contrib/llvm-project/llvm/lib/Analysis/TargetTransformInfo.cpp

   1 //===- llvm/Analysis/TargetTransformInfo.cpp ------------------------------===//
   2 //
   3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
   4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
   5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
   6 //
   7 //===----------------------------------------------------------------------===//
   8
   9 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
  10 #include "llvm/Analysis/CFG.h"
  11 #include "llvm/Analysis/LoopIterator.h"
  12 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfoImpl.h"
  13 #include "llvm/IR/CFG.h"
  14 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  15 #include "llvm/IR/Dominators.h"
  16 #include "llvm/IR/Instruction.h"
  17 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  18 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  19 #include "llvm/IR/Module.h"
  20 #include "llvm/IR/Operator.h"
  21 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  22 #include "llvm/InitializePasses.h"
  23 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  24 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  25 #include <utility>
  26
  27 using namespace llvm;
  28 using namespace PatternMatch;
  29
  30 #define DEBUG_TYPE "tti"
  31
  32 static cl::opt<bool> EnableReduxCost("costmodel-reduxcost", cl::init(false),
  33                                      cl::Hidden,
  34                                      cl::desc("Recognize reduction patterns."));
  35
  36 namespace {
  37 /// No-op implementation of the TTI interface using the utility base
  38 /// classes.
  39 ///
  40 /// This is used when no target specific information is available.
  41 struct NoTTIImpl : TargetTransformInfoImplCRTPBase<NoTTIImpl> {
  42   explicit NoTTIImpl(const DataLayout &DL)
  43       : TargetTransformInfoImplCRTPBase<NoTTIImpl>(DL) {}
  44 };
  45 } // namespace
  46
  47 bool HardwareLoopInfo::canAnalyze(LoopInfo &LI) {
  48   // If the loop has irreducible control flow, it can not be converted to
  49   // Hardware loop.
  50   LoopBlocksRPO RPOT(L);
  51   RPOT.perform(&LI);
  52   if (containsIrreducibleCFG<const BasicBlock *>(RPOT, LI))
  53     return false;
  54   return true;
  55 }
  56
  57 IntrinsicCostAttributes::IntrinsicCostAttributes(const IntrinsicInst &I) :
  58     II(&I), RetTy(I.getType()), IID(I.getIntrinsicID()) {
  59
  60  FunctionType *FTy = I.getCalledFunction()->getFunctionType();
  61  ParamTys.insert(ParamTys.begin(), FTy->param_begin(), FTy->param_end());
  62  Arguments.insert(Arguments.begin(), I.arg_begin(), I.arg_end());
  63  if (auto *FPMO = dyn_cast<FPMathOperator>(&I))
  64    FMF = FPMO->getFastMathFlags();
  65 }
  66
  67 IntrinsicCostAttributes::IntrinsicCostAttributes(Intrinsic::ID Id,
  68                                                  const CallBase &CI) :
  69   II(dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI)),  RetTy(CI.getType()), IID(Id) {
  70
  71   if (const auto *FPMO = dyn_cast<FPMathOperator>(&CI))
  72     FMF = FPMO->getFastMathFlags();
  73
  74   FunctionType *FTy =
  75     CI.getCalledFunction()->getFunctionType();
  76   ParamTys.insert(ParamTys.begin(), FTy->param_begin(), FTy->param_end());
  77 }
  78
  79 IntrinsicCostAttributes::IntrinsicCostAttributes(Intrinsic::ID Id,
  80                                                  const CallBase &CI,
  81                                                  unsigned Factor) :
  82     RetTy(CI.getType()), IID(Id), VF(Factor) {
  83
  84   if (auto *FPMO = dyn_cast<FPMathOperator>(&CI))
  85     FMF = FPMO->getFastMathFlags();
  86
  87   Arguments.insert(Arguments.begin(), CI.arg_begin(), CI.arg_end());
  88   FunctionType *FTy =
  89     CI.getCalledFunction()->getFunctionType();
  90   ParamTys.insert(ParamTys.begin(), FTy->param_begin(), FTy->param_end());
  91 }
  92
  93 IntrinsicCostAttributes::IntrinsicCostAttributes(Intrinsic::ID Id,
  94                                                  const CallBase &CI,
  95                                                  unsigned Factor,
  96                                                  unsigned ScalarCost) :
  97     RetTy(CI.getType()), IID(Id), VF(Factor), ScalarizationCost(ScalarCost) {
  98
  99   if (const auto *FPMO = dyn_cast<FPMathOperator>(&CI))
 100     FMF = FPMO->getFastMathFlags();
 101
 102   Arguments.insert(Arguments.begin(), CI.arg_begin(), CI.arg_end());
 103   FunctionType *FTy =
 104     CI.getCalledFunction()->getFunctionType();
 105   ParamTys.insert(ParamTys.begin(), FTy->param_begin(), FTy->param_end());
 106 }
 107
 108 IntrinsicCostAttributes::IntrinsicCostAttributes(Intrinsic::ID Id, Type *RTy,
 109                                                  ArrayRef<Type *> Tys,
 110                                                  FastMathFlags Flags) :
 111     RetTy(RTy), IID(Id), FMF(Flags) {
 112   ParamTys.insert(ParamTys.begin(), Tys.begin(), Tys.end());
 113 }
 114
 115 IntrinsicCostAttributes::IntrinsicCostAttributes(Intrinsic::ID Id, Type *RTy,
 116                                                  ArrayRef<Type *> Tys,
 117                                                  FastMathFlags Flags,
 118                                                  unsigned ScalarCost) :
 119     RetTy(RTy), IID(Id), FMF(Flags), ScalarizationCost(ScalarCost) {
 120   ParamTys.insert(ParamTys.begin(), Tys.begin(), Tys.end());
 121 }
 122
 123 IntrinsicCostAttributes::IntrinsicCostAttributes(Intrinsic::ID Id, Type *RTy,
 124                                                  ArrayRef<Type *> Tys,
 125                                                  FastMathFlags Flags,
 126                                                  unsigned ScalarCost,
 127                                                  const IntrinsicInst *I) :
 128     II(I), RetTy(RTy), IID(Id), FMF(Flags), ScalarizationCost(ScalarCost) {
 129   ParamTys.insert(ParamTys.begin(), Tys.begin(), Tys.end());
 130 }
 131
 132 IntrinsicCostAttributes::IntrinsicCostAttributes(Intrinsic::ID Id, Type *RTy,
 133                                                  ArrayRef<Type *> Tys) :
 134     RetTy(RTy), IID(Id) {
 135   ParamTys.insert(ParamTys.begin(), Tys.begin(), Tys.end());
 136 }
 137
 138 IntrinsicCostAttributes::IntrinsicCostAttributes(Intrinsic::ID Id, Type *Ty,
 139                                                  ArrayRef<const Value *> Args)
 140     : RetTy(Ty), IID(Id) {
 141
 142   Arguments.insert(Arguments.begin(), Args.begin(), Args.end());
 143   ParamTys.reserve(Arguments.size());
 144   for (unsigned Idx = 0, Size = Arguments.size(); Idx != Size; ++Idx)
 145     ParamTys.push_back(Arguments[Idx]->getType());
 146 }
 147
 148 bool HardwareLoopInfo::isHardwareLoopCandidate(ScalarEvolution &SE,
 149                                                LoopInfo &LI, DominatorTree &DT,
 150                                                bool ForceNestedLoop,
 151                                                bool ForceHardwareLoopPHI) {
 152   SmallVector<BasicBlock *, 4> ExitingBlocks;
 153   L->getExitingBlocks(ExitingBlocks);
 154
 155   for (BasicBlock *BB : ExitingBlocks) {
 156     // If we pass the updated counter back through a phi, we need to know
 157     // which latch the updated value will be coming from.
 158     if (!L->isLoopLatch(BB)) {
 159       if (ForceHardwareLoopPHI || CounterInReg)
 160         continue;
 161     }
 162
 163     const SCEV *EC = SE.getExitCount(L, BB);
 164     if (isa<SCEVCouldNotCompute>(EC))
 165       continue;
 166     if (const SCEVConstant *ConstEC = dyn_cast<SCEVConstant>(EC)) {
 167       if (ConstEC->getValue()->isZero())
 168         continue;
 169     } else if (!SE.isLoopInvariant(EC, L))
 170       continue;
 171
 172     if (SE.getTypeSizeInBits(EC->getType()) > CountType->getBitWidth())
 173       continue;
 174
 175     // If this exiting block is contained in a nested loop, it is not eligible
 176     // for insertion of the branch-and-decrement since the inner loop would
 177     // end up messing up the value in the CTR.
 178     if (!IsNestingLegal && LI.getLoopFor(BB) != L && !ForceNestedLoop)
 179       continue;
 180
 181     // We now have a loop-invariant count of loop iterations (which is not the
 182     // constant zero) for which we know that this loop will not exit via this
 183     // existing block.
 184
 185     // We need to make sure that this block will run on every loop iteration.
 186     // For this to be true, we must dominate all blocks with backedges. Such
 187     // blocks are in-loop predecessors to the header block.
 188     bool NotAlways = false;
 189     for (BasicBlock *Pred : predecessors(L->getHeader())) {
 190       if (!L->contains(Pred))
 191         continue;
 192
 193       if (!DT.dominates(BB, Pred)) {
 194         NotAlways = true;
 195         break;
 196       }
 197     }
 198
 199     if (NotAlways)
 200       continue;
 201
 202     // Make sure this blocks ends with a conditional branch.
 203     Instruction *TI = BB->getTerminator();
 204     if (!TI)
 205       continue;
 206
 207     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
 208       if (!BI->isConditional())
 209         continue;
 210
 211       ExitBranch = BI;
 212     } else
 213       continue;
 214
 215     // Note that this block may not be the loop latch block, even if the loop
 216     // has a latch block.
 217     ExitBlock = BB;
 218     ExitCount = EC;
 219     break;
 220   }
 221
 222   if (!ExitBlock)
 223     return false;
 224   return true;
 225 }
 226
 227 TargetTransformInfo::TargetTransformInfo(const DataLayout &DL)
 228     : TTIImpl(new Model<NoTTIImpl>(NoTTIImpl(DL))) {}
 229
 230 TargetTransformInfo::~TargetTransformInfo() {}
 231
 232 TargetTransformInfo::TargetTransformInfo(TargetTransformInfo &&Arg)
 233     : TTIImpl(std::move(Arg.TTIImpl)) {}
 234
 235 TargetTransformInfo &TargetTransformInfo::operator=(TargetTransformInfo &&RHS) {
 236   TTIImpl = std::move(RHS.TTIImpl);
 237   return *this;
 238 }
 239
 240 unsigned TargetTransformInfo::getInliningThresholdMultiplier() const {
 241   return TTIImpl->getInliningThresholdMultiplier();
 242 }
 243
 244 int TargetTransformInfo::getInlinerVectorBonusPercent() const {
 245   return TTIImpl->getInlinerVectorBonusPercent();
 246 }
 247
 248 int TargetTransformInfo::getGEPCost(Type *PointeeType, const Value *Ptr,
 249                                     ArrayRef<const Value *> Operands,
 250                                     TTI::TargetCostKind CostKind) const {
 251   return TTIImpl->getGEPCost(PointeeType, Ptr, Operands, CostKind);
 252 }
 253
 254 unsigned TargetTransformInfo::getEstimatedNumberOfCaseClusters(
 255     const SwitchInst &SI, unsigned &JTSize, ProfileSummaryInfo *PSI,
 256     BlockFrequencyInfo *BFI) const {
 257   return TTIImpl->getEstimatedNumberOfCaseClusters(SI, JTSize, PSI, BFI);
 258 }
 259
 260 int TargetTransformInfo::getUserCost(const User *U,
 261                                      ArrayRef<const Value *> Operands,
 262                                      enum TargetCostKind CostKind) const {
 263   int Cost = TTIImpl->getUserCost(U, Operands, CostKind);
 264   assert((CostKind == TTI::TCK_RecipThroughput || Cost >= 0) &&
 265          "TTI should not produce negative costs!");
 266   return Cost;
 267 }
 268
 269 bool TargetTransformInfo::hasBranchDivergence() const {
 270   return TTIImpl->hasBranchDivergence();
 271 }
 272
 273 bool TargetTransformInfo::useGPUDivergenceAnalysis() const {
 274   return TTIImpl->useGPUDivergenceAnalysis();
 275 }
 276
 277 bool TargetTransformInfo::isSourceOfDivergence(const Value *V) const {
 278   return TTIImpl->isSourceOfDivergence(V);
 279 }
 280
 281 bool llvm::TargetTransformInfo::isAlwaysUniform(const Value *V) const {
 282   return TTIImpl->isAlwaysUniform(V);
 283 }
 284
 285 unsigned TargetTransformInfo::getFlatAddressSpace() const {
 286   return TTIImpl->getFlatAddressSpace();
 287 }
 288
 289 bool TargetTransformInfo::collectFlatAddressOperands(
 290     SmallVectorImpl<int> &OpIndexes, Intrinsic::ID IID) const {
 291   return TTIImpl->collectFlatAddressOperands(OpIndexes, IID);
 292 }
 293
 294 bool TargetTransformInfo::isNoopAddrSpaceCast(unsigned FromAS,
 295                                               unsigned ToAS) const {
 296   return TTIImpl->isNoopAddrSpaceCast(FromAS, ToAS);
 297 }
 298
 299 Value *TargetTransformInfo::rewriteIntrinsicWithAddressSpace(
 300     IntrinsicInst *II, Value *OldV, Value *NewV) const {
 301   return TTIImpl->rewriteIntrinsicWithAddressSpace(II, OldV, NewV);
 302 }
 303
 304 bool TargetTransformInfo::isLoweredToCall(const Function *F) const {
 305   return TTIImpl->isLoweredToCall(F);
 306 }
 307
 308 bool TargetTransformInfo::isHardwareLoopProfitable(
 309     Loop *L, ScalarEvolution &SE, AssumptionCache &AC,
 310     TargetLibraryInfo *LibInfo, HardwareLoopInfo &HWLoopInfo) const {
 311   return TTIImpl->isHardwareLoopProfitable(L, SE, AC, LibInfo, HWLoopInfo);
 312 }
 313
 314 bool TargetTransformInfo::preferPredicateOverEpilogue(
 315     Loop *L, LoopInfo *LI, ScalarEvolution &SE, AssumptionCache &AC,
 316     TargetLibraryInfo *TLI, DominatorTree *DT,
 317     const LoopAccessInfo *LAI) const {
 318   return TTIImpl->preferPredicateOverEpilogue(L, LI, SE, AC, TLI, DT, LAI);
 319 }
 320
 321 bool TargetTransformInfo::emitGetActiveLaneMask() const {
 322   return TTIImpl->emitGetActiveLaneMask();
 323 }
 324
 325 void TargetTransformInfo::getUnrollingPreferences(
 326     Loop *L, ScalarEvolution &SE, UnrollingPreferences &UP) const {
 327   return TTIImpl->getUnrollingPreferences(L, SE, UP);
 328 }
 329
 330 void TargetTransformInfo::getPeelingPreferences(Loop *L, ScalarEvolution &SE,
 331                                                 PeelingPreferences &PP) const {
 332   return TTIImpl->getPeelingPreferences(L, SE, PP);
 333 }
 334
 335 bool TargetTransformInfo::isLegalAddImmediate(int64_t Imm) const {
 336   return TTIImpl->isLegalAddImmediate(Imm);
 337 }
 338
 339 bool TargetTransformInfo::isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) const {
 340   return TTIImpl->isLegalICmpImmediate(Imm);
 341 }
 342
 343 bool TargetTransformInfo::isLegalAddressingMode(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV,
 344                                                 int64_t BaseOffset,
 345                                                 bool HasBaseReg, int64_t Scale,
 346                                                 unsigned AddrSpace,
 347                                                 Instruction *I) const {
 348   return TTIImpl->isLegalAddressingMode(Ty, BaseGV, BaseOffset, HasBaseReg,
 349                                         Scale, AddrSpace, I);
 350 }
 351
 352 bool TargetTransformInfo::isLSRCostLess(LSRCost &C1, LSRCost &C2) const {
 353   return TTIImpl->isLSRCostLess(C1, C2);
 354 }
 355
 356 bool TargetTransformInfo::isProfitableLSRChainElement(Instruction *I) const {
 357   return TTIImpl->isProfitableLSRChainElement(I);
 358 }
 359
 360 bool TargetTransformInfo::canMacroFuseCmp() const {
 361   return TTIImpl->canMacroFuseCmp();
 362 }
 363
 364 bool TargetTransformInfo::canSaveCmp(Loop *L, BranchInst **BI,
 365                                      ScalarEvolution *SE, LoopInfo *LI,
 366                                      DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
 367                                      TargetLibraryInfo *LibInfo) const {
 368   return TTIImpl->canSaveCmp(L, BI, SE, LI, DT, AC, LibInfo);
 369 }
 370
 371 bool TargetTransformInfo::shouldFavorPostInc() const {
 372   return TTIImpl->shouldFavorPostInc();
 373 }
 374
 375 bool TargetTransformInfo::shouldFavorBackedgeIndex(const Loop *L) const {
 376   return TTIImpl->shouldFavorBackedgeIndex(L);
 377 }
 378
 379 bool TargetTransformInfo::isLegalMaskedStore(Type *DataType,
 380                                              Align Alignment) const {
 381   return TTIImpl->isLegalMaskedStore(DataType, Alignment);
 382 }
 383
 384 bool TargetTransformInfo::isLegalMaskedLoad(Type *DataType,
 385                                             Align Alignment) const {
 386   return TTIImpl->isLegalMaskedLoad(DataType, Alignment);
 387 }
 388
 389 bool TargetTransformInfo::isLegalNTStore(Type *DataType,
 390                                          Align Alignment) const {
 391   return TTIImpl->isLegalNTStore(DataType, Alignment);
 392 }
 393
 394 bool TargetTransformInfo::isLegalNTLoad(Type *DataType, Align Alignment) const {
 395   return TTIImpl->isLegalNTLoad(DataType, Alignment);
 396 }
 397
 398 bool TargetTransformInfo::isLegalMaskedGather(Type *DataType,
 399                                               Align Alignment) const {
 400   return TTIImpl->isLegalMaskedGather(DataType, Alignment);
 401 }
 402
 403 bool TargetTransformInfo::isLegalMaskedScatter(Type *DataType,
 404                                                Align Alignment) const {
 405   return TTIImpl->isLegalMaskedScatter(DataType, Alignment);
 406 }
 407
 408 bool TargetTransformInfo::isLegalMaskedCompressStore(Type *DataType) const {
 409   return TTIImpl->isLegalMaskedCompressStore(DataType);
 410 }
 411
 412 bool TargetTransformInfo::isLegalMaskedExpandLoad(Type *DataType) const {
 413   return TTIImpl->isLegalMaskedExpandLoad(DataType);
 414 }
 415
 416 bool TargetTransformInfo::hasDivRemOp(Type *DataType, bool IsSigned) const {
 417   return TTIImpl->hasDivRemOp(DataType, IsSigned);
 418 }
 419
 420 bool TargetTransformInfo::hasVolatileVariant(Instruction *I,
 421                                              unsigned AddrSpace) const {
 422   return TTIImpl->hasVolatileVariant(I, AddrSpace);
 423 }
 424
 425 bool TargetTransformInfo::prefersVectorizedAddressing() const {
 426   return TTIImpl->prefersVectorizedAddressing();
 427 }
 428
 429 int TargetTransformInfo::getScalingFactorCost(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV,
 430                                               int64_t BaseOffset,
 431                                               bool HasBaseReg, int64_t Scale,
 432                                               unsigned AddrSpace) const {
 433   int Cost = TTIImpl->getScalingFactorCost(Ty, BaseGV, BaseOffset, HasBaseReg,
 434                                            Scale, AddrSpace);
 435   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 436   return Cost;
 437 }
 438
 439 bool TargetTransformInfo::LSRWithInstrQueries() const {
 440   return TTIImpl->LSRWithInstrQueries();
 441 }
 442
 443 bool TargetTransformInfo::isTruncateFree(Type *Ty1, Type *Ty2) const {
 444   return TTIImpl->isTruncateFree(Ty1, Ty2);
 445 }
 446
 447 bool TargetTransformInfo::isProfitableToHoist(Instruction *I) const {
 448   return TTIImpl->isProfitableToHoist(I);
 449 }
 450
 451 bool TargetTransformInfo::useAA() const { return TTIImpl->useAA(); }
 452
 453 bool TargetTransformInfo::isTypeLegal(Type *Ty) const {
 454   return TTIImpl->isTypeLegal(Ty);
 455 }
 456
 457 bool TargetTransformInfo::shouldBuildLookupTables() const {
 458   return TTIImpl->shouldBuildLookupTables();
 459 }
 460 bool TargetTransformInfo::shouldBuildLookupTablesForConstant(
 461     Constant *C) const {
 462   return TTIImpl->shouldBuildLookupTablesForConstant(C);
 463 }
 464
 465 bool TargetTransformInfo::useColdCCForColdCall(Function &F) const {
 466   return TTIImpl->useColdCCForColdCall(F);
 467 }
 468
 469 unsigned
 470 TargetTransformInfo::getScalarizationOverhead(VectorType *Ty,
 471                                               const APInt &DemandedElts,
 472                                               bool Insert, bool Extract) const {
 473   return TTIImpl->getScalarizationOverhead(Ty, DemandedElts, Insert, Extract);
 474 }
 475
 476 unsigned TargetTransformInfo::getOperandsScalarizationOverhead(
 477     ArrayRef<const Value *> Args, unsigned VF) const {
 478   return TTIImpl->getOperandsScalarizationOverhead(Args, VF);
 479 }
 480
 481 bool TargetTransformInfo::supportsEfficientVectorElementLoadStore() const {
 482   return TTIImpl->supportsEfficientVectorElementLoadStore();
 483 }
 484
 485 bool TargetTransformInfo::enableAggressiveInterleaving(
 486     bool LoopHasReductions) const {
 487   return TTIImpl->enableAggressiveInterleaving(LoopHasReductions);
 488 }
 489
 490 TargetTransformInfo::MemCmpExpansionOptions
 491 TargetTransformInfo::enableMemCmpExpansion(bool OptSize, bool IsZeroCmp) const {
 492   return TTIImpl->enableMemCmpExpansion(OptSize, IsZeroCmp);
 493 }
 494
 495 bool TargetTransformInfo::enableInterleavedAccessVectorization() const {
 496   return TTIImpl->enableInterleavedAccessVectorization();
 497 }
 498
 499 bool TargetTransformInfo::enableMaskedInterleavedAccessVectorization() const {
 500   return TTIImpl->enableMaskedInterleavedAccessVectorization();
 501 }
 502
 503 bool TargetTransformInfo::isFPVectorizationPotentiallyUnsafe() const {
 504   return TTIImpl->isFPVectorizationPotentiallyUnsafe();
 505 }
 506
 507 bool TargetTransformInfo::allowsMisalignedMemoryAccesses(LLVMContext &Context,
 508                                                          unsigned BitWidth,
 509                                                          unsigned AddressSpace,
 510                                                          unsigned Alignment,
 511                                                          bool *Fast) const {
 512   return TTIImpl->allowsMisalignedMemoryAccesses(Context, BitWidth,
 513                                                  AddressSpace, Alignment, Fast);
 514 }
 515
 516 TargetTransformInfo::PopcntSupportKind
 517 TargetTransformInfo::getPopcntSupport(unsigned IntTyWidthInBit) const {
 518   return TTIImpl->getPopcntSupport(IntTyWidthInBit);
 519 }
 520
 521 bool TargetTransformInfo::haveFastSqrt(Type *Ty) const {
 522   return TTIImpl->haveFastSqrt(Ty);
 523 }
 524
 525 bool TargetTransformInfo::isFCmpOrdCheaperThanFCmpZero(Type *Ty) const {
 526   return TTIImpl->isFCmpOrdCheaperThanFCmpZero(Ty);
 527 }
 528
 529 int TargetTransformInfo::getFPOpCost(Type *Ty) const {
 530   int Cost = TTIImpl->getFPOpCost(Ty);
 531   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 532   return Cost;
 533 }
 534
 535 int TargetTransformInfo::getIntImmCodeSizeCost(unsigned Opcode, unsigned Idx,
 536                                                const APInt &Imm,
 537                                                Type *Ty) const {
 538   int Cost = TTIImpl->getIntImmCodeSizeCost(Opcode, Idx, Imm, Ty);
 539   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 540   return Cost;
 541 }
 542
 543 int TargetTransformInfo::getIntImmCost(const APInt &Imm, Type *Ty,
 544                                        TTI::TargetCostKind CostKind) const {
 545   int Cost = TTIImpl->getIntImmCost(Imm, Ty, CostKind);
 546   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 547   return Cost;
 548 }
 549
 550 int
 551 TargetTransformInfo::getIntImmCostInst(unsigned Opcode, unsigned Idx,
 552                                        const APInt &Imm, Type *Ty,
 553                                        TTI::TargetCostKind CostKind) const {
 554   int Cost = TTIImpl->getIntImmCostInst(Opcode, Idx, Imm, Ty, CostKind);
 555   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 556   return Cost;
 557 }
 558
 559 int
 560 TargetTransformInfo::getIntImmCostIntrin(Intrinsic::ID IID, unsigned Idx,
 561                                          const APInt &Imm, Type *Ty,
 562                                          TTI::TargetCostKind CostKind) const {
 563   int Cost = TTIImpl->getIntImmCostIntrin(IID, Idx, Imm, Ty, CostKind);
 564   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 565   return Cost;
 566 }
 567
 568 unsigned TargetTransformInfo::getNumberOfRegisters(unsigned ClassID) const {
 569   return TTIImpl->getNumberOfRegisters(ClassID);
 570 }
 571
 572 unsigned TargetTransformInfo::getRegisterClassForType(bool Vector,
 573                                                       Type *Ty) const {
 574   return TTIImpl->getRegisterClassForType(Vector, Ty);
 575 }
 576
 577 const char *TargetTransformInfo::getRegisterClassName(unsigned ClassID) const {
 578   return TTIImpl->getRegisterClassName(ClassID);
 579 }
 580
 581 unsigned TargetTransformInfo::getRegisterBitWidth(bool Vector) const {
 582   return TTIImpl->getRegisterBitWidth(Vector);
 583 }
 584
 585 unsigned TargetTransformInfo::getMinVectorRegisterBitWidth() const {
 586   return TTIImpl->getMinVectorRegisterBitWidth();
 587 }
 588
 589 bool TargetTransformInfo::shouldMaximizeVectorBandwidth(bool OptSize) const {
 590   return TTIImpl->shouldMaximizeVectorBandwidth(OptSize);
 591 }
 592
 593 unsigned TargetTransformInfo::getMinimumVF(unsigned ElemWidth) const {
 594   return TTIImpl->getMinimumVF(ElemWidth);
 595 }
 596
 597 bool TargetTransformInfo::shouldConsiderAddressTypePromotion(
 598     const Instruction &I, bool &AllowPromotionWithoutCommonHeader) const {
 599   return TTIImpl->shouldConsiderAddressTypePromotion(
 600       I, AllowPromotionWithoutCommonHeader);
 601 }
 602
 603 unsigned TargetTransformInfo::getCacheLineSize() const {
 604   return TTIImpl->getCacheLineSize();
 605 }
 606
 607 llvm::Optional<unsigned>
 608 TargetTransformInfo::getCacheSize(CacheLevel Level) const {
 609   return TTIImpl->getCacheSize(Level);
 610 }
 611
 612 llvm::Optional<unsigned>
 613 TargetTransformInfo::getCacheAssociativity(CacheLevel Level) const {
 614   return TTIImpl->getCacheAssociativity(Level);
 615 }
 616
 617 unsigned TargetTransformInfo::getPrefetchDistance() const {
 618   return TTIImpl->getPrefetchDistance();
 619 }
 620
 621 unsigned TargetTransformInfo::getMinPrefetchStride(
 622     unsigned NumMemAccesses, unsigned NumStridedMemAccesses,
 623     unsigned NumPrefetches, bool HasCall) const {
 624   return TTIImpl->getMinPrefetchStride(NumMemAccesses, NumStridedMemAccesses,
 625                                        NumPrefetches, HasCall);
 626 }
 627
 628 unsigned TargetTransformInfo::getMaxPrefetchIterationsAhead() const {
 629   return TTIImpl->getMaxPrefetchIterationsAhead();
 630 }
 631
 632 bool TargetTransformInfo::enableWritePrefetching() const {
 633   return TTIImpl->enableWritePrefetching();
 634 }
 635
 636 unsigned TargetTransformInfo::getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) const {
 637   return TTIImpl->getMaxInterleaveFactor(VF);
 638 }
 639
 640 TargetTransformInfo::OperandValueKind
 641 TargetTransformInfo::getOperandInfo(const Value *V,
 642                                     OperandValueProperties &OpProps) {
 643   OperandValueKind OpInfo = OK_AnyValue;
 644   OpProps = OP_None;
 645
 646   if (const auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 647     if (CI->getValue().isPowerOf2())
 648       OpProps = OP_PowerOf2;
 649     return OK_UniformConstantValue;
 650   }
 651
 652   // A broadcast shuffle creates a uniform value.
 653   // TODO: Add support for non-zero index broadcasts.
 654   // TODO: Add support for different source vector width.
 655   if (const auto *ShuffleInst = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(V))
 656     if (ShuffleInst->isZeroEltSplat())
 657       OpInfo = OK_UniformValue;
 658
 659   const Value *Splat = getSplatValue(V);
 660
 661   // Check for a splat of a constant or for a non uniform vector of constants
 662   // and check if the constant(s) are all powers of two.
 663   if (isa<ConstantVector>(V) || isa<ConstantDataVector>(V)) {
 664     OpInfo = OK_NonUniformConstantValue;
 665     if (Splat) {
 666       OpInfo = OK_UniformConstantValue;
 667       if (auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Splat))
 668         if (CI->getValue().isPowerOf2())
 669           OpProps = OP_PowerOf2;
 670     } else if (const auto *CDS = dyn_cast<ConstantDataSequential>(V)) {
 671       OpProps = OP_PowerOf2;
 672       for (unsigned I = 0, E = CDS->getNumElements(); I != E; ++I) {
 673         if (auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CDS->getElementAsConstant(I)))
 674           if (CI->getValue().isPowerOf2())
 675             continue;
 676         OpProps = OP_None;
 677         break;
 678       }
 679     }
 680   }
 681
 682   // Check for a splat of a uniform value. This is not loop aware, so return
 683   // true only for the obviously uniform cases (argument, globalvalue)
 684   if (Splat && (isa<Argument>(Splat) || isa<GlobalValue>(Splat)))
 685     OpInfo = OK_UniformValue;
 686
 687   return OpInfo;
 688 }
 689
 690 int TargetTransformInfo::getArithmeticInstrCost(
 691     unsigned Opcode, Type *Ty, TTI::TargetCostKind CostKind,
 692     OperandValueKind Opd1Info,
 693     OperandValueKind Opd2Info, OperandValueProperties Opd1PropInfo,
 694     OperandValueProperties Opd2PropInfo, ArrayRef<const Value *> Args,
 695     const Instruction *CxtI) const {
 696   int Cost = TTIImpl->getArithmeticInstrCost(
 697       Opcode, Ty, CostKind, Opd1Info, Opd2Info, Opd1PropInfo, Opd2PropInfo,
 698       Args, CxtI);
 699   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 700   return Cost;
 701 }
 702
 703 int TargetTransformInfo::getShuffleCost(ShuffleKind Kind, VectorType *Ty,
 704                                         int Index, VectorType *SubTp) const {
 705   int Cost = TTIImpl->getShuffleCost(Kind, Ty, Index, SubTp);
 706   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 707   return Cost;
 708 }
 709
 710 int TargetTransformInfo::getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src,
 711                                           TTI::TargetCostKind CostKind,
 712                                           const Instruction *I) const {
 713   assert((I == nullptr || I->getOpcode() == Opcode) &&
 714          "Opcode should reflect passed instruction.");
 715   int Cost = TTIImpl->getCastInstrCost(Opcode, Dst, Src, CostKind, I);
 716   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 717   return Cost;
 718 }
 719
 720 int TargetTransformInfo::getExtractWithExtendCost(unsigned Opcode, Type *Dst,
 721                                                   VectorType *VecTy,
 722                                                   unsigned Index) const {
 723   int Cost = TTIImpl->getExtractWithExtendCost(Opcode, Dst, VecTy, Index);
 724   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 725   return Cost;
 726 }
 727
 728 int TargetTransformInfo::getCFInstrCost(unsigned Opcode,
 729                                         TTI::TargetCostKind CostKind) const {
 730   int Cost = TTIImpl->getCFInstrCost(Opcode, CostKind);
 731   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 732   return Cost;
 733 }
 734
 735 int TargetTransformInfo::getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
 736                                             Type *CondTy,
 737                                             TTI::TargetCostKind CostKind,
 738                                             const Instruction *I) const {
 739   assert((I == nullptr || I->getOpcode() == Opcode) &&
 740          "Opcode should reflect passed instruction.");
 741   int Cost = TTIImpl->getCmpSelInstrCost(Opcode, ValTy, CondTy, CostKind, I);
 742   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 743   return Cost;
 744 }
 745
 746 int TargetTransformInfo::getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val,
 747                                             unsigned Index) const {
 748   int Cost = TTIImpl->getVectorInstrCost(Opcode, Val, Index);
 749   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 750   return Cost;
 751 }
 752
 753 int TargetTransformInfo::getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src,
 754                                          Align Alignment, unsigned AddressSpace,
 755                                          TTI::TargetCostKind CostKind,
 756                                          const Instruction *I) const {
 757   assert((I == nullptr || I->getOpcode() == Opcode) &&
 758          "Opcode should reflect passed instruction.");
 759   int Cost = TTIImpl->getMemoryOpCost(Opcode, Src, Alignment, AddressSpace,
 760                                       CostKind, I);
 761   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 762   return Cost;
 763 }
 764
 765 int TargetTransformInfo::getMaskedMemoryOpCost(
 766     unsigned Opcode, Type *Src, Align Alignment, unsigned AddressSpace,
 767     TTI::TargetCostKind CostKind) const {
 768   int Cost =
 769       TTIImpl->getMaskedMemoryOpCost(Opcode, Src, Alignment, AddressSpace,
 770                                      CostKind);
 771   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 772   return Cost;
 773 }
 774
 775 int TargetTransformInfo::getGatherScatterOpCost(
 776     unsigned Opcode, Type *DataTy, const Value *Ptr, bool VariableMask,
 777     Align Alignment, TTI::TargetCostKind CostKind, const Instruction *I) const {
 778   int Cost = TTIImpl->getGatherScatterOpCost(Opcode, DataTy, Ptr, VariableMask,
 779                                              Alignment, CostKind, I);
 780   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 781   return Cost;
 782 }
 783
 784 int TargetTransformInfo::getInterleavedMemoryOpCost(
 785     unsigned Opcode, Type *VecTy, unsigned Factor, ArrayRef<unsigned> Indices,
 786     Align Alignment, unsigned AddressSpace, TTI::TargetCostKind CostKind,
 787     bool UseMaskForCond, bool UseMaskForGaps) const {
 788   int Cost = TTIImpl->getInterleavedMemoryOpCost(
 789       Opcode, VecTy, Factor, Indices, Alignment, AddressSpace, CostKind,
 790       UseMaskForCond, UseMaskForGaps);
 791   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 792   return Cost;
 793 }
 794
 795 int
 796 TargetTransformInfo::getIntrinsicInstrCost(const IntrinsicCostAttributes &ICA,
 797                                            TTI::TargetCostKind CostKind) const {
 798   int Cost = TTIImpl->getIntrinsicInstrCost(ICA, CostKind);
 799   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 800   return Cost;
 801 }
 802
 803 int TargetTransformInfo::getCallInstrCost(Function *F, Type *RetTy,
 804                                           ArrayRef<Type *> Tys,
 805                                           TTI::TargetCostKind CostKind) const {
 806   int Cost = TTIImpl->getCallInstrCost(F, RetTy, Tys, CostKind);
 807   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 808   return Cost;
 809 }
 810
 811 unsigned TargetTransformInfo::getNumberOfParts(Type *Tp) const {
 812   return TTIImpl->getNumberOfParts(Tp);
 813 }
 814
 815 int TargetTransformInfo::getAddressComputationCost(Type *Tp,
 816                                                    ScalarEvolution *SE,
 817                                                    const SCEV *Ptr) const {
 818   int Cost = TTIImpl->getAddressComputationCost(Tp, SE, Ptr);
 819   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 820   return Cost;
 821 }
 822
 823 int TargetTransformInfo::getMemcpyCost(const Instruction *I) const {
 824   int Cost = TTIImpl->getMemcpyCost(I);
 825   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 826   return Cost;
 827 }
 828
 829 int TargetTransformInfo::getArithmeticReductionCost(unsigned Opcode,
 830                                                     VectorType *Ty,
 831                                                     bool IsPairwiseForm,
 832                                                     TTI::TargetCostKind CostKind) const {
 833   int Cost = TTIImpl->getArithmeticReductionCost(Opcode, Ty, IsPairwiseForm,
 834                                                  CostKind);
 835   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 836   return Cost;
 837 }
 838
 839 int TargetTransformInfo::getMinMaxReductionCost(
 840     VectorType *Ty, VectorType *CondTy, bool IsPairwiseForm, bool IsUnsigned,
 841     TTI::TargetCostKind CostKind) const {
 842   int Cost =
 843       TTIImpl->getMinMaxReductionCost(Ty, CondTy, IsPairwiseForm, IsUnsigned,
 844                                       CostKind);
 845   assert(Cost >= 0 && "TTI should not produce negative costs!");
 846   return Cost;
 847 }
 848
 849 unsigned
 850 TargetTransformInfo::getCostOfKeepingLiveOverCall(ArrayRef<Type *> Tys) const {
 851   return TTIImpl->getCostOfKeepingLiveOverCall(Tys);
 852 }
 853
 854 bool TargetTransformInfo::getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInst *Inst,
 855                                              MemIntrinsicInfo &Info) const {
 856   return TTIImpl->getTgtMemIntrinsic(Inst, Info);
 857 }
 858
 859 unsigned TargetTransformInfo::getAtomicMemIntrinsicMaxElementSize() const {
 860   return TTIImpl->getAtomicMemIntrinsicMaxElementSize();
 861 }
 862
 863 Value *TargetTransformInfo::getOrCreateResultFromMemIntrinsic(
 864     IntrinsicInst *Inst, Type *ExpectedType) const {
 865   return TTIImpl->getOrCreateResultFromMemIntrinsic(Inst, ExpectedType);
 866 }
 867
 868 Type *TargetTransformInfo::getMemcpyLoopLoweringType(
 869     LLVMContext &Context, Value *Length, unsigned SrcAddrSpace,
 870     unsigned DestAddrSpace, unsigned SrcAlign, unsigned DestAlign) const {
 871   return TTIImpl->getMemcpyLoopLoweringType(Context, Length, SrcAddrSpace,
 872                                             DestAddrSpace, SrcAlign, DestAlign);
 873 }
 874
 875 void TargetTransformInfo::getMemcpyLoopResidualLoweringType(
 876     SmallVectorImpl<Type *> &OpsOut, LLVMContext &Context,
 877     unsigned RemainingBytes, unsigned SrcAddrSpace, unsigned DestAddrSpace,
 878     unsigned SrcAlign, unsigned DestAlign) const {
 879   TTIImpl->getMemcpyLoopResidualLoweringType(OpsOut, Context, RemainingBytes,
 880                                              SrcAddrSpace, DestAddrSpace,
 881                                              SrcAlign, DestAlign);
 882 }
 883
 884 bool TargetTransformInfo::areInlineCompatible(const Function *Caller,
 885                                               const Function *Callee) const {
 886   return TTIImpl->areInlineCompatible(Caller, Callee);
 887 }
 888
 889 bool TargetTransformInfo::areFunctionArgsABICompatible(
 890     const Function *Caller, const Function *Callee,
 891     SmallPtrSetImpl<Argument *> &Args) const {
 892   return TTIImpl->areFunctionArgsABICompatible(Caller, Callee, Args);
 893 }
 894
 895 bool TargetTransformInfo::isIndexedLoadLegal(MemIndexedMode Mode,
 896                                              Type *Ty) const {
 897   return TTIImpl->isIndexedLoadLegal(Mode, Ty);
 898 }
 899
 900 bool TargetTransformInfo::isIndexedStoreLegal(MemIndexedMode Mode,
 901                                               Type *Ty) const {
 902   return TTIImpl->isIndexedStoreLegal(Mode, Ty);
 903 }
 904
 905 unsigned TargetTransformInfo::getLoadStoreVecRegBitWidth(unsigned AS) const {
 906   return TTIImpl->getLoadStoreVecRegBitWidth(AS);
 907 }
 908
 909 bool TargetTransformInfo::isLegalToVectorizeLoad(LoadInst *LI) const {
 910   return TTIImpl->isLegalToVectorizeLoad(LI);
 911 }
 912
 913 bool TargetTransformInfo::isLegalToVectorizeStore(StoreInst *SI) const {
 914   return TTIImpl->isLegalToVectorizeStore(SI);
 915 }
 916
 917 bool TargetTransformInfo::isLegalToVectorizeLoadChain(
 918     unsigned ChainSizeInBytes, Align Alignment, unsigned AddrSpace) const {
 919   return TTIImpl->isLegalToVectorizeLoadChain(ChainSizeInBytes, Alignment,
 920                                               AddrSpace);
 921 }
 922
 923 bool TargetTransformInfo::isLegalToVectorizeStoreChain(
 924     unsigned ChainSizeInBytes, Align Alignment, unsigned AddrSpace) const {
 925   return TTIImpl->isLegalToVectorizeStoreChain(ChainSizeInBytes, Alignment,
 926                                                AddrSpace);
 927 }
 928
 929 unsigned TargetTransformInfo::getLoadVectorFactor(unsigned VF,
 930                                                   unsigned LoadSize,
 931                                                   unsigned ChainSizeInBytes,
 932                                                   VectorType *VecTy) const {
 933   return TTIImpl->getLoadVectorFactor(VF, LoadSize, ChainSizeInBytes, VecTy);
 934 }
 935
 936 unsigned TargetTransformInfo::getStoreVectorFactor(unsigned VF,
 937                                                    unsigned StoreSize,
 938                                                    unsigned ChainSizeInBytes,
 939                                                    VectorType *VecTy) const {
 940   return TTIImpl->getStoreVectorFactor(VF, StoreSize, ChainSizeInBytes, VecTy);
 941 }
 942
 943 bool TargetTransformInfo::useReductionIntrinsic(unsigned Opcode, Type *Ty,
 944                                                 ReductionFlags Flags) const {
 945   return TTIImpl->useReductionIntrinsic(Opcode, Ty, Flags);
 946 }
 947
 948 bool TargetTransformInfo::shouldExpandReduction(const IntrinsicInst *II) const {
 949   return TTIImpl->shouldExpandReduction(II);
 950 }
 951
 952 unsigned TargetTransformInfo::getGISelRematGlobalCost() const {
 953   return TTIImpl->getGISelRematGlobalCost();
 954 }
 955
 956 int TargetTransformInfo::getInstructionLatency(const Instruction *I) const {
 957   return TTIImpl->getInstructionLatency(I);
 958 }
 959
 960 static bool matchPairwiseShuffleMask(ShuffleVectorInst *SI, bool IsLeft,
 961                                      unsigned Level) {
 962   // We don't need a shuffle if we just want to have element 0 in position 0 of
 963   // the vector.
 964   if (!SI && Level == 0 && IsLeft)
 965     return true;
 966   else if (!SI)
 967     return false;
 968
 969   SmallVector<int, 32> Mask(SI->getType()->getNumElements(), -1);
 970
 971   // Build a mask of 0, 2, ... (left) or 1, 3, ... (right) depending on whether
 972   // we look at the left or right side.
 973   for (unsigned i = 0, e = (1 << Level), val = !IsLeft; i != e; ++i, val += 2)
 974     Mask[i] = val;
 975
 976   ArrayRef<int> ActualMask = SI->getShuffleMask();
 977   return Mask == ActualMask;
 978 }
 979
 980 static Optional<TTI::ReductionData> getReductionData(Instruction *I) {
 981   Value *L, *R;
 982   if (m_BinOp(m_Value(L), m_Value(R)).match(I))
 983     return TTI::ReductionData(TTI::RK_Arithmetic, I->getOpcode(), L, R);
 984   if (auto *SI = dyn_cast<SelectInst>(I)) {
 985     if (m_SMin(m_Value(L), m_Value(R)).match(SI) ||
 986         m_SMax(m_Value(L), m_Value(R)).match(SI) ||
 987         m_OrdFMin(m_Value(L), m_Value(R)).match(SI) ||
 988         m_OrdFMax(m_Value(L), m_Value(R)).match(SI) ||
 989         m_UnordFMin(m_Value(L), m_Value(R)).match(SI) ||
 990         m_UnordFMax(m_Value(L), m_Value(R)).match(SI)) {
 991       auto *CI = cast<CmpInst>(SI->getCondition());
 992       return TTI::ReductionData(TTI::RK_MinMax, CI->getOpcode(), L, R);
 993     }
 994     if (m_UMin(m_Value(L), m_Value(R)).match(SI) ||
 995         m_UMax(m_Value(L), m_Value(R)).match(SI)) {
 996       auto *CI = cast<CmpInst>(SI->getCondition());
 997       return TTI::ReductionData(TTI::RK_UnsignedMinMax, CI->getOpcode(), L, R);
 998     }
 999   }
1000   return llvm::None;
1001 }
1002
1003 static TTI::ReductionKind matchPairwiseReductionAtLevel(Instruction *I,
1004                                                         unsigned Level,
1005                                                         unsigned NumLevels) {
1006   // Match one level of pairwise operations.
1007   // %rdx.shuf.0.0 = shufflevector <4 x float> %rdx, <4 x float> undef,
1008   //       <4 x i32> <i32 0, i32 2 , i32 undef, i32 undef>
1009   // %rdx.shuf.0.1 = shufflevector <4 x float> %rdx, <4 x float> undef,
1010   //       <4 x i32> <i32 1, i32 3, i32 undef, i32 undef>
1011   // %bin.rdx.0 = fadd <4 x float> %rdx.shuf.0.0, %rdx.shuf.0.1
1012   if (!I)
1013     return TTI::RK_None;
1014
1015   assert(I->getType()->isVectorTy() && "Expecting a vector type");
1016
1017   Optional<TTI::ReductionData> RD = getReductionData(I);
1018   if (!RD)
1019     return TTI::RK_None;
1020
1021   ShuffleVectorInst *LS = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(RD->LHS);
1022   if (!LS && Level)
1023     return TTI::RK_None;
1024   ShuffleVectorInst *RS = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(RD->RHS);
1025   if (!RS && Level)
1026     return TTI::RK_None;
1027
1028   // On level 0 we can omit one shufflevector instruction.
1029   if (!Level && !RS && !LS)
1030     return TTI::RK_None;
1031
1032   // Shuffle inputs must match.
1033   Value *NextLevelOpL = LS ? LS->getOperand(0) : nullptr;
1034   Value *NextLevelOpR = RS ? RS->getOperand(0) : nullptr;
1035   Value *NextLevelOp = nullptr;
1036   if (NextLevelOpR && NextLevelOpL) {
1037     // If we have two shuffles their operands must match.
1038     if (NextLevelOpL != NextLevelOpR)
1039       return TTI::RK_None;
1040
1041     NextLevelOp = NextLevelOpL;
1042   } else if (Level == 0 && (NextLevelOpR || NextLevelOpL)) {
1043     // On the first level we can omit the shufflevector <0, undef,...>. So the
1044     // input to the other shufflevector <1, undef> must match with one of the
1045     // inputs to the current binary operation.
1046     // Example:
1047     //  %NextLevelOpL = shufflevector %R, <1, undef ...>
1048     //  %BinOp        = fadd          %NextLevelOpL, %R
1049     if (NextLevelOpL && NextLevelOpL != RD->RHS)
1050       return TTI::RK_None;
1051     else if (NextLevelOpR && NextLevelOpR != RD->LHS)
1052       return TTI::RK_None;
1053
1054     NextLevelOp = NextLevelOpL ? RD->RHS : RD->LHS;
1055   } else
1056     return TTI::RK_None;
1057
1058   // Check that the next levels binary operation exists and matches with the
1059   // current one.
1060   if (Level + 1 != NumLevels) {
1061     if (!isa<Instruction>(NextLevelOp))
1062       return TTI::RK_None;
1063     Optional<TTI::ReductionData> NextLevelRD =
1064         getReductionData(cast<Instruction>(NextLevelOp));
1065     if (!NextLevelRD || !RD->hasSameData(*NextLevelRD))
1066       return TTI::RK_None;
1067   }
1068
1069   // Shuffle mask for pairwise operation must match.
1070   if (matchPairwiseShuffleMask(LS, /*IsLeft=*/true, Level)) {
1071     if (!matchPairwiseShuffleMask(RS, /*IsLeft=*/false, Level))
1072       return TTI::RK_None;
1073   } else if (matchPairwiseShuffleMask(RS, /*IsLeft=*/true, Level)) {
1074     if (!matchPairwiseShuffleMask(LS, /*IsLeft=*/false, Level))
1075       return TTI::RK_None;
1076   } else {
1077     return TTI::RK_None;
1078   }
1079
1080   if (++Level == NumLevels)
1081     return RD->Kind;
1082
1083   // Match next level.
1084   return matchPairwiseReductionAtLevel(dyn_cast<Instruction>(NextLevelOp), Level,
1085                                        NumLevels);
1086 }
1087
1088 TTI::ReductionKind TTI::matchPairwiseReduction(
1089   const ExtractElementInst *ReduxRoot, unsigned &Opcode, VectorType *&Ty) {
1090   if (!EnableReduxCost)
1091     return TTI::RK_None;
1092
1093   // Need to extract the first element.
1094   ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(ReduxRoot->getOperand(1));
1095   unsigned Idx = ~0u;
1096   if (CI)
1097     Idx = CI->getZExtValue();
1098   if (Idx != 0)
1099     return TTI::RK_None;
1100
1101   auto *RdxStart = dyn_cast<Instruction>(ReduxRoot->getOperand(0));
1102   if (!RdxStart)
1103     return TTI::RK_None;
1104   Optional<TTI::ReductionData> RD = getReductionData(RdxStart);
1105   if (!RD)
1106     return TTI::RK_None;
1107
1108   auto *VecTy = cast<VectorType>(RdxStart->getType());
1109   unsigned NumVecElems = VecTy->getNumElements();
1110   if (!isPowerOf2_32(NumVecElems))
1111     return TTI::RK_None;
1112
1113   // We look for a sequence of shuffle,shuffle,add triples like the following
1114   // that builds a pairwise reduction tree.
1115   //
1116   //  (X0, X1, X2, X3)
1117   //   (X0 + X1, X2 + X3, undef, undef)
1118   //    ((X0 + X1) + (X2 + X3), undef, undef, undef)
1119   //
1120   // %rdx.shuf.0.0 = shufflevector <4 x float> %rdx, <4 x float> undef,
1121   //       <4 x i32> <i32 0, i32 2 , i32 undef, i32 undef>
1122   // %rdx.shuf.0.1 = shufflevector <4 x float> %rdx, <4 x float> undef,
1123   //       <4 x i32> <i32 1, i32 3, i32 undef, i32 undef>
1124   // %bin.rdx.0 = fadd <4 x float> %rdx.shuf.0.0, %rdx.shuf.0.1
1125   // %rdx.shuf.1.0 = shufflevector <4 x float> %bin.rdx.0, <4 x float> undef,
1126   //       <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
1127   // %rdx.shuf.1.1 = shufflevector <4 x float> %bin.rdx.0, <4 x float> undef,
1128   //       <4 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
1129   // %bin.rdx8 = fadd <4 x float> %rdx.shuf.1.0, %rdx.shuf.1.1
1130   // %r = extractelement <4 x float> %bin.rdx8, i32 0
1131   if (matchPairwiseReductionAtLevel(RdxStart, 0, Log2_32(NumVecElems)) ==
1132       TTI::RK_None)
1133     return TTI::RK_None;
1134
1135   Opcode = RD->Opcode;
1136   Ty = VecTy;
1137
1138   return RD->Kind;
1139 }
1140
1141 static std::pair<Value *, ShuffleVectorInst *>
1142 getShuffleAndOtherOprd(Value *L, Value *R) {
1143   ShuffleVectorInst *S = nullptr;
1144
1145   if ((S = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(L)))
1146     return std::make_pair(R, S);
1147
1148   S = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(R);
1149   return std::make_pair(L, S);
1150 }
1151
1152 TTI::ReductionKind TTI::matchVectorSplittingReduction(
1153   const ExtractElementInst *ReduxRoot, unsigned &Opcode, VectorType *&Ty) {
1154
1155   if (!EnableReduxCost)
1156     return TTI::RK_None;
1157
1158   // Need to extract the first element.
1159   ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(ReduxRoot->getOperand(1));
1160   unsigned Idx = ~0u;
1161   if (CI)
1162     Idx = CI->getZExtValue();
1163   if (Idx != 0)
1164     return TTI::RK_None;
1165
1166   auto *RdxStart = dyn_cast<Instruction>(ReduxRoot->getOperand(0));
1167   if (!RdxStart)
1168     return TTI::RK_None;
1169   Optional<TTI::ReductionData> RD = getReductionData(RdxStart);
1170   if (!RD)
1171     return TTI::RK_None;
1172
1173   auto *VecTy = cast<VectorType>(ReduxRoot->getOperand(0)->getType());
1174   unsigned NumVecElems = VecTy->getNumElements();
1175   if (!isPowerOf2_32(NumVecElems))
1176     return TTI::RK_None;
1177
1178   // We look for a sequence of shuffles and adds like the following matching one
1179   // fadd, shuffle vector pair at a time.
1180   //
1181   // %rdx.shuf = shufflevector <4 x float> %rdx, <4 x float> undef,
1182   //                           <4 x i32> <i32 2, i32 3, i32 undef, i32 undef>
1183   // %bin.rdx = fadd <4 x float> %rdx, %rdx.shuf
1184   // %rdx.shuf7 = shufflevector <4 x float> %bin.rdx, <4 x float> undef,
1185   //                          <4 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
1186   // %bin.rdx8 = fadd <4 x float> %bin.rdx, %rdx.shuf7
1187   // %r = extractelement <4 x float> %bin.rdx8, i32 0
1188
1189   unsigned MaskStart = 1;
1190   Instruction *RdxOp = RdxStart;
1191   SmallVector<int, 32> ShuffleMask(NumVecElems, 0);
1192   unsigned NumVecElemsRemain = NumVecElems;
1193   while (NumVecElemsRemain - 1) {
1194     // Check for the right reduction operation.
1195     if (!RdxOp)
1196       return TTI::RK_None;
1197     Optional<TTI::ReductionData> RDLevel = getReductionData(RdxOp);
1198     if (!RDLevel || !RDLevel->hasSameData(*RD))
1199       return TTI::RK_None;
1200
1201     Value *NextRdxOp;
1202     ShuffleVectorInst *Shuffle;
1203     std::tie(NextRdxOp, Shuffle) =
1204         getShuffleAndOtherOprd(RDLevel->LHS, RDLevel->RHS);
1205
1206     // Check the current reduction operation and the shuffle use the same value.
1207     if (Shuffle == nullptr)
1208       return TTI::RK_None;
1209     if (Shuffle->getOperand(0) != NextRdxOp)
1210       return TTI::RK_None;
1211
1212     // Check that shuffle masks matches.
1213     for (unsigned j = 0; j != MaskStart; ++j)
1214       ShuffleMask[j] = MaskStart + j;
1215     // Fill the rest of the mask with -1 for undef.
1216     std::fill(&ShuffleMask[MaskStart], ShuffleMask.end(), -1);
1217
1218     ArrayRef<int> Mask = Shuffle->getShuffleMask();
1219     if (ShuffleMask != Mask)
1220       return TTI::RK_None;
1221
1222     RdxOp = dyn_cast<Instruction>(NextRdxOp);
1223     NumVecElemsRemain /= 2;
1224     MaskStart *= 2;
1225   }
1226
1227   Opcode = RD->Opcode;
1228   Ty = VecTy;
1229   return RD->Kind;
1230 }
1231
1232 int TargetTransformInfo::getInstructionThroughput(const Instruction *I) const {
1233   TTI::TargetCostKind CostKind = TTI::TCK_RecipThroughput;
1234
1235   switch (I->getOpcode()) {
1236   case Instruction::GetElementPtr:
1237   case Instruction::Ret:
1238   case Instruction::PHI:
1239   case Instruction::Br:
1240   case Instruction::Add:
1241   case Instruction::FAdd:
1242   case Instruction::Sub:
1243   case Instruction::FSub:
1244   case Instruction::Mul:
1245   case Instruction::FMul:
1246   case Instruction::UDiv:
1247   case Instruction::SDiv:
1248   case Instruction::FDiv:
1249   case Instruction::URem:
1250   case Instruction::SRem:
1251   case Instruction::FRem:
1252   case Instruction::Shl:
1253   case Instruction::LShr:
1254   case Instruction::AShr:
1255   case Instruction::And:
1256   case Instruction::Or:
1257   case Instruction::Xor:
1258   case Instruction::FNeg:
1259   case Instruction::Select:
1260   case Instruction::ICmp:
1261   case Instruction::FCmp:
1262   case Instruction::Store:
1263   case Instruction::Load:
1264   case Instruction::ZExt:
1265   case Instruction::SExt:
1266   case Instruction::FPToUI:
1267   case Instruction::FPToSI:
1268   case Instruction::FPExt:
1269   case Instruction::PtrToInt:
1270   case Instruction::IntToPtr:
1271   case Instruction::SIToFP:
1272   case Instruction::UIToFP:
1273   case Instruction::Trunc:
1274   case Instruction::FPTrunc:
1275   case Instruction::BitCast:
1276   case Instruction::AddrSpaceCast:
1277   case Instruction::ExtractElement:
1278   case Instruction::InsertElement:
1279   case Instruction::ExtractValue:
1280   case Instruction::ShuffleVector:
1281   case Instruction::Call:
1282     return getUserCost(I, CostKind);
1283   default:
1284     // We don't have any information on this instruction.
1285     return -1;
1286   }
1287 }
1288
1289 TargetTransformInfo::Concept::~Concept() {}
1290
1291 TargetIRAnalysis::TargetIRAnalysis() : TTICallback(&getDefaultTTI) {}
1292
1293 TargetIRAnalysis::TargetIRAnalysis(
1294     std::function<Result(const Function &)> TTICallback)
1295     : TTICallback(std::move(TTICallback)) {}
1296
1297 TargetIRAnalysis::Result TargetIRAnalysis::run(const Function &F,
1298                                                FunctionAnalysisManager &) {
1299   return TTICallback(F);
1300 }
1301
1302 AnalysisKey TargetIRAnalysis::Key;
1303
1304 TargetIRAnalysis::Result TargetIRAnalysis::getDefaultTTI(const Function &F) {
1305   return Result(F.getParent()->getDataLayout());
1306 }
1307
1308 // Register the basic pass.
1309 INITIALIZE_PASS(TargetTransformInfoWrapperPass, "tti",
1310                 "Target Transform Information", false, true)
1311 char TargetTransformInfoWrapperPass::ID = 0;
1312
1313 void TargetTransformInfoWrapperPass::anchor() {}
1314
1315 TargetTransformInfoWrapperPass::TargetTransformInfoWrapperPass()
1316     : ImmutablePass(ID) {
1317   initializeTargetTransformInfoWrapperPassPass(
1318       *PassRegistry::getPassRegistry());
1319 }
1320
1321 TargetTransformInfoWrapperPass::TargetTransformInfoWrapperPass(
1322     TargetIRAnalysis TIRA)
1323     : ImmutablePass(ID), TIRA(std::move(TIRA)) {
1324   initializeTargetTransformInfoWrapperPassPass(
1325       *PassRegistry::getPassRegistry());
1326 }
1327
1328 TargetTransformInfo &TargetTransformInfoWrapperPass::getTTI(const Function &F) {
1329   FunctionAnalysisManager DummyFAM;
1330   TTI = TIRA.run(F, DummyFAM);
1331   return *TTI;
1332 }
1333
1334 ImmutablePass *
1335 llvm::createTargetTransformInfoWrapperPass(TargetIRAnalysis TIRA) {
1336   return new TargetTransformInfoWrapperPass(std::move(TIRA));
1337 }