA5, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsw|rep movsw}",
399                     [(X86rep_movs i16)], IIC_REP_MOVS>, REP, OpSize16,
400                    Requires<[In64BitMode]>;
401 def REP_MOVSD_64 : I<0xA5, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsl|rep movsd}",
402                     [(X86rep_movs i32)], IIC_REP_MOVS>, REP, OpSize32,
403                    Requires<[In64BitMode]>;
404 def REP_MOVSQ_64 : RI<0xA5, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;movsq|rep movsq}",
405                     [(X86rep_movs i64)], IIC_REP_MOVS>, REP,
406                    Requires<[In64BitMode]>;
407 }
408
409 // FIXME: Should use "(X86rep_stos AL)" as the pattern.
410 let Defs = [ECX,EDI], isCodeGenOnly = 1 in {
411   let Uses = [AL,ECX,EDI] in
412   def REP_STOSB_32 : I<0xAA, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosb|rep stosb}",
413                       [(X86rep_stos i8)], IIC_REP_STOS>, REP,
414                      Requires<[Not64BitMode]>;
415   let Uses = [AX,ECX,EDI] in
416   def REP_STOSW_32 : I<0xAB, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosw|rep stosw}",
417                       [(X86rep_stos i16)], IIC_REP_STOS>, REP, OpSize16,
418                      Requires<[Not64BitMode]>;
419   let Uses = [EAX,ECX,EDI] in
420   def REP_STOSD_32 : I<0xAB, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosl|rep stosd}",
421                       [(X86rep_stos i32)], IIC_REP_STOS>, REP, OpSize32,
422                      Requires<[Not64BitMode]>;
423 }
424
425 let Defs = [RCX,RDI], isCodeGenOnly = 1 in {
426   let Uses = [AL,RCX,RDI] in
427   def REP_STOSB_64 : I<0xAA, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosb|rep stosb}",
428                       [(X86rep_stos i8)], IIC_REP_STOS>, REP,
429                      Requires<[In64BitMode]>;
430   let Uses = [AX,RCX,RDI] in
431   def REP_STOSW_64 : I<0xAB, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosw|rep stosw}",
432                       [(X86rep_stos i16)], IIC_REP_STOS>, REP, OpSize16,
433                      Requires<[In64BitMode]>;
434   let Uses = [RAX,RCX,RDI] in
435   def REP_STOSD_64 : I<0xAB, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosl|rep stosd}",
436                       [(X86rep_stos i32)], IIC_REP_STOS>, REP, OpSize32,
437                      Requires<[In64BitMode]>;
438
439   let Uses = [RAX,RCX,RDI] in
440   def REP_STOSQ_64 : RI<0xAB, RawFrm, (outs), (ins), "{rep;stosq|rep stosq}",
441                       [(X86rep_stos i64)], IIC_REP_STOS>, REP,
442                      Requires<[In64BitMode]>;
443 }
444 } // SchedRW
445
446 //===----------------------------------------------------------------------===//
447 // Thread Local Storage Instructions
448 //
449
450 // ELF TLS Support
451 // All calls clobber the non-callee saved registers. ESP is marked as
452 // a use to prevent stack-pointer assignments that appear immediately
453 // before calls from potentially appearing dead.
454 let Defs = [EAX, ECX, EDX, FP0, FP1, FP2, FP3, FP4, FP5, FP6, FP7,
455             ST0, ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6, ST7,
456             MM0, MM1, MM2, MM3, MM4, MM5, MM6, MM7,
457             XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
458             XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15, EFLAGS],
459     usesCustomInserter = 1, Uses = [ESP] in {
460 def TLS_addr32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$sym),
461                   "# TLS_addr32",
462                   [(X86tlsaddr tls32addr:$sym)]>,
463                   Requires<[Not64BitMode]>;
464 def TLS_base_addr32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$sym),
465                   "# TLS_base_addr32",
466                   [(X86tlsbaseaddr tls32baseaddr:$sym)]>,
467                   Requires<[Not64BitMode]>;
468 }
469
470 // All calls clobber the non-callee saved registers. RSP is marked as
471 // a use to prevent stack-pointer assignments that appear immediately
472 // before calls from potentially appearing dead.
473 let Defs = [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, R8, R9, R10, R11,
474             FP0, FP1, FP2, FP3, FP4, FP5, FP6, FP7,
475             ST0, ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6, ST7,
476             MM0, MM1, MM2, MM3, MM4, MM5, MM6, MM7,
477             XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
478             XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15, EFLAGS],
479     usesCustomInserter = 1, Uses = [RSP] in {
480 def TLS_addr64 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$sym),
481                    "# TLS_addr64",
482                   [(X86tlsaddr tls64addr:$sym)]>,
483                   Requires<[In64BitMode]>;
484 def TLS_base_addr64 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$sym),
485                    "# TLS_base_addr64",
486                   [(X86tlsbaseaddr tls64baseaddr:$sym)]>,
487                   Requires<[In64BitMode]>;
488 }
489
490 // Darwin TLS Support
491 // For i386, the address of the thunk is passed on the stack, on return the
492 // address of the variable is in %eax.  %ecx is trashed during the function
493 // call.  All other registers are preserved.
494 let Defs = [EAX, ECX, EFLAGS],
495     Uses = [ESP],
496     usesCustomInserter = 1 in
497 def TLSCall_32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$sym),
498                 "# TLSCall_32",
499                 [(X86TLSCall addr:$sym)]>,
500                 Requires<[Not64BitMode]>;
501
502 // For x86_64, the address of the thunk is passed in %rdi, but the
503 // pseudo directly use the symbol, so do not add an implicit use of
504 // %rdi. The lowering will do the right thing with RDI.
505 // On return the address of the variable is in %rax.  All other
506 // registers are preserved.
507 let Defs = [RAX, EFLAGS],
508     Uses = [RSP],
509     usesCustomInserter = 1 in
510 def TLSCall_64 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$sym),
511                   "# TLSCall_64",
512                   [(X86TLSCall addr:$sym)]>,
513                   Requires<[In64BitMode]>;
514
515
516 //===----------------------------------------------------------------------===//
517 // Conditional Move Pseudo Instructions
518
519 // CMOV* - Used to implement the SELECT DAG operation.  Expanded after
520 // instruction selection into a branch sequence.
521 multiclass CMOVrr_PSEUDO<RegisterClass RC, ValueType VT> {
522   def CMOV#NAME  : I<0, Pseudo,
523                     (outs RC:$dst), (ins RC:$t, RC:$f, i8imm:$cond),
524                     "#CMOV_"#NAME#" PSEUDO!",
525                     [(set RC:$dst, (VT (X86cmov RC:$t, RC:$f, imm:$cond,
526                                                 EFLAGS)))]>;
527 }
528
529 let usesCustomInserter = 1, Uses = [EFLAGS] in {
530   // X86 doesn't have 8-bit conditional moves. Use a customInserter to
531   // emit control flow. An alternative to this is to mark i8 SELECT as Promote,
532   // however that requires promoting the operands, and can induce additional
533   // i8 register pressure.
534   defm _GR8 : CMOVrr_PSEUDO<GR8, i8>;
535
536   let Predicates = [NoCMov] in {
537     defm _GR32 : CMOVrr_PSEUDO<GR32, i32>;
538     defm _GR16 : CMOVrr_PSEUDO<GR16, i16>;
539   } // Predicates = [NoCMov]
540
541   // fcmov doesn't handle all possible EFLAGS, provide a fallback if there is no
542   // SSE1/SSE2.
543   let Predicates = [FPStackf32] in
544     defm _RFP32 : CMOVrr_PSEUDO<RFP32, f32>;
545
546   let Predicates = [FPStackf64] in
547     defm _RFP64 : CMOVrr_PSEUDO<RFP64, f64>;
548
549   defm _RFP80 : CMOVrr_PSEUDO<RFP80, f80>;
550
551   defm _FR32   : CMOVrr_PSEUDO<FR32, f32>;
552   defm _FR64   : CMOVrr_PSEUDO<FR64, f64>;
553   defm _FR128  : CMOVrr_PSEUDO<FR128, f128>;
554   defm _V4F32  : CMOVrr_PSEUDO<VR128, v4f32>;
555   defm _V2F64  : CMOVrr_PSEUDO<VR128, v2f64>;
556   defm _V2I64  : CMOVrr_PSEUDO<VR128, v2i64>;
557   defm _V8F32  : CMOVrr_PSEUDO<VR256, v8f32>;
558   defm _V4F64  : CMOVrr_PSEUDO<VR256, v4f64>;
559   defm _V4I64  : CMOVrr_PSEUDO<VR256, v4i64>;
560   defm _V8I64  : CMOVrr_PSEUDO<VR512, v8i64>;
561   defm _V8F64  : CMOVrr_PSEUDO<VR512, v8f64>;
562   defm _V16F32 : CMOVrr_PSEUDO<VR512, v16f32>;
563   defm _V8I1   : CMOVrr_PSEUDO<VK8,  v8i1>;
564   defm _V16I1  : CMOVrr_PSEUDO<VK16, v16i1>;
565   defm _V32I1  : CMOVrr_PSEUDO<VK32, v32i1>;
566   defm _V64I1  : CMOVrr_PSEUDO<VK64, v64i1>;
567 } // usesCustomInserter = 1, Uses = [EFLAGS]
568
569 //===----------------------------------------------------------------------===//
570 // Normal-Instructions-With-Lock-Prefix Pseudo Instructions
571 //===----------------------------------------------------------------------===//
572
573 // FIXME: Use normal instructions and add lock prefix dynamically.
574
575 // Memory barriers
576
577 // TODO: Get this to fold the constant into the instruction.
578 let isCodeGenOnly = 1, Defs = [EFLAGS] in
579 def OR32mrLocked  : I<0x09, MRMDestMem, (outs), (ins i32mem:$dst, GR32:$zero),
580                       "or{l}\t{$zero, $dst|$dst, $zero}", [],
581                       IIC_ALU_MEM>, Requires<[Not64BitMode]>, OpSize32, LOCK,
582                     Sched<[WriteALULd, WriteRMW]>;
583
584 let hasSideEffects = 1 in
585 def Int_MemBarrier : I<0, Pseudo, (outs), (ins),
586                      "#MEMBARRIER",
587                      [(X86MemBarrier)]>, Sched<[WriteLoad]>;
588
589 // RegOpc corresponds to the mr version of the instruction
590 // ImmOpc corresponds to the mi version of the instruction
591 // ImmOpc8 corresponds to the mi8 version of the instruction
592 // ImmMod corresponds to the instruction format of the mi and mi8 versions
593 multiclass LOCK_ArithBinOp<bits<8> RegOpc, bits<8> ImmOpc, bits<8> ImmOpc8,
594                            Format ImmMod, SDPatternOperator Op, string mnemonic> {
595 let Defs = [EFLAGS], mayLoad = 1, mayStore = 1, isCodeGenOnly = 1,
596     SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW] in {
597
598 def NAME#8mr : I<{RegOpc{7}, RegOpc{6}, RegOpc{5}, RegOpc{4},
599                   RegOpc{3}, RegOpc{2}, RegOpc{1}, 0 },
600                   MRMDestMem, (outs), (ins i8mem:$dst, GR8:$src2),
601                   !strconcat(mnemonic, "{b}\t",
602                              "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
603                   [(set EFLAGS, (Op addr:$dst, GR8:$src2))],
604                   IIC_ALU_NONMEM>, LOCK;
605
606 def NAME#16mr : I<{RegOpc{7}, RegOpc{6}, RegOpc{5}, RegOpc{4},
607                    RegOpc{3}, RegOpc{2}, RegOpc{1}, 1 },
608                    MRMDestMem, (outs), (ins i16mem:$dst, GR16:$src2),
609                    !strconcat(mnemonic, "{w}\t",
610                               "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
611                    [(set EFLAGS, (Op addr:$dst, GR16:$src2))],
612                    IIC_ALU_NONMEM>, OpSize16, LOCK;
613
614 def NAME#32mr : I<{RegOpc{7}, RegOpc{6}, RegOpc{5}, RegOpc{4},
615                    RegOpc{3}, RegOpc{2}, RegOpc{1}, 1 },
616                    MRMDestMem, (outs), (ins i32mem:$dst, GR32:$src2),
617                    !strconcat(mnemonic, "{l}\t",
618                               "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
619                    [(set EFLAGS, (Op addr:$dst, GR32:$src2))],
620                    IIC_ALU_NONMEM>, OpSize32, LOCK;
621
622 def NAME#64mr : RI<{RegOpc{7}, RegOpc{6}, RegOpc{5}, RegOpc{4},
623                     RegOpc{3}, RegOpc{2}, RegOpc{1}, 1 },
624                     MRMDestMem, (outs), (ins i64mem:$dst, GR64:$src2),
625                     !strconcat(mnemonic, "{q}\t",
626                                "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
627                     [(set EFLAGS, (Op addr:$dst, GR64:$src2))],
628                     IIC_ALU_NONMEM>, LOCK;
629
630 def NAME#8mi : Ii8<{ImmOpc{7}, ImmOpc{6}, ImmOpc{5}, ImmOpc{4},
631                     ImmOpc{3}, ImmOpc{2}, ImmOpc{1}, 0 },
632                     ImmMod, (outs), (ins i8mem :$dst, i8imm :$src2),
633                     !strconcat(mnemonic, "{b}\t",
634                                "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
635                     [(set EFLAGS, (Op addr:$dst, (i8 imm:$src2)))],
636                     IIC_ALU_MEM>, LOCK;
637
638 def NAME#16mi : Ii16<{ImmOpc{7}, ImmOpc{6}, ImmOpc{5}, ImmOpc{4},
639                       ImmOpc{3}, ImmOpc{2}, ImmOpc{1}, 1 },
640                       ImmMod, (outs), (ins i16mem :$dst, i16imm :$src2),
641                       !strconcat(mnemonic, "{w}\t",
642                                  "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
643                       [(set EFLAGS, (Op addr:$dst, (i16 imm:$src2)))],
644                       IIC_ALU_MEM>, OpSize16, LOCK;
645
646 def NAME#32mi : Ii32<{ImmOpc{7}, ImmOpc{6}, ImmOpc{5}, ImmOpc{4},
647                       ImmOpc{3}, ImmOpc{2}, ImmOpc{1}, 1 },
648                       ImmMod, (outs), (ins i32mem :$dst, i32imm :$src2),
649                       !strconcat(mnemonic, "{l}\t",
650                                  "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
651                       [(set EFLAGS, (Op addr:$dst, (i32 imm:$src2)))],
652                       IIC_ALU_MEM>, OpSize32, LOCK;
653
654 def NAME#64mi32 : RIi32S<{ImmOpc{7}, ImmOpc{6}, ImmOpc{5}, ImmOpc{4},
655                           ImmOpc{3}, ImmOpc{2}, ImmOpc{1}, 1 },
656                           ImmMod, (outs), (ins i64mem :$dst, i64i32imm :$src2),
657                           !strconcat(mnemonic, "{q}\t",
658                                      "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
659                           [(set EFLAGS, (Op addr:$dst, i64immSExt32:$src2))],
660                           IIC_ALU_MEM>, LOCK;
661
662 def NAME#16mi8 : Ii8<{ImmOpc8{7}, ImmOpc8{6}, ImmOpc8{5}, ImmOpc8{4},
663                       ImmOpc8{3}, ImmOpc8{2}, ImmOpc8{1}, 1 },
664                       ImmMod, (outs), (ins i16mem :$dst, i16i8imm :$src2),
665                       !strconcat(mnemonic, "{w}\t",
666                                  "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
667                       [(set EFLAGS, (Op addr:$dst, i16immSExt8:$src2))],
668                       IIC_ALU_MEM>, OpSize16, LOCK;
669
670 def NAME#32mi8 : Ii8<{ImmOpc8{7}, ImmOpc8{6}, ImmOpc8{5}, ImmOpc8{4},
671                       ImmOpc8{3}, ImmOpc8{2}, ImmOpc8{1}, 1 },
672                       ImmMod, (outs), (ins i32mem :$dst, i32i8imm :$src2),
673                       !strconcat(mnemonic, "{l}\t",
674                                  "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
675                       [(set EFLAGS, (Op addr:$dst, i32immSExt8:$src2))],
676                       IIC_ALU_MEM>, OpSize32, LOCK;
677
678 def NAME#64mi8 : RIi8<{ImmOpc8{7}, ImmOpc8{6}, ImmOpc8{5}, ImmOpc8{4},
679                        ImmOpc8{3}, ImmOpc8{2}, ImmOpc8{1}, 1 },
680                        ImmMod, (outs), (ins i64mem :$dst, i64i8imm :$src2),
681                        !strconcat(mnemonic, "{q}\t",
682                                   "{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
683                        [(set EFLAGS, (Op addr:$dst, i64immSExt8:$src2))],
684                        IIC_ALU_MEM>, LOCK;
685
686 }
687
688 }
689
690 defm LOCK_ADD : LOCK_ArithBinOp<0x00, 0x80, 0x83, MRM0m, X86lock_add, "add">;
691 defm LOCK_SUB : LOCK_ArithBinOp<0x28, 0x80, 0x83, MRM5m, X86lock_sub, "sub">;
692 defm LOCK_OR  : LOCK_ArithBinOp<0x08, 0x80, 0x83, MRM1m, X86lock_or , "or">;
693 defm LOCK_AND : LOCK_ArithBinOp<0x20, 0x80, 0x83, MRM4m, X86lock_and, "and">;
694 defm LOCK_XOR : LOCK_ArithBinOp<0x30, 0x80, 0x83, MRM6m, X86lock_xor, "xor">;
695
696 multiclass LOCK_ArithUnOp<bits<8> Opc8, bits<8> Opc, Format Form,
697                           int Increment, string mnemonic> {
698 let Defs = [EFLAGS], mayLoad = 1, mayStore = 1, isCodeGenOnly = 1,
699     SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW], Predicates = [NotSlowIncDec] in {
700 def NAME#8m  : I<Opc8, Form, (outs), (ins i8mem :$dst),
701                  !strconcat(mnemonic, "{b}\t$dst"),
702                  [(set EFLAGS, (X86lock_add addr:$dst, (i8 Increment)))],
703                   IIC_UNARY_MEM>, LOCK;
704 def NAME#16m : I<Opc, Form, (outs), (ins i16mem:$dst),
705                  !strconcat(mnemonic, "{w}\t$dst"),
706                  [(set EFLAGS, (X86lock_add addr:$dst, (i16 Increment)))],
707                  IIC_UNARY_MEM>, OpSize16, LOCK;
708 def NAME#32m : I<Opc, Form, (outs), (ins i32mem:$dst),
709                  !strconcat(mnemonic, "{l}\t$dst"),
710                  [(set EFLAGS, (X86lock_add addr:$dst, (i32 Increment)))],
711                  IIC_UNARY_MEM>, OpSize32, LOCK;
712 def NAME#64m : RI<Opc, Form, (outs), (ins i64mem:$dst),
713                   !strconcat(mnemonic, "{q}\t$dst"),
714                   [(set EFLAGS, (X86lock_add addr:$dst, (i64 Increment)))],
715                   IIC_UNARY_MEM>, LOCK;
716 }
717 }
718
719 defm LOCK_INC    : LOCK_ArithUnOp<0xFE, 0xFF, MRM0m,  1, "inc">;
720 defm LOCK_DEC    : LOCK_ArithUnOp<0xFE, 0xFF, MRM1m, -1, "dec">;
721
722 // Atomic compare and swap.
723 multiclass LCMPXCHG_UnOp<bits<8> Opc, Format Form, string mnemonic,
724                          SDPatternOperator frag, X86MemOperand x86memop,
725                          InstrItinClass itin> {
726 let isCodeGenOnly = 1, usesCustomInserter = 1 in {
727   def NAME : I<Opc, Form, (outs), (ins x86memop:$ptr),
728                !strconcat(mnemonic, "\t$ptr"),
729                [(frag addr:$ptr)], itin>, TB, LOCK;
730 }
731 }
732
733 multiclass LCMPXCHG_BinOp<bits<8> Opc8, bits<8> Opc, Format Form,
734                           string mnemonic, SDPatternOperator frag,
735                           InstrItinClass itin8, InstrItinClass itin> {
736 let isCodeGenOnly = 1, SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW] in {
737   let Defs = [AL, EFLAGS], Uses = [AL] in
738   def NAME#8  : I<Opc8, Form, (outs), (ins i8mem:$ptr, GR8:$swap),
739                   !strconcat(mnemonic, "{b}\t{$swap, $ptr|$ptr, $swap}"),
740                   [(frag addr:$ptr, GR8:$swap, 1)], itin8>, TB, LOCK;
741   let Defs = [AX, EFLAGS], Uses = [AX] in
742   def NAME#16 : I<Opc, Form, (outs), (ins i16mem:$ptr, GR16:$swap),
743                   !strconcat(mnemonic, "{w}\t{$swap, $ptr|$ptr, $swap}"),
744                   [(frag addr:$ptr, GR16:$swap, 2)], itin>, TB, OpSize16, LOCK;
745   let Defs = [EAX, EFLAGS], Uses = [EAX] in
746   def NAME#32 : I<Opc, Form, (outs), (ins i32mem:$ptr, GR32:$swap),
747                   !strconcat(mnemonic, "{l}\t{$swap, $ptr|$ptr, $swap}"),
748                   [(frag addr:$ptr, GR32:$swap, 4)], itin>, TB, OpSize32, LOCK;
749   let Defs = [RAX, EFLAGS], Uses = [RAX] in
750   def NAME#64 : RI<Opc, Form, (outs), (ins i64mem:$ptr, GR64:$swap),
751                    !strconcat(mnemonic, "{q}\t{$swap, $ptr|$ptr, $swap}"),
752                    [(frag addr:$ptr, GR64:$swap, 8)], itin>, TB, LOCK;
753 }
754 }
755
756 let Defs = [EAX, EDX, EFLAGS], Uses = [EAX, EBX, ECX, EDX],
757     SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW] in {
758 defm LCMPXCHG8B : LCMPXCHG_UnOp<0xC7, MRM1m, "cmpxchg8b",
759                                 X86cas8, i64mem,
760                                 IIC_CMPX_LOCK_8B>;
761 }
762
763 // This pseudo must be used when the frame uses RBX as
764 // the base pointer. Indeed, in such situation RBX is a reserved
765 // register and the register allocator will ignore any use/def of
766 // it. In other words, the register will not fix the clobbering of
767 // RBX that will happen when setting the arguments for the instrucion.
768 // 
769 // Unlike the actual related instuction, we mark that this one
770 // defines EBX (instead of using EBX).
771 // The rationale is that we will define RBX during the expansion of
772 // the pseudo. The argument feeding EBX is ebx_input.
773 //
774 // The additional argument, $ebx_save, is a temporary register used to
775 // save the value of RBX accross the actual instruction.
776 //
777 // To make sure the register assigned to $ebx_save does not interfere with
778 // the definition of the actual instruction, we use a definition $dst which
779 // is tied to $rbx_save. That way, the live-range of $rbx_save spans accross
780 // the instruction and we are sure we will have a valid register to restore
781 // the value of RBX.
782 let Defs = [EAX, EDX, EBX, EFLAGS], Uses = [EAX, ECX, EDX],
783     SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW], isCodeGenOnly = 1, isPseudo = 1,
784     Constraints = "$ebx_save = $dst", usesCustomInserter = 1 in {
785 def LCMPXCHG8B_SAVE_EBX :
786     I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst),
787       (ins i64mem:$ptr, GR32:$ebx_input, GR32:$ebx_save),
788       !strconcat("cmpxchg8b", "\t$ptr"),
789       [(set GR32:$dst, (X86cas8save_ebx addr:$ptr, GR32:$ebx_input,
790                                         GR32:$ebx_save))],
791       IIC_CMPX_LOCK_8B>;
792 }
793
794
795 let Defs = [RAX, RDX, EFLAGS], Uses = [RAX, RBX, RCX, RDX],
796     Predicates = [HasCmpxchg16b], SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW] in {
797 defm LCMPXCHG16B : LCMPXCHG_UnOp<0xC7, MRM1m, "cmpxchg16b",
798                                  X86cas16, i128mem,
799                                  IIC_CMPX_LOCK_16B>, REX_W;
800 }
801
802 // Same as LCMPXCHG8B_SAVE_RBX but for the 16 Bytes variant.
803 let Defs = [RAX, RDX, RBX, EFLAGS], Uses = [RAX, RCX, RDX],
804     Predicates = [HasCmpxchg16b], SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW],
805     isCodeGenOnly = 1, isPseudo = 1, Constraints = "$rbx_save = $dst",
806     usesCustomInserter = 1 in {
807 def LCMPXCHG16B_SAVE_RBX :
808     I<0, Pseudo, (outs GR64:$dst),
809       (ins i128mem:$ptr, GR64:$rbx_input, GR64:$rbx_save),
810       !strconcat("cmpxchg16b", "\t$ptr"),
811       [(set GR64:$dst, (X86cas16save_rbx addr:$ptr, GR64:$rbx_input,
812                                                     GR64:$rbx_save))],
813       IIC_CMPX_LOCK_16B>;
814 }
815
816 defm LCMPXCHG : LCMPXCHG_BinOp<0xB0, 0xB1, MRMDestMem, "cmpxchg",
817                                X86cas, IIC_CMPX_LOCK_8, IIC_CMPX_LOCK>;
818
819 // Atomic exchange and add
820 multiclass ATOMIC_LOAD_BINOP<bits<8> opc8, bits<8> opc, string mnemonic,
821                              string frag,
822                              InstrItinClass itin8, InstrItinClass itin> {
823   let Constraints = "$val = $dst", Defs = [EFLAGS], isCodeGenOnly = 1,
824       SchedRW = [WriteALULd, WriteRMW] in {
825     def NAME#8  : I<opc8, MRMSrcMem, (outs GR8:$dst),
826                     (ins GR8:$val, i8mem:$ptr),
827                     !strconcat(mnemonic, "{b}\t{$val, $ptr|$ptr, $val}"),
828                     [(set GR8:$dst,
829                           (!cast<PatFrag>(frag # "_8") addr:$ptr, GR8:$val))],
830                     itin8>;
831     def NAME#16 : I<opc, MRMSrcMem, (outs GR16:$dst),
832                     (ins GR16:$val, i16mem:$ptr),
833                     !strconcat(mnemonic, "{w}\t{$val, $ptr|$ptr, $val}"),
834                     [(set
835                        GR16:$dst,
836                        (!cast<PatFrag>(frag # "_16") addr:$ptr, GR16:$val))],
837                     itin>, OpSize16;
838     def NAME#32 : I<opc, MRMSrcMem, (outs GR32:$dst),
839                     (ins GR32:$val, i32mem:$ptr),
840                     !strconcat(mnemonic, "{l}\t{$val, $ptr|$ptr, $val}"),
841                     [(set
842                        GR32:$dst,
843                        (!cast<PatFrag>(frag # "_32") addr:$ptr, GR32:$val))],
844                     itin>, OpSize32;
845     def NAME#64 : RI<opc, MRMSrcMem, (outs GR64:$dst),
846                      (ins GR64:$val, i64mem:$ptr),
847                      !strconcat(mnemonic, "{q}\t{$val, $ptr|$ptr, $val}"),
848                      [(set
849                         GR64:$dst,
850                         (!cast<PatFrag>(frag # "_64") addr:$ptr, GR64:$val))],
851                      itin>;
852   }
853 }
854
855 defm LXADD : ATOMIC_LOAD_BINOP<0xc0, 0xc1, "xadd", "atomic_load_add",
856                                IIC_XADD_LOCK_MEM8, IIC_XADD_LOCK_MEM>,
857              TB, LOCK;
858
859 /* The following multiclass tries to make sure that in code like
860  *    x.store (immediate op x.load(acquire), release)
861  * and
862  *    x.store (register op x.load(acquire), release)
863  * an operation directly on memory is generated instead of wasting a register.
864  * It is not automatic as atomic_store/load are only lowered to MOV instructions
865  * extremely late to prevent them from being accidentally reordered in the backend
866  * (see below the RELEASE_MOV* / ACQUIRE_MOV* pseudo-instructions)
867  */
868 multiclass RELEASE_BINOP_MI<SDNode op> {
869     def NAME#8mi : I<0, Pseudo, (outs), (ins i8mem:$dst, i8imm:$src),
870         "#BINOP "#NAME#"8mi PSEUDO!",
871         [(atomic_store_8 addr:$dst, (op
872             (atomic_load_8 addr:$dst), (i8 imm:$src)))]>;
873     def NAME#8mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i8mem:$dst, GR8:$src),
874         "#BINOP "#NAME#"8mr PSEUDO!",
875         [(atomic_store_8 addr:$dst, (op
876             (atomic_load_8 addr:$dst), GR8:$src))]>;
877     // NAME#16 is not generated as 16-bit arithmetic instructions are considered
878     // costly and avoided as far as possible by this backend anyway
879     def NAME#32mi : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$dst, i32imm:$src),
880         "#BINOP "#NAME#"32mi PSEUDO!",
881         [(atomic_store_32 addr:$dst, (op
882             (atomic_load_32 addr:$dst), (i32 imm:$src)))]>;
883     def NAME#32mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$dst, GR32:$src),
884         "#BINOP "#NAME#"32mr PSEUDO!",
885         [(atomic_store_32 addr:$dst, (op
886             (atomic_load_32 addr:$dst), GR32:$src))]>;
887     def NAME#64mi32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$dst, i64i32imm:$src),
888         "#BINOP "#NAME#"64mi32 PSEUDO!",
889         [(atomic_store_64 addr:$dst, (op
890             (atomic_load_64 addr:$dst), (i64immSExt32:$src)))]>;
891     def NAME#64mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$dst, GR64:$src),
892         "#BINOP "#NAME#"64mr PSEUDO!",
893         [(atomic_store_64 addr:$dst, (op
894             (atomic_load_64 addr:$dst), GR64:$src))]>;
895 }
896 let Defs = [EFLAGS] in {
897   defm RELEASE_ADD : RELEASE_BINOP_MI<add>;
898   defm RELEASE_AND : RELEASE_BINOP_MI<and>;
899   defm RELEASE_OR  : RELEASE_BINOP_MI<or>;
900   defm RELEASE_XOR : RELEASE_BINOP_MI<xor>;
901   // Note: we don't deal with sub, because substractions of constants are
902   //       optimized into additions before this code can run.
903 }
904
905 // Same as above, but for floating-point.
906 // FIXME: imm version.
907 // FIXME: Version that doesn't clobber $src, using AVX's VADDSS.
908 // FIXME: This could also handle SIMD operations with *ps and *pd instructions.
909 let usesCustomInserter = 1 in {
910 multiclass RELEASE_FP_BINOP_MI<SDNode op> {
911     def NAME#32mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$dst, FR32:$src),
912         "#BINOP "#NAME#"32mr PSEUDO!",
913         [(atomic_store_32 addr:$dst,
914            (i32 (bitconvert (op
915              (f32 (bitconvert (i32 (atomic_load_32 addr:$dst)))),
916               FR32:$src))))]>, Requires<[HasSSE1]>;
917     def NAME#64mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$dst, FR64:$src),
918         "#BINOP "#NAME#"64mr PSEUDO!",
919         [(atomic_store_64 addr:$dst,
920            (i64 (bitconvert (op
921              (f64 (bitconvert (i64 (atomic_load_64 addr:$dst)))),
922               FR64:$src))))]>, Requires<[HasSSE2]>;
923 }
924 defm RELEASE_FADD : RELEASE_FP_BINOP_MI<fadd>;
925 // FIXME: Add fsub, fmul, fdiv, ...
926 }
927
928 multiclass RELEASE_UNOP<dag dag8, dag dag16, dag dag32, dag dag64> {
929     def NAME#8m : I<0, Pseudo, (outs), (ins i8mem:$dst),
930         "#UNOP "#NAME#"8m PSEUDO!",
931         [(atomic_store_8 addr:$dst, dag8)]>;
932     def NAME#16m : I<0, Pseudo, (outs), (ins i16mem:$dst),
933         "#UNOP "#NAME#"16m PSEUDO!",
934         [(atomic_store_16 addr:$dst, dag16)]>;
935     def NAME#32m : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$dst),
936         "#UNOP "#NAME#"32m PSEUDO!",
937         [(atomic_store_32 addr:$dst, dag32)]>;
938     def NAME#64m : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$dst),
939         "#UNOP "#NAME#"64m PSEUDO!",
940         [(atomic_store_64 addr:$dst, dag64)]>;
941 }
942
943 let Defs = [EFLAGS] in {
944   defm RELEASE_INC : RELEASE_UNOP<
945       (add (atomic_load_8  addr:$dst), (i8 1)),
946       (add (atomic_load_16 addr:$dst), (i16 1)),
947       (add (atomic_load_32 addr:$dst), (i32 1)),
948       (add (atomic_load_64 addr:$dst), (i64 1))>, Requires<[NotSlowIncDec]>;
949   defm RELEASE_DEC : RELEASE_UNOP<
950       (add (atomic_load_8  addr:$dst), (i8 -1)),
951       (add (atomic_load_16 addr:$dst), (i16 -1)),
952       (add (atomic_load_32 addr:$dst), (i32 -1)),
953       (add (atomic_load_64 addr:$dst), (i64 -1))>, Requires<[NotSlowIncDec]>;
954 }
955 /*
956 TODO: These don't work because the type inference of TableGen fails.
957 TODO: find a way to fix it.
958 let Defs = [EFLAGS] in {
959   defm RELEASE_NEG : RELEASE_UNOP<
960       (ineg (atomic_load_8  addr:$dst)),
961       (ineg (atomic_load_16 addr:$dst)),
962       (ineg (atomic_load_32 addr:$dst)),
963       (ineg (atomic_load_64 addr:$dst))>;
964 }
965 // NOT doesn't set flags.
966 defm RELEASE_NOT : RELEASE_UNOP<
967     (not (atomic_load_8  addr:$dst)),
968     (not (atomic_load_16 addr:$dst)),
969     (not (atomic_load_32 addr:$dst)),
970     (not (atomic_load_64 addr:$dst))>;
971 */
972
973 def RELEASE_MOV8mi : I<0, Pseudo, (outs), (ins i8mem:$dst, i8imm:$src),
974                         "#RELEASE_MOV8mi PSEUDO!",
975                         [(atomic_store_8 addr:$dst, (i8 imm:$src))]>;
976 def RELEASE_MOV16mi : I<0, Pseudo, (outs), (ins i16mem:$dst, i16imm:$src),
977                         "#RELEASE_MOV16mi PSEUDO!",
978                         [(atomic_store_16 addr:$dst, (i16 imm:$src))]>;
979 def RELEASE_MOV32mi : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$dst, i32imm:$src),
980                         "#RELEASE_MOV32mi PSEUDO!",
981                         [(atomic_store_32 addr:$dst, (i32 imm:$src))]>;
982 def RELEASE_MOV64mi32 : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$dst, i64i32imm:$src),
983                         "#RELEASE_MOV64mi32 PSEUDO!",
984                         [(atomic_store_64 addr:$dst, i64immSExt32:$src)]>;
985
986 def RELEASE_MOV8mr  : I<0, Pseudo, (outs), (ins i8mem :$dst, GR8 :$src),
987                         "#RELEASE_MOV8mr PSEUDO!",
988                         [(atomic_store_8  addr:$dst, GR8 :$src)]>;
989 def RELEASE_MOV16mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i16mem:$dst, GR16:$src),
990                         "#RELEASE_MOV16mr PSEUDO!",
991                         [(atomic_store_16 addr:$dst, GR16:$src)]>;
992 def RELEASE_MOV32mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i32mem:$dst, GR32:$src),
993                         "#RELEASE_MOV32mr PSEUDO!",
994                         [(atomic_store_32 addr:$dst, GR32:$src)]>;
995 def RELEASE_MOV64mr : I<0, Pseudo, (outs), (ins i64mem:$dst, GR64:$src),
996                         "#RELEASE_MOV64mr PSEUDO!",
997                         [(atomic_store_64 addr:$dst, GR64:$src)]>;
998
999 def ACQUIRE_MOV8rm  : I<0, Pseudo, (outs GR8 :$dst), (ins i8mem :$src),
1000                       "#ACQUIRE_MOV8rm PSEUDO!",
1001                       [(set GR8:$dst,  (atomic_load_8  addr:$src))]>;
1002 def ACQUIRE_MOV16rm : I<0, Pseudo, (outs GR16:$dst), (ins i16mem:$src),
1003                       "#ACQUIRE_MOV16rm PSEUDO!",
1004                       [(set GR16:$dst, (atomic_load_16 addr:$src))]>;
1005 def ACQUIRE_MOV32rm : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins i32mem:$src),
1006                       "#ACQUIRE_MOV32rm PSEUDO!",
1007                       [(set GR32:$dst, (atomic_load_32 addr:$src))]>;
1008 def ACQUIRE_MOV64rm : I<0, Pseudo, (outs GR64:$dst), (ins i64mem:$src),
1009                       "#ACQUIRE_MOV64rm PSEUDO!",
1010                       [(set GR64:$dst, (atomic_load_64 addr:$src))]>;
1011
1012 //===----------------------------------------------------------------------===//
1013 // DAG Pattern Matching Rules
1014 //===----------------------------------------------------------------------===//
1015
1016 // Use AND/OR to store 0/-1 in memory when optimizing for minsize. This saves
1017 // binary size compared to a regular MOV, but it introduces an unnecessary
1018 // load, so is not suitable for regular or optsize functions.
1019 let Predicates = [OptForMinSize] in {
1020 def : Pat<(store (i16 0), addr:$dst), (AND16mi8 addr:$dst, 0)>;
1021 def : Pat<(store (i32 0), addr:$dst), (AND32mi8 addr:$dst, 0)>;
1022 def : Pat<(store (i64 0), addr:$dst), (AND64mi8 addr:$dst, 0)>;
1023 def : Pat<(store (i16 -1), addr:$dst), (OR16mi8 addr:$dst, -1)>;
1024 def : Pat<(store (i32 -1), addr:$dst), (OR32mi8 addr:$dst, -1)>;
1025 def : Pat<(store (i64 -1), addr:$dst), (OR64mi8 addr:$dst, -1)>;
1026 }
1027
1028 // In kernel code model, we can get the address of a label
1029 // into a register with 'movq'.  FIXME: This is a hack, the 'imm' predicate of
1030 // the MOV64ri32 should accept these.
1031 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tconstpool  :$dst)),
1032           (MOV64ri32 tconstpool  :$dst)>, Requires<[KernelCode]>;
1033 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tjumptable  :$dst)),
1034           (MOV64ri32 tjumptable  :$dst)>, Requires<[KernelCode]>;
1035 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tglobaladdr :$dst)),
1036           (MOV64ri32 tglobaladdr :$dst)>, Requires<[KernelCode]>;
1037 def : Pat<(i64 (X86Wrapper texternalsym:$dst)),
1038           (MOV64ri32 texternalsym:$dst)>, Requires<[KernelCode]>;
1039 def : Pat<(i64 (X86Wrapper mcsym:$dst)),
1040           (MOV64ri32 mcsym:$dst)>, Requires<[KernelCode]>;
1041 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tblockaddress:$dst)),
1042           (MOV64ri32 tblockaddress:$dst)>, Requires<[KernelCode]>;
1043
1044 // If we have small model and -static mode, it is safe to store global addresses
1045 // directly as immediates.  FIXME: This is really a hack, the 'imm' predicate
1046 // for MOV64mi32 should handle this sort of thing.
1047 def : Pat<(store (i64 (X86Wrapper tconstpool:$src)), addr:$dst),
1048           (MOV64mi32 addr:$dst, tconstpool:$src)>,
1049           Requires<[NearData, IsNotPIC]>;
1050 def : Pat<(store (i64 (X86Wrapper tjumptable:$src)), addr:$dst),
1051           (MOV64mi32 addr:$dst, tjumptable:$src)>,
1052           Requires<[NearData, IsNotPIC]>;
1053 def : Pat<(store (i64 (X86Wrapper tglobaladdr:$src)), addr:$dst),
1054           (MOV64mi32 addr:$dst, tglobaladdr:$src)>,
1055           Requires<[NearData, IsNotPIC]>;
1056 def : Pat<(store (i64 (X86Wrapper texternalsym:$src)), addr:$dst),
1057           (MOV64mi32 addr:$dst, texternalsym:$src)>,
1058           Requires<[NearData, IsNotPIC]>;
1059 def : Pat<(store (i64 (X86Wrapper mcsym:$src)), addr:$dst),
1060           (MOV64mi32 addr:$dst, mcsym:$src)>,
1061           Requires<[NearData, IsNotPIC]>;
1062 def : Pat<(store (i64 (X86Wrapper tblockaddress:$src)), addr:$dst),
1063           (MOV64mi32 addr:$dst, tblockaddress:$src)>,
1064           Requires<[NearData, IsNotPIC]>;
1065
1066 def : Pat<(i32 (X86RecoverFrameAlloc mcsym:$dst)), (MOV32ri mcsym:$dst)>;
1067 def : Pat<(i64 (X86RecoverFrameAlloc mcsym:$dst)), (MOV64ri mcsym:$dst)>;
1068
1069 // Calls
1070
1071 // tls has some funny stuff here...
1072 // This corresponds to movabs $foo@tpoff, %rax
1073 def : Pat<(i64 (X86Wrapper tglobaltlsaddr :$dst)),
1074           (MOV64ri32 tglobaltlsaddr :$dst)>;
1075 // This corresponds to add $foo@tpoff, %rax
1076 def : Pat<(add GR64:$src1, (X86Wrapper tglobaltlsaddr :$dst)),
1077           (ADD64ri32 GR64:$src1, tglobaltlsaddr :$dst)>;
1078
1079
1080 // Direct PC relative function call for small code model. 32-bit displacement
1081 // sign extended to 64-bit.
1082 def : Pat<(X86call (i64 tglobaladdr:$dst)),
1083           (CALL64pcrel32 tglobaladdr:$dst)>;
1084 def : Pat<(X86call (i64 texternalsym:$dst)),
1085           (CALL64pcrel32 texternalsym:$dst)>;
1086
1087 // Tailcall stuff. The TCRETURN instructions execute after the epilog, so they
1088 // can never use callee-saved registers. That is the purpose of the GR64_TC
1089 // register classes.
1090 //
1091 // The only volatile register that is never used by the calling convention is
1092 // %r11. This happens when calling a vararg function with 6 arguments.
1093 //
1094 // Match an X86tcret that uses less than 7 volatile registers.
1095 def X86tcret_6regs : PatFrag<(ops node:$ptr, node:$off),
1096                              (X86tcret node:$ptr, node:$off), [{
1097   // X86tcret args: (*chain, ptr, imm, regs..., glue)
1098   unsigned NumRegs = 0;
1099   for (unsigned i = 3, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
1100     if (isa<RegisterSDNode>(N->getOperand(i)) && ++NumRegs > 6)
1101       return false;
1102   return true;
1103 }]>;
1104
1105 def : Pat<(X86tcret ptr_rc_tailcall:$dst, imm:$off),
1106           (TCRETURNri ptr_rc_tailcall:$dst, imm:$off)>,
1107           Requires<[Not64BitMode]>;
1108
1109 // FIXME: This is disabled for 32-bit PIC mode because the global base
1110 // register which is part of the address mode may be assigned a
1111 // callee-saved register.
1112 def : Pat<(X86tcret (load addr:$dst), imm:$off),
1113           (TCRETURNmi addr:$dst, imm:$off)>,
1114           Requires<[Not64BitMode, IsNotPIC]>;
1115
1116 def : Pat<(X86tcret (i32 tglobaladdr:$dst), imm:$off),
1117           (TCRETURNdi tglobaladdr:$dst, imm:$off)>,
1118           Requires<[NotLP64]>;
1119
1120 def : Pat<(X86tcret (i32 texternalsym:$dst), imm:$off),
1121           (TCRETURNdi texternalsym:$dst, imm:$off)>,
1122           Requires<[NotLP64]>;
1123
1124 def : Pat<(X86tcret ptr_rc_tailcall:$dst, imm:$off),
1125           (TCRETURNri64 ptr_rc_tailcall:$dst, imm:$off)>,
1126           Requires<[In64BitMode]>;
1127
1128 // Don't fold loads into X86tcret requiring more than 6 regs.
1129 // There wouldn't be enough scratch registers for base+index.
1130 def : Pat<(X86tcret_6regs (load addr:$dst), imm:$off),
1131           (TCRETURNmi64 addr:$dst, imm:$off)>,
1132           Requires<[In64BitMode]>;
1133
1134 def : Pat<(X86tcret (i64 tglobaladdr:$dst), imm:$off),
1135           (TCRETURNdi64 tglobaladdr:$dst, imm:$off)>,
1136           Requires<[IsLP64]>;
1137
1138 def : Pat<(X86tcret (i64 texternalsym:$dst), imm:$off),
1139           (TCRETURNdi64 texternalsym:$dst, imm:$off)>,
1140           Requires<[IsLP64]>;
1141
1142 // Normal calls, with various flavors of addresses.
1143 def : Pat<(X86call (i32 tglobaladdr:$dst)),
1144           (CALLpcrel32 tglobaladdr:$dst)>;
1145 def : Pat<(X86call (i32 texternalsym:$dst)),
1146           (CALLpcrel32 texternalsym:$dst)>;
1147 def : Pat<(X86call (i32 imm:$dst)),
1148           (CALLpcrel32 imm:$dst)>, Requires<[CallImmAddr]>;
1149
1150 // Comparisons.
1151
1152 // TEST R,R is smaller than CMP R,0
1153 def : Pat<(X86cmp GR8:$src1, 0),
1154           (TEST8rr GR8:$src1, GR8:$src1)>;
1155 def : Pat<(X86cmp GR16:$src1, 0),
1156           (TEST16rr GR16:$src1, GR16:$src1)>;
1157 def : Pat<(X86cmp GR32:$src1, 0),
1158           (TEST32rr GR32:$src1, GR32:$src1)>;
1159 def : Pat<(X86cmp GR64:$src1, 0),
1160           (TEST64rr GR64:$src1, GR64:$src1)>;
1161
1162 // Conditional moves with folded loads with operands swapped and conditions
1163 // inverted.
1164 multiclass CMOVmr<PatLeaf InvertedCond, Instruction Inst16, Instruction Inst32,
1165                   Instruction Inst64> {
1166   let Predicates = [HasCMov] in {
1167     def : Pat<(X86cmov (loadi16 addr:$src1), GR16:$src2, InvertedCond, EFLAGS),
1168               (Inst16 GR16:$src2, addr:$src1)>;
1169     def : Pat<(X86cmov (loadi32 addr:$src1), GR32:$src2, InvertedCond, EFLAGS),
1170               (Inst32 GR32:$src2, addr:$src1)>;
1171     def : Pat<(X86cmov (loadi64 addr:$src1), GR64:$src2, InvertedCond, EFLAGS),
1172               (Inst64 GR64:$src2, addr:$src1)>;
1173   }
1174 }
1175
1176 defm : CMOVmr<X86_COND_B , CMOVAE16rm, CMOVAE32rm, CMOVAE64rm>;
1177 defm : CMOVmr<X86_COND_AE, CMOVB16rm , CMOVB32rm , CMOVB64rm>;
1178 defm : CMOVmr<X86_COND_E , CMOVNE16rm, CMOVNE32rm, CMOVNE64rm>;
1179 defm : CMOVmr<X86_COND_NE, CMOVE16rm , CMOVE32rm , CMOVE64rm>;
1180 defm : CMOVmr<X86_COND_BE, CMOVA16rm , CMOVA32rm , CMOVA64rm>;
1181 defm : CMOVmr<X86_COND_A , CMOVBE16rm, CMOVBE32rm, CMOVBE64rm>;
1182 defm : CMOVmr<X86_COND_L , CMOVGE16rm, CMOVGE32rm, CMOVGE64rm>;
1183 defm : CMOVmr<X86_COND_GE, CMOVL16rm , CMOVL32rm , CMOVL64rm>;
1184 defm : CMOVmr<X86_COND_LE, CMOVG16rm , CMOVG32rm , CMOVG64rm>;
1185 defm : CMOVmr<X86_COND_G , CMOVLE16rm, CMOVLE32rm, CMOVLE64rm>;
1186 defm : CMOVmr<X86_COND_P , CMOVNP16rm, CMOVNP32rm, CMOVNP64rm>;
1187 defm : CMOVmr<X86_COND_NP, CMOVP16rm , CMOVP32rm , CMOVP64rm>;
1188 defm : CMOVmr<X86_COND_S , CMOVNS16rm, CMOVNS32rm, CMOVNS64rm>;
1189 defm : CMOVmr<X86_COND_NS, CMOVS16rm , CMOVS32rm , CMOVS64rm>;
1190 defm : CMOVmr<X86_COND_O , CMOVNO16rm, CMOVNO32rm, CMOVNO64rm>;
1191 defm : CMOVmr<X86_COND_NO, CMOVO16rm , CMOVO32rm , CMOVO64rm>;
1192
1193 // zextload bool -> zextload byte
1194 // i1 stored in one byte in zero-extended form.
1195 // Upper bits cleanup should be executed before Store.
1196 def : Pat<(zextloadi8i1  addr:$src), (MOV8rm addr:$src)>;
1197 def : Pat<(zextloadi16i1 addr:$src), (MOVZX16rm8 addr:$src)>;
1198 def : Pat<(zextloadi32i1 addr:$src), (MOVZX32rm8 addr:$src)>;
1199 def : Pat<(zextloadi64i1 addr:$src),
1200           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOVZX32rm8 addr:$src), sub_32bit)>;
1201
1202 // extload bool -> extload byte
1203 // When extloading from 16-bit and smaller memory locations into 64-bit
1204 // registers, use zero-extending loads so that the entire 64-bit register is
1205 // defined, avoiding partial-register updates.
1206
1207 def : Pat<(extloadi8i1 addr:$src),   (MOV8rm      addr:$src)>;
1208 def : Pat<(extloadi16i1 addr:$src),  (MOVZX16rm8  addr:$src)>;
1209 def : Pat<(extloadi32i1 addr:$src),  (MOVZX32rm8  addr:$src)>;
1210 def : Pat<(extloadi16i8 addr:$src),  (MOVZX16rm8  addr:$src)>;
1211 def : Pat<(extloadi32i8 addr:$src),  (MOVZX32rm8  addr:$src)>;
1212 def : Pat<(extloadi32i16 addr:$src), (MOVZX32rm16 addr:$src)>;
1213
1214 // For other extloads, use subregs, since the high contents of the register are
1215 // defined after an extload.
1216 def : Pat<(extloadi64i1 addr:$src),
1217           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOVZX32rm8 addr:$src), sub_32bit)>;
1218 def : Pat<(extloadi64i8 addr:$src),
1219           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOVZX32rm8 addr:$src), sub_32bit)>;
1220 def : Pat<(extloadi64i16 addr:$src),
1221           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOVZX32rm16 addr:$src), sub_32bit)>;
1222 def : Pat<(extloadi64i32 addr:$src),
1223           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOV32rm addr:$src), sub_32bit)>;
1224
1225 // anyext. Define these to do an explicit zero-extend to
1226 // avoid partial-register updates.
1227 def : Pat<(i16 (anyext GR8 :$src)), (EXTRACT_SUBREG
1228                                      (MOVZX32rr8 GR8 :$src), sub_16bit)>;
1229 def : Pat<(i32 (anyext GR8 :$src)), (MOVZX32rr8  GR8 :$src)>;
1230
1231 // Except for i16 -> i32 since isel expect i16 ops to be promoted to i32.
1232 def : Pat<(i32 (anyext GR16:$src)),
1233           (INSERT_SUBREG (i32 (IMPLICIT_DEF)), GR16:$src, sub_16bit)>;
1234
1235 def : Pat<(i64 (anyext GR8 :$src)),
1236           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOVZX32rr8  GR8  :$src), sub_32bit)>;
1237 def : Pat<(i64 (anyext GR16:$src)),
1238           (SUBREG_TO_REG (i64 0), (MOVZX32rr16 GR16 :$src), sub_32bit)>;
1239 def : Pat<(i64 (anyext GR32:$src)),
1240           (SUBREG_TO_REG (i64 0), GR32:$src, sub_32bit)>;
1241
1242
1243 // Any instruction that defines a 32-bit result leaves the high half of the
1244 // register. Truncate can be lowered to EXTRACT_SUBREG. CopyFromReg may
1245 // be copying from a truncate. Any other 32-bit operation will zero-extend
1246 // up to 64 bits.
1247 def def32 : PatLeaf<(i32 GR32:$src), [{
1248   return N->getOpcode() != ISD::TRUNCATE &&
1249          N->getOpcode() != TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG &&
1250          N->getOpcode() != ISD::CopyFromReg &&
1251          N->getOpcode() != ISD::AssertSext;
1252 }]>;
1253
1254 // In the case of a 32-bit def that is known to implicitly zero-extend,
1255 // we can use a SUBREG_TO_REG.
1256 def : Pat<(i64 (zext def32:$src)),
1257           (SUBREG_TO_REG (i64 0), GR32:$src, sub_32bit)>;
1258
1259 //===----------------------------------------------------------------------===//
1260 // Pattern match OR as ADD
1261 //===----------------------------------------------------------------------===//
1262
1263 // If safe, we prefer to pattern match OR as ADD at isel time. ADD can be
1264 // 3-addressified into an LEA instruction to avoid copies.  However, we also
1265 // want to finally emit these instructions as an or at the end of the code
1266 // generator to make the generated code easier to read.  To do this, we select
1267 // into "disjoint bits" pseudo ops.
1268
1269 // Treat an 'or' node is as an 'add' if the or'ed bits are known to be zero.
1270 def or_is_add : PatFrag<(ops node:$lhs, node:$rhs), (or node:$lhs, node:$rhs),[{
1271   if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1)))
1272     return CurDAG->MaskedValueIsZero(N->getOperand(0), CN->getAPIntValue());
1273
1274   APInt KnownZero0, KnownOne0;
1275   CurDAG->computeKnownBits(N->getOperand(0), KnownZero0, KnownOne0, 0);
1276   APInt KnownZero1, KnownOne1;
1277   CurDAG->computeKnownBits(N->getOperand(1), KnownZero1, KnownOne1, 0);
1278   return (~KnownZero0 & ~KnownZero1) == 0;
1279 }]>;
1280
1281
1282 // (or x1, x2) -> (add x1, x2) if two operands are known not to share bits.
1283 // Try this before the selecting to OR.
1284 let AddedComplexity = 5, SchedRW = [WriteALU] in {
1285
1286 let isConvertibleToThreeAddress = 1,
1287     Constraints = "$src1 = $dst", Defs = [EFLAGS] in {
1288 let isCommutable = 1 in {
1289 def ADD16rr_DB  : I<0, Pseudo, (outs GR16:$dst), (ins GR16:$src1, GR16:$src2),
1290                     "", // orw/addw REG, REG
1291                     [(set GR16:$dst, (or_is_add GR16:$src1, GR16:$src2))]>;
1292 def ADD32rr_DB  : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, GR32:$src2),
1293                     "", // orl/addl REG, REG
1294                     [(set GR32:$dst, (or_is_add GR32:$src1, GR32:$src2))]>;
1295 def ADD64rr_DB  : I<0, Pseudo, (outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, GR64:$src2),
1296                     "", // orq/addq REG, REG
1297                     [(set GR64:$dst, (or_is_add GR64:$src1, GR64:$src2))]>;
1298 } // isCommutable
1299
1300 // NOTE: These are order specific, we want the ri8 forms to be listed
1301 // first so that they are slightly preferred to the ri forms.
1302
1303 def ADD16ri8_DB : I<0, Pseudo,
1304                     (outs GR16:$dst), (ins GR16:$src1, i16i8imm:$src2),
1305                     "", // orw/addw REG, imm8
1306                     [(set GR16:$dst,(or_is_add GR16:$src1,i16immSExt8:$src2))]>;
1307 def ADD16ri_DB  : I<0, Pseudo, (outs GR16:$dst), (ins GR16:$src1, i16imm:$src2),
1308                     "", // orw/addw REG, imm
1309                     [(set GR16:$dst, (or_is_add GR16:$src1, imm:$src2))]>;
1310
1311 def ADD32ri8_DB : I<0, Pseudo,
1312                     (outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, i32i8imm:$src2),
1313                     "", // orl/addl REG, imm8
1314                     [(set GR32:$dst,(or_is_add GR32:$src1,i32immSExt8:$src2))]>;
1315 def ADD32ri_DB  : I<0, Pseudo, (outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, i32imm:$src2),
1316                     "", // orl/addl REG, imm
1317                     [(set GR32:$dst, (or_is_add GR32:$src1, imm:$src2))]>;
1318
1319
1320 def ADD64ri8_DB : I<0, Pseudo,
1321                     (outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64i8imm:$src2),
1322                     "", // orq/addq REG, imm8
1323                     [(set GR64:$dst, (or_is_add GR64:$src1,
1324                                                 i64immSExt8:$src2))]>;
1325 def ADD64ri32_DB : I<0, Pseudo,
1326                      (outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64i32imm:$src2),
1327                       "", // orq/addq REG, imm
1328                       [(set GR64:$dst, (or_is_add GR64:$src1,
1329                                                   i64immSExt32:$src2))]>;
1330 }
1331 } // AddedComplexity, SchedRW
1332
1333
1334 //===----------------------------------------------------------------------===//
1335 // Some peepholes
1336 //===----------------------------------------------------------------------===//
1337
1338 // Odd encoding trick: -128 fits into an 8-bit immediate field while
1339 // +128 doesn't, so in this special case use a sub instead of an add.
1340 def : Pat<(add GR16:$src1, 128),
1341           (SUB16ri8 GR16:$src1, -128)>;
1342 def : Pat<(store (add (loadi16 addr:$dst), 128), addr:$dst),
1343           (SUB16mi8 addr:$dst, -128)>;
1344
1345 def : Pat<(add GR32:$src1, 128),
1346           (SUB32ri8 GR32:$src1, -128)>;
1347 def : Pat<(store (add (loadi32 addr:$dst), 128), addr:$dst),
1348           (SUB32mi8 addr:$dst, -128)>;
1349
1350 def : Pat<(add GR64:$src1, 128),
1351           (SUB64ri8 GR64:$src1, -128)>;
1352 def : Pat<(store (add (loadi64 addr:$dst), 128), addr:$dst),
1353           (SUB64mi8 addr:$dst, -128)>;
1354
1355 // The same trick applies for 32-bit immediate fields in 64-bit
1356 // instructions.
1357 def : Pat<(add GR64:$src1, 0x0000000080000000),
1358           (SUB64ri32 GR64:$src1, 0xffffffff80000000)>;
1359 def : Pat<(store (add (loadi64 addr:$dst), 0x0000000080000000), addr:$dst),
1360           (SUB64mi32 addr:$dst, 0xffffffff80000000)>;
1361
1362 // To avoid needing to materialize an immediate in a register, use a 32-bit and
1363 // with implicit zero-extension instead of a 64-bit and if the immediate has at
1364 // least 32 bits of leading zeros. If in addition the last 32 bits can be
1365 // represented with a sign extension of a 8 bit constant, use that.
1366 // This can also reduce instruction size by eliminating the need for the REX
1367 // prefix.
1368
1369 // AddedComplexity is needed to give priority over i64immSExt8 and i64immSExt32.
1370 let AddedComplexity = 1 in {
1371 def : Pat<(and GR64:$src, i64immZExt32SExt8:$imm),
1372           (SUBREG_TO_REG
1373             (i64 0),
1374             (AND32ri8
1375               (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_32bit),
1376               (i32 (GetLo8XForm imm:$imm))),
1377             sub_32bit)>;
1378
1379 def : Pat<(and GR64:$src, i64immZExt32:$imm),
1380           (SUBREG_TO_REG
1381             (i64 0),
1382             (AND32ri
1383               (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_32bit),
1384               (i32 (GetLo32XForm imm:$imm))),
1385             sub_32bit)>;
1386 } // AddedComplexity = 1
1387
1388
1389 // AddedComplexity is needed due to the increased complexity on the
1390 // i64immZExt32SExt8 and i64immZExt32 patterns above. Applying this to all
1391 // the MOVZX patterns keeps thems together in DAGIsel tables.
1392 let AddedComplexity = 1 in {
1393 // r & (2^16-1) ==> movz
1394 def : Pat<(and GR32:$src1, 0xffff),
1395           (MOVZX32rr16 (EXTRACT_SUBREG GR32:$src1, sub_16bit))>;
1396 // r & (2^8-1) ==> movz
1397 def : Pat<(and GR32:$src1, 0xff),
1398           (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src1,
1399                                                              GR32_ABCD)),
1400                                       sub_8bit))>,
1401       Requires<[Not64BitMode]>;
1402 // r & (2^8-1) ==> movz
1403 def : Pat<(and GR16:$src1, 0xff),
1404            (EXTRACT_SUBREG (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG
1405             (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src1, GR16_ABCD)), sub_8bit)),
1406              sub_16bit)>,
1407       Requires<[Not64BitMode]>;
1408
1409 // r & (2^32-1) ==> movz
1410 def : Pat<(and GR64:$src, 0x00000000FFFFFFFF),
1411           (SUBREG_TO_REG (i64 0),
1412                          (MOV32rr (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_32bit)),
1413                          sub_32bit)>;
1414 // r & (2^16-1) ==> movz
1415 def : Pat<(and GR64:$src, 0xffff),
1416           (SUBREG_TO_REG (i64 0),
1417                       (MOVZX32rr16 (i16 (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_16bit))),
1418                       sub_32bit)>;
1419 // r & (2^8-1) ==> movz
1420 def : Pat<(and GR64:$src, 0xff),
1421           (SUBREG_TO_REG (i64 0),
1422                          (MOVZX32rr8 (i8 (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_8bit))),
1423                          sub_32bit)>;
1424 // r & (2^8-1) ==> movz
1425 def : Pat<(and GR32:$src1, 0xff),
1426            (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG GR32:$src1, sub_8bit))>,
1427       Requires<[In64BitMode]>;
1428 // r & (2^8-1) ==> movz
1429 def : Pat<(and GR16:$src1, 0xff),
1430            (EXTRACT_SUBREG (MOVZX32rr8 (i8
1431             (EXTRACT_SUBREG GR16:$src1, sub_8bit))), sub_16bit)>,
1432       Requires<[In64BitMode]>;
1433 } // AddedComplexity = 1
1434
1435
1436 // sext_inreg patterns
1437 def : Pat<(sext_inreg GR32:$src, i16),
1438           (MOVSX32rr16 (EXTRACT_SUBREG GR32:$src, sub_16bit))>;
1439 def : Pat<(sext_inreg GR32:$src, i8),
1440           (MOVSX32rr8 (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src,
1441                                                              GR32_ABCD)),
1442                                       sub_8bit))>,
1443       Requires<[Not64BitMode]>;
1444
1445 def : Pat<(sext_inreg GR16:$src, i8),
1446            (EXTRACT_SUBREG (i32 (MOVSX32rr8 (EXTRACT_SUBREG
1447             (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)), sub_8bit))),
1448              sub_16bit)>,
1449       Requires<[Not64BitMode]>;
1450
1451 def : Pat<(sext_inreg GR64:$src, i32),
1452           (MOVSX64rr32 (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_32bit))>;
1453 def : Pat<(sext_inreg GR64:$src, i16),
1454           (MOVSX64rr16 (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_16bit))>;
1455 def : Pat<(sext_inreg GR64:$src, i8),
1456           (MOVSX64rr8 (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_8bit))>;
1457 def : Pat<(sext_inreg GR32:$src, i8),
1458           (MOVSX32rr8 (EXTRACT_SUBREG GR32:$src, sub_8bit))>,
1459       Requires<[In64BitMode]>;
1460 def : Pat<(sext_inreg GR16:$src, i8),
1461            (EXTRACT_SUBREG (MOVSX32rr8
1462             (EXTRACT_SUBREG GR16:$src, sub_8bit)), sub_16bit)>,
1463       Requires<[In64BitMode]>;
1464
1465 // sext, sext_load, zext, zext_load
1466 def: Pat<(i16 (sext GR8:$src)),
1467           (EXTRACT_SUBREG (MOVSX32rr8 GR8:$src), sub_16bit)>;
1468 def: Pat<(sextloadi16i8 addr:$src),
1469           (EXTRACT_SUBREG (MOVSX32rm8 addr:$src), sub_16bit)>;
1470 def: Pat<(i16 (zext GR8:$src)),
1471           (EXTRACT_SUBREG (MOVZX32rr8 GR8:$src), sub_16bit)>;
1472 def: Pat<(zextloadi16i8 addr:$src),
1473           (EXTRACT_SUBREG (MOVZX32rm8 addr:$src), sub_16bit)>;
1474
1475 // trunc patterns
1476 def : Pat<(i16 (trunc GR32:$src)),
1477           (EXTRACT_SUBREG GR32:$src, sub_16bit)>;
1478 def : Pat<(i8 (trunc GR32:$src)),
1479           (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src, GR32_ABCD)),
1480                           sub_8bit)>,
1481       Requires<[Not64BitMode]>;
1482 def : Pat<(i8 (trunc GR16:$src)),
1483           (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1484                           sub_8bit)>,
1485       Requires<[Not64BitMode]>;
1486 def : Pat<(i32 (trunc GR64:$src)),
1487           (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_32bit)>;
1488 def : Pat<(i16 (trunc GR64:$src)),
1489           (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_16bit)>;
1490 def : Pat<(i8 (trunc GR64:$src)),
1491           (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, sub_8bit)>;
1492 def : Pat<(i8 (trunc GR32:$src)),
1493           (EXTRACT_SUBREG GR32:$src, sub_8bit)>,
1494       Requires<[In64BitMode]>;
1495 def : Pat<(i8 (trunc GR16:$src)),
1496           (EXTRACT_SUBREG GR16:$src, sub_8bit)>,
1497       Requires<[In64BitMode]>;
1498
1499 // h-register tricks
1500 def : Pat<(i8 (trunc (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1501           (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1502                           sub_8bit_hi)>,
1503       Requires<[Not64BitMode]>;
1504 def : Pat<(i8 (trunc (srl_su (i32 (anyext GR16:$src)), (i8 8)))),
1505           (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1506                           sub_8bit_hi)>,
1507       Requires<[Not64BitMode]>;
1508 def : Pat<(i8 (trunc (srl_su GR32:$src, (i8 8)))),
1509           (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src, GR32_ABCD)),
1510                           sub_8bit_hi)>,
1511       Requires<[Not64BitMode]>;
1512 def : Pat<(srl GR16:$src, (i8 8)),
1513           (EXTRACT_SUBREG
1514             (MOVZX32rr8
1515               (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1516                               sub_8bit_hi)),
1517             sub_16bit)>,
1518       Requires<[Not64BitMode]>;
1519 def : Pat<(i32 (zext (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1520           (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src,
1521                                                              GR16_ABCD)),
1522                                       sub_8bit_hi))>,
1523       Requires<[Not64BitMode]>;
1524 def : Pat<(i32 (anyext (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1525           (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src,
1526                                                              GR16_ABCD)),
1527                                       sub_8bit_hi))>,
1528       Requires<[Not64BitMode]>;
1529 def : Pat<(and (srl_su GR32:$src, (i8 8)), (i32 255)),
1530           (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src,
1531                                                              GR32_ABCD)),
1532                                       sub_8bit_hi))>,
1533       Requires<[Not64BitMode]>;
1534 def : Pat<(srl (and_su GR32:$src, 0xff00), (i8 8)),
1535           (MOVZX32rr8 (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src,
1536                                                              GR32_ABCD)),
1537                                       sub_8bit_hi))>,
1538       Requires<[Not64BitMode]>;
1539
1540 // h-register tricks.
1541 // For now, be conservative on x86-64 and use an h-register extract only if the
1542 // value is immediately zero-extended or stored, which are somewhat common
1543 // cases. This uses a bunch of code to prevent a register requiring a REX prefix
1544 // from being allocated in the same instruction as the h register, as there's
1545 // currently no way to describe this requirement to the register allocator.
1546
1547 // h-register extract and zero-extend.
1548 def : Pat<(and (srl_su GR64:$src, (i8 8)), (i64 255)),
1549           (SUBREG_TO_REG
1550             (i64 0),
1551             (MOVZX32_NOREXrr8
1552               (EXTRACT_SUBREG (i64 (COPY_TO_REGCLASS GR64:$src, GR64_ABCD)),
1553                               sub_8bit_hi)),
1554             sub_32bit)>;
1555 def : Pat<(and (srl_su GR32:$src, (i8 8)), (i32 255)),
1556           (MOVZX32_NOREXrr8
1557             (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src, GR32_ABCD)),
1558                             sub_8bit_hi))>,
1559       Requires<[In64BitMode]>;
1560 def : Pat<(srl (and_su GR32:$src, 0xff00), (i8 8)),
1561           (MOVZX32_NOREXrr8 (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src,
1562                                                                    GR32_ABCD)),
1563                                              sub_8bit_hi))>,
1564       Requires<[In64BitMode]>;
1565 def : Pat<(srl GR16:$src, (i8 8)),
1566           (EXTRACT_SUBREG
1567             (MOVZX32_NOREXrr8
1568               (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1569                               sub_8bit_hi)),
1570             sub_16bit)>,
1571       Requires<[In64BitMode]>;
1572 def : Pat<(i32 (zext (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1573           (MOVZX32_NOREXrr8
1574             (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1575                             sub_8bit_hi))>,
1576       Requires<[In64BitMode]>;
1577 def : Pat<(i32 (anyext (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1578           (MOVZX32_NOREXrr8
1579             (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1580                             sub_8bit_hi))>,
1581       Requires<[In64BitMode]>;
1582 def : Pat<(i64 (zext (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1583           (SUBREG_TO_REG
1584             (i64 0),
1585             (MOVZX32_NOREXrr8
1586               (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1587                               sub_8bit_hi)),
1588             sub_32bit)>;
1589 def : Pat<(i64 (anyext (srl_su GR16:$src, (i8 8)))),
1590           (SUBREG_TO_REG
1591             (i64 0),
1592             (MOVZX32_NOREXrr8
1593               (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1594                               sub_8bit_hi)),
1595             sub_32bit)>;
1596
1597 // h-register extract and store.
1598 def : Pat<(store (i8 (trunc_su (srl_su GR64:$src, (i8 8)))), addr:$dst),
1599           (MOV8mr_NOREX
1600             addr:$dst,
1601             (EXTRACT_SUBREG (i64 (COPY_TO_REGCLASS GR64:$src, GR64_ABCD)),
1602                             sub_8bit_hi))>;
1603 def : Pat<(store (i8 (trunc_su (srl_su GR32:$src, (i8 8)))), addr:$dst),
1604           (MOV8mr_NOREX
1605             addr:$dst,
1606             (EXTRACT_SUBREG (i32 (COPY_TO_REGCLASS GR32:$src, GR32_ABCD)),
1607                             sub_8bit_hi))>,
1608       Requires<[In64BitMode]>;
1609 def : Pat<(store (i8 (trunc_su (srl_su GR16:$src, (i8 8)))), addr:$dst),
1610           (MOV8mr_NOREX
1611             addr:$dst,
1612             (EXTRACT_SUBREG (i16 (COPY_TO_REGCLASS GR16:$src, GR16_ABCD)),
1613                             sub_8bit_hi))>,
1614       Requires<[In64BitMode]>;
1615
1616
1617 // (shl x, 1) ==> (add x, x)
1618 // Note that if x is undef (immediate or otherwise), we could theoretically
1619 // end up with the two uses of x getting different values, producing a result
1620 // where the least significant bit is not 0. However, the probability of this
1621 // happening is considered low enough that this is officially not a
1622 // "real problem".
1623 def : Pat<(shl GR8 :$src1, (i8 1)), (ADD8rr  GR8 :$src1, GR8 :$src1)>;
1624 def : Pat<(shl GR16:$src1, (i8 1)), (ADD16rr GR16:$src1, GR16:$src1)>;
1625 def : Pat<(shl GR32:$src1, (i8 1)), (ADD32rr GR32:$src1, GR32:$src1)>;
1626 def : Pat<(shl GR64:$src1, (i8 1)), (ADD64rr GR64:$src1, GR64:$src1)>;
1627
1628 // Helper imms that check if a mask doesn't change significant shift bits.
1629 def immShift32 : ImmLeaf<i8, [{
1630   return countTrailingOnes<uint64_t>(Imm) >= 5;
1631 }]>;
1632 def immShift64 : ImmLeaf<i8, [{
1633   return countTrailingOnes<uint64_t>(Imm) >= 6;
1634 }]>;
1635
1636 // Shift amount is implicitly masked.
1637 multiclass MaskedShiftAmountPats<SDNode frag, string name> {
1638   // (shift x (and y, 31)) ==> (shift x, y)
1639   def : Pat<(frag GR8:$src1, (and CL, immShift32)),
1640             (!cast<Instruction>(name # "8rCL") GR8:$src1)>;
1641   def : Pat<(frag GR16:$src1, (and CL, immShift32)),
1642             (!cast<Instruction>(name # "16rCL") GR16:$src1)>;
1643   def : Pat<(frag GR32:$src1, (and CL, immShift32)),
1644             (!cast<Instruction>(name # "32rCL") GR32:$src1)>;
1645   def : Pat<(store (frag (loadi8 addr:$dst), (and CL, immShift32)), addr:$dst),
1646             (!cast<Instruction>(name # "8mCL") addr:$dst)>;
1647   def : Pat<(store (frag (loadi16 addr:$dst), (and CL, immShift32)), addr:$dst),
1648             (!cast<Instruction>(name # "16mCL") addr:$dst)>;
1649   def : Pat<(store (frag (loadi32 addr:$dst), (and CL, immShift32)), addr:$dst),
1650             (!cast<Instruction>(name # "32mCL") addr:$dst)>;
1651
1652   // (shift x (and y, 63)) ==> (shift x, y)
1653   def : Pat<(frag GR64:$src1, (and CL, immShift64)),
1654             (!cast<Instruction>(name # "64rCL") GR64:$src1)>;
1655   def : Pat<(store (frag (loadi64 addr:$dst), (and CL, 63)), addr:$dst),
1656             (!cast<Instruction>(name # "64mCL") addr:$dst)>;
1657 }
1658
1659 defm : MaskedShiftAmountPats<shl, "SHL">;
1660 defm : MaskedShiftAmountPats<srl, "SHR">;
1661 defm : MaskedShiftAmountPats<sra, "SAR">;
1662 defm : MaskedShiftAmountPats<rotl, "ROL">;
1663 defm : MaskedShiftAmountPats<rotr, "ROR">;
1664
1665 // Double shift amount is implicitly masked.
1666 multiclass MaskedDoubleShiftAmountPats<SDNode frag, string name> {
1667   // (shift x (and y, 31)) ==> (shift x, y)
1668   def : Pat<(frag GR16:$src1, GR16:$src2, (and CL, immShift32)),
1669             (!cast<Instruction>(name # "16rrCL") GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1670   def : Pat<(frag GR32:$src1, GR32:$src2, (and CL, immShift32)),
1671             (!cast<Instruction>(name # "32rrCL") GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1672
1673   // (shift x (and y, 63)) ==> (shift x, y)
1674   def : Pat<(frag GR64:$src1, GR64:$src2, (and CL, immShift64)),
1675             (!cast<Instruction>(name # "64rrCL") GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1676 }
1677
1678 defm : MaskedDoubleShiftAmountPats<X86shld, "SHLD">;
1679 defm : MaskedDoubleShiftAmountPats<X86shrd, "SHRD">;
1680
1681 // (anyext (setcc_carry)) -> (setcc_carry)
1682 def : Pat<(i16 (anyext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
1683           (SETB_C16r)>;
1684 def : Pat<(i32 (anyext (i8 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
1685           (SETB_C32r)>;
1686 def : Pat<(i32 (anyext (i16 (X86setcc_c X86_COND_B, EFLAGS)))),
1687           (SETB_C32r)>;
1688
1689 //===----------------------------------------------------------------------===//
1690 // EFLAGS-defining Patterns
1691 //===----------------------------------------------------------------------===//
1692
1693 // add reg, reg
1694 def : Pat<(add GR8 :$src1, GR8 :$src2), (ADD8rr  GR8 :$src1, GR8 :$src2)>;
1695 def : Pat<(add GR16:$src1, GR16:$src2), (ADD16rr GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1696 def : Pat<(add GR32:$src1, GR32:$src2), (ADD32rr GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1697
1698 // add reg, mem
1699 def : Pat<(add GR8:$src1, (loadi8 addr:$src2)),
1700           (ADD8rm GR8:$src1, addr:$src2)>;
1701 def : Pat<(add GR16:$src1, (loadi16 addr:$src2)),
1702           (ADD16rm GR16:$src1, addr:$src2)>;
1703 def : Pat<(add GR32:$src1, (loadi32 addr:$src2)),
1704           (ADD32rm GR32:$src1, addr:$src2)>;
1705
1706 // add reg, imm
1707 def : Pat<(add GR8 :$src1, imm:$src2), (ADD8ri  GR8:$src1 , imm:$src2)>;
1708 def : Pat<(add GR16:$src1, imm:$src2), (ADD16ri GR16:$src1, imm:$src2)>;
1709 def : Pat<(add GR32:$src1, imm:$src2), (ADD32ri GR32:$src1, imm:$src2)>;
1710 def : Pat<(add GR16:$src1, i16immSExt8:$src2),
1711           (ADD16ri8 GR16:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1712 def : Pat<(add GR32:$src1, i32immSExt8:$src2),
1713           (ADD32ri8 GR32:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1714
1715 // sub reg, reg
1716 def : Pat<(sub GR8 :$src1, GR8 :$src2), (SUB8rr  GR8 :$src1, GR8 :$src2)>;
1717 def : Pat<(sub GR16:$src1, GR16:$src2), (SUB16rr GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1718 def : Pat<(sub GR32:$src1, GR32:$src2), (SUB32rr GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1719
1720 // sub reg, mem
1721 def : Pat<(sub GR8:$src1, (loadi8 addr:$src2)),
1722           (SUB8rm GR8:$src1, addr:$src2)>;
1723 def : Pat<(sub GR16:$src1, (loadi16 addr:$src2)),
1724           (SUB16rm GR16:$src1, addr:$src2)>;
1725 def : Pat<(sub GR32:$src1, (loadi32 addr:$src2)),
1726           (SUB32rm GR32:$src1, addr:$src2)>;
1727
1728 // sub reg, imm
1729 def : Pat<(sub GR8:$src1, imm:$src2),
1730           (SUB8ri GR8:$src1, imm:$src2)>;
1731 def : Pat<(sub GR16:$src1, imm:$src2),
1732           (SUB16ri GR16:$src1, imm:$src2)>;
1733 def : Pat<(sub GR32:$src1, imm:$src2),
1734           (SUB32ri GR32:$src1, imm:$src2)>;
1735 def : Pat<(sub GR16:$src1, i16immSExt8:$src2),
1736           (SUB16ri8 GR16:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1737 def : Pat<(sub GR32:$src1, i32immSExt8:$src2),
1738           (SUB32ri8 GR32:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1739
1740 // sub 0, reg
1741 def : Pat<(X86sub_flag 0, GR8 :$src), (NEG8r  GR8 :$src)>;
1742 def : Pat<(X86sub_flag 0, GR16:$src), (NEG16r GR16:$src)>;
1743 def : Pat<(X86sub_flag 0, GR32:$src), (NEG32r GR32:$src)>;
1744 def : Pat<(X86sub_flag 0, GR64:$src), (NEG64r GR64:$src)>;
1745
1746 // mul reg, reg
1747 def : Pat<(mul GR16:$src1, GR16:$src2),
1748           (IMUL16rr GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1749 def : Pat<(mul GR32:$src1, GR32:$src2),
1750           (IMUL32rr GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1751
1752 // mul reg, mem
1753 def : Pat<(mul GR16:$src1, (loadi16 addr:$src2)),
1754           (IMUL16rm GR16:$src1, addr:$src2)>;
1755 def : Pat<(mul GR32:$src1, (loadi32 addr:$src2)),
1756           (IMUL32rm GR32:$src1, addr:$src2)>;
1757
1758 // mul reg, imm
1759 def : Pat<(mul GR16:$src1, imm:$src2),
1760           (IMUL16rri GR16:$src1, imm:$src2)>;
1761 def : Pat<(mul GR32:$src1, imm:$src2),
1762           (IMUL32rri GR32:$src1, imm:$src2)>;
1763 def : Pat<(mul GR16:$src1, i16immSExt8:$src2),
1764           (IMUL16rri8 GR16:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1765 def : Pat<(mul GR32:$src1, i32immSExt8:$src2),
1766           (IMUL32rri8 GR32:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1767
1768 // reg = mul mem, imm
1769 def : Pat<(mul (loadi16 addr:$src1), imm:$src2),
1770           (IMUL16rmi addr:$src1, imm:$src2)>;
1771 def : Pat<(mul (loadi32 addr:$src1), imm:$src2),
1772           (IMUL32rmi addr:$src1, imm:$src2)>;
1773 def : Pat<(mul (loadi16 addr:$src1), i16immSExt8:$src2),
1774           (IMUL16rmi8 addr:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1775 def : Pat<(mul (loadi32 addr:$src1), i32immSExt8:$src2),
1776           (IMUL32rmi8 addr:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1777
1778 // Patterns for nodes that do not produce flags, for instructions that do.
1779
1780 // addition
1781 def : Pat<(add GR64:$src1, GR64:$src2),
1782           (ADD64rr GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1783 def : Pat<(add GR64:$src1, i64immSExt8:$src2),
1784           (ADD64ri8 GR64:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1785 def : Pat<(add GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
1786           (ADD64ri32 GR64:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1787 def : Pat<(add GR64:$src1, (loadi64 addr:$src2)),
1788           (ADD64rm GR64:$src1, addr:$src2)>;
1789
1790 // subtraction
1791 def : Pat<(sub GR64:$src1, GR64:$src2),
1792           (SUB64rr GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1793 def : Pat<(sub GR64:$src1, (loadi64 addr:$src2)),
1794           (SUB64rm GR64:$src1, addr:$src2)>;
1795 def : Pat<(sub GR64:$src1, i64immSExt8:$src2),
1796           (SUB64ri8 GR64:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1797 def : Pat<(sub GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
1798           (SUB64ri32 GR64:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1799
1800 // Multiply
1801 def : Pat<(mul GR64:$src1, GR64:$src2),
1802           (IMUL64rr GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1803 def : Pat<(mul GR64:$src1, (loadi64 addr:$src2)),
1804           (IMUL64rm GR64:$src1, addr:$src2)>;
1805 def : Pat<(mul GR64:$src1, i64immSExt8:$src2),
1806           (IMUL64rri8 GR64:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1807 def : Pat<(mul GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
1808           (IMUL64rri32 GR64:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1809 def : Pat<(mul (loadi64 addr:$src1), i64immSExt8:$src2),
1810           (IMUL64rmi8 addr:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1811 def : Pat<(mul (loadi64 addr:$src1), i64immSExt32:$src2),
1812           (IMUL64rmi32 addr:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1813
1814 // Increment/Decrement reg.
1815 // Do not make INC/DEC if it is slow
1816 let Predicates = [NotSlowIncDec] in {
1817   def : Pat<(add GR8:$src, 1),   (INC8r GR8:$src)>;
1818   def : Pat<(add GR16:$src, 1),  (INC16r GR16:$src)>;
1819   def : Pat<(add GR32:$src, 1),  (INC32r GR32:$src)>;
1820   def : Pat<(add GR64:$src, 1),  (INC64r GR64:$src)>;
1821   def : Pat<(add GR8:$src, -1),  (DEC8r GR8:$src)>;
1822   def : Pat<(add GR16:$src, -1), (DEC16r GR16:$src)>;
1823   def : Pat<(add GR32:$src, -1), (DEC32r GR32:$src)>;
1824   def : Pat<(add GR64:$src, -1), (DEC64r GR64:$src)>;
1825 }
1826
1827 // or reg/reg.
1828 def : Pat<(or GR8 :$src1, GR8 :$src2), (OR8rr  GR8 :$src1, GR8 :$src2)>;
1829 def : Pat<(or GR16:$src1, GR16:$src2), (OR16rr GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1830 def : Pat<(or GR32:$src1, GR32:$src2), (OR32rr GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1831 def : Pat<(or GR64:$src1, GR64:$src2), (OR64rr GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1832
1833 // or reg/mem
1834 def : Pat<(or GR8:$src1, (loadi8 addr:$src2)),
1835           (OR8rm GR8:$src1, addr:$src2)>;
1836 def : Pat<(or GR16:$src1, (loadi16 addr:$src2)),
1837           (OR16rm GR16:$src1, addr:$src2)>;
1838 def : Pat<(or GR32:$src1, (loadi32 addr:$src2)),
1839           (OR32rm GR32:$src1, addr:$src2)>;
1840 def : Pat<(or GR64:$src1, (loadi64 addr:$src2)),
1841           (OR64rm GR64:$src1, addr:$src2)>;
1842
1843 // or reg/imm
1844 def : Pat<(or GR8:$src1 , imm:$src2), (OR8ri  GR8 :$src1, imm:$src2)>;
1845 def : Pat<(or GR16:$src1, imm:$src2), (OR16ri GR16:$src1, imm:$src2)>;
1846 def : Pat<(or GR32:$src1, imm:$src2), (OR32ri GR32:$src1, imm:$src2)>;
1847 def : Pat<(or GR16:$src1, i16immSExt8:$src2),
1848           (OR16ri8 GR16:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1849 def : Pat<(or GR32:$src1, i32immSExt8:$src2),
1850           (OR32ri8 GR32:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1851 def : Pat<(or GR64:$src1, i64immSExt8:$src2),
1852           (OR64ri8 GR64:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1853 def : Pat<(or GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
1854           (OR64ri32 GR64:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1855
1856 // xor reg/reg
1857 def : Pat<(xor GR8 :$src1, GR8 :$src2), (XOR8rr  GR8 :$src1, GR8 :$src2)>;
1858 def : Pat<(xor GR16:$src1, GR16:$src2), (XOR16rr GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1859 def : Pat<(xor GR32:$src1, GR32:$src2), (XOR32rr GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1860 def : Pat<(xor GR64:$src1, GR64:$src2), (XOR64rr GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1861
1862 // xor reg/mem
1863 def : Pat<(xor GR8:$src1, (loadi8 addr:$src2)),
1864           (XOR8rm GR8:$src1, addr:$src2)>;
1865 def : Pat<(xor GR16:$src1, (loadi16 addr:$src2)),
1866           (XOR16rm GR16:$src1, addr:$src2)>;
1867 def : Pat<(xor GR32:$src1, (loadi32 addr:$src2)),
1868           (XOR32rm GR32:$src1, addr:$src2)>;
1869 def : Pat<(xor GR64:$src1, (loadi64 addr:$src2)),
1870           (XOR64rm GR64:$src1, addr:$src2)>;
1871
1872 // xor reg/imm
1873 def : Pat<(xor GR8:$src1, imm:$src2),
1874           (XOR8ri GR8:$src1, imm:$src2)>;
1875 def : Pat<(xor GR16:$src1, imm:$src2),
1876           (XOR16ri GR16:$src1, imm:$src2)>;
1877 def : Pat<(xor GR32:$src1, imm:$src2),
1878           (XOR32ri GR32:$src1, imm:$src2)>;
1879 def : Pat<(xor GR16:$src1, i16immSExt8:$src2),
1880           (XOR16ri8 GR16:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1881 def : Pat<(xor GR32:$src1, i32immSExt8:$src2),
1882           (XOR32ri8 GR32:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1883 def : Pat<(xor GR64:$src1, i64immSExt8:$src2),
1884           (XOR64ri8 GR64:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1885 def : Pat<(xor GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
1886           (XOR64ri32 GR64:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1887
1888 // and reg/reg
1889 def : Pat<(and GR8 :$src1, GR8 :$src2), (AND8rr  GR8 :$src1, GR8 :$src2)>;
1890 def : Pat<(and GR16:$src1, GR16:$src2), (AND16rr GR16:$src1, GR16:$src2)>;
1891 def : Pat<(and GR32:$src1, GR32:$src2), (AND32rr GR32:$src1, GR32:$src2)>;
1892 def : Pat<(and GR64:$src1, GR64:$src2), (AND64rr GR64:$src1, GR64:$src2)>;
1893
1894 // and reg/mem
1895 def : Pat<(and GR8:$src1, (loadi8 addr:$src2)),
1896           (AND8rm GR8:$src1, addr:$src2)>;
1897 def : Pat<(and GR16:$src1, (loadi16 addr:$src2)),
1898           (AND16rm GR16:$src1, addr:$src2)>;
1899 def : Pat<(and GR32:$src1, (loadi32 addr:$src2)),
1900           (AND32rm GR32:$src1, addr:$src2)>;
1901 def : Pat<(and GR64:$src1, (loadi64 addr:$src2)),
1902           (AND64rm GR64:$src1, addr:$src2)>;
1903
1904 // and reg/imm
1905 def : Pat<(and GR8:$src1, imm:$src2),
1906           (AND8ri GR8:$src1, imm:$src2)>;
1907 def : Pat<(and GR16:$src1, imm:$src2),
1908           (AND16ri GR16:$src1, imm:$src2)>;
1909 def : Pat<(and GR32:$src1, imm:$src2),
1910           (AND32ri GR32:$src1, imm:$src2)>;
1911 def : Pat<(and GR16:$src1, i16immSExt8:$src2),
1912           (AND16ri8 GR16:$src1, i16immSExt8:$src2)>;
1913 def : Pat<(and GR32:$src1, i32immSExt8:$src2),
1914           (AND32ri8 GR32:$src1, i32immSExt8:$src2)>;
1915 def : Pat<(and GR64:$src1, i64immSExt8:$src2),
1916           (AND64ri8 GR64:$src1, i64immSExt8:$src2)>;
1917 def : Pat<(and GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
1918           (AND64ri32 GR64:$src1, i64immSExt32:$src2)>;
1919
1920 // Bit scan instruction patterns to match explicit zero-undef behavior.
1921 def : Pat<(cttz_zero_undef GR16:$src), (BSF16rr GR16:$src)>;
1922 def : Pat<(cttz_zero_undef GR32:$src), (BSF32rr GR32:$src)>;
1923 def : Pat<(cttz_zero_undef GR64:$src), (BSF64rr GR64:$src)>;
1924 def : Pat<(cttz_zero_undef (loadi16 addr:$src)), (BSF16rm addr:$src)>;
1925 def : Pat<(cttz_zero_undef (loadi32 addr:$src)), (BSF32rm addr:$src)>;
1926 def : Pat<(cttz_zero_undef (loadi64 addr:$src)), (BSF64rm addr:$src)>;
1927
1928 // When HasMOVBE is enabled it is possible to get a non-legalized
1929 // register-register 16 bit bswap. This maps it to a ROL instruction.
1930 let Predicates = [HasMOVBE] in {
1931  def : Pat<(bswap GR16:$src), (ROL16ri GR16:$src, (i8 8))>;
1932 }