]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/include/llvm/CodeGen/TargetLowering.h
Merge llvm trunk r321414 to contrib/llvm.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / include / llvm / CodeGen / TargetLowering.h
1 //===- llvm/CodeGen/TargetLowering.h - Target Lowering Info -----*- C++ -*-===//
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 /// \file
11 /// This file describes how to lower LLVM code to machine code.  This has two
12 /// main components:
13 ///
14 ///  1. Which ValueTypes are natively supported by the target.
15 ///  2. Which operations are supported for supported ValueTypes.
16 ///  3. Cost thresholds for alternative implementations of certain operations.
17 ///
18 /// In addition it has a few other components, like information about FP
19 /// immediates.
20 ///
21 //===----------------------------------------------------------------------===//
22
23 #ifndef LLVM_CODEGEN_TARGETLOWERING_H
24 #define LLVM_CODEGEN_TARGETLOWERING_H
25
26 #include "llvm/ADT/APInt.h"
27 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
28 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
29 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
30 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
31 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
32 #include "llvm/CodeGen/DAGCombine.h"
33 #include "llvm/CodeGen/ISDOpcodes.h"
34 #include "llvm/CodeGen/MachineValueType.h"
35 #include "llvm/CodeGen/RuntimeLibcalls.h"
36 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
37 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
38 #include "llvm/CodeGen/TargetCallingConv.h"
39 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
40 #include "llvm/IR/Attributes.h"
41 #include "llvm/IR/CallSite.h"
42 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
43 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
44 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
45 #include "llvm/IR/Function.h"
46 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
47 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
48 #include "llvm/IR/Instruction.h"
49 #include "llvm/IR/Instructions.h"
50 #include "llvm/IR/Type.h"
51 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
52 #include "llvm/Support/AtomicOrdering.h"
53 #include "llvm/Support/Casting.h"
54 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
55 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
56 #include <algorithm>
57 #include <cassert>
58 #include <climits>
59 #include <cstdint>
60 #include <iterator>
61 #include <map>
62 #include <string>
63 #include <utility>
64 #include <vector>
65
66 namespace llvm {
67
68 class BranchProbability;
69 class CCState;
70 class CCValAssign;
71 class Constant;
72 class FastISel;
73 class FunctionLoweringInfo;
74 class GlobalValue;
75 class IntrinsicInst;
76 struct KnownBits;
77 class LLVMContext;
78 class MachineBasicBlock;
79 class MachineFunction;
80 class MachineInstr;
81 class MachineJumpTableInfo;
82 class MachineLoop;
83 class MachineRegisterInfo;
84 class MCContext;
85 class MCExpr;
86 class Module;
87 class TargetRegisterClass;
88 class TargetLibraryInfo;
89 class TargetRegisterInfo;
90 class Value;
91
92 namespace Sched {
93
94   enum Preference {
95     None,             // No preference
96     Source,           // Follow source order.
97     RegPressure,      // Scheduling for lowest register pressure.
98     Hybrid,           // Scheduling for both latency and register pressure.
99     ILP,              // Scheduling for ILP in low register pressure mode.
100     VLIW              // Scheduling for VLIW targets.
101   };
102
103 } // end namespace Sched
104
105 /// This base class for TargetLowering contains the SelectionDAG-independent
106 /// parts that can be used from the rest of CodeGen.
107 class TargetLoweringBase {
108 public:
109   /// This enum indicates whether operations are valid for a target, and if not,
110   /// what action should be used to make them valid.
111   enum LegalizeAction : uint8_t {
112     Legal,      // The target natively supports this operation.
113     Promote,    // This operation should be executed in a larger type.
114     Expand,     // Try to expand this to other ops, otherwise use a libcall.
115     LibCall,    // Don't try to expand this to other ops, always use a libcall.
116     Custom      // Use the LowerOperation hook to implement custom lowering.
117   };
118
119   /// This enum indicates whether a types are legal for a target, and if not,
120   /// what action should be used to make them valid.
121   enum LegalizeTypeAction : uint8_t {
122     TypeLegal,           // The target natively supports this type.
123     TypePromoteInteger,  // Replace this integer with a larger one.
124     TypeExpandInteger,   // Split this integer into two of half the size.
125     TypeSoftenFloat,     // Convert this float to a same size integer type,
126                          // if an operation is not supported in target HW.
127     TypeExpandFloat,     // Split this float into two of half the size.
128     TypeScalarizeVector, // Replace this one-element vector with its element.
129     TypeSplitVector,     // Split this vector into two of half the size.
130     TypeWidenVector,     // This vector should be widened into a larger vector.
131     TypePromoteFloat     // Replace this float with a larger one.
132   };
133
134   /// LegalizeKind holds the legalization kind that needs to happen to EVT
135   /// in order to type-legalize it.
136   using LegalizeKind = std::pair<LegalizeTypeAction, EVT>;
137
138   /// Enum that describes how the target represents true/false values.
139   enum BooleanContent {
140     UndefinedBooleanContent,    // Only bit 0 counts, the rest can hold garbage.
141     ZeroOrOneBooleanContent,        // All bits zero except for bit 0.
142     ZeroOrNegativeOneBooleanContent // All bits equal to bit 0.
143   };
144
145   /// Enum that describes what type of support for selects the target has.
146   enum SelectSupportKind {
147     ScalarValSelect,      // The target supports scalar selects (ex: cmov).
148     ScalarCondVectorVal,  // The target supports selects with a scalar condition
149                           // and vector values (ex: cmov).
150     VectorMaskSelect      // The target supports vector selects with a vector
151                           // mask (ex: x86 blends).
152   };
153
154   /// Enum that specifies what an atomic load/AtomicRMWInst is expanded
155   /// to, if at all. Exists because different targets have different levels of
156   /// support for these atomic instructions, and also have different options
157   /// w.r.t. what they should expand to.
158   enum class AtomicExpansionKind {
159     None,    // Don't expand the instruction.
160     LLSC,    // Expand the instruction into loadlinked/storeconditional; used
161              // by ARM/AArch64.
162     LLOnly,  // Expand the (load) instruction into just a load-linked, which has
163              // greater atomic guarantees than a normal load.
164     CmpXChg, // Expand the instruction into cmpxchg; used by at least X86.
165   };
166
167   /// Enum that specifies when a multiplication should be expanded.
168   enum class MulExpansionKind {
169     Always,            // Always expand the instruction.
170     OnlyLegalOrCustom, // Only expand when the resulting instructions are legal
171                        // or custom.
172   };
173
174   class ArgListEntry {
175   public:
176     Value *Val = nullptr;
177     SDValue Node = SDValue();
178     Type *Ty = nullptr;
179     bool IsSExt : 1;
180     bool IsZExt : 1;
181     bool IsInReg : 1;
182     bool IsSRet : 1;
183     bool IsNest : 1;
184     bool IsByVal : 1;
185     bool IsInAlloca : 1;
186     bool IsReturned : 1;
187     bool IsSwiftSelf : 1;
188     bool IsSwiftError : 1;
189     uint16_t Alignment = 0;
190
191     ArgListEntry()
192         : IsSExt(false), IsZExt(false), IsInReg(false), IsSRet(false),
193           IsNest(false), IsByVal(false), IsInAlloca(false), IsReturned(false),
194           IsSwiftSelf(false), IsSwiftError(false) {}
195
196     void setAttributes(ImmutableCallSite *CS, unsigned ArgIdx);
197   };
198   using ArgListTy = std::vector<ArgListEntry>;
199
200   virtual void markLibCallAttributes(MachineFunction *MF, unsigned CC,
201                                      ArgListTy &Args) const {};
202
203   static ISD::NodeType getExtendForContent(BooleanContent Content) {
204     switch (Content) {
205     case UndefinedBooleanContent:
206       // Extend by adding rubbish bits.
207       return ISD::ANY_EXTEND;
208     case ZeroOrOneBooleanContent:
209       // Extend by adding zero bits.
210       return ISD::ZERO_EXTEND;
211     case ZeroOrNegativeOneBooleanContent:
212       // Extend by copying the sign bit.
213       return ISD::SIGN_EXTEND;
214     }
215     llvm_unreachable("Invalid content kind");
216   }
217
218   /// NOTE: The TargetMachine owns TLOF.
219   explicit TargetLoweringBase(const TargetMachine &TM);
220   TargetLoweringBase(const TargetLoweringBase &) = delete;
221   TargetLoweringBase &operator=(const TargetLoweringBase &) = delete;
222   virtual ~TargetLoweringBase() = default;
223
224 protected:
225   /// \brief Initialize all of the actions to default values.
226   void initActions();
227
228 public:
229   const TargetMachine &getTargetMachine() const { return TM; }
230
231   virtual bool useSoftFloat() const { return false; }
232
233   /// Return the pointer type for the given address space, defaults to
234   /// the pointer type from the data layout.
235   /// FIXME: The default needs to be removed once all the code is updated.
236   MVT getPointerTy(const DataLayout &DL, uint32_t AS = 0) const {
237     return MVT::getIntegerVT(DL.getPointerSizeInBits(AS));
238   }
239
240   /// Return the type for frame index, which is determined by
241   /// the alloca address space specified through the data layout.
242   MVT getFrameIndexTy(const DataLayout &DL) const {
243     return getPointerTy(DL, DL.getAllocaAddrSpace());
244   }
245
246   /// Return the type for operands of fence.
247   /// TODO: Let fence operands be of i32 type and remove this.
248   virtual MVT getFenceOperandTy(const DataLayout &DL) const {
249     return getPointerTy(DL);
250   }
251
252   /// EVT is not used in-tree, but is used by out-of-tree target.
253   /// A documentation for this function would be nice...
254   virtual MVT getScalarShiftAmountTy(const DataLayout &, EVT) const;
255
256   EVT getShiftAmountTy(EVT LHSTy, const DataLayout &DL) const;
257
258   /// Returns the type to be used for the index operand of:
259   /// ISD::INSERT_VECTOR_ELT, ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT,
260   /// ISD::INSERT_SUBVECTOR, and ISD::EXTRACT_SUBVECTOR
261   virtual MVT getVectorIdxTy(const DataLayout &DL) const {
262     return getPointerTy(DL);
263   }
264
265   virtual bool isSelectSupported(SelectSupportKind /*kind*/) const {
266     return true;
267   }
268
269   /// Return true if multiple condition registers are available.
270   bool hasMultipleConditionRegisters() const {
271     return HasMultipleConditionRegisters;
272   }
273
274   /// Return true if the target has BitExtract instructions.
275   bool hasExtractBitsInsn() const { return HasExtractBitsInsn; }
276
277   /// Return the preferred vector type legalization action.
278   virtual TargetLoweringBase::LegalizeTypeAction
279   getPreferredVectorAction(EVT VT) const {
280     // The default action for one element vectors is to scalarize
281     if (VT.getVectorNumElements() == 1)
282       return TypeScalarizeVector;
283     // The default action for other vectors is to promote
284     return TypePromoteInteger;
285   }
286
287   // There are two general methods for expanding a BUILD_VECTOR node:
288   //  1. Use SCALAR_TO_VECTOR on the defined scalar values and then shuffle
289   //     them together.
290   //  2. Build the vector on the stack and then load it.
291   // If this function returns true, then method (1) will be used, subject to
292   // the constraint that all of the necessary shuffles are legal (as determined
293   // by isShuffleMaskLegal). If this function returns false, then method (2) is
294   // always used. The vector type, and the number of defined values, are
295   // provided.
296   virtual bool
297   shouldExpandBuildVectorWithShuffles(EVT /* VT */,
298                                       unsigned DefinedValues) const {
299     return DefinedValues < 3;
300   }
301
302   /// Return true if integer divide is usually cheaper than a sequence of
303   /// several shifts, adds, and multiplies for this target.
304   /// The definition of "cheaper" may depend on whether we're optimizing
305   /// for speed or for size.
306   virtual bool isIntDivCheap(EVT VT, AttributeList Attr) const { return false; }
307
308   /// Return true if the target can handle a standalone remainder operation.
309   virtual bool hasStandaloneRem(EVT VT) const {
310     return true;
311   }
312
313   /// Return true if SQRT(X) shouldn't be replaced with X*RSQRT(X).
314   virtual bool isFsqrtCheap(SDValue X, SelectionDAG &DAG) const {
315     // Default behavior is to replace SQRT(X) with X*RSQRT(X).
316     return false;
317   }
318
319   /// Reciprocal estimate status values used by the functions below.
320   enum ReciprocalEstimate : int {
321     Unspecified = -1,
322     Disabled = 0,
323     Enabled = 1
324   };
325
326   /// Return a ReciprocalEstimate enum value for a square root of the given type
327   /// based on the function's attributes. If the operation is not overridden by
328   /// the function's attributes, "Unspecified" is returned and target defaults
329   /// are expected to be used for instruction selection.
330   int getRecipEstimateSqrtEnabled(EVT VT, MachineFunction &MF) const;
331
332   /// Return a ReciprocalEstimate enum value for a division of the given type
333   /// based on the function's attributes. If the operation is not overridden by
334   /// the function's attributes, "Unspecified" is returned and target defaults
335   /// are expected to be used for instruction selection.
336   int getRecipEstimateDivEnabled(EVT VT, MachineFunction &MF) const;
337
338   /// Return the refinement step count for a square root of the given type based
339   /// on the function's attributes. If the operation is not overridden by
340   /// the function's attributes, "Unspecified" is returned and target defaults
341   /// are expected to be used for instruction selection.
342   int getSqrtRefinementSteps(EVT VT, MachineFunction &MF) const;
343
344   /// Return the refinement step count for a division of the given type based
345   /// on the function's attributes. If the operation is not overridden by
346   /// the function's attributes, "Unspecified" is returned and target defaults
347   /// are expected to be used for instruction selection.
348   int getDivRefinementSteps(EVT VT, MachineFunction &MF) const;
349
350   /// Returns true if target has indicated at least one type should be bypassed.
351   bool isSlowDivBypassed() const { return !BypassSlowDivWidths.empty(); }
352
353   /// Returns map of slow types for division or remainder with corresponding
354   /// fast types
355   const DenseMap<unsigned int, unsigned int> &getBypassSlowDivWidths() const {
356     return BypassSlowDivWidths;
357   }
358
359   /// Return true if Flow Control is an expensive operation that should be
360   /// avoided.
361   bool isJumpExpensive() const { return JumpIsExpensive; }
362
363   /// Return true if selects are only cheaper than branches if the branch is
364   /// unlikely to be predicted right.
365   bool isPredictableSelectExpensive() const {
366     return PredictableSelectIsExpensive;
367   }
368
369   /// If a branch or a select condition is skewed in one direction by more than
370   /// this factor, it is very likely to be predicted correctly.
371   virtual BranchProbability getPredictableBranchThreshold() const;
372
373   /// Return true if the following transform is beneficial:
374   /// fold (conv (load x)) -> (load (conv*)x)
375   /// On architectures that don't natively support some vector loads
376   /// efficiently, casting the load to a smaller vector of larger types and
377   /// loading is more efficient, however, this can be undone by optimizations in
378   /// dag combiner.
379   virtual bool isLoadBitCastBeneficial(EVT LoadVT,
380                                        EVT BitcastVT) const {
381     // Don't do if we could do an indexed load on the original type, but not on
382     // the new one.
383     if (!LoadVT.isSimple() || !BitcastVT.isSimple())
384       return true;
385
386     MVT LoadMVT = LoadVT.getSimpleVT();
387
388     // Don't bother doing this if it's just going to be promoted again later, as
389     // doing so might interfere with other combines.
390     if (getOperationAction(ISD::LOAD, LoadMVT) == Promote &&
391         getTypeToPromoteTo(ISD::LOAD, LoadMVT) == BitcastVT.getSimpleVT())
392       return false;
393
394     return true;
395   }
396
397   /// Return true if the following transform is beneficial:
398   /// (store (y (conv x)), y*)) -> (store x, (x*))
399   virtual bool isStoreBitCastBeneficial(EVT StoreVT, EVT BitcastVT) const {
400     // Default to the same logic as loads.
401     return isLoadBitCastBeneficial(StoreVT, BitcastVT);
402   }
403
404   /// Return true if it is expected to be cheaper to do a store of a non-zero
405   /// vector constant with the given size and type for the address space than to
406   /// store the individual scalar element constants.
407   virtual bool storeOfVectorConstantIsCheap(EVT MemVT,
408                                             unsigned NumElem,
409                                             unsigned AddrSpace) const {
410     return false;
411   }
412
413   /// Allow store merging after legalization in addition to before legalization.
414   /// This may catch stores that do not exist earlier (eg, stores created from
415   /// intrinsics).
416   virtual bool mergeStoresAfterLegalization() const { return true; }
417
418   /// Returns if it's reasonable to merge stores to MemVT size.
419   virtual bool canMergeStoresTo(unsigned AS, EVT MemVT,
420                                 const SelectionDAG &DAG) const {
421     return true;
422   }
423
424   /// \brief Return true if it is cheap to speculate a call to intrinsic cttz.
425   virtual bool isCheapToSpeculateCttz() const {
426     return false;
427   }
428
429   /// \brief Return true if it is cheap to speculate a call to intrinsic ctlz.
430   virtual bool isCheapToSpeculateCtlz() const {
431     return false;
432   }
433
434   /// \brief Return true if ctlz instruction is fast.
435   virtual bool isCtlzFast() const {
436     return false;
437   }
438
439   /// Return true if it is safe to transform an integer-domain bitwise operation
440   /// into the equivalent floating-point operation. This should be set to true
441   /// if the target has IEEE-754-compliant fabs/fneg operations for the input
442   /// type.
443   virtual bool hasBitPreservingFPLogic(EVT VT) const {
444     return false;
445   }
446
447   /// \brief Return true if it is cheaper to split the store of a merged int val
448   /// from a pair of smaller values into multiple stores.
449   virtual bool isMultiStoresCheaperThanBitsMerge(EVT LTy, EVT HTy) const {
450     return false;
451   }
452
453   /// \brief Return if the target supports combining a
454   /// chain like:
455   /// \code
456   ///   %andResult = and %val1, #mask
457   ///   %icmpResult = icmp %andResult, 0
458   /// \endcode
459   /// into a single machine instruction of a form like:
460   /// \code
461   ///   cc = test %register, #mask
462   /// \endcode
463   virtual bool isMaskAndCmp0FoldingBeneficial(const Instruction &AndI) const {
464     return false;
465   }
466
467   /// Use bitwise logic to make pairs of compares more efficient. For example:
468   /// and (seteq A, B), (seteq C, D) --> seteq (or (xor A, B), (xor C, D)), 0
469   /// This should be true when it takes more than one instruction to lower
470   /// setcc (cmp+set on x86 scalar), when bitwise ops are faster than logic on
471   /// condition bits (crand on PowerPC), and/or when reducing cmp+br is a win.
472   virtual bool convertSetCCLogicToBitwiseLogic(EVT VT) const {
473     return false;
474   }
475
476   /// Return the preferred operand type if the target has a quick way to compare
477   /// integer values of the given size. Assume that any legal integer type can
478   /// be compared efficiently. Targets may override this to allow illegal wide
479   /// types to return a vector type if there is support to compare that type.
480   virtual MVT hasFastEqualityCompare(unsigned NumBits) const {
481     MVT VT = MVT::getIntegerVT(NumBits);
482     return isTypeLegal(VT) ? VT : MVT::INVALID_SIMPLE_VALUE_TYPE;
483   }
484
485   /// Return true if the target should transform:
486   /// (X & Y) == Y ---> (~X & Y) == 0
487   /// (X & Y) != Y ---> (~X & Y) != 0
488   ///
489   /// This may be profitable if the target has a bitwise and-not operation that
490   /// sets comparison flags. A target may want to limit the transformation based
491   /// on the type of Y or if Y is a constant.
492   ///
493   /// Note that the transform will not occur if Y is known to be a power-of-2
494   /// because a mask and compare of a single bit can be handled by inverting the
495   /// predicate, for example:
496   /// (X & 8) == 8 ---> (X & 8) != 0
497   virtual bool hasAndNotCompare(SDValue Y) const {
498     return false;
499   }
500
501   /// Return true if the target has a bitwise and-not operation:
502   /// X = ~A & B
503   /// This can be used to simplify select or other instructions.
504   virtual bool hasAndNot(SDValue X) const {
505     // If the target has the more complex version of this operation, assume that
506     // it has this operation too.
507     return hasAndNotCompare(X);
508   }
509
510   /// \brief Return true if the target wants to use the optimization that
511   /// turns ext(promotableInst1(...(promotableInstN(load)))) into
512   /// promotedInst1(...(promotedInstN(ext(load)))).
513   bool enableExtLdPromotion() const { return EnableExtLdPromotion; }
514
515   /// Return true if the target can combine store(extractelement VectorTy,
516   /// Idx).
517   /// \p Cost[out] gives the cost of that transformation when this is true.
518   virtual bool canCombineStoreAndExtract(Type *VectorTy, Value *Idx,
519                                          unsigned &Cost) const {
520     return false;
521   }
522
523   /// Return true if target supports floating point exceptions.
524   bool hasFloatingPointExceptions() const {
525     return HasFloatingPointExceptions;
526   }
527
528   /// Return true if target always beneficiates from combining into FMA for a
529   /// given value type. This must typically return false on targets where FMA
530   /// takes more cycles to execute than FADD.
531   virtual bool enableAggressiveFMAFusion(EVT VT) const {
532     return false;
533   }
534
535   /// Return the ValueType of the result of SETCC operations.
536   virtual EVT getSetCCResultType(const DataLayout &DL, LLVMContext &Context,
537                                  EVT VT) const;
538
539   /// Return the ValueType for comparison libcalls. Comparions libcalls include
540   /// floating point comparion calls, and Ordered/Unordered check calls on
541   /// floating point numbers.
542   virtual
543   MVT::SimpleValueType getCmpLibcallReturnType() const;
544
545   /// For targets without i1 registers, this gives the nature of the high-bits
546   /// of boolean values held in types wider than i1.
547   ///
548   /// "Boolean values" are special true/false values produced by nodes like
549   /// SETCC and consumed (as the condition) by nodes like SELECT and BRCOND.
550   /// Not to be confused with general values promoted from i1.  Some cpus
551   /// distinguish between vectors of boolean and scalars; the isVec parameter
552   /// selects between the two kinds.  For example on X86 a scalar boolean should
553   /// be zero extended from i1, while the elements of a vector of booleans
554   /// should be sign extended from i1.
555   ///
556   /// Some cpus also treat floating point types the same way as they treat
557   /// vectors instead of the way they treat scalars.
558   BooleanContent getBooleanContents(bool isVec, bool isFloat) const {
559     if (isVec)
560       return BooleanVectorContents;
561     return isFloat ? BooleanFloatContents : BooleanContents;
562   }
563
564   BooleanContent getBooleanContents(EVT Type) const {
565     return getBooleanContents(Type.isVector(), Type.isFloatingPoint());
566   }
567
568   /// Return target scheduling preference.
569   Sched::Preference getSchedulingPreference() const {
570     return SchedPreferenceInfo;
571   }
572
573   /// Some scheduler, e.g. hybrid, can switch to different scheduling heuristics
574   /// for different nodes. This function returns the preference (or none) for
575   /// the given node.
576   virtual Sched::Preference getSchedulingPreference(SDNode *) const {
577     return Sched::None;
578   }
579
580   /// Return the register class that should be used for the specified value
581   /// type.
582   virtual const TargetRegisterClass *getRegClassFor(MVT VT) const {
583     const TargetRegisterClass *RC = RegClassForVT[VT.SimpleTy];
584     assert(RC && "This value type is not natively supported!");
585     return RC;
586   }
587
588   /// Return the 'representative' register class for the specified value
589   /// type.
590   ///
591   /// The 'representative' register class is the largest legal super-reg
592   /// register class for the register class of the value type.  For example, on
593   /// i386 the rep register class for i8, i16, and i32 are GR32; while the rep
594   /// register class is GR64 on x86_64.
595   virtual const TargetRegisterClass *getRepRegClassFor(MVT VT) const {
596     const TargetRegisterClass *RC = RepRegClassForVT[VT.SimpleTy];
597     return RC;
598   }
599
600   /// Return the cost of the 'representative' register class for the specified
601   /// value type.
602   virtual uint8_t getRepRegClassCostFor(MVT VT) const {
603     return RepRegClassCostForVT[VT.SimpleTy];
604   }
605
606   /// Return true if the target has native support for the specified value type.
607   /// This means that it has a register that directly holds it without
608   /// promotions or expansions.
609   bool isTypeLegal(EVT VT) const {
610     assert(!VT.isSimple() ||
611            (unsigned)VT.getSimpleVT().SimpleTy < array_lengthof(RegClassForVT));
612     return VT.isSimple() && RegClassForVT[VT.getSimpleVT().SimpleTy] != nullptr;
613   }
614
615   class ValueTypeActionImpl {
616     /// ValueTypeActions - For each value type, keep a LegalizeTypeAction enum
617     /// that indicates how instruction selection should deal with the type.
618     LegalizeTypeAction ValueTypeActions[MVT::LAST_VALUETYPE];
619
620   public:
621     ValueTypeActionImpl() {
622       std::fill(std::begin(ValueTypeActions), std::end(ValueTypeActions),
623                 TypeLegal);
624     }
625
626     LegalizeTypeAction getTypeAction(MVT VT) const {
627       return ValueTypeActions[VT.SimpleTy];
628     }
629
630     void setTypeAction(MVT VT, LegalizeTypeAction Action) {
631       ValueTypeActions[VT.SimpleTy] = Action;
632     }
633   };
634
635   const ValueTypeActionImpl &getValueTypeActions() const {
636     return ValueTypeActions;
637   }
638
639   /// Return how we should legalize values of this type, either it is already
640   /// legal (return 'Legal') or we need to promote it to a larger type (return
641   /// 'Promote'), or we need to expand it into multiple registers of smaller
642   /// integer type (return 'Expand').  'Custom' is not an option.
643   LegalizeTypeAction getTypeAction(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
644     return getTypeConversion(Context, VT).first;
645   }
646   LegalizeTypeAction getTypeAction(MVT VT) const {
647     return ValueTypeActions.getTypeAction(VT);
648   }
649
650   /// For types supported by the target, this is an identity function.  For
651   /// types that must be promoted to larger types, this returns the larger type
652   /// to promote to.  For integer types that are larger than the largest integer
653   /// register, this contains one step in the expansion to get to the smaller
654   /// register. For illegal floating point types, this returns the integer type
655   /// to transform to.
656   EVT getTypeToTransformTo(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
657     return getTypeConversion(Context, VT).second;
658   }
659
660   /// For types supported by the target, this is an identity function.  For
661   /// types that must be expanded (i.e. integer types that are larger than the
662   /// largest integer register or illegal floating point types), this returns
663   /// the largest legal type it will be expanded to.
664   EVT getTypeToExpandTo(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
665     assert(!VT.isVector());
666     while (true) {
667       switch (getTypeAction(Context, VT)) {
668       case TypeLegal:
669         return VT;
670       case TypeExpandInteger:
671         VT = getTypeToTransformTo(Context, VT);
672         break;
673       default:
674         llvm_unreachable("Type is not legal nor is it to be expanded!");
675       }
676     }
677   }
678
679   /// Vector types are broken down into some number of legal first class types.
680   /// For example, EVT::v8f32 maps to 2 EVT::v4f32 with Altivec or SSE1, or 8
681   /// promoted EVT::f64 values with the X86 FP stack.  Similarly, EVT::v2i64
682   /// turns into 4 EVT::i32 values with both PPC and X86.
683   ///
684   /// This method returns the number of registers needed, and the VT for each
685   /// register.  It also returns the VT and quantity of the intermediate values
686   /// before they are promoted/expanded.
687   unsigned getVectorTypeBreakdown(LLVMContext &Context, EVT VT,
688                                   EVT &IntermediateVT,
689                                   unsigned &NumIntermediates,
690                                   MVT &RegisterVT) const;
691
692   /// Certain targets such as MIPS require that some types such as vectors are
693   /// always broken down into scalars in some contexts. This occurs even if the
694   /// vector type is legal.
695   virtual unsigned getVectorTypeBreakdownForCallingConv(
696       LLVMContext &Context, EVT VT, EVT &IntermediateVT,
697       unsigned &NumIntermediates, MVT &RegisterVT) const {
698     return getVectorTypeBreakdown(Context, VT, IntermediateVT, NumIntermediates,
699                                   RegisterVT);
700   }
701
702   struct IntrinsicInfo {
703     unsigned     opc = 0;          // target opcode
704     EVT          memVT;            // memory VT
705
706     // value representing memory location
707     PointerUnion<const Value *, const PseudoSourceValue *> ptrVal;
708
709     int          offset = 0;       // offset off of ptrVal
710     unsigned     size = 0;         // the size of the memory location
711                                    // (taken from memVT if zero)
712     unsigned     align = 1;        // alignment
713
714     MachineMemOperand::Flags flags = MachineMemOperand::MONone;
715     IntrinsicInfo() = default;
716   };
717
718   /// Given an intrinsic, checks if on the target the intrinsic will need to map
719   /// to a MemIntrinsicNode (touches memory). If this is the case, it returns
720   /// true and store the intrinsic information into the IntrinsicInfo that was
721   /// passed to the function.
722   virtual bool getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInfo &, const CallInst &,
723                                   MachineFunction &,
724                                   unsigned /*Intrinsic*/) const {
725     return false;
726   }
727
728   /// Returns true if the target can instruction select the specified FP
729   /// immediate natively. If false, the legalizer will materialize the FP
730   /// immediate as a load from a constant pool.
731   virtual bool isFPImmLegal(const APFloat &/*Imm*/, EVT /*VT*/) const {
732     return false;
733   }
734
735   /// Targets can use this to indicate that they only support *some*
736   /// VECTOR_SHUFFLE operations, those with specific masks.  By default, if a
737   /// target supports the VECTOR_SHUFFLE node, all mask values are assumed to be
738   /// legal.
739   virtual bool isShuffleMaskLegal(ArrayRef<int> /*Mask*/, EVT /*VT*/) const {
740     return true;
741   }
742
743   /// Returns true if the operation can trap for the value type.
744   ///
745   /// VT must be a legal type. By default, we optimistically assume most
746   /// operations don't trap except for integer divide and remainder.
747   virtual bool canOpTrap(unsigned Op, EVT VT) const;
748
749   /// Similar to isShuffleMaskLegal. This is used by Targets can use this to
750   /// indicate if there is a suitable VECTOR_SHUFFLE that can be used to replace
751   /// a VAND with a constant pool entry.
752   virtual bool isVectorClearMaskLegal(const SmallVectorImpl<int> &/*Mask*/,
753                                       EVT /*VT*/) const {
754     return false;
755   }
756
757   /// Return how this operation should be treated: either it is legal, needs to
758   /// be promoted to a larger size, needs to be expanded to some other code
759   /// sequence, or the target has a custom expander for it.
760   LegalizeAction getOperationAction(unsigned Op, EVT VT) const {
761     if (VT.isExtended()) return Expand;
762     // If a target-specific SDNode requires legalization, require the target
763     // to provide custom legalization for it.
764     if (Op >= array_lengthof(OpActions[0])) return Custom;
765     return OpActions[(unsigned)VT.getSimpleVT().SimpleTy][Op];
766   }
767
768   /// Return true if the specified operation is legal on this target or can be
769   /// made legal with custom lowering. This is used to help guide high-level
770   /// lowering decisions.
771   bool isOperationLegalOrCustom(unsigned Op, EVT VT) const {
772     return (VT == MVT::Other || isTypeLegal(VT)) &&
773       (getOperationAction(Op, VT) == Legal ||
774        getOperationAction(Op, VT) == Custom);
775   }
776
777   /// Return true if the specified operation is legal on this target or can be
778   /// made legal using promotion. This is used to help guide high-level lowering
779   /// decisions.
780   bool isOperationLegalOrPromote(unsigned Op, EVT VT) const {
781     return (VT == MVT::Other || isTypeLegal(VT)) &&
782       (getOperationAction(Op, VT) == Legal ||
783        getOperationAction(Op, VT) == Promote);
784   }
785
786   /// Return true if the specified operation is legal on this target or can be
787   /// made legal with custom lowering or using promotion. This is used to help
788   /// guide high-level lowering decisions.
789   bool isOperationLegalOrCustomOrPromote(unsigned Op, EVT VT) const {
790     return (VT == MVT::Other || isTypeLegal(VT)) &&
791       (getOperationAction(Op, VT) == Legal ||
792        getOperationAction(Op, VT) == Custom ||
793        getOperationAction(Op, VT) == Promote);
794   }
795
796   /// Return true if the operation uses custom lowering, regardless of whether
797   /// the type is legal or not.
798   bool isOperationCustom(unsigned Op, EVT VT) const {
799     return getOperationAction(Op, VT) == Custom;
800   }
801
802   /// Return true if lowering to a jump table is allowed.
803   bool areJTsAllowed(const Function *Fn) const {
804     if (Fn->getFnAttribute("no-jump-tables").getValueAsString() == "true")
805       return false;
806
807     return isOperationLegalOrCustom(ISD::BR_JT, MVT::Other) ||
808            isOperationLegalOrCustom(ISD::BRIND, MVT::Other);
809   }
810
811   /// Check whether the range [Low,High] fits in a machine word.
812   bool rangeFitsInWord(const APInt &Low, const APInt &High,
813                        const DataLayout &DL) const {
814     // FIXME: Using the pointer type doesn't seem ideal.
815     uint64_t BW = DL.getPointerSizeInBits();
816     uint64_t Range = (High - Low).getLimitedValue(UINT64_MAX - 1) + 1;
817     return Range <= BW;
818   }
819
820   /// Return true if lowering to a jump table is suitable for a set of case
821   /// clusters which may contain \p NumCases cases, \p Range range of values.
822   /// FIXME: This function check the maximum table size and density, but the
823   /// minimum size is not checked. It would be nice if the the minimum size is
824   /// also combined within this function. Currently, the minimum size check is
825   /// performed in findJumpTable() in SelectionDAGBuiler and
826   /// getEstimatedNumberOfCaseClusters() in BasicTTIImpl.
827   virtual bool isSuitableForJumpTable(const SwitchInst *SI, uint64_t NumCases,
828                                       uint64_t Range) const {
829     const bool OptForSize = SI->getParent()->getParent()->optForSize();
830     const unsigned MinDensity = getMinimumJumpTableDensity(OptForSize);
831     const unsigned MaxJumpTableSize =
832         OptForSize || getMaximumJumpTableSize() == 0
833             ? UINT_MAX
834             : getMaximumJumpTableSize();
835     // Check whether a range of clusters is dense enough for a jump table.
836     if (Range <= MaxJumpTableSize &&
837         (NumCases * 100 >= Range * MinDensity)) {
838       return true;
839     }
840     return false;
841   }
842
843   /// Return true if lowering to a bit test is suitable for a set of case
844   /// clusters which contains \p NumDests unique destinations, \p Low and
845   /// \p High as its lowest and highest case values, and expects \p NumCmps
846   /// case value comparisons. Check if the number of destinations, comparison
847   /// metric, and range are all suitable.
848   bool isSuitableForBitTests(unsigned NumDests, unsigned NumCmps,
849                              const APInt &Low, const APInt &High,
850                              const DataLayout &DL) const {
851     // FIXME: I don't think NumCmps is the correct metric: a single case and a
852     // range of cases both require only one branch to lower. Just looking at the
853     // number of clusters and destinations should be enough to decide whether to
854     // build bit tests.
855
856     // To lower a range with bit tests, the range must fit the bitwidth of a
857     // machine word.
858     if (!rangeFitsInWord(Low, High, DL))
859       return false;
860
861     // Decide whether it's profitable to lower this range with bit tests. Each
862     // destination requires a bit test and branch, and there is an overall range
863     // check branch. For a small number of clusters, separate comparisons might
864     // be cheaper, and for many destinations, splitting the range might be
865     // better.
866     return (NumDests == 1 && NumCmps >= 3) || (NumDests == 2 && NumCmps >= 5) ||
867            (NumDests == 3 && NumCmps >= 6);
868   }
869
870   /// Return true if the specified operation is illegal on this target or
871   /// unlikely to be made legal with custom lowering. This is used to help guide
872   /// high-level lowering decisions.
873   bool isOperationExpand(unsigned Op, EVT VT) const {
874     return (!isTypeLegal(VT) || getOperationAction(Op, VT) == Expand);
875   }
876
877   /// Return true if the specified operation is legal on this target.
878   bool isOperationLegal(unsigned Op, EVT VT) const {
879     return (VT == MVT::Other || isTypeLegal(VT)) &&
880            getOperationAction(Op, VT) == Legal;
881   }
882
883   /// Return how this load with extension should be treated: either it is legal,
884   /// needs to be promoted to a larger size, needs to be expanded to some other
885   /// code sequence, or the target has a custom expander for it.
886   LegalizeAction getLoadExtAction(unsigned ExtType, EVT ValVT,
887                                   EVT MemVT) const {
888     if (ValVT.isExtended() || MemVT.isExtended()) return Expand;
889     unsigned ValI = (unsigned) ValVT.getSimpleVT().SimpleTy;
890     unsigned MemI = (unsigned) MemVT.getSimpleVT().SimpleTy;
891     assert(ExtType < ISD::LAST_LOADEXT_TYPE && ValI < MVT::LAST_VALUETYPE &&
892            MemI < MVT::LAST_VALUETYPE && "Table isn't big enough!");
893     unsigned Shift = 4 * ExtType;
894     return (LegalizeAction)((LoadExtActions[ValI][MemI] >> Shift) & 0xf);
895   }
896
897   /// Return true if the specified load with extension is legal on this target.
898   bool isLoadExtLegal(unsigned ExtType, EVT ValVT, EVT MemVT) const {
899     return getLoadExtAction(ExtType, ValVT, MemVT) == Legal;
900   }
901
902   /// Return true if the specified load with extension is legal or custom
903   /// on this target.
904   bool isLoadExtLegalOrCustom(unsigned ExtType, EVT ValVT, EVT MemVT) const {
905     return getLoadExtAction(ExtType, ValVT, MemVT) == Legal ||
906            getLoadExtAction(ExtType, ValVT, MemVT) == Custom;
907   }
908
909   /// Return how this store with truncation should be treated: either it is
910   /// legal, needs to be promoted to a larger size, needs to be expanded to some
911   /// other code sequence, or the target has a custom expander for it.
912   LegalizeAction getTruncStoreAction(EVT ValVT, EVT MemVT) const {
913     if (ValVT.isExtended() || MemVT.isExtended()) return Expand;
914     unsigned ValI = (unsigned) ValVT.getSimpleVT().SimpleTy;
915     unsigned MemI = (unsigned) MemVT.getSimpleVT().SimpleTy;
916     assert(ValI < MVT::LAST_VALUETYPE && MemI < MVT::LAST_VALUETYPE &&
917            "Table isn't big enough!");
918     return TruncStoreActions[ValI][MemI];
919   }
920
921   /// Return true if the specified store with truncation is legal on this
922   /// target.
923   bool isTruncStoreLegal(EVT ValVT, EVT MemVT) const {
924     return isTypeLegal(ValVT) && getTruncStoreAction(ValVT, MemVT) == Legal;
925   }
926
927   /// Return true if the specified store with truncation has solution on this
928   /// target.
929   bool isTruncStoreLegalOrCustom(EVT ValVT, EVT MemVT) const {
930     return isTypeLegal(ValVT) &&
931       (getTruncStoreAction(ValVT, MemVT) == Legal ||
932        getTruncStoreAction(ValVT, MemVT) == Custom);
933   }
934
935   /// Return how the indexed load should be treated: either it is legal, needs
936   /// to be promoted to a larger size, needs to be expanded to some other code
937   /// sequence, or the target has a custom expander for it.
938   LegalizeAction
939   getIndexedLoadAction(unsigned IdxMode, MVT VT) const {
940     assert(IdxMode < ISD::LAST_INDEXED_MODE && VT.isValid() &&
941            "Table isn't big enough!");
942     unsigned Ty = (unsigned)VT.SimpleTy;
943     return (LegalizeAction)((IndexedModeActions[Ty][IdxMode] & 0xf0) >> 4);
944   }
945
946   /// Return true if the specified indexed load is legal on this target.
947   bool isIndexedLoadLegal(unsigned IdxMode, EVT VT) const {
948     return VT.isSimple() &&
949       (getIndexedLoadAction(IdxMode, VT.getSimpleVT()) == Legal ||
950        getIndexedLoadAction(IdxMode, VT.getSimpleVT()) == Custom);
951   }
952
953   /// Return how the indexed store should be treated: either it is legal, needs
954   /// to be promoted to a larger size, needs to be expanded to some other code
955   /// sequence, or the target has a custom expander for it.
956   LegalizeAction
957   getIndexedStoreAction(unsigned IdxMode, MVT VT) const {
958     assert(IdxMode < ISD::LAST_INDEXED_MODE && VT.isValid() &&
959            "Table isn't big enough!");
960     unsigned Ty = (unsigned)VT.SimpleTy;
961     return (LegalizeAction)(IndexedModeActions[Ty][IdxMode] & 0x0f);
962   }
963
964   /// Return true if the specified indexed load is legal on this target.
965   bool isIndexedStoreLegal(unsigned IdxMode, EVT VT) const {
966     return VT.isSimple() &&
967       (getIndexedStoreAction(IdxMode, VT.getSimpleVT()) == Legal ||
968        getIndexedStoreAction(IdxMode, VT.getSimpleVT()) == Custom);
969   }
970
971   /// Return how the condition code should be treated: either it is legal, needs
972   /// to be expanded to some other code sequence, or the target has a custom
973   /// expander for it.
974   LegalizeAction
975   getCondCodeAction(ISD::CondCode CC, MVT VT) const {
976     assert((unsigned)CC < array_lengthof(CondCodeActions) &&
977            ((unsigned)VT.SimpleTy >> 3) < array_lengthof(CondCodeActions[0]) &&
978            "Table isn't big enough!");
979     // See setCondCodeAction for how this is encoded.
980     uint32_t Shift = 4 * (VT.SimpleTy & 0x7);
981     uint32_t Value = CondCodeActions[CC][VT.SimpleTy >> 3];
982     LegalizeAction Action = (LegalizeAction) ((Value >> Shift) & 0xF);
983     assert(Action != Promote && "Can't promote condition code!");
984     return Action;
985   }
986
987   /// Return true if the specified condition code is legal on this target.
988   bool isCondCodeLegal(ISD::CondCode CC, MVT VT) const {
989     return
990       getCondCodeAction(CC, VT) == Legal ||
991       getCondCodeAction(CC, VT) == Custom;
992   }
993
994   /// If the action for this operation is to promote, this method returns the
995   /// ValueType to promote to.
996   MVT getTypeToPromoteTo(unsigned Op, MVT VT) const {
997     assert(getOperationAction(Op, VT) == Promote &&
998            "This operation isn't promoted!");
999
1000     // See if this has an explicit type specified.
1001     std::map<std::pair<unsigned, MVT::SimpleValueType>,
1002              MVT::SimpleValueType>::const_iterator PTTI =
1003       PromoteToType.find(std::make_pair(Op, VT.SimpleTy));
1004     if (PTTI != PromoteToType.end()) return PTTI->second;
1005
1006     assert((VT.isInteger() || VT.isFloatingPoint()) &&
1007            "Cannot autopromote this type, add it with AddPromotedToType.");
1008
1009     MVT NVT = VT;
1010     do {
1011       NVT = (MVT::SimpleValueType)(NVT.SimpleTy+1);
1012       assert(NVT.isInteger() == VT.isInteger() && NVT != MVT::isVoid &&
1013              "Didn't find type to promote to!");
1014     } while (!isTypeLegal(NVT) ||
1015               getOperationAction(Op, NVT) == Promote);
1016     return NVT;
1017   }
1018
1019   /// Return the EVT corresponding to this LLVM type.  This is fixed by the LLVM
1020   /// operations except for the pointer size.  If AllowUnknown is true, this
1021   /// will return MVT::Other for types with no EVT counterpart (e.g. structs),
1022   /// otherwise it will assert.
1023   EVT getValueType(const DataLayout &DL, Type *Ty,
1024                    bool AllowUnknown = false) const {
1025     // Lower scalar pointers to native pointer types.
1026     if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
1027       return getPointerTy(DL, PTy->getAddressSpace());
1028
1029     if (Ty->isVectorTy()) {
1030       VectorType *VTy = cast<VectorType>(Ty);
1031       Type *Elm = VTy->getElementType();
1032       // Lower vectors of pointers to native pointer types.
1033       if (PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Elm)) {
1034         EVT PointerTy(getPointerTy(DL, PT->getAddressSpace()));
1035         Elm = PointerTy.getTypeForEVT(Ty->getContext());
1036       }
1037
1038       return EVT::getVectorVT(Ty->getContext(), EVT::getEVT(Elm, false),
1039                        VTy->getNumElements());
1040     }
1041     return EVT::getEVT(Ty, AllowUnknown);
1042   }
1043
1044   /// Return the MVT corresponding to this LLVM type. See getValueType.
1045   MVT getSimpleValueType(const DataLayout &DL, Type *Ty,
1046                          bool AllowUnknown = false) const {
1047     return getValueType(DL, Ty, AllowUnknown).getSimpleVT();
1048   }
1049
1050   /// Return the desired alignment for ByVal or InAlloca aggregate function
1051   /// arguments in the caller parameter area.  This is the actual alignment, not
1052   /// its logarithm.
1053   virtual unsigned getByValTypeAlignment(Type *Ty, const DataLayout &DL) const;
1054
1055   /// Return the type of registers that this ValueType will eventually require.
1056   MVT getRegisterType(MVT VT) const {
1057     assert((unsigned)VT.SimpleTy < array_lengthof(RegisterTypeForVT));
1058     return RegisterTypeForVT[VT.SimpleTy];
1059   }
1060
1061   /// Return the type of registers that this ValueType will eventually require.
1062   MVT getRegisterType(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
1063     if (VT.isSimple()) {
1064       assert((unsigned)VT.getSimpleVT().SimpleTy <
1065                 array_lengthof(RegisterTypeForVT));
1066       return RegisterTypeForVT[VT.getSimpleVT().SimpleTy];
1067     }
1068     if (VT.isVector()) {
1069       EVT VT1;
1070       MVT RegisterVT;
1071       unsigned NumIntermediates;
1072       (void)getVectorTypeBreakdown(Context, VT, VT1,
1073                                    NumIntermediates, RegisterVT);
1074       return RegisterVT;
1075     }
1076     if (VT.isInteger()) {
1077       return getRegisterType(Context, getTypeToTransformTo(Context, VT));
1078     }
1079     llvm_unreachable("Unsupported extended type!");
1080   }
1081
1082   /// Return the number of registers that this ValueType will eventually
1083   /// require.
1084   ///
1085   /// This is one for any types promoted to live in larger registers, but may be
1086   /// more than one for types (like i64) that are split into pieces.  For types
1087   /// like i140, which are first promoted then expanded, it is the number of
1088   /// registers needed to hold all the bits of the original type.  For an i140
1089   /// on a 32 bit machine this means 5 registers.
1090   unsigned getNumRegisters(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
1091     if (VT.isSimple()) {
1092       assert((unsigned)VT.getSimpleVT().SimpleTy <
1093                 array_lengthof(NumRegistersForVT));
1094       return NumRegistersForVT[VT.getSimpleVT().SimpleTy];
1095     }
1096     if (VT.isVector()) {
1097       EVT VT1;
1098       MVT VT2;
1099       unsigned NumIntermediates;
1100       return getVectorTypeBreakdown(Context, VT, VT1, NumIntermediates, VT2);
1101     }
1102     if (VT.isInteger()) {
1103       unsigned BitWidth = VT.getSizeInBits();
1104       unsigned RegWidth = getRegisterType(Context, VT).getSizeInBits();
1105       return (BitWidth + RegWidth - 1) / RegWidth;
1106     }
1107     llvm_unreachable("Unsupported extended type!");
1108   }
1109
1110   /// Certain combinations of ABIs, Targets and features require that types
1111   /// are legal for some operations and not for other operations.
1112   /// For MIPS all vector types must be passed through the integer register set.
1113   virtual MVT getRegisterTypeForCallingConv(MVT VT) const {
1114     return getRegisterType(VT);
1115   }
1116
1117   virtual MVT getRegisterTypeForCallingConv(LLVMContext &Context,
1118                                             EVT VT) const {
1119     return getRegisterType(Context, VT);
1120   }
1121
1122   /// Certain targets require unusual breakdowns of certain types. For MIPS,
1123   /// this occurs when a vector type is used, as vector are passed through the
1124   /// integer register set.
1125   virtual unsigned getNumRegistersForCallingConv(LLVMContext &Context,
1126                                                  EVT VT) const {
1127     return getNumRegisters(Context, VT);
1128   }
1129
1130   /// Certain targets have context senstive alignment requirements, where one
1131   /// type has the alignment requirement of another type.
1132   virtual unsigned getABIAlignmentForCallingConv(Type *ArgTy,
1133                                                  DataLayout DL) const {
1134     return DL.getABITypeAlignment(ArgTy);
1135   }
1136
1137   /// If true, then instruction selection should seek to shrink the FP constant
1138   /// of the specified type to a smaller type in order to save space and / or
1139   /// reduce runtime.
1140   virtual bool ShouldShrinkFPConstant(EVT) const { return true; }
1141
1142   // Return true if it is profitable to reduce the given load node to a smaller
1143   // type.
1144   //
1145   // e.g. (i16 (trunc (i32 (load x))) -> i16 load x should be performed
1146   virtual bool shouldReduceLoadWidth(SDNode *Load,
1147                                      ISD::LoadExtType ExtTy,
1148                                      EVT NewVT) const {
1149     return true;
1150   }
1151
1152   /// When splitting a value of the specified type into parts, does the Lo
1153   /// or Hi part come first?  This usually follows the endianness, except
1154   /// for ppcf128, where the Hi part always comes first.
1155   bool hasBigEndianPartOrdering(EVT VT, const DataLayout &DL) const {
1156     return DL.isBigEndian() || VT == MVT::ppcf128;
1157   }
1158
1159   /// If true, the target has custom DAG combine transformations that it can
1160   /// perform for the specified node.
1161   bool hasTargetDAGCombine(ISD::NodeType NT) const {
1162     assert(unsigned(NT >> 3) < array_lengthof(TargetDAGCombineArray));
1163     return TargetDAGCombineArray[NT >> 3] & (1 << (NT&7));
1164   }
1165
1166   unsigned getGatherAllAliasesMaxDepth() const {
1167     return GatherAllAliasesMaxDepth;
1168   }
1169
1170   /// Returns the size of the platform's va_list object.
1171   virtual unsigned getVaListSizeInBits(const DataLayout &DL) const {
1172     return getPointerTy(DL).getSizeInBits();
1173   }
1174
1175   /// \brief Get maximum # of store operations permitted for llvm.memset
1176   ///
1177   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
1178   /// to replace a call to llvm.memset. The value is set by the target at the
1179   /// performance threshold for such a replacement. If OptSize is true,
1180   /// return the limit for functions that have OptSize attribute.
1181   unsigned getMaxStoresPerMemset(bool OptSize) const {
1182     return OptSize ? MaxStoresPerMemsetOptSize : MaxStoresPerMemset;
1183   }
1184
1185   /// \brief Get maximum # of store operations permitted for llvm.memcpy
1186   ///
1187   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
1188   /// to replace a call to llvm.memcpy. The value is set by the target at the
1189   /// performance threshold for such a replacement. If OptSize is true,
1190   /// return the limit for functions that have OptSize attribute.
1191   unsigned getMaxStoresPerMemcpy(bool OptSize) const {
1192     return OptSize ? MaxStoresPerMemcpyOptSize : MaxStoresPerMemcpy;
1193   }
1194
1195   /// Get maximum # of load operations permitted for memcmp
1196   ///
1197   /// This function returns the maximum number of load operations permitted
1198   /// to replace a call to memcmp. The value is set by the target at the
1199   /// performance threshold for such a replacement. If OptSize is true,
1200   /// return the limit for functions that have OptSize attribute.
1201   unsigned getMaxExpandSizeMemcmp(bool OptSize) const {
1202     return OptSize ? MaxLoadsPerMemcmpOptSize : MaxLoadsPerMemcmp;
1203   }
1204
1205   /// \brief Get maximum # of store operations permitted for llvm.memmove
1206   ///
1207   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
1208   /// to replace a call to llvm.memmove. The value is set by the target at the
1209   /// performance threshold for such a replacement. If OptSize is true,
1210   /// return the limit for functions that have OptSize attribute.
1211   unsigned getMaxStoresPerMemmove(bool OptSize) const {
1212     return OptSize ? MaxStoresPerMemmoveOptSize : MaxStoresPerMemmove;
1213   }
1214
1215   /// \brief Determine if the target supports unaligned memory accesses.
1216   ///
1217   /// This function returns true if the target allows unaligned memory accesses
1218   /// of the specified type in the given address space. If true, it also returns
1219   /// whether the unaligned memory access is "fast" in the last argument by
1220   /// reference. This is used, for example, in situations where an array
1221   /// copy/move/set is converted to a sequence of store operations. Its use
1222   /// helps to ensure that such replacements don't generate code that causes an
1223   /// alignment error (trap) on the target machine.
1224   virtual bool allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT,
1225                                               unsigned AddrSpace = 0,
1226                                               unsigned Align = 1,
1227                                               bool * /*Fast*/ = nullptr) const {
1228     return false;
1229   }
1230
1231   /// Return true if the target supports a memory access of this type for the
1232   /// given address space and alignment. If the access is allowed, the optional
1233   /// final parameter returns if the access is also fast (as defined by the
1234   /// target).
1235   bool allowsMemoryAccess(LLVMContext &Context, const DataLayout &DL, EVT VT,
1236                           unsigned AddrSpace = 0, unsigned Alignment = 1,
1237                           bool *Fast = nullptr) const;
1238
1239   /// Returns the target specific optimal type for load and store operations as
1240   /// a result of memset, memcpy, and memmove lowering.
1241   ///
1242   /// If DstAlign is zero that means it's safe to destination alignment can
1243   /// satisfy any constraint. Similarly if SrcAlign is zero it means there isn't
1244   /// a need to check it against alignment requirement, probably because the
1245   /// source does not need to be loaded. If 'IsMemset' is true, that means it's
1246   /// expanding a memset. If 'ZeroMemset' is true, that means it's a memset of
1247   /// zero. 'MemcpyStrSrc' indicates whether the memcpy source is constant so it
1248   /// does not need to be loaded.  It returns EVT::Other if the type should be
1249   /// determined using generic target-independent logic.
1250   virtual EVT getOptimalMemOpType(uint64_t /*Size*/,
1251                                   unsigned /*DstAlign*/, unsigned /*SrcAlign*/,
1252                                   bool /*IsMemset*/,
1253                                   bool /*ZeroMemset*/,
1254                                   bool /*MemcpyStrSrc*/,
1255                                   MachineFunction &/*MF*/) const {
1256     return MVT::Other;
1257   }
1258
1259   /// Returns true if it's safe to use load / store of the specified type to
1260   /// expand memcpy / memset inline.
1261   ///
1262   /// This is mostly true for all types except for some special cases. For
1263   /// example, on X86 targets without SSE2 f64 load / store are done with fldl /
1264   /// fstpl which also does type conversion. Note the specified type doesn't
1265   /// have to be legal as the hook is used before type legalization.
1266   virtual bool isSafeMemOpType(MVT /*VT*/) const { return true; }
1267
1268   /// Determine if we should use _setjmp or setjmp to implement llvm.setjmp.
1269   bool usesUnderscoreSetJmp() const {
1270     return UseUnderscoreSetJmp;
1271   }
1272
1273   /// Determine if we should use _longjmp or longjmp to implement llvm.longjmp.
1274   bool usesUnderscoreLongJmp() const {
1275     return UseUnderscoreLongJmp;
1276   }
1277
1278   /// Return lower limit for number of blocks in a jump table.
1279   virtual unsigned getMinimumJumpTableEntries() const;
1280
1281   /// Return lower limit of the density in a jump table.
1282   unsigned getMinimumJumpTableDensity(bool OptForSize) const;
1283
1284   /// Return upper limit for number of entries in a jump table.
1285   /// Zero if no limit.
1286   unsigned getMaximumJumpTableSize() const;
1287
1288   virtual bool isJumpTableRelative() const {
1289     return TM.isPositionIndependent();
1290   }
1291
1292   /// If a physical register, this specifies the register that
1293   /// llvm.savestack/llvm.restorestack should save and restore.
1294   unsigned getStackPointerRegisterToSaveRestore() const {
1295     return StackPointerRegisterToSaveRestore;
1296   }
1297
1298   /// If a physical register, this returns the register that receives the
1299   /// exception address on entry to an EH pad.
1300   virtual unsigned
1301   getExceptionPointerRegister(const Constant *PersonalityFn) const {
1302     // 0 is guaranteed to be the NoRegister value on all targets
1303     return 0;
1304   }
1305
1306   /// If a physical register, this returns the register that receives the
1307   /// exception typeid on entry to a landing pad.
1308   virtual unsigned
1309   getExceptionSelectorRegister(const Constant *PersonalityFn) const {
1310     // 0 is guaranteed to be the NoRegister value on all targets
1311     return 0;
1312   }
1313
1314   virtual bool needsFixedCatchObjects() const {
1315     report_fatal_error("Funclet EH is not implemented for this target");
1316   }
1317
1318   /// Returns the target's jmp_buf size in bytes (if never set, the default is
1319   /// 200)
1320   unsigned getJumpBufSize() const {
1321     return JumpBufSize;
1322   }
1323
1324   /// Returns the target's jmp_buf alignment in bytes (if never set, the default
1325   /// is 0)
1326   unsigned getJumpBufAlignment() const {
1327     return JumpBufAlignment;
1328   }
1329
1330   /// Return the minimum stack alignment of an argument.
1331   unsigned getMinStackArgumentAlignment() const {
1332     return MinStackArgumentAlignment;
1333   }
1334
1335   /// Return the minimum function alignment.
1336   unsigned getMinFunctionAlignment() const {
1337     return MinFunctionAlignment;
1338   }
1339
1340   /// Return the preferred function alignment.
1341   unsigned getPrefFunctionAlignment() const {
1342     return PrefFunctionAlignment;
1343   }
1344
1345   /// Return the preferred loop alignment.
1346   virtual unsigned getPrefLoopAlignment(MachineLoop *ML = nullptr) const {
1347     return PrefLoopAlignment;
1348   }
1349
1350   /// If the target has a standard location for the stack protector guard,
1351   /// returns the address of that location. Otherwise, returns nullptr.
1352   /// DEPRECATED: please override useLoadStackGuardNode and customize
1353   ///             LOAD_STACK_GUARD, or customize @llvm.stackguard().
1354   virtual Value *getIRStackGuard(IRBuilder<> &IRB) const;
1355
1356   /// Inserts necessary declarations for SSP (stack protection) purpose.
1357   /// Should be used only when getIRStackGuard returns nullptr.
1358   virtual void insertSSPDeclarations(Module &M) const;
1359
1360   /// Return the variable that's previously inserted by insertSSPDeclarations,
1361   /// if any, otherwise return nullptr. Should be used only when
1362   /// getIRStackGuard returns nullptr.
1363   virtual Value *getSDagStackGuard(const Module &M) const;
1364
1365   /// If this function returns true, stack protection checks should XOR the
1366   /// frame pointer (or whichever pointer is used to address locals) into the
1367   /// stack guard value before checking it. getIRStackGuard must return nullptr
1368   /// if this returns true.
1369   virtual bool useStackGuardXorFP() const { return false; }
1370
1371   /// If the target has a standard stack protection check function that
1372   /// performs validation and error handling, returns the function. Otherwise,
1373   /// returns nullptr. Must be previously inserted by insertSSPDeclarations.
1374   /// Should be used only when getIRStackGuard returns nullptr.
1375   virtual Value *getSSPStackGuardCheck(const Module &M) const;
1376
1377 protected:
1378   Value *getDefaultSafeStackPointerLocation(IRBuilder<> &IRB,
1379                                             bool UseTLS) const;
1380
1381 public:
1382   /// Returns the target-specific address of the unsafe stack pointer.
1383   virtual Value *getSafeStackPointerLocation(IRBuilder<> &IRB) const;
1384
1385   /// Returns the name of the symbol used to emit stack probes or the empty
1386   /// string if not applicable.
1387   virtual StringRef getStackProbeSymbolName(MachineFunction &MF) const {
1388     return "";
1389   }
1390
1391   /// Returns true if a cast between SrcAS and DestAS is a noop.
1392   virtual bool isNoopAddrSpaceCast(unsigned SrcAS, unsigned DestAS) const {
1393     return false;
1394   }
1395
1396   /// Returns true if a cast from SrcAS to DestAS is "cheap", such that e.g. we
1397   /// are happy to sink it into basic blocks.
1398   virtual bool isCheapAddrSpaceCast(unsigned SrcAS, unsigned DestAS) const {
1399     return isNoopAddrSpaceCast(SrcAS, DestAS);
1400   }
1401
1402   /// Return true if the pointer arguments to CI should be aligned by aligning
1403   /// the object whose address is being passed. If so then MinSize is set to the
1404   /// minimum size the object must be to be aligned and PrefAlign is set to the
1405   /// preferred alignment.
1406   virtual bool shouldAlignPointerArgs(CallInst * /*CI*/, unsigned & /*MinSize*/,
1407                                       unsigned & /*PrefAlign*/) const {
1408     return false;
1409   }
1410
1411   //===--------------------------------------------------------------------===//
1412   /// \name Helpers for TargetTransformInfo implementations
1413   /// @{
1414
1415   /// Get the ISD node that corresponds to the Instruction class opcode.
1416   int InstructionOpcodeToISD(unsigned Opcode) const;
1417
1418   /// Estimate the cost of type-legalization and the legalized type.
1419   std::pair<int, MVT> getTypeLegalizationCost(const DataLayout &DL,
1420                                               Type *Ty) const;
1421
1422   /// @}
1423
1424   //===--------------------------------------------------------------------===//
1425   /// \name Helpers for atomic expansion.
1426   /// @{
1427
1428   /// Returns the maximum atomic operation size (in bits) supported by
1429   /// the backend. Atomic operations greater than this size (as well
1430   /// as ones that are not naturally aligned), will be expanded by
1431   /// AtomicExpandPass into an __atomic_* library call.
1432   unsigned getMaxAtomicSizeInBitsSupported() const {
1433     return MaxAtomicSizeInBitsSupported;
1434   }
1435
1436   /// Returns the size of the smallest cmpxchg or ll/sc instruction
1437   /// the backend supports.  Any smaller operations are widened in
1438   /// AtomicExpandPass.
1439   ///
1440   /// Note that *unlike* operations above the maximum size, atomic ops
1441   /// are still natively supported below the minimum; they just
1442   /// require a more complex expansion.
1443   unsigned getMinCmpXchgSizeInBits() const { return MinCmpXchgSizeInBits; }
1444
1445   /// Whether the target supports unaligned atomic operations.
1446   bool supportsUnalignedAtomics() const { return SupportsUnalignedAtomics; }
1447
1448   /// Whether AtomicExpandPass should automatically insert fences and reduce
1449   /// ordering for this atomic. This should be true for most architectures with
1450   /// weak memory ordering. Defaults to false.
1451   virtual bool shouldInsertFencesForAtomic(const Instruction *I) const {
1452     return false;
1453   }
1454
1455   /// Perform a load-linked operation on Addr, returning a "Value *" with the
1456   /// corresponding pointee type. This may entail some non-trivial operations to
1457   /// truncate or reconstruct types that will be illegal in the backend. See
1458   /// ARMISelLowering for an example implementation.
1459   virtual Value *emitLoadLinked(IRBuilder<> &Builder, Value *Addr,
1460                                 AtomicOrdering Ord) const {
1461     llvm_unreachable("Load linked unimplemented on this target");
1462   }
1463
1464   /// Perform a store-conditional operation to Addr. Return the status of the
1465   /// store. This should be 0 if the store succeeded, non-zero otherwise.
1466   virtual Value *emitStoreConditional(IRBuilder<> &Builder, Value *Val,
1467                                       Value *Addr, AtomicOrdering Ord) const {
1468     llvm_unreachable("Store conditional unimplemented on this target");
1469   }
1470
1471   /// Inserts in the IR a target-specific intrinsic specifying a fence.
1472   /// It is called by AtomicExpandPass before expanding an
1473   ///   AtomicRMW/AtomicCmpXchg/AtomicStore/AtomicLoad
1474   ///   if shouldInsertFencesForAtomic returns true.
1475   ///
1476   /// Inst is the original atomic instruction, prior to other expansions that
1477   /// may be performed.
1478   ///
1479   /// This function should either return a nullptr, or a pointer to an IR-level
1480   ///   Instruction*. Even complex fence sequences can be represented by a
1481   ///   single Instruction* through an intrinsic to be lowered later.
1482   /// Backends should override this method to produce target-specific intrinsic
1483   ///   for their fences.
1484   /// FIXME: Please note that the default implementation here in terms of
1485   ///   IR-level fences exists for historical/compatibility reasons and is
1486   ///   *unsound* ! Fences cannot, in general, be used to restore sequential
1487   ///   consistency. For example, consider the following example:
1488   /// atomic<int> x = y = 0;
1489   /// int r1, r2, r3, r4;
1490   /// Thread 0:
1491   ///   x.store(1);
1492   /// Thread 1:
1493   ///   y.store(1);
1494   /// Thread 2:
1495   ///   r1 = x.load();
1496   ///   r2 = y.load();
1497   /// Thread 3:
1498   ///   r3 = y.load();
1499   ///   r4 = x.load();
1500   ///  r1 = r3 = 1 and r2 = r4 = 0 is impossible as long as the accesses are all
1501   ///  seq_cst. But if they are lowered to monotonic accesses, no amount of
1502   ///  IR-level fences can prevent it.
1503   /// @{
1504   virtual Instruction *emitLeadingFence(IRBuilder<> &Builder, Instruction *Inst,
1505                                         AtomicOrdering Ord) const {
1506     if (isReleaseOrStronger(Ord) && Inst->hasAtomicStore())
1507       return Builder.CreateFence(Ord);
1508     else
1509       return nullptr;
1510   }
1511
1512   virtual Instruction *emitTrailingFence(IRBuilder<> &Builder,
1513                                          Instruction *Inst,
1514                                          AtomicOrdering Ord) const {
1515     if (isAcquireOrStronger(Ord))
1516       return Builder.CreateFence(Ord);
1517     else
1518       return nullptr;
1519   }
1520   /// @}
1521
1522   // Emits code that executes when the comparison result in the ll/sc
1523   // expansion of a cmpxchg instruction is such that the store-conditional will
1524   // not execute.  This makes it possible to balance out the load-linked with
1525   // a dedicated instruction, if desired.
1526   // E.g., on ARM, if ldrex isn't followed by strex, the exclusive monitor would
1527   // be unnecessarily held, except if clrex, inserted by this hook, is executed.
1528   virtual void emitAtomicCmpXchgNoStoreLLBalance(IRBuilder<> &Builder) const {}
1529
1530   /// Returns true if the given (atomic) store should be expanded by the
1531   /// IR-level AtomicExpand pass into an "atomic xchg" which ignores its input.
1532   virtual bool shouldExpandAtomicStoreInIR(StoreInst *SI) const {
1533     return false;
1534   }
1535
1536   /// Returns true if arguments should be sign-extended in lib calls.
1537   virtual bool shouldSignExtendTypeInLibCall(EVT Type, bool IsSigned) const {
1538     return IsSigned;
1539   }
1540
1541   /// Returns how the given (atomic) load should be expanded by the
1542   /// IR-level AtomicExpand pass.
1543   virtual AtomicExpansionKind shouldExpandAtomicLoadInIR(LoadInst *LI) const {
1544     return AtomicExpansionKind::None;
1545   }
1546
1547   /// Returns true if the given atomic cmpxchg should be expanded by the
1548   /// IR-level AtomicExpand pass into a load-linked/store-conditional sequence
1549   /// (through emitLoadLinked() and emitStoreConditional()).
1550   virtual bool shouldExpandAtomicCmpXchgInIR(AtomicCmpXchgInst *AI) const {
1551     return false;
1552   }
1553
1554   /// Returns how the IR-level AtomicExpand pass should expand the given
1555   /// AtomicRMW, if at all. Default is to never expand.
1556   virtual AtomicExpansionKind shouldExpandAtomicRMWInIR(AtomicRMWInst *) const {
1557     return AtomicExpansionKind::None;
1558   }
1559
1560   /// On some platforms, an AtomicRMW that never actually modifies the value
1561   /// (such as fetch_add of 0) can be turned into a fence followed by an
1562   /// atomic load. This may sound useless, but it makes it possible for the
1563   /// processor to keep the cacheline shared, dramatically improving
1564   /// performance. And such idempotent RMWs are useful for implementing some
1565   /// kinds of locks, see for example (justification + benchmarks):
1566   /// http://www.hpl.hp.com/techreports/2012/HPL-2012-68.pdf
1567   /// This method tries doing that transformation, returning the atomic load if
1568   /// it succeeds, and nullptr otherwise.
1569   /// If shouldExpandAtomicLoadInIR returns true on that load, it will undergo
1570   /// another round of expansion.
1571   virtual LoadInst *
1572   lowerIdempotentRMWIntoFencedLoad(AtomicRMWInst *RMWI) const {
1573     return nullptr;
1574   }
1575
1576   /// Returns how the platform's atomic operations are extended (ZERO_EXTEND,
1577   /// SIGN_EXTEND, or ANY_EXTEND).
1578   virtual ISD::NodeType getExtendForAtomicOps() const {
1579     return ISD::ZERO_EXTEND;
1580   }
1581
1582   /// @}
1583
1584   /// Returns true if we should normalize
1585   /// select(N0&N1, X, Y) => select(N0, select(N1, X, Y), Y) and
1586   /// select(N0|N1, X, Y) => select(N0, select(N1, X, Y, Y)) if it is likely
1587   /// that it saves us from materializing N0 and N1 in an integer register.
1588   /// Targets that are able to perform and/or on flags should return false here.
1589   virtual bool shouldNormalizeToSelectSequence(LLVMContext &Context,
1590                                                EVT VT) const {
1591     // If a target has multiple condition registers, then it likely has logical
1592     // operations on those registers.
1593     if (hasMultipleConditionRegisters())
1594       return false;
1595     // Only do the transform if the value won't be split into multiple
1596     // registers.
1597     LegalizeTypeAction Action = getTypeAction(Context, VT);
1598     return Action != TypeExpandInteger && Action != TypeExpandFloat &&
1599       Action != TypeSplitVector;
1600   }
1601
1602   /// Return true if a select of constants (select Cond, C1, C2) should be
1603   /// transformed into simple math ops with the condition value. For example:
1604   /// select Cond, C1, C1-1 --> add (zext Cond), C1-1
1605   virtual bool convertSelectOfConstantsToMath(EVT VT) const {
1606     return false;
1607   }
1608
1609   //===--------------------------------------------------------------------===//
1610   // TargetLowering Configuration Methods - These methods should be invoked by
1611   // the derived class constructor to configure this object for the target.
1612   //
1613 protected:
1614   /// Specify how the target extends the result of integer and floating point
1615   /// boolean values from i1 to a wider type.  See getBooleanContents.
1616   void setBooleanContents(BooleanContent Ty) {
1617     BooleanContents = Ty;
1618     BooleanFloatContents = Ty;
1619   }
1620
1621   /// Specify how the target extends the result of integer and floating point
1622   /// boolean values from i1 to a wider type.  See getBooleanContents.
1623   void setBooleanContents(BooleanContent IntTy, BooleanContent FloatTy) {
1624     BooleanContents = IntTy;
1625     BooleanFloatContents = FloatTy;
1626   }
1627
1628   /// Specify how the target extends the result of a vector boolean value from a
1629   /// vector of i1 to a wider type.  See getBooleanContents.
1630   void setBooleanVectorContents(BooleanContent Ty) {
1631     BooleanVectorContents = Ty;
1632   }
1633
1634   /// Specify the target scheduling preference.
1635   void setSchedulingPreference(Sched::Preference Pref) {
1636     SchedPreferenceInfo = Pref;
1637   }
1638
1639   /// Indicate whether this target prefers to use _setjmp to implement
1640   /// llvm.setjmp or the version without _.  Defaults to false.
1641   void setUseUnderscoreSetJmp(bool Val) {
1642     UseUnderscoreSetJmp = Val;
1643   }
1644
1645   /// Indicate whether this target prefers to use _longjmp to implement
1646   /// llvm.longjmp or the version without _.  Defaults to false.
1647   void setUseUnderscoreLongJmp(bool Val) {
1648     UseUnderscoreLongJmp = Val;
1649   }
1650
1651   /// Indicate the minimum number of blocks to generate jump tables.
1652   void setMinimumJumpTableEntries(unsigned Val);
1653
1654   /// Indicate the maximum number of entries in jump tables.
1655   /// Set to zero to generate unlimited jump tables.
1656   void setMaximumJumpTableSize(unsigned);
1657
1658   /// If set to a physical register, this specifies the register that
1659   /// llvm.savestack/llvm.restorestack should save and restore.
1660   void setStackPointerRegisterToSaveRestore(unsigned R) {
1661     StackPointerRegisterToSaveRestore = R;
1662   }
1663
1664   /// Tells the code generator that the target has multiple (allocatable)
1665   /// condition registers that can be used to store the results of comparisons
1666   /// for use by selects and conditional branches. With multiple condition
1667   /// registers, the code generator will not aggressively sink comparisons into
1668   /// the blocks of their users.
1669   void setHasMultipleConditionRegisters(bool hasManyRegs = true) {
1670     HasMultipleConditionRegisters = hasManyRegs;
1671   }
1672
1673   /// Tells the code generator that the target has BitExtract instructions.
1674   /// The code generator will aggressively sink "shift"s into the blocks of
1675   /// their users if the users will generate "and" instructions which can be
1676   /// combined with "shift" to BitExtract instructions.
1677   void setHasExtractBitsInsn(bool hasExtractInsn = true) {
1678     HasExtractBitsInsn = hasExtractInsn;
1679   }
1680
1681   /// Tells the code generator not to expand logic operations on comparison
1682   /// predicates into separate sequences that increase the amount of flow
1683   /// control.
1684   void setJumpIsExpensive(bool isExpensive = true);
1685
1686   /// Tells the code generator that this target supports floating point
1687   /// exceptions and cares about preserving floating point exception behavior.
1688   void setHasFloatingPointExceptions(bool FPExceptions = true) {
1689     HasFloatingPointExceptions = FPExceptions;
1690   }
1691
1692   /// Tells the code generator which bitwidths to bypass.
1693   void addBypassSlowDiv(unsigned int SlowBitWidth, unsigned int FastBitWidth) {
1694     BypassSlowDivWidths[SlowBitWidth] = FastBitWidth;
1695   }
1696
1697   /// Add the specified register class as an available regclass for the
1698   /// specified value type. This indicates the selector can handle values of
1699   /// that class natively.
1700   void addRegisterClass(MVT VT, const TargetRegisterClass *RC) {
1701     assert((unsigned)VT.SimpleTy < array_lengthof(RegClassForVT));
1702     RegClassForVT[VT.SimpleTy] = RC;
1703   }
1704
1705   /// Return the largest legal super-reg register class of the register class
1706   /// for the specified type and its associated "cost".
1707   virtual std::pair<const TargetRegisterClass *, uint8_t>
1708   findRepresentativeClass(const TargetRegisterInfo *TRI, MVT VT) const;
1709
1710   /// Once all of the register classes are added, this allows us to compute
1711   /// derived properties we expose.
1712   void computeRegisterProperties(const TargetRegisterInfo *TRI);
1713
1714   /// Indicate that the specified operation does not work with the specified
1715   /// type and indicate what to do about it. Note that VT may refer to either
1716   /// the type of a result or that of an operand of Op.
1717   void setOperationAction(unsigned Op, MVT VT,
1718                           LegalizeAction Action) {
1719     assert(Op < array_lengthof(OpActions[0]) && "Table isn't big enough!");
1720     OpActions[(unsigned)VT.SimpleTy][Op] = Action;
1721   }
1722
1723   /// Indicate that the specified load with extension does not work with the
1724   /// specified type and indicate what to do about it.
1725   void setLoadExtAction(unsigned ExtType, MVT ValVT, MVT MemVT,
1726                         LegalizeAction Action) {
1727     assert(ExtType < ISD::LAST_LOADEXT_TYPE && ValVT.isValid() &&
1728            MemVT.isValid() && "Table isn't big enough!");
1729     assert((unsigned)Action < 0x10 && "too many bits for bitfield array");
1730     unsigned Shift = 4 * ExtType;
1731     LoadExtActions[ValVT.SimpleTy][MemVT.SimpleTy] &= ~((uint16_t)0xF << Shift);
1732     LoadExtActions[ValVT.SimpleTy][MemVT.SimpleTy] |= (uint16_t)Action << Shift;
1733   }
1734
1735   /// Indicate that the specified truncating store does not work with the
1736   /// specified type and indicate what to do about it.
1737   void setTruncStoreAction(MVT ValVT, MVT MemVT,
1738                            LegalizeAction Action) {
1739     assert(ValVT.isValid() && MemVT.isValid() && "Table isn't big enough!");
1740     TruncStoreActions[(unsigned)ValVT.SimpleTy][MemVT.SimpleTy] = Action;
1741   }
1742
1743   /// Indicate that the specified indexed load does or does not work with the
1744   /// specified type and indicate what to do abort it.
1745   ///
1746   /// NOTE: All indexed mode loads are initialized to Expand in
1747   /// TargetLowering.cpp
1748   void setIndexedLoadAction(unsigned IdxMode, MVT VT,
1749                             LegalizeAction Action) {
1750     assert(VT.isValid() && IdxMode < ISD::LAST_INDEXED_MODE &&
1751            (unsigned)Action < 0xf && "Table isn't big enough!");
1752     // Load action are kept in the upper half.
1753     IndexedModeActions[(unsigned)VT.SimpleTy][IdxMode] &= ~0xf0;
1754     IndexedModeActions[(unsigned)VT.SimpleTy][IdxMode] |= ((uint8_t)Action) <<4;
1755   }
1756
1757   /// Indicate that the specified indexed store does or does not work with the
1758   /// specified type and indicate what to do about it.
1759   ///
1760   /// NOTE: All indexed mode stores are initialized to Expand in
1761   /// TargetLowering.cpp
1762   void setIndexedStoreAction(unsigned IdxMode, MVT VT,
1763                              LegalizeAction Action) {
1764     assert(VT.isValid() && IdxMode < ISD::LAST_INDEXED_MODE &&
1765            (unsigned)Action < 0xf && "Table isn't big enough!");
1766     // Store action are kept in the lower half.
1767     IndexedModeActions[(unsigned)VT.SimpleTy][IdxMode] &= ~0x0f;
1768     IndexedModeActions[(unsigned)VT.SimpleTy][IdxMode] |= ((uint8_t)Action);
1769   }
1770
1771   /// Indicate that the specified condition code is or isn't supported on the
1772   /// target and indicate what to do about it.
1773   void setCondCodeAction(ISD::CondCode CC, MVT VT,
1774                          LegalizeAction Action) {
1775     assert(VT.isValid() && (unsigned)CC < array_lengthof(CondCodeActions) &&
1776            "Table isn't big enough!");
1777     assert((unsigned)Action < 0x10 && "too many bits for bitfield array");
1778     /// The lower 3 bits of the SimpleTy index into Nth 4bit set from the 32-bit
1779     /// value and the upper 29 bits index into the second dimension of the array
1780     /// to select what 32-bit value to use.
1781     uint32_t Shift = 4 * (VT.SimpleTy & 0x7);
1782     CondCodeActions[CC][VT.SimpleTy >> 3] &= ~((uint32_t)0xF << Shift);
1783     CondCodeActions[CC][VT.SimpleTy >> 3] |= (uint32_t)Action << Shift;
1784   }
1785
1786   /// If Opc/OrigVT is specified as being promoted, the promotion code defaults
1787   /// to trying a larger integer/fp until it can find one that works. If that
1788   /// default is insufficient, this method can be used by the target to override
1789   /// the default.
1790   void AddPromotedToType(unsigned Opc, MVT OrigVT, MVT DestVT) {
1791     PromoteToType[std::make_pair(Opc, OrigVT.SimpleTy)] = DestVT.SimpleTy;
1792   }
1793
1794   /// Convenience method to set an operation to Promote and specify the type
1795   /// in a single call.
1796   void setOperationPromotedToType(unsigned Opc, MVT OrigVT, MVT DestVT) {
1797     setOperationAction(Opc, OrigVT, Promote);
1798     AddPromotedToType(Opc, OrigVT, DestVT);
1799   }
1800
1801   /// Targets should invoke this method for each target independent node that
1802   /// they want to provide a custom DAG combiner for by implementing the
1803   /// PerformDAGCombine virtual method.
1804   void setTargetDAGCombine(ISD::NodeType NT) {
1805     assert(unsigned(NT >> 3) < array_lengthof(TargetDAGCombineArray));
1806     TargetDAGCombineArray[NT >> 3] |= 1 << (NT&7);
1807   }
1808
1809   /// Set the target's required jmp_buf buffer size (in bytes); default is 200
1810   void setJumpBufSize(unsigned Size) {
1811     JumpBufSize = Size;
1812   }
1813
1814   /// Set the target's required jmp_buf buffer alignment (in bytes); default is
1815   /// 0
1816   void setJumpBufAlignment(unsigned Align) {
1817     JumpBufAlignment = Align;
1818   }
1819
1820   /// Set the target's minimum function alignment (in log2(bytes))
1821   void setMinFunctionAlignment(unsigned Align) {
1822     MinFunctionAlignment = Align;
1823   }
1824
1825   /// Set the target's preferred function alignment.  This should be set if
1826   /// there is a performance benefit to higher-than-minimum alignment (in
1827   /// log2(bytes))
1828   void setPrefFunctionAlignment(unsigned Align) {
1829     PrefFunctionAlignment = Align;
1830   }
1831
1832   /// Set the target's preferred loop alignment. Default alignment is zero, it
1833   /// means the target does not care about loop alignment.  The alignment is
1834   /// specified in log2(bytes). The target may also override
1835   /// getPrefLoopAlignment to provide per-loop values.
1836   void setPrefLoopAlignment(unsigned Align) {
1837     PrefLoopAlignment = Align;
1838   }
1839
1840   /// Set the minimum stack alignment of an argument (in log2(bytes)).
1841   void setMinStackArgumentAlignment(unsigned Align) {
1842     MinStackArgumentAlignment = Align;
1843   }
1844
1845   /// Set the maximum atomic operation size supported by the
1846   /// backend. Atomic operations greater than this size (as well as
1847   /// ones that are not naturally aligned), will be expanded by
1848   /// AtomicExpandPass into an __atomic_* library call.
1849   void setMaxAtomicSizeInBitsSupported(unsigned SizeInBits) {
1850     MaxAtomicSizeInBitsSupported = SizeInBits;
1851   }
1852
1853   /// Sets the minimum cmpxchg or ll/sc size supported by the backend.
1854   void setMinCmpXchgSizeInBits(unsigned SizeInBits) {
1855     MinCmpXchgSizeInBits = SizeInBits;
1856   }
1857
1858   /// Sets whether unaligned atomic operations are supported.
1859   void setSupportsUnalignedAtomics(bool UnalignedSupported) {
1860     SupportsUnalignedAtomics = UnalignedSupported;
1861   }
1862
1863 public:
1864   //===--------------------------------------------------------------------===//
1865   // Addressing mode description hooks (used by LSR etc).
1866   //
1867
1868   /// CodeGenPrepare sinks address calculations into the same BB as Load/Store
1869   /// instructions reading the address. This allows as much computation as
1870   /// possible to be done in the address mode for that operand. This hook lets
1871   /// targets also pass back when this should be done on intrinsics which
1872   /// load/store.
1873   virtual bool getAddrModeArguments(IntrinsicInst * /*I*/,
1874                                     SmallVectorImpl<Value*> &/*Ops*/,
1875                                     Type *&/*AccessTy*/) const {
1876     return false;
1877   }
1878
1879   /// This represents an addressing mode of:
1880   ///    BaseGV + BaseOffs + BaseReg + Scale*ScaleReg
1881   /// If BaseGV is null,  there is no BaseGV.
1882   /// If BaseOffs is zero, there is no base offset.
1883   /// If HasBaseReg is false, there is no base register.
1884   /// If Scale is zero, there is no ScaleReg.  Scale of 1 indicates a reg with
1885   /// no scale.
1886   struct AddrMode {
1887     GlobalValue *BaseGV = nullptr;
1888     int64_t      BaseOffs = 0;
1889     bool         HasBaseReg = false;
1890     int64_t      Scale = 0;
1891     AddrMode() = default;
1892   };
1893
1894   /// Return true if the addressing mode represented by AM is legal for this
1895   /// target, for a load/store of the specified type.
1896   ///
1897   /// The type may be VoidTy, in which case only return true if the addressing
1898   /// mode is legal for a load/store of any legal type.  TODO: Handle
1899   /// pre/postinc as well.
1900   ///
1901   /// If the address space cannot be determined, it will be -1.
1902   ///
1903   /// TODO: Remove default argument
1904   virtual bool isLegalAddressingMode(const DataLayout &DL, const AddrMode &AM,
1905                                      Type *Ty, unsigned AddrSpace,
1906                                      Instruction *I = nullptr) const;
1907
1908   /// \brief Return the cost of the scaling factor used in the addressing mode
1909   /// represented by AM for this target, for a load/store of the specified type.
1910   ///
1911   /// If the AM is supported, the return value must be >= 0.
1912   /// If the AM is not supported, it returns a negative value.
1913   /// TODO: Handle pre/postinc as well.
1914   /// TODO: Remove default argument
1915   virtual int getScalingFactorCost(const DataLayout &DL, const AddrMode &AM,
1916                                    Type *Ty, unsigned AS = 0) const {
1917     // Default: assume that any scaling factor used in a legal AM is free.
1918     if (isLegalAddressingMode(DL, AM, Ty, AS))
1919       return 0;
1920     return -1;
1921   }
1922
1923   /// Return true if the specified immediate is legal icmp immediate, that is
1924   /// the target has icmp instructions which can compare a register against the
1925   /// immediate without having to materialize the immediate into a register.
1926   virtual bool isLegalICmpImmediate(int64_t) const {
1927     return true;
1928   }
1929
1930   /// Return true if the specified immediate is legal add immediate, that is the
1931   /// target has add instructions which can add a register with the immediate
1932   /// without having to materialize the immediate into a register.
1933   virtual bool isLegalAddImmediate(int64_t) const {
1934     return true;
1935   }
1936
1937   /// Return true if it's significantly cheaper to shift a vector by a uniform
1938   /// scalar than by an amount which will vary across each lane. On x86, for
1939   /// example, there is a "psllw" instruction for the former case, but no simple
1940   /// instruction for a general "a << b" operation on vectors.
1941   virtual bool isVectorShiftByScalarCheap(Type *Ty) const {
1942     return false;
1943   }
1944
1945   /// Returns true if the opcode is a commutative binary operation.
1946   virtual bool isCommutativeBinOp(unsigned Opcode) const {
1947     // FIXME: This should get its info from the td file.
1948     switch (Opcode) {
1949     case ISD::ADD:
1950     case ISD::SMIN:
1951     case ISD::SMAX:
1952     case ISD::UMIN:
1953     case ISD::UMAX:
1954     case ISD::MUL:
1955     case ISD::MULHU:
1956     case ISD::MULHS:
1957     case ISD::SMUL_LOHI:
1958     case ISD::UMUL_LOHI:
1959     case ISD::FADD:
1960     case ISD::FMUL:
1961     case ISD::AND:
1962     case ISD::OR:
1963     case ISD::XOR:
1964     case ISD::SADDO:
1965     case ISD::UADDO:
1966     case ISD::ADDC:
1967     case ISD::ADDE:
1968     case ISD::FMINNUM:
1969     case ISD::FMAXNUM:
1970     case ISD::FMINNAN:
1971     case ISD::FMAXNAN:
1972       return true;
1973     default: return false;
1974     }
1975   }
1976
1977   /// Return true if it's free to truncate a value of type FromTy to type
1978   /// ToTy. e.g. On x86 it's free to truncate a i32 value in register EAX to i16
1979   /// by referencing its sub-register AX.
1980   /// Targets must return false when FromTy <= ToTy.
1981   virtual bool isTruncateFree(Type *FromTy, Type *ToTy) const {
1982     return false;
1983   }
1984
1985   /// Return true if a truncation from FromTy to ToTy is permitted when deciding
1986   /// whether a call is in tail position. Typically this means that both results
1987   /// would be assigned to the same register or stack slot, but it could mean
1988   /// the target performs adequate checks of its own before proceeding with the
1989   /// tail call.  Targets must return false when FromTy <= ToTy.
1990   virtual bool allowTruncateForTailCall(Type *FromTy, Type *ToTy) const {
1991     return false;
1992   }
1993
1994   virtual bool isTruncateFree(EVT FromVT, EVT ToVT) const {
1995     return false;
1996   }
1997
1998   virtual bool isProfitableToHoist(Instruction *I) const { return true; }
1999
2000   /// Return true if the extension represented by \p I is free.
2001   /// Unlikely the is[Z|FP]ExtFree family which is based on types,
2002   /// this method can use the context provided by \p I to decide
2003   /// whether or not \p I is free.
2004   /// This method extends the behavior of the is[Z|FP]ExtFree family.
2005   /// In other words, if is[Z|FP]Free returns true, then this method
2006   /// returns true as well. The converse is not true.
2007   /// The target can perform the adequate checks by overriding isExtFreeImpl.
2008   /// \pre \p I must be a sign, zero, or fp extension.
2009   bool isExtFree(const Instruction *I) const {
2010     switch (I->getOpcode()) {
2011     case Instruction::FPExt:
2012       if (isFPExtFree(EVT::getEVT(I->getType()),
2013                       EVT::getEVT(I->getOperand(0)->getType())))
2014         return true;
2015       break;
2016     case Instruction::ZExt:
2017       if (isZExtFree(I->getOperand(0)->getType(), I->getType()))
2018         return true;
2019       break;
2020     case Instruction::SExt:
2021       break;
2022     default:
2023       llvm_unreachable("Instruction is not an extension");
2024     }
2025     return isExtFreeImpl(I);
2026   }
2027
2028   /// Return true if \p Load and \p Ext can form an ExtLoad.
2029   /// For example, in AArch64
2030   ///   %L = load i8, i8* %ptr
2031   ///   %E = zext i8 %L to i32
2032   /// can be lowered into one load instruction
2033   ///   ldrb w0, [x0]
2034   bool isExtLoad(const LoadInst *Load, const Instruction *Ext,
2035                  const DataLayout &DL) const {
2036     EVT VT = getValueType(DL, Ext->getType());
2037     EVT LoadVT = getValueType(DL, Load->getType());
2038
2039     // If the load has other users and the truncate is not free, the ext
2040     // probably isn't free.
2041     if (!Load->hasOneUse() && (isTypeLegal(LoadVT) || !isTypeLegal(VT)) &&
2042         !isTruncateFree(Ext->getType(), Load->getType()))
2043       return false;
2044
2045     // Check whether the target supports casts folded into loads.
2046     unsigned LType;
2047     if (isa<ZExtInst>(Ext))
2048       LType = ISD::ZEXTLOAD;
2049     else {
2050       assert(isa<SExtInst>(Ext) && "Unexpected ext type!");
2051       LType = ISD::SEXTLOAD;
2052     }
2053
2054     return isLoadExtLegal(LType, VT, LoadVT);
2055   }
2056
2057   /// Return true if any actual instruction that defines a value of type FromTy
2058   /// implicitly zero-extends the value to ToTy in the result register.
2059   ///
2060   /// The function should return true when it is likely that the truncate can
2061   /// be freely folded with an instruction defining a value of FromTy. If
2062   /// the defining instruction is unknown (because you're looking at a
2063   /// function argument, PHI, etc.) then the target may require an
2064   /// explicit truncate, which is not necessarily free, but this function
2065   /// does not deal with those cases.
2066   /// Targets must return false when FromTy >= ToTy.
2067   virtual bool isZExtFree(Type *FromTy, Type *ToTy) const {
2068     return false;
2069   }
2070
2071   virtual bool isZExtFree(EVT FromTy, EVT ToTy) const {
2072     return false;
2073   }
2074
2075   /// Return true if the target supplies and combines to a paired load
2076   /// two loaded values of type LoadedType next to each other in memory.
2077   /// RequiredAlignment gives the minimal alignment constraints that must be met
2078   /// to be able to select this paired load.
2079   ///
2080   /// This information is *not* used to generate actual paired loads, but it is
2081   /// used to generate a sequence of loads that is easier to combine into a
2082   /// paired load.
2083   /// For instance, something like this:
2084   /// a = load i64* addr
2085   /// b = trunc i64 a to i32
2086   /// c = lshr i64 a, 32
2087   /// d = trunc i64 c to i32
2088   /// will be optimized into:
2089   /// b = load i32* addr1
2090   /// d = load i32* addr2
2091   /// Where addr1 = addr2 +/- sizeof(i32).
2092   ///
2093   /// In other words, unless the target performs a post-isel load combining,
2094   /// this information should not be provided because it will generate more
2095   /// loads.
2096   virtual bool hasPairedLoad(EVT /*LoadedType*/,
2097                              unsigned & /*RequiredAlignment*/) const {
2098     return false;
2099   }
2100
2101   /// \brief Get the maximum supported factor for interleaved memory accesses.
2102   /// Default to be the minimum interleave factor: 2.
2103   virtual unsigned getMaxSupportedInterleaveFactor() const { return 2; }
2104
2105   /// \brief Lower an interleaved load to target specific intrinsics. Return
2106   /// true on success.
2107   ///
2108   /// \p LI is the vector load instruction.
2109   /// \p Shuffles is the shufflevector list to DE-interleave the loaded vector.
2110   /// \p Indices is the corresponding indices for each shufflevector.
2111   /// \p Factor is the interleave factor.
2112   virtual bool lowerInterleavedLoad(LoadInst *LI,
2113                                     ArrayRef<ShuffleVectorInst *> Shuffles,
2114                                     ArrayRef<unsigned> Indices,
2115                                     unsigned Factor) const {
2116     return false;
2117   }
2118
2119   /// \brief Lower an interleaved store to target specific intrinsics. Return
2120   /// true on success.
2121   ///
2122   /// \p SI is the vector store instruction.
2123   /// \p SVI is the shufflevector to RE-interleave the stored vector.
2124   /// \p Factor is the interleave factor.
2125   virtual bool lowerInterleavedStore(StoreInst *SI, ShuffleVectorInst *SVI,
2126                                      unsigned Factor) const {
2127     return false;
2128   }
2129
2130   /// Return true if zero-extending the specific node Val to type VT2 is free
2131   /// (either because it's implicitly zero-extended such as ARM ldrb / ldrh or
2132   /// because it's folded such as X86 zero-extending loads).
2133   virtual bool isZExtFree(SDValue Val, EVT VT2) const {
2134     return isZExtFree(Val.getValueType(), VT2);
2135   }
2136
2137   /// Return true if an fpext operation is free (for instance, because
2138   /// single-precision floating-point numbers are implicitly extended to
2139   /// double-precision).
2140   virtual bool isFPExtFree(EVT DestVT, EVT SrcVT) const {
2141     assert(SrcVT.isFloatingPoint() && DestVT.isFloatingPoint() &&
2142            "invalid fpext types");
2143     return false;
2144   }
2145
2146   /// Return true if an fpext operation input to an \p Opcode operation is free
2147   /// (for instance, because half-precision floating-point numbers are
2148   /// implicitly extended to float-precision) for an FMA instruction.
2149   virtual bool isFPExtFoldable(unsigned Opcode, EVT DestVT, EVT SrcVT) const {
2150     assert(DestVT.isFloatingPoint() && SrcVT.isFloatingPoint() &&
2151            "invalid fpext types");
2152     return isFPExtFree(DestVT, SrcVT);
2153   }
2154
2155   /// Return true if folding a vector load into ExtVal (a sign, zero, or any
2156   /// extend node) is profitable.
2157   virtual bool isVectorLoadExtDesirable(SDValue ExtVal) const { return false; }
2158
2159   /// Return true if an fneg operation is free to the point where it is never
2160   /// worthwhile to replace it with a bitwise operation.
2161   virtual bool isFNegFree(EVT VT) const {
2162     assert(VT.isFloatingPoint());
2163     return false;
2164   }
2165
2166   /// Return true if an fabs operation is free to the point where it is never
2167   /// worthwhile to replace it with a bitwise operation.
2168   virtual bool isFAbsFree(EVT VT) const {
2169     assert(VT.isFloatingPoint());
2170     return false;
2171   }
2172
2173   /// Return true if an FMA operation is faster than a pair of fmul and fadd
2174   /// instructions. fmuladd intrinsics will be expanded to FMAs when this method
2175   /// returns true, otherwise fmuladd is expanded to fmul + fadd.
2176   ///
2177   /// NOTE: This may be called before legalization on types for which FMAs are
2178   /// not legal, but should return true if those types will eventually legalize
2179   /// to types that support FMAs. After legalization, it will only be called on
2180   /// types that support FMAs (via Legal or Custom actions)
2181   virtual bool isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT) const {
2182     return false;
2183   }
2184
2185   /// Return true if it's profitable to narrow operations of type VT1 to
2186   /// VT2. e.g. on x86, it's profitable to narrow from i32 to i8 but not from
2187   /// i32 to i16.
2188   virtual bool isNarrowingProfitable(EVT /*VT1*/, EVT /*VT2*/) const {
2189     return false;
2190   }
2191
2192   /// \brief Return true if it is beneficial to convert a load of a constant to
2193   /// just the constant itself.
2194   /// On some targets it might be more efficient to use a combination of
2195   /// arithmetic instructions to materialize the constant instead of loading it
2196   /// from a constant pool.
2197   virtual bool shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
2198                                                  Type *Ty) const {
2199     return false;
2200   }
2201
2202   /// Return true if EXTRACT_SUBVECTOR is cheap for extracting this result type
2203   /// from this source type with this index. This is needed because
2204   /// EXTRACT_SUBVECTOR usually has custom lowering that depends on the index of
2205   /// the first element, and only the target knows which lowering is cheap.
2206   virtual bool isExtractSubvectorCheap(EVT ResVT, EVT SrcVT,
2207                                        unsigned Index) const {
2208     return false;
2209   }
2210
2211   // Return true if it is profitable to use a scalar input to a BUILD_VECTOR
2212   // even if the vector itself has multiple uses.
2213   virtual bool aggressivelyPreferBuildVectorSources(EVT VecVT) const {
2214     return false;
2215   }
2216
2217   //===--------------------------------------------------------------------===//
2218   // Runtime Library hooks
2219   //
2220
2221   /// Rename the default libcall routine name for the specified libcall.
2222   void setLibcallName(RTLIB::Libcall Call, const char *Name) {
2223     LibcallRoutineNames[Call] = Name;
2224   }
2225
2226   /// Get the libcall routine name for the specified libcall.
2227   const char *getLibcallName(RTLIB::Libcall Call) const {
2228     return LibcallRoutineNames[Call];
2229   }
2230
2231   /// Override the default CondCode to be used to test the result of the
2232   /// comparison libcall against zero.
2233   void setCmpLibcallCC(RTLIB::Libcall Call, ISD::CondCode CC) {
2234     CmpLibcallCCs[Call] = CC;
2235   }
2236
2237   /// Get the CondCode that's to be used to test the result of the comparison
2238   /// libcall against zero.
2239   ISD::CondCode getCmpLibcallCC(RTLIB::Libcall Call) const {
2240     return CmpLibcallCCs[Call];
2241   }
2242
2243   /// Set the CallingConv that should be used for the specified libcall.
2244   void setLibcallCallingConv(RTLIB::Libcall Call, CallingConv::ID CC) {
2245     LibcallCallingConvs[Call] = CC;
2246   }
2247
2248   /// Get the CallingConv that should be used for the specified libcall.
2249   CallingConv::ID getLibcallCallingConv(RTLIB::Libcall Call) const {
2250     return LibcallCallingConvs[Call];
2251   }
2252
2253   /// Execute target specific actions to finalize target lowering.
2254   /// This is used to set extra flags in MachineFrameInformation and freezing
2255   /// the set of reserved registers.
2256   /// The default implementation just freezes the set of reserved registers.
2257   virtual void finalizeLowering(MachineFunction &MF) const;
2258
2259 private:
2260   const TargetMachine &TM;
2261
2262   /// Tells the code generator that the target has multiple (allocatable)
2263   /// condition registers that can be used to store the results of comparisons
2264   /// for use by selects and conditional branches. With multiple condition
2265   /// registers, the code generator will not aggressively sink comparisons into
2266   /// the blocks of their users.
2267   bool HasMultipleConditionRegisters;
2268
2269   /// Tells the code generator that the target has BitExtract instructions.
2270   /// The code generator will aggressively sink "shift"s into the blocks of
2271   /// their users if the users will generate "and" instructions which can be
2272   /// combined with "shift" to BitExtract instructions.
2273   bool HasExtractBitsInsn;
2274
2275   /// Tells the code generator to bypass slow divide or remainder
2276   /// instructions. For example, BypassSlowDivWidths[32,8] tells the code
2277   /// generator to bypass 32-bit integer div/rem with an 8-bit unsigned integer
2278   /// div/rem when the operands are positive and less than 256.
2279   DenseMap <unsigned int, unsigned int> BypassSlowDivWidths;
2280
2281   /// Tells the code generator that it shouldn't generate extra flow control
2282   /// instructions and should attempt to combine flow control instructions via
2283   /// predication.
2284   bool JumpIsExpensive;
2285
2286   /// Whether the target supports or cares about preserving floating point
2287   /// exception behavior.
2288   bool HasFloatingPointExceptions;
2289
2290   /// This target prefers to use _setjmp to implement llvm.setjmp.
2291   ///
2292   /// Defaults to false.
2293   bool UseUnderscoreSetJmp;
2294
2295   /// This target prefers to use _longjmp to implement llvm.longjmp.
2296   ///
2297   /// Defaults to false.
2298   bool UseUnderscoreLongJmp;
2299
2300   /// Information about the contents of the high-bits in boolean values held in
2301   /// a type wider than i1. See getBooleanContents.
2302   BooleanContent BooleanContents;
2303
2304   /// Information about the contents of the high-bits in boolean values held in
2305   /// a type wider than i1. See getBooleanContents.
2306   BooleanContent BooleanFloatContents;
2307
2308   /// Information about the contents of the high-bits in boolean vector values
2309   /// when the element type is wider than i1. See getBooleanContents.
2310   BooleanContent BooleanVectorContents;
2311
2312   /// The target scheduling preference: shortest possible total cycles or lowest
2313   /// register usage.
2314   Sched::Preference SchedPreferenceInfo;
2315
2316   /// The size, in bytes, of the target's jmp_buf buffers
2317   unsigned JumpBufSize;
2318
2319   /// The alignment, in bytes, of the target's jmp_buf buffers
2320   unsigned JumpBufAlignment;
2321
2322   /// The minimum alignment that any argument on the stack needs to have.
2323   unsigned MinStackArgumentAlignment;
2324
2325   /// The minimum function alignment (used when optimizing for size, and to
2326   /// prevent explicitly provided alignment from leading to incorrect code).
2327   unsigned MinFunctionAlignment;
2328
2329   /// The preferred function alignment (used when alignment unspecified and
2330   /// optimizing for speed).
2331   unsigned PrefFunctionAlignment;
2332
2333   /// The preferred loop alignment.
2334   unsigned PrefLoopAlignment;
2335
2336   /// Size in bits of the maximum atomics size the backend supports.
2337   /// Accesses larger than this will be expanded by AtomicExpandPass.
2338   unsigned MaxAtomicSizeInBitsSupported;
2339
2340   /// Size in bits of the minimum cmpxchg or ll/sc operation the
2341   /// backend supports.
2342   unsigned MinCmpXchgSizeInBits;
2343
2344   /// This indicates if the target supports unaligned atomic operations.
2345   bool SupportsUnalignedAtomics;
2346
2347   /// If set to a physical register, this specifies the register that
2348   /// llvm.savestack/llvm.restorestack should save and restore.
2349   unsigned StackPointerRegisterToSaveRestore;
2350
2351   /// This indicates the default register class to use for each ValueType the
2352   /// target supports natively.
2353   const TargetRegisterClass *RegClassForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2354   unsigned char NumRegistersForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2355   MVT RegisterTypeForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2356
2357   /// This indicates the "representative" register class to use for each
2358   /// ValueType the target supports natively. This information is used by the
2359   /// scheduler to track register pressure. By default, the representative
2360   /// register class is the largest legal super-reg register class of the
2361   /// register class of the specified type. e.g. On x86, i8, i16, and i32's
2362   /// representative class would be GR32.
2363   const TargetRegisterClass *RepRegClassForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2364
2365   /// This indicates the "cost" of the "representative" register class for each
2366   /// ValueType. The cost is used by the scheduler to approximate register
2367   /// pressure.
2368   uint8_t RepRegClassCostForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2369
2370   /// For any value types we are promoting or expanding, this contains the value
2371   /// type that we are changing to.  For Expanded types, this contains one step
2372   /// of the expand (e.g. i64 -> i32), even if there are multiple steps required
2373   /// (e.g. i64 -> i16).  For types natively supported by the system, this holds
2374   /// the same type (e.g. i32 -> i32).
2375   MVT TransformToType[MVT::LAST_VALUETYPE];
2376
2377   /// For each operation and each value type, keep a LegalizeAction that
2378   /// indicates how instruction selection should deal with the operation.  Most
2379   /// operations are Legal (aka, supported natively by the target), but
2380   /// operations that are not should be described.  Note that operations on
2381   /// non-legal value types are not described here.
2382   LegalizeAction OpActions[MVT::LAST_VALUETYPE][ISD::BUILTIN_OP_END];
2383
2384   /// For each load extension type and each value type, keep a LegalizeAction
2385   /// that indicates how instruction selection should deal with a load of a
2386   /// specific value type and extension type. Uses 4-bits to store the action
2387   /// for each of the 4 load ext types.
2388   uint16_t LoadExtActions[MVT::LAST_VALUETYPE][MVT::LAST_VALUETYPE];
2389
2390   /// For each value type pair keep a LegalizeAction that indicates whether a
2391   /// truncating store of a specific value type and truncating type is legal.
2392   LegalizeAction TruncStoreActions[MVT::LAST_VALUETYPE][MVT::LAST_VALUETYPE];
2393
2394   /// For each indexed mode and each value type, keep a pair of LegalizeAction
2395   /// that indicates how instruction selection should deal with the load /
2396   /// store.
2397   ///
2398   /// The first dimension is the value_type for the reference. The second
2399   /// dimension represents the various modes for load store.
2400   uint8_t IndexedModeActions[MVT::LAST_VALUETYPE][ISD::LAST_INDEXED_MODE];
2401
2402   /// For each condition code (ISD::CondCode) keep a LegalizeAction that
2403   /// indicates how instruction selection should deal with the condition code.
2404   ///
2405   /// Because each CC action takes up 4 bits, we need to have the array size be
2406   /// large enough to fit all of the value types. This can be done by rounding
2407   /// up the MVT::LAST_VALUETYPE value to the next multiple of 8.
2408   uint32_t CondCodeActions[ISD::SETCC_INVALID][(MVT::LAST_VALUETYPE + 7) / 8];
2409
2410 protected:
2411   ValueTypeActionImpl ValueTypeActions;
2412
2413 private:
2414   LegalizeKind getTypeConversion(LLVMContext &Context, EVT VT) const;
2415
2416   /// Targets can specify ISD nodes that they would like PerformDAGCombine
2417   /// callbacks for by calling setTargetDAGCombine(), which sets a bit in this
2418   /// array.
2419   unsigned char
2420   TargetDAGCombineArray[(ISD::BUILTIN_OP_END+CHAR_BIT-1)/CHAR_BIT];
2421
2422   /// For operations that must be promoted to a specific type, this holds the
2423   /// destination type.  This map should be sparse, so don't hold it as an
2424   /// array.
2425   ///
2426   /// Targets add entries to this map with AddPromotedToType(..), clients access
2427   /// this with getTypeToPromoteTo(..).
2428   std::map<std::pair<unsigned, MVT::SimpleValueType>, MVT::SimpleValueType>
2429     PromoteToType;
2430
2431   /// Stores the name each libcall.
2432   const char *LibcallRoutineNames[RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL + 1];
2433
2434   /// The ISD::CondCode that should be used to test the result of each of the
2435   /// comparison libcall against zero.
2436   ISD::CondCode CmpLibcallCCs[RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL];
2437
2438   /// Stores the CallingConv that should be used for each libcall.
2439   CallingConv::ID LibcallCallingConvs[RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL];
2440
2441   /// Set default libcall names and calling conventions.
2442   void InitLibcalls(const Triple &TT);
2443
2444 protected:
2445   /// Return true if the extension represented by \p I is free.
2446   /// \pre \p I is a sign, zero, or fp extension and
2447   ///      is[Z|FP]ExtFree of the related types is not true.
2448   virtual bool isExtFreeImpl(const Instruction *I) const { return false; }
2449
2450   /// Depth that GatherAllAliases should should continue looking for chain
2451   /// dependencies when trying to find a more preferable chain. As an
2452   /// approximation, this should be more than the number of consecutive stores
2453   /// expected to be merged.
2454   unsigned GatherAllAliasesMaxDepth;
2455
2456   /// \brief Specify maximum number of store instructions per memset call.
2457   ///
2458   /// When lowering \@llvm.memset this field specifies the maximum number of
2459   /// store operations that may be substituted for the call to memset. Targets
2460   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
2461   /// should assume that the memset will be done using as many of the largest
2462   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
2463   /// alignment restrictions. For example, storing 9 bytes on a 32-bit machine
2464   /// with 16-bit alignment would result in four 2-byte stores and one 1-byte
2465   /// store.  This only applies to setting a constant array of a constant size.
2466   unsigned MaxStoresPerMemset;
2467
2468   /// Maximum number of stores operations that may be substituted for the call
2469   /// to memset, used for functions with OptSize attribute.
2470   unsigned MaxStoresPerMemsetOptSize;
2471
2472   /// \brief Specify maximum bytes of store instructions per memcpy call.
2473   ///
2474   /// When lowering \@llvm.memcpy this field specifies the maximum number of
2475   /// store operations that may be substituted for a call to memcpy. Targets
2476   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
2477   /// should assume that the memcpy will be done using as many of the largest
2478   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
2479   /// alignment restrictions. For example, storing 7 bytes on a 32-bit machine
2480   /// with 32-bit alignment would result in one 4-byte store, a one 2-byte store
2481   /// and one 1-byte store. This only applies to copying a constant array of
2482   /// constant size.
2483   unsigned MaxStoresPerMemcpy;
2484
2485   /// Maximum number of store operations that may be substituted for a call to
2486   /// memcpy, used for functions with OptSize attribute.
2487   unsigned MaxStoresPerMemcpyOptSize;
2488   unsigned MaxLoadsPerMemcmp;
2489   unsigned MaxLoadsPerMemcmpOptSize;
2490
2491   /// \brief Specify maximum bytes of store instructions per memmove call.
2492   ///
2493   /// When lowering \@llvm.memmove this field specifies the maximum number of
2494   /// store instructions that may be substituted for a call to memmove. Targets
2495   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
2496   /// should assume that the memmove will be done using as many of the largest
2497   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
2498   /// alignment restrictions. For example, moving 9 bytes on a 32-bit machine
2499   /// with 8-bit alignment would result in nine 1-byte stores.  This only
2500   /// applies to copying a constant array of constant size.
2501   unsigned MaxStoresPerMemmove;
2502
2503   /// Maximum number of store instructions that may be substituted for a call to
2504   /// memmove, used for functions with OptSize attribute.
2505   unsigned MaxStoresPerMemmoveOptSize;
2506
2507   /// Tells the code generator that select is more expensive than a branch if
2508   /// the branch is usually predicted right.
2509   bool PredictableSelectIsExpensive;
2510
2511   /// \see enableExtLdPromotion.
2512   bool EnableExtLdPromotion;
2513
2514   /// Return true if the value types that can be represented by the specified
2515   /// register class are all legal.
2516   bool isLegalRC(const TargetRegisterInfo &TRI,
2517                  const TargetRegisterClass &RC) const;
2518
2519   /// Replace/modify any TargetFrameIndex operands with a targte-dependent
2520   /// sequence of memory operands that is recognized by PrologEpilogInserter.
2521   MachineBasicBlock *emitPatchPoint(MachineInstr &MI,
2522                                     MachineBasicBlock *MBB) const;
2523 };
2524
2525 /// This class defines information used to lower LLVM code to legal SelectionDAG
2526 /// operators that the target instruction selector can accept natively.
2527 ///
2528 /// This class also defines callbacks that targets must implement to lower
2529 /// target-specific constructs to SelectionDAG operators.
2530 class TargetLowering : public TargetLoweringBase {
2531 public:
2532   struct DAGCombinerInfo;
2533
2534   TargetLowering(const TargetLowering &) = delete;
2535   TargetLowering &operator=(const TargetLowering &) = delete;
2536
2537   /// NOTE: The TargetMachine owns TLOF.
2538   explicit TargetLowering(const TargetMachine &TM);
2539
2540   bool isPositionIndependent() const;
2541
2542   /// Returns true by value, base pointer and offset pointer and addressing mode
2543   /// by reference if the node's address can be legally represented as
2544   /// pre-indexed load / store address.
2545   virtual bool getPreIndexedAddressParts(SDNode * /*N*/, SDValue &/*Base*/,
2546                                          SDValue &/*Offset*/,
2547                                          ISD::MemIndexedMode &/*AM*/,
2548                                          SelectionDAG &/*DAG*/) const {
2549     return false;
2550   }
2551
2552   /// Returns true by value, base pointer and offset pointer and addressing mode
2553   /// by reference if this node can be combined with a load / store to form a
2554   /// post-indexed load / store.
2555   virtual bool getPostIndexedAddressParts(SDNode * /*N*/, SDNode * /*Op*/,
2556                                           SDValue &/*Base*/,
2557                                           SDValue &/*Offset*/,
2558                                           ISD::MemIndexedMode &/*AM*/,
2559                                           SelectionDAG &/*DAG*/) const {
2560     return false;
2561   }
2562
2563   /// Return the entry encoding for a jump table in the current function.  The
2564   /// returned value is a member of the MachineJumpTableInfo::JTEntryKind enum.
2565   virtual unsigned getJumpTableEncoding() const;
2566
2567   virtual const MCExpr *
2568   LowerCustomJumpTableEntry(const MachineJumpTableInfo * /*MJTI*/,
2569                             const MachineBasicBlock * /*MBB*/, unsigned /*uid*/,
2570                             MCContext &/*Ctx*/) const {
2571     llvm_unreachable("Need to implement this hook if target has custom JTIs");
2572   }
2573
2574   /// Returns relocation base for the given PIC jumptable.
2575   virtual SDValue getPICJumpTableRelocBase(SDValue Table,
2576                                            SelectionDAG &DAG) const;
2577
2578   /// This returns the relocation base for the given PIC jumptable, the same as
2579   /// getPICJumpTableRelocBase, but as an MCExpr.
2580   virtual const MCExpr *
2581   getPICJumpTableRelocBaseExpr(const MachineFunction *MF,
2582                                unsigned JTI, MCContext &Ctx) const;
2583
2584   /// Return true if folding a constant offset with the given GlobalAddress is
2585   /// legal.  It is frequently not legal in PIC relocation models.
2586   virtual bool isOffsetFoldingLegal(const GlobalAddressSDNode *GA) const;
2587
2588   bool isInTailCallPosition(SelectionDAG &DAG, SDNode *Node,
2589                             SDValue &Chain) const;
2590
2591   void softenSetCCOperands(SelectionDAG &DAG, EVT VT, SDValue &NewLHS,
2592                            SDValue &NewRHS, ISD::CondCode &CCCode,
2593                            const SDLoc &DL) const;
2594
2595   /// Returns a pair of (return value, chain).
2596   /// It is an error to pass RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL as \p LC.
2597   std::pair<SDValue, SDValue> makeLibCall(SelectionDAG &DAG, RTLIB::Libcall LC,
2598                                           EVT RetVT, ArrayRef<SDValue> Ops,
2599                                           bool isSigned, const SDLoc &dl,
2600                                           bool doesNotReturn = false,
2601                                           bool isReturnValueUsed = true) const;
2602
2603   /// Check whether parameters to a call that are passed in callee saved
2604   /// registers are the same as from the calling function.  This needs to be
2605   /// checked for tail call eligibility.
2606   bool parametersInCSRMatch(const MachineRegisterInfo &MRI,
2607       const uint32_t *CallerPreservedMask,
2608       const SmallVectorImpl<CCValAssign> &ArgLocs,
2609       const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals) const;
2610
2611   //===--------------------------------------------------------------------===//
2612   // TargetLowering Optimization Methods
2613   //
2614
2615   /// A convenience struct that encapsulates a DAG, and two SDValues for
2616   /// returning information from TargetLowering to its clients that want to
2617   /// combine.
2618   struct TargetLoweringOpt {
2619     SelectionDAG &DAG;
2620     bool LegalTys;
2621     bool LegalOps;
2622     SDValue Old;
2623     SDValue New;
2624
2625     explicit TargetLoweringOpt(SelectionDAG &InDAG,
2626                                bool LT, bool LO) :
2627       DAG(InDAG), LegalTys(LT), LegalOps(LO) {}
2628
2629     bool LegalTypes() const { return LegalTys; }
2630     bool LegalOperations() const { return LegalOps; }
2631
2632     bool CombineTo(SDValue O, SDValue N) {
2633       Old = O;
2634       New = N;
2635       return true;
2636     }
2637   };
2638
2639   /// Check to see if the specified operand of the specified instruction is a
2640   /// constant integer.  If so, check to see if there are any bits set in the
2641   /// constant that are not demanded.  If so, shrink the constant and return
2642   /// true.
2643   bool ShrinkDemandedConstant(SDValue Op, const APInt &Demanded,
2644                               TargetLoweringOpt &TLO) const;
2645
2646   // Target hook to do target-specific const optimization, which is called by
2647   // ShrinkDemandedConstant. This function should return true if the target
2648   // doesn't want ShrinkDemandedConstant to further optimize the constant.
2649   virtual bool targetShrinkDemandedConstant(SDValue Op, const APInt &Demanded,
2650                                             TargetLoweringOpt &TLO) const {
2651     return false;
2652   }
2653
2654   /// Convert x+y to (VT)((SmallVT)x+(SmallVT)y) if the casts are free.  This
2655   /// uses isZExtFree and ZERO_EXTEND for the widening cast, but it could be
2656   /// generalized for targets with other types of implicit widening casts.
2657   bool ShrinkDemandedOp(SDValue Op, unsigned BitWidth, const APInt &Demanded,
2658                         TargetLoweringOpt &TLO) const;
2659
2660   /// Helper for SimplifyDemandedBits that can simplify an operation with
2661   /// multiple uses.  This function simplifies operand \p OpIdx of \p User and
2662   /// then updates \p User with the simplified version. No other uses of
2663   /// \p OpIdx are updated. If \p User is the only user of \p OpIdx, this
2664   /// function behaves exactly like function SimplifyDemandedBits declared
2665   /// below except that it also updates the DAG by calling
2666   /// DCI.CommitTargetLoweringOpt.
2667   bool SimplifyDemandedBits(SDNode *User, unsigned OpIdx, const APInt &Demanded,
2668                             DAGCombinerInfo &DCI, TargetLoweringOpt &TLO) const;
2669
2670   /// Look at Op.  At this point, we know that only the DemandedMask bits of the
2671   /// result of Op are ever used downstream.  If we can use this information to
2672   /// simplify Op, create a new simplified DAG node and return true, returning
2673   /// the original and new nodes in Old and New.  Otherwise, analyze the
2674   /// expression and return a mask of KnownOne and KnownZero bits for the
2675   /// expression (used to simplify the caller).  The KnownZero/One bits may only
2676   /// be accurate for those bits in the DemandedMask.
2677   /// \p AssumeSingleUse When this parameter is true, this function will
2678   ///    attempt to simplify \p Op even if there are multiple uses.
2679   ///    Callers are responsible for correctly updating the DAG based on the
2680   ///    results of this function, because simply replacing replacing TLO.Old
2681   ///    with TLO.New will be incorrect when this parameter is true and TLO.Old
2682   ///    has multiple uses.
2683   bool SimplifyDemandedBits(SDValue Op, const APInt &DemandedMask,
2684                             KnownBits &Known,
2685                             TargetLoweringOpt &TLO,
2686                             unsigned Depth = 0,
2687                             bool AssumeSingleUse = false) const;
2688
2689   /// Helper wrapper around SimplifyDemandedBits
2690   bool SimplifyDemandedBits(SDValue Op, const APInt &DemandedMask,
2691                             DAGCombinerInfo &DCI) const;
2692
2693   /// Determine which of the bits specified in Mask are known to be either zero
2694   /// or one and return them in the KnownZero/KnownOne bitsets. The DemandedElts
2695   /// argument allows us to only collect the known bits that are shared by the
2696   /// requested vector elements.
2697   virtual void computeKnownBitsForTargetNode(const SDValue Op,
2698                                              KnownBits &Known,
2699                                              const APInt &DemandedElts,
2700                                              const SelectionDAG &DAG,
2701                                              unsigned Depth = 0) const;
2702
2703   /// Determine which of the bits of FrameIndex \p FIOp are known to be 0.
2704   /// Default implementation computes low bits based on alignment
2705   /// information. This should preserve known bits passed into it.
2706   virtual void computeKnownBitsForFrameIndex(const SDValue FIOp,
2707                                              KnownBits &Known,
2708                                              const APInt &DemandedElts,
2709                                              const SelectionDAG &DAG,
2710                                              unsigned Depth = 0) const;
2711
2712   /// This method can be implemented by targets that want to expose additional
2713   /// information about sign bits to the DAG Combiner. The DemandedElts
2714   /// argument allows us to only collect the minimum sign bits that are shared
2715   /// by the requested vector elements.
2716   virtual unsigned ComputeNumSignBitsForTargetNode(SDValue Op,
2717                                                    const APInt &DemandedElts,
2718                                                    const SelectionDAG &DAG,
2719                                                    unsigned Depth = 0) const;
2720
2721   struct DAGCombinerInfo {
2722     void *DC;  // The DAG Combiner object.
2723     CombineLevel Level;
2724     bool CalledByLegalizer;
2725
2726   public:
2727     SelectionDAG &DAG;
2728
2729     DAGCombinerInfo(SelectionDAG &dag, CombineLevel level,  bool cl, void *dc)
2730       : DC(dc), Level(level), CalledByLegalizer(cl), DAG(dag) {}
2731
2732     bool isBeforeLegalize() const { return Level == BeforeLegalizeTypes; }
2733     bool isBeforeLegalizeOps() const { return Level < AfterLegalizeVectorOps; }
2734     bool isAfterLegalizeVectorOps() const {
2735       return Level == AfterLegalizeDAG;
2736     }
2737     CombineLevel getDAGCombineLevel() { return Level; }
2738     bool isCalledByLegalizer() const { return CalledByLegalizer; }
2739
2740     void AddToWorklist(SDNode *N);
2741     SDValue CombineTo(SDNode *N, ArrayRef<SDValue> To, bool AddTo = true);
2742     SDValue CombineTo(SDNode *N, SDValue Res, bool AddTo = true);
2743     SDValue CombineTo(SDNode *N, SDValue Res0, SDValue Res1, bool AddTo = true);
2744
2745     void CommitTargetLoweringOpt(const TargetLoweringOpt &TLO);
2746   };
2747
2748   /// Return if the N is a constant or constant vector equal to the true value
2749   /// from getBooleanContents().
2750   bool isConstTrueVal(const SDNode *N) const;
2751
2752   /// Return if the N is a constant or constant vector equal to the false value
2753   /// from getBooleanContents().
2754   bool isConstFalseVal(const SDNode *N) const;
2755
2756   /// Return a constant of type VT that contains a true value that respects
2757   /// getBooleanContents()
2758   SDValue getConstTrueVal(SelectionDAG &DAG, EVT VT, const SDLoc &DL) const;
2759
2760   /// Return if \p N is a True value when extended to \p VT.
2761   bool isExtendedTrueVal(const ConstantSDNode *N, EVT VT, bool Signed) const;
2762
2763   /// Try to simplify a setcc built with the specified operands and cc. If it is
2764   /// unable to simplify it, return a null SDValue.
2765   SDValue SimplifySetCC(EVT VT, SDValue N0, SDValue N1, ISD::CondCode Cond,
2766                         bool foldBooleans, DAGCombinerInfo &DCI,
2767                         const SDLoc &dl) const;
2768
2769   // For targets which wrap address, unwrap for analysis.
2770   virtual SDValue unwrapAddress(SDValue N) const { return N; }
2771
2772   /// Returns true (and the GlobalValue and the offset) if the node is a
2773   /// GlobalAddress + offset.
2774   virtual bool
2775   isGAPlusOffset(SDNode *N, const GlobalValue* &GA, int64_t &Offset) const;
2776
2777   /// This method will be invoked for all target nodes and for any
2778   /// target-independent nodes that the target has registered with invoke it
2779   /// for.
2780   ///
2781   /// The semantics are as follows:
2782   /// Return Value:
2783   ///   SDValue.Val == 0   - No change was made
2784   ///   SDValue.Val == N   - N was replaced, is dead, and is already handled.
2785   ///   otherwise          - N should be replaced by the returned Operand.
2786   ///
2787   /// In addition, methods provided by DAGCombinerInfo may be used to perform
2788   /// more complex transformations.
2789   ///
2790   virtual SDValue PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const;
2791
2792   /// Return true if it is profitable to move a following shift through this
2793   //  node, adjusting any immediate operands as necessary to preserve semantics.
2794   //  This transformation may not be desirable if it disrupts a particularly
2795   //  auspicious target-specific tree (e.g. bitfield extraction in AArch64).
2796   //  By default, it returns true.
2797   virtual bool isDesirableToCommuteWithShift(const SDNode *N) const {
2798     return true;
2799   }
2800
2801   // Return true if it is profitable to combine a BUILD_VECTOR with a stride-pattern
2802   // to a shuffle and a truncate.
2803   // Example of such a combine:
2804   // v4i32 build_vector((extract_elt V, 1),
2805   //                    (extract_elt V, 3),
2806   //                    (extract_elt V, 5),
2807   //                    (extract_elt V, 7))
2808   //  -->
2809   // v4i32 truncate (bitcast (shuffle<1,u,3,u,5,u,7,u> V, u) to v4i64)
2810   virtual bool isDesirableToCombineBuildVectorToShuffleTruncate(
2811       ArrayRef<int> ShuffleMask, EVT SrcVT, EVT TruncVT) const {
2812     return false;
2813   }
2814
2815   /// Return true if the target has native support for the specified value type
2816   /// and it is 'desirable' to use the type for the given node type. e.g. On x86
2817   /// i16 is legal, but undesirable since i16 instruction encodings are longer
2818   /// and some i16 instructions are slow.
2819   virtual bool isTypeDesirableForOp(unsigned /*Opc*/, EVT VT) const {
2820     // By default, assume all legal types are desirable.
2821     return isTypeLegal(VT);
2822   }
2823
2824   /// Return true if it is profitable for dag combiner to transform a floating
2825   /// point op of specified opcode to a equivalent op of an integer
2826   /// type. e.g. f32 load -> i32 load can be profitable on ARM.
2827   virtual bool isDesirableToTransformToIntegerOp(unsigned /*Opc*/,
2828                                                  EVT /*VT*/) const {
2829     return false;
2830   }
2831
2832   /// This method query the target whether it is beneficial for dag combiner to
2833   /// promote the specified node. If true, it should return the desired
2834   /// promotion type by reference.
2835   virtual bool IsDesirableToPromoteOp(SDValue /*Op*/, EVT &/*PVT*/) const {
2836     return false;
2837   }
2838
2839   /// Return true if the target supports swifterror attribute. It optimizes
2840   /// loads and stores to reading and writing a specific register.
2841   virtual bool supportSwiftError() const {
2842     return false;
2843   }
2844
2845   /// Return true if the target supports that a subset of CSRs for the given
2846   /// machine function is handled explicitly via copies.
2847   virtual bool supportSplitCSR(MachineFunction *MF) const {
2848     return false;
2849   }
2850
2851   /// Perform necessary initialization to handle a subset of CSRs explicitly
2852   /// via copies. This function is called at the beginning of instruction
2853   /// selection.
2854   virtual void initializeSplitCSR(MachineBasicBlock *Entry) const {
2855     llvm_unreachable("Not Implemented");
2856   }
2857
2858   /// Insert explicit copies in entry and exit blocks. We copy a subset of
2859   /// CSRs to virtual registers in the entry block, and copy them back to
2860   /// physical registers in the exit blocks. This function is called at the end
2861   /// of instruction selection.
2862   virtual void insertCopiesSplitCSR(
2863       MachineBasicBlock *Entry,
2864       const SmallVectorImpl<MachineBasicBlock *> &Exits) const {
2865     llvm_unreachable("Not Implemented");
2866   }
2867
2868   //===--------------------------------------------------------------------===//
2869   // Lowering methods - These methods must be implemented by targets so that
2870   // the SelectionDAGBuilder code knows how to lower these.
2871   //
2872
2873   /// This hook must be implemented to lower the incoming (formal) arguments,
2874   /// described by the Ins array, into the specified DAG. The implementation
2875   /// should fill in the InVals array with legal-type argument values, and
2876   /// return the resulting token chain value.
2877   virtual SDValue LowerFormalArguments(
2878       SDValue /*Chain*/, CallingConv::ID /*CallConv*/, bool /*isVarArg*/,
2879       const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> & /*Ins*/, const SDLoc & /*dl*/,
2880       SelectionDAG & /*DAG*/, SmallVectorImpl<SDValue> & /*InVals*/) const {
2881     llvm_unreachable("Not Implemented");
2882   }
2883
2884   /// This structure contains all information that is necessary for lowering
2885   /// calls. It is passed to TLI::LowerCallTo when the SelectionDAG builder
2886   /// needs to lower a call, and targets will see this struct in their LowerCall
2887   /// implementation.
2888   struct CallLoweringInfo {
2889     SDValue Chain;
2890     Type *RetTy = nullptr;
2891     bool RetSExt           : 1;
2892     bool RetZExt           : 1;
2893     bool IsVarArg          : 1;
2894     bool IsInReg           : 1;
2895     bool DoesNotReturn     : 1;
2896     bool IsReturnValueUsed : 1;
2897     bool IsConvergent      : 1;
2898     bool IsPatchPoint      : 1;
2899
2900     // IsTailCall should be modified by implementations of
2901     // TargetLowering::LowerCall that perform tail call conversions.
2902     bool IsTailCall = false;
2903
2904     // Is Call lowering done post SelectionDAG type legalization.
2905     bool IsPostTypeLegalization = false;
2906
2907     unsigned NumFixedArgs = -1;
2908     CallingConv::ID CallConv = CallingConv::C;
2909     SDValue Callee;
2910     ArgListTy Args;
2911     SelectionDAG &DAG;
2912     SDLoc DL;
2913     ImmutableCallSite CS;
2914     SmallVector<ISD::OutputArg, 32> Outs;
2915     SmallVector<SDValue, 32> OutVals;
2916     SmallVector<ISD::InputArg, 32> Ins;
2917     SmallVector<SDValue, 4> InVals;
2918
2919     CallLoweringInfo(SelectionDAG &DAG)
2920         : RetSExt(false), RetZExt(false), IsVarArg(false), IsInReg(false),
2921           DoesNotReturn(false), IsReturnValueUsed(true), IsConvergent(false),
2922           IsPatchPoint(false), DAG(DAG) {}
2923
2924     CallLoweringInfo &setDebugLoc(const SDLoc &dl) {
2925       DL = dl;
2926       return *this;
2927     }
2928
2929     CallLoweringInfo &setChain(SDValue InChain) {
2930       Chain = InChain;
2931       return *this;
2932     }
2933
2934     // setCallee with target/module-specific attributes
2935     CallLoweringInfo &setLibCallee(CallingConv::ID CC, Type *ResultType,
2936                                    SDValue Target, ArgListTy &&ArgsList) {
2937       RetTy = ResultType;
2938       Callee = Target;
2939       CallConv = CC;
2940       NumFixedArgs = ArgsList.size();
2941       Args = std::move(ArgsList);
2942
2943       DAG.getTargetLoweringInfo().markLibCallAttributes(
2944           &(DAG.getMachineFunction()), CC, Args);
2945       return *this;
2946     }
2947
2948     CallLoweringInfo &setCallee(CallingConv::ID CC, Type *ResultType,
2949                                 SDValue Target, ArgListTy &&ArgsList) {
2950       RetTy = ResultType;
2951       Callee = Target;
2952       CallConv = CC;
2953       NumFixedArgs = ArgsList.size();
2954       Args = std::move(ArgsList);
2955       return *this;
2956     }
2957
2958     CallLoweringInfo &setCallee(Type *ResultType, FunctionType *FTy,
2959                                 SDValue Target, ArgListTy &&ArgsList,
2960                                 ImmutableCallSite Call) {
2961       RetTy = ResultType;
2962
2963       IsInReg = Call.hasRetAttr(Attribute::InReg);
2964       DoesNotReturn =
2965           Call.doesNotReturn() ||
2966           (!Call.isInvoke() &&
2967            isa<UnreachableInst>(Call.getInstruction()->getNextNode()));
2968       IsVarArg = FTy->isVarArg();
2969       IsReturnValueUsed = !Call.getInstruction()->use_empty();
2970       RetSExt = Call.hasRetAttr(Attribute::SExt);
2971       RetZExt = Call.hasRetAttr(Attribute::ZExt);
2972
2973       Callee = Target;
2974
2975       CallConv = Call.getCallingConv();
2976       NumFixedArgs = FTy->getNumParams();
2977       Args = std::move(ArgsList);
2978
2979       CS = Call;
2980
2981       return *this;
2982     }
2983
2984     CallLoweringInfo &setInRegister(bool Value = true) {
2985       IsInReg = Value;
2986       return *this;
2987     }
2988
2989     CallLoweringInfo &setNoReturn(bool Value = true) {
2990       DoesNotReturn = Value;
2991       return *this;
2992     }
2993
2994     CallLoweringInfo &setVarArg(bool Value = true) {
2995       IsVarArg = Value;
2996       return *this;
2997     }
2998
2999     CallLoweringInfo &setTailCall(bool Value = true) {
3000       IsTailCall = Value;
3001       return *this;
3002     }
3003
3004     CallLoweringInfo &setDiscardResult(bool Value = true) {
3005       IsReturnValueUsed = !Value;
3006       return *this;
3007     }
3008
3009     CallLoweringInfo &setConvergent(bool Value = true) {
3010       IsConvergent = Value;
3011       return *this;
3012     }
3013
3014     CallLoweringInfo &setSExtResult(bool Value = true) {
3015       RetSExt = Value;
3016       return *this;
3017     }
3018
3019     CallLoweringInfo &setZExtResult(bool Value = true) {
3020       RetZExt = Value;
3021       return *this;
3022     }
3023
3024     CallLoweringInfo &setIsPatchPoint(bool Value = true) {
3025       IsPatchPoint = Value;
3026       return *this;
3027     }
3028
3029     CallLoweringInfo &setIsPostTypeLegalization(bool Value=true) {
3030       IsPostTypeLegalization = Value;
3031       return *this;
3032     }
3033
3034     ArgListTy &getArgs() {
3035       return Args;
3036     }
3037   };
3038
3039   /// This function lowers an abstract call to a function into an actual call.
3040   /// This returns a pair of operands.  The first element is the return value
3041   /// for the function (if RetTy is not VoidTy).  The second element is the
3042   /// outgoing token chain. It calls LowerCall to do the actual lowering.
3043   std::pair<SDValue, SDValue> LowerCallTo(CallLoweringInfo &CLI) const;
3044
3045   /// This hook must be implemented to lower calls into the specified
3046   /// DAG. The outgoing arguments to the call are described by the Outs array,
3047   /// and the values to be returned by the call are described by the Ins
3048   /// array. The implementation should fill in the InVals array with legal-type
3049   /// return values from the call, and return the resulting token chain value.
3050   virtual SDValue
3051     LowerCall(CallLoweringInfo &/*CLI*/,
3052               SmallVectorImpl<SDValue> &/*InVals*/) const {
3053     llvm_unreachable("Not Implemented");
3054   }
3055
3056   /// Target-specific cleanup for formal ByVal parameters.
3057   virtual void HandleByVal(CCState *, unsigned &, unsigned) const {}
3058
3059   /// This hook should be implemented to check whether the return values
3060   /// described by the Outs array can fit into the return registers.  If false
3061   /// is returned, an sret-demotion is performed.
3062   virtual bool CanLowerReturn(CallingConv::ID /*CallConv*/,
3063                               MachineFunction &/*MF*/, bool /*isVarArg*/,
3064                const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &/*Outs*/,
3065                LLVMContext &/*Context*/) const
3066   {
3067     // Return true by default to get preexisting behavior.
3068     return true;
3069   }
3070
3071   /// This hook must be implemented to lower outgoing return values, described
3072   /// by the Outs array, into the specified DAG. The implementation should
3073   /// return the resulting token chain value.
3074   virtual SDValue LowerReturn(SDValue /*Chain*/, CallingConv::ID /*CallConv*/,
3075                               bool /*isVarArg*/,
3076                               const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> & /*Outs*/,
3077                               const SmallVectorImpl<SDValue> & /*OutVals*/,
3078                               const SDLoc & /*dl*/,
3079                               SelectionDAG & /*DAG*/) const {
3080     llvm_unreachable("Not Implemented");
3081   }
3082
3083   /// Return true if result of the specified node is used by a return node
3084   /// only. It also compute and return the input chain for the tail call.
3085   ///
3086   /// This is used to determine whether it is possible to codegen a libcall as
3087   /// tail call at legalization time.
3088   virtual bool isUsedByReturnOnly(SDNode *, SDValue &/*Chain*/) const {
3089     return false;
3090   }
3091
3092   /// Return true if the target may be able emit the call instruction as a tail
3093   /// call. This is used by optimization passes to determine if it's profitable
3094   /// to duplicate return instructions to enable tailcall optimization.
3095   virtual bool mayBeEmittedAsTailCall(const CallInst *) const {
3096     return false;
3097   }
3098
3099   /// Return the builtin name for the __builtin___clear_cache intrinsic
3100   /// Default is to invoke the clear cache library call
3101   virtual const char * getClearCacheBuiltinName() const {
3102     return "__clear_cache";
3103   }
3104
3105   /// Return the register ID of the name passed in. Used by named register
3106   /// global variables extension. There is no target-independent behaviour
3107   /// so the default action is to bail.
3108   virtual unsigned getRegisterByName(const char* RegName, EVT VT,
3109                                      SelectionDAG &DAG) const {
3110     report_fatal_error("Named registers not implemented for this target");
3111   }
3112
3113   /// Return the type that should be used to zero or sign extend a
3114   /// zeroext/signext integer return value.  FIXME: Some C calling conventions
3115   /// require the return type to be promoted, but this is not true all the time,
3116   /// e.g. i1/i8/i16 on x86/x86_64. It is also not necessary for non-C calling
3117   /// conventions. The frontend should handle this and include all of the
3118   /// necessary information.
3119   virtual EVT getTypeForExtReturn(LLVMContext &Context, EVT VT,
3120                                        ISD::NodeType /*ExtendKind*/) const {
3121     EVT MinVT = getRegisterType(Context, MVT::i32);
3122     return VT.bitsLT(MinVT) ? MinVT : VT;
3123   }
3124
3125   /// For some targets, an LLVM struct type must be broken down into multiple
3126   /// simple types, but the calling convention specifies that the entire struct
3127   /// must be passed in a block of consecutive registers.
3128   virtual bool
3129   functionArgumentNeedsConsecutiveRegisters(Type *Ty, CallingConv::ID CallConv,
3130                                             bool isVarArg) const {
3131     return false;
3132   }
3133
3134   /// Returns a 0 terminated array of registers that can be safely used as
3135   /// scratch registers.
3136   virtual const MCPhysReg *getScratchRegisters(CallingConv::ID CC) const {
3137     return nullptr;
3138   }
3139
3140   /// This callback is used to prepare for a volatile or atomic load.
3141   /// It takes a chain node as input and returns the chain for the load itself.
3142   ///
3143   /// Having a callback like this is necessary for targets like SystemZ,
3144   /// which allows a CPU to reuse the result of a previous load indefinitely,
3145   /// even if a cache-coherent store is performed by another CPU.  The default
3146   /// implementation does nothing.
3147   virtual SDValue prepareVolatileOrAtomicLoad(SDValue Chain, const SDLoc &DL,
3148                                               SelectionDAG &DAG) const {
3149     return Chain;
3150   }
3151
3152   /// This callback is used to inspect load/store instructions and add
3153   /// target-specific MachineMemOperand flags to them.  The default
3154   /// implementation does nothing.
3155   virtual MachineMemOperand::Flags getMMOFlags(const Instruction &I) const {
3156     return MachineMemOperand::MONone;
3157   }
3158
3159   /// This callback is invoked by the type legalizer to legalize nodes with an
3160   /// illegal operand type but legal result types.  It replaces the
3161   /// LowerOperation callback in the type Legalizer.  The reason we can not do
3162   /// away with LowerOperation entirely is that LegalizeDAG isn't yet ready to
3163   /// use this callback.
3164   ///
3165   /// TODO: Consider merging with ReplaceNodeResults.
3166   ///
3167   /// The target places new result values for the node in Results (their number
3168   /// and types must exactly match those of the original return values of
3169   /// the node), or leaves Results empty, which indicates that the node is not
3170   /// to be custom lowered after all.
3171   /// The default implementation calls LowerOperation.
3172   virtual void LowerOperationWrapper(SDNode *N,
3173                                      SmallVectorImpl<SDValue> &Results,
3174                                      SelectionDAG &DAG) const;
3175
3176   /// This callback is invoked for operations that are unsupported by the
3177   /// target, which are registered to use 'custom' lowering, and whose defined
3178   /// values are all legal.  If the target has no operations that require custom
3179   /// lowering, it need not implement this.  The default implementation of this
3180   /// aborts.
3181   virtual SDValue LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
3182
3183   /// This callback is invoked when a node result type is illegal for the
3184   /// target, and the operation was registered to use 'custom' lowering for that
3185   /// result type.  The target places new result values for the node in Results
3186   /// (their number and types must exactly match those of the original return
3187   /// values of the node), or leaves Results empty, which indicates that the
3188   /// node is not to be custom lowered after all.
3189   ///
3190   /// If the target has no operations that require custom lowering, it need not
3191   /// implement this.  The default implementation aborts.
3192   virtual void ReplaceNodeResults(SDNode * /*N*/,
3193                                   SmallVectorImpl<SDValue> &/*Results*/,
3194                                   SelectionDAG &/*DAG*/) const {
3195     llvm_unreachable("ReplaceNodeResults not implemented for this target!");
3196   }
3197
3198   /// This method returns the name of a target specific DAG node.
3199   virtual const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const;
3200
3201   /// This method returns a target specific FastISel object, or null if the
3202   /// target does not support "fast" ISel.
3203   virtual FastISel *createFastISel(FunctionLoweringInfo &,
3204                                    const TargetLibraryInfo *) const {
3205     return nullptr;
3206   }
3207
3208   bool verifyReturnAddressArgumentIsConstant(SDValue Op,
3209                                              SelectionDAG &DAG) const;
3210
3211   //===--------------------------------------------------------------------===//
3212   // Inline Asm Support hooks
3213   //
3214
3215   /// This hook allows the target to expand an inline asm call to be explicit
3216   /// llvm code if it wants to.  This is useful for turning simple inline asms
3217   /// into LLVM intrinsics, which gives the compiler more information about the
3218   /// behavior of the code.
3219   virtual bool ExpandInlineAsm(CallInst *) const {
3220     return false;
3221   }
3222
3223   enum ConstraintType {
3224     C_Register,            // Constraint represents specific register(s).
3225     C_RegisterClass,       // Constraint represents any of register(s) in class.
3226     C_Memory,              // Memory constraint.
3227     C_Other,               // Something else.
3228     C_Unknown              // Unsupported constraint.
3229   };
3230
3231   enum ConstraintWeight {
3232     // Generic weights.
3233     CW_Invalid  = -1,     // No match.
3234     CW_Okay     = 0,      // Acceptable.
3235     CW_Good     = 1,      // Good weight.
3236     CW_Better   = 2,      // Better weight.
3237     CW_Best     = 3,      // Best weight.
3238
3239     // Well-known weights.
3240     CW_SpecificReg  = CW_Okay,    // Specific register operands.
3241     CW_Register     = CW_Good,    // Register operands.
3242     CW_Memory       = CW_Better,  // Memory operands.
3243     CW_Constant     = CW_Best,    // Constant operand.
3244     CW_Default      = CW_Okay     // Default or don't know type.
3245   };
3246
3247   /// This contains information for each constraint that we are lowering.
3248   struct AsmOperandInfo : public InlineAsm::ConstraintInfo {
3249     /// This contains the actual string for the code, like "m".  TargetLowering
3250     /// picks the 'best' code from ConstraintInfo::Codes that most closely
3251     /// matches the operand.
3252     std::string ConstraintCode;
3253
3254     /// Information about the constraint code, e.g. Register, RegisterClass,
3255     /// Memory, Other, Unknown.
3256     TargetLowering::ConstraintType ConstraintType = TargetLowering::C_Unknown;
3257
3258     /// If this is the result output operand or a clobber, this is null,
3259     /// otherwise it is the incoming operand to the CallInst.  This gets
3260     /// modified as the asm is processed.
3261     Value *CallOperandVal = nullptr;
3262
3263     /// The ValueType for the operand value.
3264     MVT ConstraintVT = MVT::Other;
3265
3266     /// Copy constructor for copying from a ConstraintInfo.
3267     AsmOperandInfo(InlineAsm::ConstraintInfo Info)
3268         : InlineAsm::ConstraintInfo(std::move(Info)) {}
3269
3270     /// Return true of this is an input operand that is a matching constraint
3271     /// like "4".
3272     bool isMatchingInputConstraint() const;
3273
3274     /// If this is an input matching constraint, this method returns the output
3275     /// operand it matches.
3276     unsigned getMatchedOperand() const;
3277   };
3278
3279   using AsmOperandInfoVector = std::vector<AsmOperandInfo>;
3280
3281   /// Split up the constraint string from the inline assembly value into the
3282   /// specific constraints and their prefixes, and also tie in the associated
3283   /// operand values.  If this returns an empty vector, and if the constraint
3284   /// string itself isn't empty, there was an error parsing.
3285   virtual AsmOperandInfoVector ParseConstraints(const DataLayout &DL,
3286                                                 const TargetRegisterInfo *TRI,
3287                                                 ImmutableCallSite CS) const;
3288
3289   /// Examine constraint type and operand type and determine a weight value.
3290   /// The operand object must already have been set up with the operand type.
3291   virtual ConstraintWeight getMultipleConstraintMatchWeight(
3292       AsmOperandInfo &info, int maIndex) const;
3293
3294   /// Examine constraint string and operand type and determine a weight value.
3295   /// The operand object must already have been set up with the operand type.
3296   virtual ConstraintWeight getSingleConstraintMatchWeight(
3297       AsmOperandInfo &info, const char *constraint) const;
3298
3299   /// Determines the constraint code and constraint type to use for the specific
3300   /// AsmOperandInfo, setting OpInfo.ConstraintCode and OpInfo.ConstraintType.
3301   /// If the actual operand being passed in is available, it can be passed in as
3302   /// Op, otherwise an empty SDValue can be passed.
3303   virtual void ComputeConstraintToUse(AsmOperandInfo &OpInfo,
3304                                       SDValue Op,
3305                                       SelectionDAG *DAG = nullptr) const;
3306
3307   /// Given a constraint, return the type of constraint it is for this target.
3308   virtual ConstraintType getConstraintType(StringRef Constraint) const;
3309
3310   /// Given a physical register constraint (e.g.  {edx}), return the register
3311   /// number and the register class for the register.
3312   ///
3313   /// Given a register class constraint, like 'r', if this corresponds directly
3314   /// to an LLVM register class, return a register of 0 and the register class
3315   /// pointer.
3316   ///
3317   /// This should only be used for C_Register constraints.  On error, this
3318   /// returns a register number of 0 and a null register class pointer.
3319   virtual std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
3320   getRegForInlineAsmConstraint(const TargetRegisterInfo *TRI,
3321                                StringRef Constraint, MVT VT) const;
3322
3323   virtual unsigned getInlineAsmMemConstraint(StringRef ConstraintCode) const {
3324     if (ConstraintCode == "i")
3325       return InlineAsm::Constraint_i;
3326     else if (ConstraintCode == "m")
3327       return InlineAsm::Constraint_m;
3328     return InlineAsm::Constraint_Unknown;
3329   }
3330
3331   /// Try to replace an X constraint, which matches anything, with another that
3332   /// has more specific requirements based on the type of the corresponding
3333   /// operand.  This returns null if there is no replacement to make.
3334   virtual const char *LowerXConstraint(EVT ConstraintVT) const;
3335
3336   /// Lower the specified operand into the Ops vector.  If it is invalid, don't
3337   /// add anything to Ops.
3338   virtual void LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op, std::string &Constraint,
3339                                             std::vector<SDValue> &Ops,
3340                                             SelectionDAG &DAG) const;
3341
3342   //===--------------------------------------------------------------------===//
3343   // Div utility functions
3344   //
3345   SDValue BuildSDIV(SDNode *N, const APInt &Divisor, SelectionDAG &DAG,
3346                     bool IsAfterLegalization,
3347                     std::vector<SDNode *> *Created) const;
3348   SDValue BuildUDIV(SDNode *N, const APInt &Divisor, SelectionDAG &DAG,
3349                     bool IsAfterLegalization,
3350                     std::vector<SDNode *> *Created) const;
3351
3352   /// Targets may override this function to provide custom SDIV lowering for
3353   /// power-of-2 denominators.  If the target returns an empty SDValue, LLVM
3354   /// assumes SDIV is expensive and replaces it with a series of other integer
3355   /// operations.
3356   virtual SDValue BuildSDIVPow2(SDNode *N, const APInt &Divisor,
3357                                 SelectionDAG &DAG,
3358                                 std::vector<SDNode *> *Created) const;
3359
3360   /// Indicate whether this target prefers to combine FDIVs with the same
3361   /// divisor. If the transform should never be done, return zero. If the
3362   /// transform should be done, return the minimum number of divisor uses
3363   /// that must exist.
3364   virtual unsigned combineRepeatedFPDivisors() const {
3365     return 0;
3366   }
3367
3368   /// Hooks for building estimates in place of slower divisions and square
3369   /// roots.
3370
3371   /// Return either a square root or its reciprocal estimate value for the input
3372   /// operand.
3373   /// \p Enabled is a ReciprocalEstimate enum with value either 'Unspecified' or
3374   /// 'Enabled' as set by a potential default override attribute.
3375   /// If \p RefinementSteps is 'Unspecified', the number of Newton-Raphson
3376   /// refinement iterations required to generate a sufficient (though not
3377   /// necessarily IEEE-754 compliant) estimate is returned in that parameter.
3378   /// The boolean UseOneConstNR output is used to select a Newton-Raphson
3379   /// algorithm implementation that uses either one or two constants.
3380   /// The boolean Reciprocal is used to select whether the estimate is for the
3381   /// square root of the input operand or the reciprocal of its square root.
3382   /// A target may choose to implement its own refinement within this function.
3383   /// If that's true, then return '0' as the number of RefinementSteps to avoid
3384   /// any further refinement of the estimate.
3385   /// An empty SDValue return means no estimate sequence can be created.
3386   virtual SDValue getSqrtEstimate(SDValue Operand, SelectionDAG &DAG,
3387                                   int Enabled, int &RefinementSteps,
3388                                   bool &UseOneConstNR, bool Reciprocal) const {
3389     return SDValue();
3390   }
3391
3392   /// Return a reciprocal estimate value for the input operand.
3393   /// \p Enabled is a ReciprocalEstimate enum with value either 'Unspecified' or
3394   /// 'Enabled' as set by a potential default override attribute.
3395   /// If \p RefinementSteps is 'Unspecified', the number of Newton-Raphson
3396   /// refinement iterations required to generate a sufficient (though not
3397   /// necessarily IEEE-754 compliant) estimate is returned in that parameter.
3398   /// A target may choose to implement its own refinement within this function.
3399   /// If that's true, then return '0' as the number of RefinementSteps to avoid
3400   /// any further refinement of the estimate.
3401   /// An empty SDValue return means no estimate sequence can be created.
3402   virtual SDValue getRecipEstimate(SDValue Operand, SelectionDAG &DAG,
3403                                    int Enabled, int &RefinementSteps) const {
3404     return SDValue();
3405   }
3406
3407   //===--------------------------------------------------------------------===//
3408   // Legalization utility functions
3409   //
3410
3411   /// Expand a MUL or [US]MUL_LOHI of n-bit values into two or four nodes,
3412   /// respectively, each computing an n/2-bit part of the result.
3413   /// \param Result A vector that will be filled with the parts of the result
3414   ///        in little-endian order.
3415   /// \param LL Low bits of the LHS of the MUL.  You can use this parameter
3416   ///        if you want to control how low bits are extracted from the LHS.
3417   /// \param LH High bits of the LHS of the MUL.  See LL for meaning.
3418   /// \param RL Low bits of the RHS of the MUL.  See LL for meaning
3419   /// \param RH High bits of the RHS of the MUL.  See LL for meaning.
3420   /// \returns true if the node has been expanded, false if it has not
3421   bool expandMUL_LOHI(unsigned Opcode, EVT VT, SDLoc dl, SDValue LHS,
3422                       SDValue RHS, SmallVectorImpl<SDValue> &Result, EVT HiLoVT,
3423                       SelectionDAG &DAG, MulExpansionKind Kind,
3424                       SDValue LL = SDValue(), SDValue LH = SDValue(),
3425                       SDValue RL = SDValue(), SDValue RH = SDValue()) const;
3426
3427   /// Expand a MUL into two nodes.  One that computes the high bits of
3428   /// the result and one that computes the low bits.
3429   /// \param HiLoVT The value type to use for the Lo and Hi nodes.
3430   /// \param LL Low bits of the LHS of the MUL.  You can use this parameter
3431   ///        if you want to control how low bits are extracted from the LHS.
3432   /// \param LH High bits of the LHS of the MUL.  See LL for meaning.
3433   /// \param RL Low bits of the RHS of the MUL.  See LL for meaning
3434   /// \param RH High bits of the RHS of the MUL.  See LL for meaning.
3435   /// \returns true if the node has been expanded. false if it has not
3436   bool expandMUL(SDNode *N, SDValue &Lo, SDValue &Hi, EVT HiLoVT,
3437                  SelectionDAG &DAG, MulExpansionKind Kind,
3438                  SDValue LL = SDValue(), SDValue LH = SDValue(),
3439                  SDValue RL = SDValue(), SDValue RH = SDValue()) const;
3440
3441   /// Expand float(f32) to SINT(i64) conversion
3442   /// \param N Node to expand
3443   /// \param Result output after conversion
3444   /// \returns True, if the expansion was successful, false otherwise
3445   bool expandFP_TO_SINT(SDNode *N, SDValue &Result, SelectionDAG &DAG) const;
3446
3447   /// Turn load of vector type into a load of the individual elements.
3448   /// \param LD load to expand
3449   /// \returns MERGE_VALUEs of the scalar loads with their chains.
3450   SDValue scalarizeVectorLoad(LoadSDNode *LD, SelectionDAG &DAG) const;
3451
3452   // Turn a store of a vector type into stores of the individual elements.
3453   /// \param ST Store with a vector value type
3454   /// \returns MERGE_VALUs of the individual store chains.
3455   SDValue scalarizeVectorStore(StoreSDNode *ST, SelectionDAG &DAG) const;
3456
3457   /// Expands an unaligned load to 2 half-size loads for an integer, and
3458   /// possibly more for vectors.
3459   std::pair<SDValue, SDValue> expandUnalignedLoad(LoadSDNode *LD,
3460                                                   SelectionDAG &DAG) const;
3461
3462   /// Expands an unaligned store to 2 half-size stores for integer values, and
3463   /// possibly more for vectors.
3464   SDValue expandUnalignedStore(StoreSDNode *ST, SelectionDAG &DAG) const;
3465
3466   /// Increments memory address \p Addr according to the type of the value
3467   /// \p DataVT that should be stored. If the data is stored in compressed
3468   /// form, the memory address should be incremented according to the number of
3469   /// the stored elements. This number is equal to the number of '1's bits
3470   /// in the \p Mask.
3471   /// \p DataVT is a vector type. \p Mask is a vector value.
3472   /// \p DataVT and \p Mask have the same number of vector elements.
3473   SDValue IncrementMemoryAddress(SDValue Addr, SDValue Mask, const SDLoc &DL,
3474                                  EVT DataVT, SelectionDAG &DAG,
3475                                  bool IsCompressedMemory) const;
3476
3477   /// Get a pointer to vector element \p Idx located in memory for a vector of
3478   /// type \p VecVT starting at a base address of \p VecPtr. If \p Idx is out of
3479   /// bounds the returned pointer is unspecified, but will be within the vector
3480   /// bounds.
3481   SDValue getVectorElementPointer(SelectionDAG &DAG, SDValue VecPtr, EVT VecVT,
3482                                   SDValue Idx) const;
3483
3484   //===--------------------------------------------------------------------===//
3485   // Instruction Emitting Hooks
3486   //
3487
3488   /// This method should be implemented by targets that mark instructions with
3489   /// the 'usesCustomInserter' flag.  These instructions are special in various
3490   /// ways, which require special support to insert.  The specified MachineInstr
3491   /// is created but not inserted into any basic blocks, and this method is
3492   /// called to expand it into a sequence of instructions, potentially also
3493   /// creating new basic blocks and control flow.
3494   /// As long as the returned basic block is different (i.e., we created a new
3495   /// one), the custom inserter is free to modify the rest of \p MBB.
3496   virtual MachineBasicBlock *
3497   EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB) const;
3498
3499   /// This method should be implemented by targets that mark instructions with
3500   /// the 'hasPostISelHook' flag. These instructions must be adjusted after
3501   /// instruction selection by target hooks.  e.g. To fill in optional defs for
3502   /// ARM 's' setting instructions.
3503   virtual void AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr &MI,
3504                                              SDNode *Node) const;
3505
3506   /// If this function returns true, SelectionDAGBuilder emits a
3507   /// LOAD_STACK_GUARD node when it is lowering Intrinsic::stackprotector.
3508   virtual bool useLoadStackGuardNode() const {
3509     return false;
3510   }
3511
3512   virtual SDValue emitStackGuardXorFP(SelectionDAG &DAG, SDValue Val,
3513                                       const SDLoc &DL) const {
3514     llvm_unreachable("not implemented for this target");
3515   }
3516
3517   /// Lower TLS global address SDNode for target independent emulated TLS model.
3518   virtual SDValue LowerToTLSEmulatedModel(const GlobalAddressSDNode *GA,
3519                                           SelectionDAG &DAG) const;
3520
3521   // seteq(x, 0) -> truncate(srl(ctlz(zext(x)), log2(#bits)))
3522   // If we're comparing for equality to zero and isCtlzFast is true, expose the
3523   // fact that this can be implemented as a ctlz/srl pair, so that the dag
3524   // combiner can fold the new nodes.
3525   SDValue lowerCmpEqZeroToCtlzSrl(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
3526
3527 private:
3528   SDValue simplifySetCCWithAnd(EVT VT, SDValue N0, SDValue N1,
3529                                ISD::CondCode Cond, DAGCombinerInfo &DCI,
3530                                const SDLoc &DL) const;
3531 };
3532
3533 /// Given an LLVM IR type and return type attributes, compute the return value
3534 /// EVTs and flags, and optionally also the offsets, if the return value is
3535 /// being lowered to memory.
3536 void GetReturnInfo(Type *ReturnType, AttributeList attr,
3537                    SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
3538                    const TargetLowering &TLI, const DataLayout &DL);
3539
3540 } // end namespace llvm
3541
3542 #endif // LLVM_CODEGEN_TARGETLOWERING_H