contrib/llvm/lib/Target/ARM/ARMBaseInstrInfo.cpp

   1 //===-- ARMBaseInstrInfo.cpp - ARM Instruction Information ----------------===//
   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 contains the Base ARM implementation of the TargetInstrInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "ARM.h"
  15 #include "ARMBaseInstrInfo.h"
  16 #include "ARMBaseRegisterInfo.h"
  17 #include "ARMConstantPoolValue.h"
  18 #include "ARMFeatures.h"
  19 #include "ARMHazardRecognizer.h"
  20 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  21 #include "MCTargetDesc/ARMAddressingModes.h"
  22 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
  31 #include "llvm/IR/Constants.h"
  32 #include "llvm/IR/Function.h"
  33 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  34 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  35 #include "llvm/Support/BranchProbability.h"
  36 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  37 #include "llvm/Support/Debug.h"
  38 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  39
  40 #define GET_INSTRINFO_CTOR_DTOR
  41 #include "ARMGenInstrInfo.inc"
  42
  43 using namespace llvm;
  44
  45 static cl::opt<bool>
  46 EnableARM3Addr("enable-arm-3-addr-conv", cl::Hidden,
  47                cl::desc("Enable ARM 2-addr to 3-addr conv"));
  48
  49 static cl::opt<bool>
  50 WidenVMOVS("widen-vmovs", cl::Hidden, cl::init(true),
  51            cl::desc("Widen ARM vmovs to vmovd when possible"));
  52
  53 static cl::opt<unsigned>
  54 SwiftPartialUpdateClearance("swift-partial-update-clearance",
  55      cl::Hidden, cl::init(12),
  56      cl::desc("Clearance before partial register updates"));
  57
  58 /// ARM_MLxEntry - Record information about MLA / MLS instructions.
  59 struct ARM_MLxEntry {
  60   uint16_t MLxOpc;     // MLA / MLS opcode
  61   uint16_t MulOpc;     // Expanded multiplication opcode
  62   uint16_t AddSubOpc;  // Expanded add / sub opcode
  63   bool NegAcc;         // True if the acc is negated before the add / sub.
  64   bool HasLane;        // True if instruction has an extra "lane" operand.
  65 };
  66
  67 static const ARM_MLxEntry ARM_MLxTable[] = {
  68   // MLxOpc,          MulOpc,           AddSubOpc,       NegAcc, HasLane
  69   // fp scalar ops
  70   { ARM::VMLAS,       ARM::VMULS,       ARM::VADDS,      false,  false },
  71   { ARM::VMLSS,       ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      false,  false },
  72   { ARM::VMLAD,       ARM::VMULD,       ARM::VADDD,      false,  false },
  73   { ARM::VMLSD,       ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      false,  false },
  74   { ARM::VNMLAS,      ARM::VNMULS,      ARM::VSUBS,      true,   false },
  75   { ARM::VNMLSS,      ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      true,   false },
  76   { ARM::VNMLAD,      ARM::VNMULD,      ARM::VSUBD,      true,   false },
  77   { ARM::VNMLSD,      ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      true,   false },
  78
  79   // fp SIMD ops
  80   { ARM::VMLAfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VADDfd,     false,  false },
  81   { ARM::VMLSfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VSUBfd,     false,  false },
  82   { ARM::VMLAfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VADDfq,     false,  false },
  83   { ARM::VMLSfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VSUBfq,     false,  false },
  84   { ARM::VMLAslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VADDfd,     false,  true  },
  85   { ARM::VMLSslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VSUBfd,     false,  true  },
  86   { ARM::VMLAslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VADDfq,     false,  true  },
  87   { ARM::VMLSslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VSUBfq,     false,  true  },
  88 };
  89
  90 ARMBaseInstrInfo::ARMBaseInstrInfo(const ARMSubtarget& STI)
  91   : ARMGenInstrInfo(ARM::ADJCALLSTACKDOWN, ARM::ADJCALLSTACKUP),
  92     Subtarget(STI) {
  93   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(ARM_MLxTable); i != e; ++i) {
  94     if (!MLxEntryMap.insert(std::make_pair(ARM_MLxTable[i].MLxOpc, i)).second)
  95       assert(false && "Duplicated entries?");
  96     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].AddSubOpc);
  97     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].MulOpc);
  98   }
  99 }
 100
 101 // Use a ScoreboardHazardRecognizer for prepass ARM scheduling. TargetInstrImpl
 102 // currently defaults to no prepass hazard recognizer.
 103 ScheduleHazardRecognizer *ARMBaseInstrInfo::
 104 CreateTargetHazardRecognizer(const TargetMachine *TM,
 105                              const ScheduleDAG *DAG) const {
 106   if (usePreRAHazardRecognizer()) {
 107     const InstrItineraryData *II = TM->getInstrItineraryData();
 108     return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG, "pre-RA-sched");
 109   }
 110   return TargetInstrInfo::CreateTargetHazardRecognizer(TM, DAG);
 111 }
 112
 113 ScheduleHazardRecognizer *ARMBaseInstrInfo::
 114 CreateTargetPostRAHazardRecognizer(const InstrItineraryData *II,
 115                                    const ScheduleDAG *DAG) const {
 116   if (Subtarget.isThumb2() || Subtarget.hasVFP2())
 117     return (ScheduleHazardRecognizer *)new ARMHazardRecognizer(II, DAG);
 118   return TargetInstrInfo::CreateTargetPostRAHazardRecognizer(II, DAG);
 119 }
 120
 121 MachineInstr *
 122 ARMBaseInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
 123                                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 124                                         LiveVariables *LV) const {
 125   // FIXME: Thumb2 support.
 126
 127   if (!EnableARM3Addr)
 128     return NULL;
 129
 130   MachineInstr *MI = MBBI;
 131   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
 132   uint64_t TSFlags = MI->getDesc().TSFlags;
 133   bool isPre = false;
 134   switch ((TSFlags & ARMII::IndexModeMask) >> ARMII::IndexModeShift) {
 135   default: return NULL;
 136   case ARMII::IndexModePre:
 137     isPre = true;
 138     break;
 139   case ARMII::IndexModePost:
 140     break;
 141   }
 142
 143   // Try splitting an indexed load/store to an un-indexed one plus an add/sub
 144   // operation.
 145   unsigned MemOpc = getUnindexedOpcode(MI->getOpcode());
 146   if (MemOpc == 0)
 147     return NULL;
 148
 149   MachineInstr *UpdateMI = NULL;
 150   MachineInstr *MemMI = NULL;
 151   unsigned AddrMode = (TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 152   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 153   unsigned NumOps = MCID.getNumOperands();
 154   bool isLoad = !MI->mayStore();
 155   const MachineOperand &WB = isLoad ? MI->getOperand(1) : MI->getOperand(0);
 156   const MachineOperand &Base = MI->getOperand(2);
 157   const MachineOperand &Offset = MI->getOperand(NumOps-3);
 158   unsigned WBReg = WB.getReg();
 159   unsigned BaseReg = Base.getReg();
 160   unsigned OffReg = Offset.getReg();
 161   unsigned OffImm = MI->getOperand(NumOps-2).getImm();
 162   ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(NumOps-1).getImm();
 163   switch (AddrMode) {
 164   default: llvm_unreachable("Unknown indexed op!");
 165   case ARMII::AddrMode2: {
 166     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 167     unsigned Amt = ARM_AM::getAM2Offset(OffImm);
 168     if (OffReg == 0) {
 169       if (ARM_AM::getSOImmVal(Amt) == -1)
 170         // Can't encode it in a so_imm operand. This transformation will
 171         // add more than 1 instruction. Abandon!
 172         return NULL;
 173       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 174                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 175         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 176         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 177     } else if (Amt != 0) {
 178       ARM_AM::ShiftOpc ShOpc = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(OffImm);
 179       unsigned SOOpc = ARM_AM::getSORegOpc(ShOpc, Amt);
 180       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 181                          get(isSub ? ARM::SUBrsi : ARM::ADDrsi), WBReg)
 182         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg).addReg(0).addImm(SOOpc)
 183         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 184     } else
 185       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 186                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 187         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 188         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 189     break;
 190   }
 191   case ARMII::AddrMode3 : {
 192     bool isSub = ARM_AM::getAM3Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 193     unsigned Amt = ARM_AM::getAM3Offset(OffImm);
 194     if (OffReg == 0)
 195       // Immediate is 8-bits. It's guaranteed to fit in a so_imm operand.
 196       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 197                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 198         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 199         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 200     else
 201       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 202                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 203         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 204         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 205     break;
 206   }
 207   }
 208
 209   std::vector<MachineInstr*> NewMIs;
 210   if (isPre) {
 211     if (isLoad)
 212       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 213                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 214         .addReg(WBReg).addImm(0).addImm(Pred);
 215     else
 216       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 217                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 218         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 219     NewMIs.push_back(MemMI);
 220     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 221   } else {
 222     if (isLoad)
 223       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 224                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 225         .addReg(BaseReg).addImm(0).addImm(Pred);
 226     else
 227       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 228                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 229         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 230     if (WB.isDead())
 231       UpdateMI->getOperand(0).setIsDead();
 232     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 233     NewMIs.push_back(MemMI);
 234   }
 235
 236   // Transfer LiveVariables states, kill / dead info.
 237   if (LV) {
 238     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 239       MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 240       if (MO.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 241         unsigned Reg = MO.getReg();
 242
 243         LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(Reg);
 244         if (MO.isDef()) {
 245           MachineInstr *NewMI = (Reg == WBReg) ? UpdateMI : MemMI;
 246           if (MO.isDead())
 247             LV->addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
 248         }
 249         if (MO.isUse() && MO.isKill()) {
 250           for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
 251             // Look at the two new MI's in reverse order.
 252             MachineInstr *NewMI = NewMIs[j];
 253             if (!NewMI->readsRegister(Reg))
 254               continue;
 255             LV->addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
 256             if (VI.removeKill(MI))
 257               VI.Kills.push_back(NewMI);
 258             break;
 259           }
 260         }
 261       }
 262     }
 263   }
 264
 265   MFI->insert(MBBI, NewMIs[1]);
 266   MFI->insert(MBBI, NewMIs[0]);
 267   return NewMIs[0];
 268 }
 269
 270 // Branch analysis.
 271 bool
 272 ARMBaseInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
 273                                 MachineBasicBlock *&FBB,
 274                                 SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 275                                 bool AllowModify) const {
 276   TBB = 0;
 277   FBB = 0;
 278
 279   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 280   if (I == MBB.begin())
 281     return false; // Empty blocks are easy.
 282   --I;
 283
 284   // Walk backwards from the end of the basic block until the branch is
 285   // analyzed or we give up.
 286   while (isPredicated(I) || I->isTerminator()) {
 287
 288     // Flag to be raised on unanalyzeable instructions. This is useful in cases
 289     // where we want to clean up on the end of the basic block before we bail
 290     // out.
 291     bool CantAnalyze = false;
 292
 293     // Skip over DEBUG values and predicated nonterminators.
 294     while (I->isDebugValue() || !I->isTerminator()) {
 295       if (I == MBB.begin())
 296         return false;
 297       --I;
 298     }
 299
 300     if (isIndirectBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 301         isJumpTableBranchOpcode(I->getOpcode())) {
 302       // Indirect branches and jump tables can't be analyzed, but we still want
 303       // to clean up any instructions at the tail of the basic block.
 304       CantAnalyze = true;
 305     } else if (isUncondBranchOpcode(I->getOpcode())) {
 306       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 307     } else if (isCondBranchOpcode(I->getOpcode())) {
 308       // Bail out if we encounter multiple conditional branches.
 309       if (!Cond.empty())
 310         return true;
 311
 312       assert(!FBB && "FBB should have been null.");
 313       FBB = TBB;
 314       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 315       Cond.push_back(I->getOperand(1));
 316       Cond.push_back(I->getOperand(2));
 317     } else if (I->isReturn()) {
 318       // Returns can't be analyzed, but we should run cleanup.
 319       CantAnalyze = !isPredicated(I);
 320     } else {
 321       // We encountered other unrecognized terminator. Bail out immediately.
 322       return true;
 323     }
 324
 325     // Cleanup code - to be run for unpredicated unconditional branches and
 326     //                returns.
 327     if (!isPredicated(I) &&
 328           (isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 329            isIndirectBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 330            isJumpTableBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 331            I->isReturn())) {
 332       // Forget any previous condition branch information - it no longer applies.
 333       Cond.clear();
 334       FBB = 0;
 335
 336       // If we can modify the function, delete everything below this
 337       // unconditional branch.
 338       if (AllowModify) {
 339         MachineBasicBlock::iterator DI = llvm::next(I);
 340         while (DI != MBB.end()) {
 341           MachineInstr *InstToDelete = DI;
 342           ++DI;
 343           InstToDelete->eraseFromParent();
 344         }
 345       }
 346     }
 347
 348     if (CantAnalyze)
 349       return true;
 350
 351     if (I == MBB.begin())
 352       return false;
 353
 354     --I;
 355   }
 356
 357   // We made it past the terminators without bailing out - we must have
 358   // analyzed this branch successfully.
 359   return false;
 360 }
 361
 362
 363 unsigned ARMBaseInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 364   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 365   if (I == MBB.begin()) return 0;
 366   --I;
 367   while (I->isDebugValue()) {
 368     if (I == MBB.begin())
 369       return 0;
 370     --I;
 371   }
 372   if (!isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) &&
 373       !isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 374     return 0;
 375
 376   // Remove the branch.
 377   I->eraseFromParent();
 378
 379   I = MBB.end();
 380
 381   if (I == MBB.begin()) return 1;
 382   --I;
 383   if (!isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 384     return 1;
 385
 386   // Remove the branch.
 387   I->eraseFromParent();
 388   return 2;
 389 }
 390
 391 unsigned
 392 ARMBaseInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 393                                MachineBasicBlock *FBB,
 394                                const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 395                                DebugLoc DL) const {
 396   ARMFunctionInfo *AFI = MBB.getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 397   int BOpc   = !AFI->isThumbFunction()
 398     ? ARM::B : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2B : ARM::tB);
 399   int BccOpc = !AFI->isThumbFunction()
 400     ? ARM::Bcc : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2Bcc : ARM::tBcc);
 401   bool isThumb = AFI->isThumbFunction() || AFI->isThumb2Function();
 402
 403   // Shouldn't be a fall through.
 404   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 405   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
 406          "ARM branch conditions have two components!");
 407
 408   if (FBB == 0) {
 409     if (Cond.empty()) { // Unconditional branch?
 410       if (isThumb)
 411         BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB).addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
 412       else
 413         BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB);
 414     } else
 415       BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 416         .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 417     return 1;
 418   }
 419
 420   // Two-way conditional branch.
 421   BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 422     .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 423   if (isThumb)
 424     BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB).addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
 425   else
 426     BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB);
 427   return 2;
 428 }
 429
 430 bool ARMBaseInstrInfo::
 431 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 432   ARMCC::CondCodes CC = (ARMCC::CondCodes)(int)Cond[0].getImm();
 433   Cond[0].setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
 434   return false;
 435 }
 436
 437 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
 438   if (MI->isBundle()) {
 439     MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
 440     MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
 441     while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
 442       int PIdx = I->findFirstPredOperandIdx();
 443       if (PIdx != -1 && I->getOperand(PIdx).getImm() != ARMCC::AL)
 444         return true;
 445     }
 446     return false;
 447   }
 448
 449   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 450   return PIdx != -1 && MI->getOperand(PIdx).getImm() != ARMCC::AL;
 451 }
 452
 453 bool ARMBaseInstrInfo::
 454 PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
 455                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
 456   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 457   if (isUncondBranchOpcode(Opc)) {
 458     MI->setDesc(get(getMatchingCondBranchOpcode(Opc)));
 459     MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
 460       .addImm(Pred[0].getImm())
 461       .addReg(Pred[1].getReg());
 462     return true;
 463   }
 464
 465   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 466   if (PIdx != -1) {
 467     MachineOperand &PMO = MI->getOperand(PIdx);
 468     PMO.setImm(Pred[0].getImm());
 469     MI->getOperand(PIdx+1).setReg(Pred[1].getReg());
 470     return true;
 471   }
 472   return false;
 473 }
 474
 475 bool ARMBaseInstrInfo::
 476 SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
 477                   const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
 478   if (Pred1.size() > 2 || Pred2.size() > 2)
 479     return false;
 480
 481   ARMCC::CondCodes CC1 = (ARMCC::CondCodes)Pred1[0].getImm();
 482   ARMCC::CondCodes CC2 = (ARMCC::CondCodes)Pred2[0].getImm();
 483   if (CC1 == CC2)
 484     return true;
 485
 486   switch (CC1) {
 487   default:
 488     return false;
 489   case ARMCC::AL:
 490     return true;
 491   case ARMCC::HS:
 492     return CC2 == ARMCC::HI;
 493   case ARMCC::LS:
 494     return CC2 == ARMCC::LO || CC2 == ARMCC::EQ;
 495   case ARMCC::GE:
 496     return CC2 == ARMCC::GT;
 497   case ARMCC::LE:
 498     return CC2 == ARMCC::LT;
 499   }
 500 }
 501
 502 bool ARMBaseInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
 503                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
 504   bool Found = false;
 505   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 506     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 507     if ((MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(ARM::CPSR)) ||
 508         (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == ARM::CPSR)) {
 509       Pred.push_back(MO);
 510       Found = true;
 511     }
 512   }
 513
 514   return Found;
 515 }
 516
 517 /// isPredicable - Return true if the specified instruction can be predicated.
 518 /// By default, this returns true for every instruction with a
 519 /// PredicateOperand.
 520 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 521   if (!MI->isPredicable())
 522     return false;
 523
 524   ARMFunctionInfo *AFI =
 525     MI->getParent()->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 526
 527   if (AFI->isThumb2Function()) {
 528     if (getSubtarget().restrictIT())
 529       return isV8EligibleForIT(MI);
 530   } else { // non-Thumb
 531     if ((MI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask) == ARMII::DomainNEON)
 532       return false;
 533   }
 534
 535   return true;
 536 }
 537
 538 /// FIXME: Works around a gcc miscompilation with -fstrict-aliasing.
 539 LLVM_ATTRIBUTE_NOINLINE
 540 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 541                                 unsigned JTI);
 542 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 543                                 unsigned JTI) {
 544   assert(JTI < JT.size());
 545   return JT[JTI].MBBs.size();
 546 }
 547
 548 /// GetInstSize - Return the size of the specified MachineInstr.
 549 ///
 550 unsigned ARMBaseInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
 551   const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
 552   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 553   const MCAsmInfo *MAI = MF->getTarget().getMCAsmInfo();
 554
 555   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 556   if (MCID.getSize())
 557     return MCID.getSize();
 558
 559   // If this machine instr is an inline asm, measure it.
 560   if (MI->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
 561     return getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName(), *MAI);
 562   if (MI->isLabel())
 563     return 0;
 564   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 565   switch (Opc) {
 566   case TargetOpcode::IMPLICIT_DEF:
 567   case TargetOpcode::KILL:
 568   case TargetOpcode::PROLOG_LABEL:
 569   case TargetOpcode::EH_LABEL:
 570   case TargetOpcode::DBG_VALUE:
 571     return 0;
 572   case TargetOpcode::BUNDLE:
 573     return getInstBundleLength(MI);
 574   case ARM::MOVi16_ga_pcrel:
 575   case ARM::MOVTi16_ga_pcrel:
 576   case ARM::t2MOVi16_ga_pcrel:
 577   case ARM::t2MOVTi16_ga_pcrel:
 578     return 4;
 579   case ARM::MOVi32imm:
 580   case ARM::t2MOVi32imm:
 581     return 8;
 582   case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
 583     // If this machine instr is a constant pool entry, its size is recorded as
 584     // operand #2.
 585     return MI->getOperand(2).getImm();
 586   case ARM::Int_eh_sjlj_longjmp:
 587     return 16;
 588   case ARM::tInt_eh_sjlj_longjmp:
 589     return 10;
 590   case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp:
 591   case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 592     return 20;
 593   case ARM::tInt_eh_sjlj_setjmp:
 594   case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp:
 595   case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 596     return 12;
 597   case ARM::BR_JTr:
 598   case ARM::BR_JTm:
 599   case ARM::BR_JTadd:
 600   case ARM::tBR_JTr:
 601   case ARM::t2BR_JT:
 602   case ARM::t2TBB_JT:
 603   case ARM::t2TBH_JT: {
 604     // These are jumptable branches, i.e. a branch followed by an inlined
 605     // jumptable. The size is 4 + 4 * number of entries. For TBB, each
 606     // entry is one byte; TBH two byte each.
 607     unsigned EntrySize = (Opc == ARM::t2TBB_JT)
 608       ? 1 : ((Opc == ARM::t2TBH_JT) ? 2 : 4);
 609     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands();
 610     MachineOperand JTOP =
 611       MI->getOperand(NumOps - (MI->isPredicable() ? 3 : 2));
 612     unsigned JTI = JTOP.getIndex();
 613     const MachineJumpTableInfo *MJTI = MF->getJumpTableInfo();
 614     assert(MJTI != 0);
 615     const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
 616     assert(JTI < JT.size());
 617     // Thumb instructions are 2 byte aligned, but JT entries are 4 byte
 618     // 4 aligned. The assembler / linker may add 2 byte padding just before
 619     // the JT entries.  The size does not include this padding; the
 620     // constant islands pass does separate bookkeeping for it.
 621     // FIXME: If we know the size of the function is less than (1 << 16) *2
 622     // bytes, we can use 16-bit entries instead. Then there won't be an
 623     // alignment issue.
 624     unsigned InstSize = (Opc == ARM::tBR_JTr || Opc == ARM::t2BR_JT) ? 2 : 4;
 625     unsigned NumEntries = getNumJTEntries(JT, JTI);
 626     if (Opc == ARM::t2TBB_JT && (NumEntries & 1))
 627       // Make sure the instruction that follows TBB is 2-byte aligned.
 628       // FIXME: Constant island pass should insert an "ALIGN" instruction
 629       // instead.
 630       ++NumEntries;
 631     return NumEntries * EntrySize + InstSize;
 632   }
 633   default:
 634     // Otherwise, pseudo-instruction sizes are zero.
 635     return 0;
 636   }
 637 }
 638
 639 unsigned ARMBaseInstrInfo::getInstBundleLength(const MachineInstr *MI) const {
 640   unsigned Size = 0;
 641   MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
 642   MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
 643   while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
 644     assert(!I->isBundle() && "No nested bundle!");
 645     Size += GetInstSizeInBytes(&*I);
 646   }
 647   return Size;
 648 }
 649
 650 void ARMBaseInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
 651                                    MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
 652                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 653                                    bool KillSrc) const {
 654   bool GPRDest = ARM::GPRRegClass.contains(DestReg);
 655   bool GPRSrc = ARM::GPRRegClass.contains(SrcReg);
 656
 657   if (GPRDest && GPRSrc) {
 658     AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::MOVr), DestReg)
 659                                     .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))));
 660     return;
 661   }
 662
 663   bool SPRDest = ARM::SPRRegClass.contains(DestReg);
 664   bool SPRSrc = ARM::SPRRegClass.contains(SrcReg);
 665
 666   unsigned Opc = 0;
 667   if (SPRDest && SPRSrc)
 668     Opc = ARM::VMOVS;
 669   else if (GPRDest && SPRSrc)
 670     Opc = ARM::VMOVRS;
 671   else if (SPRDest && GPRSrc)
 672     Opc = ARM::VMOVSR;
 673   else if (ARM::DPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 674     Opc = ARM::VMOVD;
 675   else if (ARM::QPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 676     Opc = ARM::VORRq;
 677
 678   if (Opc) {
 679     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg);
 680     MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 681     if (Opc == ARM::VORRq)
 682       MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 683     AddDefaultPred(MIB);
 684     return;
 685   }
 686
 687   // Handle register classes that require multiple instructions.
 688   unsigned BeginIdx = 0;
 689   unsigned SubRegs = 0;
 690   int Spacing = 1;
 691
 692   // Use VORRq when possible.
 693   if (ARM::QQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 694     Opc = ARM::VORRq;
 695     BeginIdx = ARM::qsub_0;
 696     SubRegs = 2;
 697   } else if (ARM::QQQQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 698     Opc = ARM::VORRq;
 699     BeginIdx = ARM::qsub_0;
 700     SubRegs = 4;
 701   // Fall back to VMOVD.
 702   } else if (ARM::DPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 703     Opc = ARM::VMOVD;
 704     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 705     SubRegs = 2;
 706   } else if (ARM::DTripleRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 707     Opc = ARM::VMOVD;
 708     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 709     SubRegs = 3;
 710   } else if (ARM::DQuadRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 711     Opc = ARM::VMOVD;
 712     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 713     SubRegs = 4;
 714   } else if (ARM::GPRPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 715     Opc = Subtarget.isThumb2() ? ARM::tMOVr : ARM::MOVr;
 716     BeginIdx = ARM::gsub_0;
 717     SubRegs = 2;
 718   } else if (ARM::DPairSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 719     Opc = ARM::VMOVD;
 720     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 721     SubRegs = 2;
 722     Spacing = 2;
 723   } else if (ARM::DTripleSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 724     Opc = ARM::VMOVD;
 725     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 726     SubRegs = 3;
 727     Spacing = 2;
 728   } else if (ARM::DQuadSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 729     Opc = ARM::VMOVD;
 730     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 731     SubRegs = 4;
 732     Spacing = 2;
 733   }
 734
 735   assert(Opc && "Impossible reg-to-reg copy");
 736
 737   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
 738   MachineInstrBuilder Mov;
 739
 740   // Copy register tuples backward when the first Dest reg overlaps with SrcReg.
 741   if (TRI->regsOverlap(SrcReg, TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx))) {
 742     BeginIdx = BeginIdx + ((SubRegs - 1) * Spacing);
 743     Spacing = -Spacing;
 744   }
 745 #ifndef NDEBUG
 746   SmallSet<unsigned, 4> DstRegs;
 747 #endif
 748   for (unsigned i = 0; i != SubRegs; ++i) {
 749     unsigned Dst = TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx + i * Spacing);
 750     unsigned Src = TRI->getSubReg(SrcReg, BeginIdx + i * Spacing);
 751     assert(Dst && Src && "Bad sub-register");
 752 #ifndef NDEBUG
 753     assert(!DstRegs.count(Src) && "destructive vector copy");
 754     DstRegs.insert(Dst);
 755 #endif
 756     Mov = BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(Opc), Dst).addReg(Src);
 757     // VORR takes two source operands.
 758     if (Opc == ARM::VORRq)
 759       Mov.addReg(Src);
 760     Mov = AddDefaultPred(Mov);
 761     // MOVr can set CC.
 762     if (Opc == ARM::MOVr)
 763       Mov = AddDefaultCC(Mov);
 764   }
 765   // Add implicit super-register defs and kills to the last instruction.
 766   Mov->addRegisterDefined(DestReg, TRI);
 767   if (KillSrc)
 768     Mov->addRegisterKilled(SrcReg, TRI);
 769 }
 770
 771 const MachineInstrBuilder &
 772 ARMBaseInstrInfo::AddDReg(MachineInstrBuilder &MIB, unsigned Reg,
 773                           unsigned SubIdx, unsigned State,
 774                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 775   if (!SubIdx)
 776     return MIB.addReg(Reg, State);
 777
 778   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
 779     return MIB.addReg(TRI->getSubReg(Reg, SubIdx), State);
 780   return MIB.addReg(Reg, State, SubIdx);
 781 }
 782
 783 void ARMBaseInstrInfo::
 784 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 785                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
 786                     const TargetRegisterClass *RC,
 787                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 788   DebugLoc DL;
 789   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 790   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 791   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 792   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 793
 794   MachineMemOperand *MMO =
 795     MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 796                             MachineMemOperand::MOStore,
 797                             MFI.getObjectSize(FI),
 798                             Align);
 799
 800   switch (RC->getSize()) {
 801     case 4:
 802       if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 803         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRi12))
 804                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 805                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 806       } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 807         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRS))
 808                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 809                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 810       } else
 811         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 812       break;
 813     case 8:
 814       if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 815         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRD))
 816                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 817                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 818       } else if (ARM::GPRPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 819         if (Subtarget.hasV5TEOps()) {
 820           MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRD));
 821           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 822           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_1, 0, TRI);
 823           MIB.addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addMemOperand(MMO);
 824
 825           AddDefaultPred(MIB);
 826         } else {
 827           // Fallback to STM instruction, which has existed since the dawn of
 828           // time.
 829           MachineInstrBuilder MIB =
 830             AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STMIA))
 831                              .addFrameIndex(FI).addMemOperand(MMO));
 832           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 833           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_1, 0, TRI);
 834         }
 835       } else
 836         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 837       break;
 838     case 16:
 839       if (ARM::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 840         // Use aligned spills if the stack can be realigned.
 841         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 842           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1q64))
 843                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 844                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 845                      .addMemOperand(MMO));
 846         } else {
 847           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMQIA))
 848                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 849                      .addFrameIndex(FI)
 850                      .addMemOperand(MMO));
 851         }
 852       } else
 853         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 854       break;
 855     case 24:
 856       if (ARM::DTripleRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 857         // Use aligned spills if the stack can be realigned.
 858         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 859           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64TPseudo))
 860                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 861                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 862                      .addMemOperand(MMO));
 863         } else {
 864           MachineInstrBuilder MIB =
 865           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 866                        .addFrameIndex(FI))
 867                        .addMemOperand(MMO);
 868           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 869           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 870           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 871         }
 872       } else
 873         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 874       break;
 875     case 32:
 876       if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC) || ARM::DQuadRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 877         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 878           // FIXME: It's possible to only store part of the QQ register if the
 879           // spilled def has a sub-register index.
 880           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64QPseudo))
 881                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 882                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 883                      .addMemOperand(MMO));
 884         } else {
 885           MachineInstrBuilder MIB =
 886           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 887                        .addFrameIndex(FI))
 888                        .addMemOperand(MMO);
 889           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 890           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 891           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 892                 AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 893         }
 894       } else
 895         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 896       break;
 897     case 64:
 898       if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 899         MachineInstrBuilder MIB =
 900           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 901                          .addFrameIndex(FI))
 902                          .addMemOperand(MMO);
 903         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 904         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 905         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 906         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 907         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_4, 0, TRI);
 908         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_5, 0, TRI);
 909         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_6, 0, TRI);
 910               AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_7, 0, TRI);
 911       } else
 912         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 913       break;
 914     default:
 915       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 916   }
 917 }
 918
 919 unsigned
 920 ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
 921                                      int &FrameIndex) const {
 922   switch (MI->getOpcode()) {
 923   default: break;
 924   case ARM::STRrs:
 925   case ARM::t2STRs: // FIXME: don't use t2STRs to access frame.
 926     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 927         MI->getOperand(2).isReg() &&
 928         MI->getOperand(3).isImm() &&
 929         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
 930         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
 931       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 932       return MI->getOperand(0).getReg();
 933     }
 934     break;
 935   case ARM::STRi12:
 936   case ARM::t2STRi12:
 937   case ARM::tSTRspi:
 938   case ARM::VSTRD:
 939   case ARM::VSTRS:
 940     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 941         MI->getOperand(2).isImm() &&
 942         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
 943       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 944       return MI->getOperand(0).getReg();
 945     }
 946     break;
 947   case ARM::VST1q64:
 948   case ARM::VST1d64TPseudo:
 949   case ARM::VST1d64QPseudo:
 950     if (MI->getOperand(0).isFI() &&
 951         MI->getOperand(2).getSubReg() == 0) {
 952       FrameIndex = MI->getOperand(0).getIndex();
 953       return MI->getOperand(2).getReg();
 954     }
 955     break;
 956   case ARM::VSTMQIA:
 957     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 958         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
 959       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 960       return MI->getOperand(0).getReg();
 961     }
 962     break;
 963   }
 964
 965   return 0;
 966 }
 967
 968 unsigned ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
 969                                                     int &FrameIndex) const {
 970   const MachineMemOperand *Dummy;
 971   return MI->mayStore() && hasStoreToStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
 972 }
 973
 974 void ARMBaseInstrInfo::
 975 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 976                      unsigned DestReg, int FI,
 977                      const TargetRegisterClass *RC,
 978                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 979   DebugLoc DL;
 980   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 981   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 982   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 983   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 984   MachineMemOperand *MMO =
 985     MF.getMachineMemOperand(
 986                     MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 987                             MachineMemOperand::MOLoad,
 988                             MFI.getObjectSize(FI),
 989                             Align);
 990
 991   switch (RC->getSize()) {
 992   case 4:
 993     if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 994       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRi12), DestReg)
 995                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 996
 997     } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 998       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRS), DestReg)
 999                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1000     } else
1001       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1002     break;
1003   case 8:
1004     if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1005       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRD), DestReg)
1006                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1007     } else if (ARM::GPRPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1008       MachineInstrBuilder MIB;
1009
1010       if (Subtarget.hasV5TEOps()) {
1011         MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRD));
1012         AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1013         AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1014         MIB.addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addMemOperand(MMO);
1015
1016         AddDefaultPred(MIB);
1017       } else {
1018         // Fallback to LDM instruction, which has existed since the dawn of
1019         // time.
1020         MIB = AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDMIA))
1021                                  .addFrameIndex(FI).addMemOperand(MMO));
1022         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1023         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1024       }
1025
1026       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1027         MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1028     } else
1029       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1030     break;
1031   case 16:
1032     if (ARM::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1033       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1034         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1q64), DestReg)
1035                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1036                      .addMemOperand(MMO));
1037       } else {
1038         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMQIA), DestReg)
1039                        .addFrameIndex(FI)
1040                        .addMemOperand(MMO));
1041       }
1042     } else
1043       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1044     break;
1045   case 24:
1046     if (ARM::DTripleRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1047       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1048         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64TPseudo), DestReg)
1049                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1050                      .addMemOperand(MMO));
1051       } else {
1052         MachineInstrBuilder MIB =
1053           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1054                          .addFrameIndex(FI)
1055                          .addMemOperand(MMO));
1056         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1057         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1058         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1059         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1060           MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1061       }
1062     } else
1063       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1064     break;
1065    case 32:
1066     if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC) || ARM::DQuadRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1067       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1068         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64QPseudo), DestReg)
1069                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1070                      .addMemOperand(MMO));
1071       } else {
1072         MachineInstrBuilder MIB =
1073         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1074                        .addFrameIndex(FI))
1075                        .addMemOperand(MMO);
1076         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1077         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1078         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1079         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::DefineNoRead, TRI);
1080         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1081           MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1082       }
1083     } else
1084       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1085     break;
1086   case 64:
1087     if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1088       MachineInstrBuilder MIB =
1089       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1090                      .addFrameIndex(FI))
1091                      .addMemOperand(MMO);
1092       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1093       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1094       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1095       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::DefineNoRead, TRI);
1096       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_4, RegState::DefineNoRead, TRI);
1097       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_5, RegState::DefineNoRead, TRI);
1098       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_6, RegState::DefineNoRead, TRI);
1099       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_7, RegState::DefineNoRead, TRI);
1100       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1101         MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1102     } else
1103       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1104     break;
1105   default:
1106     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
1107   }
1108 }
1109
1110 unsigned
1111 ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
1112                                       int &FrameIndex) const {
1113   switch (MI->getOpcode()) {
1114   default: break;
1115   case ARM::LDRrs:
1116   case ARM::t2LDRs:  // FIXME: don't use t2LDRs to access frame.
1117     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1118         MI->getOperand(2).isReg() &&
1119         MI->getOperand(3).isImm() &&
1120         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
1121         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
1122       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1123       return MI->getOperand(0).getReg();
1124     }
1125     break;
1126   case ARM::LDRi12:
1127   case ARM::t2LDRi12:
1128   case ARM::tLDRspi:
1129   case ARM::VLDRD:
1130   case ARM::VLDRS:
1131     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1132         MI->getOperand(2).isImm() &&
1133         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
1134       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1135       return MI->getOperand(0).getReg();
1136     }
1137     break;
1138   case ARM::VLD1q64:
1139   case ARM::VLD1d64TPseudo:
1140   case ARM::VLD1d64QPseudo:
1141     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1142         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1143       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1144       return MI->getOperand(0).getReg();
1145     }
1146     break;
1147   case ARM::VLDMQIA:
1148     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1149         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1150       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1151       return MI->getOperand(0).getReg();
1152     }
1153     break;
1154   }
1155
1156   return 0;
1157 }
1158
1159 unsigned ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
1160                                              int &FrameIndex) const {
1161   const MachineMemOperand *Dummy;
1162   return MI->mayLoad() && hasLoadFromStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
1163 }
1164
1165 bool ARMBaseInstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const{
1166   // This hook gets to expand COPY instructions before they become
1167   // copyPhysReg() calls.  Look for VMOVS instructions that can legally be
1168   // widened to VMOVD.  We prefer the VMOVD when possible because it may be
1169   // changed into a VORR that can go down the NEON pipeline.
1170   if (!WidenVMOVS || !MI->isCopy() || Subtarget.isCortexA15())
1171     return false;
1172
1173   // Look for a copy between even S-registers.  That is where we keep floats
1174   // when using NEON v2f32 instructions for f32 arithmetic.
1175   unsigned DstRegS = MI->getOperand(0).getReg();
1176   unsigned SrcRegS = MI->getOperand(1).getReg();
1177   if (!ARM::SPRRegClass.contains(DstRegS, SrcRegS))
1178     return false;
1179
1180   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
1181   unsigned DstRegD = TRI->getMatchingSuperReg(DstRegS, ARM::ssub_0,
1182                                               &ARM::DPRRegClass);
1183   unsigned SrcRegD = TRI->getMatchingSuperReg(SrcRegS, ARM::ssub_0,
1184                                               &ARM::DPRRegClass);
1185   if (!DstRegD || !SrcRegD)
1186     return false;
1187
1188   // We want to widen this into a DstRegD = VMOVD SrcRegD copy.  This is only
1189   // legal if the COPY already defines the full DstRegD, and it isn't a
1190   // sub-register insertion.
1191   if (!MI->definesRegister(DstRegD, TRI) || MI->readsRegister(DstRegD, TRI))
1192     return false;
1193
1194   // A dead copy shouldn't show up here, but reject it just in case.
1195   if (MI->getOperand(0).isDead())
1196     return false;
1197
1198   // All clear, widen the COPY.
1199   DEBUG(dbgs() << "widening:    " << *MI);
1200   MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
1201
1202   // Get rid of the old <imp-def> of DstRegD.  Leave it if it defines a Q-reg
1203   // or some other super-register.
1204   int ImpDefIdx = MI->findRegisterDefOperandIdx(DstRegD);
1205   if (ImpDefIdx != -1)
1206     MI->RemoveOperand(ImpDefIdx);
1207
1208   // Change the opcode and operands.
1209   MI->setDesc(get(ARM::VMOVD));
1210   MI->getOperand(0).setReg(DstRegD);
1211   MI->getOperand(1).setReg(SrcRegD);
1212   AddDefaultPred(MIB);
1213
1214   // We are now reading SrcRegD instead of SrcRegS.  This may upset the
1215   // register scavenger and machine verifier, so we need to indicate that we
1216   // are reading an undefined value from SrcRegD, but a proper value from
1217   // SrcRegS.
1218   MI->getOperand(1).setIsUndef();
1219   MIB.addReg(SrcRegS, RegState::Implicit);
1220
1221   // SrcRegD may actually contain an unrelated value in the ssub_1
1222   // sub-register.  Don't kill it.  Only kill the ssub_0 sub-register.
1223   if (MI->getOperand(1).isKill()) {
1224     MI->getOperand(1).setIsKill(false);
1225     MI->addRegisterKilled(SrcRegS, TRI, true);
1226   }
1227
1228   DEBUG(dbgs() << "replaced by: " << *MI);
1229   return true;
1230 }
1231
1232 /// Create a copy of a const pool value. Update CPI to the new index and return
1233 /// the label UID.
1234 static unsigned duplicateCPV(MachineFunction &MF, unsigned &CPI) {
1235   MachineConstantPool *MCP = MF.getConstantPool();
1236   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1237
1238   const MachineConstantPoolEntry &MCPE = MCP->getConstants()[CPI];
1239   assert(MCPE.isMachineConstantPoolEntry() &&
1240          "Expecting a machine constantpool entry!");
1241   ARMConstantPoolValue *ACPV =
1242     static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE.Val.MachineCPVal);
1243
1244   unsigned PCLabelId = AFI->createPICLabelUId();
1245   ARMConstantPoolValue *NewCPV = 0;
1246   // FIXME: The below assumes PIC relocation model and that the function
1247   // is Thumb mode (t1 or t2). PCAdjustment would be 8 for ARM mode PIC, and
1248   // zero for non-PIC in ARM or Thumb. The callers are all of thumb LDR
1249   // instructions, so that's probably OK, but is PIC always correct when
1250   // we get here?
1251   if (ACPV->isGlobalValue())
1252     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::
1253       Create(cast<ARMConstantPoolConstant>(ACPV)->getGV(), PCLabelId,
1254              ARMCP::CPValue, 4);
1255   else if (ACPV->isExtSymbol())
1256     NewCPV = ARMConstantPoolSymbol::
1257       Create(MF.getFunction()->getContext(),
1258              cast<ARMConstantPoolSymbol>(ACPV)->getSymbol(), PCLabelId, 4);
1259   else if (ACPV->isBlockAddress())
1260     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::
1261       Create(cast<ARMConstantPoolConstant>(ACPV)->getBlockAddress(), PCLabelId,
1262              ARMCP::CPBlockAddress, 4);
1263   else if (ACPV->isLSDA())
1264     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::Create(MF.getFunction(), PCLabelId,
1265                                              ARMCP::CPLSDA, 4);
1266   else if (ACPV->isMachineBasicBlock())
1267     NewCPV = ARMConstantPoolMBB::
1268       Create(MF.getFunction()->getContext(),
1269              cast<ARMConstantPoolMBB>(ACPV)->getMBB(), PCLabelId, 4);
1270   else
1271     llvm_unreachable("Unexpected ARM constantpool value type!!");
1272   CPI = MCP->getConstantPoolIndex(NewCPV, MCPE.getAlignment());
1273   return PCLabelId;
1274 }
1275
1276 void ARMBaseInstrInfo::
1277 reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
1278               MachineBasicBlock::iterator I,
1279               unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
1280               const MachineInstr *Orig,
1281               const TargetRegisterInfo &TRI) const {
1282   unsigned Opcode = Orig->getOpcode();
1283   switch (Opcode) {
1284   default: {
1285     MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
1286     MI->substituteRegister(Orig->getOperand(0).getReg(), DestReg, SubIdx, TRI);
1287     MBB.insert(I, MI);
1288     break;
1289   }
1290   case ARM::tLDRpci_pic:
1291   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1292     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1293     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1294     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1295     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, Orig->getDebugLoc(), get(Opcode),
1296                                       DestReg)
1297       .addConstantPoolIndex(CPI).addImm(PCLabelId);
1298     MIB->setMemRefs(Orig->memoperands_begin(), Orig->memoperands_end());
1299     break;
1300   }
1301   }
1302 }
1303
1304 MachineInstr *
1305 ARMBaseInstrInfo::duplicate(MachineInstr *Orig, MachineFunction &MF) const {
1306   MachineInstr *MI = TargetInstrInfo::duplicate(Orig, MF);
1307   switch(Orig->getOpcode()) {
1308   case ARM::tLDRpci_pic:
1309   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1310     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1311     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1312     Orig->getOperand(1).setIndex(CPI);
1313     Orig->getOperand(2).setImm(PCLabelId);
1314     break;
1315   }
1316   }
1317   return MI;
1318 }
1319
1320 bool ARMBaseInstrInfo::produceSameValue(const MachineInstr *MI0,
1321                                         const MachineInstr *MI1,
1322                                         const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1323   int Opcode = MI0->getOpcode();
1324   if (Opcode == ARM::t2LDRpci ||
1325       Opcode == ARM::t2LDRpci_pic ||
1326       Opcode == ARM::tLDRpci ||
1327       Opcode == ARM::tLDRpci_pic ||
1328       Opcode == ARM::MOV_ga_dyn ||
1329       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1330       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1331       Opcode == ARM::t2MOV_ga_dyn ||
1332       Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel) {
1333     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1334       return false;
1335     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1336       return false;
1337
1338     const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(1);
1339     const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(1);
1340     if (MO0.getOffset() != MO1.getOffset())
1341       return false;
1342
1343     if (Opcode == ARM::MOV_ga_dyn ||
1344         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1345         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1346         Opcode == ARM::t2MOV_ga_dyn ||
1347         Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel)
1348       // Ignore the PC labels.
1349       return MO0.getGlobal() == MO1.getGlobal();
1350
1351     const MachineFunction *MF = MI0->getParent()->getParent();
1352     const MachineConstantPool *MCP = MF->getConstantPool();
1353     int CPI0 = MO0.getIndex();
1354     int CPI1 = MO1.getIndex();
1355     const MachineConstantPoolEntry &MCPE0 = MCP->getConstants()[CPI0];
1356     const MachineConstantPoolEntry &MCPE1 = MCP->getConstants()[CPI1];
1357     bool isARMCP0 = MCPE0.isMachineConstantPoolEntry();
1358     bool isARMCP1 = MCPE1.isMachineConstantPoolEntry();
1359     if (isARMCP0 && isARMCP1) {
1360       ARMConstantPoolValue *ACPV0 =
1361         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE0.Val.MachineCPVal);
1362       ARMConstantPoolValue *ACPV1 =
1363         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE1.Val.MachineCPVal);
1364       return ACPV0->hasSameValue(ACPV1);
1365     } else if (!isARMCP0 && !isARMCP1) {
1366       return MCPE0.Val.ConstVal == MCPE1.Val.ConstVal;
1367     }
1368     return false;
1369   } else if (Opcode == ARM::PICLDR) {
1370     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1371       return false;
1372     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1373       return false;
1374
1375     unsigned Addr0 = MI0->getOperand(1).getReg();
1376     unsigned Addr1 = MI1->getOperand(1).getReg();
1377     if (Addr0 != Addr1) {
1378       if (!MRI ||
1379           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr0) ||
1380           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr1))
1381         return false;
1382
1383       // This assumes SSA form.
1384       MachineInstr *Def0 = MRI->getVRegDef(Addr0);
1385       MachineInstr *Def1 = MRI->getVRegDef(Addr1);
1386       // Check if the loaded value, e.g. a constantpool of a global address, are
1387       // the same.
1388       if (!produceSameValue(Def0, Def1, MRI))
1389         return false;
1390     }
1391
1392     for (unsigned i = 3, e = MI0->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1393       // %vreg12<def> = PICLDR %vreg11, 0, pred:14, pred:%noreg
1394       const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(i);
1395       const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(i);
1396       if (!MO0.isIdenticalTo(MO1))
1397         return false;
1398     }
1399     return true;
1400   }
1401
1402   return MI0->isIdenticalTo(MI1, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
1403 }
1404
1405 /// areLoadsFromSameBasePtr - This is used by the pre-regalloc scheduler to
1406 /// determine if two loads are loading from the same base address. It should
1407 /// only return true if the base pointers are the same and the only differences
1408 /// between the two addresses is the offset. It also returns the offsets by
1409 /// reference.
1410 ///
1411 /// FIXME: remove this in favor of the MachineInstr interface once pre-RA-sched
1412 /// is permanently disabled.
1413 bool ARMBaseInstrInfo::areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1414                                                int64_t &Offset1,
1415                                                int64_t &Offset2) const {
1416   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1417   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1418
1419   if (!Load1->isMachineOpcode() || !Load2->isMachineOpcode())
1420     return false;
1421
1422   switch (Load1->getMachineOpcode()) {
1423   default:
1424     return false;
1425   case ARM::LDRi12:
1426   case ARM::LDRBi12:
1427   case ARM::LDRD:
1428   case ARM::LDRH:
1429   case ARM::LDRSB:
1430   case ARM::LDRSH:
1431   case ARM::VLDRD:
1432   case ARM::VLDRS:
1433   case ARM::t2LDRi8:
1434   case ARM::t2LDRBi8:
1435   case ARM::t2LDRDi8:
1436   case ARM::t2LDRSHi8:
1437   case ARM::t2LDRi12:
1438   case ARM::t2LDRBi12:
1439   case ARM::t2LDRSHi12:
1440     break;
1441   }
1442
1443   switch (Load2->getMachineOpcode()) {
1444   default:
1445     return false;
1446   case ARM::LDRi12:
1447   case ARM::LDRBi12:
1448   case ARM::LDRD:
1449   case ARM::LDRH:
1450   case ARM::LDRSB:
1451   case ARM::LDRSH:
1452   case ARM::VLDRD:
1453   case ARM::VLDRS:
1454   case ARM::t2LDRi8:
1455   case ARM::t2LDRBi8:
1456   case ARM::t2LDRSHi8:
1457   case ARM::t2LDRi12:
1458   case ARM::t2LDRBi12:
1459   case ARM::t2LDRSHi12:
1460     break;
1461   }
1462
1463   // Check if base addresses and chain operands match.
1464   if (Load1->getOperand(0) != Load2->getOperand(0) ||
1465       Load1->getOperand(4) != Load2->getOperand(4))
1466     return false;
1467
1468   // Index should be Reg0.
1469   if (Load1->getOperand(3) != Load2->getOperand(3))
1470     return false;
1471
1472   // Determine the offsets.
1473   if (isa<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1)) &&
1474       isa<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))) {
1475     Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1))->getSExtValue();
1476     Offset2 = cast<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))->getSExtValue();
1477     return true;
1478   }
1479
1480   return false;
1481 }
1482
1483 /// shouldScheduleLoadsNear - This is a used by the pre-regalloc scheduler to
1484 /// determine (in conjunction with areLoadsFromSameBasePtr) if two loads should
1485 /// be scheduled togther. On some targets if two loads are loading from
1486 /// addresses in the same cache line, it's better if they are scheduled
1487 /// together. This function takes two integers that represent the load offsets
1488 /// from the common base address. It returns true if it decides it's desirable
1489 /// to schedule the two loads together. "NumLoads" is the number of loads that
1490 /// have already been scheduled after Load1.
1491 ///
1492 /// FIXME: remove this in favor of the MachineInstr interface once pre-RA-sched
1493 /// is permanently disabled.
1494 bool ARMBaseInstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1495                                                int64_t Offset1, int64_t Offset2,
1496                                                unsigned NumLoads) const {
1497   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1498   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1499
1500   assert(Offset2 > Offset1);
1501
1502   if ((Offset2 - Offset1) / 8 > 64)
1503     return false;
1504
1505   // Check if the machine opcodes are different. If they are different
1506   // then we consider them to not be of the same base address,
1507   // EXCEPT in the case of Thumb2 byte loads where one is LDRBi8 and the other LDRBi12.
1508   // In this case, they are considered to be the same because they are different
1509   // encoding forms of the same basic instruction.
1510   if ((Load1->getMachineOpcode() != Load2->getMachineOpcode()) &&
1511       !((Load1->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi8 &&
1512          Load2->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi12) ||
1513         (Load1->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi12 &&
1514          Load2->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi8)))
1515     return false;  // FIXME: overly conservative?
1516
1517   // Four loads in a row should be sufficient.
1518   if (NumLoads >= 3)
1519     return false;
1520
1521   return true;
1522 }
1523
1524 bool ARMBaseInstrInfo::isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
1525                                             const MachineBasicBlock *MBB,
1526                                             const MachineFunction &MF) const {
1527   // Debug info is never a scheduling boundary. It's necessary to be explicit
1528   // due to the special treatment of IT instructions below, otherwise a
1529   // dbg_value followed by an IT will result in the IT instruction being
1530   // considered a scheduling hazard, which is wrong. It should be the actual
1531   // instruction preceding the dbg_value instruction(s), just like it is
1532   // when debug info is not present.
1533   if (MI->isDebugValue())
1534     return false;
1535
1536   // Terminators and labels can't be scheduled around.
1537   if (MI->isTerminator() || MI->isLabel())
1538     return true;
1539
1540   // Treat the start of the IT block as a scheduling boundary, but schedule
1541   // t2IT along with all instructions following it.
1542   // FIXME: This is a big hammer. But the alternative is to add all potential
1543   // true and anti dependencies to IT block instructions as implicit operands
1544   // to the t2IT instruction. The added compile time and complexity does not
1545   // seem worth it.
1546   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI;
1547   // Make sure to skip any dbg_value instructions
1548   while (++I != MBB->end() && I->isDebugValue())
1549     ;
1550   if (I != MBB->end() && I->getOpcode() == ARM::t2IT)
1551     return true;
1552
1553   // Don't attempt to schedule around any instruction that defines
1554   // a stack-oriented pointer, as it's unlikely to be profitable. This
1555   // saves compile time, because it doesn't require every single
1556   // stack slot reference to depend on the instruction that does the
1557   // modification.
1558   // Calls don't actually change the stack pointer, even if they have imp-defs.
1559   // No ARM calling conventions change the stack pointer. (X86 calling
1560   // conventions sometimes do).
1561   if (!MI->isCall() && MI->definesRegister(ARM::SP))
1562     return true;
1563
1564   return false;
1565 }
1566
1567 bool ARMBaseInstrInfo::
1568 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
1569                     unsigned NumCycles, unsigned ExtraPredCycles,
1570                     const BranchProbability &Probability) const {
1571   if (!NumCycles)
1572     return false;
1573
1574   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1575   unsigned UnpredCost = Probability.getNumerator() * NumCycles;
1576   UnpredCost /= Probability.getDenominator();
1577   UnpredCost += 1; // The branch itself
1578   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() / 10;
1579
1580   return (NumCycles + ExtraPredCycles) <= UnpredCost;
1581 }
1582
1583 bool ARMBaseInstrInfo::
1584 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
1585                     unsigned TCycles, unsigned TExtra,
1586                     MachineBasicBlock &FMBB,
1587                     unsigned FCycles, unsigned FExtra,
1588                     const BranchProbability &Probability) const {
1589   if (!TCycles || !FCycles)
1590     return false;
1591
1592   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1593   unsigned TUnpredCost = Probability.getNumerator() * TCycles;
1594   TUnpredCost /= Probability.getDenominator();
1595
1596   uint32_t Comp = Probability.getDenominator() - Probability.getNumerator();
1597   unsigned FUnpredCost = Comp * FCycles;
1598   FUnpredCost /= Probability.getDenominator();
1599
1600   unsigned UnpredCost = TUnpredCost + FUnpredCost;
1601   UnpredCost += 1; // The branch itself
1602   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() / 10;
1603
1604   return (TCycles + FCycles + TExtra + FExtra) <= UnpredCost;
1605 }
1606
1607 bool
1608 ARMBaseInstrInfo::isProfitableToUnpredicate(MachineBasicBlock &TMBB,
1609                                             MachineBasicBlock &FMBB) const {
1610   // Reduce false anti-dependencies to let Swift's out-of-order execution
1611   // engine do its thing.
1612   return Subtarget.isSwift();
1613 }
1614
1615 /// getInstrPredicate - If instruction is predicated, returns its predicate
1616 /// condition, otherwise returns AL. It also returns the condition code
1617 /// register by reference.
1618 ARMCC::CondCodes
1619 llvm::getInstrPredicate(const MachineInstr *MI, unsigned &PredReg) {
1620   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
1621   if (PIdx == -1) {
1622     PredReg = 0;
1623     return ARMCC::AL;
1624   }
1625
1626   PredReg = MI->getOperand(PIdx+1).getReg();
1627   return (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(PIdx).getImm();
1628 }
1629
1630
1631 int llvm::getMatchingCondBranchOpcode(int Opc) {
1632   if (Opc == ARM::B)
1633     return ARM::Bcc;
1634   if (Opc == ARM::tB)
1635     return ARM::tBcc;
1636   if (Opc == ARM::t2B)
1637     return ARM::t2Bcc;
1638
1639   llvm_unreachable("Unknown unconditional branch opcode!");
1640 }
1641
1642 /// commuteInstruction - Handle commutable instructions.
1643 MachineInstr *
1644 ARMBaseInstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
1645   switch (MI->getOpcode()) {
1646   case ARM::MOVCCr:
1647   case ARM::t2MOVCCr: {
1648     // MOVCC can be commuted by inverting the condition.
1649     unsigned PredReg = 0;
1650     ARMCC::CondCodes CC = getInstrPredicate(MI, PredReg);
1651     // MOVCC AL can't be inverted. Shouldn't happen.
1652     if (CC == ARMCC::AL || PredReg != ARM::CPSR)
1653       return NULL;
1654     MI = TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
1655     if (!MI)
1656       return NULL;
1657     // After swapping the MOVCC operands, also invert the condition.
1658     MI->getOperand(MI->findFirstPredOperandIdx())
1659       .setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
1660     return MI;
1661   }
1662   }
1663   return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
1664 }
1665
1666 /// Identify instructions that can be folded into a MOVCC instruction, and
1667 /// return the defining instruction.
1668 static MachineInstr *canFoldIntoMOVCC(unsigned Reg,
1669                                       const MachineRegisterInfo &MRI,
1670                                       const TargetInstrInfo *TII) {
1671   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1672     return 0;
1673   if (!MRI.hasOneNonDBGUse(Reg))
1674     return 0;
1675   MachineInstr *MI = MRI.getVRegDef(Reg);
1676   if (!MI)
1677     return 0;
1678   // MI is folded into the MOVCC by predicating it.
1679   if (!MI->isPredicable())
1680     return 0;
1681   // Check if MI has any non-dead defs or physreg uses. This also detects
1682   // predicated instructions which will be reading CPSR.
1683   for (unsigned i = 1, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1684     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1685     // Reject frame index operands, PEI can't handle the predicated pseudos.
1686     if (MO.isFI() || MO.isCPI() || MO.isJTI())
1687       return 0;
1688     if (!MO.isReg())
1689       continue;
1690     // MI can't have any tied operands, that would conflict with predication.
1691     if (MO.isTied())
1692       return 0;
1693     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()))
1694       return 0;
1695     if (MO.isDef() && !MO.isDead())
1696       return 0;
1697   }
1698   bool DontMoveAcrossStores = true;
1699   if (!MI->isSafeToMove(TII, /* AliasAnalysis = */ 0, DontMoveAcrossStores))
1700     return 0;
1701   return MI;
1702 }
1703
1704 bool ARMBaseInstrInfo::analyzeSelect(const MachineInstr *MI,
1705                                      SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1706                                      unsigned &TrueOp, unsigned &FalseOp,
1707                                      bool &Optimizable) const {
1708   assert((MI->getOpcode() == ARM::MOVCCr || MI->getOpcode() == ARM::t2MOVCCr) &&
1709          "Unknown select instruction");
1710   // MOVCC operands:
1711   // 0: Def.
1712   // 1: True use.
1713   // 2: False use.
1714   // 3: Condition code.
1715   // 4: CPSR use.
1716   TrueOp = 1;
1717   FalseOp = 2;
1718   Cond.push_back(MI->getOperand(3));
1719   Cond.push_back(MI->getOperand(4));
1720   // We can always fold a def.
1721   Optimizable = true;
1722   return false;
1723 }
1724
1725 MachineInstr *ARMBaseInstrInfo::optimizeSelect(MachineInstr *MI,
1726                                                bool PreferFalse) const {
1727   assert((MI->getOpcode() == ARM::MOVCCr || MI->getOpcode() == ARM::t2MOVCCr) &&
1728          "Unknown select instruction");
1729   MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1730   MachineInstr *DefMI = canFoldIntoMOVCC(MI->getOperand(2).getReg(), MRI, this);
1731   bool Invert = !DefMI;
1732   if (!DefMI)
1733     DefMI = canFoldIntoMOVCC(MI->getOperand(1).getReg(), MRI, this);
1734   if (!DefMI)
1735     return 0;
1736
1737   // Find new register class to use.
1738   MachineOperand FalseReg = MI->getOperand(Invert ? 2 : 1);
1739   unsigned       DestReg  = MI->getOperand(0).getReg();
1740   const TargetRegisterClass *PreviousClass = MRI.getRegClass(FalseReg.getReg());
1741   if (!MRI.constrainRegClass(DestReg, PreviousClass))
1742     return 0;
1743
1744   // Create a new predicated version of DefMI.
1745   // Rfalse is the first use.
1746   MachineInstrBuilder NewMI = BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
1747                                       DefMI->getDesc(), DestReg);
1748
1749   // Copy all the DefMI operands, excluding its (null) predicate.
1750   const MCInstrDesc &DefDesc = DefMI->getDesc();
1751   for (unsigned i = 1, e = DefDesc.getNumOperands();
1752        i != e && !DefDesc.OpInfo[i].isPredicate(); ++i)
1753     NewMI.addOperand(DefMI->getOperand(i));
1754
1755   unsigned CondCode = MI->getOperand(3).getImm();
1756   if (Invert)
1757     NewMI.addImm(ARMCC::getOppositeCondition(ARMCC::CondCodes(CondCode)));
1758   else
1759     NewMI.addImm(CondCode);
1760   NewMI.addOperand(MI->getOperand(4));
1761
1762   // DefMI is not the -S version that sets CPSR, so add an optional %noreg.
1763   if (NewMI->hasOptionalDef())
1764     AddDefaultCC(NewMI);
1765
1766   // The output register value when the predicate is false is an implicit
1767   // register operand tied to the first def.
1768   // The tie makes the register allocator ensure the FalseReg is allocated the
1769   // same register as operand 0.
1770   FalseReg.setImplicit();
1771   NewMI.addOperand(FalseReg);
1772   NewMI->tieOperands(0, NewMI->getNumOperands() - 1);
1773
1774   // The caller will erase MI, but not DefMI.
1775   DefMI->eraseFromParent();
1776   return NewMI;
1777 }
1778
1779 /// Map pseudo instructions that imply an 'S' bit onto real opcodes. Whether the
1780 /// instruction is encoded with an 'S' bit is determined by the optional CPSR
1781 /// def operand.
1782 ///
1783 /// This will go away once we can teach tblgen how to set the optional CPSR def
1784 /// operand itself.
1785 struct AddSubFlagsOpcodePair {
1786   uint16_t PseudoOpc;
1787   uint16_t MachineOpc;
1788 };
1789
1790 static const AddSubFlagsOpcodePair AddSubFlagsOpcodeMap[] = {
1791   {ARM::ADDSri, ARM::ADDri},
1792   {ARM::ADDSrr, ARM::ADDrr},
1793   {ARM::ADDSrsi, ARM::ADDrsi},
1794   {ARM::ADDSrsr, ARM::ADDrsr},
1795
1796   {ARM::SUBSri, ARM::SUBri},
1797   {ARM::SUBSrr, ARM::SUBrr},
1798   {ARM::SUBSrsi, ARM::SUBrsi},
1799   {ARM::SUBSrsr, ARM::SUBrsr},
1800
1801   {ARM::RSBSri, ARM::RSBri},
1802   {ARM::RSBSrsi, ARM::RSBrsi},
1803   {ARM::RSBSrsr, ARM::RSBrsr},
1804
1805   {ARM::t2ADDSri, ARM::t2ADDri},
1806   {ARM::t2ADDSrr, ARM::t2ADDrr},
1807   {ARM::t2ADDSrs, ARM::t2ADDrs},
1808
1809   {ARM::t2SUBSri, ARM::t2SUBri},
1810   {ARM::t2SUBSrr, ARM::t2SUBrr},
1811   {ARM::t2SUBSrs, ARM::t2SUBrs},
1812
1813   {ARM::t2RSBSri, ARM::t2RSBri},
1814   {ARM::t2RSBSrs, ARM::t2RSBrs},
1815 };
1816
1817 unsigned llvm::convertAddSubFlagsOpcode(unsigned OldOpc) {
1818   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(AddSubFlagsOpcodeMap); i != e; ++i)
1819     if (OldOpc == AddSubFlagsOpcodeMap[i].PseudoOpc)
1820       return AddSubFlagsOpcodeMap[i].MachineOpc;
1821   return 0;
1822 }
1823
1824 void llvm::emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
1825                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
1826                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
1827                                ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
1828                                const ARMBaseInstrInfo &TII, unsigned MIFlags) {
1829   if (NumBytes == 0 && DestReg != BaseReg) {
1830     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::MOVr), DestReg)
1831       .addReg(BaseReg, RegState::Kill)
1832       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0)
1833       .setMIFlags(MIFlags);
1834     return;
1835   }
1836
1837   bool isSub = NumBytes < 0;
1838   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
1839
1840   while (NumBytes) {
1841     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
1842     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1843     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
1844
1845     // We will handle these bits from offset, clear them.
1846     NumBytes &= ~ThisVal;
1847
1848     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal) != -1 && "Bit extraction didn't work?");
1849
1850     // Build the new ADD / SUB.
1851     unsigned Opc = isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri;
1852     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
1853       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal)
1854       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0)
1855       .setMIFlags(MIFlags);
1856     BaseReg = DestReg;
1857   }
1858 }
1859
1860 bool llvm::tryFoldSPUpdateIntoPushPop(MachineFunction &MF,
1861                                       MachineInstr *MI,
1862                                       unsigned NumBytes) {
1863   // This optimisation potentially adds lots of load and store
1864   // micro-operations, it's only really a great benefit to code-size.
1865   if (!MF.getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::MinSize))
1866     return false;
1867
1868   // If only one register is pushed/popped, LLVM can use an LDR/STR
1869   // instead. We can't modify those so make sure we're dealing with an
1870   // instruction we understand.
1871   bool IsPop = isPopOpcode(MI->getOpcode());
1872   bool IsPush = isPushOpcode(MI->getOpcode());
1873   if (!IsPush && !IsPop)
1874     return false;
1875
1876   bool IsVFPPushPop = MI->getOpcode() == ARM::VSTMDDB_UPD ||
1877                       MI->getOpcode() == ARM::VLDMDIA_UPD;
1878   bool IsT1PushPop = MI->getOpcode() == ARM::tPUSH ||
1879                      MI->getOpcode() == ARM::tPOP ||
1880                      MI->getOpcode() == ARM::tPOP_RET;
1881
1882   assert((IsT1PushPop || (MI->getOperand(0).getReg() == ARM::SP &&
1883                           MI->getOperand(1).getReg() == ARM::SP)) &&
1884          "trying to fold sp update into non-sp-updating push/pop");
1885
1886   // The VFP push & pop act on D-registers, so we can only fold an adjustment
1887   // by a multiple of 8 bytes in correctly. Similarly rN is 4-bytes. Don't try
1888   // if this is violated.
1889   if (NumBytes % (IsVFPPushPop ? 8 : 4) != 0)
1890     return false;
1891
1892   // ARM and Thumb2 push/pop insts have explicit "sp, sp" operands (+
1893   // pred) so the list starts at 4. Thumb1 starts after the predicate.
1894   int RegListIdx = IsT1PushPop ? 2 : 4;
1895
1896   // Calculate the space we'll need in terms of registers.
1897   unsigned FirstReg = MI->getOperand(RegListIdx).getReg();
1898   unsigned RD0Reg, RegsNeeded;
1899   if (IsVFPPushPop) {
1900     RD0Reg = ARM::D0;
1901     RegsNeeded = NumBytes / 8;
1902   } else {
1903     RD0Reg = ARM::R0;
1904     RegsNeeded = NumBytes / 4;
1905   }
1906
1907   // We're going to have to strip all list operands off before
1908   // re-adding them since the order matters, so save the existing ones
1909   // for later.
1910   SmallVector<MachineOperand, 4> RegList;
1911   for (int i = MI->getNumOperands() - 1; i >= RegListIdx; --i)
1912     RegList.push_back(MI->getOperand(i));
1913
1914   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
1915   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getRegInfo().getTargetRegisterInfo();
1916   const MCPhysReg *CSRegs = TRI->getCalleeSavedRegs(&MF);
1917
1918   // Now try to find enough space in the reglist to allocate NumBytes.
1919   for (unsigned CurReg = FirstReg - 1; CurReg >= RD0Reg && RegsNeeded;
1920        --CurReg) {
1921     if (!IsPop) {
1922       // Pushing any register is completely harmless, mark the
1923       // register involved as undef since we don't care about it in
1924       // the slightest.
1925       RegList.push_back(MachineOperand::CreateReg(CurReg, false, false,
1926                                                   false, false, true));
1927       --RegsNeeded;
1928       continue;
1929     }
1930
1931     // However, we can only pop an extra register if it's not live. For
1932     // registers live within the function we might clobber a return value
1933     // register; the other way a register can be live here is if it's
1934     // callee-saved.
1935     if (isCalleeSavedRegister(CurReg, CSRegs) ||
1936         MBB->computeRegisterLiveness(TRI, CurReg, MI) !=
1937             MachineBasicBlock::LQR_Dead) {
1938       // VFP pops don't allow holes in the register list, so any skip is fatal
1939       // for our transformation. GPR pops do, so we should just keep looking.
1940       if (IsVFPPushPop)
1941         return false;
1942       else
1943         continue;
1944     }
1945
1946     // Mark the unimportant registers as <def,dead> in the POP.
1947     RegList.push_back(MachineOperand::CreateReg(CurReg, true, false, false,
1948                                                 true));
1949     --RegsNeeded;
1950   }
1951
1952   if (RegsNeeded > 0)
1953     return false;
1954
1955   // Finally we know we can profitably perform the optimisation so go
1956   // ahead: strip all existing registers off and add them back again
1957   // in the right order.
1958   for (int i = MI->getNumOperands() - 1; i >= RegListIdx; --i)
1959     MI->RemoveOperand(i);
1960
1961   // Add the complete list back in.
1962   MachineInstrBuilder MIB(MF, &*MI);
1963   for (int i = RegList.size() - 1; i >= 0; --i)
1964     MIB.addOperand(RegList[i]);
1965
1966   return true;
1967 }
1968
1969 bool llvm::rewriteARMFrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
1970                                 unsigned FrameReg, int &Offset,
1971                                 const ARMBaseInstrInfo &TII) {
1972   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
1973   const MCInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
1974   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1975   bool isSub = false;
1976
1977   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
1978   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
1979     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
1980
1981   if (Opcode == ARM::ADDri) {
1982     Offset += MI.getOperand(FrameRegIdx+1).getImm();
1983     if (Offset == 0) {
1984       // Turn it into a move.
1985       MI.setDesc(TII.get(ARM::MOVr));
1986       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1987       MI.RemoveOperand(FrameRegIdx+1);
1988       Offset = 0;
1989       return true;
1990     } else if (Offset < 0) {
1991       Offset = -Offset;
1992       isSub = true;
1993       MI.setDesc(TII.get(ARM::SUBri));
1994     }
1995
1996     // Common case: small offset, fits into instruction.
1997     if (ARM_AM::getSOImmVal(Offset) != -1) {
1998       // Replace the FrameIndex with sp / fp
1999       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2000       MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Offset);
2001       Offset = 0;
2002       return true;
2003     }
2004
2005     // Otherwise, pull as much of the immedidate into this ADDri/SUBri
2006     // as possible.
2007     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
2008     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
2009
2010     // We will handle these bits from offset, clear them.
2011     Offset &= ~ThisImmVal;
2012
2013     // Get the properly encoded SOImmVal field.
2014     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal) != -1 &&
2015            "Bit extraction didn't work?");
2016     MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(ThisImmVal);
2017  } else {
2018     unsigned ImmIdx = 0;
2019     int InstrOffs = 0;
2020     unsigned NumBits = 0;
2021     unsigned Scale = 1;
2022     switch (AddrMode) {
2023     case ARMII::AddrMode_i12: {
2024       ImmIdx = FrameRegIdx + 1;
2025       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
2026       NumBits = 12;
2027       break;
2028     }
2029     case ARMII::AddrMode2: {
2030       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
2031       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2032       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2033         InstrOffs *= -1;
2034       NumBits = 12;
2035       break;
2036     }
2037     case ARMII::AddrMode3: {
2038       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
2039       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2040       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2041         InstrOffs *= -1;
2042       NumBits = 8;
2043       break;
2044     }
2045     case ARMII::AddrMode4:
2046     case ARMII::AddrMode6:
2047       // Can't fold any offset even if it's zero.
2048       return false;
2049     case ARMII::AddrMode5: {
2050       ImmIdx = FrameRegIdx+1;
2051       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2052       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2053         InstrOffs *= -1;
2054       NumBits = 8;
2055       Scale = 4;
2056       break;
2057     }
2058     default:
2059       llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
2060     }
2061
2062     Offset += InstrOffs * Scale;
2063     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
2064     if (Offset < 0) {
2065       Offset = -Offset;
2066       isSub = true;
2067     }
2068
2069     // Attempt to fold address comp. if opcode has offset bits
2070     if (NumBits > 0) {
2071       // Common case: small offset, fits into instruction.
2072       MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
2073       int ImmedOffset = Offset / Scale;
2074       unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
2075       if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
2076         // Replace the FrameIndex with sp
2077         MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2078         // FIXME: When addrmode2 goes away, this will simplify (like the
2079         // T2 version), as the LDR.i12 versions don't need the encoding
2080         // tricks for the offset value.
2081         if (isSub) {
2082           if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
2083             ImmedOffset = -ImmedOffset;
2084           else
2085             ImmedOffset |= 1 << NumBits;
2086         }
2087         ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
2088         Offset = 0;
2089         return true;
2090       }
2091
2092       // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
2093       ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
2094       if (isSub) {
2095         if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
2096           ImmedOffset = -ImmedOffset;
2097         else
2098           ImmedOffset |= 1 << NumBits;
2099       }
2100       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
2101       Offset &= ~(Mask*Scale);
2102     }
2103   }
2104
2105   Offset = (isSub) ? -Offset : Offset;
2106   return Offset == 0;
2107 }
2108
2109 /// analyzeCompare - For a comparison instruction, return the source registers
2110 /// in SrcReg and SrcReg2 if having two register operands, and the value it
2111 /// compares against in CmpValue. Return true if the comparison instruction
2112 /// can be analyzed.
2113 bool ARMBaseInstrInfo::
2114 analyzeCompare(const MachineInstr *MI, unsigned &SrcReg, unsigned &SrcReg2,
2115                int &CmpMask, int &CmpValue) const {
2116   switch (MI->getOpcode()) {
2117   default: break;
2118   case ARM::CMPri:
2119   case ARM::t2CMPri:
2120     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2121     SrcReg2 = 0;
2122     CmpMask = ~0;
2123     CmpValue = MI->getOperand(1).getImm();
2124     return true;
2125   case ARM::CMPrr:
2126   case ARM::t2CMPrr:
2127     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2128     SrcReg2 = MI->getOperand(1).getReg();
2129     CmpMask = ~0;
2130     CmpValue = 0;
2131     return true;
2132   case ARM::TSTri:
2133   case ARM::t2TSTri:
2134     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2135     SrcReg2 = 0;
2136     CmpMask = MI->getOperand(1).getImm();
2137     CmpValue = 0;
2138     return true;
2139   }
2140
2141   return false;
2142 }
2143
2144 /// isSuitableForMask - Identify a suitable 'and' instruction that
2145 /// operates on the given source register and applies the same mask
2146 /// as a 'tst' instruction. Provide a limited look-through for copies.
2147 /// When successful, MI will hold the found instruction.
2148 static bool isSuitableForMask(MachineInstr *&MI, unsigned SrcReg,
2149                               int CmpMask, bool CommonUse) {
2150   switch (MI->getOpcode()) {
2151     case ARM::ANDri:
2152     case ARM::t2ANDri:
2153       if (CmpMask != MI->getOperand(2).getImm())
2154         return false;
2155       if (SrcReg == MI->getOperand(CommonUse ? 1 : 0).getReg())
2156         return true;
2157       break;
2158     case ARM::COPY: {
2159       // Walk down one instruction which is potentially an 'and'.
2160       const MachineInstr &Copy = *MI;
2161       MachineBasicBlock::iterator AND(
2162         llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)));
2163       if (AND == MI->getParent()->end()) return false;
2164       MI = AND;
2165       return isSuitableForMask(MI, Copy.getOperand(0).getReg(),
2166                                CmpMask, true);
2167     }
2168   }
2169
2170   return false;
2171 }
2172
2173 /// getSwappedCondition - assume the flags are set by MI(a,b), return
2174 /// the condition code if we modify the instructions such that flags are
2175 /// set by MI(b,a).
2176 inline static ARMCC::CondCodes getSwappedCondition(ARMCC::CondCodes CC) {
2177   switch (CC) {
2178   default: return ARMCC::AL;
2179   case ARMCC::EQ: return ARMCC::EQ;
2180   case ARMCC::NE: return ARMCC::NE;
2181   case ARMCC::HS: return ARMCC::LS;
2182   case ARMCC::LO: return ARMCC::HI;
2183   case ARMCC::HI: return ARMCC::LO;
2184   case ARMCC::LS: return ARMCC::HS;
2185   case ARMCC::GE: return ARMCC::LE;
2186   case ARMCC::LT: return ARMCC::GT;
2187   case ARMCC::GT: return ARMCC::LT;
2188   case ARMCC::LE: return ARMCC::GE;
2189   }
2190 }
2191
2192 /// isRedundantFlagInstr - check whether the first instruction, whose only
2193 /// purpose is to update flags, can be made redundant.
2194 /// CMPrr can be made redundant by SUBrr if the operands are the same.
2195 /// CMPri can be made redundant by SUBri if the operands are the same.
2196 /// This function can be extended later on.
2197 inline static bool isRedundantFlagInstr(MachineInstr *CmpI, unsigned SrcReg,
2198                                         unsigned SrcReg2, int ImmValue,
2199                                         MachineInstr *OI) {
2200   if ((CmpI->getOpcode() == ARM::CMPrr ||
2201        CmpI->getOpcode() == ARM::t2CMPrr) &&
2202       (OI->getOpcode() == ARM::SUBrr ||
2203        OI->getOpcode() == ARM::t2SUBrr) &&
2204       ((OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
2205         OI->getOperand(2).getReg() == SrcReg2) ||
2206        (OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
2207         OI->getOperand(2).getReg() == SrcReg)))
2208     return true;
2209
2210   if ((CmpI->getOpcode() == ARM::CMPri ||
2211        CmpI->getOpcode() == ARM::t2CMPri) &&
2212       (OI->getOpcode() == ARM::SUBri ||
2213        OI->getOpcode() == ARM::t2SUBri) &&
2214       OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
2215       OI->getOperand(2).getImm() == ImmValue)
2216     return true;
2217   return false;
2218 }
2219
2220 /// optimizeCompareInstr - Convert the instruction supplying the argument to the
2221 /// comparison into one that sets the zero bit in the flags register;
2222 /// Remove a redundant Compare instruction if an earlier instruction can set the
2223 /// flags in the same way as Compare.
2224 /// E.g. SUBrr(r1,r2) and CMPrr(r1,r2). We also handle the case where two
2225 /// operands are swapped: SUBrr(r1,r2) and CMPrr(r2,r1), by updating the
2226 /// condition code of instructions which use the flags.
2227 bool ARMBaseInstrInfo::
2228 optimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, unsigned SrcReg2,
2229                      int CmpMask, int CmpValue,
2230                      const MachineRegisterInfo *MRI) const {
2231   // Get the unique definition of SrcReg.
2232   MachineInstr *MI = MRI->getUniqueVRegDef(SrcReg);
2233   if (!MI) return false;
2234
2235   // Masked compares sometimes use the same register as the corresponding 'and'.
2236   if (CmpMask != ~0) {
2237     if (!isSuitableForMask(MI, SrcReg, CmpMask, false) || isPredicated(MI)) {
2238       MI = 0;
2239       for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI->use_begin(SrcReg),
2240            UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
2241         if (UI->getParent() != CmpInstr->getParent()) continue;
2242         MachineInstr *PotentialAND = &*UI;
2243         if (!isSuitableForMask(PotentialAND, SrcReg, CmpMask, true) ||
2244             isPredicated(PotentialAND))
2245           continue;
2246         MI = PotentialAND;
2247         break;
2248       }
2249       if (!MI) return false;
2250     }
2251   }
2252
2253   // Get ready to iterate backward from CmpInstr.
2254   MachineBasicBlock::iterator I = CmpInstr, E = MI,
2255                               B = CmpInstr->getParent()->begin();
2256
2257   // Early exit if CmpInstr is at the beginning of the BB.
2258   if (I == B) return false;
2259
2260   // There are two possible candidates which can be changed to set CPSR:
2261   // One is MI, the other is a SUB instruction.
2262   // For CMPrr(r1,r2), we are looking for SUB(r1,r2) or SUB(r2,r1).
2263   // For CMPri(r1, CmpValue), we are looking for SUBri(r1, CmpValue).
2264   MachineInstr *Sub = NULL;
2265   if (SrcReg2 != 0)
2266     // MI is not a candidate for CMPrr.
2267     MI = NULL;
2268   else if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent() || CmpValue != 0) {
2269     // Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the same
2270     // BB as the comparison.
2271     // For CMPri, we need to check Sub, thus we can't return here.
2272     if (CmpInstr->getOpcode() == ARM::CMPri ||
2273        CmpInstr->getOpcode() == ARM::t2CMPri)
2274       MI = NULL;
2275     else
2276       return false;
2277   }
2278
2279   // Check that CPSR isn't set between the comparison instruction and the one we
2280   // want to change. At the same time, search for Sub.
2281   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
2282   --I;
2283   for (; I != E; --I) {
2284     const MachineInstr &Instr = *I;
2285
2286     if (Instr.modifiesRegister(ARM::CPSR, TRI) ||
2287         Instr.readsRegister(ARM::CPSR, TRI))
2288       // This instruction modifies or uses CPSR after the one we want to
2289       // change. We can't do this transformation.
2290       return false;
2291
2292     // Check whether CmpInstr can be made redundant by the current instruction.
2293     if (isRedundantFlagInstr(CmpInstr, SrcReg, SrcReg2, CmpValue, &*I)) {
2294       Sub = &*I;
2295       break;
2296     }
2297
2298     if (I == B)
2299       // The 'and' is below the comparison instruction.
2300       return false;
2301   }
2302
2303   // Return false if no candidates exist.
2304   if (!MI && !Sub)
2305     return false;
2306
2307   // The single candidate is called MI.
2308   if (!MI) MI = Sub;
2309
2310   // We can't use a predicated instruction - it doesn't always write the flags.
2311   if (isPredicated(MI))
2312     return false;
2313
2314   switch (MI->getOpcode()) {
2315   default: break;
2316   case ARM::RSBrr:
2317   case ARM::RSBri:
2318   case ARM::RSCrr:
2319   case ARM::RSCri:
2320   case ARM::ADDrr:
2321   case ARM::ADDri:
2322   case ARM::ADCrr:
2323   case ARM::ADCri:
2324   case ARM::SUBrr:
2325   case ARM::SUBri:
2326   case ARM::SBCrr:
2327   case ARM::SBCri:
2328   case ARM::t2RSBri:
2329   case ARM::t2ADDrr:
2330   case ARM::t2ADDri:
2331   case ARM::t2ADCrr:
2332   case ARM::t2ADCri:
2333   case ARM::t2SUBrr:
2334   case ARM::t2SUBri:
2335   case ARM::t2SBCrr:
2336   case ARM::t2SBCri:
2337   case ARM::ANDrr:
2338   case ARM::ANDri:
2339   case ARM::t2ANDrr:
2340   case ARM::t2ANDri:
2341   case ARM::ORRrr:
2342   case ARM::ORRri:
2343   case ARM::t2ORRrr:
2344   case ARM::t2ORRri:
2345   case ARM::EORrr:
2346   case ARM::EORri:
2347   case ARM::t2EORrr:
2348   case ARM::t2EORri: {
2349     // Scan forward for the use of CPSR
2350     // When checking against MI: if it's a conditional code requires
2351     // checking of V bit, then this is not safe to do.
2352     // It is safe to remove CmpInstr if CPSR is redefined or killed.
2353     // If we are done with the basic block, we need to check whether CPSR is
2354     // live-out.
2355     SmallVector<std::pair<MachineOperand*, ARMCC::CondCodes>, 4>
2356         OperandsToUpdate;
2357     bool isSafe = false;
2358     I = CmpInstr;
2359     E = CmpInstr->getParent()->end();
2360     while (!isSafe && ++I != E) {
2361       const MachineInstr &Instr = *I;
2362       for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands();
2363            !isSafe && IO != EO; ++IO) {
2364         const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
2365         if (MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(ARM::CPSR)) {
2366           isSafe = true;
2367           break;
2368         }
2369         if (!MO.isReg() || MO.getReg() != ARM::CPSR)
2370           continue;
2371         if (MO.isDef()) {
2372           isSafe = true;
2373           break;
2374         }
2375         // Condition code is after the operand before CPSR except for VSELs.
2376         ARMCC::CondCodes CC;
2377         bool IsInstrVSel = true;
2378         switch (Instr.getOpcode()) {
2379         default:
2380           IsInstrVSel = false;
2381           CC = (ARMCC::CondCodes)Instr.getOperand(IO - 1).getImm();
2382           break;
2383         case ARM::VSELEQD:
2384         case ARM::VSELEQS:
2385           CC = ARMCC::EQ;
2386           break;
2387         case ARM::VSELGTD:
2388         case ARM::VSELGTS:
2389           CC = ARMCC::GT;
2390           break;
2391         case ARM::VSELGED:
2392         case ARM::VSELGES:
2393           CC = ARMCC::GE;
2394           break;
2395         case ARM::VSELVSS:
2396         case ARM::VSELVSD:
2397           CC = ARMCC::VS;
2398           break;
2399         }
2400
2401         if (Sub) {
2402           ARMCC::CondCodes NewCC = getSwappedCondition(CC);
2403           if (NewCC == ARMCC::AL)
2404             return false;
2405           // If we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code based
2406           // on CMP needs to be updated to be based on SUB.
2407           // Push the condition code operands to OperandsToUpdate.
2408           // If it is safe to remove CmpInstr, the condition code of these
2409           // operands will be modified.
2410           if (SrcReg2 != 0 && Sub->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
2411               Sub->getOperand(2).getReg() == SrcReg) {
2412             // VSel doesn't support condition code update.
2413             if (IsInstrVSel)
2414               return false;
2415             OperandsToUpdate.push_back(
2416                 std::make_pair(&((*I).getOperand(IO - 1)), NewCC));
2417           }
2418         } else
2419           switch (CC) {
2420           default:
2421             // CPSR can be used multiple times, we should continue.
2422             break;
2423           case ARMCC::VS:
2424           case ARMCC::VC:
2425           case ARMCC::GE:
2426           case ARMCC::LT:
2427           case ARMCC::GT:
2428           case ARMCC::LE:
2429             return false;
2430           }
2431       }
2432     }
2433
2434     // If CPSR is not killed nor re-defined, we should check whether it is
2435     // live-out. If it is live-out, do not optimize.
2436     if (!isSafe) {
2437       MachineBasicBlock *MBB = CmpInstr->getParent();
2438       for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
2439                SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI)
2440         if ((*SI)->isLiveIn(ARM::CPSR))
2441           return false;
2442     }
2443
2444     // Toggle the optional operand to CPSR.
2445     MI->getOperand(5).setReg(ARM::CPSR);
2446     MI->getOperand(5).setIsDef(true);
2447     assert(!isPredicated(MI) && "Can't use flags from predicated instruction");
2448     CmpInstr->eraseFromParent();
2449
2450     // Modify the condition code of operands in OperandsToUpdate.
2451     // Since we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code needs to
2452     // be changed from r2 > r1 to r1 < r2, from r2 < r1 to r1 > r2, etc.
2453     for (unsigned i = 0, e = OperandsToUpdate.size(); i < e; i++)
2454       OperandsToUpdate[i].first->setImm(OperandsToUpdate[i].second);
2455     return true;
2456   }
2457   }
2458
2459   return false;
2460 }
2461
2462 bool ARMBaseInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI,
2463                                      MachineInstr *DefMI, unsigned Reg,
2464                                      MachineRegisterInfo *MRI) const {
2465   // Fold large immediates into add, sub, or, xor.
2466   unsigned DefOpc = DefMI->getOpcode();
2467   if (DefOpc != ARM::t2MOVi32imm && DefOpc != ARM::MOVi32imm)
2468     return false;
2469   if (!DefMI->getOperand(1).isImm())
2470     // Could be t2MOVi32imm <ga:xx>
2471     return false;
2472
2473   if (!MRI->hasOneNonDBGUse(Reg))
2474     return false;
2475
2476   const MCInstrDesc &DefMCID = DefMI->getDesc();
2477   if (DefMCID.hasOptionalDef()) {
2478     unsigned NumOps = DefMCID.getNumOperands();
2479     const MachineOperand &MO = DefMI->getOperand(NumOps-1);
2480     if (MO.getReg() == ARM::CPSR && !MO.isDead())
2481       // If DefMI defines CPSR and it is not dead, it's obviously not safe
2482       // to delete DefMI.
2483       return false;
2484   }
2485
2486   const MCInstrDesc &UseMCID = UseMI->getDesc();
2487   if (UseMCID.hasOptionalDef()) {
2488     unsigned NumOps = UseMCID.getNumOperands();
2489     if (UseMI->getOperand(NumOps-1).getReg() == ARM::CPSR)
2490       // If the instruction sets the flag, do not attempt this optimization
2491       // since it may change the semantics of the code.
2492       return false;
2493   }
2494
2495   unsigned UseOpc = UseMI->getOpcode();
2496   unsigned NewUseOpc = 0;
2497   uint32_t ImmVal = (uint32_t)DefMI->getOperand(1).getImm();
2498   uint32_t SOImmValV1 = 0, SOImmValV2 = 0;
2499   bool Commute = false;
2500   switch (UseOpc) {
2501   default: return false;
2502   case ARM::SUBrr:
2503   case ARM::ADDrr:
2504   case ARM::ORRrr:
2505   case ARM::EORrr:
2506   case ARM::t2SUBrr:
2507   case ARM::t2ADDrr:
2508   case ARM::t2ORRrr:
2509   case ARM::t2EORrr: {
2510     Commute = UseMI->getOperand(2).getReg() != Reg;
2511     switch (UseOpc) {
2512     default: break;
2513     case ARM::SUBrr: {
2514       if (Commute)
2515         return false;
2516       ImmVal = -ImmVal;
2517       NewUseOpc = ARM::SUBri;
2518       // Fallthrough
2519     }
2520     case ARM::ADDrr:
2521     case ARM::ORRrr:
2522     case ARM::EORrr: {
2523       if (!ARM_AM::isSOImmTwoPartVal(ImmVal))
2524         return false;
2525       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartFirst(ImmVal);
2526       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartSecond(ImmVal);
2527       switch (UseOpc) {
2528       default: break;
2529       case ARM::ADDrr: NewUseOpc = ARM::ADDri; break;
2530       case ARM::ORRrr: NewUseOpc = ARM::ORRri; break;
2531       case ARM::EORrr: NewUseOpc = ARM::EORri; break;
2532       }
2533       break;
2534     }
2535     case ARM::t2SUBrr: {
2536       if (Commute)
2537         return false;
2538       ImmVal = -ImmVal;
2539       NewUseOpc = ARM::t2SUBri;
2540       // Fallthrough
2541     }
2542     case ARM::t2ADDrr:
2543     case ARM::t2ORRrr:
2544     case ARM::t2EORrr: {
2545       if (!ARM_AM::isT2SOImmTwoPartVal(ImmVal))
2546         return false;
2547       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartFirst(ImmVal);
2548       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartSecond(ImmVal);
2549       switch (UseOpc) {
2550       default: break;
2551       case ARM::t2ADDrr: NewUseOpc = ARM::t2ADDri; break;
2552       case ARM::t2ORRrr: NewUseOpc = ARM::t2ORRri; break;
2553       case ARM::t2EORrr: NewUseOpc = ARM::t2EORri; break;
2554       }
2555       break;
2556     }
2557     }
2558   }
2559   }
2560
2561   unsigned OpIdx = Commute ? 2 : 1;
2562   unsigned Reg1 = UseMI->getOperand(OpIdx).getReg();
2563   bool isKill = UseMI->getOperand(OpIdx).isKill();
2564   unsigned NewReg = MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(Reg));
2565   AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(*UseMI->getParent(),
2566                                       UseMI, UseMI->getDebugLoc(),
2567                                       get(NewUseOpc), NewReg)
2568                               .addReg(Reg1, getKillRegState(isKill))
2569                               .addImm(SOImmValV1)));
2570   UseMI->setDesc(get(NewUseOpc));
2571   UseMI->getOperand(1).setReg(NewReg);
2572   UseMI->getOperand(1).setIsKill();
2573   UseMI->getOperand(2).ChangeToImmediate(SOImmValV2);
2574   DefMI->eraseFromParent();
2575   return true;
2576 }
2577
2578 static unsigned getNumMicroOpsSwiftLdSt(const InstrItineraryData *ItinData,
2579                                         const MachineInstr *MI) {
2580   switch (MI->getOpcode()) {
2581   default: {
2582     const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
2583     int UOps = ItinData->getNumMicroOps(Desc.getSchedClass());
2584     assert(UOps >= 0 && "bad # UOps");
2585     return UOps;
2586   }
2587
2588   case ARM::LDRrs:
2589   case ARM::LDRBrs:
2590   case ARM::STRrs:
2591   case ARM::STRBrs: {
2592     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
2593     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2594     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2595     if (!isSub &&
2596         (ShImm == 0 ||
2597          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2598           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2599       return 1;
2600     return 2;
2601   }
2602
2603   case ARM::LDRH:
2604   case ARM::STRH: {
2605     if (!MI->getOperand(2).getReg())
2606       return 1;
2607
2608     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
2609     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2610     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2611     if (!isSub &&
2612         (ShImm == 0 ||
2613          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2614           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2615       return 1;
2616     return 2;
2617   }
2618
2619   case ARM::LDRSB:
2620   case ARM::LDRSH:
2621     return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(3).getImm()) == ARM_AM::sub) ? 3:2;
2622
2623   case ARM::LDRSB_POST:
2624   case ARM::LDRSH_POST: {
2625     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2626     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2627     return (Rt == Rm) ? 4 : 3;
2628   }
2629
2630   case ARM::LDR_PRE_REG:
2631   case ARM::LDRB_PRE_REG: {
2632     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2633     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2634     if (Rt == Rm)
2635       return 3;
2636     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2637     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2638     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2639     if (!isSub &&
2640         (ShImm == 0 ||
2641          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2642           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2643       return 2;
2644     return 3;
2645   }
2646
2647   case ARM::STR_PRE_REG:
2648   case ARM::STRB_PRE_REG: {
2649     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2650     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2651     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2652     if (!isSub &&
2653         (ShImm == 0 ||
2654          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2655           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2656       return 2;
2657     return 3;
2658   }
2659
2660   case ARM::LDRH_PRE:
2661   case ARM::STRH_PRE: {
2662     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2663     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2664     if (!Rm)
2665       return 2;
2666     if (Rt == Rm)
2667       return 3;
2668     return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub)
2669       ? 3 : 2;
2670   }
2671
2672   case ARM::LDR_POST_REG:
2673   case ARM::LDRB_POST_REG:
2674   case ARM::LDRH_POST: {
2675     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2676     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2677     return (Rt == Rm) ? 3 : 2;
2678   }
2679
2680   case ARM::LDR_PRE_IMM:
2681   case ARM::LDRB_PRE_IMM:
2682   case ARM::LDR_POST_IMM:
2683   case ARM::LDRB_POST_IMM:
2684   case ARM::STRB_POST_IMM:
2685   case ARM::STRB_POST_REG:
2686   case ARM::STRB_PRE_IMM:
2687   case ARM::STRH_POST:
2688   case ARM::STR_POST_IMM:
2689   case ARM::STR_POST_REG:
2690   case ARM::STR_PRE_IMM:
2691     return 2;
2692
2693   case ARM::LDRSB_PRE:
2694   case ARM::LDRSH_PRE: {
2695     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2696     if (Rm == 0)
2697       return 3;
2698     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2699     if (Rt == Rm)
2700       return 4;
2701     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2702     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2703     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2704     if (!isSub &&
2705         (ShImm == 0 ||
2706          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2707           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2708       return 3;
2709     return 4;
2710   }
2711
2712   case ARM::LDRD: {
2713     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2714     unsigned Rn = MI->getOperand(2).getReg();
2715     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2716     if (Rm)
2717       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub) ?4:3;
2718     return (Rt == Rn) ? 3 : 2;
2719   }
2720
2721   case ARM::STRD: {
2722     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2723     if (Rm)
2724       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub) ?4:3;
2725     return 2;
2726   }
2727
2728   case ARM::LDRD_POST:
2729   case ARM::t2LDRD_POST:
2730     return 3;
2731
2732   case ARM::STRD_POST:
2733   case ARM::t2STRD_POST:
2734     return 4;
2735
2736   case ARM::LDRD_PRE: {
2737     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2738     unsigned Rn = MI->getOperand(3).getReg();
2739     unsigned Rm = MI->getOperand(4).getReg();
2740     if (Rm)
2741       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(5).getImm()) == ARM_AM::sub) ?5:4;
2742     return (Rt == Rn) ? 4 : 3;
2743   }
2744
2745   case ARM::t2LDRD_PRE: {
2746     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2747     unsigned Rn = MI->getOperand(3).getReg();
2748     return (Rt == Rn) ? 4 : 3;
2749   }
2750
2751   case ARM::STRD_PRE: {
2752     unsigned Rm = MI->getOperand(4).getReg();
2753     if (Rm)
2754       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(5).getImm()) == ARM_AM::sub) ?5:4;
2755     return 3;
2756   }
2757
2758   case ARM::t2STRD_PRE:
2759     return 3;
2760
2761   case ARM::t2LDR_POST:
2762   case ARM::t2LDRB_POST:
2763   case ARM::t2LDRB_PRE:
2764   case ARM::t2LDRSBi12:
2765   case ARM::t2LDRSBi8:
2766   case ARM::t2LDRSBpci:
2767   case ARM::t2LDRSBs:
2768   case ARM::t2LDRH_POST:
2769   case ARM::t2LDRH_PRE:
2770   case ARM::t2LDRSBT:
2771   case ARM::t2LDRSB_POST:
2772   case ARM::t2LDRSB_PRE:
2773   case ARM::t2LDRSH_POST:
2774   case ARM::t2LDRSH_PRE:
2775   case ARM::t2LDRSHi12:
2776   case ARM::t2LDRSHi8:
2777   case ARM::t2LDRSHpci:
2778   case ARM::t2LDRSHs:
2779     return 2;
2780
2781   case ARM::t2LDRDi8: {
2782     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2783     unsigned Rn = MI->getOperand(2).getReg();
2784     return (Rt == Rn) ? 3 : 2;
2785   }
2786
2787   case ARM::t2STRB_POST:
2788   case ARM::t2STRB_PRE:
2789   case ARM::t2STRBs:
2790   case ARM::t2STRDi8:
2791   case ARM::t2STRH_POST:
2792   case ARM::t2STRH_PRE:
2793   case ARM::t2STRHs:
2794   case ARM::t2STR_POST:
2795   case ARM::t2STR_PRE:
2796   case ARM::t2STRs:
2797     return 2;
2798   }
2799 }
2800
2801 // Return the number of 32-bit words loaded by LDM or stored by STM. If this
2802 // can't be easily determined return 0 (missing MachineMemOperand).
2803 //
2804 // FIXME: The current MachineInstr design does not support relying on machine
2805 // mem operands to determine the width of a memory access. Instead, we expect
2806 // the target to provide this information based on the instruction opcode and
2807 // operands. However, using MachineMemOperand is a the best solution now for
2808 // two reasons:
2809 //
2810 // 1) getNumMicroOps tries to infer LDM memory width from the total number of MI
2811 // operands. This is much more dangerous than using the MachineMemOperand
2812 // sizes because CodeGen passes can insert/remove optional machine operands. In
2813 // fact, it's totally incorrect for preRA passes and appears to be wrong for
2814 // postRA passes as well.
2815 //
2816 // 2) getNumLDMAddresses is only used by the scheduling machine model and any
2817 // machine model that calls this should handle the unknown (zero size) case.
2818 //
2819 // Long term, we should require a target hook that verifies MachineMemOperand
2820 // sizes during MC lowering. That target hook should be local to MC lowering
2821 // because we can't ensure that it is aware of other MI forms. Doing this will
2822 // ensure that MachineMemOperands are correctly propagated through all passes.
2823 unsigned ARMBaseInstrInfo::getNumLDMAddresses(const MachineInstr *MI) const {
2824   unsigned Size = 0;
2825   for (MachineInstr::mmo_iterator I = MI->memoperands_begin(),
2826          E = MI->memoperands_end(); I != E; ++I) {
2827     Size += (*I)->getSize();
2828   }
2829   return Size / 4;
2830 }
2831
2832 unsigned
2833 ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const InstrItineraryData *ItinData,
2834                                  const MachineInstr *MI) const {
2835   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2836     return 1;
2837
2838   const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
2839   unsigned Class = Desc.getSchedClass();
2840   int ItinUOps = ItinData->getNumMicroOps(Class);
2841   if (ItinUOps >= 0) {
2842     if (Subtarget.isSwift() && (Desc.mayLoad() || Desc.mayStore()))
2843       return getNumMicroOpsSwiftLdSt(ItinData, MI);
2844
2845     return ItinUOps;
2846   }
2847
2848   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2849   switch (Opc) {
2850   default:
2851     llvm_unreachable("Unexpected multi-uops instruction!");
2852   case ARM::VLDMQIA:
2853   case ARM::VSTMQIA:
2854     return 2;
2855
2856   // The number of uOps for load / store multiple are determined by the number
2857   // registers.
2858   //
2859   // On Cortex-A8, each pair of register loads / stores can be scheduled on the
2860   // same cycle. The scheduling for the first load / store must be done
2861   // separately by assuming the address is not 64-bit aligned.
2862   //
2863   // On Cortex-A9, the formula is simply (#reg / 2) + (#reg % 2). If the address
2864   // is not 64-bit aligned, then AGU would take an extra cycle.  For VFP / NEON
2865   // load / store multiple, the formula is (#reg / 2) + (#reg % 2) + 1.
2866   case ARM::VLDMDIA:
2867   case ARM::VLDMDIA_UPD:
2868   case ARM::VLDMDDB_UPD:
2869   case ARM::VLDMSIA:
2870   case ARM::VLDMSIA_UPD:
2871   case ARM::VLDMSDB_UPD:
2872   case ARM::VSTMDIA:
2873   case ARM::VSTMDIA_UPD:
2874   case ARM::VSTMDDB_UPD:
2875   case ARM::VSTMSIA:
2876   case ARM::VSTMSIA_UPD:
2877   case ARM::VSTMSDB_UPD: {
2878     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands();
2879     return (NumRegs / 2) + (NumRegs % 2) + 1;
2880   }
2881
2882   case ARM::LDMIA_RET:
2883   case ARM::LDMIA:
2884   case ARM::LDMDA:
2885   case ARM::LDMDB:
2886   case ARM::LDMIB:
2887   case ARM::LDMIA_UPD:
2888   case ARM::LDMDA_UPD:
2889   case ARM::LDMDB_UPD:
2890   case ARM::LDMIB_UPD:
2891   case ARM::STMIA:
2892   case ARM::STMDA:
2893   case ARM::STMDB:
2894   case ARM::STMIB:
2895   case ARM::STMIA_UPD:
2896   case ARM::STMDA_UPD:
2897   case ARM::STMDB_UPD:
2898   case ARM::STMIB_UPD:
2899   case ARM::tLDMIA:
2900   case ARM::tLDMIA_UPD:
2901   case ARM::tSTMIA_UPD:
2902   case ARM::tPOP_RET:
2903   case ARM::tPOP:
2904   case ARM::tPUSH:
2905   case ARM::t2LDMIA_RET:
2906   case ARM::t2LDMIA:
2907   case ARM::t2LDMDB:
2908   case ARM::t2LDMIA_UPD:
2909   case ARM::t2LDMDB_UPD:
2910   case ARM::t2STMIA:
2911   case ARM::t2STMDB:
2912   case ARM::t2STMIA_UPD:
2913   case ARM::t2STMDB_UPD: {
2914     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands() + 1;
2915     if (Subtarget.isSwift()) {
2916       int UOps = 1 + NumRegs;  // One for address computation, one for each ld / st.
2917       switch (Opc) {
2918       default: break;
2919       case ARM::VLDMDIA_UPD:
2920       case ARM::VLDMDDB_UPD:
2921       case ARM::VLDMSIA_UPD:
2922       case ARM::VLDMSDB_UPD:
2923       case ARM::VSTMDIA_UPD:
2924       case ARM::VSTMDDB_UPD:
2925       case ARM::VSTMSIA_UPD:
2926       case ARM::VSTMSDB_UPD:
2927       case ARM::LDMIA_UPD:
2928       case ARM::LDMDA_UPD:
2929       case ARM::LDMDB_UPD:
2930       case ARM::LDMIB_UPD:
2931       case ARM::STMIA_UPD:
2932       case ARM::STMDA_UPD:
2933       case ARM::STMDB_UPD:
2934       case ARM::STMIB_UPD:
2935       case ARM::tLDMIA_UPD:
2936       case ARM::tSTMIA_UPD:
2937       case ARM::t2LDMIA_UPD:
2938       case ARM::t2LDMDB_UPD:
2939       case ARM::t2STMIA_UPD:
2940       case ARM::t2STMDB_UPD:
2941         ++UOps; // One for base register writeback.
2942         break;
2943       case ARM::LDMIA_RET:
2944       case ARM::tPOP_RET:
2945       case ARM::t2LDMIA_RET:
2946         UOps += 2; // One for base reg wb, one for write to pc.
2947         break;
2948       }
2949       return UOps;
2950     } else if (Subtarget.isCortexA8()) {
2951       if (NumRegs < 4)
2952         return 2;
2953       // 4 registers would be issued: 2, 2.
2954       // 5 registers would be issued: 2, 2, 1.
2955       int A8UOps = (NumRegs / 2);
2956       if (NumRegs % 2)
2957         ++A8UOps;
2958       return A8UOps;
2959     } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
2960       int A9UOps = (NumRegs / 2);
2961       // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
2962       // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
2963       if ((NumRegs % 2) ||
2964           !MI->hasOneMemOperand() ||
2965           (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() < 8)
2966         ++A9UOps;
2967       return A9UOps;
2968     } else {
2969       // Assume the worst.
2970       return NumRegs;
2971     }
2972   }
2973   }
2974 }
2975
2976 int
2977 ARMBaseInstrInfo::getVLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
2978                                   const MCInstrDesc &DefMCID,
2979                                   unsigned DefClass,
2980                                   unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
2981   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
2982   if (RegNo <= 0)
2983     // Def is the address writeback.
2984     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
2985
2986   int DefCycle;
2987   if (Subtarget.isCortexA8()) {
2988     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
2989     DefCycle = RegNo / 2 + 1;
2990     if (RegNo % 2)
2991       ++DefCycle;
2992   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
2993     DefCycle = RegNo;
2994     bool isSLoad = false;
2995
2996     switch (DefMCID.getOpcode()) {
2997     default: break;
2998     case ARM::VLDMSIA:
2999     case ARM::VLDMSIA_UPD:
3000     case ARM::VLDMSDB_UPD:
3001       isSLoad = true;
3002       break;
3003     }
3004
3005     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
3006     // then it takes an extra cycle.
3007     if ((isSLoad && (RegNo % 2)) || DefAlign < 8)
3008       ++DefCycle;
3009   } else {
3010     // Assume the worst.
3011     DefCycle = RegNo + 2;
3012   }
3013
3014   return DefCycle;
3015 }
3016
3017 int
3018 ARMBaseInstrInfo::getLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3019                                  const MCInstrDesc &DefMCID,
3020                                  unsigned DefClass,
3021                                  unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
3022   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
3023   if (RegNo <= 0)
3024     // Def is the address writeback.
3025     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3026
3027   int DefCycle;
3028   if (Subtarget.isCortexA8()) {
3029     // 4 registers would be issued: 1, 2, 1.
3030     // 5 registers would be issued: 1, 2, 2.
3031     DefCycle = RegNo / 2;
3032     if (DefCycle < 1)
3033       DefCycle = 1;
3034     // Result latency is issue cycle + 2: E2.
3035     DefCycle += 2;
3036   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3037     DefCycle = (RegNo / 2);
3038     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
3039     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
3040     if ((RegNo % 2) || DefAlign < 8)
3041       ++DefCycle;
3042     // Result latency is AGU cycles + 2.
3043     DefCycle += 2;
3044   } else {
3045     // Assume the worst.
3046     DefCycle = RegNo + 2;
3047   }
3048
3049   return DefCycle;
3050 }
3051
3052 int
3053 ARMBaseInstrInfo::getVSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3054                                   const MCInstrDesc &UseMCID,
3055                                   unsigned UseClass,
3056                                   unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3057   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
3058   if (RegNo <= 0)
3059     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3060
3061   int UseCycle;
3062   if (Subtarget.isCortexA8()) {
3063     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
3064     UseCycle = RegNo / 2 + 1;
3065     if (RegNo % 2)
3066       ++UseCycle;
3067   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3068     UseCycle = RegNo;
3069     bool isSStore = false;
3070
3071     switch (UseMCID.getOpcode()) {
3072     default: break;
3073     case ARM::VSTMSIA:
3074     case ARM::VSTMSIA_UPD:
3075     case ARM::VSTMSDB_UPD:
3076       isSStore = true;
3077       break;
3078     }
3079
3080     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
3081     // then it takes an extra cycle.
3082     if ((isSStore && (RegNo % 2)) || UseAlign < 8)
3083       ++UseCycle;
3084   } else {
3085     // Assume the worst.
3086     UseCycle = RegNo + 2;
3087   }
3088
3089   return UseCycle;
3090 }
3091
3092 int
3093 ARMBaseInstrInfo::getSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3094                                  const MCInstrDesc &UseMCID,
3095                                  unsigned UseClass,
3096                                  unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3097   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
3098   if (RegNo <= 0)
3099     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3100
3101   int UseCycle;
3102   if (Subtarget.isCortexA8()) {
3103     UseCycle = RegNo / 2;
3104     if (UseCycle < 2)
3105       UseCycle = 2;
3106     // Read in E3.
3107     UseCycle += 2;
3108   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3109     UseCycle = (RegNo / 2);
3110     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
3111     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
3112     if ((RegNo % 2) || UseAlign < 8)
3113       ++UseCycle;
3114   } else {
3115     // Assume the worst.
3116     UseCycle = 1;
3117   }
3118   return UseCycle;
3119 }
3120
3121 int
3122 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3123                                     const MCInstrDesc &DefMCID,
3124                                     unsigned DefIdx, unsigned DefAlign,
3125                                     const MCInstrDesc &UseMCID,
3126                                     unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3127   unsigned DefClass = DefMCID.getSchedClass();
3128   unsigned UseClass = UseMCID.getSchedClass();
3129
3130   if (DefIdx < DefMCID.getNumDefs() && UseIdx < UseMCID.getNumOperands())
3131     return ItinData->getOperandLatency(DefClass, DefIdx, UseClass, UseIdx);
3132
3133   // This may be a def / use of a variable_ops instruction, the operand
3134   // latency might be determinable dynamically. Let the target try to
3135   // figure it out.
3136   int DefCycle = -1;
3137   bool LdmBypass = false;
3138   switch (DefMCID.getOpcode()) {
3139   default:
3140     DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3141     break;
3142
3143   case ARM::VLDMDIA:
3144   case ARM::VLDMDIA_UPD:
3145   case ARM::VLDMDDB_UPD:
3146   case ARM::VLDMSIA:
3147   case ARM::VLDMSIA_UPD:
3148   case ARM::VLDMSDB_UPD:
3149     DefCycle = getVLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
3150     break;
3151
3152   case ARM::LDMIA_RET:
3153   case ARM::LDMIA:
3154   case ARM::LDMDA:
3155   case ARM::LDMDB:
3156   case ARM::LDMIB:
3157   case ARM::LDMIA_UPD:
3158   case ARM::LDMDA_UPD:
3159   case ARM::LDMDB_UPD:
3160   case ARM::LDMIB_UPD:
3161   case ARM::tLDMIA:
3162   case ARM::tLDMIA_UPD:
3163   case ARM::tPUSH:
3164   case ARM::t2LDMIA_RET:
3165   case ARM::t2LDMIA:
3166   case ARM::t2LDMDB:
3167   case ARM::t2LDMIA_UPD:
3168   case ARM::t2LDMDB_UPD:
3169     LdmBypass = 1;
3170     DefCycle = getLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
3171     break;
3172   }
3173
3174   if (DefCycle == -1)
3175     // We can't seem to determine the result latency of the def, assume it's 2.
3176     DefCycle = 2;
3177
3178   int UseCycle = -1;
3179   switch (UseMCID.getOpcode()) {
3180   default:
3181     UseCycle = ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3182     break;
3183
3184   case ARM::VSTMDIA:
3185   case ARM::VSTMDIA_UPD:
3186   case ARM::VSTMDDB_UPD:
3187   case ARM::VSTMSIA:
3188   case ARM::VSTMSIA_UPD:
3189   case ARM::VSTMSDB_UPD:
3190     UseCycle = getVSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
3191     break;
3192
3193   case ARM::STMIA:
3194   case ARM::STMDA:
3195   case ARM::STMDB:
3196   case ARM::STMIB:
3197   case ARM::STMIA_UPD:
3198   case ARM::STMDA_UPD:
3199   case ARM::STMDB_UPD:
3200   case ARM::STMIB_UPD:
3201   case ARM::tSTMIA_UPD:
3202   case ARM::tPOP_RET:
3203   case ARM::tPOP:
3204   case ARM::t2STMIA:
3205   case ARM::t2STMDB:
3206   case ARM::t2STMIA_UPD:
3207   case ARM::t2STMDB_UPD:
3208     UseCycle = getSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
3209     break;
3210   }
3211
3212   if (UseCycle == -1)
3213     // Assume it's read in the first stage.
3214     UseCycle = 1;
3215
3216   UseCycle = DefCycle - UseCycle + 1;
3217   if (UseCycle > 0) {
3218     if (LdmBypass) {
3219       // It's a variable_ops instruction so we can't use DefIdx here. Just use
3220       // first def operand.
3221       if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefMCID.getNumOperands()-1,
3222                                           UseClass, UseIdx))
3223         --UseCycle;
3224     } else if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefIdx,
3225                                                UseClass, UseIdx)) {
3226       --UseCycle;
3227     }
3228   }
3229
3230   return UseCycle;
3231 }
3232
3233 static const MachineInstr *getBundledDefMI(const TargetRegisterInfo *TRI,
3234                                            const MachineInstr *MI, unsigned Reg,
3235                                            unsigned &DefIdx, unsigned &Dist) {
3236   Dist = 0;
3237
3238   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI; ++I;
3239   MachineBasicBlock::const_instr_iterator II =
3240     llvm::prior(I.getInstrIterator());
3241   assert(II->isInsideBundle() && "Empty bundle?");
3242
3243   int Idx = -1;
3244   while (II->isInsideBundle()) {
3245     Idx = II->findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, true, TRI);
3246     if (Idx != -1)
3247       break;
3248     --II;
3249     ++Dist;
3250   }
3251
3252   assert(Idx != -1 && "Cannot find bundled definition!");
3253   DefIdx = Idx;
3254   return II;
3255 }
3256
3257 static const MachineInstr *getBundledUseMI(const TargetRegisterInfo *TRI,
3258                                            const MachineInstr *MI, unsigned Reg,
3259                                            unsigned &UseIdx, unsigned &Dist) {
3260   Dist = 0;
3261
3262   MachineBasicBlock::const_instr_iterator II = MI; ++II;
3263   assert(II->isInsideBundle() && "Empty bundle?");
3264   MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
3265
3266   // FIXME: This doesn't properly handle multiple uses.
3267   int Idx = -1;
3268   while (II != E && II->isInsideBundle()) {
3269     Idx = II->findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI);
3270     if (Idx != -1)
3271       break;
3272     if (II->getOpcode() != ARM::t2IT)
3273       ++Dist;
3274     ++II;
3275   }
3276
3277   if (Idx == -1) {
3278     Dist = 0;
3279     return 0;
3280   }
3281
3282   UseIdx = Idx;
3283   return II;
3284 }
3285
3286 /// Return the number of cycles to add to (or subtract from) the static
3287 /// itinerary based on the def opcode and alignment. The caller will ensure that
3288 /// adjusted latency is at least one cycle.
3289 static int adjustDefLatency(const ARMSubtarget &Subtarget,
3290                             const MachineInstr *DefMI,
3291                             const MCInstrDesc *DefMCID, unsigned DefAlign) {
3292   int Adjust = 0;
3293   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isLikeA9()) {
3294     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
3295     // variants are one cycle cheaper.
3296     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3297     default: break;
3298     case ARM::LDRrs:
3299     case ARM::LDRBrs: {
3300       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
3301       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3302       if (ShImm == 0 ||
3303           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3304         --Adjust;
3305       break;
3306     }
3307     case ARM::t2LDRs:
3308     case ARM::t2LDRBs:
3309     case ARM::t2LDRHs:
3310     case ARM::t2LDRSHs: {
3311       // Thumb2 mode: lsl only.
3312       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
3313       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
3314         --Adjust;
3315       break;
3316     }
3317     }
3318   } else if (Subtarget.isSwift()) {
3319     // FIXME: Properly handle all of the latency adjustments for address
3320     // writeback.
3321     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3322     default: break;
3323     case ARM::LDRrs:
3324     case ARM::LDRBrs: {
3325       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
3326       bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
3327       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3328       if (!isSub &&
3329           (ShImm == 0 ||
3330            ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
3331             ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
3332         Adjust -= 2;
3333       else if (!isSub &&
3334                ShImm == 1 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsr)
3335         --Adjust;
3336       break;
3337     }
3338     case ARM::t2LDRs:
3339     case ARM::t2LDRBs:
3340     case ARM::t2LDRHs:
3341     case ARM::t2LDRSHs: {
3342       // Thumb2 mode: lsl only.
3343       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
3344       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 1 || ShAmt == 2 || ShAmt == 3)
3345         Adjust -= 2;
3346       break;
3347     }
3348     }
3349   }
3350
3351   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isLikeA9()) {
3352     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3353     default: break;
3354     case ARM::VLD1q8:
3355     case ARM::VLD1q16:
3356     case ARM::VLD1q32:
3357     case ARM::VLD1q64:
3358     case ARM::VLD1q8wb_fixed:
3359     case ARM::VLD1q16wb_fixed:
3360     case ARM::VLD1q32wb_fixed:
3361     case ARM::VLD1q64wb_fixed:
3362     case ARM::VLD1q8wb_register:
3363     case ARM::VLD1q16wb_register:
3364     case ARM::VLD1q32wb_register:
3365     case ARM::VLD1q64wb_register:
3366     case ARM::VLD2d8:
3367     case ARM::VLD2d16:
3368     case ARM::VLD2d32:
3369     case ARM::VLD2q8:
3370     case ARM::VLD2q16:
3371     case ARM::VLD2q32:
3372     case ARM::VLD2d8wb_fixed:
3373     case ARM::VLD2d16wb_fixed:
3374     case ARM::VLD2d32wb_fixed:
3375     case ARM::VLD2q8wb_fixed:
3376     case ARM::VLD2q16wb_fixed:
3377     case ARM::VLD2q32wb_fixed:
3378     case ARM::VLD2d8wb_register:
3379     case ARM::VLD2d16wb_register:
3380     case ARM::VLD2d32wb_register:
3381     case ARM::VLD2q8wb_register:
3382     case ARM::VLD2q16wb_register:
3383     case ARM::VLD2q32wb_register:
3384     case ARM::VLD3d8:
3385     case ARM::VLD3d16:
3386     case ARM::VLD3d32:
3387     case ARM::VLD1d64T:
3388     case ARM::VLD3d8_UPD:
3389     case ARM::VLD3d16_UPD:
3390     case ARM::VLD3d32_UPD:
3391     case ARM::VLD1d64Twb_fixed:
3392     case ARM::VLD1d64Twb_register:
3393     case ARM::VLD3q8_UPD:
3394     case ARM::VLD3q16_UPD:
3395     case ARM::VLD3q32_UPD:
3396     case ARM::VLD4d8:
3397     case ARM::VLD4d16:
3398     case ARM::VLD4d32:
3399     case ARM::VLD1d64Q:
3400     case ARM::VLD4d8_UPD:
3401     case ARM::VLD4d16_UPD:
3402     case ARM::VLD4d32_UPD:
3403     case ARM::VLD1d64Qwb_fixed:
3404     case ARM::VLD1d64Qwb_register:
3405     case ARM::VLD4q8_UPD:
3406     case ARM::VLD4q16_UPD:
3407     case ARM::VLD4q32_UPD:
3408     case ARM::VLD1DUPq8:
3409     case ARM::VLD1DUPq16:
3410     case ARM::VLD1DUPq32:
3411     case ARM::VLD1DUPq8wb_fixed:
3412     case ARM::VLD1DUPq16wb_fixed:
3413     case ARM::VLD1DUPq32wb_fixed:
3414     case ARM::VLD1DUPq8wb_register:
3415     case ARM::VLD1DUPq16wb_register:
3416     case ARM::VLD1DUPq32wb_register:
3417     case ARM::VLD2DUPd8:
3418     case ARM::VLD2DUPd16:
3419     case ARM::VLD2DUPd32:
3420     case ARM::VLD2DUPd8wb_fixed:
3421     case ARM::VLD2DUPd16wb_fixed:
3422     case ARM::VLD2DUPd32wb_fixed:
3423     case ARM::VLD2DUPd8wb_register:
3424     case ARM::VLD2DUPd16wb_register:
3425     case ARM::VLD2DUPd32wb_register:
3426     case ARM::VLD4DUPd8:
3427     case ARM::VLD4DUPd16:
3428     case ARM::VLD4DUPd32:
3429     case ARM::VLD4DUPd8_UPD:
3430     case ARM::VLD4DUPd16_UPD:
3431     case ARM::VLD4DUPd32_UPD:
3432     case ARM::VLD1LNd8:
3433     case ARM::VLD1LNd16:
3434     case ARM::VLD1LNd32:
3435     case ARM::VLD1LNd8_UPD:
3436     case ARM::VLD1LNd16_UPD:
3437     case ARM::VLD1LNd32_UPD:
3438     case ARM::VLD2LNd8:
3439     case ARM::VLD2LNd16:
3440     case ARM::VLD2LNd32:
3441     case ARM::VLD2LNq16:
3442     case ARM::VLD2LNq32:
3443     case ARM::VLD2LNd8_UPD:
3444     case ARM::VLD2LNd16_UPD:
3445     case ARM::VLD2LNd32_UPD:
3446     case ARM::VLD2LNq16_UPD:
3447     case ARM::VLD2LNq32_UPD:
3448     case ARM::VLD4LNd8:
3449     case ARM::VLD4LNd16:
3450     case ARM::VLD4LNd32:
3451     case ARM::VLD4LNq16:
3452     case ARM::VLD4LNq32:
3453     case ARM::VLD4LNd8_UPD:
3454     case ARM::VLD4LNd16_UPD:
3455     case ARM::VLD4LNd32_UPD:
3456     case ARM::VLD4LNq16_UPD:
3457     case ARM::VLD4LNq32_UPD:
3458       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
3459       // instructions increases by one.
3460       ++Adjust;
3461       break;
3462     }
3463   }
3464   return Adjust;
3465 }
3466
3467
3468
3469 int
3470 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3471                                     const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
3472                                     const MachineInstr *UseMI,
3473                                     unsigned UseIdx) const {
3474   // No operand latency. The caller may fall back to getInstrLatency.
3475   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3476     return -1;
3477
3478   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
3479   unsigned Reg = DefMO.getReg();
3480   const MCInstrDesc *DefMCID = &DefMI->getDesc();
3481   const MCInstrDesc *UseMCID = &UseMI->getDesc();
3482
3483   unsigned DefAdj = 0;
3484   if (DefMI->isBundle()) {
3485     DefMI = getBundledDefMI(&getRegisterInfo(), DefMI, Reg, DefIdx, DefAdj);
3486     DefMCID = &DefMI->getDesc();
3487   }
3488   if (DefMI->isCopyLike() || DefMI->isInsertSubreg() ||
3489       DefMI->isRegSequence() || DefMI->isImplicitDef()) {
3490     return 1;
3491   }
3492
3493   unsigned UseAdj = 0;
3494   if (UseMI->isBundle()) {
3495     unsigned NewUseIdx;
3496     const MachineInstr *NewUseMI = getBundledUseMI(&getRegisterInfo(), UseMI,
3497                                                    Reg, NewUseIdx, UseAdj);
3498     if (!NewUseMI)
3499       return -1;
3500
3501     UseMI = NewUseMI;
3502     UseIdx = NewUseIdx;
3503     UseMCID = &UseMI->getDesc();
3504   }
3505
3506   if (Reg == ARM::CPSR) {
3507     if (DefMI->getOpcode() == ARM::FMSTAT) {
3508       // fpscr -> cpsr stalls over 20 cycles on A8 (and earlier?)
3509       return Subtarget.isLikeA9() ? 1 : 20;
3510     }
3511
3512     // CPSR set and branch can be paired in the same cycle.
3513     if (UseMI->isBranch())
3514       return 0;
3515
3516     // Otherwise it takes the instruction latency (generally one).
3517     unsigned Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
3518
3519     // For Thumb2 and -Os, prefer scheduling CPSR setting instruction close to
3520     // its uses. Instructions which are otherwise scheduled between them may
3521     // incur a code size penalty (not able to use the CPSR setting 16-bit
3522     // instructions).
3523     if (Latency > 0 && Subtarget.isThumb2()) {
3524       const MachineFunction *MF = DefMI->getParent()->getParent();
3525       if (MF->getFunction()->getAttributes().
3526             hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
3527                          Attribute::OptimizeForSize))
3528         --Latency;
3529     }
3530     return Latency;
3531   }
3532
3533   if (DefMO.isImplicit() || UseMI->getOperand(UseIdx).isImplicit())
3534     return -1;
3535
3536   unsigned DefAlign = DefMI->hasOneMemOperand()
3537     ? (*DefMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3538   unsigned UseAlign = UseMI->hasOneMemOperand()
3539     ? (*UseMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3540
3541   // Get the itinerary's latency if possible, and handle variable_ops.
3542   int Latency = getOperandLatency(ItinData, *DefMCID, DefIdx, DefAlign,
3543                                   *UseMCID, UseIdx, UseAlign);
3544   // Unable to find operand latency. The caller may resort to getInstrLatency.
3545   if (Latency < 0)
3546     return Latency;
3547
3548   // Adjust for IT block position.
3549   int Adj = DefAdj + UseAdj;
3550
3551   // Adjust for dynamic def-side opcode variants not captured by the itinerary.
3552   Adj += adjustDefLatency(Subtarget, DefMI, DefMCID, DefAlign);
3553   if (Adj >= 0 || (int)Latency > -Adj) {
3554     return Latency + Adj;
3555   }
3556   // Return the itinerary latency, which may be zero but not less than zero.
3557   return Latency;
3558 }
3559
3560 int
3561 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3562                                     SDNode *DefNode, unsigned DefIdx,
3563                                     SDNode *UseNode, unsigned UseIdx) const {
3564   if (!DefNode->isMachineOpcode())
3565     return 1;
3566
3567   const MCInstrDesc &DefMCID = get(DefNode->getMachineOpcode());
3568
3569   if (isZeroCost(DefMCID.Opcode))
3570     return 0;
3571
3572   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3573     return DefMCID.mayLoad() ? 3 : 1;
3574
3575   if (!UseNode->isMachineOpcode()) {
3576     int Latency = ItinData->getOperandCycle(DefMCID.getSchedClass(), DefIdx);
3577     if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift())
3578       return Latency <= 2 ? 1 : Latency - 1;
3579     else
3580       return Latency <= 3 ? 1 : Latency - 2;
3581   }
3582
3583   const MCInstrDesc &UseMCID = get(UseNode->getMachineOpcode());
3584   const MachineSDNode *DefMN = dyn_cast<MachineSDNode>(DefNode);
3585   unsigned DefAlign = !DefMN->memoperands_empty()
3586     ? (*DefMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3587   const MachineSDNode *UseMN = dyn_cast<MachineSDNode>(UseNode);
3588   unsigned UseAlign = !UseMN->memoperands_empty()
3589     ? (*UseMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3590   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefMCID, DefIdx, DefAlign,
3591                                   UseMCID, UseIdx, UseAlign);
3592
3593   if (Latency > 1 &&
3594       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isLikeA9())) {
3595     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
3596     // variants are one cycle cheaper.
3597     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3598     default: break;
3599     case ARM::LDRrs:
3600     case ARM::LDRBrs: {
3601       unsigned ShOpVal =
3602         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3603       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3604       if (ShImm == 0 ||
3605           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3606         --Latency;
3607       break;
3608     }
3609     case ARM::t2LDRs:
3610     case ARM::t2LDRBs:
3611     case ARM::t2LDRHs:
3612     case ARM::t2LDRSHs: {
3613       // Thumb2 mode: lsl only.
3614       unsigned ShAmt =
3615         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3616       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
3617         --Latency;
3618       break;
3619     }
3620     }
3621   } else if (DefIdx == 0 && Latency > 2 && Subtarget.isSwift()) {
3622     // FIXME: Properly handle all of the latency adjustments for address
3623     // writeback.
3624     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3625     default: break;
3626     case ARM::LDRrs:
3627     case ARM::LDRBrs: {
3628       unsigned ShOpVal =
3629         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3630       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3631       if (ShImm == 0 ||
3632           ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
3633            ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3634         Latency -= 2;
3635       else if (ShImm == 1 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsr)
3636         --Latency;
3637       break;
3638     }
3639     case ARM::t2LDRs:
3640     case ARM::t2LDRBs:
3641     case ARM::t2LDRHs:
3642     case ARM::t2LDRSHs: {
3643       // Thumb2 mode: lsl 0-3 only.
3644       Latency -= 2;
3645       break;
3646     }
3647     }
3648   }
3649
3650   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isLikeA9())
3651     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3652     default: break;
3653     case ARM::VLD1q8:
3654     case ARM::VLD1q16:
3655     case ARM::VLD1q32:
3656     case ARM::VLD1q64:
3657     case ARM::VLD1q8wb_register:
3658     case ARM::VLD1q16wb_register:
3659     case ARM::VLD1q32wb_register:
3660     case ARM::VLD1q64wb_register:
3661     case ARM::VLD1q8wb_fixed:
3662     case ARM::VLD1q16wb_fixed:
3663     case ARM::VLD1q32wb_fixed:
3664     case ARM::VLD1q64wb_fixed:
3665     case ARM::VLD2d8:
3666     case ARM::VLD2d16:
3667     case ARM::VLD2d32:
3668     case ARM::VLD2q8Pseudo:
3669     case ARM::VLD2q16Pseudo:
3670     case ARM::VLD2q32Pseudo:
3671     case ARM::VLD2d8wb_fixed:
3672     case ARM::VLD2d16wb_fixed:
3673     case ARM::VLD2d32wb_fixed:
3674     case ARM::VLD2q8PseudoWB_fixed:
3675     case ARM::VLD2q16PseudoWB_fixed:
3676     case ARM::VLD2q32PseudoWB_fixed:
3677     case ARM::VLD2d8wb_register:
3678     case ARM::VLD2d16wb_register:
3679     case ARM::VLD2d32wb_register:
3680     case ARM::VLD2q8PseudoWB_register:
3681     case ARM::VLD2q16PseudoWB_register:
3682     case ARM::VLD2q32PseudoWB_register:
3683     case ARM::VLD3d8Pseudo:
3684     case ARM::VLD3d16Pseudo:
3685     case ARM::VLD3d32Pseudo:
3686     case ARM::VLD1d64TPseudo:
3687     case ARM::VLD1d64TPseudoWB_fixed:
3688     case ARM::VLD3d8Pseudo_UPD:
3689     case ARM::VLD3d16Pseudo_UPD:
3690     case ARM::VLD3d32Pseudo_UPD:
3691     case ARM::VLD3q8Pseudo_UPD:
3692     case ARM::VLD3q16Pseudo_UPD:
3693     case ARM::VLD3q32Pseudo_UPD:
3694     case ARM::VLD3q8oddPseudo:
3695     case ARM::VLD3q16oddPseudo:
3696     case ARM::VLD3q32oddPseudo:
3697     case ARM::VLD3q8oddPseudo_UPD:
3698     case ARM::VLD3q16oddPseudo_UPD:
3699     case ARM::VLD3q32oddPseudo_UPD:
3700     case ARM::VLD4d8Pseudo:
3701     case ARM::VLD4d16Pseudo:
3702     case ARM::VLD4d32Pseudo:
3703     case ARM::VLD1d64QPseudo:
3704     case ARM::VLD1d64QPseudoWB_fixed:
3705     case ARM::VLD4d8Pseudo_UPD:
3706     case ARM::VLD4d16Pseudo_UPD:
3707     case ARM::VLD4d32Pseudo_UPD:
3708     case ARM::VLD4q8Pseudo_UPD:
3709     case ARM::VLD4q16Pseudo_UPD:
3710     case ARM::VLD4q32Pseudo_UPD:
3711     case ARM::VLD4q8oddPseudo:
3712     case ARM::VLD4q16oddPseudo:
3713     case ARM::VLD4q32oddPseudo:
3714     case ARM::VLD4q8oddPseudo_UPD:
3715     case ARM::VLD4q16oddPseudo_UPD:
3716     case ARM::VLD4q32oddPseudo_UPD:
3717     case ARM::VLD1DUPq8:
3718     case ARM::VLD1DUPq16:
3719     case ARM::VLD1DUPq32:
3720     case ARM::VLD1DUPq8wb_fixed:
3721     case ARM::VLD1DUPq16wb_fixed:
3722     case ARM::VLD1DUPq32wb_fixed:
3723     case ARM::VLD1DUPq8wb_register:
3724     case ARM::VLD1DUPq16wb_register:
3725     case ARM::VLD1DUPq32wb_register:
3726     case ARM::VLD2DUPd8:
3727     case ARM::VLD2DUPd16:
3728     case ARM::VLD2DUPd32:
3729     case ARM::VLD2DUPd8wb_fixed:
3730     case ARM::VLD2DUPd16wb_fixed:
3731     case ARM::VLD2DUPd32wb_fixed:
3732     case ARM::VLD2DUPd8wb_register:
3733     case ARM::VLD2DUPd16wb_register:
3734     case ARM::VLD2DUPd32wb_register:
3735     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo:
3736     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo:
3737     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo:
3738     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo_UPD:
3739     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo_UPD:
3740     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo_UPD:
3741     case ARM::VLD1LNq8Pseudo:
3742     case ARM::VLD1LNq16Pseudo:
3743     case ARM::VLD1LNq32Pseudo:
3744     case ARM::VLD1LNq8Pseudo_UPD:
3745     case ARM::VLD1LNq16Pseudo_UPD:
3746     case ARM::VLD1LNq32Pseudo_UPD:
3747     case ARM::VLD2LNd8Pseudo:
3748     case ARM::VLD2LNd16Pseudo:
3749     case ARM::VLD2LNd32Pseudo:
3750     case ARM::VLD2LNq16Pseudo:
3751     case ARM::VLD2LNq32Pseudo:
3752     case ARM::VLD2LNd8Pseudo_UPD:
3753     case ARM::VLD2LNd16Pseudo_UPD:
3754     case ARM::VLD2LNd32Pseudo_UPD:
3755     case ARM::VLD2LNq16Pseudo_UPD:
3756     case ARM::VLD2LNq32Pseudo_UPD:
3757     case ARM::VLD4LNd8Pseudo:
3758     case ARM::VLD4LNd16Pseudo:
3759     case ARM::VLD4LNd32Pseudo:
3760     case ARM::VLD4LNq16Pseudo:
3761     case ARM::VLD4LNq32Pseudo:
3762     case ARM::VLD4LNd8Pseudo_UPD:
3763     case ARM::VLD4LNd16Pseudo_UPD:
3764     case ARM::VLD4LNd32Pseudo_UPD:
3765     case ARM::VLD4LNq16Pseudo_UPD:
3766     case ARM::VLD4LNq32Pseudo_UPD:
3767       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
3768       // instructions increases by one.
3769       ++Latency;
3770       break;
3771     }
3772
3773   return Latency;
3774 }
3775
3776 unsigned ARMBaseInstrInfo::getPredicationCost(const MachineInstr *MI) const {
3777    if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
3778       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
3779     return 0;
3780
3781   if (MI->isBundle())
3782     return 0;
3783
3784   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
3785
3786   if (MCID.isCall() || MCID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR)) {
3787     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
3788     // instructions, this apparently increases their latencies.
3789     return 1;
3790   }
3791   return 0;
3792 }
3793
3794 unsigned ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3795                                            const MachineInstr *MI,
3796                                            unsigned *PredCost) const {
3797   if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
3798       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
3799     return 1;
3800
3801   // An instruction scheduler typically runs on unbundled instructions, however
3802   // other passes may query the latency of a bundled instruction.
3803   if (MI->isBundle()) {
3804     unsigned Latency = 0;
3805     MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
3806     MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
3807     while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
3808       if (I->getOpcode() != ARM::t2IT)
3809         Latency += getInstrLatency(ItinData, I, PredCost);
3810     }
3811     return Latency;
3812   }
3813
3814   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
3815   if (PredCost && (MCID.isCall() || MCID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR))) {
3816     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
3817     // instructions, this apparently increases their latencies.
3818     *PredCost = 1;
3819   }
3820   // Be sure to call getStageLatency for an empty itinerary in case it has a
3821   // valid MinLatency property.
3822   if (!ItinData)
3823     return MI->mayLoad() ? 3 : 1;
3824
3825   unsigned Class = MCID.getSchedClass();
3826
3827   // For instructions with variable uops, use uops as latency.
3828   if (!ItinData->isEmpty() && ItinData->getNumMicroOps(Class) < 0)
3829     return getNumMicroOps(ItinData, MI);
3830
3831   // For the common case, fall back on the itinerary's latency.
3832   unsigned Latency = ItinData->getStageLatency(Class);
3833
3834   // Adjust for dynamic def-side opcode variants not captured by the itinerary.
3835   unsigned DefAlign = MI->hasOneMemOperand()
3836     ? (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3837   int Adj = adjustDefLatency(Subtarget, MI, &MCID, DefAlign);
3838   if (Adj >= 0 || (int)Latency > -Adj) {
3839     return Latency + Adj;
3840   }
3841   return Latency;
3842 }
3843
3844 int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3845                                       SDNode *Node) const {
3846   if (!Node->isMachineOpcode())
3847     return 1;
3848
3849   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3850     return 1;
3851
3852   unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
3853   switch (Opcode) {
3854   default:
3855     return ItinData->getStageLatency(get(Opcode).getSchedClass());
3856   case ARM::VLDMQIA:
3857   case ARM::VSTMQIA:
3858     return 2;
3859   }
3860 }
3861
3862 bool ARMBaseInstrInfo::
3863 hasHighOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3864                       const MachineRegisterInfo *MRI,
3865                       const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
3866                       const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
3867   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3868   unsigned UDomain = UseMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3869   if (Subtarget.isCortexA8() &&
3870       (DDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainVFP))
3871     // CortexA8 VFP instructions are not pipelined.
3872     return true;
3873
3874   // Hoist VFP / NEON instructions with 4 or higher latency.
3875   int Latency = computeOperandLatency(ItinData, DefMI, DefIdx, UseMI, UseIdx);
3876   if (Latency < 0)
3877     Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
3878   if (Latency <= 3)
3879     return false;
3880   return DDomain == ARMII::DomainVFP || DDomain == ARMII::DomainNEON ||
3881          UDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainNEON;
3882 }
3883
3884 bool ARMBaseInstrInfo::
3885 hasLowDefLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3886                  const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx) const {
3887   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3888     return false;
3889
3890   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3891   if (DDomain == ARMII::DomainGeneral) {
3892     unsigned DefClass = DefMI->getDesc().getSchedClass();
3893     int DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3894     return (DefCycle != -1 && DefCycle <= 2);
3895   }
3896   return false;
3897 }
3898
3899 bool ARMBaseInstrInfo::verifyInstruction(const MachineInstr *MI,
3900                                          StringRef &ErrInfo) const {
3901   if (convertAddSubFlagsOpcode(MI->getOpcode())) {
3902     ErrInfo = "Pseudo flag setting opcodes only exist in Selection DAG";
3903     return false;
3904   }
3905   return true;
3906 }
3907
3908 bool
3909 ARMBaseInstrInfo::isFpMLxInstruction(unsigned Opcode, unsigned &MulOpc,
3910                                      unsigned &AddSubOpc,
3911                                      bool &NegAcc, bool &HasLane) const {
3912   DenseMap<unsigned, unsigned>::const_iterator I = MLxEntryMap.find(Opcode);
3913   if (I == MLxEntryMap.end())
3914     return false;
3915
3916   const ARM_MLxEntry &Entry = ARM_MLxTable[I->second];
3917   MulOpc = Entry.MulOpc;
3918   AddSubOpc = Entry.AddSubOpc;
3919   NegAcc = Entry.NegAcc;
3920   HasLane = Entry.HasLane;
3921   return true;
3922 }
3923
3924 //===----------------------------------------------------------------------===//
3925 // Execution domains.
3926 //===----------------------------------------------------------------------===//
3927 //
3928 // Some instructions go down the NEON pipeline, some go down the VFP pipeline,
3929 // and some can go down both.  The vmov instructions go down the VFP pipeline,
3930 // but they can be changed to vorr equivalents that are executed by the NEON
3931 // pipeline.
3932 //
3933 // We use the following execution domain numbering:
3934 //
3935 enum ARMExeDomain {
3936   ExeGeneric = 0,
3937   ExeVFP = 1,
3938   ExeNEON = 2
3939 };
3940 //
3941 // Also see ARMInstrFormats.td and Domain* enums in ARMBaseInfo.h
3942 //
3943 std::pair<uint16_t, uint16_t>
3944 ARMBaseInstrInfo::getExecutionDomain(const MachineInstr *MI) const {
3945   // VMOVD, VMOVRS and VMOVSR are VFP instructions, but can be changed to NEON
3946   // if they are not predicated.
3947   if (MI->getOpcode() == ARM::VMOVD && !isPredicated(MI))
3948     return std::make_pair(ExeVFP, (1<<ExeVFP) | (1<<ExeNEON));
3949
3950   // CortexA9 is particularly picky about mixing the two and wants these
3951   // converted.
3952   if (Subtarget.isCortexA9() && !isPredicated(MI) &&
3953       (MI->getOpcode() == ARM::VMOVRS ||
3954        MI->getOpcode() == ARM::VMOVSR ||
3955        MI->getOpcode() == ARM::VMOVS))
3956     return std::make_pair(ExeVFP, (1<<ExeVFP) | (1<<ExeNEON));
3957
3958   // No other instructions can be swizzled, so just determine their domain.
3959   unsigned Domain = MI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3960
3961   if (Domain & ARMII::DomainNEON)
3962     return std::make_pair(ExeNEON, 0);
3963
3964   // Certain instructions can go either way on Cortex-A8.
3965   // Treat them as NEON instructions.
3966   if ((Domain & ARMII::DomainNEONA8) && Subtarget.isCortexA8())
3967     return std::make_pair(ExeNEON, 0);
3968
3969   if (Domain & ARMII::DomainVFP)
3970     return std::make_pair(ExeVFP, 0);
3971
3972   return std::make_pair(ExeGeneric, 0);
3973 }
3974
3975 static unsigned getCorrespondingDRegAndLane(const TargetRegisterInfo *TRI,
3976                                             unsigned SReg, unsigned &Lane) {
3977   unsigned DReg = TRI->getMatchingSuperReg(SReg, ARM::ssub_0, &ARM::DPRRegClass);
3978   Lane = 0;
3979
3980   if (DReg != ARM::NoRegister)
3981    return DReg;
3982
3983   Lane = 1;
3984   DReg = TRI->getMatchingSuperReg(SReg, ARM::ssub_1, &ARM::DPRRegClass);
3985
3986   assert(DReg && "S-register with no D super-register?");
3987   return DReg;
3988 }
3989
3990 /// getImplicitSPRUseForDPRUse - Given a use of a DPR register and lane,
3991 /// set ImplicitSReg to a register number that must be marked as implicit-use or
3992 /// zero if no register needs to be defined as implicit-use.
3993 ///
3994 /// If the function cannot determine if an SPR should be marked implicit use or
3995 /// not, it returns false.
3996 ///
3997 /// This function handles cases where an instruction is being modified from taking
3998 /// an SPR to a DPR[Lane]. A use of the DPR is being added, which may conflict
3999 /// with an earlier def of an SPR corresponding to DPR[Lane^1] (i.e. the other
4000 /// lane of the DPR).
4001 ///
4002 /// If the other SPR is defined, an implicit-use of it should be added. Else,
4003 /// (including the case where the DPR itself is defined), it should not.
4004 ///
4005 static bool getImplicitSPRUseForDPRUse(const TargetRegisterInfo *TRI,
4006                                        MachineInstr *MI,
4007                                        unsigned DReg, unsigned Lane,
4008                                        unsigned &ImplicitSReg) {
4009   // If the DPR is defined or used already, the other SPR lane will be chained
4010   // correctly, so there is nothing to be done.
4011   if (MI->definesRegister(DReg, TRI) || MI->readsRegister(DReg, TRI)) {
4012     ImplicitSReg = 0;
4013     return true;
4014   }
4015
4016   // Otherwise we need to go searching to see if the SPR is set explicitly.
4017   ImplicitSReg = TRI->getSubReg(DReg,
4018                                 (Lane & 1) ? ARM::ssub_0 : ARM::ssub_1);
4019   MachineBasicBlock::LivenessQueryResult LQR =
4020     MI->getParent()->computeRegisterLiveness(TRI, ImplicitSReg, MI);
4021
4022   if (LQR == MachineBasicBlock::LQR_Live)
4023     return true;
4024   else if (LQR == MachineBasicBlock::LQR_Unknown)
4025     return false;
4026
4027   // If the register is known not to be live, there is no need to add an
4028   // implicit-use.
4029   ImplicitSReg = 0;
4030   return true;
4031 }
4032
4033 void
4034 ARMBaseInstrInfo::setExecutionDomain(MachineInstr *MI, unsigned Domain) const {
4035   unsigned DstReg, SrcReg, DReg;
4036   unsigned Lane;
4037   MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
4038   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
4039   switch (MI->getOpcode()) {
4040     default:
4041       llvm_unreachable("cannot handle opcode!");
4042       break;
4043     case ARM::VMOVD:
4044       if (Domain != ExeNEON)
4045         break;
4046
4047       // Zap the predicate operands.
4048       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VORRd");
4049
4050       // Source instruction is %DDst = VMOVD %DSrc, 14, %noreg (; implicits)
4051       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4052       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4053
4054       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4055         MI->RemoveOperand(i-1);
4056
4057       // Change to a %DDst = VORRd %DSrc, %DSrc, 14, %noreg (; implicits)
4058       MI->setDesc(get(ARM::VORRd));
4059       AddDefaultPred(MIB.addReg(DstReg, RegState::Define)
4060                         .addReg(SrcReg)
4061                         .addReg(SrcReg));
4062       break;
4063     case ARM::VMOVRS:
4064       if (Domain != ExeNEON)
4065         break;
4066       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VGETLN");
4067
4068       // Source instruction is %RDst = VMOVRS %SSrc, 14, %noreg (; implicits)
4069       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4070       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4071
4072       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4073         MI->RemoveOperand(i-1);
4074
4075       DReg = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, SrcReg, Lane);
4076
4077       // Convert to %RDst = VGETLNi32 %DSrc, Lane, 14, %noreg (; imps)
4078       // Note that DSrc has been widened and the other lane may be undef, which
4079       // contaminates the entire register.
4080       MI->setDesc(get(ARM::VGETLNi32));
4081       AddDefaultPred(MIB.addReg(DstReg, RegState::Define)
4082                         .addReg(DReg, RegState::Undef)
4083                         .addImm(Lane));
4084
4085       // The old source should be an implicit use, otherwise we might think it
4086       // was dead before here.
4087       MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4088       break;
4089     case ARM::VMOVSR: {
4090       if (Domain != ExeNEON)
4091         break;
4092       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VSETLN");
4093
4094       // Source instruction is %SDst = VMOVSR %RSrc, 14, %noreg (; implicits)
4095       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4096       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4097
4098       DReg = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, DstReg, Lane);
4099
4100       unsigned ImplicitSReg;
4101       if (!getImplicitSPRUseForDPRUse(TRI, MI, DReg, Lane, ImplicitSReg))
4102         break;
4103
4104       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4105         MI->RemoveOperand(i-1);
4106
4107       // Convert to %DDst = VSETLNi32 %DDst, %RSrc, Lane, 14, %noreg (; imps)
4108       // Again DDst may be undefined at the beginning of this instruction.
4109       MI->setDesc(get(ARM::VSETLNi32));
4110       MIB.addReg(DReg, RegState::Define)
4111          .addReg(DReg, getUndefRegState(!MI->readsRegister(DReg, TRI)))
4112          .addReg(SrcReg)
4113          .addImm(Lane);
4114       AddDefaultPred(MIB);
4115
4116       // The narrower destination must be marked as set to keep previous chains
4117       // in place.
4118       MIB.addReg(DstReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
4119       if (ImplicitSReg != 0)
4120         MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4121       break;
4122     }
4123     case ARM::VMOVS: {
4124       if (Domain != ExeNEON)
4125         break;
4126
4127       // Source instruction is %SDst = VMOVS %SSrc, 14, %noreg (; implicits)
4128       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4129       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4130
4131       unsigned DstLane = 0, SrcLane = 0, DDst, DSrc;
4132       DDst = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, DstReg, DstLane);
4133       DSrc = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, SrcReg, SrcLane);
4134
4135       unsigned ImplicitSReg;
4136       if (!getImplicitSPRUseForDPRUse(TRI, MI, DSrc, SrcLane, ImplicitSReg))
4137         break;
4138
4139       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4140         MI->RemoveOperand(i-1);
4141
4142       if (DSrc == DDst) {
4143         // Destination can be:
4144         //     %DDst = VDUPLN32d %DDst, Lane, 14, %noreg (; implicits)
4145         MI->setDesc(get(ARM::VDUPLN32d));
4146         MIB.addReg(DDst, RegState::Define)
4147            .addReg(DDst, getUndefRegState(!MI->readsRegister(DDst, TRI)))
4148            .addImm(SrcLane);
4149         AddDefaultPred(MIB);
4150
4151         // Neither the source or the destination are naturally represented any
4152         // more, so add them in manually.
4153         MIB.addReg(DstReg, RegState::Implicit | RegState::Define);
4154         MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4155         if (ImplicitSReg != 0)
4156           MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4157         break;
4158       }
4159
4160       // In general there's no single instruction that can perform an S <-> S
4161       // move in NEON space, but a pair of VEXT instructions *can* do the
4162       // job. It turns out that the VEXTs needed will only use DSrc once, with
4163       // the position based purely on the combination of lane-0 and lane-1
4164       // involved. For example
4165       //     vmov s0, s2 -> vext.32 d0, d0, d1, #1  vext.32 d0, d0, d0, #1
4166       //     vmov s1, s3 -> vext.32 d0, d1, d0, #1  vext.32 d0, d0, d0, #1
4167       //     vmov s0, s3 -> vext.32 d0, d0, d0, #1  vext.32 d0, d1, d0, #1
4168       //     vmov s1, s2 -> vext.32 d0, d0, d0, #1  vext.32 d0, d0, d1, #1
4169       //
4170       // Pattern of the MachineInstrs is:
4171       //     %DDst = VEXTd32 %DSrc1, %DSrc2, Lane, 14, %noreg (;implicits)
4172       MachineInstrBuilder NewMIB;
4173       NewMIB = BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
4174                        get(ARM::VEXTd32), DDst);
4175
4176       // On the first instruction, both DSrc and DDst may be <undef> if present.
4177       // Specifically when the original instruction didn't have them as an
4178       // <imp-use>.
4179       unsigned CurReg = SrcLane == 1 && DstLane == 1 ? DSrc : DDst;
4180       bool CurUndef = !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4181       NewMIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4182
4183       CurReg = SrcLane == 0 && DstLane == 0 ? DSrc : DDst;
4184       CurUndef = !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4185       NewMIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4186
4187       NewMIB.addImm(1);
4188       AddDefaultPred(NewMIB);
4189
4190       if (SrcLane == DstLane)
4191         NewMIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4192
4193       MI->setDesc(get(ARM::VEXTd32));
4194       MIB.addReg(DDst, RegState::Define);
4195
4196       // On the second instruction, DDst has definitely been defined above, so
4197       // it is not <undef>. DSrc, if present, can be <undef> as above.
4198       CurReg = SrcLane == 1 && DstLane == 0 ? DSrc : DDst;
4199       CurUndef = CurReg == DSrc && !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4200       MIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4201
4202       CurReg = SrcLane == 0 && DstLane == 1 ? DSrc : DDst;
4203       CurUndef = CurReg == DSrc && !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4204       MIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4205
4206       MIB.addImm(1);
4207       AddDefaultPred(MIB);
4208
4209       if (SrcLane != DstLane)
4210         MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4211
4212       // As before, the original destination is no longer represented, add it
4213       // implicitly.
4214       MIB.addReg(DstReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
4215       if (ImplicitSReg != 0)
4216         MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4217       break;
4218     }
4219   }
4220
4221 }
4222
4223 //===----------------------------------------------------------------------===//
4224 // Partial register updates
4225 //===----------------------------------------------------------------------===//
4226 //
4227 // Swift renames NEON registers with 64-bit granularity.  That means any
4228 // instruction writing an S-reg implicitly reads the containing D-reg.  The
4229 // problem is mostly avoided by translating f32 operations to v2f32 operations
4230 // on D-registers, but f32 loads are still a problem.
4231 //
4232 // These instructions can load an f32 into a NEON register:
4233 //
4234 // VLDRS - Only writes S, partial D update.
4235 // VLD1LNd32 - Writes all D-regs, explicit partial D update, 2 uops.
4236 // VLD1DUPd32 - Writes all D-regs, no partial reg update, 2 uops.
4237 //
4238 // FCONSTD can be used as a dependency-breaking instruction.
4239 unsigned ARMBaseInstrInfo::
4240 getPartialRegUpdateClearance(const MachineInstr *MI,
4241                              unsigned OpNum,
4242                              const TargetRegisterInfo *TRI) const {
4243   if (!SwiftPartialUpdateClearance ||
4244       !(Subtarget.isSwift() || Subtarget.isCortexA15()))
4245     return 0;
4246
4247   assert(TRI && "Need TRI instance");
4248
4249   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNum);
4250   if (MO.readsReg())
4251     return 0;
4252   unsigned Reg = MO.getReg();
4253   int UseOp = -1;
4254
4255   switch(MI->getOpcode()) {
4256     // Normal instructions writing only an S-register.
4257   case ARM::VLDRS:
4258   case ARM::FCONSTS:
4259   case ARM::VMOVSR:
4260   case ARM::VMOVv8i8:
4261   case ARM::VMOVv4i16:
4262   case ARM::VMOVv2i32:
4263   case ARM::VMOVv2f32:
4264   case ARM::VMOVv1i64:
4265     UseOp = MI->findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI);
4266     break;
4267
4268     // Explicitly reads the dependency.
4269   case ARM::VLD1LNd32:
4270     UseOp = 3;
4271     break;
4272   default:
4273     return 0;
4274   }
4275
4276   // If this instruction actually reads a value from Reg, there is no unwanted
4277   // dependency.
4278   if (UseOp != -1 && MI->getOperand(UseOp).readsReg())
4279     return 0;
4280
4281   // We must be able to clobber the whole D-reg.
4282   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
4283     // Virtual register must be a foo:ssub_0<def,undef> operand.
4284     if (!MO.getSubReg() || MI->readsVirtualRegister(Reg))
4285       return 0;
4286   } else if (ARM::SPRRegClass.contains(Reg)) {
4287     // Physical register: MI must define the full D-reg.
4288     unsigned DReg = TRI->getMatchingSuperReg(Reg, ARM::ssub_0,
4289                                              &ARM::DPRRegClass);
4290     if (!DReg || !MI->definesRegister(DReg, TRI))
4291       return 0;
4292   }
4293
4294   // MI has an unwanted D-register dependency.
4295   // Avoid defs in the previous N instructrions.
4296   return SwiftPartialUpdateClearance;
4297 }
4298
4299 // Break a partial register dependency after getPartialRegUpdateClearance
4300 // returned non-zero.
4301 void ARMBaseInstrInfo::
4302 breakPartialRegDependency(MachineBasicBlock::iterator MI,
4303                           unsigned OpNum,
4304                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
4305   assert(MI && OpNum < MI->getDesc().getNumDefs() && "OpNum is not a def");
4306   assert(TRI && "Need TRI instance");
4307
4308   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNum);
4309   unsigned Reg = MO.getReg();
4310   assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
4311          "Can't break virtual register dependencies.");
4312   unsigned DReg = Reg;
4313
4314   // If MI defines an S-reg, find the corresponding D super-register.
4315   if (ARM::SPRRegClass.contains(Reg)) {
4316     DReg = ARM::D0 + (Reg - ARM::S0) / 2;
4317     assert(TRI->isSuperRegister(Reg, DReg) && "Register enums broken");
4318   }
4319
4320   assert(ARM::DPRRegClass.contains(DReg) && "Can only break D-reg deps");
4321   assert(MI->definesRegister(DReg, TRI) && "MI doesn't clobber full D-reg");
4322
4323   // FIXME: In some cases, VLDRS can be changed to a VLD1DUPd32 which defines
4324   // the full D-register by loading the same value to both lanes.  The
4325   // instruction is micro-coded with 2 uops, so don't do this until we can
4326   // properly schedule micro-coded instructions.  The dispatcher stalls cause
4327   // too big regressions.
4328
4329   // Insert the dependency-breaking FCONSTD before MI.
4330   // 96 is the encoding of 0.5, but the actual value doesn't matter here.
4331   AddDefaultPred(BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
4332                          get(ARM::FCONSTD), DReg).addImm(96));
4333   MI->addRegisterKilled(DReg, TRI, true);
4334 }
4335
4336 bool ARMBaseInstrInfo::hasNOP() const {
4337   return (Subtarget.getFeatureBits() & ARM::HasV6T2Ops) != 0;
4338 }
4339
4340 bool ARMBaseInstrInfo::isSwiftFastImmShift(const MachineInstr *MI) const {
4341   if (MI->getNumOperands() < 4)
4342     return true;
4343   unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
4344   unsigned ShImm = ARM_AM::getSORegOffset(ShOpVal);
4345   // Swift supports faster shifts for: lsl 2, lsl 1, and lsr 1.
4346   if ((ShImm == 1 && ARM_AM::getSORegShOp(ShOpVal) == ARM_AM::lsr) ||
4347       ((ShImm == 1 || ShImm == 2) &&
4348        ARM_AM::getSORegShOp(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
4349     return true;
4350
4351   return false;
4352 }