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f9a61b8bf1ab7de3bc160590670c68d275b17fa0
[android-x86/external-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / TargetLowering.h
1 //===- llvm/CodeGen/TargetLowering.h - Target Lowering Info -----*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 ///
10 /// \file
11 /// This file describes how to lower LLVM code to machine code.  This has two
12 /// main components:
13 ///
14 ///  1. Which ValueTypes are natively supported by the target.
15 ///  2. Which operations are supported for supported ValueTypes.
16 ///  3. Cost thresholds for alternative implementations of certain operations.
17 ///
18 /// In addition it has a few other components, like information about FP
19 /// immediates.
20 ///
21 //===----------------------------------------------------------------------===//
22
23 #ifndef LLVM_CODEGEN_TARGETLOWERING_H
24 #define LLVM_CODEGEN_TARGETLOWERING_H
25
26 #include "llvm/ADT/APInt.h"
27 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
28 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
29 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
30 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
31 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
32 #include "llvm/CodeGen/DAGCombine.h"
33 #include "llvm/CodeGen/ISDOpcodes.h"
34 #include "llvm/CodeGen/MachineValueType.h"
35 #include "llvm/CodeGen/RuntimeLibcalls.h"
36 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
37 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
38 #include "llvm/CodeGen/TargetCallingConv.h"
39 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
40 #include "llvm/IR/Attributes.h"
41 #include "llvm/IR/CallSite.h"
42 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
43 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
44 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
45 #include "llvm/IR/Function.h"
46 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
47 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
48 #include "llvm/IR/Instruction.h"
49 #include "llvm/IR/Instructions.h"
50 #include "llvm/IR/Type.h"
51 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
52 #include "llvm/Support/AtomicOrdering.h"
53 #include "llvm/Support/Casting.h"
54 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
55 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
56 #include <algorithm>
57 #include <cassert>
58 #include <climits>
59 #include <cstdint>
60 #include <iterator>
61 #include <map>
62 #include <string>
63 #include <utility>
64 #include <vector>
65
66 namespace llvm {
67
68 class BranchProbability;
69 class CCState;
70 class CCValAssign;
71 class Constant;
72 class FastISel;
73 class FunctionLoweringInfo;
74 class GlobalValue;
75 class IntrinsicInst;
76 struct KnownBits;
77 class LLVMContext;
78 class MachineBasicBlock;
79 class MachineFunction;
80 class MachineInstr;
81 class MachineJumpTableInfo;
82 class MachineLoop;
83 class MachineRegisterInfo;
84 class MCContext;
85 class MCExpr;
86 class Module;
87 class TargetRegisterClass;
88 class TargetLibraryInfo;
89 class TargetRegisterInfo;
90 class Value;
91
92 namespace Sched {
93
94   enum Preference {
95     None,             // No preference
96     Source,           // Follow source order.
97     RegPressure,      // Scheduling for lowest register pressure.
98     Hybrid,           // Scheduling for both latency and register pressure.
99     ILP,              // Scheduling for ILP in low register pressure mode.
100     VLIW              // Scheduling for VLIW targets.
101   };
102
103 } // end namespace Sched
104
105 /// This base class for TargetLowering contains the SelectionDAG-independent
106 /// parts that can be used from the rest of CodeGen.
107 class TargetLoweringBase {
108 public:
109   /// This enum indicates whether operations are valid for a target, and if not,
110   /// what action should be used to make them valid.
111   enum LegalizeAction : uint8_t {
112     Legal,      // The target natively supports this operation.
113     Promote,    // This operation should be executed in a larger type.
114     Expand,     // Try to expand this to other ops, otherwise use a libcall.
115     LibCall,    // Don't try to expand this to other ops, always use a libcall.
116     Custom      // Use the LowerOperation hook to implement custom lowering.
117   };
118
119   /// This enum indicates whether a types are legal for a target, and if not,
120   /// what action should be used to make them valid.
121   enum LegalizeTypeAction : uint8_t {
122     TypeLegal,           // The target natively supports this type.
123     TypePromoteInteger,  // Replace this integer with a larger one.
124     TypeExpandInteger,   // Split this integer into two of half the size.
125     TypeSoftenFloat,     // Convert this float to a same size integer type,
126                          // if an operation is not supported in target HW.
127     TypeExpandFloat,     // Split this float into two of half the size.
128     TypeScalarizeVector, // Replace this one-element vector with its element.
129     TypeSplitVector,     // Split this vector into two of half the size.
130     TypeWidenVector,     // This vector should be widened into a larger vector.
131     TypePromoteFloat     // Replace this float with a larger one.
132   };
133
134   /// LegalizeKind holds the legalization kind that needs to happen to EVT
135   /// in order to type-legalize it.
136   using LegalizeKind = std::pair<LegalizeTypeAction, EVT>;
137
138   /// Enum that describes how the target represents true/false values.
139   enum BooleanContent {
140     UndefinedBooleanContent,    // Only bit 0 counts, the rest can hold garbage.
141     ZeroOrOneBooleanContent,        // All bits zero except for bit 0.
142     ZeroOrNegativeOneBooleanContent // All bits equal to bit 0.
143   };
144
145   /// Enum that describes what type of support for selects the target has.
146   enum SelectSupportKind {
147     ScalarValSelect,      // The target supports scalar selects (ex: cmov).
148     ScalarCondVectorVal,  // The target supports selects with a scalar condition
149                           // and vector values (ex: cmov).
150     VectorMaskSelect      // The target supports vector selects with a vector
151                           // mask (ex: x86 blends).
152   };
153
154   /// Enum that specifies what an atomic load/AtomicRMWInst is expanded
155   /// to, if at all. Exists because different targets have different levels of
156   /// support for these atomic instructions, and also have different options
157   /// w.r.t. what they should expand to.
158   enum class AtomicExpansionKind {
159     None,    // Don't expand the instruction.
160     LLSC,    // Expand the instruction into loadlinked/storeconditional; used
161              // by ARM/AArch64.
162     LLOnly,  // Expand the (load) instruction into just a load-linked, which has
163              // greater atomic guarantees than a normal load.
164     CmpXChg, // Expand the instruction into cmpxchg; used by at least X86.
165   };
166
167   /// Enum that specifies when a multiplication should be expanded.
168   enum class MulExpansionKind {
169     Always,            // Always expand the instruction.
170     OnlyLegalOrCustom, // Only expand when the resulting instructions are legal
171                        // or custom.
172   };
173
174   class ArgListEntry {
175   public:
176     Value *Val = nullptr;
177     SDValue Node = SDValue();
178     Type *Ty = nullptr;
179     bool IsSExt : 1;
180     bool IsZExt : 1;
181     bool IsInReg : 1;
182     bool IsSRet : 1;
183     bool IsNest : 1;
184     bool IsByVal : 1;
185     bool IsInAlloca : 1;
186     bool IsReturned : 1;
187     bool IsSwiftSelf : 1;
188     bool IsSwiftError : 1;
189     uint16_t Alignment = 0;
190
191     ArgListEntry()
192         : IsSExt(false), IsZExt(false), IsInReg(false), IsSRet(false),
193           IsNest(false), IsByVal(false), IsInAlloca(false), IsReturned(false),
194           IsSwiftSelf(false), IsSwiftError(false) {}
195
196     void setAttributes(ImmutableCallSite *CS, unsigned ArgIdx);
197   };
198   using ArgListTy = std::vector<ArgListEntry>;
199
200   virtual void markLibCallAttributes(MachineFunction *MF, unsigned CC,
201                                      ArgListTy &Args) const {};
202
203   static ISD::NodeType getExtendForContent(BooleanContent Content) {
204     switch (Content) {
205     case UndefinedBooleanContent:
206       // Extend by adding rubbish bits.
207       return ISD::ANY_EXTEND;
208     case ZeroOrOneBooleanContent:
209       // Extend by adding zero bits.
210       return ISD::ZERO_EXTEND;
211     case ZeroOrNegativeOneBooleanContent:
212       // Extend by copying the sign bit.
213       return ISD::SIGN_EXTEND;
214     }
215     llvm_unreachable("Invalid content kind");
216   }
217
218   /// NOTE: The TargetMachine owns TLOF.
219   explicit TargetLoweringBase(const TargetMachine &TM);
220   TargetLoweringBase(const TargetLoweringBase &) = delete;
221   TargetLoweringBase &operator=(const TargetLoweringBase &) = delete;
222   virtual ~TargetLoweringBase() = default;
223
224 protected:
225   /// \brief Initialize all of the actions to default values.
226   void initActions();
227
228 public:
229   const TargetMachine &getTargetMachine() const { return TM; }
230
231   virtual bool useSoftFloat() const { return false; }
232
233   /// Return the pointer type for the given address space, defaults to
234   /// the pointer type from the data layout.
235   /// FIXME: The default needs to be removed once all the code is updated.
236   MVT getPointerTy(const DataLayout &DL, uint32_t AS = 0) const {
237     return MVT::getIntegerVT(DL.getPointerSizeInBits(AS));
238   }
239
240   /// Return the type for frame index, which is determined by
241   /// the alloca address space specified through the data layout.
242   MVT getFrameIndexTy(const DataLayout &DL) const {
243     return getPointerTy(DL, DL.getAllocaAddrSpace());
244   }
245
246   /// Return the type for operands of fence.
247   /// TODO: Let fence operands be of i32 type and remove this.
248   virtual MVT getFenceOperandTy(const DataLayout &DL) const {
249     return getPointerTy(DL);
250   }
251
252   /// EVT is not used in-tree, but is used by out-of-tree target.
253   /// A documentation for this function would be nice...
254   virtual MVT getScalarShiftAmountTy(const DataLayout &, EVT) const;
255
256   EVT getShiftAmountTy(EVT LHSTy, const DataLayout &DL) const;
257
258   /// Returns the type to be used for the index operand of:
259   /// ISD::INSERT_VECTOR_ELT, ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT,
260   /// ISD::INSERT_SUBVECTOR, and ISD::EXTRACT_SUBVECTOR
261   virtual MVT getVectorIdxTy(const DataLayout &DL) const {
262     return getPointerTy(DL);
263   }
264
265   virtual bool isSelectSupported(SelectSupportKind /*kind*/) const {
266     return true;
267   }
268
269   /// Return true if multiple condition registers are available.
270   bool hasMultipleConditionRegisters() const {
271     return HasMultipleConditionRegisters;
272   }
273
274   /// Return true if the target has BitExtract instructions.
275   bool hasExtractBitsInsn() const { return HasExtractBitsInsn; }
276
277   /// Return the preferred vector type legalization action.
278   virtual TargetLoweringBase::LegalizeTypeAction
279   getPreferredVectorAction(EVT VT) const {
280     // The default action for one element vectors is to scalarize
281     if (VT.getVectorNumElements() == 1)
282       return TypeScalarizeVector;
283     // The default action for other vectors is to promote
284     return TypePromoteInteger;
285   }
286
287   // There are two general methods for expanding a BUILD_VECTOR node:
288   //  1. Use SCALAR_TO_VECTOR on the defined scalar values and then shuffle
289   //     them together.
290   //  2. Build the vector on the stack and then load it.
291   // If this function returns true, then method (1) will be used, subject to
292   // the constraint that all of the necessary shuffles are legal (as determined
293   // by isShuffleMaskLegal). If this function returns false, then method (2) is
294   // always used. The vector type, and the number of defined values, are
295   // provided.
296   virtual bool
297   shouldExpandBuildVectorWithShuffles(EVT /* VT */,
298                                       unsigned DefinedValues) const {
299     return DefinedValues < 3;
300   }
301
302   /// Return true if integer divide is usually cheaper than a sequence of
303   /// several shifts, adds, and multiplies for this target.
304   /// The definition of "cheaper" may depend on whether we're optimizing
305   /// for speed or for size.
306   virtual bool isIntDivCheap(EVT VT, AttributeList Attr) const { return false; }
307
308   /// Return true if the target can handle a standalone remainder operation.
309   virtual bool hasStandaloneRem(EVT VT) const {
310     return true;
311   }
312
313   /// Return true if SQRT(X) shouldn't be replaced with X*RSQRT(X).
314   virtual bool isFsqrtCheap(SDValue X, SelectionDAG &DAG) const {
315     // Default behavior is to replace SQRT(X) with X*RSQRT(X).
316     return false;
317   }
318
319   /// Reciprocal estimate status values used by the functions below.
320   enum ReciprocalEstimate : int {
321     Unspecified = -1,
322     Disabled = 0,
323     Enabled = 1
324   };
325
326   /// Return a ReciprocalEstimate enum value for a square root of the given type
327   /// based on the function's attributes. If the operation is not overridden by
328   /// the function's attributes, "Unspecified" is returned and target defaults
329   /// are expected to be used for instruction selection.
330   int getRecipEstimateSqrtEnabled(EVT VT, MachineFunction &MF) const;
331
332   /// Return a ReciprocalEstimate enum value for a division of the given type
333   /// based on the function's attributes. If the operation is not overridden by
334   /// the function's attributes, "Unspecified" is returned and target defaults
335   /// are expected to be used for instruction selection.
336   int getRecipEstimateDivEnabled(EVT VT, MachineFunction &MF) const;
337
338   /// Return the refinement step count for a square root of the given type based
339   /// on the function's attributes. If the operation is not overridden by
340   /// the function's attributes, "Unspecified" is returned and target defaults
341   /// are expected to be used for instruction selection.
342   int getSqrtRefinementSteps(EVT VT, MachineFunction &MF) const;
343
344   /// Return the refinement step count for a division of the given type based
345   /// on the function's attributes. If the operation is not overridden by
346   /// the function's attributes, "Unspecified" is returned and target defaults
347   /// are expected to be used for instruction selection.
348   int getDivRefinementSteps(EVT VT, MachineFunction &MF) const;
349
350   /// Returns true if target has indicated at least one type should be bypassed.
351   bool isSlowDivBypassed() const { return !BypassSlowDivWidths.empty(); }
352
353   /// Returns map of slow types for division or remainder with corresponding
354   /// fast types
355   const DenseMap<unsigned int, unsigned int> &getBypassSlowDivWidths() const {
356     return BypassSlowDivWidths;
357   }
358
359   /// Return true if Flow Control is an expensive operation that should be
360   /// avoided.
361   bool isJumpExpensive() const { return JumpIsExpensive; }
362
363   /// Return true if selects are only cheaper than branches if the branch is
364   /// unlikely to be predicted right.
365   bool isPredictableSelectExpensive() const {
366     return PredictableSelectIsExpensive;
367   }
368
369   /// If a branch or a select condition is skewed in one direction by more than
370   /// this factor, it is very likely to be predicted correctly.
371   virtual BranchProbability getPredictableBranchThreshold() const;
372
373   /// Return true if the following transform is beneficial:
374   /// fold (conv (load x)) -> (load (conv*)x)
375   /// On architectures that don't natively support some vector loads
376   /// efficiently, casting the load to a smaller vector of larger types and
377   /// loading is more efficient, however, this can be undone by optimizations in
378   /// dag combiner.
379   virtual bool isLoadBitCastBeneficial(EVT LoadVT,
380                                        EVT BitcastVT) const {
381     // Don't do if we could do an indexed load on the original type, but not on
382     // the new one.
383     if (!LoadVT.isSimple() || !BitcastVT.isSimple())
384       return true;
385
386     MVT LoadMVT = LoadVT.getSimpleVT();
387
388     // Don't bother doing this if it's just going to be promoted again later, as
389     // doing so might interfere with other combines.
390     if (getOperationAction(ISD::LOAD, LoadMVT) == Promote &&
391         getTypeToPromoteTo(ISD::LOAD, LoadMVT) == BitcastVT.getSimpleVT())
392       return false;
393
394     return true;
395   }
396
397   /// Return true if the following transform is beneficial:
398   /// (store (y (conv x)), y*)) -> (store x, (x*))
399   virtual bool isStoreBitCastBeneficial(EVT StoreVT, EVT BitcastVT) const {
400     // Default to the same logic as loads.
401     return isLoadBitCastBeneficial(StoreVT, BitcastVT);
402   }
403
404   /// Return true if it is expected to be cheaper to do a store of a non-zero
405   /// vector constant with the given size and type for the address space than to
406   /// store the individual scalar element constants.
407   virtual bool storeOfVectorConstantIsCheap(EVT MemVT,
408                                             unsigned NumElem,
409                                             unsigned AddrSpace) const {
410     return false;
411   }
412
413   /// Allow store merging after legalization in addition to before legalization.
414   /// This may catch stores that do not exist earlier (eg, stores created from
415   /// intrinsics).
416   virtual bool mergeStoresAfterLegalization() const { return true; }
417
418   /// Returns if it's reasonable to merge stores to MemVT size.
419   virtual bool canMergeStoresTo(unsigned AS, EVT MemVT,
420                                 const SelectionDAG &DAG) const {
421     return true;
422   }
423
424   /// \brief Return true if it is cheap to speculate a call to intrinsic cttz.
425   virtual bool isCheapToSpeculateCttz() const {
426     return false;
427   }
428
429   /// \brief Return true if it is cheap to speculate a call to intrinsic ctlz.
430   virtual bool isCheapToSpeculateCtlz() const {
431     return false;
432   }
433
434   /// \brief Return true if ctlz instruction is fast.
435   virtual bool isCtlzFast() const {
436     return false;
437   }
438
439   /// Return true if it is safe to transform an integer-domain bitwise operation
440   /// into the equivalent floating-point operation. This should be set to true
441   /// if the target has IEEE-754-compliant fabs/fneg operations for the input
442   /// type.
443   virtual bool hasBitPreservingFPLogic(EVT VT) const {
444     return false;
445   }
446
447   /// \brief Return true if it is cheaper to split the store of a merged int val
448   /// from a pair of smaller values into multiple stores.
449   virtual bool isMultiStoresCheaperThanBitsMerge(EVT LTy, EVT HTy) const {
450     return false;
451   }
452
453   /// \brief Return if the target supports combining a
454   /// chain like:
455   /// \code
456   ///   %andResult = and %val1, #mask
457   ///   %icmpResult = icmp %andResult, 0
458   /// \endcode
459   /// into a single machine instruction of a form like:
460   /// \code
461   ///   cc = test %register, #mask
462   /// \endcode
463   virtual bool isMaskAndCmp0FoldingBeneficial(const Instruction &AndI) const {
464     return false;
465   }
466
467   /// Use bitwise logic to make pairs of compares more efficient. For example:
468   /// and (seteq A, B), (seteq C, D) --> seteq (or (xor A, B), (xor C, D)), 0
469   /// This should be true when it takes more than one instruction to lower
470   /// setcc (cmp+set on x86 scalar), when bitwise ops are faster than logic on
471   /// condition bits (crand on PowerPC), and/or when reducing cmp+br is a win.
472   virtual bool convertSetCCLogicToBitwiseLogic(EVT VT) const {
473     return false;
474   }
475
476   /// Return the preferred operand type if the target has a quick way to compare
477   /// integer values of the given size. Assume that any legal integer type can
478   /// be compared efficiently. Targets may override this to allow illegal wide
479   /// types to return a vector type if there is support to compare that type.
480   virtual MVT hasFastEqualityCompare(unsigned NumBits) const {
481     MVT VT = MVT::getIntegerVT(NumBits);
482     return isTypeLegal(VT) ? VT : MVT::INVALID_SIMPLE_VALUE_TYPE;
483   }
484
485   /// Return true if the target should transform:
486   /// (X & Y) == Y ---> (~X & Y) == 0
487   /// (X & Y) != Y ---> (~X & Y) != 0
488   ///
489   /// This may be profitable if the target has a bitwise and-not operation that
490   /// sets comparison flags. A target may want to limit the transformation based
491   /// on the type of Y or if Y is a constant.
492   ///
493   /// Note that the transform will not occur if Y is known to be a power-of-2
494   /// because a mask and compare of a single bit can be handled by inverting the
495   /// predicate, for example:
496   /// (X & 8) == 8 ---> (X & 8) != 0
497   virtual bool hasAndNotCompare(SDValue Y) const {
498     return false;
499   }
500
501   /// Return true if the target has a bitwise and-not operation:
502   /// X = ~A & B
503   /// This can be used to simplify select or other instructions.
504   virtual bool hasAndNot(SDValue X) const {
505     // If the target has the more complex version of this operation, assume that
506     // it has this operation too.
507     return hasAndNotCompare(X);
508   }
509
510   /// \brief Return true if the target wants to use the optimization that
511   /// turns ext(promotableInst1(...(promotableInstN(load)))) into
512   /// promotedInst1(...(promotedInstN(ext(load)))).
513   bool enableExtLdPromotion() const { return EnableExtLdPromotion; }
514
515   /// Return true if the target can combine store(extractelement VectorTy,
516   /// Idx).
517   /// \p Cost[out] gives the cost of that transformation when this is true.
518   virtual bool canCombineStoreAndExtract(Type *VectorTy, Value *Idx,
519                                          unsigned &Cost) const {
520     return false;
521   }
522
523   /// Return true if target supports floating point exceptions.
524   bool hasFloatingPointExceptions() const {
525     return HasFloatingPointExceptions;
526   }
527
528   /// Return true if target always beneficiates from combining into FMA for a
529   /// given value type. This must typically return false on targets where FMA
530   /// takes more cycles to execute than FADD.
531   virtual bool enableAggressiveFMAFusion(EVT VT) const {
532     return false;
533   }
534
535   /// Return the ValueType of the result of SETCC operations.
536   virtual EVT getSetCCResultType(const DataLayout &DL, LLVMContext &Context,
537                                  EVT VT) const;
538
539   /// Return the ValueType for comparison libcalls. Comparions libcalls include
540   /// floating point comparion calls, and Ordered/Unordered check calls on
541   /// floating point numbers.
542   virtual
543   MVT::SimpleValueType getCmpLibcallReturnType() const;
544
545   /// For targets without i1 registers, this gives the nature of the high-bits
546   /// of boolean values held in types wider than i1.
547   ///
548   /// "Boolean values" are special true/false values produced by nodes like
549   /// SETCC and consumed (as the condition) by nodes like SELECT and BRCOND.
550   /// Not to be confused with general values promoted from i1.  Some cpus
551   /// distinguish between vectors of boolean and scalars; the isVec parameter
552   /// selects between the two kinds.  For example on X86 a scalar boolean should
553   /// be zero extended from i1, while the elements of a vector of booleans
554   /// should be sign extended from i1.
555   ///
556   /// Some cpus also treat floating point types the same way as they treat
557   /// vectors instead of the way they treat scalars.
558   BooleanContent getBooleanContents(bool isVec, bool isFloat) const {
559     if (isVec)
560       return BooleanVectorContents;
561     return isFloat ? BooleanFloatContents : BooleanContents;
562   }
563
564   BooleanContent getBooleanContents(EVT Type) const {
565     return getBooleanContents(Type.isVector(), Type.isFloatingPoint());
566   }
567
568   /// Return target scheduling preference.
569   Sched::Preference getSchedulingPreference() const {
570     return SchedPreferenceInfo;
571   }
572
573   /// Some scheduler, e.g. hybrid, can switch to different scheduling heuristics
574   /// for different nodes. This function returns the preference (or none) for
575   /// the given node.
576   virtual Sched::Preference getSchedulingPreference(SDNode *) const {
577     return Sched::None;
578   }
579
580   /// Return the register class that should be used for the specified value
581   /// type.
582   virtual const TargetRegisterClass *getRegClassFor(MVT VT) const {
583     const TargetRegisterClass *RC = RegClassForVT[VT.SimpleTy];
584     assert(RC && "This value type is not natively supported!");
585     return RC;
586   }
587
588   /// Return the 'representative' register class for the specified value
589   /// type.
590   ///
591   /// The 'representative' register class is the largest legal super-reg
592   /// register class for the register class of the value type.  For example, on
593   /// i386 the rep register class for i8, i16, and i32 are GR32; while the rep
594   /// register class is GR64 on x86_64.
595   virtual const TargetRegisterClass *getRepRegClassFor(MVT VT) const {
596     const TargetRegisterClass *RC = RepRegClassForVT[VT.SimpleTy];
597     return RC;
598   }
599
600   /// Return the cost of the 'representative' register class for the specified
601   /// value type.
602   virtual uint8_t getRepRegClassCostFor(MVT VT) const {
603     return RepRegClassCostForVT[VT.SimpleTy];
604   }
605
606   /// Return true if the target has native support for the specified value type.
607   /// This means that it has a register that directly holds it without
608   /// promotions or expansions.
609   bool isTypeLegal(EVT VT) const {
610     assert(!VT.isSimple() ||
611            (unsigned)VT.getSimpleVT().SimpleTy < array_lengthof(RegClassForVT));
612     return VT.isSimple() && RegClassForVT[VT.getSimpleVT().SimpleTy] != nullptr;
613   }
614
615   class ValueTypeActionImpl {
616     /// ValueTypeActions - For each value type, keep a LegalizeTypeAction enum
617     /// that indicates how instruction selection should deal with the type.
618     LegalizeTypeAction ValueTypeActions[MVT::LAST_VALUETYPE];
619
620   public:
621     ValueTypeActionImpl() {
622       std::fill(std::begin(ValueTypeActions), std::end(ValueTypeActions),
623                 TypeLegal);
624     }
625
626     LegalizeTypeAction getTypeAction(MVT VT) const {
627       return ValueTypeActions[VT.SimpleTy];
628     }
629
630     void setTypeAction(MVT VT, LegalizeTypeAction Action) {
631       ValueTypeActions[VT.SimpleTy] = Action;
632     }
633   };
634
635   const ValueTypeActionImpl &getValueTypeActions() const {
636     return ValueTypeActions;
637   }
638
639   /// Return how we should legalize values of this type, either it is already
640   /// legal (return 'Legal') or we need to promote it to a larger type (return
641   /// 'Promote'), or we need to expand it into multiple registers of smaller
642   /// integer type (return 'Expand').  'Custom' is not an option.
643   LegalizeTypeAction getTypeAction(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
644     return getTypeConversion(Context, VT).first;
645   }
646   LegalizeTypeAction getTypeAction(MVT VT) const {
647     return ValueTypeActions.getTypeAction(VT);
648   }
649
650   /// For types supported by the target, this is an identity function.  For
651   /// types that must be promoted to larger types, this returns the larger type
652   /// to promote to.  For integer types that are larger than the largest integer
653   /// register, this contains one step in the expansion to get to the smaller
654   /// register. For illegal floating point types, this returns the integer type
655   /// to transform to.
656   EVT getTypeToTransformTo(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
657     return getTypeConversion(Context, VT).second;
658   }
659
660   /// For types supported by the target, this is an identity function.  For
661   /// types that must be expanded (i.e. integer types that are larger than the
662   /// largest integer register or illegal floating point types), this returns
663   /// the largest legal type it will be expanded to.
664   EVT getTypeToExpandTo(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
665     assert(!VT.isVector());
666     while (true) {
667       switch (getTypeAction(Context, VT)) {
668       case TypeLegal:
669         return VT;
670       case TypeExpandInteger:
671         VT = getTypeToTransformTo(Context, VT);
672         break;
673       default:
674         llvm_unreachable("Type is not legal nor is it to be expanded!");
675       }
676     }
677   }
678
679   /// Vector types are broken down into some number of legal first class types.
680   /// For example, EVT::v8f32 maps to 2 EVT::v4f32 with Altivec or SSE1, or 8
681   /// promoted EVT::f64 values with the X86 FP stack.  Similarly, EVT::v2i64
682   /// turns into 4 EVT::i32 values with both PPC and X86.
683   ///
684   /// This method returns the number of registers needed, and the VT for each
685   /// register.  It also returns the VT and quantity of the intermediate values
686   /// before they are promoted/expanded.
687   unsigned getVectorTypeBreakdown(LLVMContext &Context, EVT VT,
688                                   EVT &IntermediateVT,
689                                   unsigned &NumIntermediates,
690                                   MVT &RegisterVT) const;
691
692   /// Certain targets such as MIPS require that some types such as vectors are
693   /// always broken down into scalars in some contexts. This occurs even if the
694   /// vector type is legal.
695   virtual unsigned getVectorTypeBreakdownForCallingConv(
696       LLVMContext &Context, EVT VT, EVT &IntermediateVT,
697       unsigned &NumIntermediates, MVT &RegisterVT) const {
698     return getVectorTypeBreakdown(Context, VT, IntermediateVT, NumIntermediates,
699                                   RegisterVT);
700   }
701
702   struct IntrinsicInfo {
703     unsigned     opc = 0;          // target opcode
704     EVT          memVT;            // memory VT
705     const Value* ptrVal = nullptr; // value representing memory location
706     int          offset = 0;       // offset off of ptrVal
707     unsigned     size = 0;         // the size of the memory location
708                                    // (taken from memVT if zero)
709     unsigned     align = 1;        // alignment
710     bool         vol = false;      // is volatile?
711     bool         readMem = false;  // reads memory?
712     bool         writeMem = false; // writes memory?
713
714     IntrinsicInfo() = default;
715   };
716
717   /// Given an intrinsic, checks if on the target the intrinsic will need to map
718   /// to a MemIntrinsicNode (touches memory). If this is the case, it returns
719   /// true and store the intrinsic information into the IntrinsicInfo that was
720   /// passed to the function.
721   virtual bool getTgtMemIntrinsic(IntrinsicInfo &, const CallInst &,
722                                   unsigned /*Intrinsic*/) const {
723     return false;
724   }
725
726   /// Returns true if the target can instruction select the specified FP
727   /// immediate natively. If false, the legalizer will materialize the FP
728   /// immediate as a load from a constant pool.
729   virtual bool isFPImmLegal(const APFloat &/*Imm*/, EVT /*VT*/) const {
730     return false;
731   }
732
733   /// Targets can use this to indicate that they only support *some*
734   /// VECTOR_SHUFFLE operations, those with specific masks.  By default, if a
735   /// target supports the VECTOR_SHUFFLE node, all mask values are assumed to be
736   /// legal.
737   virtual bool isShuffleMaskLegal(ArrayRef<int> /*Mask*/, EVT /*VT*/) const {
738     return true;
739   }
740
741   /// Returns true if the operation can trap for the value type.
742   ///
743   /// VT must be a legal type. By default, we optimistically assume most
744   /// operations don't trap except for integer divide and remainder.
745   virtual bool canOpTrap(unsigned Op, EVT VT) const;
746
747   /// Similar to isShuffleMaskLegal. This is used by Targets can use this to
748   /// indicate if there is a suitable VECTOR_SHUFFLE that can be used to replace
749   /// a VAND with a constant pool entry.
750   virtual bool isVectorClearMaskLegal(const SmallVectorImpl<int> &/*Mask*/,
751                                       EVT /*VT*/) const {
752     return false;
753   }
754
755   /// Return how this operation should be treated: either it is legal, needs to
756   /// be promoted to a larger size, needs to be expanded to some other code
757   /// sequence, or the target has a custom expander for it.
758   LegalizeAction getOperationAction(unsigned Op, EVT VT) const {
759     if (VT.isExtended()) return Expand;
760     // If a target-specific SDNode requires legalization, require the target
761     // to provide custom legalization for it.
762     if (Op >= array_lengthof(OpActions[0])) return Custom;
763     return OpActions[(unsigned)VT.getSimpleVT().SimpleTy][Op];
764   }
765
766   /// Return true if the specified operation is legal on this target or can be
767   /// made legal with custom lowering. This is used to help guide high-level
768   /// lowering decisions.
769   bool isOperationLegalOrCustom(unsigned Op, EVT VT) const {
770     return (VT == MVT::Other || isTypeLegal(VT)) &&
771       (getOperationAction(Op, VT) == Legal ||
772        getOperationAction(Op, VT) == Custom);
773   }
774
775   /// Return true if the specified operation is legal on this target or can be
776   /// made legal using promotion. This is used to help guide high-level lowering
777   /// decisions.
778   bool isOperationLegalOrPromote(unsigned Op, EVT VT) const {
779     return (VT == MVT::Other || isTypeLegal(VT)) &&
780       (getOperationAction(Op, VT) == Legal ||
781        getOperationAction(Op, VT) == Promote);
782   }
783
784   /// Return true if the specified operation is legal on this target or can be
785   /// made legal with custom lowering or using promotion. This is used to help
786   /// guide high-level lowering decisions.
787   bool isOperationLegalOrCustomOrPromote(unsigned Op, EVT VT) const {
788     return (VT == MVT::Other || isTypeLegal(VT)) &&
789       (getOperationAction(Op, VT) == Legal ||
790        getOperationAction(Op, VT) == Custom ||
791        getOperationAction(Op, VT) == Promote);
792   }
793
794   /// Return true if the operation uses custom lowering, regardless of whether
795   /// the type is legal or not.
796   bool isOperationCustom(unsigned Op, EVT VT) const {
797     return getOperationAction(Op, VT) == Custom;
798   }
799
800   /// Return true if lowering to a jump table is allowed.
801   bool areJTsAllowed(const Function *Fn) const {
802     if (Fn->getFnAttribute("no-jump-tables").getValueAsString() == "true")
803       return false;
804
805     return isOperationLegalOrCustom(ISD::BR_JT, MVT::Other) ||
806            isOperationLegalOrCustom(ISD::BRIND, MVT::Other);
807   }
808
809   /// Check whether the range [Low,High] fits in a machine word.
810   bool rangeFitsInWord(const APInt &Low, const APInt &High,
811                        const DataLayout &DL) const {
812     // FIXME: Using the pointer type doesn't seem ideal.
813     uint64_t BW = DL.getPointerSizeInBits();
814     uint64_t Range = (High - Low).getLimitedValue(UINT64_MAX - 1) + 1;
815     return Range <= BW;
816   }
817
818   /// Return true if lowering to a jump table is suitable for a set of case
819   /// clusters which may contain \p NumCases cases, \p Range range of values.
820   /// FIXME: This function check the maximum table size and density, but the
821   /// minimum size is not checked. It would be nice if the the minimum size is
822   /// also combined within this function. Currently, the minimum size check is
823   /// performed in findJumpTable() in SelectionDAGBuiler and
824   /// getEstimatedNumberOfCaseClusters() in BasicTTIImpl.
825   bool isSuitableForJumpTable(const SwitchInst *SI, uint64_t NumCases,
826                               uint64_t Range) const {
827     const bool OptForSize = SI->getParent()->getParent()->optForSize();
828     const unsigned MinDensity = getMinimumJumpTableDensity(OptForSize);
829     const unsigned MaxJumpTableSize =
830         OptForSize || getMaximumJumpTableSize() == 0
831             ? UINT_MAX
832             : getMaximumJumpTableSize();
833     // Check whether a range of clusters is dense enough for a jump table.
834     if (Range <= MaxJumpTableSize &&
835         (NumCases * 100 >= Range * MinDensity)) {
836       return true;
837     }
838     return false;
839   }
840
841   /// Return true if lowering to a bit test is suitable for a set of case
842   /// clusters which contains \p NumDests unique destinations, \p Low and
843   /// \p High as its lowest and highest case values, and expects \p NumCmps
844   /// case value comparisons. Check if the number of destinations, comparison
845   /// metric, and range are all suitable.
846   bool isSuitableForBitTests(unsigned NumDests, unsigned NumCmps,
847                              const APInt &Low, const APInt &High,
848                              const DataLayout &DL) const {
849     // FIXME: I don't think NumCmps is the correct metric: a single case and a
850     // range of cases both require only one branch to lower. Just looking at the
851     // number of clusters and destinations should be enough to decide whether to
852     // build bit tests.
853
854     // To lower a range with bit tests, the range must fit the bitwidth of a
855     // machine word.
856     if (!rangeFitsInWord(Low, High, DL))
857       return false;
858
859     // Decide whether it's profitable to lower this range with bit tests. Each
860     // destination requires a bit test and branch, and there is an overall range
861     // check branch. For a small number of clusters, separate comparisons might
862     // be cheaper, and for many destinations, splitting the range might be
863     // better.
864     return (NumDests == 1 && NumCmps >= 3) || (NumDests == 2 && NumCmps >= 5) ||
865            (NumDests == 3 && NumCmps >= 6);
866   }
867
868   /// Return true if the specified operation is illegal on this target or
869   /// unlikely to be made legal with custom lowering. This is used to help guide
870   /// high-level lowering decisions.
871   bool isOperationExpand(unsigned Op, EVT VT) const {
872     return (!isTypeLegal(VT) || getOperationAction(Op, VT) == Expand);
873   }
874
875   /// Return true if the specified operation is legal on this target.
876   bool isOperationLegal(unsigned Op, EVT VT) const {
877     return (VT == MVT::Other || isTypeLegal(VT)) &&
878            getOperationAction(Op, VT) == Legal;
879   }
880
881   /// Return how this load with extension should be treated: either it is legal,
882   /// needs to be promoted to a larger size, needs to be expanded to some other
883   /// code sequence, or the target has a custom expander for it.
884   LegalizeAction getLoadExtAction(unsigned ExtType, EVT ValVT,
885                                   EVT MemVT) const {
886     if (ValVT.isExtended() || MemVT.isExtended()) return Expand;
887     unsigned ValI = (unsigned) ValVT.getSimpleVT().SimpleTy;
888     unsigned MemI = (unsigned) MemVT.getSimpleVT().SimpleTy;
889     assert(ExtType < ISD::LAST_LOADEXT_TYPE && ValI < MVT::LAST_VALUETYPE &&
890            MemI < MVT::LAST_VALUETYPE && "Table isn't big enough!");
891     unsigned Shift = 4 * ExtType;
892     return (LegalizeAction)((LoadExtActions[ValI][MemI] >> Shift) & 0xf);
893   }
894
895   /// Return true if the specified load with extension is legal on this target.
896   bool isLoadExtLegal(unsigned ExtType, EVT ValVT, EVT MemVT) const {
897     return getLoadExtAction(ExtType, ValVT, MemVT) == Legal;
898   }
899
900   /// Return true if the specified load with extension is legal or custom
901   /// on this target.
902   bool isLoadExtLegalOrCustom(unsigned ExtType, EVT ValVT, EVT MemVT) const {
903     return getLoadExtAction(ExtType, ValVT, MemVT) == Legal ||
904            getLoadExtAction(ExtType, ValVT, MemVT) == Custom;
905   }
906
907   /// Return how this store with truncation should be treated: either it is
908   /// legal, needs to be promoted to a larger size, needs to be expanded to some
909   /// other code sequence, or the target has a custom expander for it.
910   LegalizeAction getTruncStoreAction(EVT ValVT, EVT MemVT) const {
911     if (ValVT.isExtended() || MemVT.isExtended()) return Expand;
912     unsigned ValI = (unsigned) ValVT.getSimpleVT().SimpleTy;
913     unsigned MemI = (unsigned) MemVT.getSimpleVT().SimpleTy;
914     assert(ValI < MVT::LAST_VALUETYPE && MemI < MVT::LAST_VALUETYPE &&
915            "Table isn't big enough!");
916     return TruncStoreActions[ValI][MemI];
917   }
918
919   /// Return true if the specified store with truncation is legal on this
920   /// target.
921   bool isTruncStoreLegal(EVT ValVT, EVT MemVT) const {
922     return isTypeLegal(ValVT) && getTruncStoreAction(ValVT, MemVT) == Legal;
923   }
924
925   /// Return true if the specified store with truncation has solution on this
926   /// target.
927   bool isTruncStoreLegalOrCustom(EVT ValVT, EVT MemVT) const {
928     return isTypeLegal(ValVT) &&
929       (getTruncStoreAction(ValVT, MemVT) == Legal ||
930        getTruncStoreAction(ValVT, MemVT) == Custom);
931   }
932
933   /// Return how the indexed load should be treated: either it is legal, needs
934   /// to be promoted to a larger size, needs to be expanded to some other code
935   /// sequence, or the target has a custom expander for it.
936   LegalizeAction
937   getIndexedLoadAction(unsigned IdxMode, MVT VT) const {
938     assert(IdxMode < ISD::LAST_INDEXED_MODE && VT.isValid() &&
939            "Table isn't big enough!");
940     unsigned Ty = (unsigned)VT.SimpleTy;
941     return (LegalizeAction)((IndexedModeActions[Ty][IdxMode] & 0xf0) >> 4);
942   }
943
944   /// Return true if the specified indexed load is legal on this target.
945   bool isIndexedLoadLegal(unsigned IdxMode, EVT VT) const {
946     return VT.isSimple() &&
947       (getIndexedLoadAction(IdxMode, VT.getSimpleVT()) == Legal ||
948        getIndexedLoadAction(IdxMode, VT.getSimpleVT()) == Custom);
949   }
950
951   /// Return how the indexed store should be treated: either it is legal, needs
952   /// to be promoted to a larger size, needs to be expanded to some other code
953   /// sequence, or the target has a custom expander for it.
954   LegalizeAction
955   getIndexedStoreAction(unsigned IdxMode, MVT VT) const {
956     assert(IdxMode < ISD::LAST_INDEXED_MODE && VT.isValid() &&
957            "Table isn't big enough!");
958     unsigned Ty = (unsigned)VT.SimpleTy;
959     return (LegalizeAction)(IndexedModeActions[Ty][IdxMode] & 0x0f);
960   }
961
962   /// Return true if the specified indexed load is legal on this target.
963   bool isIndexedStoreLegal(unsigned IdxMode, EVT VT) const {
964     return VT.isSimple() &&
965       (getIndexedStoreAction(IdxMode, VT.getSimpleVT()) == Legal ||
966        getIndexedStoreAction(IdxMode, VT.getSimpleVT()) == Custom);
967   }
968
969   /// Return how the condition code should be treated: either it is legal, needs
970   /// to be expanded to some other code sequence, or the target has a custom
971   /// expander for it.
972   LegalizeAction
973   getCondCodeAction(ISD::CondCode CC, MVT VT) const {
974     assert((unsigned)CC < array_lengthof(CondCodeActions) &&
975            ((unsigned)VT.SimpleTy >> 3) < array_lengthof(CondCodeActions[0]) &&
976            "Table isn't big enough!");
977     // See setCondCodeAction for how this is encoded.
978     uint32_t Shift = 4 * (VT.SimpleTy & 0x7);
979     uint32_t Value = CondCodeActions[CC][VT.SimpleTy >> 3];
980     LegalizeAction Action = (LegalizeAction) ((Value >> Shift) & 0xF);
981     assert(Action != Promote && "Can't promote condition code!");
982     return Action;
983   }
984
985   /// Return true if the specified condition code is legal on this target.
986   bool isCondCodeLegal(ISD::CondCode CC, MVT VT) const {
987     return
988       getCondCodeAction(CC, VT) == Legal ||
989       getCondCodeAction(CC, VT) == Custom;
990   }
991
992   /// If the action for this operation is to promote, this method returns the
993   /// ValueType to promote to.
994   MVT getTypeToPromoteTo(unsigned Op, MVT VT) const {
995     assert(getOperationAction(Op, VT) == Promote &&
996            "This operation isn't promoted!");
997
998     // See if this has an explicit type specified.
999     std::map<std::pair<unsigned, MVT::SimpleValueType>,
1000              MVT::SimpleValueType>::const_iterator PTTI =
1001       PromoteToType.find(std::make_pair(Op, VT.SimpleTy));
1002     if (PTTI != PromoteToType.end()) return PTTI->second;
1003
1004     assert((VT.isInteger() || VT.isFloatingPoint()) &&
1005            "Cannot autopromote this type, add it with AddPromotedToType.");
1006
1007     MVT NVT = VT;
1008     do {
1009       NVT = (MVT::SimpleValueType)(NVT.SimpleTy+1);
1010       assert(NVT.isInteger() == VT.isInteger() && NVT != MVT::isVoid &&
1011              "Didn't find type to promote to!");
1012     } while (!isTypeLegal(NVT) ||
1013               getOperationAction(Op, NVT) == Promote);
1014     return NVT;
1015   }
1016
1017   /// Return the EVT corresponding to this LLVM type.  This is fixed by the LLVM
1018   /// operations except for the pointer size.  If AllowUnknown is true, this
1019   /// will return MVT::Other for types with no EVT counterpart (e.g. structs),
1020   /// otherwise it will assert.
1021   EVT getValueType(const DataLayout &DL, Type *Ty,
1022                    bool AllowUnknown = false) const {
1023     // Lower scalar pointers to native pointer types.
1024     if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
1025       return getPointerTy(DL, PTy->getAddressSpace());
1026
1027     if (Ty->isVectorTy()) {
1028       VectorType *VTy = cast<VectorType>(Ty);
1029       Type *Elm = VTy->getElementType();
1030       // Lower vectors of pointers to native pointer types.
1031       if (PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Elm)) {
1032         EVT PointerTy(getPointerTy(DL, PT->getAddressSpace()));
1033         Elm = PointerTy.getTypeForEVT(Ty->getContext());
1034       }
1035
1036       return EVT::getVectorVT(Ty->getContext(), EVT::getEVT(Elm, false),
1037                        VTy->getNumElements());
1038     }
1039     return EVT::getEVT(Ty, AllowUnknown);
1040   }
1041
1042   /// Return the MVT corresponding to this LLVM type. See getValueType.
1043   MVT getSimpleValueType(const DataLayout &DL, Type *Ty,
1044                          bool AllowUnknown = false) const {
1045     return getValueType(DL, Ty, AllowUnknown).getSimpleVT();
1046   }
1047
1048   /// Return the desired alignment for ByVal or InAlloca aggregate function
1049   /// arguments in the caller parameter area.  This is the actual alignment, not
1050   /// its logarithm.
1051   virtual unsigned getByValTypeAlignment(Type *Ty, const DataLayout &DL) const;
1052
1053   /// Return the type of registers that this ValueType will eventually require.
1054   MVT getRegisterType(MVT VT) const {
1055     assert((unsigned)VT.SimpleTy < array_lengthof(RegisterTypeForVT));
1056     return RegisterTypeForVT[VT.SimpleTy];
1057   }
1058
1059   /// Return the type of registers that this ValueType will eventually require.
1060   MVT getRegisterType(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
1061     if (VT.isSimple()) {
1062       assert((unsigned)VT.getSimpleVT().SimpleTy <
1063                 array_lengthof(RegisterTypeForVT));
1064       return RegisterTypeForVT[VT.getSimpleVT().SimpleTy];
1065     }
1066     if (VT.isVector()) {
1067       EVT VT1;
1068       MVT RegisterVT;
1069       unsigned NumIntermediates;
1070       (void)getVectorTypeBreakdown(Context, VT, VT1,
1071                                    NumIntermediates, RegisterVT);
1072       return RegisterVT;
1073     }
1074     if (VT.isInteger()) {
1075       return getRegisterType(Context, getTypeToTransformTo(Context, VT));
1076     }
1077     llvm_unreachable("Unsupported extended type!");
1078   }
1079
1080   /// Return the number of registers that this ValueType will eventually
1081   /// require.
1082   ///
1083   /// This is one for any types promoted to live in larger registers, but may be
1084   /// more than one for types (like i64) that are split into pieces.  For types
1085   /// like i140, which are first promoted then expanded, it is the number of
1086   /// registers needed to hold all the bits of the original type.  For an i140
1087   /// on a 32 bit machine this means 5 registers.
1088   unsigned getNumRegisters(LLVMContext &Context, EVT VT) const {
1089     if (VT.isSimple()) {
1090       assert((unsigned)VT.getSimpleVT().SimpleTy <
1091                 array_lengthof(NumRegistersForVT));
1092       return NumRegistersForVT[VT.getSimpleVT().SimpleTy];
1093     }
1094     if (VT.isVector()) {
1095       EVT VT1;
1096       MVT VT2;
1097       unsigned NumIntermediates;
1098       return getVectorTypeBreakdown(Context, VT, VT1, NumIntermediates, VT2);
1099     }
1100     if (VT.isInteger()) {
1101       unsigned BitWidth = VT.getSizeInBits();
1102       unsigned RegWidth = getRegisterType(Context, VT).getSizeInBits();
1103       return (BitWidth + RegWidth - 1) / RegWidth;
1104     }
1105     llvm_unreachable("Unsupported extended type!");
1106   }
1107
1108   /// Certain combinations of ABIs, Targets and features require that types
1109   /// are legal for some operations and not for other operations.
1110   /// For MIPS all vector types must be passed through the integer register set.
1111   virtual MVT getRegisterTypeForCallingConv(MVT VT) const {
1112     return getRegisterType(VT);
1113   }
1114
1115   virtual MVT getRegisterTypeForCallingConv(LLVMContext &Context,
1116                                             EVT VT) const {
1117     return getRegisterType(Context, VT);
1118   }
1119
1120   /// Certain targets require unusual breakdowns of certain types. For MIPS,
1121   /// this occurs when a vector type is used, as vector are passed through the
1122   /// integer register set.
1123   virtual unsigned getNumRegistersForCallingConv(LLVMContext &Context,
1124                                                  EVT VT) const {
1125     return getNumRegisters(Context, VT);
1126   }
1127
1128   /// Certain targets have context senstive alignment requirements, where one
1129   /// type has the alignment requirement of another type.
1130   virtual unsigned getABIAlignmentForCallingConv(Type *ArgTy,
1131                                                  DataLayout DL) const {
1132     return DL.getABITypeAlignment(ArgTy);
1133   }
1134
1135   /// If true, then instruction selection should seek to shrink the FP constant
1136   /// of the specified type to a smaller type in order to save space and / or
1137   /// reduce runtime.
1138   virtual bool ShouldShrinkFPConstant(EVT) const { return true; }
1139
1140   // Return true if it is profitable to reduce the given load node to a smaller
1141   // type.
1142   //
1143   // e.g. (i16 (trunc (i32 (load x))) -> i16 load x should be performed
1144   virtual bool shouldReduceLoadWidth(SDNode *Load,
1145                                      ISD::LoadExtType ExtTy,
1146                                      EVT NewVT) const {
1147     return true;
1148   }
1149
1150   /// When splitting a value of the specified type into parts, does the Lo
1151   /// or Hi part come first?  This usually follows the endianness, except
1152   /// for ppcf128, where the Hi part always comes first.
1153   bool hasBigEndianPartOrdering(EVT VT, const DataLayout &DL) const {
1154     return DL.isBigEndian() || VT == MVT::ppcf128;
1155   }
1156
1157   /// If true, the target has custom DAG combine transformations that it can
1158   /// perform for the specified node.
1159   bool hasTargetDAGCombine(ISD::NodeType NT) const {
1160     assert(unsigned(NT >> 3) < array_lengthof(TargetDAGCombineArray));
1161     return TargetDAGCombineArray[NT >> 3] & (1 << (NT&7));
1162   }
1163
1164   unsigned getGatherAllAliasesMaxDepth() const {
1165     return GatherAllAliasesMaxDepth;
1166   }
1167
1168   /// Returns the size of the platform's va_list object.
1169   virtual unsigned getVaListSizeInBits(const DataLayout &DL) const {
1170     return getPointerTy(DL).getSizeInBits();
1171   }
1172
1173   /// \brief Get maximum # of store operations permitted for llvm.memset
1174   ///
1175   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
1176   /// to replace a call to llvm.memset. The value is set by the target at the
1177   /// performance threshold for such a replacement. If OptSize is true,
1178   /// return the limit for functions that have OptSize attribute.
1179   unsigned getMaxStoresPerMemset(bool OptSize) const {
1180     return OptSize ? MaxStoresPerMemsetOptSize : MaxStoresPerMemset;
1181   }
1182
1183   /// \brief Get maximum # of store operations permitted for llvm.memcpy
1184   ///
1185   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
1186   /// to replace a call to llvm.memcpy. The value is set by the target at the
1187   /// performance threshold for such a replacement. If OptSize is true,
1188   /// return the limit for functions that have OptSize attribute.
1189   unsigned getMaxStoresPerMemcpy(bool OptSize) const {
1190     return OptSize ? MaxStoresPerMemcpyOptSize : MaxStoresPerMemcpy;
1191   }
1192
1193   /// Get maximum # of load operations permitted for memcmp
1194   ///
1195   /// This function returns the maximum number of load operations permitted
1196   /// to replace a call to memcmp. The value is set by the target at the
1197   /// performance threshold for such a replacement. If OptSize is true,
1198   /// return the limit for functions that have OptSize attribute.
1199   unsigned getMaxExpandSizeMemcmp(bool OptSize) const {
1200     return OptSize ? MaxLoadsPerMemcmpOptSize : MaxLoadsPerMemcmp;
1201   }
1202
1203   /// \brief Get maximum # of store operations permitted for llvm.memmove
1204   ///
1205   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
1206   /// to replace a call to llvm.memmove. The value is set by the target at the
1207   /// performance threshold for such a replacement. If OptSize is true,
1208   /// return the limit for functions that have OptSize attribute.
1209   unsigned getMaxStoresPerMemmove(bool OptSize) const {
1210     return OptSize ? MaxStoresPerMemmoveOptSize : MaxStoresPerMemmove;
1211   }
1212
1213   /// \brief Determine if the target supports unaligned memory accesses.
1214   ///
1215   /// This function returns true if the target allows unaligned memory accesses
1216   /// of the specified type in the given address space. If true, it also returns
1217   /// whether the unaligned memory access is "fast" in the last argument by
1218   /// reference. This is used, for example, in situations where an array
1219   /// copy/move/set is converted to a sequence of store operations. Its use
1220   /// helps to ensure that such replacements don't generate code that causes an
1221   /// alignment error (trap) on the target machine.
1222   virtual bool allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT,
1223                                               unsigned AddrSpace = 0,
1224                                               unsigned Align = 1,
1225                                               bool * /*Fast*/ = nullptr) const {
1226     return false;
1227   }
1228
1229   /// Return true if the target supports a memory access of this type for the
1230   /// given address space and alignment. If the access is allowed, the optional
1231   /// final parameter returns if the access is also fast (as defined by the
1232   /// target).
1233   bool allowsMemoryAccess(LLVMContext &Context, const DataLayout &DL, EVT VT,
1234                           unsigned AddrSpace = 0, unsigned Alignment = 1,
1235                           bool *Fast = nullptr) const;
1236
1237   /// Returns the target specific optimal type for load and store operations as
1238   /// a result of memset, memcpy, and memmove lowering.
1239   ///
1240   /// If DstAlign is zero that means it's safe to destination alignment can
1241   /// satisfy any constraint. Similarly if SrcAlign is zero it means there isn't
1242   /// a need to check it against alignment requirement, probably because the
1243   /// source does not need to be loaded. If 'IsMemset' is true, that means it's
1244   /// expanding a memset. If 'ZeroMemset' is true, that means it's a memset of
1245   /// zero. 'MemcpyStrSrc' indicates whether the memcpy source is constant so it
1246   /// does not need to be loaded.  It returns EVT::Other if the type should be
1247   /// determined using generic target-independent logic.
1248   virtual EVT getOptimalMemOpType(uint64_t /*Size*/,
1249                                   unsigned /*DstAlign*/, unsigned /*SrcAlign*/,
1250                                   bool /*IsMemset*/,
1251                                   bool /*ZeroMemset*/,
1252                                   bool /*MemcpyStrSrc*/,
1253                                   MachineFunction &/*MF*/) const {
1254     return MVT::Other;
1255   }
1256
1257   /// Returns true if it's safe to use load / store of the specified type to
1258   /// expand memcpy / memset inline.
1259   ///
1260   /// This is mostly true for all types except for some special cases. For
1261   /// example, on X86 targets without SSE2 f64 load / store are done with fldl /
1262   /// fstpl which also does type conversion. Note the specified type doesn't
1263   /// have to be legal as the hook is used before type legalization.
1264   virtual bool isSafeMemOpType(MVT /*VT*/) const { return true; }
1265
1266   /// Determine if we should use _setjmp or setjmp to implement llvm.setjmp.
1267   bool usesUnderscoreSetJmp() const {
1268     return UseUnderscoreSetJmp;
1269   }
1270
1271   /// Determine if we should use _longjmp or longjmp to implement llvm.longjmp.
1272   bool usesUnderscoreLongJmp() const {
1273     return UseUnderscoreLongJmp;
1274   }
1275
1276   /// Return lower limit for number of blocks in a jump table.
1277   unsigned getMinimumJumpTableEntries() const;
1278
1279   /// Return lower limit of the density in a jump table.
1280   unsigned getMinimumJumpTableDensity(bool OptForSize) const;
1281
1282   /// Return upper limit for number of entries in a jump table.
1283   /// Zero if no limit.
1284   unsigned getMaximumJumpTableSize() const;
1285
1286   virtual bool isJumpTableRelative() const {
1287     return TM.isPositionIndependent();
1288   }
1289
1290   /// If a physical register, this specifies the register that
1291   /// llvm.savestack/llvm.restorestack should save and restore.
1292   unsigned getStackPointerRegisterToSaveRestore() const {
1293     return StackPointerRegisterToSaveRestore;
1294   }
1295
1296   /// If a physical register, this returns the register that receives the
1297   /// exception address on entry to an EH pad.
1298   virtual unsigned
1299   getExceptionPointerRegister(const Constant *PersonalityFn) const {
1300     // 0 is guaranteed to be the NoRegister value on all targets
1301     return 0;
1302   }
1303
1304   /// If a physical register, this returns the register that receives the
1305   /// exception typeid on entry to a landing pad.
1306   virtual unsigned
1307   getExceptionSelectorRegister(const Constant *PersonalityFn) const {
1308     // 0 is guaranteed to be the NoRegister value on all targets
1309     return 0;
1310   }
1311
1312   virtual bool needsFixedCatchObjects() const {
1313     report_fatal_error("Funclet EH is not implemented for this target");
1314   }
1315
1316   /// Returns the target's jmp_buf size in bytes (if never set, the default is
1317   /// 200)
1318   unsigned getJumpBufSize() const {
1319     return JumpBufSize;
1320   }
1321
1322   /// Returns the target's jmp_buf alignment in bytes (if never set, the default
1323   /// is 0)
1324   unsigned getJumpBufAlignment() const {
1325     return JumpBufAlignment;
1326   }
1327
1328   /// Return the minimum stack alignment of an argument.
1329   unsigned getMinStackArgumentAlignment() const {
1330     return MinStackArgumentAlignment;
1331   }
1332
1333   /// Return the minimum function alignment.
1334   unsigned getMinFunctionAlignment() const {
1335     return MinFunctionAlignment;
1336   }
1337
1338   /// Return the preferred function alignment.
1339   unsigned getPrefFunctionAlignment() const {
1340     return PrefFunctionAlignment;
1341   }
1342
1343   /// Return the preferred loop alignment.
1344   virtual unsigned getPrefLoopAlignment(MachineLoop *ML = nullptr) const {
1345     return PrefLoopAlignment;
1346   }
1347
1348   /// If the target has a standard location for the stack protector guard,
1349   /// returns the address of that location. Otherwise, returns nullptr.
1350   /// DEPRECATED: please override useLoadStackGuardNode and customize
1351   ///             LOAD_STACK_GUARD, or customize @llvm.stackguard().
1352   virtual Value *getIRStackGuard(IRBuilder<> &IRB) const;
1353
1354   /// Inserts necessary declarations for SSP (stack protection) purpose.
1355   /// Should be used only when getIRStackGuard returns nullptr.
1356   virtual void insertSSPDeclarations(Module &M) const;
1357
1358   /// Return the variable that's previously inserted by insertSSPDeclarations,
1359   /// if any, otherwise return nullptr. Should be used only when
1360   /// getIRStackGuard returns nullptr.
1361   virtual Value *getSDagStackGuard(const Module &M) const;
1362
1363   /// If this function returns true, stack protection checks should XOR the
1364   /// frame pointer (or whichever pointer is used to address locals) into the
1365   /// stack guard value before checking it. getIRStackGuard must return nullptr
1366   /// if this returns true.
1367   virtual bool useStackGuardXorFP() const { return false; }
1368
1369   /// If the target has a standard stack protection check function that
1370   /// performs validation and error handling, returns the function. Otherwise,
1371   /// returns nullptr. Must be previously inserted by insertSSPDeclarations.
1372   /// Should be used only when getIRStackGuard returns nullptr.
1373   virtual Value *getSSPStackGuardCheck(const Module &M) const;
1374
1375 protected:
1376   Value *getDefaultSafeStackPointerLocation(IRBuilder<> &IRB,
1377                                             bool UseTLS) const;
1378
1379 public:
1380   /// Returns the target-specific address of the unsafe stack pointer.
1381   virtual Value *getSafeStackPointerLocation(IRBuilder<> &IRB) const;
1382
1383   /// Returns the name of the symbol used to emit stack probes or the empty
1384   /// string if not applicable.
1385   virtual StringRef getStackProbeSymbolName(MachineFunction &MF) const {
1386     return "";
1387   }
1388
1389   /// Returns true if a cast between SrcAS and DestAS is a noop.
1390   virtual bool isNoopAddrSpaceCast(unsigned SrcAS, unsigned DestAS) const {
1391     return false;
1392   }
1393
1394   /// Returns true if a cast from SrcAS to DestAS is "cheap", such that e.g. we
1395   /// are happy to sink it into basic blocks.
1396   virtual bool isCheapAddrSpaceCast(unsigned SrcAS, unsigned DestAS) const {
1397     return isNoopAddrSpaceCast(SrcAS, DestAS);
1398   }
1399
1400   /// Return true if the pointer arguments to CI should be aligned by aligning
1401   /// the object whose address is being passed. If so then MinSize is set to the
1402   /// minimum size the object must be to be aligned and PrefAlign is set to the
1403   /// preferred alignment.
1404   virtual bool shouldAlignPointerArgs(CallInst * /*CI*/, unsigned & /*MinSize*/,
1405                                       unsigned & /*PrefAlign*/) const {
1406     return false;
1407   }
1408
1409   //===--------------------------------------------------------------------===//
1410   /// \name Helpers for TargetTransformInfo implementations
1411   /// @{
1412
1413   /// Get the ISD node that corresponds to the Instruction class opcode.
1414   int InstructionOpcodeToISD(unsigned Opcode) const;
1415
1416   /// Estimate the cost of type-legalization and the legalized type.
1417   std::pair<int, MVT> getTypeLegalizationCost(const DataLayout &DL,
1418                                               Type *Ty) const;
1419
1420   /// @}
1421
1422   //===--------------------------------------------------------------------===//
1423   /// \name Helpers for atomic expansion.
1424   /// @{
1425
1426   /// Returns the maximum atomic operation size (in bits) supported by
1427   /// the backend. Atomic operations greater than this size (as well
1428   /// as ones that are not naturally aligned), will be expanded by
1429   /// AtomicExpandPass into an __atomic_* library call.
1430   unsigned getMaxAtomicSizeInBitsSupported() const {
1431     return MaxAtomicSizeInBitsSupported;
1432   }
1433
1434   /// Returns the size of the smallest cmpxchg or ll/sc instruction
1435   /// the backend supports.  Any smaller operations are widened in
1436   /// AtomicExpandPass.
1437   ///
1438   /// Note that *unlike* operations above the maximum size, atomic ops
1439   /// are still natively supported below the minimum; they just
1440   /// require a more complex expansion.
1441   unsigned getMinCmpXchgSizeInBits() const { return MinCmpXchgSizeInBits; }
1442
1443   /// Whether AtomicExpandPass should automatically insert fences and reduce
1444   /// ordering for this atomic. This should be true for most architectures with
1445   /// weak memory ordering. Defaults to false.
1446   virtual bool shouldInsertFencesForAtomic(const Instruction *I) const {
1447     return false;
1448   }
1449
1450   /// Perform a load-linked operation on Addr, returning a "Value *" with the
1451   /// corresponding pointee type. This may entail some non-trivial operations to
1452   /// truncate or reconstruct types that will be illegal in the backend. See
1453   /// ARMISelLowering for an example implementation.
1454   virtual Value *emitLoadLinked(IRBuilder<> &Builder, Value *Addr,
1455                                 AtomicOrdering Ord) const {
1456     llvm_unreachable("Load linked unimplemented on this target");
1457   }
1458
1459   /// Perform a store-conditional operation to Addr. Return the status of the
1460   /// store. This should be 0 if the store succeeded, non-zero otherwise.
1461   virtual Value *emitStoreConditional(IRBuilder<> &Builder, Value *Val,
1462                                       Value *Addr, AtomicOrdering Ord) const {
1463     llvm_unreachable("Store conditional unimplemented on this target");
1464   }
1465
1466   /// Inserts in the IR a target-specific intrinsic specifying a fence.
1467   /// It is called by AtomicExpandPass before expanding an
1468   ///   AtomicRMW/AtomicCmpXchg/AtomicStore/AtomicLoad
1469   ///   if shouldInsertFencesForAtomic returns true.
1470   ///
1471   /// Inst is the original atomic instruction, prior to other expansions that
1472   /// may be performed.
1473   ///
1474   /// This function should either return a nullptr, or a pointer to an IR-level
1475   ///   Instruction*. Even complex fence sequences can be represented by a
1476   ///   single Instruction* through an intrinsic to be lowered later.
1477   /// Backends should override this method to produce target-specific intrinsic
1478   ///   for their fences.
1479   /// FIXME: Please note that the default implementation here in terms of
1480   ///   IR-level fences exists for historical/compatibility reasons and is
1481   ///   *unsound* ! Fences cannot, in general, be used to restore sequential
1482   ///   consistency. For example, consider the following example:
1483   /// atomic<int> x = y = 0;
1484   /// int r1, r2, r3, r4;
1485   /// Thread 0:
1486   ///   x.store(1);
1487   /// Thread 1:
1488   ///   y.store(1);
1489   /// Thread 2:
1490   ///   r1 = x.load();
1491   ///   r2 = y.load();
1492   /// Thread 3:
1493   ///   r3 = y.load();
1494   ///   r4 = x.load();
1495   ///  r1 = r3 = 1 and r2 = r4 = 0 is impossible as long as the accesses are all
1496   ///  seq_cst. But if they are lowered to monotonic accesses, no amount of
1497   ///  IR-level fences can prevent it.
1498   /// @{
1499   virtual Instruction *emitLeadingFence(IRBuilder<> &Builder, Instruction *Inst,
1500                                         AtomicOrdering Ord) const {
1501     if (isReleaseOrStronger(Ord) && Inst->hasAtomicStore())
1502       return Builder.CreateFence(Ord);
1503     else
1504       return nullptr;
1505   }
1506
1507   virtual Instruction *emitTrailingFence(IRBuilder<> &Builder,
1508                                          Instruction *Inst,
1509                                          AtomicOrdering Ord) const {
1510     if (isAcquireOrStronger(Ord))
1511       return Builder.CreateFence(Ord);
1512     else
1513       return nullptr;
1514   }
1515   /// @}
1516
1517   // Emits code that executes when the comparison result in the ll/sc
1518   // expansion of a cmpxchg instruction is such that the store-conditional will
1519   // not execute.  This makes it possible to balance out the load-linked with
1520   // a dedicated instruction, if desired.
1521   // E.g., on ARM, if ldrex isn't followed by strex, the exclusive monitor would
1522   // be unnecessarily held, except if clrex, inserted by this hook, is executed.
1523   virtual void emitAtomicCmpXchgNoStoreLLBalance(IRBuilder<> &Builder) const {}
1524
1525   /// Returns true if the given (atomic) store should be expanded by the
1526   /// IR-level AtomicExpand pass into an "atomic xchg" which ignores its input.
1527   virtual bool shouldExpandAtomicStoreInIR(StoreInst *SI) const {
1528     return false;
1529   }
1530
1531   /// Returns true if arguments should be sign-extended in lib calls.
1532   virtual bool shouldSignExtendTypeInLibCall(EVT Type, bool IsSigned) const {
1533     return IsSigned;
1534   }
1535
1536   /// Returns how the given (atomic) load should be expanded by the
1537   /// IR-level AtomicExpand pass.
1538   virtual AtomicExpansionKind shouldExpandAtomicLoadInIR(LoadInst *LI) const {
1539     return AtomicExpansionKind::None;
1540   }
1541
1542   /// Returns true if the given atomic cmpxchg should be expanded by the
1543   /// IR-level AtomicExpand pass into a load-linked/store-conditional sequence
1544   /// (through emitLoadLinked() and emitStoreConditional()).
1545   virtual bool shouldExpandAtomicCmpXchgInIR(AtomicCmpXchgInst *AI) const {
1546     return false;
1547   }
1548
1549   /// Returns how the IR-level AtomicExpand pass should expand the given
1550   /// AtomicRMW, if at all. Default is to never expand.
1551   virtual AtomicExpansionKind shouldExpandAtomicRMWInIR(AtomicRMWInst *) const {
1552     return AtomicExpansionKind::None;
1553   }
1554
1555   /// On some platforms, an AtomicRMW that never actually modifies the value
1556   /// (such as fetch_add of 0) can be turned into a fence followed by an
1557   /// atomic load. This may sound useless, but it makes it possible for the
1558   /// processor to keep the cacheline shared, dramatically improving
1559   /// performance. And such idempotent RMWs are useful for implementing some
1560   /// kinds of locks, see for example (justification + benchmarks):
1561   /// http://www.hpl.hp.com/techreports/2012/HPL-2012-68.pdf
1562   /// This method tries doing that transformation, returning the atomic load if
1563   /// it succeeds, and nullptr otherwise.
1564   /// If shouldExpandAtomicLoadInIR returns true on that load, it will undergo
1565   /// another round of expansion.
1566   virtual LoadInst *
1567   lowerIdempotentRMWIntoFencedLoad(AtomicRMWInst *RMWI) const {
1568     return nullptr;
1569   }
1570
1571   /// Returns how the platform's atomic operations are extended (ZERO_EXTEND,
1572   /// SIGN_EXTEND, or ANY_EXTEND).
1573   virtual ISD::NodeType getExtendForAtomicOps() const {
1574     return ISD::ZERO_EXTEND;
1575   }
1576
1577   /// @}
1578
1579   /// Returns true if we should normalize
1580   /// select(N0&N1, X, Y) => select(N0, select(N1, X, Y), Y) and
1581   /// select(N0|N1, X, Y) => select(N0, select(N1, X, Y, Y)) if it is likely
1582   /// that it saves us from materializing N0 and N1 in an integer register.
1583   /// Targets that are able to perform and/or on flags should return false here.
1584   virtual bool shouldNormalizeToSelectSequence(LLVMContext &Context,
1585                                                EVT VT) const {
1586     // If a target has multiple condition registers, then it likely has logical
1587     // operations on those registers.
1588     if (hasMultipleConditionRegisters())
1589       return false;
1590     // Only do the transform if the value won't be split into multiple
1591     // registers.
1592     LegalizeTypeAction Action = getTypeAction(Context, VT);
1593     return Action != TypeExpandInteger && Action != TypeExpandFloat &&
1594       Action != TypeSplitVector;
1595   }
1596
1597   /// Return true if a select of constants (select Cond, C1, C2) should be
1598   /// transformed into simple math ops with the condition value. For example:
1599   /// select Cond, C1, C1-1 --> add (zext Cond), C1-1
1600   virtual bool convertSelectOfConstantsToMath(EVT VT) const {
1601     return false;
1602   }
1603
1604   //===--------------------------------------------------------------------===//
1605   // TargetLowering Configuration Methods - These methods should be invoked by
1606   // the derived class constructor to configure this object for the target.
1607   //
1608 protected:
1609   /// Specify how the target extends the result of integer and floating point
1610   /// boolean values from i1 to a wider type.  See getBooleanContents.
1611   void setBooleanContents(BooleanContent Ty) {
1612     BooleanContents = Ty;
1613     BooleanFloatContents = Ty;
1614   }
1615
1616   /// Specify how the target extends the result of integer and floating point
1617   /// boolean values from i1 to a wider type.  See getBooleanContents.
1618   void setBooleanContents(BooleanContent IntTy, BooleanContent FloatTy) {
1619     BooleanContents = IntTy;
1620     BooleanFloatContents = FloatTy;
1621   }
1622
1623   /// Specify how the target extends the result of a vector boolean value from a
1624   /// vector of i1 to a wider type.  See getBooleanContents.
1625   void setBooleanVectorContents(BooleanContent Ty) {
1626     BooleanVectorContents = Ty;
1627   }
1628
1629   /// Specify the target scheduling preference.
1630   void setSchedulingPreference(Sched::Preference Pref) {
1631     SchedPreferenceInfo = Pref;
1632   }
1633
1634   /// Indicate whether this target prefers to use _setjmp to implement
1635   /// llvm.setjmp or the version without _.  Defaults to false.
1636   void setUseUnderscoreSetJmp(bool Val) {
1637     UseUnderscoreSetJmp = Val;
1638   }
1639
1640   /// Indicate whether this target prefers to use _longjmp to implement
1641   /// llvm.longjmp or the version without _.  Defaults to false.
1642   void setUseUnderscoreLongJmp(bool Val) {
1643     UseUnderscoreLongJmp = Val;
1644   }
1645
1646   /// Indicate the minimum number of blocks to generate jump tables.
1647   void setMinimumJumpTableEntries(unsigned Val);
1648
1649   /// Indicate the maximum number of entries in jump tables.
1650   /// Set to zero to generate unlimited jump tables.
1651   void setMaximumJumpTableSize(unsigned);
1652
1653   /// If set to a physical register, this specifies the register that
1654   /// llvm.savestack/llvm.restorestack should save and restore.
1655   void setStackPointerRegisterToSaveRestore(unsigned R) {
1656     StackPointerRegisterToSaveRestore = R;
1657   }
1658
1659   /// Tells the code generator that the target has multiple (allocatable)
1660   /// condition registers that can be used to store the results of comparisons
1661   /// for use by selects and conditional branches. With multiple condition
1662   /// registers, the code generator will not aggressively sink comparisons into
1663   /// the blocks of their users.
1664   void setHasMultipleConditionRegisters(bool hasManyRegs = true) {
1665     HasMultipleConditionRegisters = hasManyRegs;
1666   }
1667
1668   /// Tells the code generator that the target has BitExtract instructions.
1669   /// The code generator will aggressively sink "shift"s into the blocks of
1670   /// their users if the users will generate "and" instructions which can be
1671   /// combined with "shift" to BitExtract instructions.
1672   void setHasExtractBitsInsn(bool hasExtractInsn = true) {
1673     HasExtractBitsInsn = hasExtractInsn;
1674   }
1675
1676   /// Tells the code generator not to expand logic operations on comparison
1677   /// predicates into separate sequences that increase the amount of flow
1678   /// control.
1679   void setJumpIsExpensive(bool isExpensive = true);
1680
1681   /// Tells the code generator that this target supports floating point
1682   /// exceptions and cares about preserving floating point exception behavior.
1683   void setHasFloatingPointExceptions(bool FPExceptions = true) {
1684     HasFloatingPointExceptions = FPExceptions;
1685   }
1686
1687   /// Tells the code generator which bitwidths to bypass.
1688   void addBypassSlowDiv(unsigned int SlowBitWidth, unsigned int FastBitWidth) {
1689     BypassSlowDivWidths[SlowBitWidth] = FastBitWidth;
1690   }
1691
1692   /// Add the specified register class as an available regclass for the
1693   /// specified value type. This indicates the selector can handle values of
1694   /// that class natively.
1695   void addRegisterClass(MVT VT, const TargetRegisterClass *RC) {
1696     assert((unsigned)VT.SimpleTy < array_lengthof(RegClassForVT));
1697     RegClassForVT[VT.SimpleTy] = RC;
1698   }
1699
1700   /// Return the largest legal super-reg register class of the register class
1701   /// for the specified type and its associated "cost".
1702   virtual std::pair<const TargetRegisterClass *, uint8_t>
1703   findRepresentativeClass(const TargetRegisterInfo *TRI, MVT VT) const;
1704
1705   /// Once all of the register classes are added, this allows us to compute
1706   /// derived properties we expose.
1707   void computeRegisterProperties(const TargetRegisterInfo *TRI);
1708
1709   /// Indicate that the specified operation does not work with the specified
1710   /// type and indicate what to do about it. Note that VT may refer to either
1711   /// the type of a result or that of an operand of Op.
1712   void setOperationAction(unsigned Op, MVT VT,
1713                           LegalizeAction Action) {
1714     assert(Op < array_lengthof(OpActions[0]) && "Table isn't big enough!");
1715     OpActions[(unsigned)VT.SimpleTy][Op] = Action;
1716   }
1717
1718   /// Indicate that the specified load with extension does not work with the
1719   /// specified type and indicate what to do about it.
1720   void setLoadExtAction(unsigned ExtType, MVT ValVT, MVT MemVT,
1721                         LegalizeAction Action) {
1722     assert(ExtType < ISD::LAST_LOADEXT_TYPE && ValVT.isValid() &&
1723            MemVT.isValid() && "Table isn't big enough!");
1724     assert((unsigned)Action < 0x10 && "too many bits for bitfield array");
1725     unsigned Shift = 4 * ExtType;
1726     LoadExtActions[ValVT.SimpleTy][MemVT.SimpleTy] &= ~((uint16_t)0xF << Shift);
1727     LoadExtActions[ValVT.SimpleTy][MemVT.SimpleTy] |= (uint16_t)Action << Shift;
1728   }
1729
1730   /// Indicate that the specified truncating store does not work with the
1731   /// specified type and indicate what to do about it.
1732   void setTruncStoreAction(MVT ValVT, MVT MemVT,
1733                            LegalizeAction Action) {
1734     assert(ValVT.isValid() && MemVT.isValid() && "Table isn't big enough!");
1735     TruncStoreActions[(unsigned)ValVT.SimpleTy][MemVT.SimpleTy] = Action;
1736   }
1737
1738   /// Indicate that the specified indexed load does or does not work with the
1739   /// specified type and indicate what to do abort it.
1740   ///
1741   /// NOTE: All indexed mode loads are initialized to Expand in
1742   /// TargetLowering.cpp
1743   void setIndexedLoadAction(unsigned IdxMode, MVT VT,
1744                             LegalizeAction Action) {
1745     assert(VT.isValid() && IdxMode < ISD::LAST_INDEXED_MODE &&
1746            (unsigned)Action < 0xf && "Table isn't big enough!");
1747     // Load action are kept in the upper half.
1748     IndexedModeActions[(unsigned)VT.SimpleTy][IdxMode] &= ~0xf0;
1749     IndexedModeActions[(unsigned)VT.SimpleTy][IdxMode] |= ((uint8_t)Action) <<4;
1750   }
1751
1752   /// Indicate that the specified indexed store does or does not work with the
1753   /// specified type and indicate what to do about it.
1754   ///
1755   /// NOTE: All indexed mode stores are initialized to Expand in
1756   /// TargetLowering.cpp
1757   void setIndexedStoreAction(unsigned IdxMode, MVT VT,
1758                              LegalizeAction Action) {
1759     assert(VT.isValid() && IdxMode < ISD::LAST_INDEXED_MODE &&
1760            (unsigned)Action < 0xf && "Table isn't big enough!");
1761     // Store action are kept in the lower half.
1762     IndexedModeActions[(unsigned)VT.SimpleTy][IdxMode] &= ~0x0f;
1763     IndexedModeActions[(unsigned)VT.SimpleTy][IdxMode] |= ((uint8_t)Action);
1764   }
1765
1766   /// Indicate that the specified condition code is or isn't supported on the
1767   /// target and indicate what to do about it.
1768   void setCondCodeAction(ISD::CondCode CC, MVT VT,
1769                          LegalizeAction Action) {
1770     assert(VT.isValid() && (unsigned)CC < array_lengthof(CondCodeActions) &&
1771            "Table isn't big enough!");
1772     assert((unsigned)Action < 0x10 && "too many bits for bitfield array");
1773     /// The lower 3 bits of the SimpleTy index into Nth 4bit set from the 32-bit
1774     /// value and the upper 29 bits index into the second dimension of the array
1775     /// to select what 32-bit value to use.
1776     uint32_t Shift = 4 * (VT.SimpleTy & 0x7);
1777     CondCodeActions[CC][VT.SimpleTy >> 3] &= ~((uint32_t)0xF << Shift);
1778     CondCodeActions[CC][VT.SimpleTy >> 3] |= (uint32_t)Action << Shift;
1779   }
1780
1781   /// If Opc/OrigVT is specified as being promoted, the promotion code defaults
1782   /// to trying a larger integer/fp until it can find one that works. If that
1783   /// default is insufficient, this method can be used by the target to override
1784   /// the default.
1785   void AddPromotedToType(unsigned Opc, MVT OrigVT, MVT DestVT) {
1786     PromoteToType[std::make_pair(Opc, OrigVT.SimpleTy)] = DestVT.SimpleTy;
1787   }
1788
1789   /// Convenience method to set an operation to Promote and specify the type
1790   /// in a single call.
1791   void setOperationPromotedToType(unsigned Opc, MVT OrigVT, MVT DestVT) {
1792     setOperationAction(Opc, OrigVT, Promote);
1793     AddPromotedToType(Opc, OrigVT, DestVT);
1794   }
1795
1796   /// Targets should invoke this method for each target independent node that
1797   /// they want to provide a custom DAG combiner for by implementing the
1798   /// PerformDAGCombine virtual method.
1799   void setTargetDAGCombine(ISD::NodeType NT) {
1800     assert(unsigned(NT >> 3) < array_lengthof(TargetDAGCombineArray));
1801     TargetDAGCombineArray[NT >> 3] |= 1 << (NT&7);
1802   }
1803
1804   /// Set the target's required jmp_buf buffer size (in bytes); default is 200
1805   void setJumpBufSize(unsigned Size) {
1806     JumpBufSize = Size;
1807   }
1808
1809   /// Set the target's required jmp_buf buffer alignment (in bytes); default is
1810   /// 0
1811   void setJumpBufAlignment(unsigned Align) {
1812     JumpBufAlignment = Align;
1813   }
1814
1815   /// Set the target's minimum function alignment (in log2(bytes))
1816   void setMinFunctionAlignment(unsigned Align) {
1817     MinFunctionAlignment = Align;
1818   }
1819
1820   /// Set the target's preferred function alignment.  This should be set if
1821   /// there is a performance benefit to higher-than-minimum alignment (in
1822   /// log2(bytes))
1823   void setPrefFunctionAlignment(unsigned Align) {
1824     PrefFunctionAlignment = Align;
1825   }
1826
1827   /// Set the target's preferred loop alignment. Default alignment is zero, it
1828   /// means the target does not care about loop alignment.  The alignment is
1829   /// specified in log2(bytes). The target may also override
1830   /// getPrefLoopAlignment to provide per-loop values.
1831   void setPrefLoopAlignment(unsigned Align) {
1832     PrefLoopAlignment = Align;
1833   }
1834
1835   /// Set the minimum stack alignment of an argument (in log2(bytes)).
1836   void setMinStackArgumentAlignment(unsigned Align) {
1837     MinStackArgumentAlignment = Align;
1838   }
1839
1840   /// Set the maximum atomic operation size supported by the
1841   /// backend. Atomic operations greater than this size (as well as
1842   /// ones that are not naturally aligned), will be expanded by
1843   /// AtomicExpandPass into an __atomic_* library call.
1844   void setMaxAtomicSizeInBitsSupported(unsigned SizeInBits) {
1845     MaxAtomicSizeInBitsSupported = SizeInBits;
1846   }
1847
1848   // Sets the minimum cmpxchg or ll/sc size supported by the backend.
1849   void setMinCmpXchgSizeInBits(unsigned SizeInBits) {
1850     MinCmpXchgSizeInBits = SizeInBits;
1851   }
1852
1853 public:
1854   //===--------------------------------------------------------------------===//
1855   // Addressing mode description hooks (used by LSR etc).
1856   //
1857
1858   /// CodeGenPrepare sinks address calculations into the same BB as Load/Store
1859   /// instructions reading the address. This allows as much computation as
1860   /// possible to be done in the address mode for that operand. This hook lets
1861   /// targets also pass back when this should be done on intrinsics which
1862   /// load/store.
1863   virtual bool getAddrModeArguments(IntrinsicInst * /*I*/,
1864                                     SmallVectorImpl<Value*> &/*Ops*/,
1865                                     Type *&/*AccessTy*/) const {
1866     return false;
1867   }
1868
1869   /// This represents an addressing mode of:
1870   ///    BaseGV + BaseOffs + BaseReg + Scale*ScaleReg
1871   /// If BaseGV is null,  there is no BaseGV.
1872   /// If BaseOffs is zero, there is no base offset.
1873   /// If HasBaseReg is false, there is no base register.
1874   /// If Scale is zero, there is no ScaleReg.  Scale of 1 indicates a reg with
1875   /// no scale.
1876   struct AddrMode {
1877     GlobalValue *BaseGV = nullptr;
1878     int64_t      BaseOffs = 0;
1879     bool         HasBaseReg = false;
1880     int64_t      Scale = 0;
1881     AddrMode() = default;
1882   };
1883
1884   /// Return true if the addressing mode represented by AM is legal for this
1885   /// target, for a load/store of the specified type.
1886   ///
1887   /// The type may be VoidTy, in which case only return true if the addressing
1888   /// mode is legal for a load/store of any legal type.  TODO: Handle
1889   /// pre/postinc as well.
1890   ///
1891   /// If the address space cannot be determined, it will be -1.
1892   ///
1893   /// TODO: Remove default argument
1894   virtual bool isLegalAddressingMode(const DataLayout &DL, const AddrMode &AM,
1895                                      Type *Ty, unsigned AddrSpace,
1896                                      Instruction *I = nullptr) const;
1897
1898   /// \brief Return the cost of the scaling factor used in the addressing mode
1899   /// represented by AM for this target, for a load/store of the specified type.
1900   ///
1901   /// If the AM is supported, the return value must be >= 0.
1902   /// If the AM is not supported, it returns a negative value.
1903   /// TODO: Handle pre/postinc as well.
1904   /// TODO: Remove default argument
1905   virtual int getScalingFactorCost(const DataLayout &DL, const AddrMode &AM,
1906                                    Type *Ty, unsigned AS = 0) const {
1907     // Default: assume that any scaling factor used in a legal AM is free.
1908     if (isLegalAddressingMode(DL, AM, Ty, AS))
1909       return 0;
1910     return -1;
1911   }
1912
1913   /// Return true if the specified immediate is legal icmp immediate, that is
1914   /// the target has icmp instructions which can compare a register against the
1915   /// immediate without having to materialize the immediate into a register.
1916   virtual bool isLegalICmpImmediate(int64_t) const {
1917     return true;
1918   }
1919
1920   /// Return true if the specified immediate is legal add immediate, that is the
1921   /// target has add instructions which can add a register with the immediate
1922   /// without having to materialize the immediate into a register.
1923   virtual bool isLegalAddImmediate(int64_t) const {
1924     return true;
1925   }
1926
1927   /// Return true if it's significantly cheaper to shift a vector by a uniform
1928   /// scalar than by an amount which will vary across each lane. On x86, for
1929   /// example, there is a "psllw" instruction for the former case, but no simple
1930   /// instruction for a general "a << b" operation on vectors.
1931   virtual bool isVectorShiftByScalarCheap(Type *Ty) const {
1932     return false;
1933   }
1934
1935   /// Returns true if the opcode is a commutative binary operation.
1936   virtual bool isCommutativeBinOp(unsigned Opcode) const {
1937     // FIXME: This should get its info from the td file.
1938     switch (Opcode) {
1939     case ISD::ADD:
1940     case ISD::SMIN:
1941     case ISD::SMAX:
1942     case ISD::UMIN:
1943     case ISD::UMAX:
1944     case ISD::MUL:
1945     case ISD::MULHU:
1946     case ISD::MULHS:
1947     case ISD::SMUL_LOHI:
1948     case ISD::UMUL_LOHI:
1949     case ISD::FADD:
1950     case ISD::FMUL:
1951     case ISD::AND:
1952     case ISD::OR:
1953     case ISD::XOR:
1954     case ISD::SADDO:
1955     case ISD::UADDO:
1956     case ISD::ADDC:
1957     case ISD::ADDE:
1958     case ISD::FMINNUM:
1959     case ISD::FMAXNUM:
1960     case ISD::FMINNAN:
1961     case ISD::FMAXNAN:
1962       return true;
1963     default: return false;
1964     }
1965   }
1966
1967   /// Return true if it's free to truncate a value of type FromTy to type
1968   /// ToTy. e.g. On x86 it's free to truncate a i32 value in register EAX to i16
1969   /// by referencing its sub-register AX.
1970   /// Targets must return false when FromTy <= ToTy.
1971   virtual bool isTruncateFree(Type *FromTy, Type *ToTy) const {
1972     return false;
1973   }
1974
1975   /// Return true if a truncation from FromTy to ToTy is permitted when deciding
1976   /// whether a call is in tail position. Typically this means that both results
1977   /// would be assigned to the same register or stack slot, but it could mean
1978   /// the target performs adequate checks of its own before proceeding with the
1979   /// tail call.  Targets must return false when FromTy <= ToTy.
1980   virtual bool allowTruncateForTailCall(Type *FromTy, Type *ToTy) const {
1981     return false;
1982   }
1983
1984   virtual bool isTruncateFree(EVT FromVT, EVT ToVT) const {
1985     return false;
1986   }
1987
1988   virtual bool isProfitableToHoist(Instruction *I) const { return true; }
1989
1990   /// Return true if the extension represented by \p I is free.
1991   /// Unlikely the is[Z|FP]ExtFree family which is based on types,
1992   /// this method can use the context provided by \p I to decide
1993   /// whether or not \p I is free.
1994   /// This method extends the behavior of the is[Z|FP]ExtFree family.
1995   /// In other words, if is[Z|FP]Free returns true, then this method
1996   /// returns true as well. The converse is not true.
1997   /// The target can perform the adequate checks by overriding isExtFreeImpl.
1998   /// \pre \p I must be a sign, zero, or fp extension.
1999   bool isExtFree(const Instruction *I) const {
2000     switch (I->getOpcode()) {
2001     case Instruction::FPExt:
2002       if (isFPExtFree(EVT::getEVT(I->getType()),
2003                       EVT::getEVT(I->getOperand(0)->getType())))
2004         return true;
2005       break;
2006     case Instruction::ZExt:
2007       if (isZExtFree(I->getOperand(0)->getType(), I->getType()))
2008         return true;
2009       break;
2010     case Instruction::SExt:
2011       break;
2012     default:
2013       llvm_unreachable("Instruction is not an extension");
2014     }
2015     return isExtFreeImpl(I);
2016   }
2017
2018   /// Return true if \p Load and \p Ext can form an ExtLoad.
2019   /// For example, in AArch64
2020   ///   %L = load i8, i8* %ptr
2021   ///   %E = zext i8 %L to i32
2022   /// can be lowered into one load instruction
2023   ///   ldrb w0, [x0]
2024   bool isExtLoad(const LoadInst *Load, const Instruction *Ext,
2025                  const DataLayout &DL) const {
2026     EVT VT = getValueType(DL, Ext->getType());
2027     EVT LoadVT = getValueType(DL, Load->getType());
2028
2029     // If the load has other users and the truncate is not free, the ext
2030     // probably isn't free.
2031     if (!Load->hasOneUse() && (isTypeLegal(LoadVT) || !isTypeLegal(VT)) &&
2032         !isTruncateFree(Ext->getType(), Load->getType()))
2033       return false;
2034
2035     // Check whether the target supports casts folded into loads.
2036     unsigned LType;
2037     if (isa<ZExtInst>(Ext))
2038       LType = ISD::ZEXTLOAD;
2039     else {
2040       assert(isa<SExtInst>(Ext) && "Unexpected ext type!");
2041       LType = ISD::SEXTLOAD;
2042     }
2043
2044     return isLoadExtLegal(LType, VT, LoadVT);
2045   }
2046
2047   /// Return true if any actual instruction that defines a value of type FromTy
2048   /// implicitly zero-extends the value to ToTy in the result register.
2049   ///
2050   /// The function should return true when it is likely that the truncate can
2051   /// be freely folded with an instruction defining a value of FromTy. If
2052   /// the defining instruction is unknown (because you're looking at a
2053   /// function argument, PHI, etc.) then the target may require an
2054   /// explicit truncate, which is not necessarily free, but this function
2055   /// does not deal with those cases.
2056   /// Targets must return false when FromTy >= ToTy.
2057   virtual bool isZExtFree(Type *FromTy, Type *ToTy) const {
2058     return false;
2059   }
2060
2061   virtual bool isZExtFree(EVT FromTy, EVT ToTy) const {
2062     return false;
2063   }
2064
2065   /// Return true if the target supplies and combines to a paired load
2066   /// two loaded values of type LoadedType next to each other in memory.
2067   /// RequiredAlignment gives the minimal alignment constraints that must be met
2068   /// to be able to select this paired load.
2069   ///
2070   /// This information is *not* used to generate actual paired loads, but it is
2071   /// used to generate a sequence of loads that is easier to combine into a
2072   /// paired load.
2073   /// For instance, something like this:
2074   /// a = load i64* addr
2075   /// b = trunc i64 a to i32
2076   /// c = lshr i64 a, 32
2077   /// d = trunc i64 c to i32
2078   /// will be optimized into:
2079   /// b = load i32* addr1
2080   /// d = load i32* addr2
2081   /// Where addr1 = addr2 +/- sizeof(i32).
2082   ///
2083   /// In other words, unless the target performs a post-isel load combining,
2084   /// this information should not be provided because it will generate more
2085   /// loads.
2086   virtual bool hasPairedLoad(EVT /*LoadedType*/,
2087                              unsigned & /*RequiredAlignment*/) const {
2088     return false;
2089   }
2090
2091   /// \brief Get the maximum supported factor for interleaved memory accesses.
2092   /// Default to be the minimum interleave factor: 2.
2093   virtual unsigned getMaxSupportedInterleaveFactor() const { return 2; }
2094
2095   /// \brief Lower an interleaved load to target specific intrinsics. Return
2096   /// true on success.
2097   ///
2098   /// \p LI is the vector load instruction.
2099   /// \p Shuffles is the shufflevector list to DE-interleave the loaded vector.
2100   /// \p Indices is the corresponding indices for each shufflevector.
2101   /// \p Factor is the interleave factor.
2102   virtual bool lowerInterleavedLoad(LoadInst *LI,
2103                                     ArrayRef<ShuffleVectorInst *> Shuffles,
2104                                     ArrayRef<unsigned> Indices,
2105                                     unsigned Factor) const {
2106     return false;
2107   }
2108
2109   /// \brief Lower an interleaved store to target specific intrinsics. Return
2110   /// true on success.
2111   ///
2112   /// \p SI is the vector store instruction.
2113   /// \p SVI is the shufflevector to RE-interleave the stored vector.
2114   /// \p Factor is the interleave factor.
2115   virtual bool lowerInterleavedStore(StoreInst *SI, ShuffleVectorInst *SVI,
2116                                      unsigned Factor) const {
2117     return false;
2118   }
2119
2120   /// Return true if zero-extending the specific node Val to type VT2 is free
2121   /// (either because it's implicitly zero-extended such as ARM ldrb / ldrh or
2122   /// because it's folded such as X86 zero-extending loads).
2123   virtual bool isZExtFree(SDValue Val, EVT VT2) const {
2124     return isZExtFree(Val.getValueType(), VT2);
2125   }
2126
2127   /// Return true if an fpext operation is free (for instance, because
2128   /// single-precision floating-point numbers are implicitly extended to
2129   /// double-precision).
2130   virtual bool isFPExtFree(EVT DestVT, EVT SrcVT) const {
2131     assert(SrcVT.isFloatingPoint() && DestVT.isFloatingPoint() &&
2132            "invalid fpext types");
2133     return false;
2134   }
2135
2136   /// Return true if an fpext operation input to an \p Opcode operation is free
2137   /// (for instance, because half-precision floating-point numbers are
2138   /// implicitly extended to float-precision) for an FMA instruction.
2139   virtual bool isFPExtFoldable(unsigned Opcode, EVT DestVT, EVT SrcVT) const {
2140     assert(DestVT.isFloatingPoint() && SrcVT.isFloatingPoint() &&
2141            "invalid fpext types");
2142     return isFPExtFree(DestVT, SrcVT);
2143   }
2144
2145   /// Return true if folding a vector load into ExtVal (a sign, zero, or any
2146   /// extend node) is profitable.
2147   virtual bool isVectorLoadExtDesirable(SDValue ExtVal) const { return false; }
2148
2149   /// Return true if an fneg operation is free to the point where it is never
2150   /// worthwhile to replace it with a bitwise operation.
2151   virtual bool isFNegFree(EVT VT) const {
2152     assert(VT.isFloatingPoint());
2153     return false;
2154   }
2155
2156   /// Return true if an fabs operation is free to the point where it is never
2157   /// worthwhile to replace it with a bitwise operation.
2158   virtual bool isFAbsFree(EVT VT) const {
2159     assert(VT.isFloatingPoint());
2160     return false;
2161   }
2162
2163   /// Return true if an FMA operation is faster than a pair of fmul and fadd
2164   /// instructions. fmuladd intrinsics will be expanded to FMAs when this method
2165   /// returns true, otherwise fmuladd is expanded to fmul + fadd.
2166   ///
2167   /// NOTE: This may be called before legalization on types for which FMAs are
2168   /// not legal, but should return true if those types will eventually legalize
2169   /// to types that support FMAs. After legalization, it will only be called on
2170   /// types that support FMAs (via Legal or Custom actions)
2171   virtual bool isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT) const {
2172     return false;
2173   }
2174
2175   /// Return true if it's profitable to narrow operations of type VT1 to
2176   /// VT2. e.g. on x86, it's profitable to narrow from i32 to i8 but not from
2177   /// i32 to i16.
2178   virtual bool isNarrowingProfitable(EVT /*VT1*/, EVT /*VT2*/) const {
2179     return false;
2180   }
2181
2182   /// \brief Return true if it is beneficial to convert a load of a constant to
2183   /// just the constant itself.
2184   /// On some targets it might be more efficient to use a combination of
2185   /// arithmetic instructions to materialize the constant instead of loading it
2186   /// from a constant pool.
2187   virtual bool shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
2188                                                  Type *Ty) const {
2189     return false;
2190   }
2191
2192   /// Return true if EXTRACT_SUBVECTOR is cheap for extracting this result type
2193   /// from this source type with this index. This is needed because
2194   /// EXTRACT_SUBVECTOR usually has custom lowering that depends on the index of
2195   /// the first element, and only the target knows which lowering is cheap.
2196   virtual bool isExtractSubvectorCheap(EVT ResVT, EVT SrcVT,
2197                                        unsigned Index) const {
2198     return false;
2199   }
2200
2201   // Return true if it is profitable to use a scalar input to a BUILD_VECTOR
2202   // even if the vector itself has multiple uses.
2203   virtual bool aggressivelyPreferBuildVectorSources(EVT VecVT) const {
2204     return false;
2205   }
2206
2207   //===--------------------------------------------------------------------===//
2208   // Runtime Library hooks
2209   //
2210
2211   /// Rename the default libcall routine name for the specified libcall.
2212   void setLibcallName(RTLIB::Libcall Call, const char *Name) {
2213     LibcallRoutineNames[Call] = Name;
2214   }
2215
2216   /// Get the libcall routine name for the specified libcall.
2217   const char *getLibcallName(RTLIB::Libcall Call) const {
2218     return LibcallRoutineNames[Call];
2219   }
2220
2221   /// Override the default CondCode to be used to test the result of the
2222   /// comparison libcall against zero.
2223   void setCmpLibcallCC(RTLIB::Libcall Call, ISD::CondCode CC) {
2224     CmpLibcallCCs[Call] = CC;
2225   }
2226
2227   /// Get the CondCode that's to be used to test the result of the comparison
2228   /// libcall against zero.
2229   ISD::CondCode getCmpLibcallCC(RTLIB::Libcall Call) const {
2230     return CmpLibcallCCs[Call];
2231   }
2232
2233   /// Set the CallingConv that should be used for the specified libcall.
2234   void setLibcallCallingConv(RTLIB::Libcall Call, CallingConv::ID CC) {
2235     LibcallCallingConvs[Call] = CC;
2236   }
2237
2238   /// Get the CallingConv that should be used for the specified libcall.
2239   CallingConv::ID getLibcallCallingConv(RTLIB::Libcall Call) const {
2240     return LibcallCallingConvs[Call];
2241   }
2242
2243   /// Execute target specific actions to finalize target lowering.
2244   /// This is used to set extra flags in MachineFrameInformation and freezing
2245   /// the set of reserved registers.
2246   /// The default implementation just freezes the set of reserved registers.
2247   virtual void finalizeLowering(MachineFunction &MF) const;
2248
2249 private:
2250   const TargetMachine &TM;
2251
2252   /// Tells the code generator that the target has multiple (allocatable)
2253   /// condition registers that can be used to store the results of comparisons
2254   /// for use by selects and conditional branches. With multiple condition
2255   /// registers, the code generator will not aggressively sink comparisons into
2256   /// the blocks of their users.
2257   bool HasMultipleConditionRegisters;
2258
2259   /// Tells the code generator that the target has BitExtract instructions.
2260   /// The code generator will aggressively sink "shift"s into the blocks of
2261   /// their users if the users will generate "and" instructions which can be
2262   /// combined with "shift" to BitExtract instructions.
2263   bool HasExtractBitsInsn;
2264
2265   /// Tells the code generator to bypass slow divide or remainder
2266   /// instructions. For example, BypassSlowDivWidths[32,8] tells the code
2267   /// generator to bypass 32-bit integer div/rem with an 8-bit unsigned integer
2268   /// div/rem when the operands are positive and less than 256.
2269   DenseMap <unsigned int, unsigned int> BypassSlowDivWidths;
2270
2271   /// Tells the code generator that it shouldn't generate extra flow control
2272   /// instructions and should attempt to combine flow control instructions via
2273   /// predication.
2274   bool JumpIsExpensive;
2275
2276   /// Whether the target supports or cares about preserving floating point
2277   /// exception behavior.
2278   bool HasFloatingPointExceptions;
2279
2280   /// This target prefers to use _setjmp to implement llvm.setjmp.
2281   ///
2282   /// Defaults to false.
2283   bool UseUnderscoreSetJmp;
2284
2285   /// This target prefers to use _longjmp to implement llvm.longjmp.
2286   ///
2287   /// Defaults to false.
2288   bool UseUnderscoreLongJmp;
2289
2290   /// Information about the contents of the high-bits in boolean values held in
2291   /// a type wider than i1. See getBooleanContents.
2292   BooleanContent BooleanContents;
2293
2294   /// Information about the contents of the high-bits in boolean values held in
2295   /// a type wider than i1. See getBooleanContents.
2296   BooleanContent BooleanFloatContents;
2297
2298   /// Information about the contents of the high-bits in boolean vector values
2299   /// when the element type is wider than i1. See getBooleanContents.
2300   BooleanContent BooleanVectorContents;
2301
2302   /// The target scheduling preference: shortest possible total cycles or lowest
2303   /// register usage.
2304   Sched::Preference SchedPreferenceInfo;
2305
2306   /// The size, in bytes, of the target's jmp_buf buffers
2307   unsigned JumpBufSize;
2308
2309   /// The alignment, in bytes, of the target's jmp_buf buffers
2310   unsigned JumpBufAlignment;
2311
2312   /// The minimum alignment that any argument on the stack needs to have.
2313   unsigned MinStackArgumentAlignment;
2314
2315   /// The minimum function alignment (used when optimizing for size, and to
2316   /// prevent explicitly provided alignment from leading to incorrect code).
2317   unsigned MinFunctionAlignment;
2318
2319   /// The preferred function alignment (used when alignment unspecified and
2320   /// optimizing for speed).
2321   unsigned PrefFunctionAlignment;
2322
2323   /// The preferred loop alignment.
2324   unsigned PrefLoopAlignment;
2325
2326   /// Size in bits of the maximum atomics size the backend supports.
2327   /// Accesses larger than this will be expanded by AtomicExpandPass.
2328   unsigned MaxAtomicSizeInBitsSupported;
2329
2330   /// Size in bits of the minimum cmpxchg or ll/sc operation the
2331   /// backend supports.
2332   unsigned MinCmpXchgSizeInBits;
2333
2334   /// If set to a physical register, this specifies the register that
2335   /// llvm.savestack/llvm.restorestack should save and restore.
2336   unsigned StackPointerRegisterToSaveRestore;
2337
2338   /// This indicates the default register class to use for each ValueType the
2339   /// target supports natively.
2340   const TargetRegisterClass *RegClassForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2341   unsigned char NumRegistersForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2342   MVT RegisterTypeForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2343
2344   /// This indicates the "representative" register class to use for each
2345   /// ValueType the target supports natively. This information is used by the
2346   /// scheduler to track register pressure. By default, the representative
2347   /// register class is the largest legal super-reg register class of the
2348   /// register class of the specified type. e.g. On x86, i8, i16, and i32's
2349   /// representative class would be GR32.
2350   const TargetRegisterClass *RepRegClassForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2351
2352   /// This indicates the "cost" of the "representative" register class for each
2353   /// ValueType. The cost is used by the scheduler to approximate register
2354   /// pressure.
2355   uint8_t RepRegClassCostForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
2356
2357   /// For any value types we are promoting or expanding, this contains the value
2358   /// type that we are changing to.  For Expanded types, this contains one step
2359   /// of the expand (e.g. i64 -> i32), even if there are multiple steps required
2360   /// (e.g. i64 -> i16).  For types natively supported by the system, this holds
2361   /// the same type (e.g. i32 -> i32).
2362   MVT TransformToType[MVT::LAST_VALUETYPE];
2363
2364   /// For each operation and each value type, keep a LegalizeAction that
2365   /// indicates how instruction selection should deal with the operation.  Most
2366   /// operations are Legal (aka, supported natively by the target), but
2367   /// operations that are not should be described.  Note that operations on
2368   /// non-legal value types are not described here.
2369   LegalizeAction OpActions[MVT::LAST_VALUETYPE][ISD::BUILTIN_OP_END];
2370
2371   /// For each load extension type and each value type, keep a LegalizeAction
2372   /// that indicates how instruction selection should deal with a load of a
2373   /// specific value type and extension type. Uses 4-bits to store the action
2374   /// for each of the 4 load ext types.
2375   uint16_t LoadExtActions[MVT::LAST_VALUETYPE][MVT::LAST_VALUETYPE];
2376
2377   /// For each value type pair keep a LegalizeAction that indicates whether a
2378   /// truncating store of a specific value type and truncating type is legal.
2379   LegalizeAction TruncStoreActions[MVT::LAST_VALUETYPE][MVT::LAST_VALUETYPE];
2380
2381   /// For each indexed mode and each value type, keep a pair of LegalizeAction
2382   /// that indicates how instruction selection should deal with the load /
2383   /// store.
2384   ///
2385   /// The first dimension is the value_type for the reference. The second
2386   /// dimension represents the various modes for load store.
2387   uint8_t IndexedModeActions[MVT::LAST_VALUETYPE][ISD::LAST_INDEXED_MODE];
2388
2389   /// For each condition code (ISD::CondCode) keep a LegalizeAction that
2390   /// indicates how instruction selection should deal with the condition code.
2391   ///
2392   /// Because each CC action takes up 4 bits, we need to have the array size be
2393   /// large enough to fit all of the value types. This can be done by rounding
2394   /// up the MVT::LAST_VALUETYPE value to the next multiple of 8.
2395   uint32_t CondCodeActions[ISD::SETCC_INVALID][(MVT::LAST_VALUETYPE + 7) / 8];
2396
2397 protected:
2398   ValueTypeActionImpl ValueTypeActions;
2399
2400 private:
2401   LegalizeKind getTypeConversion(LLVMContext &Context, EVT VT) const;
2402
2403   /// Targets can specify ISD nodes that they would like PerformDAGCombine
2404   /// callbacks for by calling setTargetDAGCombine(), which sets a bit in this
2405   /// array.
2406   unsigned char
2407   TargetDAGCombineArray[(ISD::BUILTIN_OP_END+CHAR_BIT-1)/CHAR_BIT];
2408
2409   /// For operations that must be promoted to a specific type, this holds the
2410   /// destination type.  This map should be sparse, so don't hold it as an
2411   /// array.
2412   ///
2413   /// Targets add entries to this map with AddPromotedToType(..), clients access
2414   /// this with getTypeToPromoteTo(..).
2415   std::map<std::pair<unsigned, MVT::SimpleValueType>, MVT::SimpleValueType>
2416     PromoteToType;
2417
2418   /// Stores the name each libcall.
2419   const char *LibcallRoutineNames[RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL];
2420
2421   /// The ISD::CondCode that should be used to test the result of each of the
2422   /// comparison libcall against zero.
2423   ISD::CondCode CmpLibcallCCs[RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL];
2424
2425   /// Stores the CallingConv that should be used for each libcall.
2426   CallingConv::ID LibcallCallingConvs[RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL];
2427
2428 protected:
2429   /// Return true if the extension represented by \p I is free.
2430   /// \pre \p I is a sign, zero, or fp extension and
2431   ///      is[Z|FP]ExtFree of the related types is not true.
2432   virtual bool isExtFreeImpl(const Instruction *I) const { return false; }
2433
2434   /// Depth that GatherAllAliases should should continue looking for chain
2435   /// dependencies when trying to find a more preferable chain. As an
2436   /// approximation, this should be more than the number of consecutive stores
2437   /// expected to be merged.
2438   unsigned GatherAllAliasesMaxDepth;
2439
2440   /// \brief Specify maximum number of store instructions per memset call.
2441   ///
2442   /// When lowering \@llvm.memset this field specifies the maximum number of
2443   /// store operations that may be substituted for the call to memset. Targets
2444   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
2445   /// should assume that the memset will be done using as many of the largest
2446   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
2447   /// alignment restrictions. For example, storing 9 bytes on a 32-bit machine
2448   /// with 16-bit alignment would result in four 2-byte stores and one 1-byte
2449   /// store.  This only applies to setting a constant array of a constant size.
2450   unsigned MaxStoresPerMemset;
2451
2452   /// Maximum number of stores operations that may be substituted for the call
2453   /// to memset, used for functions with OptSize attribute.
2454   unsigned MaxStoresPerMemsetOptSize;
2455
2456   /// \brief Specify maximum bytes of store instructions per memcpy call.
2457   ///
2458   /// When lowering \@llvm.memcpy this field specifies the maximum number of
2459   /// store operations that may be substituted for a call to memcpy. Targets
2460   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
2461   /// should assume that the memcpy will be done using as many of the largest
2462   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
2463   /// alignment restrictions. For example, storing 7 bytes on a 32-bit machine
2464   /// with 32-bit alignment would result in one 4-byte store, a one 2-byte store
2465   /// and one 1-byte store. This only applies to copying a constant array of
2466   /// constant size.
2467   unsigned MaxStoresPerMemcpy;
2468
2469   /// Maximum number of store operations that may be substituted for a call to
2470   /// memcpy, used for functions with OptSize attribute.
2471   unsigned MaxStoresPerMemcpyOptSize;
2472   unsigned MaxLoadsPerMemcmp;
2473   unsigned MaxLoadsPerMemcmpOptSize;
2474
2475   /// \brief Specify maximum bytes of store instructions per memmove call.
2476   ///
2477   /// When lowering \@llvm.memmove this field specifies the maximum number of
2478   /// store instructions that may be substituted for a call to memmove. Targets
2479   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
2480   /// should assume that the memmove will be done using as many of the largest
2481   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
2482   /// alignment restrictions. For example, moving 9 bytes on a 32-bit machine
2483   /// with 8-bit alignment would result in nine 1-byte stores.  This only
2484   /// applies to copying a constant array of constant size.
2485   unsigned MaxStoresPerMemmove;
2486
2487   /// Maximum number of store instructions that may be substituted for a call to
2488   /// memmove, used for functions with OptSize attribute.
2489   unsigned MaxStoresPerMemmoveOptSize;
2490
2491   /// Tells the code generator that select is more expensive than a branch if
2492   /// the branch is usually predicted right.
2493   bool PredictableSelectIsExpensive;
2494
2495   /// \see enableExtLdPromotion.
2496   bool EnableExtLdPromotion;
2497
2498   /// Return true if the value types that can be represented by the specified
2499   /// register class are all legal.
2500   bool isLegalRC(const TargetRegisterInfo &TRI,
2501                  const TargetRegisterClass &RC) const;
2502
2503   /// Replace/modify any TargetFrameIndex operands with a targte-dependent
2504   /// sequence of memory operands that is recognized by PrologEpilogInserter.
2505   MachineBasicBlock *emitPatchPoint(MachineInstr &MI,
2506                                     MachineBasicBlock *MBB) const;
2507 };
2508
2509 /// This class defines information used to lower LLVM code to legal SelectionDAG
2510 /// operators that the target instruction selector can accept natively.
2511 ///
2512 /// This class also defines callbacks that targets must implement to lower
2513 /// target-specific constructs to SelectionDAG operators.
2514 class TargetLowering : public TargetLoweringBase {
2515 public:
2516   struct DAGCombinerInfo;
2517
2518   TargetLowering(const TargetLowering &) = delete;
2519   TargetLowering &operator=(const TargetLowering &) = delete;
2520
2521   /// NOTE: The TargetMachine owns TLOF.
2522   explicit TargetLowering(const TargetMachine &TM);
2523
2524   bool isPositionIndependent() const;
2525
2526   /// Returns true by value, base pointer and offset pointer and addressing mode
2527   /// by reference if the node's address can be legally represented as
2528   /// pre-indexed load / store address.
2529   virtual bool getPreIndexedAddressParts(SDNode * /*N*/, SDValue &/*Base*/,
2530                                          SDValue &/*Offset*/,
2531                                          ISD::MemIndexedMode &/*AM*/,
2532                                          SelectionDAG &/*DAG*/) const {
2533     return false;
2534   }
2535
2536   /// Returns true by value, base pointer and offset pointer and addressing mode
2537   /// by reference if this node can be combined with a load / store to form a
2538   /// post-indexed load / store.
2539   virtual bool getPostIndexedAddressParts(SDNode * /*N*/, SDNode * /*Op*/,
2540                                           SDValue &/*Base*/,
2541                                           SDValue &/*Offset*/,
2542                                           ISD::MemIndexedMode &/*AM*/,
2543                                           SelectionDAG &/*DAG*/) const {
2544     return false;
2545   }
2546
2547   /// Return the entry encoding for a jump table in the current function.  The
2548   /// returned value is a member of the MachineJumpTableInfo::JTEntryKind enum.
2549   virtual unsigned getJumpTableEncoding() const;
2550
2551   virtual const MCExpr *
2552   LowerCustomJumpTableEntry(const MachineJumpTableInfo * /*MJTI*/,
2553                             const MachineBasicBlock * /*MBB*/, unsigned /*uid*/,
2554                             MCContext &/*Ctx*/) const {
2555     llvm_unreachable("Need to implement this hook if target has custom JTIs");
2556   }
2557
2558   /// Returns relocation base for the given PIC jumptable.
2559   virtual SDValue getPICJumpTableRelocBase(SDValue Table,
2560                                            SelectionDAG &DAG) const;
2561
2562   /// This returns the relocation base for the given PIC jumptable, the same as
2563   /// getPICJumpTableRelocBase, but as an MCExpr.
2564   virtual const MCExpr *
2565   getPICJumpTableRelocBaseExpr(const MachineFunction *MF,
2566                                unsigned JTI, MCContext &Ctx) const;
2567
2568   /// Return true if folding a constant offset with the given GlobalAddress is
2569   /// legal.  It is frequently not legal in PIC relocation models.
2570   virtual bool isOffsetFoldingLegal(const GlobalAddressSDNode *GA) const;
2571
2572   bool isInTailCallPosition(SelectionDAG &DAG, SDNode *Node,
2573                             SDValue &Chain) const;
2574
2575   void softenSetCCOperands(SelectionDAG &DAG, EVT VT, SDValue &NewLHS,
2576                            SDValue &NewRHS, ISD::CondCode &CCCode,
2577                            const SDLoc &DL) const;
2578
2579   /// Returns a pair of (return value, chain).
2580   /// It is an error to pass RTLIB::UNKNOWN_LIBCALL as \p LC.
2581   std::pair<SDValue, SDValue> makeLibCall(SelectionDAG &DAG, RTLIB::Libcall LC,
2582                                           EVT RetVT, ArrayRef<SDValue> Ops,
2583                                           bool isSigned, const SDLoc &dl,
2584                                           bool doesNotReturn = false,
2585                                           bool isReturnValueUsed = true) const;
2586
2587   /// Check whether parameters to a call that are passed in callee saved
2588   /// registers are the same as from the calling function.  This needs to be
2589   /// checked for tail call eligibility.
2590   bool parametersInCSRMatch(const MachineRegisterInfo &MRI,
2591       const uint32_t *CallerPreservedMask,
2592       const SmallVectorImpl<CCValAssign> &ArgLocs,
2593       const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals) const;
2594
2595   //===--------------------------------------------------------------------===//
2596   // TargetLowering Optimization Methods
2597   //
2598
2599   /// A convenience struct that encapsulates a DAG, and two SDValues for
2600   /// returning information from TargetLowering to its clients that want to
2601   /// combine.
2602   struct TargetLoweringOpt {
2603     SelectionDAG &DAG;
2604     bool LegalTys;
2605     bool LegalOps;
2606     SDValue Old;
2607     SDValue New;
2608
2609     explicit TargetLoweringOpt(SelectionDAG &InDAG,
2610                                bool LT, bool LO) :
2611       DAG(InDAG), LegalTys(LT), LegalOps(LO) {}
2612
2613     bool LegalTypes() const { return LegalTys; }
2614     bool LegalOperations() const { return LegalOps; }
2615
2616     bool CombineTo(SDValue O, SDValue N) {
2617       Old = O;
2618       New = N;
2619       return true;
2620     }
2621   };
2622
2623   /// Check to see if the specified operand of the specified instruction is a
2624   /// constant integer.  If so, check to see if there are any bits set in the
2625   /// constant that are not demanded.  If so, shrink the constant and return
2626   /// true.
2627   bool ShrinkDemandedConstant(SDValue Op, const APInt &Demanded,
2628                               TargetLoweringOpt &TLO) const;
2629
2630   // Target hook to do target-specific const optimization, which is called by
2631   // ShrinkDemandedConstant. This function should return true if the target
2632   // doesn't want ShrinkDemandedConstant to further optimize the constant.
2633   virtual bool targetShrinkDemandedConstant(SDValue Op, const APInt &Demanded,
2634                                             TargetLoweringOpt &TLO) const {
2635     return false;
2636   }
2637
2638   /// Convert x+y to (VT)((SmallVT)x+(SmallVT)y) if the casts are free.  This
2639   /// uses isZExtFree and ZERO_EXTEND for the widening cast, but it could be
2640   /// generalized for targets with other types of implicit widening casts.
2641   bool ShrinkDemandedOp(SDValue Op, unsigned BitWidth, const APInt &Demanded,
2642                         TargetLoweringOpt &TLO) const;
2643
2644   /// Helper for SimplifyDemandedBits that can simplify an operation with
2645   /// multiple uses.  This function simplifies operand \p OpIdx of \p User and
2646   /// then updates \p User with the simplified version. No other uses of
2647   /// \p OpIdx are updated. If \p User is the only user of \p OpIdx, this
2648   /// function behaves exactly like function SimplifyDemandedBits declared
2649   /// below except that it also updates the DAG by calling
2650   /// DCI.CommitTargetLoweringOpt.
2651   bool SimplifyDemandedBits(SDNode *User, unsigned OpIdx, const APInt &Demanded,
2652                             DAGCombinerInfo &DCI, TargetLoweringOpt &TLO) const;
2653
2654   /// Look at Op.  At this point, we know that only the DemandedMask bits of the
2655   /// result of Op are ever used downstream.  If we can use this information to
2656   /// simplify Op, create a new simplified DAG node and return true, returning
2657   /// the original and new nodes in Old and New.  Otherwise, analyze the
2658   /// expression and return a mask of KnownOne and KnownZero bits for the
2659   /// expression (used to simplify the caller).  The KnownZero/One bits may only
2660   /// be accurate for those bits in the DemandedMask.
2661   /// \p AssumeSingleUse When this parameter is true, this function will
2662   ///    attempt to simplify \p Op even if there are multiple uses.
2663   ///    Callers are responsible for correctly updating the DAG based on the
2664   ///    results of this function, because simply replacing replacing TLO.Old
2665   ///    with TLO.New will be incorrect when this parameter is true and TLO.Old
2666   ///    has multiple uses.
2667   bool SimplifyDemandedBits(SDValue Op, const APInt &DemandedMask,
2668                             KnownBits &Known,
2669                             TargetLoweringOpt &TLO,
2670                             unsigned Depth = 0,
2671                             bool AssumeSingleUse = false) const;
2672
2673   /// Helper wrapper around SimplifyDemandedBits
2674   bool SimplifyDemandedBits(SDValue Op, const APInt &DemandedMask,
2675                             DAGCombinerInfo &DCI) const;
2676
2677   /// Determine which of the bits specified in Mask are known to be either zero
2678   /// or one and return them in the KnownZero/KnownOne bitsets. The DemandedElts
2679   /// argument allows us to only collect the known bits that are shared by the
2680   /// requested vector elements.
2681   virtual void computeKnownBitsForTargetNode(const SDValue Op,
2682                                              KnownBits &Known,
2683                                              const APInt &DemandedElts,
2684                                              const SelectionDAG &DAG,
2685                                              unsigned Depth = 0) const;
2686
2687   /// Determine which of the bits of FrameIndex \p FIOp are known to be 0.
2688   /// Default implementation computes low bits based on alignment
2689   /// information. This should preserve known bits passed into it.
2690   virtual void computeKnownBitsForFrameIndex(const SDValue FIOp,
2691                                              KnownBits &Known,
2692                                              const APInt &DemandedElts,
2693                                              const SelectionDAG &DAG,
2694                                              unsigned Depth = 0) const;
2695
2696   /// This method can be implemented by targets that want to expose additional
2697   /// information about sign bits to the DAG Combiner. The DemandedElts
2698   /// argument allows us to only collect the minimum sign bits that are shared
2699   /// by the requested vector elements.
2700   virtual unsigned ComputeNumSignBitsForTargetNode(SDValue Op,
2701                                                    const APInt &DemandedElts,
2702                                                    const SelectionDAG &DAG,
2703                                                    unsigned Depth = 0) const;
2704
2705   struct DAGCombinerInfo {
2706     void *DC;  // The DAG Combiner object.
2707     CombineLevel Level;
2708     bool CalledByLegalizer;
2709
2710   public:
2711     SelectionDAG &DAG;
2712
2713     DAGCombinerInfo(SelectionDAG &dag, CombineLevel level,  bool cl, void *dc)
2714       : DC(dc), Level(level), CalledByLegalizer(cl), DAG(dag) {}
2715
2716     bool isBeforeLegalize() const { return Level == BeforeLegalizeTypes; }
2717     bool isBeforeLegalizeOps() const { return Level < AfterLegalizeVectorOps; }
2718     bool isAfterLegalizeVectorOps() const {
2719       return Level == AfterLegalizeDAG;
2720     }
2721     CombineLevel getDAGCombineLevel() { return Level; }
2722     bool isCalledByLegalizer() const { return CalledByLegalizer; }
2723
2724     void AddToWorklist(SDNode *N);
2725     SDValue CombineTo(SDNode *N, ArrayRef<SDValue> To, bool AddTo = true);
2726     SDValue CombineTo(SDNode *N, SDValue Res, bool AddTo = true);
2727     SDValue CombineTo(SDNode *N, SDValue Res0, SDValue Res1, bool AddTo = true);
2728
2729     void CommitTargetLoweringOpt(const TargetLoweringOpt &TLO);
2730   };
2731
2732   /// Return if the N is a constant or constant vector equal to the true value
2733   /// from getBooleanContents().
2734   bool isConstTrueVal(const SDNode *N) const;
2735
2736   /// Return if the N is a constant or constant vector equal to the false value
2737   /// from getBooleanContents().
2738   bool isConstFalseVal(const SDNode *N) const;
2739
2740   /// Return a constant of type VT that contains a true value that respects
2741   /// getBooleanContents()
2742   SDValue getConstTrueVal(SelectionDAG &DAG, EVT VT, const SDLoc &DL) const;
2743
2744   /// Return if \p N is a True value when extended to \p VT.
2745   bool isExtendedTrueVal(const ConstantSDNode *N, EVT VT, bool Signed) const;
2746
2747   /// Try to simplify a setcc built with the specified operands and cc. If it is
2748   /// unable to simplify it, return a null SDValue.
2749   SDValue SimplifySetCC(EVT VT, SDValue N0, SDValue N1, ISD::CondCode Cond,
2750                         bool foldBooleans, DAGCombinerInfo &DCI,
2751                         const SDLoc &dl) const;
2752
2753   // For targets which wrap address, unwrap for analysis.
2754   virtual SDValue unwrapAddress(SDValue N) const { return N; }
2755
2756   /// Returns true (and the GlobalValue and the offset) if the node is a
2757   /// GlobalAddress + offset.
2758   virtual bool
2759   isGAPlusOffset(SDNode *N, const GlobalValue* &GA, int64_t &Offset) const;
2760
2761   /// This method will be invoked for all target nodes and for any
2762   /// target-independent nodes that the target has registered with invoke it
2763   /// for.
2764   ///
2765   /// The semantics are as follows:
2766   /// Return Value:
2767   ///   SDValue.Val == 0   - No change was made
2768   ///   SDValue.Val == N   - N was replaced, is dead, and is already handled.
2769   ///   otherwise          - N should be replaced by the returned Operand.
2770   ///
2771   /// In addition, methods provided by DAGCombinerInfo may be used to perform
2772   /// more complex transformations.
2773   ///
2774   virtual SDValue PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const;
2775
2776   /// Return true if it is profitable to move a following shift through this
2777   //  node, adjusting any immediate operands as necessary to preserve semantics.
2778   //  This transformation may not be desirable if it disrupts a particularly
2779   //  auspicious target-specific tree (e.g. bitfield extraction in AArch64).
2780   //  By default, it returns true.
2781   virtual bool isDesirableToCommuteWithShift(const SDNode *N) const {
2782     return true;
2783   }
2784
2785   // Return true if it is profitable to combine a BUILD_VECTOR with a stride-pattern
2786   // to a shuffle and a truncate.
2787   // Example of such a combine:
2788   // v4i32 build_vector((extract_elt V, 1),
2789   //                    (extract_elt V, 3),
2790   //                    (extract_elt V, 5),
2791   //                    (extract_elt V, 7))
2792   //  -->
2793   // v4i32 truncate (bitcast (shuffle<1,u,3,u,5,u,7,u> V, u) to v4i64)
2794   virtual bool isDesirableToCombineBuildVectorToShuffleTruncate(
2795       ArrayRef<int> ShuffleMask, EVT SrcVT, EVT TruncVT) const {
2796     return false;
2797   }
2798
2799   /// Return true if the target has native support for the specified value type
2800   /// and it is 'desirable' to use the type for the given node type. e.g. On x86
2801   /// i16 is legal, but undesirable since i16 instruction encodings are longer
2802   /// and some i16 instructions are slow.
2803   virtual bool isTypeDesirableForOp(unsigned /*Opc*/, EVT VT) const {
2804     // By default, assume all legal types are desirable.
2805     return isTypeLegal(VT);
2806   }
2807
2808   /// Return true if it is profitable for dag combiner to transform a floating
2809   /// point op of specified opcode to a equivalent op of an integer
2810   /// type. e.g. f32 load -> i32 load can be profitable on ARM.
2811   virtual bool isDesirableToTransformToIntegerOp(unsigned /*Opc*/,
2812                                                  EVT /*VT*/) const {
2813     return false;
2814   }
2815
2816   /// This method query the target whether it is beneficial for dag combiner to
2817   /// promote the specified node. If true, it should return the desired
2818   /// promotion type by reference.
2819   virtual bool IsDesirableToPromoteOp(SDValue /*Op*/, EVT &/*PVT*/) const {
2820     return false;
2821   }
2822
2823   /// Return true if the target supports swifterror attribute. It optimizes
2824   /// loads and stores to reading and writing a specific register.
2825   virtual bool supportSwiftError() const {
2826     return false;
2827   }
2828
2829   /// Return true if the target supports that a subset of CSRs for the given
2830   /// machine function is handled explicitly via copies.
2831   virtual bool supportSplitCSR(MachineFunction *MF) const {
2832     return false;
2833   }
2834
2835   /// Perform necessary initialization to handle a subset of CSRs explicitly
2836   /// via copies. This function is called at the beginning of instruction
2837   /// selection.
2838   virtual void initializeSplitCSR(MachineBasicBlock *Entry) const {
2839     llvm_unreachable("Not Implemented");
2840   }
2841
2842   /// Insert explicit copies in entry and exit blocks. We copy a subset of
2843   /// CSRs to virtual registers in the entry block, and copy them back to
2844   /// physical registers in the exit blocks. This function is called at the end
2845   /// of instruction selection.
2846   virtual void insertCopiesSplitCSR(
2847       MachineBasicBlock *Entry,
2848       const SmallVectorImpl<MachineBasicBlock *> &Exits) const {
2849     llvm_unreachable("Not Implemented");
2850   }
2851
2852   //===--------------------------------------------------------------------===//
2853   // Lowering methods - These methods must be implemented by targets so that
2854   // the SelectionDAGBuilder code knows how to lower these.
2855   //
2856
2857   /// This hook must be implemented to lower the incoming (formal) arguments,
2858   /// described by the Ins array, into the specified DAG. The implementation
2859   /// should fill in the InVals array with legal-type argument values, and
2860   /// return the resulting token chain value.
2861   virtual SDValue LowerFormalArguments(
2862       SDValue /*Chain*/, CallingConv::ID /*CallConv*/, bool /*isVarArg*/,
2863       const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> & /*Ins*/, const SDLoc & /*dl*/,
2864       SelectionDAG & /*DAG*/, SmallVectorImpl<SDValue> & /*InVals*/) const {
2865     llvm_unreachable("Not Implemented");
2866   }
2867
2868   /// This structure contains all information that is necessary for lowering
2869   /// calls. It is passed to TLI::LowerCallTo when the SelectionDAG builder
2870   /// needs to lower a call, and targets will see this struct in their LowerCall
2871   /// implementation.
2872   struct CallLoweringInfo {
2873     SDValue Chain;
2874     Type *RetTy = nullptr;
2875     bool RetSExt           : 1;
2876     bool RetZExt           : 1;
2877     bool IsVarArg          : 1;
2878     bool IsInReg           : 1;
2879     bool DoesNotReturn     : 1;
2880     bool IsReturnValueUsed : 1;
2881     bool IsConvergent      : 1;
2882     bool IsPatchPoint      : 1;
2883
2884     // IsTailCall should be modified by implementations of
2885     // TargetLowering::LowerCall that perform tail call conversions.
2886     bool IsTailCall = false;
2887
2888     // Is Call lowering done post SelectionDAG type legalization.
2889     bool IsPostTypeLegalization = false;
2890
2891     unsigned NumFixedArgs = -1;
2892     CallingConv::ID CallConv = CallingConv::C;
2893     SDValue Callee;
2894     ArgListTy Args;
2895     SelectionDAG &DAG;
2896     SDLoc DL;
2897     ImmutableCallSite CS;
2898     SmallVector<ISD::OutputArg, 32> Outs;
2899     SmallVector<SDValue, 32> OutVals;
2900     SmallVector<ISD::InputArg, 32> Ins;
2901     SmallVector<SDValue, 4> InVals;
2902
2903     CallLoweringInfo(SelectionDAG &DAG)
2904         : RetSExt(false), RetZExt(false), IsVarArg(false), IsInReg(false),
2905           DoesNotReturn(false), IsReturnValueUsed(true), IsConvergent(false),
2906           IsPatchPoint(false), DAG(DAG) {}
2907
2908     CallLoweringInfo &setDebugLoc(const SDLoc &dl) {
2909       DL = dl;
2910       return *this;
2911     }
2912
2913     CallLoweringInfo &setChain(SDValue InChain) {
2914       Chain = InChain;
2915       return *this;
2916     }
2917
2918     // setCallee with target/module-specific attributes
2919     CallLoweringInfo &setLibCallee(CallingConv::ID CC, Type *ResultType,
2920                                    SDValue Target, ArgListTy &&ArgsList) {
2921       RetTy = ResultType;
2922       Callee = Target;
2923       CallConv = CC;
2924       NumFixedArgs = ArgsList.size();
2925       Args = std::move(ArgsList);
2926
2927       DAG.getTargetLoweringInfo().markLibCallAttributes(
2928           &(DAG.getMachineFunction()), CC, Args);
2929       return *this;
2930     }
2931
2932     CallLoweringInfo &setCallee(CallingConv::ID CC, Type *ResultType,
2933                                 SDValue Target, ArgListTy &&ArgsList) {
2934       RetTy = ResultType;
2935       Callee = Target;
2936       CallConv = CC;
2937       NumFixedArgs = ArgsList.size();
2938       Args = std::move(ArgsList);
2939       return *this;
2940     }
2941
2942     CallLoweringInfo &setCallee(Type *ResultType, FunctionType *FTy,
2943                                 SDValue Target, ArgListTy &&ArgsList,
2944                                 ImmutableCallSite Call) {
2945       RetTy = ResultType;
2946
2947       IsInReg = Call.hasRetAttr(Attribute::InReg);
2948       DoesNotReturn =
2949           Call.doesNotReturn() ||
2950           (!Call.isInvoke() &&
2951            isa<UnreachableInst>(Call.getInstruction()->getNextNode()));
2952       IsVarArg = FTy->isVarArg();
2953       IsReturnValueUsed = !Call.getInstruction()->use_empty();
2954       RetSExt = Call.hasRetAttr(Attribute::SExt);
2955       RetZExt = Call.hasRetAttr(Attribute::ZExt);
2956
2957       Callee = Target;
2958
2959       CallConv = Call.getCallingConv();
2960       NumFixedArgs = FTy->getNumParams();
2961       Args = std::move(ArgsList);
2962
2963       CS = Call;
2964
2965       return *this;
2966     }
2967
2968     CallLoweringInfo &setInRegister(bool Value = true) {
2969       IsInReg = Value;
2970       return *this;
2971     }
2972
2973     CallLoweringInfo &setNoReturn(bool Value = true) {
2974       DoesNotReturn = Value;
2975       return *this;
2976     }
2977
2978     CallLoweringInfo &setVarArg(bool Value = true) {
2979       IsVarArg = Value;
2980       return *this;
2981     }
2982
2983     CallLoweringInfo &setTailCall(bool Value = true) {
2984       IsTailCall = Value;
2985       return *this;
2986     }
2987
2988     CallLoweringInfo &setDiscardResult(bool Value = true) {
2989       IsReturnValueUsed = !Value;
2990       return *this;
2991     }
2992
2993     CallLoweringInfo &setConvergent(bool Value = true) {
2994       IsConvergent = Value;
2995       return *this;
2996     }
2997
2998     CallLoweringInfo &setSExtResult(bool Value = true) {
2999       RetSExt = Value;
3000       return *this;
3001     }
3002
3003     CallLoweringInfo &setZExtResult(bool Value = true) {
3004       RetZExt = Value;
3005       return *this;
3006     }
3007
3008     CallLoweringInfo &setIsPatchPoint(bool Value = true) {
3009       IsPatchPoint = Value;
3010       return *this;
3011     }
3012
3013     CallLoweringInfo &setIsPostTypeLegalization(bool Value=true) {
3014       IsPostTypeLegalization = Value;
3015       return *this;
3016     }
3017
3018     ArgListTy &getArgs() {
3019       return Args;
3020     }
3021   };
3022
3023   /// This function lowers an abstract call to a function into an actual call.
3024   /// This returns a pair of operands.  The first element is the return value
3025   /// for the function (if RetTy is not VoidTy).  The second element is the
3026   /// outgoing token chain. It calls LowerCall to do the actual lowering.
3027   std::pair<SDValue, SDValue> LowerCallTo(CallLoweringInfo &CLI) const;
3028
3029   /// This hook must be implemented to lower calls into the specified
3030   /// DAG. The outgoing arguments to the call are described by the Outs array,
3031   /// and the values to be returned by the call are described by the Ins
3032   /// array. The implementation should fill in the InVals array with legal-type
3033   /// return values from the call, and return the resulting token chain value.
3034   virtual SDValue
3035     LowerCall(CallLoweringInfo &/*CLI*/,
3036               SmallVectorImpl<SDValue> &/*InVals*/) const {
3037     llvm_unreachable("Not Implemented");
3038   }
3039
3040   /// Target-specific cleanup for formal ByVal parameters.
3041   virtual void HandleByVal(CCState *, unsigned &, unsigned) const {}
3042
3043   /// This hook should be implemented to check whether the return values
3044   /// described by the Outs array can fit into the return registers.  If false
3045   /// is returned, an sret-demotion is performed.
3046   virtual bool CanLowerReturn(CallingConv::ID /*CallConv*/,
3047                               MachineFunction &/*MF*/, bool /*isVarArg*/,
3048                const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &/*Outs*/,
3049                LLVMContext &/*Context*/) const
3050   {
3051     // Return true by default to get preexisting behavior.
3052     return true;
3053   }
3054
3055   /// This hook must be implemented to lower outgoing return values, described
3056   /// by the Outs array, into the specified DAG. The implementation should
3057   /// return the resulting token chain value.
3058   virtual SDValue LowerReturn(SDValue /*Chain*/, CallingConv::ID /*CallConv*/,
3059                               bool /*isVarArg*/,
3060                               const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> & /*Outs*/,
3061                               const SmallVectorImpl<SDValue> & /*OutVals*/,
3062                               const SDLoc & /*dl*/,
3063                               SelectionDAG & /*DAG*/) const {
3064     llvm_unreachable("Not Implemented");
3065   }
3066
3067   /// Return true if result of the specified node is used by a return node
3068   /// only. It also compute and return the input chain for the tail call.
3069   ///
3070   /// This is used to determine whether it is possible to codegen a libcall as
3071   /// tail call at legalization time.
3072   virtual bool isUsedByReturnOnly(SDNode *, SDValue &/*Chain*/) const {
3073     return false;
3074   }
3075
3076   /// Return true if the target may be able emit the call instruction as a tail
3077   /// call. This is used by optimization passes to determine if it's profitable
3078   /// to duplicate return instructions to enable tailcall optimization.
3079   virtual bool mayBeEmittedAsTailCall(const CallInst *) const {
3080     return false;
3081   }
3082
3083   /// Return the builtin name for the __builtin___clear_cache intrinsic
3084   /// Default is to invoke the clear cache library call
3085   virtual const char * getClearCacheBuiltinName() const {
3086     return "__clear_cache";
3087   }
3088
3089   /// Return the register ID of the name passed in. Used by named register
3090   /// global variables extension. There is no target-independent behaviour
3091   /// so the default action is to bail.
3092   virtual unsigned getRegisterByName(const char* RegName, EVT VT,
3093                                      SelectionDAG &DAG) const {
3094     report_fatal_error("Named registers not implemented for this target");
3095   }
3096
3097   /// Return the type that should be used to zero or sign extend a
3098   /// zeroext/signext integer return value.  FIXME: Some C calling conventions
3099   /// require the return type to be promoted, but this is not true all the time,
3100   /// e.g. i1/i8/i16 on x86/x86_64. It is also not necessary for non-C calling
3101   /// conventions. The frontend should handle this and include all of the
3102   /// necessary information.
3103   virtual EVT getTypeForExtReturn(LLVMContext &Context, EVT VT,
3104                                        ISD::NodeType /*ExtendKind*/) const {
3105     EVT MinVT = getRegisterType(Context, MVT::i32);
3106     return VT.bitsLT(MinVT) ? MinVT : VT;
3107   }
3108
3109   /// For some targets, an LLVM struct type must be broken down into multiple
3110   /// simple types, but the calling convention specifies that the entire struct
3111   /// must be passed in a block of consecutive registers.
3112   virtual bool
3113   functionArgumentNeedsConsecutiveRegisters(Type *Ty, CallingConv::ID CallConv,
3114                                             bool isVarArg) const {
3115     return false;
3116   }
3117
3118   /// Returns a 0 terminated array of registers that can be safely used as
3119   /// scratch registers.
3120   virtual const MCPhysReg *getScratchRegisters(CallingConv::ID CC) const {
3121     return nullptr;
3122   }
3123
3124   /// This callback is used to prepare for a volatile or atomic load.
3125   /// It takes a chain node as input and returns the chain for the load itself.
3126   ///
3127   /// Having a callback like this is necessary for targets like SystemZ,
3128   /// which allows a CPU to reuse the result of a previous load indefinitely,
3129   /// even if a cache-coherent store is performed by another CPU.  The default
3130   /// implementation does nothing.
3131   virtual SDValue prepareVolatileOrAtomicLoad(SDValue Chain, const SDLoc &DL,
3132                                               SelectionDAG &DAG) const {
3133     return Chain;
3134   }
3135
3136   /// This callback is used to inspect load/store instructions and add
3137   /// target-specific MachineMemOperand flags to them.  The default
3138   /// implementation does nothing.
3139   virtual MachineMemOperand::Flags getMMOFlags(const Instruction &I) const {
3140     return MachineMemOperand::MONone;
3141   }
3142
3143   /// This callback is invoked by the type legalizer to legalize nodes with an
3144   /// illegal operand type but legal result types.  It replaces the
3145   /// LowerOperation callback in the type Legalizer.  The reason we can not do
3146   /// away with LowerOperation entirely is that LegalizeDAG isn't yet ready to
3147   /// use this callback.
3148   ///
3149   /// TODO: Consider merging with ReplaceNodeResults.
3150   ///
3151   /// The target places new result values for the node in Results (their number
3152   /// and types must exactly match those of the original return values of
3153   /// the node), or leaves Results empty, which indicates that the node is not
3154   /// to be custom lowered after all.
3155   /// The default implementation calls LowerOperation.
3156   virtual void LowerOperationWrapper(SDNode *N,
3157                                      SmallVectorImpl<SDValue> &Results,
3158                                      SelectionDAG &DAG) const;
3159
3160   /// This callback is invoked for operations that are unsupported by the
3161   /// target, which are registered to use 'custom' lowering, and whose defined
3162   /// values are all legal.  If the target has no operations that require custom
3163   /// lowering, it need not implement this.  The default implementation of this
3164   /// aborts.
3165   virtual SDValue LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
3166
3167   /// This callback is invoked when a node result type is illegal for the
3168   /// target, and the operation was registered to use 'custom' lowering for that
3169   /// result type.  The target places new result values for the node in Results
3170   /// (their number and types must exactly match those of the original return
3171   /// values of the node), or leaves Results empty, which indicates that the
3172   /// node is not to be custom lowered after all.
3173   ///
3174   /// If the target has no operations that require custom lowering, it need not
3175   /// implement this.  The default implementation aborts.
3176   virtual void ReplaceNodeResults(SDNode * /*N*/,
3177                                   SmallVectorImpl<SDValue> &/*Results*/,
3178                                   SelectionDAG &/*DAG*/) const {
3179     llvm_unreachable("ReplaceNodeResults not implemented for this target!");
3180   }
3181
3182   /// This method returns the name of a target specific DAG node.
3183   virtual const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const;
3184
3185   /// This method returns a target specific FastISel object, or null if the
3186   /// target does not support "fast" ISel.
3187   virtual FastISel *createFastISel(FunctionLoweringInfo &,
3188                                    const TargetLibraryInfo *) const {
3189     return nullptr;
3190   }
3191
3192   bool verifyReturnAddressArgumentIsConstant(SDValue Op,
3193                                              SelectionDAG &DAG) const;
3194
3195   //===--------------------------------------------------------------------===//
3196   // Inline Asm Support hooks
3197   //
3198
3199   /// This hook allows the target to expand an inline asm call to be explicit
3200   /// llvm code if it wants to.  This is useful for turning simple inline asms
3201   /// into LLVM intrinsics, which gives the compiler more information about the
3202   /// behavior of the code.
3203   virtual bool ExpandInlineAsm(CallInst *) const {
3204     return false;
3205   }
3206
3207   enum ConstraintType {
3208     C_Register,            // Constraint represents specific register(s).
3209     C_RegisterClass,       // Constraint represents any of register(s) in class.
3210     C_Memory,              // Memory constraint.
3211     C_Other,               // Something else.
3212     C_Unknown              // Unsupported constraint.
3213   };
3214
3215   enum ConstraintWeight {
3216     // Generic weights.
3217     CW_Invalid  = -1,     // No match.
3218     CW_Okay     = 0,      // Acceptable.
3219     CW_Good     = 1,      // Good weight.
3220     CW_Better   = 2,      // Better weight.
3221     CW_Best     = 3,      // Best weight.
3222
3223     // Well-known weights.
3224     CW_SpecificReg  = CW_Okay,    // Specific register operands.
3225     CW_Register     = CW_Good,    // Register operands.
3226     CW_Memory       = CW_Better,  // Memory operands.
3227     CW_Constant     = CW_Best,    // Constant operand.
3228     CW_Default      = CW_Okay     // Default or don't know type.
3229   };
3230
3231   /// This contains information for each constraint that we are lowering.
3232   struct AsmOperandInfo : public InlineAsm::ConstraintInfo {
3233     /// This contains the actual string for the code, like "m".  TargetLowering
3234     /// picks the 'best' code from ConstraintInfo::Codes that most closely
3235     /// matches the operand.
3236     std::string ConstraintCode;
3237
3238     /// Information about the constraint code, e.g. Register, RegisterClass,
3239     /// Memory, Other, Unknown.
3240     TargetLowering::ConstraintType ConstraintType = TargetLowering::C_Unknown;
3241
3242     /// If this is the result output operand or a clobber, this is null,
3243     /// otherwise it is the incoming operand to the CallInst.  This gets
3244     /// modified as the asm is processed.
3245     Value *CallOperandVal = nullptr;
3246
3247     /// The ValueType for the operand value.
3248     MVT ConstraintVT = MVT::Other;
3249
3250     /// Copy constructor for copying from a ConstraintInfo.
3251     AsmOperandInfo(InlineAsm::ConstraintInfo Info)
3252         : InlineAsm::ConstraintInfo(std::move(Info)) {}
3253
3254     /// Return true of this is an input operand that is a matching constraint
3255     /// like "4".
3256     bool isMatchingInputConstraint() const;
3257
3258     /// If this is an input matching constraint, this method returns the output
3259     /// operand it matches.
3260     unsigned getMatchedOperand() const;
3261   };
3262
3263   using AsmOperandInfoVector = std::vector<AsmOperandInfo>;
3264
3265   /// Split up the constraint string from the inline assembly value into the
3266   /// specific constraints and their prefixes, and also tie in the associated
3267   /// operand values.  If this returns an empty vector, and if the constraint
3268   /// string itself isn't empty, there was an error parsing.
3269   virtual AsmOperandInfoVector ParseConstraints(const DataLayout &DL,
3270                                                 const TargetRegisterInfo *TRI,
3271                                                 ImmutableCallSite CS) const;
3272
3273   /// Examine constraint type and operand type and determine a weight value.
3274   /// The operand object must already have been set up with the operand type.
3275   virtual ConstraintWeight getMultipleConstraintMatchWeight(
3276       AsmOperandInfo &info, int maIndex) const;
3277
3278   /// Examine constraint string and operand type and determine a weight value.
3279   /// The operand object must already have been set up with the operand type.
3280   virtual ConstraintWeight getSingleConstraintMatchWeight(
3281       AsmOperandInfo &info, const char *constraint) const;
3282
3283   /// Determines the constraint code and constraint type to use for the specific
3284   /// AsmOperandInfo, setting OpInfo.ConstraintCode and OpInfo.ConstraintType.
3285   /// If the actual operand being passed in is available, it can be passed in as
3286   /// Op, otherwise an empty SDValue can be passed.
3287   virtual void ComputeConstraintToUse(AsmOperandInfo &OpInfo,
3288                                       SDValue Op,
3289                                       SelectionDAG *DAG = nullptr) const;
3290
3291   /// Given a constraint, return the type of constraint it is for this target.
3292   virtual ConstraintType getConstraintType(StringRef Constraint) const;
3293
3294   /// Given a physical register constraint (e.g.  {edx}), return the register
3295   /// number and the register class for the register.
3296   ///
3297   /// Given a register class constraint, like 'r', if this corresponds directly
3298   /// to an LLVM register class, return a register of 0 and the register class
3299   /// pointer.
3300   ///
3301   /// This should only be used for C_Register constraints.  On error, this
3302   /// returns a register number of 0 and a null register class pointer.
3303   virtual std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
3304   getRegForInlineAsmConstraint(const TargetRegisterInfo *TRI,
3305                                StringRef Constraint, MVT VT) const;
3306
3307   virtual unsigned getInlineAsmMemConstraint(StringRef ConstraintCode) const {
3308     if (ConstraintCode == "i")
3309       return InlineAsm::Constraint_i;
3310     else if (ConstraintCode == "m")
3311       return InlineAsm::Constraint_m;
3312     return InlineAsm::Constraint_Unknown;
3313   }
3314
3315   /// Try to replace an X constraint, which matches anything, with another that
3316   /// has more specific requirements based on the type of the corresponding
3317   /// operand.  This returns null if there is no replacement to make.
3318   virtual const char *LowerXConstraint(EVT ConstraintVT) const;
3319
3320   /// Lower the specified operand into the Ops vector.  If it is invalid, don't
3321   /// add anything to Ops.
3322   virtual void LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op, std::string &Constraint,
3323                                             std::vector<SDValue> &Ops,
3324                                             SelectionDAG &DAG) const;
3325
3326   //===--------------------------------------------------------------------===//
3327   // Div utility functions
3328   //
3329   SDValue BuildSDIV(SDNode *N, const APInt &Divisor, SelectionDAG &DAG,
3330                     bool IsAfterLegalization,
3331                     std::vector<SDNode *> *Created) const;
3332   SDValue BuildUDIV(SDNode *N, const APInt &Divisor, SelectionDAG &DAG,
3333                     bool IsAfterLegalization,
3334                     std::vector<SDNode *> *Created) const;
3335
3336   /// Targets may override this function to provide custom SDIV lowering for
3337   /// power-of-2 denominators.  If the target returns an empty SDValue, LLVM
3338   /// assumes SDIV is expensive and replaces it with a series of other integer
3339   /// operations.
3340   virtual SDValue BuildSDIVPow2(SDNode *N, const APInt &Divisor,
3341                                 SelectionDAG &DAG,
3342                                 std::vector<SDNode *> *Created) const;
3343
3344   /// Indicate whether this target prefers to combine FDIVs with the same
3345   /// divisor. If the transform should never be done, return zero. If the
3346   /// transform should be done, return the minimum number of divisor uses
3347   /// that must exist.
3348   virtual unsigned combineRepeatedFPDivisors() const {
3349     return 0;
3350   }
3351
3352   /// Hooks for building estimates in place of slower divisions and square
3353   /// roots.
3354
3355   /// Return either a square root or its reciprocal estimate value for the input
3356   /// operand.
3357   /// \p Enabled is a ReciprocalEstimate enum with value either 'Unspecified' or
3358   /// 'Enabled' as set by a potential default override attribute.
3359   /// If \p RefinementSteps is 'Unspecified', the number of Newton-Raphson
3360   /// refinement iterations required to generate a sufficient (though not
3361   /// necessarily IEEE-754 compliant) estimate is returned in that parameter.
3362   /// The boolean UseOneConstNR output is used to select a Newton-Raphson
3363   /// algorithm implementation that uses either one or two constants.
3364   /// The boolean Reciprocal is used to select whether the estimate is for the
3365   /// square root of the input operand or the reciprocal of its square root.
3366   /// A target may choose to implement its own refinement within this function.
3367   /// If that's true, then return '0' as the number of RefinementSteps to avoid
3368   /// any further refinement of the estimate.
3369   /// An empty SDValue return means no estimate sequence can be created.
3370   virtual SDValue getSqrtEstimate(SDValue Operand, SelectionDAG &DAG,
3371                                   int Enabled, int &RefinementSteps,
3372                                   bool &UseOneConstNR, bool Reciprocal) const {
3373     return SDValue();
3374   }
3375
3376   /// Return a reciprocal estimate value for the input operand.
3377   /// \p Enabled is a ReciprocalEstimate enum with value either 'Unspecified' or
3378   /// 'Enabled' as set by a potential default override attribute.
3379   /// If \p RefinementSteps is 'Unspecified', the number of Newton-Raphson
3380   /// refinement iterations required to generate a sufficient (though not
3381   /// necessarily IEEE-754 compliant) estimate is returned in that parameter.
3382   /// A target may choose to implement its own refinement within this function.
3383   /// If that's true, then return '0' as the number of RefinementSteps to avoid
3384   /// any further refinement of the estimate.
3385   /// An empty SDValue return means no estimate sequence can be created.
3386   virtual SDValue getRecipEstimate(SDValue Operand, SelectionDAG &DAG,
3387                                    int Enabled, int &RefinementSteps) const {
3388     return SDValue();
3389   }
3390
3391   //===--------------------------------------------------------------------===//
3392   // Legalization utility functions
3393   //
3394
3395   /// Expand a MUL or [US]MUL_LOHI of n-bit values into two or four nodes,
3396   /// respectively, each computing an n/2-bit part of the result.
3397   /// \param Result A vector that will be filled with the parts of the result
3398   ///        in little-endian order.
3399   /// \param LL Low bits of the LHS of the MUL.  You can use this parameter
3400   ///        if you want to control how low bits are extracted from the LHS.
3401   /// \param LH High bits of the LHS of the MUL.  See LL for meaning.
3402   /// \param RL Low bits of the RHS of the MUL.  See LL for meaning
3403   /// \param RH High bits of the RHS of the MUL.  See LL for meaning.
3404   /// \returns true if the node has been expanded, false if it has not
3405   bool expandMUL_LOHI(unsigned Opcode, EVT VT, SDLoc dl, SDValue LHS,
3406                       SDValue RHS, SmallVectorImpl<SDValue> &Result, EVT HiLoVT,
3407                       SelectionDAG &DAG, MulExpansionKind Kind,
3408                       SDValue LL = SDValue(), SDValue LH = SDValue(),
3409                       SDValue RL = SDValue(), SDValue RH = SDValue()) const;
3410
3411   /// Expand a MUL into two nodes.  One that computes the high bits of
3412   /// the result and one that computes the low bits.
3413   /// \param HiLoVT The value type to use for the Lo and Hi nodes.
3414   /// \param LL Low bits of the LHS of the MUL.  You can use this parameter
3415   ///        if you want to control how low bits are extracted from the LHS.
3416   /// \param LH High bits of the LHS of the MUL.  See LL for meaning.
3417   /// \param RL Low bits of the RHS of the MUL.  See LL for meaning
3418   /// \param RH High bits of the RHS of the MUL.  See LL for meaning.
3419   /// \returns true if the node has been expanded. false if it has not
3420   bool expandMUL(SDNode *N, SDValue &Lo, SDValue &Hi, EVT HiLoVT,
3421                  SelectionDAG &DAG, MulExpansionKind Kind,
3422                  SDValue LL = SDValue(), SDValue LH = SDValue(),
3423                  SDValue RL = SDValue(), SDValue RH = SDValue()) const;
3424
3425   /// Expand float(f32) to SINT(i64) conversion
3426   /// \param N Node to expand
3427   /// \param Result output after conversion
3428   /// \returns True, if the expansion was successful, false otherwise
3429   bool expandFP_TO_SINT(SDNode *N, SDValue &Result, SelectionDAG &DAG) const;
3430
3431   /// Turn load of vector type into a load of the individual elements.
3432   /// \param LD load to expand
3433   /// \returns MERGE_VALUEs of the scalar loads with their chains.
3434   SDValue scalarizeVectorLoad(LoadSDNode *LD, SelectionDAG &DAG) const;
3435
3436   // Turn a store of a vector type into stores of the individual elements.
3437   /// \param ST Store with a vector value type
3438   /// \returns MERGE_VALUs of the individual store chains.
3439   SDValue scalarizeVectorStore(StoreSDNode *ST, SelectionDAG &DAG) const;
3440
3441   /// Expands an unaligned load to 2 half-size loads for an integer, and
3442   /// possibly more for vectors.
3443   std::pair<SDValue, SDValue> expandUnalignedLoad(LoadSDNode *LD,
3444                                                   SelectionDAG &DAG) const;
3445
3446   /// Expands an unaligned store to 2 half-size stores for integer values, and
3447   /// possibly more for vectors.
3448   SDValue expandUnalignedStore(StoreSDNode *ST, SelectionDAG &DAG) const;
3449
3450   /// Increments memory address \p Addr according to the type of the value
3451   /// \p DataVT that should be stored. If the data is stored in compressed
3452   /// form, the memory address should be incremented according to the number of
3453   /// the stored elements. This number is equal to the number of '1's bits
3454   /// in the \p Mask.
3455   /// \p DataVT is a vector type. \p Mask is a vector value.
3456   /// \p DataVT and \p Mask have the same number of vector elements.
3457   SDValue IncrementMemoryAddress(SDValue Addr, SDValue Mask, const SDLoc &DL,
3458                                  EVT DataVT, SelectionDAG &DAG,
3459                                  bool IsCompressedMemory) const;
3460
3461   /// Get a pointer to vector element \p Idx located in memory for a vector of
3462   /// type \p VecVT starting at a base address of \p VecPtr. If \p Idx is out of
3463   /// bounds the returned pointer is unspecified, but will be within the vector
3464   /// bounds.
3465   SDValue getVectorElementPointer(SelectionDAG &DAG, SDValue VecPtr, EVT VecVT,
3466                                   SDValue Idx) const;
3467
3468   //===--------------------------------------------------------------------===//
3469   // Instruction Emitting Hooks
3470   //
3471
3472   /// This method should be implemented by targets that mark instructions with
3473   /// the 'usesCustomInserter' flag.  These instructions are special in various
3474   /// ways, which require special support to insert.  The specified MachineInstr
3475   /// is created but not inserted into any basic blocks, and this method is
3476   /// called to expand it into a sequence of instructions, potentially also
3477   /// creating new basic blocks and control flow.
3478   /// As long as the returned basic block is different (i.e., we created a new
3479   /// one), the custom inserter is free to modify the rest of \p MBB.
3480   virtual MachineBasicBlock *
3481   EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr &MI, MachineBasicBlock *MBB) const;
3482
3483   /// This method should be implemented by targets that mark instructions with
3484   /// the 'hasPostISelHook' flag. These instructions must be adjusted after
3485   /// instruction selection by target hooks.  e.g. To fill in optional defs for
3486   /// ARM 's' setting instructions.
3487   virtual void AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr &MI,
3488                                              SDNode *Node) const;
3489
3490   /// If this function returns true, SelectionDAGBuilder emits a
3491   /// LOAD_STACK_GUARD node when it is lowering Intrinsic::stackprotector.
3492   virtual bool useLoadStackGuardNode() const {
3493     return false;
3494   }
3495
3496   virtual SDValue emitStackGuardXorFP(SelectionDAG &DAG, SDValue Val,
3497                                       const SDLoc &DL) const {
3498     llvm_unreachable("not implemented for this target");
3499   }
3500
3501   /// Lower TLS global address SDNode for target independent emulated TLS model.
3502   virtual SDValue LowerToTLSEmulatedModel(const GlobalAddressSDNode *GA,
3503                                           SelectionDAG &DAG) const;
3504
3505   // seteq(x, 0) -> truncate(srl(ctlz(zext(x)), log2(#bits)))
3506   // If we're comparing for equality to zero and isCtlzFast is true, expose the
3507   // fact that this can be implemented as a ctlz/srl pair, so that the dag
3508   // combiner can fold the new nodes.
3509   SDValue lowerCmpEqZeroToCtlzSrl(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
3510
3511 private:
3512   SDValue simplifySetCCWithAnd(EVT VT, SDValue N0, SDValue N1,
3513                                ISD::CondCode Cond, DAGCombinerInfo &DCI,
3514                                const SDLoc &DL) const;
3515 };
3516
3517 /// Given an LLVM IR type and return type attributes, compute the return value
3518 /// EVTs and flags, and optionally also the offsets, if the return value is
3519 /// being lowered to memory.
3520 void GetReturnInfo(Type *ReturnType, AttributeList attr,
3521                    SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
3522                    const TargetLowering &TLI, const DataLayout &DL);
3523
3524 } // end namespace llvm
3525
3526 #endif // LLVM_CODEGEN_TARGETLOWERING_H