]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.0.git/blob - contrib/llvm/lib/Target/SystemZ/SystemZISelLowering.cpp
- Copy stable/10 (r259064) to releng/10.0 as part of the
[FreeBSD/releng/10.0.git] / contrib / llvm / lib / Target / SystemZ / SystemZISelLowering.cpp
1 //===-- SystemZISelLowering.cpp - SystemZ DAG lowering implementation -----===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the SystemZTargetLowering class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #define DEBUG_TYPE "systemz-lower"
15
16 #include "SystemZISelLowering.h"
17 #include "SystemZCallingConv.h"
18 #include "SystemZConstantPoolValue.h"
19 #include "SystemZMachineFunctionInfo.h"
20 #include "SystemZTargetMachine.h"
21 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
24 #include "llvm/CodeGen/TargetLoweringObjectFileImpl.h"
25
26 using namespace llvm;
27
28 // Classify VT as either 32 or 64 bit.
29 static bool is32Bit(EVT VT) {
30   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
31   case MVT::i32:
32     return true;
33   case MVT::i64:
34     return false;
35   default:
36     llvm_unreachable("Unsupported type");
37   }
38 }
39
40 // Return a version of MachineOperand that can be safely used before the
41 // final use.
42 static MachineOperand earlyUseOperand(MachineOperand Op) {
43   if (Op.isReg())
44     Op.setIsKill(false);
45   return Op;
46 }
47
48 SystemZTargetLowering::SystemZTargetLowering(SystemZTargetMachine &tm)
49   : TargetLowering(tm, new TargetLoweringObjectFileELF()),
50     Subtarget(*tm.getSubtargetImpl()), TM(tm) {
51   MVT PtrVT = getPointerTy();
52
53   // Set up the register classes.
54   addRegisterClass(MVT::i32,  &SystemZ::GR32BitRegClass);
55   addRegisterClass(MVT::i64,  &SystemZ::GR64BitRegClass);
56   addRegisterClass(MVT::f32,  &SystemZ::FP32BitRegClass);
57   addRegisterClass(MVT::f64,  &SystemZ::FP64BitRegClass);
58   addRegisterClass(MVT::f128, &SystemZ::FP128BitRegClass);
59
60   // Compute derived properties from the register classes
61   computeRegisterProperties();
62
63   // Set up special registers.
64   setExceptionPointerRegister(SystemZ::R6D);
65   setExceptionSelectorRegister(SystemZ::R7D);
66   setStackPointerRegisterToSaveRestore(SystemZ::R15D);
67
68   // TODO: It may be better to default to latency-oriented scheduling, however
69   // LLVM's current latency-oriented scheduler can't handle physreg definitions
70   // such as SystemZ has with PSW, so set this to the register-pressure
71   // scheduler, because it can.
72   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
73
74   setBooleanContents(ZeroOrOneBooleanContent);
75   setBooleanVectorContents(ZeroOrOneBooleanContent); // FIXME: Is this correct?
76
77   // Instructions are strings of 2-byte aligned 2-byte values.
78   setMinFunctionAlignment(2);
79
80   // Handle operations that are handled in a similar way for all types.
81   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
82        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
83        ++I) {
84     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
85     if (isTypeLegal(VT)) {
86       // Expand SETCC(X, Y, COND) into SELECT_CC(X, Y, 1, 0, COND).
87       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Expand);
88
89       // Expand SELECT(C, A, B) into SELECT_CC(X, 0, A, B, NE).
90       setOperationAction(ISD::SELECT, VT, Expand);
91
92       // Lower SELECT_CC and BR_CC into separate comparisons and branches.
93       setOperationAction(ISD::SELECT_CC, VT, Custom);
94       setOperationAction(ISD::BR_CC,     VT, Custom);
95     }
96   }
97
98   // Expand jump table branches as address arithmetic followed by an
99   // indirect jump.
100   setOperationAction(ISD::BR_JT, MVT::Other, Expand);
101
102   // Expand BRCOND into a BR_CC (see above).
103   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Expand);
104
105   // Handle integer types.
106   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
107        I <= MVT::LAST_INTEGER_VALUETYPE;
108        ++I) {
109     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
110     if (isTypeLegal(VT)) {
111       // Expand individual DIV and REMs into DIVREMs.
112       setOperationAction(ISD::SDIV, VT, Expand);
113       setOperationAction(ISD::UDIV, VT, Expand);
114       setOperationAction(ISD::SREM, VT, Expand);
115       setOperationAction(ISD::UREM, VT, Expand);
116       setOperationAction(ISD::SDIVREM, VT, Custom);
117       setOperationAction(ISD::UDIVREM, VT, Custom);
118
119       // Expand ATOMIC_LOAD and ATOMIC_STORE using ATOMIC_CMP_SWAP.
120       // FIXME: probably much too conservative.
121       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD,  VT, Expand);
122       setOperationAction(ISD::ATOMIC_STORE, VT, Expand);
123
124       // No special instructions for these.
125       setOperationAction(ISD::CTPOP,           VT, Expand);
126       setOperationAction(ISD::CTTZ,            VT, Expand);
127       setOperationAction(ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF, VT, Expand);
128       setOperationAction(ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF, VT, Expand);
129       setOperationAction(ISD::ROTR,            VT, Expand);
130
131       // Use *MUL_LOHI where possible and a wider multiplication otherwise.
132       setOperationAction(ISD::MULHS, VT, Expand);
133       setOperationAction(ISD::MULHU, VT, Expand);
134
135       // We have instructions for signed but not unsigned FP conversion.
136       setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, VT, Expand);
137     }
138   }
139
140   // Type legalization will convert 8- and 16-bit atomic operations into
141   // forms that operate on i32s (but still keeping the original memory VT).
142   // Lower them into full i32 operations.
143   setOperationAction(ISD::ATOMIC_SWAP,      MVT::i32, Custom);
144   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD,  MVT::i32, Custom);
145   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB,  MVT::i32, Custom);
146   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_AND,  MVT::i32, Custom);
147   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_OR,   MVT::i32, Custom);
148   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR,  MVT::i32, Custom);
149   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND, MVT::i32, Custom);
150   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN,  MVT::i32, Custom);
151   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX,  MVT::i32, Custom);
152   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN, MVT::i32, Custom);
153   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX, MVT::i32, Custom);
154   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP,  MVT::i32, Custom);
155
156   // We have instructions for signed but not unsigned FP conversion.
157   // Handle unsigned 32-bit types as signed 64-bit types.
158   setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i32, Promote);
159   setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i64, Expand);
160
161   // We have native support for a 64-bit CTLZ, via FLOGR.
162   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i32, Promote);
163   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i64, Legal);
164
165   // Give LowerOperation the chance to replace 64-bit ORs with subregs.
166   setOperationAction(ISD::OR, MVT::i64, Custom);
167
168   // The architecture has 32-bit SMUL_LOHI and UMUL_LOHI (MR and MLR),
169   // but they aren't really worth using.  There is no 64-bit SMUL_LOHI,
170   // but there is a 64-bit UMUL_LOHI: MLGR.
171   setOperationAction(ISD::SMUL_LOHI, MVT::i32, Expand);
172   setOperationAction(ISD::SMUL_LOHI, MVT::i64, Expand);
173   setOperationAction(ISD::UMUL_LOHI, MVT::i32, Expand);
174   setOperationAction(ISD::UMUL_LOHI, MVT::i64, Custom);
175
176   // FIXME: Can we support these natively?
177   setOperationAction(ISD::SRL_PARTS, MVT::i64, Expand);
178   setOperationAction(ISD::SHL_PARTS, MVT::i64, Expand);
179   setOperationAction(ISD::SRA_PARTS, MVT::i64, Expand);
180
181   // We have native instructions for i8, i16 and i32 extensions, but not i1.
182   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i1, Promote);
183   setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, MVT::i1, Promote);
184   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD,  MVT::i1, Promote);
185   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Expand);
186
187   // Handle the various types of symbolic address.
188   setOperationAction(ISD::ConstantPool,     PtrVT, Custom);
189   setOperationAction(ISD::GlobalAddress,    PtrVT, Custom);
190   setOperationAction(ISD::GlobalTLSAddress, PtrVT, Custom);
191   setOperationAction(ISD::BlockAddress,     PtrVT, Custom);
192   setOperationAction(ISD::JumpTable,        PtrVT, Custom);
193
194   // We need to handle dynamic allocations specially because of the
195   // 160-byte area at the bottom of the stack.
196   setOperationAction(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, PtrVT, Custom);
197
198   // Use custom expanders so that we can force the function to use
199   // a frame pointer.
200   setOperationAction(ISD::STACKSAVE,    MVT::Other, Custom);
201   setOperationAction(ISD::STACKRESTORE, MVT::Other, Custom);
202
203   // Expand these using getExceptionSelectorRegister() and
204   // getExceptionPointerRegister().
205   setOperationAction(ISD::EXCEPTIONADDR, PtrVT, Expand);
206   setOperationAction(ISD::EHSELECTION,   PtrVT, Expand);
207
208   // Handle floating-point types.
209   for (unsigned I = MVT::FIRST_FP_VALUETYPE;
210        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
211        ++I) {
212     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
213     if (isTypeLegal(VT)) {
214       // We can use FI for FRINT.
215       setOperationAction(ISD::FRINT, VT, Legal);
216
217       // No special instructions for these.
218       setOperationAction(ISD::FSIN, VT, Expand);
219       setOperationAction(ISD::FCOS, VT, Expand);
220       setOperationAction(ISD::FREM, VT, Expand);
221     }
222   }
223
224   // We have fused multiply-addition for f32 and f64 but not f128.
225   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f32,  Legal);
226   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f64,  Legal);
227   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f128, Expand);
228
229   // Needed so that we don't try to implement f128 constant loads using
230   // a load-and-extend of a f80 constant (in cases where the constant
231   // would fit in an f80).
232   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::f80, Expand);
233
234   // Floating-point truncation and stores need to be done separately.
235   setTruncStoreAction(MVT::f64,  MVT::f32, Expand);
236   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f32, Expand);
237   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f64, Expand);
238
239   // We have 64-bit FPR<->GPR moves, but need special handling for
240   // 32-bit forms.
241   setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::i32, Custom);
242   setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::f32, Custom);
243
244   // VASTART and VACOPY need to deal with the SystemZ-specific varargs
245   // structure, but VAEND is a no-op.
246   setOperationAction(ISD::VASTART, MVT::Other, Custom);
247   setOperationAction(ISD::VACOPY,  MVT::Other, Custom);
248   setOperationAction(ISD::VAEND,   MVT::Other, Expand);
249 }
250
251 bool SystemZTargetLowering::isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const {
252   // We can load zero using LZ?R and negative zero using LZ?R;LC?BR.
253   return Imm.isZero() || Imm.isNegZero();
254 }
255
256 //===----------------------------------------------------------------------===//
257 // Inline asm support
258 //===----------------------------------------------------------------------===//
259
260 TargetLowering::ConstraintType
261 SystemZTargetLowering::getConstraintType(const std::string &Constraint) const {
262   if (Constraint.size() == 1) {
263     switch (Constraint[0]) {
264     case 'a': // Address register
265     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
266     case 'f': // Floating-point register
267     case 'r': // General-purpose register
268       return C_RegisterClass;
269
270     case 'Q': // Memory with base and unsigned 12-bit displacement
271     case 'R': // Likewise, plus an index
272     case 'S': // Memory with base and signed 20-bit displacement
273     case 'T': // Likewise, plus an index
274     case 'm': // Equivalent to 'T'.
275       return C_Memory;
276
277     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
278     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
279     case 'K': // Signed 16-bit constant
280     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
281     case 'M': // 0x7fffffff
282       return C_Other;
283
284     default:
285       break;
286     }
287   }
288   return TargetLowering::getConstraintType(Constraint);
289 }
290
291 TargetLowering::ConstraintWeight SystemZTargetLowering::
292 getSingleConstraintMatchWeight(AsmOperandInfo &info,
293                                const char *constraint) const {
294   ConstraintWeight weight = CW_Invalid;
295   Value *CallOperandVal = info.CallOperandVal;
296   // If we don't have a value, we can't do a match,
297   // but allow it at the lowest weight.
298   if (CallOperandVal == NULL)
299     return CW_Default;
300   Type *type = CallOperandVal->getType();
301   // Look at the constraint type.
302   switch (*constraint) {
303   default:
304     weight = TargetLowering::getSingleConstraintMatchWeight(info, constraint);
305     break;
306
307   case 'a': // Address register
308   case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
309   case 'r': // General-purpose register
310     if (CallOperandVal->getType()->isIntegerTy())
311       weight = CW_Register;
312     break;
313
314   case 'f': // Floating-point register
315     if (type->isFloatingPointTy())
316       weight = CW_Register;
317     break;
318
319   case 'I': // Unsigned 8-bit constant
320     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
321       if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
322         weight = CW_Constant;
323     break;
324
325   case 'J': // Unsigned 12-bit constant
326     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
327       if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
328         weight = CW_Constant;
329     break;
330
331   case 'K': // Signed 16-bit constant
332     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
333       if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
334         weight = CW_Constant;
335     break;
336
337   case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
338     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
339       if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
340         weight = CW_Constant;
341     break;
342
343   case 'M': // 0x7fffffff
344     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
345       if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
346         weight = CW_Constant;
347     break;
348   }
349   return weight;
350 }
351
352 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *> SystemZTargetLowering::
353 getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint, EVT VT) const {
354   if (Constraint.size() == 1) {
355     // GCC Constraint Letters
356     switch (Constraint[0]) {
357     default: break;
358     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
359     case 'r': // General-purpose register
360       if (VT == MVT::i64)
361         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR64BitRegClass);
362       else if (VT == MVT::i128)
363         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR128BitRegClass);
364       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR32BitRegClass);
365
366     case 'a': // Address register
367       if (VT == MVT::i64)
368         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR64BitRegClass);
369       else if (VT == MVT::i128)
370         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR128BitRegClass);
371       return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR32BitRegClass);
372
373     case 'f': // Floating-point register
374       if (VT == MVT::f64)
375         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP64BitRegClass);
376       else if (VT == MVT::f128)
377         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP128BitRegClass);
378       return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP32BitRegClass);
379     }
380   }
381   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(Constraint, VT);
382 }
383
384 void SystemZTargetLowering::
385 LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op, std::string &Constraint,
386                              std::vector<SDValue> &Ops,
387                              SelectionDAG &DAG) const {
388   // Only support length 1 constraints for now.
389   if (Constraint.length() == 1) {
390     switch (Constraint[0]) {
391     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
392       if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
393         if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
394           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(),
395                                               Op.getValueType()));
396       return;
397
398     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
399       if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
400         if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
401           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(),
402                                               Op.getValueType()));
403       return;
404
405     case 'K': // Signed 16-bit constant
406       if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
407         if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
408           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(),
409                                               Op.getValueType()));
410       return;
411
412     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
413       if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
414         if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
415           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(),
416                                               Op.getValueType()));
417       return;
418
419     case 'M': // 0x7fffffff
420       if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
421         if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
422           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(),
423                                               Op.getValueType()));
424       return;
425     }
426   }
427   TargetLowering::LowerAsmOperandForConstraint(Op, Constraint, Ops, DAG);
428 }
429
430 //===----------------------------------------------------------------------===//
431 // Calling conventions
432 //===----------------------------------------------------------------------===//
433
434 #include "SystemZGenCallingConv.inc"
435
436 // Value is a value that has been passed to us in the location described by VA
437 // (and so has type VA.getLocVT()).  Convert Value to VA.getValVT(), chaining
438 // any loads onto Chain.
439 static SDValue convertLocVTToValVT(SelectionDAG &DAG, DebugLoc DL,
440                                    CCValAssign &VA, SDValue Chain,
441                                    SDValue Value) {
442   // If the argument has been promoted from a smaller type, insert an
443   // assertion to capture this.
444   if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::SExt)
445     Value = DAG.getNode(ISD::AssertSext, DL, VA.getLocVT(), Value,
446                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
447   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::ZExt)
448     Value = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, VA.getLocVT(), Value,
449                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
450
451   if (VA.isExtInLoc())
452     Value = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VA.getValVT(), Value);
453   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
454     Value = DAG.getLoad(VA.getValVT(), DL, Chain, Value,
455                         MachinePointerInfo(), false, false, false, 0);
456   else
457     assert(VA.getLocInfo() == CCValAssign::Full && "Unsupported getLocInfo");
458   return Value;
459 }
460
461 // Value is a value of type VA.getValVT() that we need to copy into
462 // the location described by VA.  Return a copy of Value converted to
463 // VA.getValVT().  The caller is responsible for handling indirect values.
464 static SDValue convertValVTToLocVT(SelectionDAG &DAG, DebugLoc DL,
465                                    CCValAssign &VA, SDValue Value) {
466   switch (VA.getLocInfo()) {
467   case CCValAssign::SExt:
468     return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
469   case CCValAssign::ZExt:
470     return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
471   case CCValAssign::AExt:
472     return DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
473   case CCValAssign::Full:
474     return Value;
475   default:
476     llvm_unreachable("Unhandled getLocInfo()");
477   }
478 }
479
480 SDValue SystemZTargetLowering::
481 LowerFormalArguments(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
482                      const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
483                      DebugLoc DL, SelectionDAG &DAG,
484                      SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
485   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
486   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
487   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
488   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
489     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
490   const SystemZFrameLowering *TFL =
491     static_cast<const SystemZFrameLowering *>(TM.getFrameLowering());
492
493   // Assign locations to all of the incoming arguments.
494   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
495   CCState CCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, TM, ArgLocs, *DAG.getContext());
496   CCInfo.AnalyzeFormalArguments(Ins, CC_SystemZ);
497
498   unsigned NumFixedGPRs = 0;
499   unsigned NumFixedFPRs = 0;
500   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
501     SDValue ArgValue;
502     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
503     EVT LocVT = VA.getLocVT();
504     if (VA.isRegLoc()) {
505       // Arguments passed in registers
506       const TargetRegisterClass *RC;
507       switch (LocVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
508       default:
509         // Integers smaller than i64 should be promoted to i64.
510         llvm_unreachable("Unexpected argument type");
511       case MVT::i32:
512         NumFixedGPRs += 1;
513         RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
514         break;
515       case MVT::i64:
516         NumFixedGPRs += 1;
517         RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
518         break;
519       case MVT::f32:
520         NumFixedFPRs += 1;
521         RC = &SystemZ::FP32BitRegClass;
522         break;
523       case MVT::f64:
524         NumFixedFPRs += 1;
525         RC = &SystemZ::FP64BitRegClass;
526         break;
527       }
528
529       unsigned VReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
530       MRI.addLiveIn(VA.getLocReg(), VReg);
531       ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, LocVT);
532     } else {
533       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
534
535       // Create the frame index object for this incoming parameter.
536       int FI = MFI->CreateFixedObject(LocVT.getSizeInBits() / 8,
537                                       VA.getLocMemOffset(), true);
538
539       // Create the SelectionDAG nodes corresponding to a load
540       // from this parameter.  Unpromoted ints and floats are
541       // passed as right-justified 8-byte values.
542       EVT PtrVT = getPointerTy();
543       SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, PtrVT);
544       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
545         FIN = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FIN, DAG.getIntPtrConstant(4));
546       ArgValue = DAG.getLoad(LocVT, DL, Chain, FIN,
547                              MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
548                              false, false, false, 0);
549     }
550
551     // Convert the value of the argument register into the value that's
552     // being passed.
553     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, ArgValue));
554   }
555
556   if (IsVarArg) {
557     // Save the number of non-varargs registers for later use by va_start, etc.
558     FuncInfo->setVarArgsFirstGPR(NumFixedGPRs);
559     FuncInfo->setVarArgsFirstFPR(NumFixedFPRs);
560
561     // Likewise the address (in the form of a frame index) of where the
562     // first stack vararg would be.  The 1-byte size here is arbitrary.
563     int64_t StackSize = CCInfo.getNextStackOffset();
564     FuncInfo->setVarArgsFrameIndex(MFI->CreateFixedObject(1, StackSize, true));
565
566     // ...and a similar frame index for the caller-allocated save area
567     // that will be used to store the incoming registers.
568     int64_t RegSaveOffset = TFL->getOffsetOfLocalArea();
569     unsigned RegSaveIndex = MFI->CreateFixedObject(1, RegSaveOffset, true);
570     FuncInfo->setRegSaveFrameIndex(RegSaveIndex);
571
572     // Store the FPR varargs in the reserved frame slots.  (We store the
573     // GPRs as part of the prologue.)
574     if (NumFixedFPRs < SystemZ::NumArgFPRs) {
575       SDValue MemOps[SystemZ::NumArgFPRs];
576       for (unsigned I = NumFixedFPRs; I < SystemZ::NumArgFPRs; ++I) {
577         unsigned Offset = TFL->getRegSpillOffset(SystemZ::ArgFPRs[I]);
578         int FI = MFI->CreateFixedObject(8, RegSaveOffset + Offset, true);
579         SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, getPointerTy());
580         unsigned VReg = MF.addLiveIn(SystemZ::ArgFPRs[I],
581                                      &SystemZ::FP64BitRegClass);
582         SDValue ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, MVT::f64);
583         MemOps[I] = DAG.getStore(ArgValue.getValue(1), DL, ArgValue, FIN,
584                                  MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
585                                  false, false, 0);
586
587       }
588       // Join the stores, which are independent of one another.
589       Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other,
590                           &MemOps[NumFixedFPRs],
591                           SystemZ::NumArgFPRs - NumFixedFPRs);
592     }
593   }
594
595   return Chain;
596 }
597
598 SDValue
599 SystemZTargetLowering::LowerCall(CallLoweringInfo &CLI,
600                                  SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
601   SelectionDAG &DAG = CLI.DAG;
602   DebugLoc &DL = CLI.DL;
603   SmallVector<ISD::OutputArg, 32> &Outs = CLI.Outs;
604   SmallVector<SDValue, 32> &OutVals = CLI.OutVals;
605   SmallVector<ISD::InputArg, 32> &Ins = CLI.Ins;
606   SDValue Chain = CLI.Chain;
607   SDValue Callee = CLI.Callee;
608   bool &isTailCall = CLI.IsTailCall;
609   CallingConv::ID CallConv = CLI.CallConv;
610   bool IsVarArg = CLI.IsVarArg;
611   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
612   EVT PtrVT = getPointerTy();
613
614   // SystemZ target does not yet support tail call optimization.
615   isTailCall = false;
616
617   // Analyze the operands of the call, assigning locations to each operand.
618   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
619   CCState ArgCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, TM, ArgLocs, *DAG.getContext());
620   ArgCCInfo.AnalyzeCallOperands(Outs, CC_SystemZ);
621
622   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
623   unsigned NumBytes = ArgCCInfo.getNextStackOffset();
624
625   // Mark the start of the call.
626   Chain = DAG.getCALLSEQ_START(Chain, DAG.getConstant(NumBytes, PtrVT, true));
627
628   // Copy argument values to their designated locations.
629   SmallVector<std::pair<unsigned, SDValue>, 9> RegsToPass;
630   SmallVector<SDValue, 8> MemOpChains;
631   SDValue StackPtr;
632   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
633     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
634     SDValue ArgValue = OutVals[I];
635
636     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect) {
637       // Store the argument in a stack slot and pass its address.
638       SDValue SpillSlot = DAG.CreateStackTemporary(VA.getValVT());
639       int FI = cast<FrameIndexSDNode>(SpillSlot)->getIndex();
640       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, SpillSlot,
641                                          MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
642                                          false, false, 0));
643       ArgValue = SpillSlot;
644     } else
645       ArgValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, ArgValue);
646
647     if (VA.isRegLoc())
648       // Queue up the argument copies and emit them at the end.
649       RegsToPass.push_back(std::make_pair(VA.getLocReg(), ArgValue));
650     else {
651       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
652
653       // Work out the address of the stack slot.  Unpromoted ints and
654       // floats are passed as right-justified 8-byte values.
655       if (!StackPtr.getNode())
656         StackPtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R15D, PtrVT);
657       unsigned Offset = SystemZMC::CallFrameSize + VA.getLocMemOffset();
658       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
659         Offset += 4;
660       SDValue Address = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, StackPtr,
661                                     DAG.getIntPtrConstant(Offset));
662
663       // Emit the store.
664       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, Address,
665                                          MachinePointerInfo(),
666                                          false, false, 0));
667     }
668   }
669
670   // Join the stores, which are independent of one another.
671   if (!MemOpChains.empty())
672     Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other,
673                         &MemOpChains[0], MemOpChains.size());
674
675   // Build a sequence of copy-to-reg nodes, chained and glued together.
676   SDValue Glue;
677   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I) {
678     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, RegsToPass[I].first,
679                              RegsToPass[I].second, Glue);
680     Glue = Chain.getValue(1);
681   }
682
683   // Accept direct calls by converting symbolic call addresses to the
684   // associated Target* opcodes.
685   if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Callee)) {
686     Callee = DAG.getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), DL, PtrVT);
687     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
688   } else if (ExternalSymbolSDNode *E = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Callee)) {
689     Callee = DAG.getTargetExternalSymbol(E->getSymbol(), PtrVT);
690     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
691   }
692
693   // The first call operand is the chain and the second is the target address.
694   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
695   Ops.push_back(Chain);
696   Ops.push_back(Callee);
697
698   // Add argument registers to the end of the list so that they are
699   // known live into the call.
700   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I)
701     Ops.push_back(DAG.getRegister(RegsToPass[I].first,
702                                   RegsToPass[I].second.getValueType()));
703
704   // Glue the call to the argument copies, if any.
705   if (Glue.getNode())
706     Ops.push_back(Glue);
707
708   // Emit the call.
709   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
710   Chain = DAG.getNode(SystemZISD::CALL, DL, NodeTys, &Ops[0], Ops.size());
711   Glue = Chain.getValue(1);
712
713   // Mark the end of the call, which is glued to the call itself.
714   Chain = DAG.getCALLSEQ_END(Chain,
715                              DAG.getConstant(NumBytes, PtrVT, true),
716                              DAG.getConstant(0, PtrVT, true),
717                              Glue);
718   Glue = Chain.getValue(1);
719
720   // Assign locations to each value returned by this call.
721   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
722   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, TM, RetLocs, *DAG.getContext());
723   RetCCInfo.AnalyzeCallResult(Ins, RetCC_SystemZ);
724
725   // Copy all of the result registers out of their specified physreg.
726   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
727     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
728
729     // Copy the value out, gluing the copy to the end of the call sequence.
730     SDValue RetValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VA.getLocReg(),
731                                           VA.getLocVT(), Glue);
732     Chain = RetValue.getValue(1);
733     Glue = RetValue.getValue(2);
734
735     // Convert the value of the return register into the value that's
736     // being returned.
737     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, RetValue));
738   }
739
740   return Chain;
741 }
742
743 SDValue
744 SystemZTargetLowering::LowerReturn(SDValue Chain,
745                                    CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
746                                    const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
747                                    const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
748                                    DebugLoc DL, SelectionDAG &DAG) const {
749   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
750
751   // Assign locations to each returned value.
752   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
753   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, TM, RetLocs, *DAG.getContext());
754   RetCCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_SystemZ);
755
756   // Quick exit for void returns
757   if (RetLocs.empty())
758     return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, Chain);
759
760   // Copy the result values into the output registers.
761   SDValue Glue;
762   SmallVector<SDValue, 4> RetOps;
763   RetOps.push_back(Chain);
764   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
765     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
766     SDValue RetValue = OutVals[I];
767
768     // Make the return register live on exit.
769     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
770
771     // Promote the value as required.
772     RetValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, RetValue);
773
774     // Chain and glue the copies together.
775     unsigned Reg = VA.getLocReg();
776     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, Reg, RetValue, Glue);
777     Glue = Chain.getValue(1);
778     RetOps.push_back(DAG.getRegister(Reg, VA.getLocVT()));
779   }
780
781   // Update chain and glue.
782   RetOps[0] = Chain;
783   if (Glue.getNode())
784     RetOps.push_back(Glue);
785
786   return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other,
787                      RetOps.data(), RetOps.size());
788 }
789
790 // CC is a comparison that will be implemented using an integer or
791 // floating-point comparison.  Return the condition code mask for
792 // a branch on true.  In the integer case, CCMASK_CMP_UO is set for
793 // unsigned comparisons and clear for signed ones.  In the floating-point
794 // case, CCMASK_CMP_UO has its normal mask meaning (unordered).
795 static unsigned CCMaskForCondCode(ISD::CondCode CC) {
796 #define CONV(X) \
797   case ISD::SET##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
798   case ISD::SETO##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
799   case ISD::SETU##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO | SystemZ::CCMASK_CMP_##X
800
801   switch (CC) {
802   default:
803     llvm_unreachable("Invalid integer condition!");
804
805   CONV(EQ);
806   CONV(NE);
807   CONV(GT);
808   CONV(GE);
809   CONV(LT);
810   CONV(LE);
811
812   case ISD::SETO:  return SystemZ::CCMASK_CMP_O;
813   case ISD::SETUO: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
814   }
815 #undef CONV
816 }
817
818 // If a comparison described by IsUnsigned, CCMask, CmpOp0 and CmpOp1
819 // is suitable for CLI(Y), CHHSI or CLHHSI, adjust the operands as necessary.
820 static void adjustSubwordCmp(SelectionDAG &DAG, bool &IsUnsigned,
821                              SDValue &CmpOp0, SDValue &CmpOp1,
822                              unsigned &CCMask) {
823   // For us to make any changes, it must a comparison between a single-use
824   // load and a constant.
825   if (!CmpOp0.hasOneUse() ||
826       CmpOp0.getOpcode() != ISD::LOAD ||
827       CmpOp1.getOpcode() != ISD::Constant)
828     return;
829
830   // We must have an 8- or 16-bit load.
831   LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(CmpOp0);
832   unsigned NumBits = Load->getMemoryVT().getStoreSizeInBits();
833   if (NumBits != 8 && NumBits != 16)
834     return;
835
836   // The load must be an extending one and the constant must be within the
837   // range of the unextended value.
838   ConstantSDNode *Constant = cast<ConstantSDNode>(CmpOp1);
839   uint64_t Value = Constant->getZExtValue();
840   uint64_t Mask = (1 << NumBits) - 1;
841   if (Load->getExtensionType() == ISD::SEXTLOAD) {
842     int64_t SignedValue = Constant->getSExtValue();
843     if (uint64_t(SignedValue) + (1 << (NumBits - 1)) > Mask)
844       return;
845     // Unsigned comparison between two sign-extended values is equivalent
846     // to unsigned comparison between two zero-extended values.
847     if (IsUnsigned)
848       Value &= Mask;
849     else if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
850              CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
851       // Any choice of IsUnsigned is OK for equality comparisons.
852       // We could use either CHHSI or CLHHSI for 16-bit comparisons,
853       // but since we use CLHHSI for zero extensions, it seems better
854       // to be consistent and do the same here.
855       Value &= Mask, IsUnsigned = true;
856     else if (NumBits == 8) {
857       // Try to treat the comparison as unsigned, so that we can use CLI.
858       // Adjust CCMask and Value as necessary.
859       if (Value == 0 && CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
860         // Test whether the high bit of the byte is set.
861         Value = 127, CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_GT, IsUnsigned = true;
862       else if (SignedValue == -1 && CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
863         // Test whether the high bit of the byte is clear.
864         Value = 128, CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_LT, IsUnsigned = true;
865       else
866         // No instruction exists for this combination.
867         return;
868     }
869   } else if (Load->getExtensionType() == ISD::ZEXTLOAD) {
870     if (Value > Mask)
871       return;
872     // Signed comparison between two zero-extended values is equivalent
873     // to unsigned comparison.
874     IsUnsigned = true;
875   } else
876     return;
877
878   // Make sure that the first operand is an i32 of the right extension type.
879   ISD::LoadExtType ExtType = IsUnsigned ? ISD::ZEXTLOAD : ISD::SEXTLOAD;
880   if (CmpOp0.getValueType() != MVT::i32 ||
881       Load->getExtensionType() != ExtType)
882     CmpOp0 = DAG.getExtLoad(ExtType, Load->getDebugLoc(), MVT::i32,
883                             Load->getChain(), Load->getBasePtr(),
884                             Load->getPointerInfo(), Load->getMemoryVT(),
885                             Load->isVolatile(), Load->isNonTemporal(),
886                             Load->getAlignment());
887
888   // Make sure that the second operand is an i32 with the right value.
889   if (CmpOp1.getValueType() != MVT::i32 ||
890       Value != Constant->getZExtValue())
891     CmpOp1 = DAG.getConstant(Value, MVT::i32);
892 }
893
894 // Return true if a comparison described by CCMask, CmpOp0 and CmpOp1
895 // is an equality comparison that is better implemented using unsigned
896 // rather than signed comparison instructions.
897 static bool preferUnsignedComparison(SelectionDAG &DAG, SDValue CmpOp0,
898                                      SDValue CmpOp1, unsigned CCMask) {
899   // The test must be for equality or inequality.
900   if (CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
901     return false;
902
903   if (CmpOp1.getOpcode() == ISD::Constant) {
904     uint64_t Value = cast<ConstantSDNode>(CmpOp1)->getSExtValue();
905
906     // If we're comparing with memory, prefer unsigned comparisons for
907     // values that are in the unsigned 16-bit range but not the signed
908     // 16-bit range.  We want to use CLFHSI and CLGHSI.
909     if (CmpOp0.hasOneUse() &&
910         ISD::isNormalLoad(CmpOp0.getNode()) &&
911         (Value >= 32768 && Value < 65536))
912       return true;
913
914     // Use unsigned comparisons for values that are in the CLGFI range
915     // but not in the CGFI range.
916     if (CmpOp0.getValueType() == MVT::i64 && (Value >> 31) == 1)
917       return true;
918
919     return false;
920   }
921
922   // Prefer CL for zero-extended loads.
923   if (CmpOp1.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND ||
924       ISD::isZEXTLoad(CmpOp1.getNode()))
925     return true;
926
927   // ...and for "in-register" zero extensions.
928   if (CmpOp1.getOpcode() == ISD::AND && CmpOp1.getValueType() == MVT::i64) {
929     SDValue Mask = CmpOp1.getOperand(1);
930     if (Mask.getOpcode() == ISD::Constant &&
931         cast<ConstantSDNode>(Mask)->getZExtValue() == 0xffffffff)
932       return true;
933   }
934
935   return false;
936 }
937
938 // Return a target node that compares CmpOp0 and CmpOp1.  Set CCMask to the
939 // 4-bit condition-code mask for CC.
940 static SDValue emitCmp(SelectionDAG &DAG, SDValue CmpOp0, SDValue CmpOp1,
941                        ISD::CondCode CC, unsigned &CCMask) {
942   bool IsUnsigned = false;
943   CCMask = CCMaskForCondCode(CC);
944   if (!CmpOp0.getValueType().isFloatingPoint()) {
945     IsUnsigned = CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
946     CCMask &= ~SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
947     adjustSubwordCmp(DAG, IsUnsigned, CmpOp0, CmpOp1, CCMask);
948     if (preferUnsignedComparison(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CCMask))
949       IsUnsigned = true;
950   }
951
952   DebugLoc DL = CmpOp0.getDebugLoc();
953   return DAG.getNode((IsUnsigned ? SystemZISD::UCMP : SystemZISD::CMP),
954                      DL, MVT::Glue, CmpOp0, CmpOp1);
955 }
956
957 // Lower a binary operation that produces two VT results, one in each
958 // half of a GR128 pair.  Op0 and Op1 are the VT operands to the operation,
959 // Extend extends Op0 to a GR128, and Opcode performs the GR128 operation
960 // on the extended Op0 and (unextended) Op1.  Store the even register result
961 // in Even and the odd register result in Odd.
962 static void lowerGR128Binary(SelectionDAG &DAG, DebugLoc DL, EVT VT,
963                              unsigned Extend, unsigned Opcode,
964                              SDValue Op0, SDValue Op1,
965                              SDValue &Even, SDValue &Odd) {
966   SDNode *In128 = DAG.getMachineNode(Extend, DL, MVT::Untyped, Op0);
967   SDValue Result = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::Untyped,
968                                SDValue(In128, 0), Op1);
969   bool Is32Bit = is32Bit(VT);
970   SDValue SubReg0 = DAG.getTargetConstant(SystemZ::even128(Is32Bit), VT);
971   SDValue SubReg1 = DAG.getTargetConstant(SystemZ::odd128(Is32Bit), VT);
972   SDNode *Reg0 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG, DL,
973                                     VT, Result, SubReg0);
974   SDNode *Reg1 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG, DL,
975                                     VT, Result, SubReg1);
976   Even = SDValue(Reg0, 0);
977   Odd = SDValue(Reg1, 0);
978 }
979
980 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBR_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
981   SDValue Chain    = Op.getOperand(0);
982   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(1))->get();
983   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(2);
984   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(3);
985   SDValue Dest     = Op.getOperand(4);
986   DebugLoc DL      = Op.getDebugLoc();
987
988   unsigned CCMask;
989   SDValue Flags = emitCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, CCMask);
990   return DAG.getNode(SystemZISD::BR_CCMASK, DL, Op.getValueType(),
991                      Chain, DAG.getConstant(CCMask, MVT::i32), Dest, Flags);
992 }
993
994 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSELECT_CC(SDValue Op,
995                                               SelectionDAG &DAG) const {
996   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
997   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
998   SDValue TrueOp   = Op.getOperand(2);
999   SDValue FalseOp  = Op.getOperand(3);
1000   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(4))->get();
1001   DebugLoc DL      = Op.getDebugLoc();
1002
1003   unsigned CCMask;
1004   SDValue Flags = emitCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, CCMask);
1005
1006   SmallVector<SDValue, 4> Ops;
1007   Ops.push_back(TrueOp);
1008   Ops.push_back(FalseOp);
1009   Ops.push_back(DAG.getConstant(CCMask, MVT::i32));
1010   Ops.push_back(Flags);
1011
1012   SDVTList VTs = DAG.getVTList(Op.getValueType(), MVT::Glue);
1013   return DAG.getNode(SystemZISD::SELECT_CCMASK, DL, VTs, &Ops[0], Ops.size());
1014 }
1015
1016 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
1017                                                   SelectionDAG &DAG) const {
1018   DebugLoc DL = Node->getDebugLoc();
1019   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
1020   int64_t Offset = Node->getOffset();
1021   EVT PtrVT = getPointerTy();
1022   Reloc::Model RM = TM.getRelocationModel();
1023   CodeModel::Model CM = TM.getCodeModel();
1024
1025   SDValue Result;
1026   if (Subtarget.isPC32DBLSymbol(GV, RM, CM)) {
1027     // Make sure that the offset is aligned to a halfword.  If it isn't,
1028     // create an "anchor" at the previous 12-bit boundary.
1029     // FIXME check whether there is a better way of handling this.
1030     if (Offset & 1) {
1031       Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT,
1032                                           Offset & ~uint64_t(0xfff));
1033       Offset &= 0xfff;
1034     } else {
1035       Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Offset);
1036       Offset = 0;
1037     }
1038     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1039   } else {
1040     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0, SystemZII::MO_GOT);
1041     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1042     Result = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Result,
1043                          MachinePointerInfo::getGOT(), false, false, false, 0);
1044   }
1045
1046   // If there was a non-zero offset that we didn't fold, create an explicit
1047   // addition for it.
1048   if (Offset != 0)
1049     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Result,
1050                          DAG.getConstant(Offset, PtrVT));
1051
1052   return Result;
1053 }
1054
1055 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalTLSAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
1056                                                      SelectionDAG &DAG) const {
1057   DebugLoc DL = Node->getDebugLoc();
1058   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
1059   EVT PtrVT = getPointerTy();
1060   TLSModel::Model model = TM.getTLSModel(GV);
1061
1062   if (model != TLSModel::LocalExec)
1063     llvm_unreachable("only local-exec TLS mode supported");
1064
1065   // The high part of the thread pointer is in access register 0.
1066   SDValue TPHi = DAG.getNode(SystemZISD::EXTRACT_ACCESS, DL, MVT::i32,
1067                              DAG.getConstant(0, MVT::i32));
1068   TPHi = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, PtrVT, TPHi);
1069
1070   // The low part of the thread pointer is in access register 1.
1071   SDValue TPLo = DAG.getNode(SystemZISD::EXTRACT_ACCESS, DL, MVT::i32,
1072                              DAG.getConstant(1, MVT::i32));
1073   TPLo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, PtrVT, TPLo);
1074
1075   // Merge them into a single 64-bit address.
1076   SDValue TPHiShifted = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, TPHi,
1077                                     DAG.getConstant(32, PtrVT));
1078   SDValue TP = DAG.getNode(ISD::OR, DL, PtrVT, TPHiShifted, TPLo);
1079
1080   // Get the offset of GA from the thread pointer.
1081   SystemZConstantPoolValue *CPV =
1082     SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::NTPOFF);
1083
1084   // Force the offset into the constant pool and load it from there.
1085   SDValue CPAddr = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
1086   SDValue Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
1087                                CPAddr, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
1088                                false, false, false, 0);
1089
1090   // Add the base and offset together.
1091   return DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, TP, Offset);
1092 }
1093
1094 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBlockAddress(BlockAddressSDNode *Node,
1095                                                  SelectionDAG &DAG) const {
1096   DebugLoc DL = Node->getDebugLoc();
1097   const BlockAddress *BA = Node->getBlockAddress();
1098   int64_t Offset = Node->getOffset();
1099   EVT PtrVT = getPointerTy();
1100
1101   SDValue Result = DAG.getTargetBlockAddress(BA, PtrVT, Offset);
1102   Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1103   return Result;
1104 }
1105
1106 SDValue SystemZTargetLowering::lowerJumpTable(JumpTableSDNode *JT,
1107                                               SelectionDAG &DAG) const {
1108   DebugLoc DL = JT->getDebugLoc();
1109   EVT PtrVT = getPointerTy();
1110   SDValue Result = DAG.getTargetJumpTable(JT->getIndex(), PtrVT);
1111
1112   // Use LARL to load the address of the table.
1113   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1114 }
1115
1116 SDValue SystemZTargetLowering::lowerConstantPool(ConstantPoolSDNode *CP,
1117                                                  SelectionDAG &DAG) const {
1118   DebugLoc DL = CP->getDebugLoc();
1119   EVT PtrVT = getPointerTy();
1120
1121   SDValue Result;
1122   if (CP->isMachineConstantPoolEntry())
1123     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getMachineCPVal(), PtrVT,
1124                                        CP->getAlignment());
1125   else
1126     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
1127                                        CP->getAlignment(), CP->getOffset());
1128
1129   // Use LARL to load the address of the constant pool entry.
1130   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
1131 }
1132
1133 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBITCAST(SDValue Op,
1134                                             SelectionDAG &DAG) const {
1135   DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
1136   SDValue In = Op.getOperand(0);
1137   EVT InVT = In.getValueType();
1138   EVT ResVT = Op.getValueType();
1139
1140   SDValue SubReg32 = DAG.getTargetConstant(SystemZ::subreg_32bit, MVT::i64);
1141   SDValue Shift32 = DAG.getConstant(32, MVT::i64);
1142   if (InVT == MVT::i32 && ResVT == MVT::f32) {
1143     SDValue In64 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, In);
1144     SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i64, In64, Shift32);
1145     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f64, Shift);
1146     SDNode *Out = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG, DL,
1147                                      MVT::f32, Out64, SubReg32);
1148     return SDValue(Out, 0);
1149   }
1150   if (InVT == MVT::f32 && ResVT == MVT::i32) {
1151     SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL, MVT::f64);
1152     SDNode *In64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::INSERT_SUBREG, DL,
1153                                       MVT::f64, SDValue(U64, 0), In, SubReg32);
1154     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, SDValue(In64, 0));
1155     SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Out64, Shift32);
1156     SDValue Out = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Shift);
1157     return Out;
1158   }
1159   llvm_unreachable("Unexpected bitcast combination");
1160 }
1161
1162 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVASTART(SDValue Op,
1163                                             SelectionDAG &DAG) const {
1164   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1165   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
1166     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
1167   EVT PtrVT = getPointerTy();
1168
1169   SDValue Chain   = Op.getOperand(0);
1170   SDValue Addr    = Op.getOperand(1);
1171   const Value *SV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(2))->getValue();
1172   DebugLoc DL     = Op.getDebugLoc();
1173
1174   // The initial values of each field.
1175   const unsigned NumFields = 4;
1176   SDValue Fields[NumFields] = {
1177     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstGPR(), PtrVT),
1178     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstFPR(), PtrVT),
1179     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getVarArgsFrameIndex(), PtrVT),
1180     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getRegSaveFrameIndex(), PtrVT)
1181   };
1182
1183   // Store each field into its respective slot.
1184   SDValue MemOps[NumFields];
1185   unsigned Offset = 0;
1186   for (unsigned I = 0; I < NumFields; ++I) {
1187     SDValue FieldAddr = Addr;
1188     if (Offset != 0)
1189       FieldAddr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FieldAddr,
1190                               DAG.getIntPtrConstant(Offset));
1191     MemOps[I] = DAG.getStore(Chain, DL, Fields[I], FieldAddr,
1192                              MachinePointerInfo(SV, Offset),
1193                              false, false, 0);
1194     Offset += 8;
1195   }
1196   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOps, NumFields);
1197 }
1198
1199 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVACOPY(SDValue Op,
1200                                            SelectionDAG &DAG) const {
1201   SDValue Chain      = Op.getOperand(0);
1202   SDValue DstPtr     = Op.getOperand(1);
1203   SDValue SrcPtr     = Op.getOperand(2);
1204   const Value *DstSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(3))->getValue();
1205   const Value *SrcSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(4))->getValue();
1206   DebugLoc DL        = Op.getDebugLoc();
1207
1208   return DAG.getMemcpy(Chain, DL, DstPtr, SrcPtr, DAG.getIntPtrConstant(32),
1209                        /*Align*/8, /*isVolatile*/false, /*AlwaysInline*/false,
1210                        MachinePointerInfo(DstSV), MachinePointerInfo(SrcSV));
1211 }
1212
1213 SDValue SystemZTargetLowering::
1214 lowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1215   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
1216   SDValue Size  = Op.getOperand(1);
1217   DebugLoc DL   = Op.getDebugLoc();
1218
1219   unsigned SPReg = getStackPointerRegisterToSaveRestore();
1220
1221   // Get a reference to the stack pointer.
1222   SDValue OldSP = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SPReg, MVT::i64);
1223
1224   // Get the new stack pointer value.
1225   SDValue NewSP = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MVT::i64, OldSP, Size);
1226
1227   // Copy the new stack pointer back.
1228   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SPReg, NewSP);
1229
1230   // The allocated data lives above the 160 bytes allocated for the standard
1231   // frame, plus any outgoing stack arguments.  We don't know how much that
1232   // amounts to yet, so emit a special ADJDYNALLOC placeholder.
1233   SDValue ArgAdjust = DAG.getNode(SystemZISD::ADJDYNALLOC, DL, MVT::i64);
1234   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, NewSP, ArgAdjust);
1235
1236   SDValue Ops[2] = { Result, Chain };
1237   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
1238 }
1239
1240 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUMUL_LOHI(SDValue Op,
1241                                               SelectionDAG &DAG) const {
1242   EVT VT = Op.getValueType();
1243   DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
1244   assert(!is32Bit(VT) && "Only support 64-bit UMUL_LOHI");
1245
1246   // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
1247   // result in the even register.  UMUL_LOHI is defined to return the
1248   // low half first, so the results are in reverse order.
1249   SDValue Ops[2];
1250   lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
1251                    Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
1252   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
1253 }
1254
1255 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSDIVREM(SDValue Op,
1256                                             SelectionDAG &DAG) const {
1257   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
1258   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
1259   EVT VT = Op.getValueType();
1260   DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
1261
1262   // We use DSGF for 32-bit division.
1263   if (is32Bit(VT)) {
1264     Op0 = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
1265     Op1 = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, MVT::i64, Op1);
1266   }
1267
1268   // DSG(F) takes a 64-bit dividend, so the even register in the GR128
1269   // input is "don't care".  The instruction returns the remainder in
1270   // the even register and the quotient in the odd register.
1271   SDValue Ops[2];
1272   lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::SDIVREM64,
1273                    Op0, Op1, Ops[1], Ops[0]);
1274   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
1275 }
1276
1277 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUDIVREM(SDValue Op,
1278                                             SelectionDAG &DAG) const {
1279   EVT VT = Op.getValueType();
1280   DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
1281
1282   // DL(G) uses a double-width dividend, so we need to clear the even
1283   // register in the GR128 input.  The instruction returns the remainder
1284   // in the even register and the quotient in the odd register.
1285   SDValue Ops[2];
1286   if (is32Bit(VT))
1287     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_32, SystemZISD::UDIVREM32,
1288                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
1289   else
1290     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_64, SystemZISD::UDIVREM64,
1291                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
1292   return DAG.getMergeValues(Ops, 2, DL);
1293 }
1294
1295 SDValue SystemZTargetLowering::lowerOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1296   assert(Op.getValueType() == MVT::i64 && "Should be 64-bit operation");
1297
1298   // Get the known-zero masks for each operand.
1299   SDValue Ops[] = { Op.getOperand(0), Op.getOperand(1) };
1300   APInt KnownZero[2], KnownOne[2];
1301   DAG.ComputeMaskedBits(Ops[0], KnownZero[0], KnownOne[0]);
1302   DAG.ComputeMaskedBits(Ops[1], KnownZero[1], KnownOne[1]);
1303
1304   // See if the upper 32 bits of one operand and the lower 32 bits of the
1305   // other are known zero.  They are the low and high operands respectively.
1306   uint64_t Masks[] = { KnownZero[0].getZExtValue(),
1307                        KnownZero[1].getZExtValue() };
1308   unsigned High, Low;
1309   if ((Masks[0] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[1]) == 0xffffffff)
1310     High = 1, Low = 0;
1311   else if ((Masks[1] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[0]) == 0xffffffff)
1312     High = 0, Low = 1;
1313   else
1314     return Op;
1315
1316   SDValue LowOp = Ops[Low];
1317   SDValue HighOp = Ops[High];
1318
1319   // If the high part is a constant, we're better off using IILH.
1320   if (HighOp.getOpcode() == ISD::Constant)
1321     return Op;
1322
1323   // If the low part is a constant that is outside the range of LHI,
1324   // then we're better off using IILF.
1325   if (LowOp.getOpcode() == ISD::Constant) {
1326     int64_t Value = int32_t(cast<ConstantSDNode>(LowOp)->getZExtValue());
1327     if (!isInt<16>(Value))
1328       return Op;
1329   }
1330
1331   // Check whether the high part is an AND that doesn't change the
1332   // high 32 bits and just masks out low bits.  We can skip it if so.
1333   if (HighOp.getOpcode() == ISD::AND &&
1334       HighOp.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
1335     ConstantSDNode *MaskNode = cast<ConstantSDNode>(HighOp.getOperand(1));
1336     uint64_t Mask = MaskNode->getZExtValue() | Masks[High];
1337     if ((Mask >> 32) == 0xffffffff)
1338       HighOp = HighOp.getOperand(0);
1339   }
1340
1341   // Take advantage of the fact that all GR32 operations only change the
1342   // low 32 bits by truncating Low to an i32 and inserting it directly
1343   // using a subreg.  The interesting cases are those where the truncation
1344   // can be folded.
1345   DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
1346   SDValue Low32 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, LowOp);
1347   SDValue SubReg32 = DAG.getTargetConstant(SystemZ::subreg_32bit, MVT::i64);
1348   SDNode *Result = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::INSERT_SUBREG, DL,
1349                                       MVT::i64, HighOp, Low32, SubReg32);
1350   return SDValue(Result, 0);
1351 }
1352
1353 // Op is an 8-, 16-bit or 32-bit ATOMIC_LOAD_* operation.  Lower the first
1354 // two into the fullword ATOMIC_LOADW_* operation given by Opcode.
1355 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD(SDValue Op,
1356                                                 SelectionDAG &DAG,
1357                                                 unsigned Opcode) const {
1358   AtomicSDNode *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
1359
1360   // 32-bit operations need no code outside the main loop.
1361   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
1362   EVT WideVT = MVT::i32;
1363   if (NarrowVT == WideVT)
1364     return Op;
1365
1366   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
1367   SDValue ChainIn = Node->getChain();
1368   SDValue Addr = Node->getBasePtr();
1369   SDValue Src2 = Node->getVal();
1370   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
1371   DebugLoc DL = Node->getDebugLoc();
1372   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
1373
1374   // Convert atomic subtracts of constants into additions.
1375   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB)
1376     if (ConstantSDNode *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
1377       Opcode = SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD;
1378       Src2 = DAG.getConstant(-Const->getSExtValue(), Src2.getValueType());
1379     }
1380
1381   // Get the address of the containing word.
1382   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
1383                                     DAG.getConstant(-4, PtrVT));
1384
1385   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
1386   // to bring the field to the top bits of a GR32.
1387   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
1388                                  DAG.getConstant(3, PtrVT));
1389   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
1390
1391   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
1392   // bits back to its proper position.
1393   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
1394                                     DAG.getConstant(0, WideVT), BitShift);
1395
1396   // Extend the source operand to 32 bits and prepare it for the inner loop.
1397   // ATOMIC_SWAPW uses RISBG to rotate the field left, but all other
1398   // operations require the source to be shifted in advance.  (This shift
1399   // can be folded if the source is constant.)  For AND and NAND, the lower
1400   // bits must be set, while for other opcodes they should be left clear.
1401   if (Opcode != SystemZISD::ATOMIC_SWAPW)
1402     Src2 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, WideVT, Src2,
1403                        DAG.getConstant(32 - BitSize, WideVT));
1404   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND ||
1405       Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND)
1406     Src2 = DAG.getNode(ISD::OR, DL, WideVT, Src2,
1407                        DAG.getConstant(uint32_t(-1) >> BitSize, WideVT));
1408
1409   // Construct the ATOMIC_LOADW_* node.
1410   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
1411   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, Src2, BitShift, NegBitShift,
1412                     DAG.getConstant(BitSize, WideVT) };
1413   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(Opcode, DL, VTList, Ops,
1414                                              array_lengthof(Ops),
1415                                              NarrowVT, MMO);
1416
1417   // Rotate the result of the final CS so that the field is in the lower
1418   // bits of a GR32, then truncate it.
1419   SDValue ResultShift = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, WideVT, BitShift,
1420                                     DAG.getConstant(BitSize, WideVT));
1421   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ROTL, DL, WideVT, AtomicOp, ResultShift);
1422
1423   SDValue RetOps[2] = { Result, AtomicOp.getValue(1) };
1424   return DAG.getMergeValues(RetOps, 2, DL);
1425 }
1426
1427 // Node is an 8- or 16-bit ATOMIC_CMP_SWAP operation.  Lower the first two
1428 // into a fullword ATOMIC_CMP_SWAPW operation.
1429 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_CMP_SWAP(SDValue Op,
1430                                                     SelectionDAG &DAG) const {
1431   AtomicSDNode *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
1432
1433   // We have native support for 32-bit compare and swap.
1434   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
1435   EVT WideVT = MVT::i32;
1436   if (NarrowVT == WideVT)
1437     return Op;
1438
1439   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
1440   SDValue ChainIn = Node->getOperand(0);
1441   SDValue Addr = Node->getOperand(1);
1442   SDValue CmpVal = Node->getOperand(2);
1443   SDValue SwapVal = Node->getOperand(3);
1444   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
1445   DebugLoc DL = Node->getDebugLoc();
1446   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
1447
1448   // Get the address of the containing word.
1449   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
1450                                     DAG.getConstant(-4, PtrVT));
1451
1452   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
1453   // to bring the field to the top bits of a GR32.
1454   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
1455                                  DAG.getConstant(3, PtrVT));
1456   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
1457
1458   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
1459   // bits back to its proper position.
1460   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
1461                                     DAG.getConstant(0, WideVT), BitShift);
1462
1463   // Construct the ATOMIC_CMP_SWAPW node.
1464   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
1465   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, CmpVal, SwapVal, BitShift,
1466                     NegBitShift, DAG.getConstant(BitSize, WideVT) };
1467   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::ATOMIC_CMP_SWAPW, DL,
1468                                              VTList, Ops, array_lengthof(Ops),
1469                                              NarrowVT, MMO);
1470   return AtomicOp;
1471 }
1472
1473 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKSAVE(SDValue Op,
1474                                               SelectionDAG &DAG) const {
1475   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1476   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
1477   return DAG.getCopyFromReg(Op.getOperand(0), Op.getDebugLoc(),
1478                             SystemZ::R15D, Op.getValueType());
1479 }
1480
1481 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKRESTORE(SDValue Op,
1482                                                  SelectionDAG &DAG) const {
1483   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1484   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
1485   return DAG.getCopyToReg(Op.getOperand(0), Op.getDebugLoc(),
1486                           SystemZ::R15D, Op.getOperand(1));
1487 }
1488
1489 SDValue SystemZTargetLowering::LowerOperation(SDValue Op,
1490                                               SelectionDAG &DAG) const {
1491   switch (Op.getOpcode()) {
1492   case ISD::BR_CC:
1493     return lowerBR_CC(Op, DAG);
1494   case ISD::SELECT_CC:
1495     return lowerSELECT_CC(Op, DAG);
1496   case ISD::GlobalAddress:
1497     return lowerGlobalAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
1498   case ISD::GlobalTLSAddress:
1499     return lowerGlobalTLSAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
1500   case ISD::BlockAddress:
1501     return lowerBlockAddress(cast<BlockAddressSDNode>(Op), DAG);
1502   case ISD::JumpTable:
1503     return lowerJumpTable(cast<JumpTableSDNode>(Op), DAG);
1504   case ISD::ConstantPool:
1505     return lowerConstantPool(cast<ConstantPoolSDNode>(Op), DAG);
1506   case ISD::BITCAST:
1507     return lowerBITCAST(Op, DAG);
1508   case ISD::VASTART:
1509     return lowerVASTART(Op, DAG);
1510   case ISD::VACOPY:
1511     return lowerVACOPY(Op, DAG);
1512   case ISD::DYNAMIC_STACKALLOC:
1513     return lowerDYNAMIC_STACKALLOC(Op, DAG);
1514   case ISD::UMUL_LOHI:
1515     return lowerUMUL_LOHI(Op, DAG);
1516   case ISD::SDIVREM:
1517     return lowerSDIVREM(Op, DAG);
1518   case ISD::UDIVREM:
1519     return lowerUDIVREM(Op, DAG);
1520   case ISD::OR:
1521     return lowerOR(Op, DAG);
1522   case ISD::ATOMIC_SWAP:
1523     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_SWAPW);
1524   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
1525     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD);
1526   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
1527     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB);
1528   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
1529     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND);
1530   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
1531     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_OR);
1532   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
1533     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_XOR);
1534   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
1535     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND);
1536   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
1537     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MIN);
1538   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
1539     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MAX);
1540   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
1541     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMIN);
1542   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX:
1543     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMAX);
1544   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
1545     return lowerATOMIC_CMP_SWAP(Op, DAG);
1546   case ISD::STACKSAVE:
1547     return lowerSTACKSAVE(Op, DAG);
1548   case ISD::STACKRESTORE:
1549     return lowerSTACKRESTORE(Op, DAG);
1550   default:
1551     llvm_unreachable("Unexpected node to lower");
1552   }
1553 }
1554
1555 const char *SystemZTargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
1556 #define OPCODE(NAME) case SystemZISD::NAME: return "SystemZISD::" #NAME
1557   switch (Opcode) {
1558     OPCODE(RET_FLAG);
1559     OPCODE(CALL);
1560     OPCODE(PCREL_WRAPPER);
1561     OPCODE(CMP);
1562     OPCODE(UCMP);
1563     OPCODE(BR_CCMASK);
1564     OPCODE(SELECT_CCMASK);
1565     OPCODE(ADJDYNALLOC);
1566     OPCODE(EXTRACT_ACCESS);
1567     OPCODE(UMUL_LOHI64);
1568     OPCODE(SDIVREM64);
1569     OPCODE(UDIVREM32);
1570     OPCODE(UDIVREM64);
1571     OPCODE(ATOMIC_SWAPW);
1572     OPCODE(ATOMIC_LOADW_ADD);
1573     OPCODE(ATOMIC_LOADW_SUB);
1574     OPCODE(ATOMIC_LOADW_AND);
1575     OPCODE(ATOMIC_LOADW_OR);
1576     OPCODE(ATOMIC_LOADW_XOR);
1577     OPCODE(ATOMIC_LOADW_NAND);
1578     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MIN);
1579     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MAX);
1580     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMIN);
1581     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMAX);
1582     OPCODE(ATOMIC_CMP_SWAPW);
1583   }
1584   return NULL;
1585 #undef OPCODE
1586 }
1587
1588 //===----------------------------------------------------------------------===//
1589 // Custom insertion
1590 //===----------------------------------------------------------------------===//
1591
1592 // Create a new basic block after MBB.
1593 static MachineBasicBlock *emitBlockAfter(MachineBasicBlock *MBB) {
1594   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
1595   MachineBasicBlock *NewMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(MBB->getBasicBlock());
1596   MF.insert(llvm::next(MachineFunction::iterator(MBB)), NewMBB);
1597   return NewMBB;
1598 }
1599
1600 // Split MBB after MI and return the new block (the one that contains
1601 // instructions after MI).
1602 static MachineBasicBlock *splitBlockAfter(MachineInstr *MI,
1603                                           MachineBasicBlock *MBB) {
1604   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
1605   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB,
1606                  llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)),
1607                  MBB->end());
1608   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
1609   return NewMBB;
1610 }
1611
1612 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo Select* instruction MI.
1613 MachineBasicBlock *
1614 SystemZTargetLowering::emitSelect(MachineInstr *MI,
1615                                   MachineBasicBlock *MBB) const {
1616   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
1617
1618   unsigned DestReg  = MI->getOperand(0).getReg();
1619   unsigned TrueReg  = MI->getOperand(1).getReg();
1620   unsigned FalseReg = MI->getOperand(2).getReg();
1621   unsigned CCMask   = MI->getOperand(3).getImm();
1622   DebugLoc DL       = MI->getDebugLoc();
1623
1624   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
1625   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockAfter(MI, MBB);
1626   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
1627
1628   //  StartMBB:
1629   //   ...
1630   //   TrueVal = ...
1631   //   cmpTY ccX, r1, r2
1632   //   jCC JoinMBB
1633   //   # fallthrough to FalseMBB
1634   MBB = StartMBB;
1635   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRCL)).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
1636   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
1637   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
1638
1639   //  FalseMBB:
1640   //   # fallthrough to JoinMBB
1641   MBB = FalseMBB;
1642   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
1643
1644   //  JoinMBB:
1645   //   %Result = phi [ %FalseReg, FalseMBB ], [ %TrueReg, StartMBB ]
1646   //  ...
1647   MBB = JoinMBB;
1648   BuildMI(*MBB, MBB->begin(), DL, TII->get(SystemZ::PHI), DestReg)
1649     .addReg(TrueReg).addMBB(StartMBB)
1650     .addReg(FalseReg).addMBB(FalseMBB);
1651
1652   MI->eraseFromParent();
1653   return JoinMBB;
1654 }
1655
1656 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_LOAD{,W}_*
1657 // or ATOMIC_SWAP{,W} instruction MI.  BinOpcode is the instruction that
1658 // performs the binary operation elided by "*", or 0 for ATOMIC_SWAP{,W}.
1659 // BitSize is the width of the field in bits, or 0 if this is a partword
1660 // ATOMIC_LOADW_* or ATOMIC_SWAPW instruction, in which case the bitsize
1661 // is one of the operands.  Invert says whether the field should be
1662 // inverted after performing BinOpcode (e.g. for NAND).
1663 MachineBasicBlock *
1664 SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadBinary(MachineInstr *MI,
1665                                             MachineBasicBlock *MBB,
1666                                             unsigned BinOpcode,
1667                                             unsigned BitSize,
1668                                             bool Invert) const {
1669   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
1670   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
1671   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
1672   unsigned MaskNE = CCMaskForCondCode(ISD::SETNE);
1673   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
1674
1675   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
1676   // Src2 can be a register or immediate.
1677   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
1678   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
1679   int64_t Disp         = MI->getOperand(2).getImm();
1680   MachineOperand Src2  = earlyUseOperand(MI->getOperand(3));
1681   unsigned BitShift    = (IsSubWord ? MI->getOperand(4).getReg() : 0);
1682   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI->getOperand(5).getReg() : 0);
1683   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
1684   if (IsSubWord)
1685     BitSize = MI->getOperand(6).getImm();
1686
1687   // Subword operations use 32-bit registers.
1688   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
1689                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
1690                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
1691   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
1692   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
1693
1694   // Get the right opcodes for the displacement.
1695   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
1696   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
1697   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
1698
1699   // Create virtual registers for temporary results.
1700   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
1701   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
1702   unsigned NewVal        = (BinOpcode || IsSubWord ?
1703                             MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2.getReg());
1704   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
1705   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
1706
1707   // Insert a basic block for the main loop.
1708   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
1709   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockAfter(MI, MBB);
1710   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
1711
1712   //  StartMBB:
1713   //   ...
1714   //   %OrigVal = L Disp(%Base)
1715   //   # fall through to LoopMMB
1716   MBB = StartMBB;
1717   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
1718     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
1719   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
1720
1721   //  LoopMBB:
1722   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, LoopMBB ]
1723   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
1724   //   %RotatedNewVal = OP %RotatedOldVal, %Src2
1725   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
1726   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
1727   //   JNE LoopMBB
1728   //   # fall through to DoneMMB
1729   MBB = LoopMBB;
1730   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
1731     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
1732     .addReg(Dest).addMBB(LoopMBB);
1733   if (IsSubWord)
1734     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
1735       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
1736   if (Invert) {
1737     // Perform the operation normally and then invert every bit of the field.
1738     unsigned Tmp = MRI.createVirtualRegister(RC);
1739     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), Tmp)
1740       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
1741     if (BitSize < 32)
1742       // XILF with the upper BitSize bits set.
1743       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::XILF32), RotatedNewVal)
1744         .addReg(Tmp).addImm(uint32_t(~0 << (32 - BitSize)));
1745     else if (BitSize == 32)
1746       // XILF with every bit set.
1747       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::XILF32), RotatedNewVal)
1748         .addReg(Tmp).addImm(~uint32_t(0));
1749     else {
1750       // Use LCGR and add -1 to the result, which is more compact than
1751       // an XILF, XILH pair.
1752       unsigned Tmp2 = MRI.createVirtualRegister(RC);
1753       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LCGR), Tmp2).addReg(Tmp);
1754       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), RotatedNewVal)
1755         .addReg(Tmp2).addImm(-1);
1756     }
1757   } else if (BinOpcode)
1758     // A simply binary operation.
1759     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), RotatedNewVal)
1760       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
1761   else if (IsSubWord)
1762     // Use RISBG to rotate Src2 into position and use it to replace the
1763     // field in RotatedOldVal.
1764     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedNewVal)
1765       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2.getReg())
1766       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(32 - BitSize);
1767   if (IsSubWord)
1768     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
1769       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
1770   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
1771     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
1772   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRCL)).addImm(MaskNE).addMBB(LoopMBB);
1773   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
1774   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
1775
1776   MI->eraseFromParent();
1777   return DoneMBB;
1778 }
1779
1780 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo
1781 // ATOMIC_LOAD{,W}_{,U}{MIN,MAX} instruction MI.  CompareOpcode is the
1782 // instruction that should be used to compare the current field with the
1783 // minimum or maximum value.  KeepOldMask is the BRC condition-code mask
1784 // for when the current field should be kept.  BitSize is the width of
1785 // the field in bits, or 0 if this is a partword ATOMIC_LOADW_* instruction.
1786 MachineBasicBlock *
1787 SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadMinMax(MachineInstr *MI,
1788                                             MachineBasicBlock *MBB,
1789                                             unsigned CompareOpcode,
1790                                             unsigned KeepOldMask,
1791                                             unsigned BitSize) const {
1792   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
1793   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
1794   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
1795   unsigned MaskNE = CCMaskForCondCode(ISD::SETNE);
1796   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
1797
1798   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
1799   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
1800   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
1801   int64_t  Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
1802   unsigned Src2        = MI->getOperand(3).getReg();
1803   unsigned BitShift    = (IsSubWord ? MI->getOperand(4).getReg() : 0);
1804   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI->getOperand(5).getReg() : 0);
1805   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
1806   if (IsSubWord)
1807     BitSize = MI->getOperand(6).getImm();
1808
1809   // Subword operations use 32-bit registers.
1810   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
1811                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
1812                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
1813   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
1814   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
1815
1816   // Get the right opcodes for the displacement.
1817   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
1818   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
1819   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
1820
1821   // Create virtual registers for temporary results.
1822   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
1823   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
1824   unsigned NewVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
1825   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
1826   unsigned RotatedAltVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2);
1827   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
1828
1829   // Insert 3 basic blocks for the loop.
1830   MachineBasicBlock *StartMBB  = MBB;
1831   MachineBasicBlock *DoneMBB   = splitBlockAfter(MI, MBB);
1832   MachineBasicBlock *LoopMBB   = emitBlockAfter(StartMBB);
1833   MachineBasicBlock *UseAltMBB = emitBlockAfter(LoopMBB);
1834   MachineBasicBlock *UpdateMBB = emitBlockAfter(UseAltMBB);
1835
1836   //  StartMBB:
1837   //   ...
1838   //   %OrigVal     = L Disp(%Base)
1839   //   # fall through to LoopMMB
1840   MBB = StartMBB;
1841   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
1842     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
1843   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
1844
1845   //  LoopMBB:
1846   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, UpdateMBB ]
1847   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
1848   //   CompareOpcode %RotatedOldVal, %Src2
1849   //   BRCL KeepOldMask, UpdateMBB
1850   MBB = LoopMBB;
1851   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
1852     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
1853     .addReg(Dest).addMBB(UpdateMBB);
1854   if (IsSubWord)
1855     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
1856       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
1857   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CompareOpcode))
1858     .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2);
1859   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRCL))
1860     .addImm(KeepOldMask).addMBB(UpdateMBB);
1861   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
1862   MBB->addSuccessor(UseAltMBB);
1863
1864   //  UseAltMBB:
1865   //   %RotatedAltVal = RISBG %RotatedOldVal, %Src2, 32, 31 + BitSize, 0
1866   //   # fall through to UpdateMMB
1867   MBB = UseAltMBB;
1868   if (IsSubWord)
1869     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedAltVal)
1870       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2)
1871       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(0);
1872   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
1873
1874   //  UpdateMBB:
1875   //   %RotatedNewVal = PHI [ %RotatedOldVal, LoopMBB ],
1876   //                        [ %RotatedAltVal, UseAltMBB ]
1877   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
1878   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
1879   //   JNE LoopMBB
1880   //   # fall through to DoneMMB
1881   MBB = UpdateMBB;
1882   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), RotatedNewVal)
1883     .addReg(RotatedOldVal).addMBB(LoopMBB)
1884     .addReg(RotatedAltVal).addMBB(UseAltMBB);
1885   if (IsSubWord)
1886     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
1887       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
1888   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
1889     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
1890   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRCL)).addImm(MaskNE).addMBB(LoopMBB);
1891   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
1892   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
1893
1894   MI->eraseFromParent();
1895   return DoneMBB;
1896 }
1897
1898 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_CMP_SWAPW
1899 // instruction MI.
1900 MachineBasicBlock *
1901 SystemZTargetLowering::emitAtomicCmpSwapW(MachineInstr *MI,
1902                                           MachineBasicBlock *MBB) const {
1903   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
1904   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
1905   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
1906   unsigned MaskNE = CCMaskForCondCode(ISD::SETNE);
1907
1908   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
1909   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
1910   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
1911   int64_t  Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
1912   unsigned OrigCmpVal  = MI->getOperand(3).getReg();
1913   unsigned OrigSwapVal = MI->getOperand(4).getReg();
1914   unsigned BitShift    = MI->getOperand(5).getReg();
1915   unsigned NegBitShift = MI->getOperand(6).getReg();
1916   int64_t  BitSize     = MI->getOperand(7).getImm();
1917   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
1918
1919   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
1920
1921   // Get the right opcodes for the displacement.
1922   unsigned LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::L,  Disp);
1923   unsigned CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::CS, Disp);
1924   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
1925
1926   // Create virtual registers for temporary results.
1927   unsigned OrigOldVal   = MRI.createVirtualRegister(RC);
1928   unsigned OldVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
1929   unsigned CmpVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
1930   unsigned SwapVal      = MRI.createVirtualRegister(RC);
1931   unsigned StoreVal     = MRI.createVirtualRegister(RC);
1932   unsigned RetryOldVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
1933   unsigned RetryCmpVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
1934   unsigned RetrySwapVal = MRI.createVirtualRegister(RC);
1935
1936   // Insert 2 basic blocks for the loop.
1937   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
1938   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockAfter(MI, MBB);
1939   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
1940   MachineBasicBlock *SetMBB   = emitBlockAfter(LoopMBB);
1941
1942   //  StartMBB:
1943   //   ...
1944   //   %OrigOldVal     = L Disp(%Base)
1945   //   # fall through to LoopMMB
1946   MBB = StartMBB;
1947   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigOldVal)
1948     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
1949   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
1950
1951   //  LoopMBB:
1952   //   %OldVal        = phi [ %OrigOldVal, EntryBB ], [ %RetryOldVal, SetMBB ]
1953   //   %CmpVal        = phi [ %OrigCmpVal, EntryBB ], [ %RetryCmpVal, SetMBB ]
1954   //   %SwapVal       = phi [ %OrigSwapVal, EntryBB ], [ %RetrySwapVal, SetMBB ]
1955   //   %Dest          = RLL %OldVal, BitSize(%BitShift)
1956   //                      ^^ The low BitSize bits contain the field
1957   //                         of interest.
1958   //   %RetryCmpVal   = RISBG32 %CmpVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
1959   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the
1960   //                         comparison value with those that we loaded,
1961   //                         so that we can use a full word comparison.
1962   //   CR %Dest, %RetryCmpVal
1963   //   JNE DoneMBB
1964   //   # Fall through to SetMBB
1965   MBB = LoopMBB;
1966   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
1967     .addReg(OrigOldVal).addMBB(StartMBB)
1968     .addReg(RetryOldVal).addMBB(SetMBB);
1969   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), CmpVal)
1970     .addReg(OrigCmpVal).addMBB(StartMBB)
1971     .addReg(RetryCmpVal).addMBB(SetMBB);
1972   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), SwapVal)
1973     .addReg(OrigSwapVal).addMBB(StartMBB)
1974     .addReg(RetrySwapVal).addMBB(SetMBB);
1975   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), Dest)
1976     .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(BitSize);
1977   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetryCmpVal)
1978     .addReg(CmpVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
1979   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CR))
1980     .addReg(Dest).addReg(RetryCmpVal);
1981   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRCL)).addImm(MaskNE).addMBB(DoneMBB);
1982   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
1983   MBB->addSuccessor(SetMBB);
1984
1985   //  SetMBB:
1986   //   %RetrySwapVal = RISBG32 %SwapVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
1987   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the new
1988   //                         value with those that we loaded.
1989   //   %StoreVal    = RLL %RetrySwapVal, -BitSize(%NegBitShift)
1990   //                      ^^ Rotate the new field to its proper position.
1991   //   %RetryOldVal = CS %Dest, %StoreVal, Disp(%Base)
1992   //   JNE LoopMBB
1993   //   # fall through to ExitMMB
1994   MBB = SetMBB;
1995   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetrySwapVal)
1996     .addReg(SwapVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
1997   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), StoreVal)
1998     .addReg(RetrySwapVal).addReg(NegBitShift).addImm(-BitSize);
1999   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), RetryOldVal)
2000     .addReg(OldVal).addReg(StoreVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
2001   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRCL)).addImm(MaskNE).addMBB(LoopMBB);
2002   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
2003   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
2004
2005   MI->eraseFromParent();
2006   return DoneMBB;
2007 }
2008
2009 // Emit an extension from a GR32 or GR64 to a GR128.  ClearEven is true
2010 // if the high register of the GR128 value must be cleared or false if
2011 // it's "don't care".  SubReg is subreg_odd32 when extending a GR32
2012 // and subreg_odd when extending a GR64.
2013 MachineBasicBlock *
2014 SystemZTargetLowering::emitExt128(MachineInstr *MI,
2015                                   MachineBasicBlock *MBB,
2016                                   bool ClearEven, unsigned SubReg) const {
2017   const SystemZInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2018   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
2019   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2020   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2021
2022   unsigned Dest  = MI->getOperand(0).getReg();
2023   unsigned Src   = MI->getOperand(1).getReg();
2024   unsigned In128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
2025
2026   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), In128);
2027   if (ClearEven) {
2028     unsigned NewIn128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
2029     unsigned Zero64   = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR64BitRegClass);
2030
2031     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::LLILL), Zero64)
2032       .addImm(0);
2033     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), NewIn128)
2034       .addReg(In128).addReg(Zero64).addImm(SystemZ::subreg_high);
2035     In128 = NewIn128;
2036   }
2037   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), Dest)
2038     .addReg(In128).addReg(Src).addImm(SubReg);
2039
2040   MI->eraseFromParent();
2041   return MBB;
2042 }
2043
2044 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::
2045 EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB) const {
2046   switch (MI->getOpcode()) {
2047   case SystemZ::Select32:
2048   case SystemZ::SelectF32:
2049   case SystemZ::Select64:
2050   case SystemZ::SelectF64:
2051   case SystemZ::SelectF128:
2052     return emitSelect(MI, MBB);
2053
2054   case SystemZ::AEXT128_64:
2055     return emitExt128(MI, MBB, false, SystemZ::subreg_low);
2056   case SystemZ::ZEXT128_32:
2057     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_low32);
2058   case SystemZ::ZEXT128_64:
2059     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_low);
2060
2061   case SystemZ::ATOMIC_SWAPW:
2062     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 0);
2063   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_32:
2064     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 32);
2065   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_64:
2066     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 64);
2067
2068   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AR:
2069     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 0);
2070   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AFI:
2071     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 0);
2072   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AR:
2073     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 32);
2074   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AHI:
2075     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AHI, 32);
2076   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AFI:
2077     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 32);
2078   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGR:
2079     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGR, 64);
2080   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGHI:
2081     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGHI, 64);
2082   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGFI:
2083     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGFI, 64);
2084
2085   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_SR:
2086     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 0);
2087   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SR:
2088     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 32);
2089   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SGR:
2090     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SGR, 64);
2091
2092   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NR:
2093     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0);
2094   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILH:
2095     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH32, 0);
2096   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NR:
2097     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32);
2098   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL32:
2099     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL32, 32);
2100   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH32:
2101     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH32, 32);
2102   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF32:
2103     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF32, 32);
2104   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGR:
2105     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64);
2106   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL:
2107     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 64);
2108   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH:
2109     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 64);
2110   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL:
2111     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL, 64);
2112   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH:
2113     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH, 64);
2114   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF:
2115     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 64);
2116   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF:
2117     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF, 64);
2118
2119   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OR:
2120     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 0);
2121   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OILH:
2122     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH32, 0);
2123   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OR:
2124     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 32);
2125   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL32:
2126     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL32, 32);
2127   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH32:
2128     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH32, 32);
2129   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF32:
2130     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF32, 32);
2131   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OGR:
2132     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OGR, 64);
2133   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL:
2134     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL, 64);
2135   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH:
2136     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 64);
2137   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHL:
2138     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHL, 64);
2139   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHH:
2140     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHH, 64);
2141   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF:
2142     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF, 64);
2143   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHF:
2144     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHF, 64);
2145
2146   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XR:
2147     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 0);
2148   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XILF:
2149     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF32, 0);
2150   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XR:
2151     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 32);
2152   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF32:
2153     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF32, 32);
2154   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XGR:
2155     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XGR, 64);
2156   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF:
2157     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 64);
2158   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XIHF:
2159     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XIHF, 64);
2160
2161   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NRi:
2162     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0, true);
2163   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILHi:
2164     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH32, 0, true);
2165   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NRi:
2166     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32, true);
2167   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL32i:
2168     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL32, 32, true);
2169   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH32i:
2170     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH32, 32, true);
2171   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF32i:
2172     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF32, 32, true);
2173   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGRi:
2174     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64, true);
2175   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILLi:
2176     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 64, true);
2177   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILHi:
2178     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 64, true);
2179   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHLi:
2180     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL, 64, true);
2181   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHHi:
2182     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH, 64, true);
2183   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILFi:
2184     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 64, true);
2185   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHFi:
2186     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF, 64, true);
2187
2188   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MIN:
2189     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
2190                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
2191   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_32:
2192     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
2193                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
2194   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_64:
2195     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
2196                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
2197
2198   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MAX:
2199     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
2200                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
2201   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_32:
2202     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
2203                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
2204   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_64:
2205     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
2206                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
2207
2208   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMIN:
2209     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
2210                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
2211   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_32:
2212     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
2213                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
2214   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_64:
2215     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
2216                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
2217
2218   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMAX:
2219     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
2220                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
2221   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_32:
2222     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
2223                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
2224   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_64:
2225     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
2226                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
2227
2228   case SystemZ::ATOMIC_CMP_SWAPW:
2229     return emitAtomicCmpSwapW(MI, MBB);
2230   default:
2231     llvm_unreachable("Unexpected instr type to insert");
2232   }
2233 }