1e4fc6ee7SEugene Zelenko //===- HexagonBitSimplify.cpp ---------------------------------------------===//
2ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
32946cd70SChandler Carruth // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
42946cd70SChandler Carruth // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
52946cd70SChandler Carruth // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
7ced9941cSKrzysztof Parzyszek //===----------------------------------------------------------------------===//
8ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
9e4fc6ee7SEugene Zelenko #include "BitTracker.h"
10b550cb17SMehdi Amini #include "HexagonBitTracker.h"
11e4fc6ee7SEugene Zelenko #include "HexagonInstrInfo.h"
12e4fc6ee7SEugene Zelenko #include "HexagonRegisterInfo.h"
13e4fc6ee7SEugene Zelenko #include "HexagonSubtarget.h"
1482085927SEugene Zelenko #include "llvm/ADT/BitVector.h"
1582085927SEugene Zelenko #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
16e4fc6ee7SEugene Zelenko #include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
1782085927SEugene Zelenko #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
186bda14b3SChandler Carruth #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
1982085927SEugene Zelenko #include "llvm/ADT/StringRef.h"
2082085927SEugene Zelenko #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
21ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
2282085927SEugene Zelenko #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
23ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
2482085927SEugene Zelenko #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
25ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
2682085927SEugene Zelenko #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
27ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
28b3bde2eaSDavid Blaikie #include "llvm/CodeGen/TargetRegisterInfo.h"
2982085927SEugene Zelenko #include "llvm/IR/DebugLoc.h"
30*05da2fe5SReid Kleckner #include "llvm/InitializePasses.h"
3182085927SEugene Zelenko #include "llvm/MC/MCInstrDesc.h"
3282085927SEugene Zelenko #include "llvm/Pass.h"
33d391d6f1SKrzysztof Parzyszek #include "llvm/Support/CommandLine.h"
3482085927SEugene Zelenko #include "llvm/Support/Compiler.h"
35ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/Support/Debug.h"
36e4fc6ee7SEugene Zelenko #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
3782085927SEugene Zelenko #include "llvm/Support/MathExtras.h"
38ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
3982085927SEugene Zelenko #include <algorithm>
4082085927SEugene Zelenko #include <cassert>
4182085927SEugene Zelenko #include <cstdint>
4282085927SEugene Zelenko #include <iterator>
4382085927SEugene Zelenko #include <limits>
4482085927SEugene Zelenko #include <utility>
4582085927SEugene Zelenko #include <vector>
46ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
4734327d28SJakub Kuderski #define DEBUG_TYPE "hexbit"
4834327d28SJakub Kuderski 
49ced9941cSKrzysztof Parzyszek using namespace llvm;
50ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
51d391d6f1SKrzysztof Parzyszek static cl::opt<bool> PreserveTiedOps("hexbit-keep-tied", cl::Hidden,
52d391d6f1SKrzysztof Parzyszek   cl::init(true), cl::desc("Preserve subregisters in tied operands"));
5333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek static cl::opt<bool> GenExtract("hexbit-extract", cl::Hidden,
5433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   cl::init(true), cl::desc("Generate extract instructions"));
558e4d2e05SKrzysztof Parzyszek static cl::opt<bool> GenBitSplit("hexbit-bitsplit", cl::Hidden,
568e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   cl::init(true), cl::desc("Generate bitsplit instructions"));
5733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
5833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek static cl::opt<unsigned> MaxExtract("hexbit-max-extract", cl::Hidden,
59e4fc6ee7SEugene Zelenko   cl::init(std::numeric_limits<unsigned>::max()));
6033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek static unsigned CountExtract = 0;
618e4d2e05SKrzysztof Parzyszek static cl::opt<unsigned> MaxBitSplit("hexbit-max-bitsplit", cl::Hidden,
62e4fc6ee7SEugene Zelenko   cl::init(std::numeric_limits<unsigned>::max()));
638e4d2e05SKrzysztof Parzyszek static unsigned CountBitSplit = 0;
64d391d6f1SKrzysztof Parzyszek 
65ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace llvm {
6682085927SEugene Zelenko 
67ced9941cSKrzysztof Parzyszek   void initializeHexagonBitSimplifyPass(PassRegistry& Registry);
68ced9941cSKrzysztof Parzyszek   FunctionPass *createHexagonBitSimplify();
6982085927SEugene Zelenko 
7082085927SEugene Zelenko } // end namespace llvm
71ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
72ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
7382085927SEugene Zelenko 
74ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Set of virtual registers, based on BitVector.
75ced9941cSKrzysztof Parzyszek   struct RegisterSet : private BitVector {
7682085927SEugene Zelenko     RegisterSet() = default;
77ced9941cSKrzysztof Parzyszek     explicit RegisterSet(unsigned s, bool t = false) : BitVector(s, t) {}
7882085927SEugene Zelenko     RegisterSet(const RegisterSet &RS) = default;
79ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
80ced9941cSKrzysztof Parzyszek     using BitVector::clear;
81ced9941cSKrzysztof Parzyszek     using BitVector::count;
82ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
83ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned find_first() const {
84ced9941cSKrzysztof Parzyszek       int First = BitVector::find_first();
85ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (First < 0)
86ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return 0;
87ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return x2v(First);
88ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
89ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
90ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned find_next(unsigned Prev) const {
91ced9941cSKrzysztof Parzyszek       int Next = BitVector::find_next(v2x(Prev));
92ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (Next < 0)
93ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return 0;
94ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return x2v(Next);
95ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
96ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
97ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet &insert(unsigned R) {
98ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
99ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ensure(Idx);
100ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return static_cast<RegisterSet&>(BitVector::set(Idx));
101ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
102ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet &remove(unsigned R) {
103ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
104ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (Idx >= size())
105ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return *this;
106ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return static_cast<RegisterSet&>(BitVector::reset(Idx));
107ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
108ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
109ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet &insert(const RegisterSet &Rs) {
110ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return static_cast<RegisterSet&>(BitVector::operator|=(Rs));
111ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
112ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet &remove(const RegisterSet &Rs) {
113ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return static_cast<RegisterSet&>(BitVector::reset(Rs));
114ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
115ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
116ced9941cSKrzysztof Parzyszek     reference operator[](unsigned R) {
117ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
118ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ensure(Idx);
119ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return BitVector::operator[](Idx);
120ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
121ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool operator[](unsigned R) const {
122ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
123ced9941cSKrzysztof Parzyszek       assert(Idx < size());
124ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return BitVector::operator[](Idx);
125ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
126ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool has(unsigned R) const {
127ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
128ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (Idx >= size())
129ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return false;
130ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return BitVector::test(Idx);
131ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
132ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
133ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool empty() const {
134ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return !BitVector::any();
135ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
136ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool includes(const RegisterSet &Rs) const {
137ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // A.BitVector::test(B)  <=>  A-B != {}
138ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return !Rs.BitVector::test(*this);
139ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
140ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool intersects(const RegisterSet &Rs) const {
141ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return BitVector::anyCommon(Rs);
142ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
143ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
144ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
145ced9941cSKrzysztof Parzyszek     void ensure(unsigned Idx) {
146ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (size() <= Idx)
147ced9941cSKrzysztof Parzyszek         resize(std::max(Idx+1, 32U));
148ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
14982085927SEugene Zelenko 
150ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static inline unsigned v2x(unsigned v) {
1512bea69bfSDaniel Sanders       return Register::virtReg2Index(v);
152ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
15382085927SEugene Zelenko 
154ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static inline unsigned x2v(unsigned x) {
1552bea69bfSDaniel Sanders       return Register::index2VirtReg(x);
156ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
157ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
158ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
159ced9941cSKrzysztof Parzyszek   struct PrintRegSet {
160ced9941cSKrzysztof Parzyszek     PrintRegSet(const RegisterSet &S, const TargetRegisterInfo *RI)
161ced9941cSKrzysztof Parzyszek       : RS(S), TRI(RI) {}
16282085927SEugene Zelenko 
163ced9941cSKrzysztof Parzyszek     friend raw_ostream &operator<< (raw_ostream &OS,
164ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const PrintRegSet &P);
16582085927SEugene Zelenko 
166ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
167ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const RegisterSet &RS;
168ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterInfo *TRI;
169ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
170ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
171ced9941cSKrzysztof Parzyszek   raw_ostream &operator<< (raw_ostream &OS, const PrintRegSet &P)
172ced9941cSKrzysztof Parzyszek     LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED;
173ced9941cSKrzysztof Parzyszek   raw_ostream &operator<< (raw_ostream &OS, const PrintRegSet &P) {
174ced9941cSKrzysztof Parzyszek     OS << '{';
175ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned R = P.RS.find_first(); R; R = P.RS.find_next(R))
1769d419d3bSFrancis Visoiu Mistrih       OS << ' ' << printReg(R, P.TRI);
177ced9941cSKrzysztof Parzyszek     OS << " }";
178ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return OS;
179ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
180ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
181ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class Transformation;
182ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
183ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class HexagonBitSimplify : public MachineFunctionPass {
184ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
185ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static char ID;
18682085927SEugene Zelenko 
187b404fae9SKrzysztof Parzyszek     HexagonBitSimplify() : MachineFunctionPass(ID) {}
18882085927SEugene Zelenko 
18982085927SEugene Zelenko     StringRef getPassName() const override {
190ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return "Hexagon bit simplification";
191ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
19282085927SEugene Zelenko 
19382085927SEugene Zelenko     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
194ced9941cSKrzysztof Parzyszek       AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
195ced9941cSKrzysztof Parzyszek       AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
196ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
197ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
19882085927SEugene Zelenko 
19982085927SEugene Zelenko     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override;
200ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
201ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static void getInstrDefs(const MachineInstr &MI, RegisterSet &Defs);
202ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static void getInstrUses(const MachineInstr &MI, RegisterSet &Uses);
203ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool isEqual(const BitTracker::RegisterCell &RC1, uint16_t B1,
204ced9941cSKrzysztof Parzyszek         const BitTracker::RegisterCell &RC2, uint16_t B2, uint16_t W);
205ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool isZero(const BitTracker::RegisterCell &RC, uint16_t B,
206ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t W);
207ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool getConst(const BitTracker::RegisterCell &RC, uint16_t B,
208ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t W, uint64_t &U);
209ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool replaceReg(unsigned OldR, unsigned NewR,
210ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineRegisterInfo &MRI);
211ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool getSubregMask(const BitTracker::RegisterRef &RR,
212ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned &Begin, unsigned &Width, MachineRegisterInfo &MRI);
213ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool replaceRegWithSub(unsigned OldR, unsigned NewR,
214ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned NewSR, MachineRegisterInfo &MRI);
215ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool replaceSubWithSub(unsigned OldR, unsigned OldSR,
216ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned NewR, unsigned NewSR, MachineRegisterInfo &MRI);
217ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool parseRegSequence(const MachineInstr &I,
218a540997cSKrzysztof Parzyszek         BitTracker::RegisterRef &SL, BitTracker::RegisterRef &SH,
219a540997cSKrzysztof Parzyszek         const MachineRegisterInfo &MRI);
220ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
221ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool getUsedBitsInStore(unsigned Opc, BitVector &Bits,
222ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t Begin);
223ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool getUsedBits(unsigned Opc, unsigned OpN, BitVector &Bits,
224ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t Begin, const HexagonInstrInfo &HII);
225ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
226ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static const TargetRegisterClass *getFinalVRegClass(
227ced9941cSKrzysztof Parzyszek         const BitTracker::RegisterRef &RR, MachineRegisterInfo &MRI);
228ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool isTransparentCopy(const BitTracker::RegisterRef &RD,
229ced9941cSKrzysztof Parzyszek         const BitTracker::RegisterRef &RS, MachineRegisterInfo &MRI);
230ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
231ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
232e4fc6ee7SEugene Zelenko     MachineDominatorTree *MDT = nullptr;
233ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
234ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool visitBlock(MachineBasicBlock &B, Transformation &T, RegisterSet &AVs);
235d391d6f1SKrzysztof Parzyszek     static bool hasTiedUse(unsigned Reg, MachineRegisterInfo &MRI,
236d391d6f1SKrzysztof Parzyszek         unsigned NewSub = Hexagon::NoSubRegister);
237ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
238ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
239e4fc6ee7SEugene Zelenko   using HBS = HexagonBitSimplify;
240ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
241ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // The purpose of this class is to provide a common facility to traverse
242ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // the function top-down or bottom-up via the dominator tree, and keep
243ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // track of the available registers.
244ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class Transformation {
245ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
246ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool TopDown;
24782085927SEugene Zelenko 
248ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Transformation(bool TD) : TopDown(TD) {}
24982085927SEugene Zelenko     virtual ~Transformation() = default;
25082085927SEugene Zelenko 
251ced9941cSKrzysztof Parzyszek     virtual bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) = 0;
252ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
25382085927SEugene Zelenko 
25482085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
255ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
256e4fc6ee7SEugene Zelenko char HexagonBitSimplify::ID = 0;
257e4fc6ee7SEugene Zelenko 
258b404fae9SKrzysztof Parzyszek INITIALIZE_PASS_BEGIN(HexagonBitSimplify, "hexagon-bit-simplify",
259ced9941cSKrzysztof Parzyszek       "Hexagon bit simplification", false, false)
260ced9941cSKrzysztof Parzyszek INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineDominatorTree)
261b404fae9SKrzysztof Parzyszek INITIALIZE_PASS_END(HexagonBitSimplify, "hexagon-bit-simplify",
262ced9941cSKrzysztof Parzyszek       "Hexagon bit simplification", false, false)
263ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
264ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::visitBlock(MachineBasicBlock &B, Transformation &T,
265ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegisterSet &AVs) {
266ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
267ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
268ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (T.TopDown)
269ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed = T.processBlock(B, AVs);
270ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
271ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
272ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &I : B)
273ced9941cSKrzysztof Parzyszek     getInstrDefs(I, Defs);
274ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet NewAVs = AVs;
275ced9941cSKrzysztof Parzyszek   NewAVs.insert(Defs);
276ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
27773ad5cb9SDaniel Berlin   for (auto *DTN : children<MachineDomTreeNode*>(MDT->getNode(&B)))
27858a6e573SDaniel Berlin     Changed |= visitBlock(*(DTN->getBlock()), T, NewAVs);
27958a6e573SDaniel Berlin 
280ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!T.TopDown)
281ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed |= T.processBlock(B, AVs);
282ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
283ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
284ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
285ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
286ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
287ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Utility functions:
288ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
289ced9941cSKrzysztof Parzyszek void HexagonBitSimplify::getInstrDefs(const MachineInstr &MI,
290ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegisterSet &Defs) {
291ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &Op : MI.operands()) {
292ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op.isReg() || !Op.isDef())
293ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2940c476111SDaniel Sanders     Register R = Op.getReg();
2952bea69bfSDaniel Sanders     if (!Register::isVirtualRegister(R))
296ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
297ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Defs.insert(R);
298ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
299ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
300ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
301ced9941cSKrzysztof Parzyszek void HexagonBitSimplify::getInstrUses(const MachineInstr &MI,
302ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegisterSet &Uses) {
303ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &Op : MI.operands()) {
304ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op.isReg() || !Op.isUse())
305ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3060c476111SDaniel Sanders     Register R = Op.getReg();
3072bea69bfSDaniel Sanders     if (!Register::isVirtualRegister(R))
308ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
309ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Uses.insert(R);
310ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
311ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
312ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
313ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if all the bits in range [B, E) in both cells are equal.
314ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::isEqual(const BitTracker::RegisterCell &RC1,
315ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t B1, const BitTracker::RegisterCell &RC2, uint16_t B2,
316ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t W) {
317ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (uint16_t i = 0; i < W; ++i) {
318ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // If RC1[i] is "bottom", it cannot be proven equal to RC2[i].
319ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RC1[B1+i].Type == BitTracker::BitValue::Ref && RC1[B1+i].RefI.Reg == 0)
320ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
321ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Same for RC2[i].
322ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RC2[B2+i].Type == BitTracker::BitValue::Ref && RC2[B2+i].RefI.Reg == 0)
323ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
324ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RC1[B1+i] != RC2[B2+i])
325ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
326ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
327ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
328ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
329ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
330ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::isZero(const BitTracker::RegisterCell &RC,
331ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t B, uint16_t W) {
332ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(B < RC.width() && B+W <= RC.width());
333ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (uint16_t i = B; i < B+W; ++i)
334ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!RC[i].is(0))
335ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
336ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
337ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
338ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
339ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::getConst(const BitTracker::RegisterCell &RC,
340ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t B, uint16_t W, uint64_t &U) {
341ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(B < RC.width() && B+W <= RC.width());
342ced9941cSKrzysztof Parzyszek   int64_t T = 0;
343ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (uint16_t i = B+W; i > B; --i) {
344ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &BV = RC[i-1];
345ced9941cSKrzysztof Parzyszek     T <<= 1;
346ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (BV.is(1))
347ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T |= 1;
348ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (!BV.is(0))
349ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
350ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
351ced9941cSKrzysztof Parzyszek   U = T;
352ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
353ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
354ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
355ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::replaceReg(unsigned OldR, unsigned NewR,
356ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineRegisterInfo &MRI) {
3572bea69bfSDaniel Sanders   if (!Register::isVirtualRegister(OldR) || !Register::isVirtualRegister(NewR))
358ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
359ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto Begin = MRI.use_begin(OldR), End = MRI.use_end();
360ced9941cSKrzysztof Parzyszek   decltype(End) NextI;
361ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = Begin; I != End; I = NextI) {
362ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
363ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setReg(NewR);
364ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
365ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Begin != End;
366ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
367ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
368ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::replaceRegWithSub(unsigned OldR, unsigned NewR,
369ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewSR, MachineRegisterInfo &MRI) {
3702bea69bfSDaniel Sanders   if (!Register::isVirtualRegister(OldR) || !Register::isVirtualRegister(NewR))
371ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
372d391d6f1SKrzysztof Parzyszek   if (hasTiedUse(OldR, MRI, NewSR))
373d391d6f1SKrzysztof Parzyszek     return false;
374ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto Begin = MRI.use_begin(OldR), End = MRI.use_end();
375ced9941cSKrzysztof Parzyszek   decltype(End) NextI;
376ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = Begin; I != End; I = NextI) {
377ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
378ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setReg(NewR);
379ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setSubReg(NewSR);
380ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
381ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Begin != End;
382ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
383ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
384ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::replaceSubWithSub(unsigned OldR, unsigned OldSR,
385ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewR, unsigned NewSR, MachineRegisterInfo &MRI) {
3862bea69bfSDaniel Sanders   if (!Register::isVirtualRegister(OldR) || !Register::isVirtualRegister(NewR))
387ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
388d391d6f1SKrzysztof Parzyszek   if (OldSR != NewSR && hasTiedUse(OldR, MRI, NewSR))
389d391d6f1SKrzysztof Parzyszek     return false;
390ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto Begin = MRI.use_begin(OldR), End = MRI.use_end();
391ced9941cSKrzysztof Parzyszek   decltype(End) NextI;
392ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = Begin; I != End; I = NextI) {
393ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
394ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (I->getSubReg() != OldSR)
395ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
396ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setReg(NewR);
397ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setSubReg(NewSR);
398ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
399ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Begin != End;
400ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
401ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
402ced9941cSKrzysztof Parzyszek // For a register ref (pair Reg:Sub), set Begin to the position of the LSB
403ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of Sub in Reg, and set Width to the size of Sub in bits. Return true,
404ced9941cSKrzysztof Parzyszek // if this succeeded, otherwise return false.
405ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::getSubregMask(const BitTracker::RegisterRef &RR,
406ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned &Begin, unsigned &Width, MachineRegisterInfo &MRI) {
407ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const TargetRegisterClass *RC = MRI.getRegClass(RR.Reg);
408ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RR.Sub == 0) {
409ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Begin = 0;
41044e25f37SKrzysztof Parzyszek     Width = MRI.getTargetRegisterInfo()->getRegSizeInBits(*RC);
411ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
412ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
41323ee12e1SKrzysztof Parzyszek 
41423ee12e1SKrzysztof Parzyszek   Begin = 0;
41523ee12e1SKrzysztof Parzyszek 
41623ee12e1SKrzysztof Parzyszek   switch (RC->getID()) {
41723ee12e1SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::DoubleRegsRegClassID:
41855772976SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::HvxWRRegClassID:
41944e25f37SKrzysztof Parzyszek       Width = MRI.getTargetRegisterInfo()->getRegSizeInBits(*RC) / 2;
420a540997cSKrzysztof Parzyszek       if (RR.Sub == Hexagon::isub_hi || RR.Sub == Hexagon::vsub_hi)
42123ee12e1SKrzysztof Parzyszek         Begin = Width;
42223ee12e1SKrzysztof Parzyszek       break;
42323ee12e1SKrzysztof Parzyszek     default:
424ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
425ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
42623ee12e1SKrzysztof Parzyszek   return true;
42723ee12e1SKrzysztof Parzyszek }
428ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
429ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
430ced9941cSKrzysztof Parzyszek // For a REG_SEQUENCE, set SL to the low subregister and SH to the high
431ced9941cSKrzysztof Parzyszek // subregister.
432ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::parseRegSequence(const MachineInstr &I,
433a540997cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef &SL, BitTracker::RegisterRef &SH,
434a540997cSKrzysztof Parzyszek       const MachineRegisterInfo &MRI) {
435ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::REG_SEQUENCE);
436ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Sub1 = I.getOperand(2).getImm(), Sub2 = I.getOperand(4).getImm();
437d72bd834SKrzysztof Parzyszek   auto &DstRC = *MRI.getRegClass(I.getOperand(0).getReg());
438a540997cSKrzysztof Parzyszek   auto &HRI = static_cast<const HexagonRegisterInfo&>(
439a540997cSKrzysztof Parzyszek                   *MRI.getTargetRegisterInfo());
440a540997cSKrzysztof Parzyszek   unsigned SubLo = HRI.getHexagonSubRegIndex(DstRC, Hexagon::ps_sub_lo);
441a540997cSKrzysztof Parzyszek   unsigned SubHi = HRI.getHexagonSubRegIndex(DstRC, Hexagon::ps_sub_hi);
442a540997cSKrzysztof Parzyszek   assert((Sub1 == SubLo && Sub2 == SubHi) || (Sub1 == SubHi && Sub2 == SubLo));
443a540997cSKrzysztof Parzyszek   if (Sub1 == SubLo && Sub2 == SubHi) {
444ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SL = I.getOperand(1);
445ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SH = I.getOperand(3);
446ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
447ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
448a540997cSKrzysztof Parzyszek   if (Sub1 == SubHi && Sub2 == SubLo) {
449ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SH = I.getOperand(1);
450ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SL = I.getOperand(3);
451ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
452ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
453ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
454ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
455ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
456ced9941cSKrzysztof Parzyszek // All stores (except 64-bit stores) take a 32-bit register as the source
457ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of the value to be stored. If the instruction stores into a location
458ced9941cSKrzysztof Parzyszek // that is shorter than 32 bits, some bits of the source register are not
459ced9941cSKrzysztof Parzyszek // used. For each store instruction, calculate the set of used bits in
460ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the source register, and set appropriate bits in Bits. Return true if
461ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the bits are calculated, false otherwise.
462ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::getUsedBitsInStore(unsigned Opc, BitVector &Bits,
463ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t Begin) {
464ced9941cSKrzysztof Parzyszek   using namespace Hexagon;
465ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
466ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
467ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Store byte
468ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_io:           // memb(Rs32+#s11:0)=Rt32
469ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_io:        // memb(Rs32+#s11:0)=Nt8.new
470ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbt_io:         // if (Pv4) memb(Rs32+#u6:0)=Rt32
471ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbf_io:         // if (!Pv4) memb(Rs32+#u6:0)=Rt32
472ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbtnew_io:      // if (Pv4.new) memb(Rs32+#u6:0)=Rt32
473ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbfnew_io:      // if (!Pv4.new) memb(Rs32+#u6:0)=Rt32
474ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewt_io:      // if (Pv4) memb(Rs32+#u6:0)=Nt8.new
475ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewf_io:      // if (!Pv4) memb(Rs32+#u6:0)=Nt8.new
476ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewtnew_io:   // if (Pv4.new) memb(Rs32+#u6:0)=Nt8.new
477ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewfnew_io:   // if (!Pv4.new) memb(Rs32+#u6:0)=Nt8.new
478ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pi:           // memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
479ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pi:        // memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
480ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbt_pi:         // if (Pv4) memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
481ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbf_pi:         // if (!Pv4) memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
482ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbtnew_pi:      // if (Pv4.new) memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
483ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbfnew_pi:      // if (!Pv4.new) memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
484ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewt_pi:      // if (Pv4) memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
485ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewf_pi:      // if (!Pv4) memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
486ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewtnew_pi:   // if (Pv4.new) memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
487ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewfnew_pi:   // if (!Pv4.new) memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
488ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerb_ap:           // memb(Re32=#U6)=Rt32
489ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerbnew_ap:        // memb(Re32=#U6)=Nt8.new
490ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pr:           // memb(Rx32++Mu2)=Rt32
491ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pr:        // memb(Rx32++Mu2)=Nt8.new
492ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerb_ur:           // memb(Ru32<<#u2+#U6)=Rt32
493ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerbnew_ur:        // memb(Ru32<<#u2+#U6)=Nt8.new
494ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pbr:          // memb(Rx32++Mu2:brev)=Rt32
495ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pbr:       // memb(Rx32++Mu2:brev)=Nt8.new
496ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pci:          // memb(Rx32++#s4:0:circ(Mu2))=Rt32
497ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pci:       // memb(Rx32++#s4:0:circ(Mu2))=Nt8.new
498ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pcr:          // memb(Rx32++I:circ(Mu2))=Rt32
499ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pcr:       // memb(Rx32++I:circ(Mu2))=Nt8.new
500ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerb_rr:           // memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
501ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerbnew_rr:        // memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
502ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbt_rr:         // if (Pv4) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
503ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbf_rr:         // if (!Pv4) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
504ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbtnew_rr:      // if (Pv4.new) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
505ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbfnew_rr:      // if (!Pv4.new) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
506ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewt_rr:      // if (Pv4) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
507ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewf_rr:      // if (!Pv4) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
508ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewtnew_rr:   // if (Pv4.new) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
509ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewfnew_rr:   // if (!Pv4.new) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
510ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbgp:            // memb(gp+#u16:0)=Rt32
511ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnewgp:         // memb(gp+#u16:0)=Nt8.new
512ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbt_abs:        // if (Pv4) memb(#u6)=Rt32
513ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbf_abs:        // if (!Pv4) memb(#u6)=Rt32
514ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbtnew_abs:     // if (Pv4.new) memb(#u6)=Rt32
515ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbfnew_abs:     // if (!Pv4.new) memb(#u6)=Rt32
516ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewt_abs:     // if (Pv4) memb(#u6)=Nt8.new
517ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewf_abs:     // if (!Pv4) memb(#u6)=Nt8.new
518ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewtnew_abs:  // if (Pv4.new) memb(#u6)=Nt8.new
519ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewfnew_abs:  // if (!Pv4.new) memb(#u6)=Nt8.new
520ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Bits.set(Begin, Begin+8);
521ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
522ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
523ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Store low half
524ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_io:           // memh(Rs32+#s11:1)=Rt32
525ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_io:        // memh(Rs32+#s11:1)=Nt8.new
526ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerht_io:         // if (Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Rt32
527ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhf_io:         // if (!Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Rt32
528ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhtnew_io:      // if (Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Rt32
529ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhfnew_io:      // if (!Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Rt32
530ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewt_io:      // if (Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Nt8.new
531ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewf_io:      // if (!Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Nt8.new
532ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewtnew_io:   // if (Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Nt8.new
533ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewfnew_io:   // if (!Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Nt8.new
534ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pi:           // memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
535ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pi:        // memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
536ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerht_pi:         // if (Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
537ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhf_pi:         // if (!Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
538ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhtnew_pi:      // if (Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
539ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhfnew_pi:      // if (!Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
540ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewt_pi:      // if (Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
541ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewf_pi:      // if (!Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
542ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewtnew_pi:   // if (Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
543ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewfnew_pi:   // if (!Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
544ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerh_ap:           // memh(Re32=#U6)=Rt32
545ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerhnew_ap:        // memh(Re32=#U6)=Nt8.new
546ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pr:           // memh(Rx32++Mu2)=Rt32
547ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pr:        // memh(Rx32++Mu2)=Nt8.new
548ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerh_ur:           // memh(Ru32<<#u2+#U6)=Rt32
549ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerhnew_ur:        // memh(Ru32<<#u2+#U6)=Nt8.new
550ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pbr:          // memh(Rx32++Mu2:brev)=Rt32
551ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pbr:       // memh(Rx32++Mu2:brev)=Nt8.new
552ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pci:          // memh(Rx32++#s4:1:circ(Mu2))=Rt32
553ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pci:       // memh(Rx32++#s4:1:circ(Mu2))=Nt8.new
554ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pcr:          // memh(Rx32++I:circ(Mu2))=Rt32
555ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pcr:       // memh(Rx32++I:circ(Mu2))=Nt8.new
556ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerh_rr:           // memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
557ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerht_rr:         // if (Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
558ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhf_rr:         // if (!Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
559ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhtnew_rr:      // if (Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
560ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhfnew_rr:      // if (!Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
561ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerhnew_rr:        // memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
562ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewt_rr:      // if (Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
563ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewf_rr:      // if (!Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
564ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewtnew_rr:   // if (Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
565ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewfnew_rr:   // if (!Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
566ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhgp:            // memh(gp+#u16:1)=Rt32
567ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnewgp:         // memh(gp+#u16:1)=Nt8.new
568ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerht_abs:        // if (Pv4) memh(#u6)=Rt32
569ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhf_abs:        // if (!Pv4) memh(#u6)=Rt32
570ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhtnew_abs:     // if (Pv4.new) memh(#u6)=Rt32
571ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhfnew_abs:     // if (!Pv4.new) memh(#u6)=Rt32
572ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewt_abs:     // if (Pv4) memh(#u6)=Nt8.new
573ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewf_abs:     // if (!Pv4) memh(#u6)=Nt8.new
574ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewtnew_abs:  // if (Pv4.new) memh(#u6)=Nt8.new
575ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewfnew_abs:  // if (!Pv4.new) memh(#u6)=Nt8.new
576ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Bits.set(Begin, Begin+16);
577ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
578ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
579ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Store high half
580ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_io:           // memh(Rs32+#s11:1)=Rt.H32
581ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerft_io:         // if (Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Rt.H32
582ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerff_io:         // if (!Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Rt.H32
583ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerftnew_io:      // if (Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Rt.H32
584ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerffnew_io:      // if (!Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Rt.H32
585ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pi:           // memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
586ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerft_pi:         // if (Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
587ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerff_pi:         // if (!Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
588ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerftnew_pi:      // if (Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
589ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerffnew_pi:      // if (!Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
590ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerf_ap:           // memh(Re32=#U6)=Rt.H32
591ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pr:           // memh(Rx32++Mu2)=Rt.H32
592ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerf_ur:           // memh(Ru32<<#u2+#U6)=Rt.H32
593ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pbr:          // memh(Rx32++Mu2:brev)=Rt.H32
594ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pci:          // memh(Rx32++#s4:1:circ(Mu2))=Rt.H32
595ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pcr:          // memh(Rx32++I:circ(Mu2))=Rt.H32
596ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerf_rr:           // memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
597ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerft_rr:         // if (Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
598ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerff_rr:         // if (!Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
599ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerftnew_rr:      // if (Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
600ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerffnew_rr:      // if (!Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
601ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerfgp:            // memh(gp+#u16:1)=Rt.H32
602ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerft_abs:        // if (Pv4) memh(#u6)=Rt.H32
603ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerff_abs:        // if (!Pv4) memh(#u6)=Rt.H32
604ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerftnew_abs:     // if (Pv4.new) memh(#u6)=Rt.H32
605ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerffnew_abs:     // if (!Pv4.new) memh(#u6)=Rt.H32
606ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Bits.set(Begin+16, Begin+32);
607ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
608ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
609ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
610ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
611ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
612ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
613ced9941cSKrzysztof Parzyszek // For an instruction with opcode Opc, calculate the set of bits that it
614ced9941cSKrzysztof Parzyszek // uses in a register in operand OpN. This only calculates the set of used
615ced9941cSKrzysztof Parzyszek // bits for cases where it does not depend on any operands (as is the case
616ced9941cSKrzysztof Parzyszek // in shifts, for example). For concrete instructions from a program, the
617ced9941cSKrzysztof Parzyszek // operand may be a subregister of a larger register, while Bits would
618ced9941cSKrzysztof Parzyszek // correspond to the larger register in its entirety. Because of that,
619ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the parameter Begin can be used to indicate which bit of Bits should be
6200909ca13SHiroshi Inoue // considered the LSB of the operand.
621ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::getUsedBits(unsigned Opc, unsigned OpN,
622ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitVector &Bits, uint16_t Begin, const HexagonInstrInfo &HII) {
623ced9941cSKrzysztof Parzyszek   using namespace Hexagon;
624ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
625ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const MCInstrDesc &D = HII.get(Opc);
626ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (D.mayStore()) {
627ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (OpN == D.getNumOperands()-1)
628ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return getUsedBitsInStore(Opc, Bits, Begin);
629ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
630ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
631ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
632ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
633ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // One register source. Used bits: R1[0-7].
634ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_sxtb:
635ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_zxtb:
636ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbeqi:
637ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbgti:
638ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbgtui:
639ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
640ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+8);
641ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
642ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
643ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
644ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
645ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // One register source. Used bits: R1[0-15].
646ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_aslh:
647ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_sxth:
648ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_zxth:
649ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpheqi:
650ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmphgti:
651ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmphgtui:
652ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
653ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+16);
654ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
655ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
656ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
657ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
658ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // One register source. Used bits: R1[16-31].
659ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_asrh:
660ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
661ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin+16, Begin+32);
662ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
663ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
664ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
665ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
666ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources. Used bits: R1[0-7], R2[0-7].
667ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbeq:
668ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbgt:
669ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbgtu:
670ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
671ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+8);
672ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
673ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
674ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
675ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
676ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources. Used bits: R1[0-15], R2[0-15].
677ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpheq:
678ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmphgt:
679ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmphgtu:
680ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_ll:
681ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_sat_ll:
682ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_l16_ll:
683ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_l16_sat_ll:
684ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_combine_ll:
685ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_ll:
686ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_sat_ll:
687ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_l16_ll:
688ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_l16_sat_ll:
689ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_ll_s0:
690ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_ll_s1:
691ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_ll_s0:
692ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_ll_s1:
693ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_ll_s0:
694ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_ll_s1:
695ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_ll_s0:
696ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_ll_s1:
697ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_ll_s0:
698ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_ll_s1:
699ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_ll_s0:
700ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_ll_s1:
701ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_ll_s0:
702ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_ll_s1:
703ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_ll_s0:
704ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_ll_s1:
705ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_ll_s0:
706ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_ll_s1:
707ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_ll_s0:
708ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_ll_s1:
709ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_ll_s0:
710ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_ll_s1:
711ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_ll_s0:
712ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_ll_s1:
713ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_ll_s0:
714ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_ll_s1:
715ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_ll_s0:
716ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_ll_s1:
717ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_ll_s0:
718ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_ll_s1:
719ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_ll_s0:
720ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_ll_s1:
721ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_ll_s0:
722ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_ll_s1:
723ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_ll_s0:
724ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_ll_s1:
725ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1 || OpN == 2) {
726ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+16);
727ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
728ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
729ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
730ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
731ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources. Used bits: R1[0-15], R2[16-31].
732ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_lh:
733ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_sat_lh:
734ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_combine_lh:
735ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_lh:
736ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_sat_lh:
737ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_lh_s0:
738ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_lh_s1:
739ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_lh_s0:
740ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_lh_s1:
741ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_lh_s0:
742ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_lh_s1:
743ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_lh_s0:
744ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_lh_s1:
745ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_lh_s0:
746ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_lh_s1:
747ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_lh_s0:
748ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_lh_s1:
749ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_lh_s0:
750ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_lh_s1:
751ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_lh_s0:
752ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_lh_s1:
753ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_lh_s0:
754ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_lh_s1:
755ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_lh_s0:
756ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_lh_s1:
757ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_lh_s0:
758ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_lh_s1:
759ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_lh_s0:
760ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_lh_s1:
761ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_lh_s0:
762ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_lh_s1:
763ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_lh_s0:
764ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_lh_s1:
765ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_lh_s0:
766ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_lh_s1:
767ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_lh_s0:
768ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_lh_s1:
769ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_lh_s0:
770ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_lh_s1:
771ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_lh_s0:
772ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_lh_s1:
773ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // These four are actually LH.
774ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_l16_hl:
775ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_l16_sat_hl:
776ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_l16_hl:
777ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_l16_sat_hl:
778ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
779ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+16);
780ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
781ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
782ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 2) {
783ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin+16, Begin+32);
784ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
785ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
786ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
787ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
788ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources, used bits: R1[16-31], R2[0-15].
789ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_hl:
790ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_sat_hl:
791ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_combine_hl:
792ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_hl:
793ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_sat_hl:
794ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_hl_s0:
795ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_hl_s1:
796ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_hl_s0:
797ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_hl_s1:
798ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_hl_s0:
799ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_hl_s1:
800ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_hl_s0:
801ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_hl_s1:
802ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_hl_s0:
803ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_hl_s1:
804ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_hl_s0:
805ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_hl_s1:
806ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_hl_s0:
807ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_hl_s1:
808ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_hl_s0:
809ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_hl_s1:
810ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_hl_s0:
811ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_hl_s1:
812ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_hl_s0:
813ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_hl_s1:
814ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_hl_s0:
815ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_hl_s1:
816ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_hl_s0:
817ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_hl_s1:
818ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_hl_s0:
819ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_hl_s1:
820ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_hl_s0:
821ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_hl_s1:
822ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_hl_s0:
823ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_hl_s1:
824ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_hl_s0:
825ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_hl_s1:
826ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_hl_s0:
827ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_hl_s1:
828ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_hl_s0:
829ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_hl_s1:
830ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
831ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin+16, Begin+32);
832ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
833ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
834ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 2) {
835ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+16);
836ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
837ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
838ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
839ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
840ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources, used bits: R1[16-31], R2[16-31].
841ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_hh:
842ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_sat_hh:
843ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_combine_hh:
844ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_hh:
845ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_sat_hh:
846ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_hh_s0:
847ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_hh_s1:
848ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_hh_s0:
849ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_hh_s1:
850ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_hh_s0:
851ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_hh_s1:
852ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_hh_s0:
853ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_hh_s1:
854ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_hh_s0:
855ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_hh_s1:
856ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_hh_s0:
857ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_hh_s1:
858ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_hh_s0:
859ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_hh_s1:
860ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_hh_s0:
861ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_hh_s1:
862ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_hh_s0:
863ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_hh_s1:
864ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_hh_s0:
865ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_hh_s1:
866ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_hh_s0:
867ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_hh_s1:
868ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_hh_s0:
869ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_hh_s1:
870ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_hh_s0:
871ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_hh_s1:
872ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_hh_s0:
873ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_hh_s1:
874ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_hh_s0:
875ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_hh_s1:
876ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_hh_s0:
877ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_hh_s1:
878ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_hh_s0:
879ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_hh_s1:
880ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_hh_s0:
881ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_hh_s1:
882ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1 || OpN == 2) {
883ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin+16, Begin+32);
884ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
885ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
886ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
887ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
888ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
889ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
890ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
891ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
892ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Calculate the register class that matches Reg:Sub. For example, if
89393ef1458SFrancis Visoiu Mistrih // %1 is a double register, then %1:isub_hi would match the "int"
894ced9941cSKrzysztof Parzyszek // register class.
895ced9941cSKrzysztof Parzyszek const TargetRegisterClass *HexagonBitSimplify::getFinalVRegClass(
896ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterRef &RR, MachineRegisterInfo &MRI) {
8972bea69bfSDaniel Sanders   if (!Register::isVirtualRegister(RR.Reg))
898ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return nullptr;
899ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto *RC = MRI.getRegClass(RR.Reg);
900ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RR.Sub == 0)
901ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return RC;
902a540997cSKrzysztof Parzyszek   auto &HRI = static_cast<const HexagonRegisterInfo&>(
903a540997cSKrzysztof Parzyszek                   *MRI.getTargetRegisterInfo());
904ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
905a540997cSKrzysztof Parzyszek   auto VerifySR = [&HRI] (const TargetRegisterClass *RC, unsigned Sub) -> void {
90641cecba8SDavid L. Jones     (void)HRI;
907d72bd834SKrzysztof Parzyszek     assert(Sub == HRI.getHexagonSubRegIndex(*RC, Hexagon::ps_sub_lo) ||
908d72bd834SKrzysztof Parzyszek            Sub == HRI.getHexagonSubRegIndex(*RC, Hexagon::ps_sub_hi));
909ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
910ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
911ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (RC->getID()) {
912ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::DoubleRegsRegClassID:
913a540997cSKrzysztof Parzyszek       VerifySR(RC, RR.Sub);
914ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return &Hexagon::IntRegsRegClass;
91555772976SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::HvxWRRegClassID:
916a540997cSKrzysztof Parzyszek       VerifySR(RC, RR.Sub);
91755772976SKrzysztof Parzyszek       return &Hexagon::HvxVRRegClass;
918ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
919ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return nullptr;
920ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
921ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
922ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if RD could be replaced with RS at any possible use of RD.
923ced9941cSKrzysztof Parzyszek // For example a predicate register cannot be replaced with a integer
924ced9941cSKrzysztof Parzyszek // register, but a 64-bit register with a subregister can be replaced
925ced9941cSKrzysztof Parzyszek // with a 32-bit register.
926ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::isTransparentCopy(const BitTracker::RegisterRef &RD,
927ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterRef &RS, MachineRegisterInfo &MRI) {
9282bea69bfSDaniel Sanders   if (!Register::isVirtualRegister(RD.Reg) ||
9292bea69bfSDaniel Sanders       !Register::isVirtualRegister(RS.Reg))
930ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
931ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Return false if one (or both) classes are nullptr.
932ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto *DRC = getFinalVRegClass(RD, MRI);
933ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!DRC)
934ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
935ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
936ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return DRC == getFinalVRegClass(RS, MRI);
937ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
938ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
939d391d6f1SKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::hasTiedUse(unsigned Reg, MachineRegisterInfo &MRI,
940d391d6f1SKrzysztof Parzyszek       unsigned NewSub) {
941d391d6f1SKrzysztof Parzyszek   if (!PreserveTiedOps)
942d391d6f1SKrzysztof Parzyszek     return false;
94382085927SEugene Zelenko   return llvm::any_of(MRI.use_operands(Reg),
944d391d6f1SKrzysztof Parzyszek                       [NewSub] (const MachineOperand &Op) -> bool {
945d391d6f1SKrzysztof Parzyszek                         return Op.getSubReg() != NewSub && Op.isTied();
946d391d6f1SKrzysztof Parzyszek                       });
947d391d6f1SKrzysztof Parzyszek }
948d391d6f1SKrzysztof Parzyszek 
949ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
95082085927SEugene Zelenko 
951ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class DeadCodeElimination {
952ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
953ced9941cSKrzysztof Parzyszek     DeadCodeElimination(MachineFunction &mf, MachineDominatorTree &mdt)
954ced9941cSKrzysztof Parzyszek       : MF(mf), HII(*MF.getSubtarget<HexagonSubtarget>().getInstrInfo()),
955ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MDT(mdt), MRI(mf.getRegInfo()) {}
956ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
957ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool run() {
958ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return runOnNode(MDT.getRootNode());
959ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
960ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
961ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
962ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isDead(unsigned R) const;
963ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool runOnNode(MachineDomTreeNode *N);
964ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
965ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineFunction &MF;
966ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
967ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineDominatorTree &MDT;
968ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
969ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
970ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
97182085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
972ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
973ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool DeadCodeElimination::isDead(unsigned R) const {
974ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = MRI.use_begin(R), E = MRI.use_end(); I != E; ++I) {
975ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *UseI = I->getParent();
976ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (UseI->isDebugValue())
977ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
978ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (UseI->isPHI()) {
979ced9941cSKrzysztof Parzyszek       assert(!UseI->getOperand(0).getSubReg());
9800c476111SDaniel Sanders       Register DR = UseI->getOperand(0).getReg();
981ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (DR == R)
982ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
983ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
984ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
985ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
986ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
987ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
988ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
989ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool DeadCodeElimination::runOnNode(MachineDomTreeNode *N) {
990ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
99158a6e573SDaniel Berlin 
99273ad5cb9SDaniel Berlin   for (auto *DTN : children<MachineDomTreeNode*>(N))
99358a6e573SDaniel Berlin     Changed |= runOnNode(DTN);
994ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
995ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock *B = N->getBlock();
996ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<MachineInstr*> Instrs;
997ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B->rbegin(), E = B->rend(); I != E; ++I)
998ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Instrs.push_back(&*I);
999ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1000ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto MI : Instrs) {
1001ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc = MI->getOpcode();
1002ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Do not touch lifetime markers. This is why the target-independent DCE
1003ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // cannot be used.
1004ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Opc == TargetOpcode::LIFETIME_START ||
1005ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Opc == TargetOpcode::LIFETIME_END)
1006ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1007ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool Store = false;
1008ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MI->isInlineAsm())
1009ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1010ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Delete PHIs if possible.
1011ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!MI->isPHI() && !MI->isSafeToMove(nullptr, Store))
1012ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1013ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1014ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool AllDead = true;
1015ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SmallVector<unsigned,2> Regs;
1016ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto &Op : MI->operands()) {
1017ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Op.isReg() || !Op.isDef())
1018ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
10190c476111SDaniel Sanders       Register R = Op.getReg();
10202bea69bfSDaniel Sanders       if (!Register::isVirtualRegister(R) || !isDead(R)) {
1021ced9941cSKrzysztof Parzyszek         AllDead = false;
1022ced9941cSKrzysztof Parzyszek         break;
1023ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
1024ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Regs.push_back(R);
1025ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1026ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!AllDead)
1027ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1028ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1029ced9941cSKrzysztof Parzyszek     B->erase(MI);
1030ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned i = 0, n = Regs.size(); i != n; ++i)
1031ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MRI.markUsesInDebugValueAsUndef(Regs[i]);
1032ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed = true;
1033ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1034ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1035ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1036ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1037ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
103882085927SEugene Zelenko namespace {
1039ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1040ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Eliminate redundant instructions
1041ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
1042ced9941cSKrzysztof Parzyszek // This transformation will identify instructions where the output register
1043ced9941cSKrzysztof Parzyszek // is the same as one of its input registers. This only works on instructions
1044ced9941cSKrzysztof Parzyszek // that define a single register (unlike post-increment loads, for example).
1045ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The equality check is actually more detailed: the code calculates which
1046ced9941cSKrzysztof Parzyszek // bits of the output are used, and only compares these bits with the input
1047ced9941cSKrzysztof Parzyszek // registers.
1048ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If the output matches an input, the instruction is replaced with COPY.
1049ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The copies will be removed by another transformation.
1050ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class RedundantInstrElimination : public Transformation {
1051ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1052ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RedundantInstrElimination(BitTracker &bt, const HexagonInstrInfo &hii,
105344e25f37SKrzysztof Parzyszek           const HexagonRegisterInfo &hri, MachineRegisterInfo &mri)
105444e25f37SKrzysztof Parzyszek         : Transformation(true), HII(hii), HRI(hri), MRI(mri), BT(bt) {}
105582085927SEugene Zelenko 
1056ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
105782085927SEugene Zelenko 
1058ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1059ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isLossyShiftLeft(const MachineInstr &MI, unsigned OpN,
1060ced9941cSKrzysztof Parzyszek           unsigned &LostB, unsigned &LostE);
1061ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isLossyShiftRight(const MachineInstr &MI, unsigned OpN,
1062ced9941cSKrzysztof Parzyszek           unsigned &LostB, unsigned &LostE);
1063ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool computeUsedBits(unsigned Reg, BitVector &Bits);
1064ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool computeUsedBits(const MachineInstr &MI, unsigned OpN, BitVector &Bits,
1065ced9941cSKrzysztof Parzyszek           uint16_t Begin);
1066ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool usedBitsEqual(BitTracker::RegisterRef RD, BitTracker::RegisterRef RS);
1067ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1068ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
106944e25f37SKrzysztof Parzyszek     const HexagonRegisterInfo &HRI;
1070ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1071ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker &BT;
1072ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1073ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
107482085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
1075ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1076ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if the instruction is a lossy shift left, where the input being
1077ced9941cSKrzysztof Parzyszek // shifted is the operand OpN of MI. If true, [LostB, LostE) is the range
1078ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of bit indices that are lost.
1079ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::isLossyShiftLeft(const MachineInstr &MI,
1080ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned OpN, unsigned &LostB, unsigned &LostE) {
1081ced9941cSKrzysztof Parzyszek   using namespace Hexagon;
108282085927SEugene Zelenko 
1083ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1084ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned ImN, RegN, Width;
1085ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1086ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p:
1087ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 2;
1088ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 1;
1089ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 64;
1090ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1091ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_acc:
1092ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_and:
1093ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_nac:
1094ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_or:
1095ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_xacc:
1096ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 3;
1097ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 2;
1098ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 64;
1099ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1100ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r:
1101ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 2;
1102ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 1;
1103ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 32;
1104ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1105ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_addasl_rrri:
1106ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_andi_asl_ri:
1107ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_ori_asl_ri:
1108ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_addi_asl_ri:
1109ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_subi_asl_ri:
1110ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_acc:
1111ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_and:
1112ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_nac:
1113ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_or:
1114ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_sat:
1115ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_xacc:
1116ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 3;
1117ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 2;
1118ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 32;
1119ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1120ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1121ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1122ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1123ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1124ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RegN != OpN)
1125ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1126ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1127ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(MI.getOperand(ImN).isImm());
1128ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned S = MI.getOperand(ImN).getImm();
1129ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (S == 0)
1130ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1131ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LostB = Width-S;
1132ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LostE = Width;
1133ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1134ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1135ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1136ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if the instruction is a lossy shift right, where the input being
1137ced9941cSKrzysztof Parzyszek // shifted is the operand OpN of MI. If true, [LostB, LostE) is the range
1138ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of bit indices that are lost.
1139ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::isLossyShiftRight(const MachineInstr &MI,
1140ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned OpN, unsigned &LostB, unsigned &LostE) {
1141ced9941cSKrzysztof Parzyszek   using namespace Hexagon;
114282085927SEugene Zelenko 
1143ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1144ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned ImN, RegN;
1145ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1146ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p:
1147ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p:
1148ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 2;
1149ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 1;
1150ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1151ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p_acc:
1152ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p_and:
1153ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p_nac:
1154ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p_or:
1155ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_acc:
1156ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_and:
1157ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_nac:
1158ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_or:
1159ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_xacc:
1160ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 3;
1161ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 2;
1162ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1163ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r:
1164ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r:
1165ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 2;
1166ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 1;
1167ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1168ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_andi_lsr_ri:
1169ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_ori_lsr_ri:
1170ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_addi_lsr_ri:
1171ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_subi_lsr_ri:
1172ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r_acc:
1173ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r_and:
1174ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r_nac:
1175ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r_or:
1176ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_acc:
1177ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_and:
1178ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_nac:
1179ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_or:
1180ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_xacc:
1181ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 3;
1182ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 2;
1183ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1184ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1185ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1186ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1187ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1188ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1189ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RegN != OpN)
1190ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1191ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1192ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(MI.getOperand(ImN).isImm());
1193ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned S = MI.getOperand(ImN).getImm();
1194ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LostB = 0;
1195ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LostE = S;
1196ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1197ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1198ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1199ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Calculate the bit vector that corresponds to the used bits of register Reg.
1200ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The vector Bits has the same size, as the size of Reg in bits. If the cal-
1201ced9941cSKrzysztof Parzyszek // culation fails (i.e. the used bits are unknown), it returns false. Other-
1202ced9941cSKrzysztof Parzyszek // wise, it returns true and sets the corresponding bits in Bits.
1203ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::computeUsedBits(unsigned Reg, BitVector &Bits) {
1204ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitVector Used(Bits.size());
1205ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Visited;
1206ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<unsigned> Pending;
1207ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Pending.push_back(Reg);
1208ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1209ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0; i < Pending.size(); ++i) {
1210ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned R = Pending[i];
1211ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Visited.has(R))
1212ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1213ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Visited.insert(R);
1214ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto I = MRI.use_begin(R), E = MRI.use_end(); I != E; ++I) {
1215ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef UR = *I;
1216ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned B, W;
1217ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::getSubregMask(UR, B, W, MRI))
1218ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return false;
1219ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr &UseI = *I->getParent();
1220ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (UseI.isPHI() || UseI.isCopy()) {
12210c476111SDaniel Sanders         Register DefR = UseI.getOperand(0).getReg();
12222bea69bfSDaniel Sanders         if (!Register::isVirtualRegister(DefR))
1223ced9941cSKrzysztof Parzyszek           return false;
1224ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Pending.push_back(DefR);
1225ced9941cSKrzysztof Parzyszek       } else {
1226ced9941cSKrzysztof Parzyszek         if (!computeUsedBits(UseI, I.getOperandNo(), Used, B))
1227ced9941cSKrzysztof Parzyszek           return false;
1228ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
1229ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1230ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1231ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Bits |= Used;
1232ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1233ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1234ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1235ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Calculate the bits used by instruction MI in a register in operand OpN.
1236ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Return true/false if the calculation succeeds/fails. If is succeeds, set
1237ced9941cSKrzysztof Parzyszek // used bits in Bits. This function does not reset any bits in Bits, so
1238ced9941cSKrzysztof Parzyszek // subsequent calls over different instructions will result in the union
1239ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of the used bits in all these instructions.
1240ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The register in question may be used with a sub-register, whereas Bits
1241ced9941cSKrzysztof Parzyszek // holds the bits for the entire register. To keep track of that, the
1242ced9941cSKrzysztof Parzyszek // argument Begin indicates where in Bits is the lowest-significant bit
1243ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of the register used in operand OpN. For example, in instruction:
124493ef1458SFrancis Visoiu Mistrih //   %1 = S2_lsr_i_r %2:isub_hi, 10
1245ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the operand 1 is a 32-bit register, which happens to be a subregister
124693ef1458SFrancis Visoiu Mistrih // of the 64-bit register %2, and that subregister starts at position 32.
1247ced9941cSKrzysztof Parzyszek // In this case Begin=32, since Bits[32] would be the lowest-significant bit
124893ef1458SFrancis Visoiu Mistrih // of %2:isub_hi.
1249ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::computeUsedBits(const MachineInstr &MI,
1250ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned OpN, BitVector &Bits, uint16_t Begin) {
1251ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1252ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitVector T(Bits.size());
1253ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool GotBits = HBS::getUsedBits(Opc, OpN, T, Begin, HII);
1254ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Even if we don't have bits yet, we could still provide some information
1255ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // if the instruction is a lossy shift: the lost bits will be marked as
1256ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // not used.
1257ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned LB, LE;
1258ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (isLossyShiftLeft(MI, OpN, LB, LE) || isLossyShiftRight(MI, OpN, LB, LE)) {
1259ced9941cSKrzysztof Parzyszek     assert(MI.getOperand(OpN).isReg());
1260ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RR = MI.getOperand(OpN);
1261ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterClass *RC = HBS::getFinalVRegClass(RR, MRI);
126244e25f37SKrzysztof Parzyszek     uint16_t Width = HRI.getRegSizeInBits(*RC);
1263ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1264ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!GotBits)
1265ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T.set(Begin, Begin+Width);
1266ced9941cSKrzysztof Parzyszek     assert(LB <= LE && LB < Width && LE <= Width);
1267ced9941cSKrzysztof Parzyszek     T.reset(Begin+LB, Begin+LE);
1268ced9941cSKrzysztof Parzyszek     GotBits = true;
1269ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1270ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (GotBits)
1271ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Bits |= T;
1272ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return GotBits;
1273ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1274ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1275ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Calculates the used bits in RD ("defined register"), and checks if these
1276ced9941cSKrzysztof Parzyszek // bits in RS ("used register") and RD are identical.
1277ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::usedBitsEqual(BitTracker::RegisterRef RD,
1278ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RS) {
1279ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &DC = BT.lookup(RD.Reg);
1280ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(RS.Reg);
1281ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1282ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned DB, DW;
1283ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getSubregMask(RD, DB, DW, MRI))
1284ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1285ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned SB, SW;
1286ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getSubregMask(RS, SB, SW, MRI))
1287ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1288ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (SW != DW)
1289ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1290ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1291ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitVector Used(DC.width());
1292ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!computeUsedBits(RD.Reg, Used))
1293ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1294ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1295ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0; i != DW; ++i)
1296ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Used[i+DB] && DC[DB+i] != SC[SB+i])
1297ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1298ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1299ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1300ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1301ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::processBlock(MachineBasicBlock &B,
1302ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const RegisterSet&) {
13031adca30cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.reached(&B))
13041adca30cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1305ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1306ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1307ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.begin(), E = B.end(), NextI = I; I != E; ++I) {
1308ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
1309ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *MI = &*I;
1310ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1311ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MI->getOpcode() == TargetOpcode::COPY)
1312ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1313fa18b9e7SAlex Bradbury     if (MI->isPHI() || MI->hasUnmodeledSideEffects() || MI->isInlineAsm())
1314ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1315ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned NumD = MI->getDesc().getNumDefs();
1316ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (NumD != 1)
1317ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1318ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1319ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RD = MI->getOperand(0);
1320ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(RD.Reg))
1321ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1322ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &DC = BT.lookup(RD.Reg);
1323fa18b9e7SAlex Bradbury     auto At = MachineBasicBlock::iterator(MI);
1324ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1325ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Find a source operand that is equal to the result.
1326ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto &Op : MI->uses()) {
1327ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Op.isReg())
1328ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1329ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RS = Op;
1330ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!BT.has(RS.Reg))
1331ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1332ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::isTransparentCopy(RD, RS, MRI))
1333ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1334ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1335ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned BN, BW;
1336ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::getSubregMask(RS, BN, BW, MRI))
1337ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1338ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1339ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(RS.Reg);
1340ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!usedBitsEqual(RD, RS) && !HBS::isEqual(DC, 0, SC, BN, BW))
1341ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1342ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1343ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // If found, replace the instruction with a COPY.
13444ca41fd0SBenjamin Kramer       const DebugLoc &DL = MI->getDebugLoc();
1345ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const TargetRegisterClass *FRC = HBS::getFinalVRegClass(RD, MRI);
13460c476111SDaniel Sanders       Register NewR = MRI.createVirtualRegister(FRC);
13476eba5b8cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr *CopyI =
1348a3c5d444SKrzysztof Parzyszek           BuildMI(B, At, DL, HII.get(TargetOpcode::COPY), NewR)
1349ced9941cSKrzysztof Parzyszek             .addReg(RS.Reg, 0, RS.Sub);
1350ced9941cSKrzysztof Parzyszek       HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
13516eba5b8cSKrzysztof Parzyszek       // This pass can create copies between registers that don't have the
13526eba5b8cSKrzysztof Parzyszek       // exact same values. Updating the tracker has to involve updating
13536eba5b8cSKrzysztof Parzyszek       // all dependent cells. Example:
135493ef1458SFrancis Visoiu Mistrih       //   %1  = inst %2     ; %1 != %2, but used bits are equal
13551adca30cSKrzysztof Parzyszek       //
135693ef1458SFrancis Visoiu Mistrih       //   %3  = copy %2     ; <- inserted
135793ef1458SFrancis Visoiu Mistrih       //   ... = %3          ; <- replaced from %2
135893ef1458SFrancis Visoiu Mistrih       // Indirectly, we can create a "copy" between %1 and %2 even
13591adca30cSKrzysztof Parzyszek       // though their exact values do not match.
13606eba5b8cSKrzysztof Parzyszek       BT.visit(*CopyI);
1361ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed = true;
1362ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1363ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1364ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1365ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1366ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1367ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1368ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
136982085927SEugene Zelenko namespace {
1370ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1371ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Recognize instructions that produce constant values known at compile-time.
1372ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Replace them with register definitions that load these constants directly.
1373ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class ConstGeneration : public Transformation {
1374ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1375ced9941cSKrzysztof Parzyszek     ConstGeneration(BitTracker &bt, const HexagonInstrInfo &hii,
1376ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineRegisterInfo &mri)
1377ced9941cSKrzysztof Parzyszek       : Transformation(true), HII(hii), MRI(mri), BT(bt) {}
137882085927SEugene Zelenko 
1379ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
13801adca30cSKrzysztof Parzyszek     static bool isTfrConst(const MachineInstr &MI);
138182085927SEugene Zelenko 
1382ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1383ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned genTfrConst(const TargetRegisterClass *RC, int64_t C,
1384ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineBasicBlock &B, MachineBasicBlock::iterator At, DebugLoc &DL);
1385ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1386ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
1387ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1388ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker &BT;
1389ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
139082085927SEugene Zelenko 
139182085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
1392ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
13931adca30cSKrzysztof Parzyszek bool ConstGeneration::isTfrConst(const MachineInstr &MI) {
139498226e3dSDuncan P. N. Exon Smith   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1395ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1396ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combineii:
1397ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineii:
1398ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfrsi:
1399ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfrpi:
14001d01a793SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::PS_true:
14011d01a793SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::PS_false:
1402a3386501SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::CONST32:
1403a3386501SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::CONST64:
1404ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
1405ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1406ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
1407ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1408ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1409ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Generate a transfer-immediate instruction that is appropriate for the
1410ced9941cSKrzysztof Parzyszek // register class and the actual value being transferred.
1411ced9941cSKrzysztof Parzyszek unsigned ConstGeneration::genTfrConst(const TargetRegisterClass *RC, int64_t C,
1412ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock &B, MachineBasicBlock::iterator At, DebugLoc &DL) {
14130c476111SDaniel Sanders   Register Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
1414ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RC == &Hexagon::IntRegsRegClass) {
1415ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::A2_tfrsi), Reg)
1416ced9941cSKrzysztof Parzyszek         .addImm(int32_t(C));
1417ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return Reg;
1418ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1419ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1420ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass) {
1421ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isInt<8>(C)) {
1422ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::A2_tfrpi), Reg)
1423ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(C);
1424ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return Reg;
1425ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1426ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1427ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Lo = Lo_32(C), Hi = Hi_32(C);
1428ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isInt<8>(Lo) || isInt<8>(Hi)) {
1429ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Opc = isInt<8>(Lo) ? Hexagon::A2_combineii
1430ced9941cSKrzysztof Parzyszek                                   : Hexagon::A4_combineii;
1431ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(Opc), Reg)
1432ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(int32_t(Hi))
1433ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(int32_t(Lo));
1434ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return Reg;
1435ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1436ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1437a3386501SKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::CONST64), Reg)
1438ced9941cSKrzysztof Parzyszek         .addImm(C);
1439ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return Reg;
1440ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1441ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1442ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
1443ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc;
1444ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (C == 0)
14451d01a793SKrzysztof Parzyszek       Opc = Hexagon::PS_false;
1446ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if ((C & 0xFF) == 0xFF)
14471d01a793SKrzysztof Parzyszek       Opc = Hexagon::PS_true;
1448ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else
1449ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return 0;
1450ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(Opc), Reg);
1451ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return Reg;
1452ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1453ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1454ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return 0;
1455ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1456ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1457ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool ConstGeneration::processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet&) {
14581adca30cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.reached(&B))
14591adca30cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1460ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1461ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
1462ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1463ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.begin(), E = B.end(); I != E; ++I) {
146498226e3dSDuncan P. N. Exon Smith     if (isTfrConst(*I))
1465ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1466ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Defs.clear();
1467ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrDefs(*I, Defs);
1468ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Defs.count() != 1)
1469ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1470ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned DR = Defs.find_first();
14712bea69bfSDaniel Sanders     if (!Register::isVirtualRegister(DR))
1472ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
14731adca30cSKrzysztof Parzyszek     uint64_t U;
14741adca30cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &DRC = BT.lookup(DR);
14751adca30cSKrzysztof Parzyszek     if (HBS::getConst(DRC, 0, DRC.width(), U)) {
14761adca30cSKrzysztof Parzyszek       int64_t C = U;
1477ced9941cSKrzysztof Parzyszek       DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
1478ced9941cSKrzysztof Parzyszek       auto At = I->isPHI() ? B.getFirstNonPHI() : I;
1479ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned ImmReg = genTfrConst(MRI.getRegClass(DR), C, B, At, DL);
1480ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (ImmReg) {
1481ced9941cSKrzysztof Parzyszek         HBS::replaceReg(DR, ImmReg, MRI);
14821adca30cSKrzysztof Parzyszek         BT.put(ImmReg, DRC);
1483ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Changed = true;
1484ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
1485ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1486ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1487ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1488ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1489ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
149082085927SEugene Zelenko namespace {
1491ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1492ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Identify pairs of available registers which hold identical values.
1493ced9941cSKrzysztof Parzyszek // In such cases, only one of them needs to be calculated, the other one
1494ced9941cSKrzysztof Parzyszek // will be defined as a copy of the first.
1495ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class CopyGeneration : public Transformation {
1496ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1497ced9941cSKrzysztof Parzyszek     CopyGeneration(BitTracker &bt, const HexagonInstrInfo &hii,
1498a540997cSKrzysztof Parzyszek         const HexagonRegisterInfo &hri, MachineRegisterInfo &mri)
1499a540997cSKrzysztof Parzyszek       : Transformation(true), HII(hii), HRI(hri), MRI(mri), BT(bt) {}
150082085927SEugene Zelenko 
1501ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
150282085927SEugene Zelenko 
1503ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1504ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool findMatch(const BitTracker::RegisterRef &Inp,
1505ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BitTracker::RegisterRef &Out, const RegisterSet &AVs);
1506ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1507ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
1508a540997cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonRegisterInfo &HRI;
1509ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1510ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker &BT;
15111adca30cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet Forbidden;
1512ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1513ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
151482085927SEugene Zelenko // Eliminate register copies RD = RS, by replacing the uses of RD with
151582085927SEugene Zelenko // with uses of RS.
1516ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class CopyPropagation : public Transformation {
1517ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1518ced9941cSKrzysztof Parzyszek     CopyPropagation(const HexagonRegisterInfo &hri, MachineRegisterInfo &mri)
1519a540997cSKrzysztof Parzyszek         : Transformation(false), HRI(hri), MRI(mri) {}
152082085927SEugene Zelenko 
1521ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
152282085927SEugene Zelenko 
152323ee12e1SKrzysztof Parzyszek     static bool isCopyReg(unsigned Opc, bool NoConv);
152482085927SEugene Zelenko 
1525ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1526ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool propagateRegCopy(MachineInstr &MI);
1527ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1528a540997cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonRegisterInfo &HRI;
1529ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1530ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1531ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
153282085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
1533ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1534ced9941cSKrzysztof Parzyszek /// Check if there is a register in AVs that is identical to Inp. If so,
1535ced9941cSKrzysztof Parzyszek /// set Out to the found register. The output may be a pair Reg:Sub.
1536ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyGeneration::findMatch(const BitTracker::RegisterRef &Inp,
1537ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef &Out, const RegisterSet &AVs) {
1538ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(Inp.Reg))
1539ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1540ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &InpRC = BT.lookup(Inp.Reg);
15411adca30cSKrzysztof Parzyszek   auto *FRC = HBS::getFinalVRegClass(Inp, MRI);
1542ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned B, W;
1543ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getSubregMask(Inp, B, W, MRI))
1544ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1545ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1546ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned R = AVs.find_first(); R; R = AVs.find_next(R)) {
15471adca30cSKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(R) || Forbidden[R])
1548ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1549ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(R);
1550ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned RW = RC.width();
1551ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (W == RW) {
15521adca30cSKrzysztof Parzyszek       if (FRC != MRI.getRegClass(R))
15531adca30cSKrzysztof Parzyszek         continue;
15541adca30cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::isTransparentCopy(R, Inp, MRI))
1555ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1556ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::isEqual(InpRC, B, RC, 0, W))
1557ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1558ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Out.Reg = R;
1559ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Out.Sub = 0;
1560ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
1561ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1562ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Check if there is a super-register, whose part (with a subregister)
1563ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // is equal to the input.
1564ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Only do double registers for now.
1565ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (W*2 != RW)
1566ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1567ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MRI.getRegClass(R) != &Hexagon::DoubleRegsRegClass)
1568ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1569ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1570ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (HBS::isEqual(InpRC, B, RC, 0, W))
1571a540997cSKrzysztof Parzyszek       Out.Sub = Hexagon::isub_lo;
1572ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (HBS::isEqual(InpRC, B, RC, W, W))
1573a540997cSKrzysztof Parzyszek       Out.Sub = Hexagon::isub_hi;
1574ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else
1575ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1576ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Out.Reg = R;
15771adca30cSKrzysztof Parzyszek     if (HBS::isTransparentCopy(Out, Inp, MRI))
1578ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
1579ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1580ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
1581ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1582ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1583ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyGeneration::processBlock(MachineBasicBlock &B,
1584ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const RegisterSet &AVs) {
15851adca30cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.reached(&B))
15861adca30cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1587ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet AVB(AVs);
1588ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1589ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
1590ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1591ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.begin(), E = B.end(), NextI = I; I != E;
1592ced9941cSKrzysztof Parzyszek        ++I, AVB.insert(Defs)) {
1593ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
1594ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Defs.clear();
1595ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrDefs(*I, Defs);
1596ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1597ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc = I->getOpcode();
159823ee12e1SKrzysztof Parzyszek     if (CopyPropagation::isCopyReg(Opc, false) ||
159923ee12e1SKrzysztof Parzyszek         ConstGeneration::isTfrConst(*I))
1600ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1601ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
16021adca30cSKrzysztof Parzyszek     DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
16031adca30cSKrzysztof Parzyszek     auto At = I->isPHI() ? B.getFirstNonPHI() : I;
16041adca30cSKrzysztof Parzyszek 
1605ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned R = Defs.find_first(); R; R = Defs.find_next(R)) {
1606ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef MR;
16071adca30cSKrzysztof Parzyszek       auto *FRC = HBS::getFinalVRegClass(R, MRI);
16081adca30cSKrzysztof Parzyszek 
16091adca30cSKrzysztof Parzyszek       if (findMatch(R, MR, AVB)) {
16100c476111SDaniel Sanders         Register NewR = MRI.createVirtualRegister(FRC);
1611ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BuildMI(B, At, DL, HII.get(TargetOpcode::COPY), NewR)
1612ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addReg(MR.Reg, 0, MR.Sub);
1613ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), BT.get(MR));
16141adca30cSKrzysztof Parzyszek         HBS::replaceReg(R, NewR, MRI);
16151adca30cSKrzysztof Parzyszek         Forbidden.insert(R);
16161adca30cSKrzysztof Parzyszek         continue;
16171adca30cSKrzysztof Parzyszek       }
16181adca30cSKrzysztof Parzyszek 
1619824d347dSKrzysztof Parzyszek       if (FRC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass ||
162055772976SKrzysztof Parzyszek           FRC == &Hexagon::HvxWRRegClass) {
16211adca30cSKrzysztof Parzyszek         // Try to generate REG_SEQUENCE.
1622d72bd834SKrzysztof Parzyszek         unsigned SubLo = HRI.getHexagonSubRegIndex(*FRC, Hexagon::ps_sub_lo);
1623d72bd834SKrzysztof Parzyszek         unsigned SubHi = HRI.getHexagonSubRegIndex(*FRC, Hexagon::ps_sub_hi);
1624a540997cSKrzysztof Parzyszek         BitTracker::RegisterRef TL = { R, SubLo };
1625a540997cSKrzysztof Parzyszek         BitTracker::RegisterRef TH = { R, SubHi };
16261adca30cSKrzysztof Parzyszek         BitTracker::RegisterRef ML, MH;
16271adca30cSKrzysztof Parzyszek         if (findMatch(TL, ML, AVB) && findMatch(TH, MH, AVB)) {
16281adca30cSKrzysztof Parzyszek           auto *FRC = HBS::getFinalVRegClass(R, MRI);
16290c476111SDaniel Sanders           Register NewR = MRI.createVirtualRegister(FRC);
16301adca30cSKrzysztof Parzyszek           BuildMI(B, At, DL, HII.get(TargetOpcode::REG_SEQUENCE), NewR)
16311adca30cSKrzysztof Parzyszek             .addReg(ML.Reg, 0, ML.Sub)
1632a540997cSKrzysztof Parzyszek             .addImm(SubLo)
16331adca30cSKrzysztof Parzyszek             .addReg(MH.Reg, 0, MH.Sub)
1634a540997cSKrzysztof Parzyszek             .addImm(SubHi);
16351adca30cSKrzysztof Parzyszek           BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), BT.get(R));
16361adca30cSKrzysztof Parzyszek           HBS::replaceReg(R, NewR, MRI);
16371adca30cSKrzysztof Parzyszek           Forbidden.insert(R);
16381adca30cSKrzysztof Parzyszek         }
16391adca30cSKrzysztof Parzyszek       }
1640ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1641ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1642ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1643ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1644ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1645ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
164623ee12e1SKrzysztof Parzyszek bool CopyPropagation::isCopyReg(unsigned Opc, bool NoConv) {
1647ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1648ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::COPY:
1649ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::REG_SEQUENCE:
165023ee12e1SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineir:
165123ee12e1SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineri:
165223ee12e1SKrzysztof Parzyszek       return true;
1653ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfr:
1654ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfrp:
1655ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combinew:
1656824d347dSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::V6_vcombine:
165723ee12e1SKrzysztof Parzyszek       return NoConv;
1658ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1659ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1660ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1661ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
1662ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1663ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1664ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyPropagation::propagateRegCopy(MachineInstr &MI) {
1665ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1666ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1667ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef RD = MI.getOperand(0);
1668ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(MI.getOperand(0).getSubReg() == 0);
1669ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1670ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1671ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::COPY:
1672ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfr:
1673ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfrp: {
1674ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RS = MI.getOperand(1);
1675ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::isTransparentCopy(RD, RS, MRI))
1676ced9941cSKrzysztof Parzyszek         break;
1677ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (RS.Sub != 0)
1678ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Changed = HBS::replaceRegWithSub(RD.Reg, RS.Reg, RS.Sub, MRI);
1679ced9941cSKrzysztof Parzyszek       else
1680ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Changed = HBS::replaceReg(RD.Reg, RS.Reg, MRI);
1681ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1682ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1683ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::REG_SEQUENCE: {
1684ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef SL, SH;
1685a540997cSKrzysztof Parzyszek       if (HBS::parseRegSequence(MI, SL, SH, MRI)) {
1686d72bd834SKrzysztof Parzyszek         const TargetRegisterClass &RC = *MRI.getRegClass(RD.Reg);
1687a540997cSKrzysztof Parzyszek         unsigned SubLo = HRI.getHexagonSubRegIndex(RC, Hexagon::ps_sub_lo);
1688a540997cSKrzysztof Parzyszek         unsigned SubHi = HRI.getHexagonSubRegIndex(RC, Hexagon::ps_sub_hi);
1689a540997cSKrzysztof Parzyszek         Changed  = HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, SubLo, SL.Reg, SL.Sub, MRI);
1690a540997cSKrzysztof Parzyszek         Changed |= HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, SubHi, SH.Reg, SH.Sub, MRI);
1691ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
1692ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1693ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1694824d347dSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combinew:
169555772976SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::V6_vcombine: {
1696d72bd834SKrzysztof Parzyszek       const TargetRegisterClass &RC = *MRI.getRegClass(RD.Reg);
1697a540997cSKrzysztof Parzyszek       unsigned SubLo = HRI.getHexagonSubRegIndex(RC, Hexagon::ps_sub_lo);
1698a540997cSKrzysztof Parzyszek       unsigned SubHi = HRI.getHexagonSubRegIndex(RC, Hexagon::ps_sub_hi);
1699ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RH = MI.getOperand(1), RL = MI.getOperand(2);
1700a540997cSKrzysztof Parzyszek       Changed  = HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, SubLo, RL.Reg, RL.Sub, MRI);
1701a540997cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, SubHi, RH.Reg, RH.Sub, MRI);
1702ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1703ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1704ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineir:
1705ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineri: {
1706ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned SrcX = (Opc == Hexagon::A4_combineir) ? 2 : 1;
1707a540997cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Sub = (Opc == Hexagon::A4_combineir) ? Hexagon::isub_lo
1708a540997cSKrzysztof Parzyszek                                                     : Hexagon::isub_hi;
1709ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RS = MI.getOperand(SrcX);
1710ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed = HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, Sub, RS.Reg, RS.Sub, MRI);
1711ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1712ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1713ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1714ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1715ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1716ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1717ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyPropagation::processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet&) {
1718ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<MachineInstr*> Instrs;
1719ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.rbegin(), E = B.rend(); I != E; ++I)
1720ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Instrs.push_back(&*I);
1721ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1722ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1723ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I : Instrs) {
1724ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc = I->getOpcode();
172523ee12e1SKrzysztof Parzyszek     if (!CopyPropagation::isCopyReg(Opc, true))
1726ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1727ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed |= propagateRegCopy(*I);
1728ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1729ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1730ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1731ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1732ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
173382085927SEugene Zelenko namespace {
1734ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1735ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Recognize patterns that can be simplified and replace them with the
1736ced9941cSKrzysztof Parzyszek // simpler forms.
1737ced9941cSKrzysztof Parzyszek // This is by no means complete
1738ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class BitSimplification : public Transformation {
1739ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
174054421030SKrzysztof Parzyszek     BitSimplification(BitTracker &bt, const MachineDominatorTree &mdt,
174154421030SKrzysztof Parzyszek         const HexagonInstrInfo &hii, const HexagonRegisterInfo &hri,
174254421030SKrzysztof Parzyszek         MachineRegisterInfo &mri, MachineFunction &mf)
174354421030SKrzysztof Parzyszek       : Transformation(true), MDT(mdt), HII(hii), HRI(hri), MRI(mri),
174454421030SKrzysztof Parzyszek         MF(mf), BT(bt) {}
174582085927SEugene Zelenko 
1746ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
174782085927SEugene Zelenko 
1748ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1749ced9941cSKrzysztof Parzyszek     struct RegHalf : public BitTracker::RegisterRef {
1750ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool Low;  // Low/High halfword.
1751ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
1752ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1753ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool matchHalf(unsigned SelfR, const BitTracker::RegisterCell &RC,
1754ced9941cSKrzysztof Parzyszek           unsigned B, RegHalf &RH);
175504c0796eSKrzysztof Parzyszek     bool validateReg(BitTracker::RegisterRef R, unsigned Opc, unsigned OpNum);
1756ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1757ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool matchPackhl(unsigned SelfR, const BitTracker::RegisterCell &RC,
1758ced9941cSKrzysztof Parzyszek           BitTracker::RegisterRef &Rs, BitTracker::RegisterRef &Rt);
1759ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned getCombineOpcode(bool HLow, bool LLow);
1760ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1761ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genStoreUpperHalf(MachineInstr *MI);
1762ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genStoreImmediate(MachineInstr *MI);
1763ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genPackhl(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1764ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1765ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genExtractHalf(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1766ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1767ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genCombineHalf(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1768ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1769ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genExtractLow(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1770ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
17718e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     bool genBitSplit(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
17728e4d2e05SKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC, const RegisterSet &AVs);
1773ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool simplifyTstbit(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1774ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
177533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     bool simplifyExtractLow(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
177633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC, const RegisterSet &AVs);
177724fae509SKrzysztof Parzyszek     bool simplifyRCmp0(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD);
1778ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
177954421030SKrzysztof Parzyszek     // Cache of created instructions to avoid creating duplicates.
178054421030SKrzysztof Parzyszek     // XXX Currently only used by genBitSplit.
178154421030SKrzysztof Parzyszek     std::vector<MachineInstr*> NewMIs;
178254421030SKrzysztof Parzyszek 
178354421030SKrzysztof Parzyszek     const MachineDominatorTree &MDT;
1784ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
178504c0796eSKrzysztof Parzyszek     const HexagonRegisterInfo &HRI;
1786ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
178704c0796eSKrzysztof Parzyszek     MachineFunction &MF;
1788ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker &BT;
1789ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1790ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
179182085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
1792ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1793ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if the bits [B..B+16) in register cell RC form a valid halfword,
1794ced9941cSKrzysztof Parzyszek // i.e. [0..16), [16..32), etc. of some register. If so, return true and
1795ced9941cSKrzysztof Parzyszek // set the information about the found register in RH.
1796ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::matchHalf(unsigned SelfR,
1797ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterCell &RC, unsigned B, RegHalf &RH) {
1798ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // XXX This could be searching in the set of available registers, in case
1799ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // the match is not exact.
1800ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1801ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Match 16-bit chunks, where the RC[B..B+15] references exactly one
1802ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // register and all the bits B..B+15 match between RC and the register.
1803ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // This is meant to match "v1[0-15]", where v1 = { [0]:0 [1-15]:v1... },
1804ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // and RC = { [0]:0 [1-15]:v1[1-15]... }.
1805ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Low = false;
1806ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned I = B;
1807ced9941cSKrzysztof Parzyszek   while (I < B+16 && RC[I].num())
1808ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I++;
1809ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (I == B+16)
1810ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1811ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1812ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Reg = RC[I].RefI.Reg;
1813ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned P = RC[I].RefI.Pos;    // The RefI.Pos will be advanced by I-B.
1814ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (P < I-B)
1815ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1816ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Pos = P - (I-B);
1817ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1818ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Reg == 0 || Reg == SelfR)    // Don't match "self".
1819ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
18202bea69bfSDaniel Sanders   if (!Register::isVirtualRegister(Reg))
1821ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1822ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(Reg))
1823ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1824ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1825ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(Reg);
1826ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Pos+16 > SC.width())
1827ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1828ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1829ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0; i < 16; ++i) {
1830ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &RV = RC[i+B];
1831ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RV.Type == BitTracker::BitValue::Ref) {
1832ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (RV.RefI.Reg != Reg)
1833ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return false;
1834ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (RV.RefI.Pos != i+Pos)
1835ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return false;
1836ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1837ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1838ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RC[i+B] != SC[i+Pos])
1839ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1840ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1841ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1842ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Sub = 0;
1843ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Pos) {
1844ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case 0:
1845a540997cSKrzysztof Parzyszek       Sub = Hexagon::isub_lo;
1846ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Low = true;
1847ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1848ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case 16:
1849a540997cSKrzysztof Parzyszek       Sub = Hexagon::isub_lo;
1850ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Low = false;
1851ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1852ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case 32:
1853a540997cSKrzysztof Parzyszek       Sub = Hexagon::isub_hi;
1854ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Low = true;
1855ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1856ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case 48:
1857a540997cSKrzysztof Parzyszek       Sub = Hexagon::isub_hi;
1858ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Low = false;
1859ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1860ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1861ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1862ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1863ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1864ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RH.Reg = Reg;
1865ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RH.Sub = Sub;
1866ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RH.Low = Low;
1867ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // If the subregister is not valid with the register, set it to 0.
1868ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getFinalVRegClass(RH, MRI))
1869ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RH.Sub = 0;
1870ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1871ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1872ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1873ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
187404c0796eSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::validateReg(BitTracker::RegisterRef R, unsigned Opc,
187504c0796eSKrzysztof Parzyszek       unsigned OpNum) {
187604c0796eSKrzysztof Parzyszek   auto *OpRC = HII.getRegClass(HII.get(Opc), OpNum, &HRI, MF);
187704c0796eSKrzysztof Parzyszek   auto *RRC = HBS::getFinalVRegClass(R, MRI);
187804c0796eSKrzysztof Parzyszek   return OpRC->hasSubClassEq(RRC);
187904c0796eSKrzysztof Parzyszek }
188004c0796eSKrzysztof Parzyszek 
1881ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if RC matches the pattern of a S2_packhl. If so, return true and
1882ced9941cSKrzysztof Parzyszek // set the inputs Rs and Rt.
1883ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::matchPackhl(unsigned SelfR,
1884ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterCell &RC, BitTracker::RegisterRef &Rs,
1885ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef &Rt) {
1886ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegHalf L1, H1, L2, H2;
1887ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1888ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(SelfR, RC, 0, L2)  || !matchHalf(SelfR, RC, 16, L1))
1889ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1890ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(SelfR, RC, 32, H2) || !matchHalf(SelfR, RC, 48, H1))
1891ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1892ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1893ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Rs = H1.L1, Rt = H2.L2
1894ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (H1.Reg != L1.Reg || H1.Sub != L1.Sub || H1.Low || !L1.Low)
1895ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1896ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (H2.Reg != L2.Reg || H2.Sub != L2.Sub || H2.Low || !L2.Low)
1897ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1898ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1899ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Rs = H1;
1900ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Rt = H2;
1901ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1902ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1903ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1904ced9941cSKrzysztof Parzyszek unsigned BitSimplification::getCombineOpcode(bool HLow, bool LLow) {
1905ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return HLow ? LLow ? Hexagon::A2_combine_ll
1906ced9941cSKrzysztof Parzyszek                      : Hexagon::A2_combine_lh
1907ced9941cSKrzysztof Parzyszek               : LLow ? Hexagon::A2_combine_hl
1908ced9941cSKrzysztof Parzyszek                      : Hexagon::A2_combine_hh;
1909ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1910ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1911ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI stores the upper halfword of a register (potentially obtained via
1912ced9941cSKrzysztof Parzyszek // shifts or extracts), replace it with a storerf instruction. This could
1913ced9941cSKrzysztof Parzyszek // cause the "extraction" code to become dead.
1914ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genStoreUpperHalf(MachineInstr *MI) {
1915ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1916ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Opc != Hexagon::S2_storerh_io)
1917ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1918ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1919ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineOperand &ValOp = MI->getOperand(2);
1920ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef RS = ValOp;
1921ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(RS.Reg))
1922ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1923ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(RS.Reg);
1924ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegHalf H;
1925ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(0, RC, 0, H))
1926ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1927ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (H.Low)
1928ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1929ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MI->setDesc(HII.get(Hexagon::S2_storerf_io));
1930ced9941cSKrzysztof Parzyszek   ValOp.setReg(H.Reg);
1931ced9941cSKrzysztof Parzyszek   ValOp.setSubReg(H.Sub);
1932ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1933ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1934ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1935ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI stores a value known at compile-time, and the value is within a range
1936ced9941cSKrzysztof Parzyszek // that avoids using constant-extenders, replace it with a store-immediate.
1937ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genStoreImmediate(MachineInstr *MI) {
1938ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1939ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Align = 0;
1940ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1941ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storeri_io:
1942ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Align++;
1943087e87d5SSimon Pilgrim       LLVM_FALLTHROUGH;
1944ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerh_io:
1945ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Align++;
1946087e87d5SSimon Pilgrim       LLVM_FALLTHROUGH;
1947ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerb_io:
1948ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1949ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1950ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1951ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1952ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1953ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Avoid stores to frame-indices (due to an unknown offset).
1954ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!MI->getOperand(0).isReg())
1955ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1956ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineOperand &OffOp = MI->getOperand(1);
1957ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!OffOp.isImm())
1958ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1959ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1960ced9941cSKrzysztof Parzyszek   int64_t Off = OffOp.getImm();
1961ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Offset is u6:a. Sadly, there is no isShiftedUInt(n,x).
1962ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!isUIntN(6+Align, Off) || (Off & ((1<<Align)-1)))
1963ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1964ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Source register:
1965ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef RS = MI->getOperand(2);
1966ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(RS.Reg))
1967ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1968ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(RS.Reg);
1969ced9941cSKrzysztof Parzyszek   uint64_t U;
1970ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getConst(RC, 0, RC.width(), U))
1971ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1972ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1973ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Only consider 8-bit values to avoid constant-extenders.
1974ced9941cSKrzysztof Parzyszek   int V;
1975ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1976ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerb_io:
1977ced9941cSKrzysztof Parzyszek       V = int8_t(U);
1978ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1979ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerh_io:
1980ced9941cSKrzysztof Parzyszek       V = int16_t(U);
1981ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1982ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storeri_io:
1983ced9941cSKrzysztof Parzyszek       V = int32_t(U);
1984ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1985cce15c76SKrzysztof Parzyszek     default:
1986cce15c76SKrzysztof Parzyszek       // Opc is already checked above to be one of the three store instructions.
1987cce15c76SKrzysztof Parzyszek       // This silences a -Wuninitialized false positive on GCC 5.4.
1988cce15c76SKrzysztof Parzyszek       llvm_unreachable("Unexpected store opcode");
1989ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1990ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!isInt<8>(V))
1991ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1992ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1993ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MI->RemoveOperand(2);
1994ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1995ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerb_io:
1996ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MI->setDesc(HII.get(Hexagon::S4_storeirb_io));
1997ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1998ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerh_io:
1999ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MI->setDesc(HII.get(Hexagon::S4_storeirh_io));
2000ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
2001ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storeri_io:
2002ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MI->setDesc(HII.get(Hexagon::S4_storeiri_io));
2003ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
2004ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2005ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(V));
2006ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2007ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2008ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2009ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI is equivalent o S2_packhl, generate the S2_packhl. MI could be the
2010ced9941cSKrzysztof Parzyszek // last instruction in a sequence that results in something equivalent to
2011ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the pack-halfwords. The intent is to cause the entire sequence to become
2012ced9941cSKrzysztof Parzyszek // dead.
2013ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genPackhl(MachineInstr *MI,
2014ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
2015ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2016ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Opc == Hexagon::S2_packhl)
2017ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2018ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef Rs, Rt;
2019ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchPackhl(RD.Reg, RC, Rs, Rt))
2020ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
202104c0796eSKrzysztof Parzyszek   if (!validateReg(Rs, Hexagon::S2_packhl, 1) ||
202204c0796eSKrzysztof Parzyszek       !validateReg(Rt, Hexagon::S2_packhl, 2))
202304c0796eSKrzysztof Parzyszek     return false;
2024ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2025ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
20260c476111SDaniel Sanders   Register NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::DoubleRegsRegClass);
2027ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2028a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2029a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2030a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::S2_packhl), NewR)
2031ced9941cSKrzysztof Parzyszek       .addReg(Rs.Reg, 0, Rs.Sub)
2032ced9941cSKrzysztof Parzyszek       .addReg(Rt.Reg, 0, Rt.Sub);
2033ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
2034ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
2035ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2036ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2037ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2038ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI produces halfword of the input in the low half of the output,
2039ced9941cSKrzysztof Parzyszek // replace it with zero-extend or extractu.
2040ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genExtractHalf(MachineInstr *MI,
2041ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
2042ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegHalf L;
2043ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Check for halfword in low 16 bits, zeros elsewhere.
2044ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(RD.Reg, RC, 0, L) || !HBS::isZero(RC, 16, 16))
2045ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2046ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2047ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2048ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2049ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2050ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2051ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Prefer zxth, since zxth can go in any slot, while extractu only in
2052ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // slots 2 and 3.
2053ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned NewR = 0;
2054a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2055a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2056ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (L.Low && Opc != Hexagon::A2_zxth) {
205704c0796eSKrzysztof Parzyszek     if (validateReg(L, Hexagon::A2_zxth, 1)) {
2058ced9941cSKrzysztof Parzyszek       NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::IntRegsRegClass);
2059a3c5d444SKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::A2_zxth), NewR)
2060ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addReg(L.Reg, 0, L.Sub);
206104c0796eSKrzysztof Parzyszek     }
20620d11212fSKrzysztof Parzyszek   } else if (!L.Low && Opc != Hexagon::S2_lsr_i_r) {
206304c0796eSKrzysztof Parzyszek     if (validateReg(L, Hexagon::S2_lsr_i_r, 1)) {
2064ced9941cSKrzysztof Parzyszek       NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::IntRegsRegClass);
20650d11212fSKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, MI, DL, HII.get(Hexagon::S2_lsr_i_r), NewR)
2066ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addReg(L.Reg, 0, L.Sub)
2067ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(16);
2068ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
206904c0796eSKrzysztof Parzyszek   }
2070ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (NewR == 0)
2071ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2072ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
2073ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
2074ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2075ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2076ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2077ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI is equivalent to a combine(.L/.H, .L/.H) replace with with the
2078ced9941cSKrzysztof Parzyszek // combine.
2079ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genCombineHalf(MachineInstr *MI,
2080ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
2081ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegHalf L, H;
2082ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Check for combine h/l
2083ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(RD.Reg, RC, 0, L) || !matchHalf(RD.Reg, RC, 16, H))
2084ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2085ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Do nothing if this is just a reg copy.
2086ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (L.Reg == H.Reg && L.Sub == H.Sub && !H.Low && L.Low)
2087ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2088ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2089ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2090ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned COpc = getCombineOpcode(H.Low, L.Low);
2091ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (COpc == Opc)
2092ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
209304c0796eSKrzysztof Parzyszek   if (!validateReg(H, COpc, 1) || !validateReg(L, COpc, 2))
209404c0796eSKrzysztof Parzyszek     return false;
2095ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2096ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2097ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
20980c476111SDaniel Sanders   Register NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::IntRegsRegClass);
2099a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2100a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2101a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   BuildMI(B, At, DL, HII.get(COpc), NewR)
2102ced9941cSKrzysztof Parzyszek       .addReg(H.Reg, 0, H.Sub)
2103ced9941cSKrzysztof Parzyszek       .addReg(L.Reg, 0, L.Sub);
2104ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
2105ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
2106ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2107ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2108ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2109ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI resets high bits of a register and keeps the lower ones, replace it
2110ced9941cSKrzysztof Parzyszek // with zero-extend byte/half, and-immediate, or extractu, as appropriate.
2111ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genExtractLow(MachineInstr *MI,
2112ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
2113ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2114ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
2115ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_zxtb:
2116ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_zxth:
2117ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_extractu:
2118ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2119ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2120ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Opc == Hexagon::A2_andir && MI->getOperand(2).isImm()) {
2121ced9941cSKrzysztof Parzyszek     int32_t Imm = MI->getOperand(2).getImm();
2122ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isInt<10>(Imm))
2123ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2124ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2125ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2126ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (MI->hasUnmodeledSideEffects() || MI->isInlineAsm())
2127ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2128ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned W = RC.width();
2129ced9941cSKrzysztof Parzyszek   while (W > 0 && RC[W-1].is(0))
2130ced9941cSKrzysztof Parzyszek     W--;
2131ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (W == 0 || W == RC.width())
2132ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2133ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned NewOpc = (W == 8)  ? Hexagon::A2_zxtb
2134ced9941cSKrzysztof Parzyszek                   : (W == 16) ? Hexagon::A2_zxth
2135ced9941cSKrzysztof Parzyszek                   : (W < 10)  ? Hexagon::A2_andir
2136ced9941cSKrzysztof Parzyszek                   : Hexagon::S2_extractu;
2137ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2138ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2139ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2140ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &Op : MI->uses()) {
2141ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op.isReg())
2142ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2143ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RS = Op;
2144ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(RS.Reg))
2145ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2146ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(RS.Reg);
2147ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned BN, BW;
2148ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!HBS::getSubregMask(RS, BN, BW, MRI))
2149ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2150ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (BW < W || !HBS::isEqual(RC, 0, SC, BN, W))
2151ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
215204c0796eSKrzysztof Parzyszek     if (!validateReg(RS, NewOpc, 1))
215304c0796eSKrzysztof Parzyszek       continue;
2154ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
21550c476111SDaniel Sanders     Register NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::IntRegsRegClass);
2156a3c5d444SKrzysztof Parzyszek     auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2157a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                           : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2158a3c5d444SKrzysztof Parzyszek     auto MIB = BuildMI(B, At, DL, HII.get(NewOpc), NewR)
2159ced9941cSKrzysztof Parzyszek                   .addReg(RS.Reg, 0, RS.Sub);
2160ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (NewOpc == Hexagon::A2_andir)
2161ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MIB.addImm((1 << W) - 1);
2162ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (NewOpc == Hexagon::S2_extractu)
2163ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MIB.addImm(W).addImm(0);
2164ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
2165ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
2166ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
2167ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2168ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
2169ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2170ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
21718e4d2e05SKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genBitSplit(MachineInstr *MI,
21728e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC,
21738e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       const RegisterSet &AVs) {
21748e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   if (!GenBitSplit)
21758e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     return false;
21769ebbe5bfSKrzysztof Parzyszek   if (MaxBitSplit.getNumOccurrences()) {
21778e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     if (CountBitSplit >= MaxBitSplit)
21788e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       return false;
21799ebbe5bfSKrzysztof Parzyszek   }
21808e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
21818e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
21828e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
21838e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_bitsplit:
21848e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_bitspliti:
21858e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       return false;
21868e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   }
21878e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
21888e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   unsigned W = RC.width();
21898e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   if (W != 32)
21908e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     return false;
21918e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
21928e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   auto ctlz = [] (const BitTracker::RegisterCell &C) -> unsigned {
21938e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     unsigned Z = C.width();
21948e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     while (Z > 0 && C[Z-1].is(0))
21958e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       --Z;
21968e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     return C.width() - Z;
21978e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   };
21988e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
21998e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   // Count the number of leading zeros in the target RC.
22008e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   unsigned Z = ctlz(RC);
22018e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   if (Z == 0 || Z == W)
22028e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     return false;
22038e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
22048e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   // A simplistic analysis: assume the source register (the one being split)
22058e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   // is fully unknown, and that all its bits are self-references.
22068e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::BitValue &B0 = RC[0];
22078e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   if (B0.Type != BitTracker::BitValue::Ref)
22088e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     return false;
22098e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
22108e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   unsigned SrcR = B0.RefI.Reg;
22118e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   unsigned SrcSR = 0;
22128e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   unsigned Pos = B0.RefI.Pos;
22138e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
22148e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   // All the non-zero bits should be consecutive bits from the same register.
22158e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 1; i < W-Z; ++i) {
22168e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V = RC[i];
22178e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     if (V.Type != BitTracker::BitValue::Ref)
22188e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       return false;
22198e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     if (V.RefI.Reg != SrcR || V.RefI.Pos != Pos+i)
22208e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       return false;
22218e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   }
22228e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
22238e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   // Now, find the other bitfield among AVs.
22248e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   for (unsigned S = AVs.find_first(); S; S = AVs.find_next(S)) {
22258e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     // The number of leading zeros here should be the number of trailing
22268e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     // non-zeros in RC.
2227d51f7b3bSKrzysztof Parzyszek     unsigned SRC = MRI.getRegClass(S)->getID();
2228d51f7b3bSKrzysztof Parzyszek     if (SRC != Hexagon::IntRegsRegClassID &&
2229d51f7b3bSKrzysztof Parzyszek         SRC != Hexagon::DoubleRegsRegClassID)
2230d51f7b3bSKrzysztof Parzyszek       continue;
2231434d50a7SKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(S))
2232434d50a7SKrzysztof Parzyszek       continue;
22338e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(S);
22348e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     if (SC.width() != W || ctlz(SC) != W-Z)
22358e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       continue;
22368e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     // The Z lower bits should now match SrcR.
22378e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &S0 = SC[0];
22388e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     if (S0.Type != BitTracker::BitValue::Ref || S0.RefI.Reg != SrcR)
22398e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       continue;
22408e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     unsigned P = S0.RefI.Pos;
22418e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
22428e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     if (Pos <= P && (Pos + W-Z) != P)
22438e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       continue;
22448e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     if (P < Pos && (P + Z) != Pos)
22458e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       continue;
22468e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     // The starting bitfield position must be at a subregister boundary.
22478e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     if (std::min(P, Pos) != 0 && std::min(P, Pos) != 32)
22488e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       continue;
22498e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
22508e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     unsigned I;
22518e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     for (I = 1; I < Z; ++I) {
22528e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::BitValue &V = SC[I];
22538e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       if (V.Type != BitTracker::BitValue::Ref)
22548e4d2e05SKrzysztof Parzyszek         break;
22558e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       if (V.RefI.Reg != SrcR || V.RefI.Pos != P+I)
22568e4d2e05SKrzysztof Parzyszek         break;
22578e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     }
22588e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     if (I != Z)
22598e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       continue;
22608e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
22618e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     // Generate bitsplit where S is defined.
22629ebbe5bfSKrzysztof Parzyszek     if (MaxBitSplit.getNumOccurrences())
22638e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       CountBitSplit++;
22648e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *DefS = MRI.getVRegDef(S);
22658e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     assert(DefS != nullptr);
22668e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     DebugLoc DL = DefS->getDebugLoc();
22678e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     MachineBasicBlock &B = *DefS->getParent();
226854421030SKrzysztof Parzyszek     auto At = DefS->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
22698e4d2e05SKrzysztof Parzyszek                             : MachineBasicBlock::iterator(DefS);
22708e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     if (MRI.getRegClass(SrcR)->getID() == Hexagon::DoubleRegsRegClassID)
22718e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       SrcSR = (std::min(Pos, P) == 32) ? Hexagon::isub_hi : Hexagon::isub_lo;
227254421030SKrzysztof Parzyszek     if (!validateReg({SrcR,SrcSR}, Hexagon::A4_bitspliti, 1))
227354421030SKrzysztof Parzyszek       continue;
227454421030SKrzysztof Parzyszek     unsigned ImmOp = Pos <= P ? W-Z : Z;
227554421030SKrzysztof Parzyszek 
227654421030SKrzysztof Parzyszek     // Find an existing bitsplit instruction if one already exists.
227754421030SKrzysztof Parzyszek     unsigned NewR = 0;
227854421030SKrzysztof Parzyszek     for (MachineInstr *In : NewMIs) {
227954421030SKrzysztof Parzyszek       if (In->getOpcode() != Hexagon::A4_bitspliti)
228054421030SKrzysztof Parzyszek         continue;
228154421030SKrzysztof Parzyszek       MachineOperand &Op1 = In->getOperand(1);
228254421030SKrzysztof Parzyszek       if (Op1.getReg() != SrcR || Op1.getSubReg() != SrcSR)
228354421030SKrzysztof Parzyszek         continue;
228454421030SKrzysztof Parzyszek       if (In->getOperand(2).getImm() != ImmOp)
228554421030SKrzysztof Parzyszek         continue;
228654421030SKrzysztof Parzyszek       // Check if the target register is available here.
228754421030SKrzysztof Parzyszek       MachineOperand &Op0 = In->getOperand(0);
228854421030SKrzysztof Parzyszek       MachineInstr *DefI = MRI.getVRegDef(Op0.getReg());
228954421030SKrzysztof Parzyszek       assert(DefI != nullptr);
229054421030SKrzysztof Parzyszek       if (!MDT.dominates(DefI, &*At))
229154421030SKrzysztof Parzyszek         continue;
229254421030SKrzysztof Parzyszek 
229354421030SKrzysztof Parzyszek       // Found one that can be reused.
229454421030SKrzysztof Parzyszek       assert(Op0.getSubReg() == 0);
229554421030SKrzysztof Parzyszek       NewR = Op0.getReg();
229654421030SKrzysztof Parzyszek       break;
229754421030SKrzysztof Parzyszek     }
229854421030SKrzysztof Parzyszek     if (!NewR) {
229954421030SKrzysztof Parzyszek       NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::DoubleRegsRegClass);
230054421030SKrzysztof Parzyszek       auto NewBS = BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::A4_bitspliti), NewR)
23018e4d2e05SKrzysztof Parzyszek                       .addReg(SrcR, 0, SrcSR)
230254421030SKrzysztof Parzyszek                       .addImm(ImmOp);
230354421030SKrzysztof Parzyszek       NewMIs.push_back(NewBS);
230454421030SKrzysztof Parzyszek     }
23058e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     if (Pos <= P) {
23068e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       HBS::replaceRegWithSub(RD.Reg, NewR, Hexagon::isub_lo, MRI);
23078e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       HBS::replaceRegWithSub(S,      NewR, Hexagon::isub_hi, MRI);
23088e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     } else {
23098e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       HBS::replaceRegWithSub(S,      NewR, Hexagon::isub_lo, MRI);
23108e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       HBS::replaceRegWithSub(RD.Reg, NewR, Hexagon::isub_hi, MRI);
23118e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     }
23128e4d2e05SKrzysztof Parzyszek     return true;
23138e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   }
23148e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
23158e4d2e05SKrzysztof Parzyszek   return false;
23168e4d2e05SKrzysztof Parzyszek }
23178e4d2e05SKrzysztof Parzyszek 
2318ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check for tstbit simplification opportunity, where the bit being checked
2319ced9941cSKrzysztof Parzyszek // can be tracked back to another register. For example:
232093ef1458SFrancis Visoiu Mistrih //   %2 = S2_lsr_i_r  %1, 5
232193ef1458SFrancis Visoiu Mistrih //   %3 = S2_tstbit_i %2, 0
2322ced9941cSKrzysztof Parzyszek // =>
232393ef1458SFrancis Visoiu Mistrih //   %3 = S2_tstbit_i %1, 5
2324ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::simplifyTstbit(MachineInstr *MI,
2325ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
2326ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2327ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Opc != Hexagon::S2_tstbit_i)
2328ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2329ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2330ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned BN = MI->getOperand(2).getImm();
2331ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef RS = MI->getOperand(1);
2332ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned F, W;
2333ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2334ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(RS.Reg) || !HBS::getSubregMask(RS, F, W, MRI))
2335ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2336ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2337a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2338a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2339ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2340ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(RS.Reg);
2341ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::BitValue &V = SC[F+BN];
2342ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (V.Type == BitTracker::BitValue::Ref && V.RefI.Reg != RS.Reg) {
2343ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterClass *TC = MRI.getRegClass(V.RefI.Reg);
2344ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Need to map V.RefI.Reg to a 32-bit register, i.e. if it is
2345ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // a double register, need to use a subregister and adjust bit
2346ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // number.
234782085927SEugene Zelenko     unsigned P = std::numeric_limits<unsigned>::max();
2348ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RR(V.RefI.Reg, 0);
2349ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (TC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass) {
2350ced9941cSKrzysztof Parzyszek       P = V.RefI.Pos;
2351a540997cSKrzysztof Parzyszek       RR.Sub = Hexagon::isub_lo;
2352ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (P >= 32) {
2353ced9941cSKrzysztof Parzyszek         P -= 32;
2354a540997cSKrzysztof Parzyszek         RR.Sub = Hexagon::isub_hi;
2355ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
2356ced9941cSKrzysztof Parzyszek     } else if (TC == &Hexagon::IntRegsRegClass) {
2357ced9941cSKrzysztof Parzyszek       P = V.RefI.Pos;
2358ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
235982085927SEugene Zelenko     if (P != std::numeric_limits<unsigned>::max()) {
2360ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::PredRegsRegClass);
2361a3c5d444SKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::S2_tstbit_i), NewR)
2362ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addReg(RR.Reg, 0, RR.Sub)
2363ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(P);
2364ced9941cSKrzysztof Parzyszek       HBS::replaceReg(RD.Reg, NewR, MRI);
2365ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BT.put(NewR, RC);
2366ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
2367ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2368ced9941cSKrzysztof Parzyszek   } else if (V.is(0) || V.is(1)) {
23690c476111SDaniel Sanders     Register NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::PredRegsRegClass);
23701d01a793SKrzysztof Parzyszek     unsigned NewOpc = V.is(0) ? Hexagon::PS_false : Hexagon::PS_true;
2371a3c5d444SKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(NewOpc), NewR);
2372ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::replaceReg(RD.Reg, NewR, MRI);
2373ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
2374ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2375ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2376ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
2377ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2378ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
237933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek // Detect whether RD is a bitfield extract (sign- or zero-extended) of
238033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek // some register from the AVs set. Create a new corresponding instruction
238133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek // at the location of MI. The intent is to recognize situations where
238233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek // a sequence of instructions performs an operation that is equivalent to
238333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek // an extract operation, such as a shift left followed by a shift right.
238433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::simplifyExtractLow(MachineInstr *MI,
238533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC,
238633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       const RegisterSet &AVs) {
238733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   if (!GenExtract)
238833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     return false;
23899ebbe5bfSKrzysztof Parzyszek   if (MaxExtract.getNumOccurrences()) {
239033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (CountExtract >= MaxExtract)
239133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       return false;
239233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     CountExtract++;
23939ebbe5bfSKrzysztof Parzyszek   }
239433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
239533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   unsigned W = RC.width();
239633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   unsigned RW = W;
239733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   unsigned Len;
239833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   bool Signed;
239933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
240033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // The code is mostly class-independent, except for the part that generates
240133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // the extract instruction, and establishes the source register (in case it
240233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // needs to use a subregister).
240333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   const TargetRegisterClass *FRC = HBS::getFinalVRegClass(RD, MRI);
240433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   if (FRC != &Hexagon::IntRegsRegClass && FRC != &Hexagon::DoubleRegsRegClass)
240533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     return false;
240633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   assert(RD.Sub == 0);
240733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
240833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // Observation:
240933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // If the cell has a form of 00..0xx..x with k zeros and n remaining
241033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // bits, this could be an extractu of the n bits, but it could also be
241133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // an extractu of a longer field which happens to have 0s in the top
241233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // bit positions.
241333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // The same logic applies to sign-extended fields.
241433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   //
241533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // Do not check for the extended extracts, since it would expand the
241633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // search space quite a bit. The search may be expensive as it is.
241733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
241833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::BitValue &TopV = RC[W-1];
241933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
242033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // Eliminate candidates that have self-referential bits, since they
242133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // cannot be extracts from other registers. Also, skip registers that
242233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // have compile-time constant values.
242333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   bool IsConst = true;
242433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned I = 0; I != W; ++I) {
242533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V = RC[I];
242633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (V.Type == BitTracker::BitValue::Ref && V.RefI.Reg == RD.Reg)
242733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       return false;
242833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     IsConst = IsConst && (V.is(0) || V.is(1));
242933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   }
243033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   if (IsConst)
243133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     return false;
243233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
243333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   if (TopV.is(0) || TopV.is(1)) {
243433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     bool S = TopV.is(1);
243533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     for (--W; W > 0 && RC[W-1].is(S); --W)
243633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       ;
243733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     Len = W;
243833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     Signed = S;
243933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // The sign bit must be a part of the field being extended.
244033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (Signed)
244133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       ++Len;
244233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   } else {
244333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // This could still be a sign-extended extract.
244433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     assert(TopV.Type == BitTracker::BitValue::Ref);
244533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (TopV.RefI.Reg == RD.Reg || TopV.RefI.Pos == W-1)
244633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       return false;
244733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     for (--W; W > 0 && RC[W-1] == TopV; --W)
244833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       ;
244933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // The top bits of RC are copies of TopV. One occurrence of TopV will
245033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // be a part of the field.
245133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     Len = W + 1;
245233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     Signed = true;
245333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   }
245433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
245533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // This would be just a copy. It should be handled elsewhere.
245633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   if (Len == RW)
245733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     return false;
245833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2459d34e60caSNicola Zaghen   LLVM_DEBUG({
24609d419d3bSFrancis Visoiu Mistrih     dbgs() << __func__ << " on reg: " << printReg(RD.Reg, &HRI, RD.Sub)
246133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek            << ", MI: " << *MI;
246233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     dbgs() << "Cell: " << RC << '\n';
246333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     dbgs() << "Expected bitfield size: " << Len << " bits, "
246433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek            << (Signed ? "sign" : "zero") << "-extended\n";
246533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   });
246633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
246733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
246833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
246933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned R = AVs.find_first(); R != 0; R = AVs.find_next(R)) {
2470434d50a7SKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(R))
2471434d50a7SKrzysztof Parzyszek       continue;
247233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(R);
247333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     unsigned SW = SC.width();
247433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
247533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // The source can be longer than the destination, as long as its size is
247633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // a multiple of the size of the destination. Also, we would need to be
247733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // able to refer to the subregister in the source that would be of the
247833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // same size as the destination, but only check the sizes here.
247933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (SW < RW || (SW % RW) != 0)
248033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       continue;
248133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
248233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // The field can start at any offset in SC as long as it contains Len
248333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // bits and does not cross subregister boundary (if the source register
248433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // is longer than the destination).
248533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     unsigned Off = 0;
248633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     while (Off <= SW-Len) {
248733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       unsigned OE = (Off+Len)/RW;
248833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       if (OE != Off/RW) {
248933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         // The assumption here is that if the source (R) is longer than the
249033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         // destination, then the destination is a sequence of words of
249133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         // size RW, and each such word in R can be accessed via a subregister.
249233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         //
249333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         // If the beginning and the end of the field cross the subregister
249433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         // boundary, advance to the next subregister.
249533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         Off = OE*RW;
249633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         continue;
249733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       }
249833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       if (HBS::isEqual(RC, 0, SC, Off, Len))
249933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         break;
250033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       ++Off;
250133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     }
250233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
250333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (Off > SW-Len)
250433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       continue;
250533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
250633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // Found match.
250733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     unsigned ExtOpc = 0;
250833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (Off == 0) {
250933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       if (Len == 8)
251033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         ExtOpc = Signed ? Hexagon::A2_sxtb : Hexagon::A2_zxtb;
251133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       else if (Len == 16)
251233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         ExtOpc = Signed ? Hexagon::A2_sxth : Hexagon::A2_zxth;
251333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       else if (Len < 10 && !Signed)
251433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         ExtOpc = Hexagon::A2_andir;
251533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     }
251633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (ExtOpc == 0) {
251733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       ExtOpc =
251833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek           Signed ? (RW == 32 ? Hexagon::S4_extract  : Hexagon::S4_extractp)
251933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek                  : (RW == 32 ? Hexagon::S2_extractu : Hexagon::S2_extractup);
252033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     }
252133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     unsigned SR = 0;
252233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // This only recognizes isub_lo and isub_hi.
252333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (RW != SW && RW*2 != SW)
252433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       continue;
252533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (RW != SW)
252633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       SR = (Off/RW == 0) ? Hexagon::isub_lo : Hexagon::isub_hi;
25271b7197e6SKrzysztof Parzyszek     Off = Off % RW;
252833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
252933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (!validateReg({R,SR}, ExtOpc, 1))
253033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       continue;
253133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
253233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // Don't generate the same instruction as the one being optimized.
253333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (MI->getOpcode() == ExtOpc) {
253433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       // All possible ExtOpc's have the source in operand(1).
253533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       const MachineOperand &SrcOp = MI->getOperand(1);
253633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       if (SrcOp.getReg() == R)
253733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         continue;
253833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     }
253933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
254033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
254133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
25420c476111SDaniel Sanders     Register NewR = MRI.createVirtualRegister(FRC);
25433cceffb7SKrzysztof Parzyszek     auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
25443cceffb7SKrzysztof Parzyszek                           : MachineBasicBlock::iterator(MI);
25453cceffb7SKrzysztof Parzyszek     auto MIB = BuildMI(B, At, DL, HII.get(ExtOpc), NewR)
254633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek                   .addReg(R, 0, SR);
254733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     switch (ExtOpc) {
254833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::A2_sxtb:
254933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::A2_zxtb:
255033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::A2_sxth:
255133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::A2_zxth:
255233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         break;
255333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::A2_andir:
255433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         MIB.addImm((1u << Len) - 1);
255533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         break;
255633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::S4_extract:
255733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::S2_extractu:
255833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::S4_extractp:
255933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::S2_extractup:
256033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         MIB.addImm(Len)
256133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek            .addImm(Off);
256233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         break;
256333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       default:
256433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         llvm_unreachable("Unexpected opcode");
256533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     }
256633fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
256733fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     HBS::replaceReg(RD.Reg, NewR, MRI);
256833fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
256933fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     Changed = true;
257033fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     break;
257133fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   }
257233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
257333fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
257433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek }
257533fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
257624fae509SKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::simplifyRCmp0(MachineInstr *MI,
257724fae509SKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD) {
257824fae509SKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
257924fae509SKrzysztof Parzyszek   if (Opc != Hexagon::A4_rcmpeqi && Opc != Hexagon::A4_rcmpneqi)
258024fae509SKrzysztof Parzyszek     return false;
258124fae509SKrzysztof Parzyszek   MachineOperand &CmpOp = MI->getOperand(2);
258224fae509SKrzysztof Parzyszek   if (!CmpOp.isImm() || CmpOp.getImm() != 0)
258324fae509SKrzysztof Parzyszek     return false;
258424fae509SKrzysztof Parzyszek 
258524fae509SKrzysztof Parzyszek   const TargetRegisterClass *FRC = HBS::getFinalVRegClass(RD, MRI);
258624fae509SKrzysztof Parzyszek   if (FRC != &Hexagon::IntRegsRegClass && FRC != &Hexagon::DoubleRegsRegClass)
258724fae509SKrzysztof Parzyszek     return false;
258824fae509SKrzysztof Parzyszek   assert(RD.Sub == 0);
258924fae509SKrzysztof Parzyszek 
259024fae509SKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
259124fae509SKrzysztof Parzyszek   const DebugLoc &DL = MI->getDebugLoc();
259224fae509SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
259324fae509SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
259424fae509SKrzysztof Parzyszek   bool KnownZ = true;
259524fae509SKrzysztof Parzyszek   bool KnownNZ = false;
259624fae509SKrzysztof Parzyszek 
259724fae509SKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef SR = MI->getOperand(1);
259824fae509SKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(SR.Reg))
259924fae509SKrzysztof Parzyszek     return false;
260024fae509SKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(SR.Reg);
260124fae509SKrzysztof Parzyszek   unsigned F, W;
260224fae509SKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getSubregMask(SR, F, W, MRI))
260324fae509SKrzysztof Parzyszek     return false;
260424fae509SKrzysztof Parzyszek 
260524fae509SKrzysztof Parzyszek   for (uint16_t I = F; I != F+W; ++I) {
260624fae509SKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V = SC[I];
260724fae509SKrzysztof Parzyszek     if (!V.is(0))
260824fae509SKrzysztof Parzyszek       KnownZ = false;
260924fae509SKrzysztof Parzyszek     if (V.is(1))
261024fae509SKrzysztof Parzyszek       KnownNZ = true;
261124fae509SKrzysztof Parzyszek   }
261224fae509SKrzysztof Parzyszek 
261324fae509SKrzysztof Parzyszek   auto ReplaceWithConst = [&](int C) {
26140c476111SDaniel Sanders     Register NewR = MRI.createVirtualRegister(FRC);
261524fae509SKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::A2_tfrsi), NewR)
261624fae509SKrzysztof Parzyszek       .addImm(C);
261724fae509SKrzysztof Parzyszek     HBS::replaceReg(RD.Reg, NewR, MRI);
261824fae509SKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterCell NewRC(W);
261924fae509SKrzysztof Parzyszek     for (uint16_t I = 0; I != W; ++I) {
262024fae509SKrzysztof Parzyszek       NewRC[I] = BitTracker::BitValue(C & 1);
262124fae509SKrzysztof Parzyszek       C = unsigned(C) >> 1;
262224fae509SKrzysztof Parzyszek     }
262324fae509SKrzysztof Parzyszek     BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), NewRC);
262424fae509SKrzysztof Parzyszek     return true;
262524fae509SKrzysztof Parzyszek   };
262624fae509SKrzysztof Parzyszek 
262724fae509SKrzysztof Parzyszek   auto IsNonZero = [] (const MachineOperand &Op) {
262824fae509SKrzysztof Parzyszek     if (Op.isGlobal() || Op.isBlockAddress())
262924fae509SKrzysztof Parzyszek       return true;
263024fae509SKrzysztof Parzyszek     if (Op.isImm())
263124fae509SKrzysztof Parzyszek       return Op.getImm() != 0;
263224fae509SKrzysztof Parzyszek     if (Op.isCImm())
263324fae509SKrzysztof Parzyszek       return !Op.getCImm()->isZero();
263424fae509SKrzysztof Parzyszek     if (Op.isFPImm())
263524fae509SKrzysztof Parzyszek       return !Op.getFPImm()->isZero();
263624fae509SKrzysztof Parzyszek     return false;
263724fae509SKrzysztof Parzyszek   };
263824fae509SKrzysztof Parzyszek 
263924fae509SKrzysztof Parzyszek   auto IsZero = [] (const MachineOperand &Op) {
264024fae509SKrzysztof Parzyszek     if (Op.isGlobal() || Op.isBlockAddress())
264124fae509SKrzysztof Parzyszek       return false;
264224fae509SKrzysztof Parzyszek     if (Op.isImm())
264324fae509SKrzysztof Parzyszek       return Op.getImm() == 0;
264424fae509SKrzysztof Parzyszek     if (Op.isCImm())
264524fae509SKrzysztof Parzyszek       return Op.getCImm()->isZero();
264624fae509SKrzysztof Parzyszek     if (Op.isFPImm())
264724fae509SKrzysztof Parzyszek       return Op.getFPImm()->isZero();
264824fae509SKrzysztof Parzyszek     return false;
264924fae509SKrzysztof Parzyszek   };
265024fae509SKrzysztof Parzyszek 
265124fae509SKrzysztof Parzyszek   // If the source register is known to be 0 or non-0, the comparison can
265224fae509SKrzysztof Parzyszek   // be folded to a load of a constant.
265324fae509SKrzysztof Parzyszek   if (KnownZ || KnownNZ) {
265424fae509SKrzysztof Parzyszek     assert(KnownZ != KnownNZ && "Register cannot be both 0 and non-0");
265524fae509SKrzysztof Parzyszek     return ReplaceWithConst(KnownZ == (Opc == Hexagon::A4_rcmpeqi));
265624fae509SKrzysztof Parzyszek   }
265724fae509SKrzysztof Parzyszek 
265824fae509SKrzysztof Parzyszek   // Special case: if the compare comes from a C2_muxii, then we know the
265924fae509SKrzysztof Parzyszek   // two possible constants that can be the source value.
266024fae509SKrzysztof Parzyszek   MachineInstr *InpDef = MRI.getVRegDef(SR.Reg);
266124fae509SKrzysztof Parzyszek   if (!InpDef)
266224fae509SKrzysztof Parzyszek     return false;
266324fae509SKrzysztof Parzyszek   if (SR.Sub == 0 && InpDef->getOpcode() == Hexagon::C2_muxii) {
266424fae509SKrzysztof Parzyszek     MachineOperand &Src1 = InpDef->getOperand(2);
266524fae509SKrzysztof Parzyszek     MachineOperand &Src2 = InpDef->getOperand(3);
266624fae509SKrzysztof Parzyszek     // Check if both are non-zero.
266724fae509SKrzysztof Parzyszek     bool KnownNZ1 = IsNonZero(Src1), KnownNZ2 = IsNonZero(Src2);
266824fae509SKrzysztof Parzyszek     if (KnownNZ1 && KnownNZ2)
266924fae509SKrzysztof Parzyszek       return ReplaceWithConst(Opc == Hexagon::A4_rcmpneqi);
267024fae509SKrzysztof Parzyszek     // Check if both are zero.
267124fae509SKrzysztof Parzyszek     bool KnownZ1 = IsZero(Src1), KnownZ2 = IsZero(Src2);
267224fae509SKrzysztof Parzyszek     if (KnownZ1 && KnownZ2)
267324fae509SKrzysztof Parzyszek       return ReplaceWithConst(Opc == Hexagon::A4_rcmpeqi);
267424fae509SKrzysztof Parzyszek 
267524fae509SKrzysztof Parzyszek     // If for both operands we know that they are either 0 or non-0,
267624fae509SKrzysztof Parzyszek     // replace the comparison with a C2_muxii, using the same predicate
267724fae509SKrzysztof Parzyszek     // register, but with operands substituted with 0/1 accordingly.
267824fae509SKrzysztof Parzyszek     if ((KnownZ1 || KnownNZ1) && (KnownZ2 || KnownNZ2)) {
26790c476111SDaniel Sanders       Register NewR = MRI.createVirtualRegister(FRC);
268024fae509SKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::C2_muxii), NewR)
268124fae509SKrzysztof Parzyszek         .addReg(InpDef->getOperand(1).getReg())
268224fae509SKrzysztof Parzyszek         .addImm(KnownZ1 == (Opc == Hexagon::A4_rcmpeqi))
268324fae509SKrzysztof Parzyszek         .addImm(KnownZ2 == (Opc == Hexagon::A4_rcmpeqi));
268424fae509SKrzysztof Parzyszek       HBS::replaceReg(RD.Reg, NewR, MRI);
268524fae509SKrzysztof Parzyszek       // Create a new cell with only the least significant bit unknown.
268624fae509SKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterCell NewRC(W);
268724fae509SKrzysztof Parzyszek       NewRC[0] = BitTracker::BitValue::self();
268824fae509SKrzysztof Parzyszek       NewRC.fill(1, W, BitTracker::BitValue::Zero);
268924fae509SKrzysztof Parzyszek       BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), NewRC);
269024fae509SKrzysztof Parzyszek       return true;
269124fae509SKrzysztof Parzyszek     }
269224fae509SKrzysztof Parzyszek   }
269324fae509SKrzysztof Parzyszek 
269424fae509SKrzysztof Parzyszek   return false;
269524fae509SKrzysztof Parzyszek }
269624fae509SKrzysztof Parzyszek 
2697ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::processBlock(MachineBasicBlock &B,
2698ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const RegisterSet &AVs) {
26991adca30cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.reached(&B))
27001adca30cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2701ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
2702ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet AVB = AVs;
2703ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
2704ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2705ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.begin(), E = B.end(); I != E; ++I, AVB.insert(Defs)) {
2706ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *MI = &*I;
2707ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Defs.clear();
2708ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrDefs(*MI, Defs);
2709ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2710ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc = MI->getOpcode();
2711ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Opc == TargetOpcode::COPY || Opc == TargetOpcode::REG_SEQUENCE)
2712ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2713ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2714ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MI->mayStore()) {
2715ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool T = genStoreUpperHalf(MI);
2716ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T = T || genStoreImmediate(MI);
2717ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= T;
2718ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2719ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2720ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2721ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Defs.count() != 1)
2722ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2723ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const MachineOperand &Op0 = MI->getOperand(0);
2724ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op0.isReg() || !Op0.isDef())
2725ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2726ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RD = Op0;
2727ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(RD.Reg))
2728ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2729ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterClass *FRC = HBS::getFinalVRegClass(RD, MRI);
2730ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(RD.Reg);
2731ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2732ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (FRC->getID() == Hexagon::DoubleRegsRegClassID) {
2733ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool T = genPackhl(MI, RD, RC);
273433fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       T = T || simplifyExtractLow(MI, RD, RC, AVB);
2735ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= T;
2736ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2737ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2738ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2739ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (FRC->getID() == Hexagon::IntRegsRegClassID) {
27408e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       bool T = genBitSplit(MI, RD, RC, AVB);
27418e4d2e05SKrzysztof Parzyszek       T = T || simplifyExtractLow(MI, RD, RC, AVB);
274233fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       T = T || genExtractHalf(MI, RD, RC);
2743ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T = T || genCombineHalf(MI, RD, RC);
2744ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T = T || genExtractLow(MI, RD, RC);
274524fae509SKrzysztof Parzyszek       T = T || simplifyRCmp0(MI, RD);
2746ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= T;
2747ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2748ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2749ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2750ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (FRC->getID() == Hexagon::PredRegsRegClassID) {
2751ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool T = simplifyTstbit(MI, RD, RC);
2752ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= T;
2753ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2754ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2755ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2756ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
2757ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2758ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2759ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
2760f1caa283SMatthias Braun   if (skipFunction(MF.getFunction()))
27615b444a21SAndrew Kaylor     return false;
27625b444a21SAndrew Kaylor 
2763ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto &HST = MF.getSubtarget<HexagonSubtarget>();
2764ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto &HRI = *HST.getRegisterInfo();
2765ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto &HII = *HST.getInstrInfo();
2766ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2767ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MDT = &getAnalysis<MachineDominatorTree>();
2768ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2769ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed;
2770ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2771ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed = DeadCodeElimination(MF, *MDT).run();
2772ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2773ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const HexagonEvaluator HE(HRI, MRI, HII, MF);
2774ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker BT(HE, MF);
2775d34e60caSNicola Zaghen   LLVM_DEBUG(BT.trace(true));
2776ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.run();
2777ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2778ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &Entry = MF.front();
2779ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2780ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet AIG;  // Available registers for IG.
2781ced9941cSKrzysztof Parzyszek   ConstGeneration ImmG(BT, HII, MRI);
2782ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, ImmG, AIG);
2783ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2784ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet ARE;  // Available registers for RIE.
278544e25f37SKrzysztof Parzyszek   RedundantInstrElimination RIE(BT, HII, HRI, MRI);
27861adca30cSKrzysztof Parzyszek   bool Ried = visitBlock(Entry, RIE, ARE);
27871adca30cSKrzysztof Parzyszek   if (Ried) {
27881adca30cSKrzysztof Parzyszek     Changed = true;
27891adca30cSKrzysztof Parzyszek     BT.run();
27901adca30cSKrzysztof Parzyszek   }
2791ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2792ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet ACG;  // Available registers for CG.
2793a540997cSKrzysztof Parzyszek   CopyGeneration CopyG(BT, HII, HRI, MRI);
2794ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, CopyG, ACG);
2795ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2796ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet ACP;  // Available registers for CP.
2797ced9941cSKrzysztof Parzyszek   CopyPropagation CopyP(HRI, MRI);
2798ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, CopyP, ACP);
2799ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2800ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed = DeadCodeElimination(MF, *MDT).run() || Changed;
2801ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2802ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.run();
2803ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet ABS;  // Available registers for BS.
280454421030SKrzysztof Parzyszek   BitSimplification BitS(BT, *MDT, HII, HRI, MRI, MF);
2805ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, BitS, ABS);
2806ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2807ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed = DeadCodeElimination(MF, *MDT).run() || Changed;
2808ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2809ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Changed) {
2810ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto &B : MF)
2811ced9941cSKrzysztof Parzyszek       for (auto &I : B)
2812ced9941cSKrzysztof Parzyszek         I.clearKillInfo();
2813ced9941cSKrzysztof Parzyszek     DeadCodeElimination(MF, *MDT).run();
2814ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2815ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
2816ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2817ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2818ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Recognize loops where the code at the end of the loop matches the code
2819ced9941cSKrzysztof Parzyszek // before the entry of the loop, and the matching code is such that is can
2820ced9941cSKrzysztof Parzyszek // be simplified. This pass relies on the bit simplification above and only
2821ced9941cSKrzysztof Parzyszek // prepares code in a way that can be handled by the bit simplifcation.
2822ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2823ced9941cSKrzysztof Parzyszek // This is the motivating testcase (and explanation):
2824ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2825ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2826ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   loop0(.LBB0_2, r1)      // %for.body.preheader
2827ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r5:4 = memd(r0++#8)
2828ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2829ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2830ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r3 = lsr(r4, #16)
2831ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r7:6 = combine(r5, r5)
2832ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2833ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2834ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r3 = insert(r5, #16, #16)
2835ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r7:6 = vlsrw(r7:6, #16)
2836ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2837ced9941cSKrzysztof Parzyszek // .LBB0_2:
2838ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2839ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#4) = r5
2840ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#6) = r6            # R6 is really R5.H
2841ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2842ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2843ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r2 = add(r2, #8)
2844ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#0) = r4
2845ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#2) = r3            # R3 is really R4.H
2846ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2847ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2848ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r5:4 = memd(r0++#8)
2849ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2850ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {                             # "Shuffling" code that sets up R3 and R6
2851ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r3 = lsr(r4, #16)           # so that their halves can be stored in the
2852ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r7:6 = combine(r5, r5)      # next iteration. This could be folded into
2853ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }                             # the stores if the code was at the beginning
2854ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {                             # of the loop iteration. Since the same code
2855ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r3 = insert(r5, #16, #16)   # precedes the loop, it can actually be moved
2856ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r7:6 = vlsrw(r7:6, #16)     # there.
2857ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }:endloop0
2858ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2859ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2860ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The outcome:
2861ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2862ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2863ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   loop0(.LBB0_2, r1)
2864ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r5:4 = memd(r0++#8)
2865ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2866ced9941cSKrzysztof Parzyszek // .LBB0_2:
2867ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2868ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#4) = r5
2869ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#6) = r5.h
2870ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2871ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2872ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r2 = add(r2, #8)
2873ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#0) = r4
2874ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#2) = r4.h
2875ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2876ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2877ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r5:4 = memd(r0++#8)
2878ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }:endloop0
2879ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2880ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace llvm {
288182085927SEugene Zelenko 
2882ced9941cSKrzysztof Parzyszek   FunctionPass *createHexagonLoopRescheduling();
2883ced9941cSKrzysztof Parzyszek   void initializeHexagonLoopReschedulingPass(PassRegistry&);
288482085927SEugene Zelenko 
288582085927SEugene Zelenko } // end namespace llvm
2886ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2887ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
288882085927SEugene Zelenko 
2889ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class HexagonLoopRescheduling : public MachineFunctionPass {
2890ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
2891ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static char ID;
289282085927SEugene Zelenko 
2893e4fc6ee7SEugene Zelenko     HexagonLoopRescheduling() : MachineFunctionPass(ID) {
2894ced9941cSKrzysztof Parzyszek       initializeHexagonLoopReschedulingPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2895ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2896ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2897ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override;
2898ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2899ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
2900e4fc6ee7SEugene Zelenko     const HexagonInstrInfo *HII = nullptr;
2901e4fc6ee7SEugene Zelenko     const HexagonRegisterInfo *HRI = nullptr;
2902e4fc6ee7SEugene Zelenko     MachineRegisterInfo *MRI = nullptr;
2903e4fc6ee7SEugene Zelenko     BitTracker *BTP = nullptr;
2904ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2905ced9941cSKrzysztof Parzyszek     struct LoopCand {
2906ced9941cSKrzysztof Parzyszek       LoopCand(MachineBasicBlock *lb, MachineBasicBlock *pb,
2907ced9941cSKrzysztof Parzyszek             MachineBasicBlock *eb) : LB(lb), PB(pb), EB(eb) {}
2908e4fc6ee7SEugene Zelenko 
2909ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock *LB, *PB, *EB;
2910ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
2911e4fc6ee7SEugene Zelenko     using InstrList = std::vector<MachineInstr *>;
2912ced9941cSKrzysztof Parzyszek     struct InstrGroup {
2913ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef Inp, Out;
2914ced9941cSKrzysztof Parzyszek       InstrList Ins;
2915ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
2916ced9941cSKrzysztof Parzyszek     struct PhiInfo {
2917ced9941cSKrzysztof Parzyszek       PhiInfo(MachineInstr &P, MachineBasicBlock &B);
2918e4fc6ee7SEugene Zelenko 
2919ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned DefR;
292057c3ddddSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef LR, PR; // Loop Register, Preheader Register
292157c3ddddSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock *LB, *PB;     // Loop Block, Preheader Block
2922ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
2923ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2924ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static unsigned getDefReg(const MachineInstr *MI);
2925ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isConst(unsigned Reg) const;
2926ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isBitShuffle(const MachineInstr *MI, unsigned DefR) const;
2927ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isStoreInput(const MachineInstr *MI, unsigned DefR) const;
2928ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isShuffleOf(unsigned OutR, unsigned InpR) const;
2929ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isSameShuffle(unsigned OutR1, unsigned InpR1, unsigned OutR2,
2930ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned &InpR2) const;
2931ced9941cSKrzysztof Parzyszek     void moveGroup(InstrGroup &G, MachineBasicBlock &LB, MachineBasicBlock &PB,
2932ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineBasicBlock::iterator At, unsigned OldPhiR, unsigned NewPredR);
2933ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processLoop(LoopCand &C);
2934ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
293582085927SEugene Zelenko 
293682085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
2937ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2938ced9941cSKrzysztof Parzyszek char HexagonLoopRescheduling::ID = 0;
2939ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2940ced9941cSKrzysztof Parzyszek INITIALIZE_PASS(HexagonLoopRescheduling, "hexagon-loop-resched",
2941ced9941cSKrzysztof Parzyszek   "Hexagon Loop Rescheduling", false, false)
2942ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2943ced9941cSKrzysztof Parzyszek HexagonLoopRescheduling::PhiInfo::PhiInfo(MachineInstr &P,
2944ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock &B) {
2945ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DefR = HexagonLoopRescheduling::getDefReg(&P);
2946ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LB = &B;
2947ced9941cSKrzysztof Parzyszek   PB = nullptr;
2948ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 1, n = P.getNumOperands(); i < n; i += 2) {
2949ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const MachineOperand &OpB = P.getOperand(i+1);
2950ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (OpB.getMBB() == &B) {
2951ced9941cSKrzysztof Parzyszek       LR = P.getOperand(i);
2952ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2953ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2954ced9941cSKrzysztof Parzyszek     PB = OpB.getMBB();
2955ced9941cSKrzysztof Parzyszek     PR = P.getOperand(i);
2956ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2957ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2958ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2959ced9941cSKrzysztof Parzyszek unsigned HexagonLoopRescheduling::getDefReg(const MachineInstr *MI) {
2960ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
2961ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::getInstrDefs(*MI, Defs);
2962ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Defs.count() != 1)
2963ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return 0;
2964ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Defs.find_first();
2965ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2966ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2967ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isConst(unsigned Reg) const {
2968ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BTP->has(Reg))
2969ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2970ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &RC = BTP->lookup(Reg);
2971ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, w = RC.width(); i < w; ++i) {
2972ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V = RC[i];
2973ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!V.is(0) && !V.is(1))
2974ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2975ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2976ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2977ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2978ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2979ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isBitShuffle(const MachineInstr *MI,
2980ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned DefR) const {
2981ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2982ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
2983ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::COPY:
2984ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_lsr_i_r:
2985ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_asr_i_r:
2986ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_asl_i_r:
2987ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_lsr_i_p:
2988ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_asr_i_p:
2989ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_asl_i_p:
2990ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_insert:
2991ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_or:
2992ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_orp:
2993ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_and:
2994ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_andp:
2995ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combinew:
2996ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineri:
2997ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineir:
2998ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combineii:
2999ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineii:
3000ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combine_ll:
3001ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combine_lh:
3002ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combine_hl:
3003ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combine_hh:
3004ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
3005ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
3006ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
3007ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3008ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3009ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isStoreInput(const MachineInstr *MI,
3010ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned InpR) const {
3011ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, n = MI->getNumOperands(); i < n; ++i) {
3012ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const MachineOperand &Op = MI->getOperand(i);
3013ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op.isReg())
3014ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3015ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Op.getReg() == InpR)
3016ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return i == n-1;
3017ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
3018ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
3019ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3020ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3021ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isShuffleOf(unsigned OutR, unsigned InpR) const {
3022ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BTP->has(OutR) || !BTP->has(InpR))
3023ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
3024ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &OutC = BTP->lookup(OutR);
3025ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, w = OutC.width(); i < w; ++i) {
3026ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V = OutC[i];
3027ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V.Type != BitTracker::BitValue::Ref)
3028ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3029ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V.RefI.Reg != InpR)
3030ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
3031ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
3032ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
3033ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3034ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3035ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isSameShuffle(unsigned OutR1, unsigned InpR1,
3036ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned OutR2, unsigned &InpR2) const {
3037ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BTP->has(OutR1) || !BTP->has(InpR1) || !BTP->has(OutR2))
3038ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
3039ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &OutC1 = BTP->lookup(OutR1);
3040ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &OutC2 = BTP->lookup(OutR2);
3041ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned W = OutC1.width();
3042ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned MatchR = 0;
3043ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (W != OutC2.width())
3044ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
3045ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0; i < W; ++i) {
3046ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V1 = OutC1[i], &V2 = OutC2[i];
3047ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V1.Type != V2.Type || V1.Type == BitTracker::BitValue::One)
3048ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
3049ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V1.Type != BitTracker::BitValue::Ref)
3050ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3051ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V1.RefI.Pos != V2.RefI.Pos)
3052ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
3053ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V1.RefI.Reg != InpR1)
3054ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
3055ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V2.RefI.Reg == 0 || V2.RefI.Reg == OutR2)
3056ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
3057ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!MatchR)
3058ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MatchR = V2.RefI.Reg;
3059ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (V2.RefI.Reg != MatchR)
3060ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
3061ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
3062ced9941cSKrzysztof Parzyszek   InpR2 = MatchR;
3063ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
3064ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3065ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3066ced9941cSKrzysztof Parzyszek void HexagonLoopRescheduling::moveGroup(InstrGroup &G, MachineBasicBlock &LB,
3067ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock &PB, MachineBasicBlock::iterator At, unsigned OldPhiR,
3068ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewPredR) {
3069ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DenseMap<unsigned,unsigned> RegMap;
3070ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3071ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const TargetRegisterClass *PhiRC = MRI->getRegClass(NewPredR);
30720c476111SDaniel Sanders   Register PhiR = MRI->createVirtualRegister(PhiRC);
3073ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BuildMI(LB, At, At->getDebugLoc(), HII->get(TargetOpcode::PHI), PhiR)
3074ced9941cSKrzysztof Parzyszek     .addReg(NewPredR)
3075ced9941cSKrzysztof Parzyszek     .addMBB(&PB)
3076ced9941cSKrzysztof Parzyszek     .addReg(G.Inp.Reg)
3077ced9941cSKrzysztof Parzyszek     .addMBB(&LB);
3078ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegMap.insert(std::make_pair(G.Inp.Reg, PhiR));
3079ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3080ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = G.Ins.size(); i > 0; --i) {
3081ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const MachineInstr *SI = G.Ins[i-1];
3082ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned DR = getDefReg(SI);
3083ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(DR);
30840c476111SDaniel Sanders     Register NewDR = MRI->createVirtualRegister(RC);
3085ced9941cSKrzysztof Parzyszek     DebugLoc DL = SI->getDebugLoc();
3086ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3087ced9941cSKrzysztof Parzyszek     auto MIB = BuildMI(LB, At, DL, HII->get(SI->getOpcode()), NewDR);
3088ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned j = 0, m = SI->getNumOperands(); j < m; ++j) {
3089ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const MachineOperand &Op = SI->getOperand(j);
3090ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Op.isReg()) {
3091116bbab4SDiana Picus         MIB.add(Op);
3092ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
3093ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
3094ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Op.isUse())
3095ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
3096ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned UseR = RegMap[Op.getReg()];
3097ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MIB.addReg(UseR, 0, Op.getSubReg());
3098ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
3099ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegMap.insert(std::make_pair(DR, NewDR));
3100ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
3101ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3102ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::replaceReg(OldPhiR, RegMap[G.Out.Reg], *MRI);
3103ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3104ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3105ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::processLoop(LoopCand &C) {
3106d34e60caSNicola Zaghen   LLVM_DEBUG(dbgs() << "Processing loop in " << printMBBReference(*C.LB)
3107d34e60caSNicola Zaghen                     << "\n");
3108ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<PhiInfo> Phis;
3109ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &I : *C.LB) {
3110ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!I.isPHI())
3111ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
3112ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned PR = getDefReg(&I);
3113ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isConst(PR))
3114ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3115ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool BadUse = false, GoodUse = false;
3116ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto UI = MRI->use_begin(PR), UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
3117ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr *UseI = UI->getParent();
3118ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (UseI->getParent() != C.LB) {
3119ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BadUse = true;
3120ced9941cSKrzysztof Parzyszek         break;
3121ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
3122ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (isBitShuffle(UseI, PR) || isStoreInput(UseI, PR))
3123ced9941cSKrzysztof Parzyszek         GoodUse = true;
3124ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
3125ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (BadUse || !GoodUse)
3126ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3127ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3128ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Phis.push_back(PhiInfo(I, *C.LB));
3129ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
3130ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3131d34e60caSNicola Zaghen   LLVM_DEBUG({
3132ced9941cSKrzysztof Parzyszek     dbgs() << "Phis: {";
3133ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto &I : Phis) {
31349d419d3bSFrancis Visoiu Mistrih       dbgs() << ' ' << printReg(I.DefR, HRI) << "=phi("
31359d419d3bSFrancis Visoiu Mistrih              << printReg(I.PR.Reg, HRI, I.PR.Sub) << ":b" << I.PB->getNumber()
31369d419d3bSFrancis Visoiu Mistrih              << ',' << printReg(I.LR.Reg, HRI, I.LR.Sub) << ":b"
3137ced9941cSKrzysztof Parzyszek              << I.LB->getNumber() << ')';
3138ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
3139ced9941cSKrzysztof Parzyszek     dbgs() << " }\n";
3140ced9941cSKrzysztof Parzyszek   });
3141ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3142ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Phis.empty())
3143ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
3144ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3145ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
3146ced9941cSKrzysztof Parzyszek   InstrList ShufIns;
3147ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3148ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Go backwards in the block: for each bit shuffling instruction, check
3149ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // if that instruction could potentially be moved to the front of the loop:
3150ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // the output of the loop cannot be used in a non-shuffling instruction
3151ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // in this loop.
3152ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = C.LB->rbegin(), E = C.LB->rend(); I != E; ++I) {
3153ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (I->isTerminator())
3154ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3155ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (I->isPHI())
3156ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
3157ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3158ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet Defs;
3159ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrDefs(*I, Defs);
3160ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Defs.count() != 1)
3161ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3162ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned DefR = Defs.find_first();
31632bea69bfSDaniel Sanders     if (!Register::isVirtualRegister(DefR))
3164ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3165ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!isBitShuffle(&*I, DefR))
3166ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3167ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3168ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool BadUse = false;
3169ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto UI = MRI->use_begin(DefR), UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
3170ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr *UseI = UI->getParent();
3171ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (UseI->getParent() == C.LB) {
3172ced9941cSKrzysztof Parzyszek         if (UseI->isPHI()) {
3173ced9941cSKrzysztof Parzyszek           // If the use is in a phi node in this loop, then it should be
3174ced9941cSKrzysztof Parzyszek           // the value corresponding to the back edge.
3175ced9941cSKrzysztof Parzyszek           unsigned Idx = UI.getOperandNo();
3176ced9941cSKrzysztof Parzyszek           if (UseI->getOperand(Idx+1).getMBB() != C.LB)
3177ced9941cSKrzysztof Parzyszek             BadUse = true;
3178ced9941cSKrzysztof Parzyszek         } else {
31790d955d0bSDavid Majnemer           auto F = find(ShufIns, UseI);
3180ced9941cSKrzysztof Parzyszek           if (F == ShufIns.end())
3181ced9941cSKrzysztof Parzyszek             BadUse = true;
3182ced9941cSKrzysztof Parzyszek         }
3183ced9941cSKrzysztof Parzyszek       } else {
3184ced9941cSKrzysztof Parzyszek         // There is a use outside of the loop, but there is no epilog block
3185ced9941cSKrzysztof Parzyszek         // suitable for a copy-out.
3186ced9941cSKrzysztof Parzyszek         if (C.EB == nullptr)
3187ced9941cSKrzysztof Parzyszek           BadUse = true;
3188ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
3189ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (BadUse)
3190ced9941cSKrzysztof Parzyszek         break;
3191ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
3192ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3193ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (BadUse)
3194ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3195ced9941cSKrzysztof Parzyszek     ShufIns.push_back(&*I);
3196ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
3197ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3198ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Partition the list of shuffling instructions into instruction groups,
3199ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // where each group has to be moved as a whole (i.e. a group is a chain of
3200ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // dependent instructions). A group produces a single live output register,
3201ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // which is meant to be the input of the loop phi node (although this is
3202ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // not checked here yet). It also uses a single register as its input,
3203ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // which is some value produced in the loop body. After moving the group
3204ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // to the beginning of the loop, that input register would need to be
3205ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // the loop-carried register (through a phi node) instead of the (currently
3206ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // loop-carried) output register.
3207e4fc6ee7SEugene Zelenko   using InstrGroupList = std::vector<InstrGroup>;
3208ced9941cSKrzysztof Parzyszek   InstrGroupList Groups;
3209ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3210ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, n = ShufIns.size(); i < n; ++i) {
3211ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *SI = ShufIns[i];
3212ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (SI == nullptr)
3213ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3214ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3215ced9941cSKrzysztof Parzyszek     InstrGroup G;
3216ced9941cSKrzysztof Parzyszek     G.Ins.push_back(SI);
3217ced9941cSKrzysztof Parzyszek     G.Out.Reg = getDefReg(SI);
3218ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet Inputs;
3219ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrUses(*SI, Inputs);
3220ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3221ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned j = i+1; j < n; ++j) {
3222ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr *MI = ShufIns[j];
3223ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (MI == nullptr)
3224ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
3225ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegisterSet Defs;
3226ced9941cSKrzysztof Parzyszek       HBS::getInstrDefs(*MI, Defs);
3227ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // If this instruction does not define any pending inputs, skip it.
3228ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Defs.intersects(Inputs))
3229ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
3230ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // Otherwise, add it to the current group and remove the inputs that
3231ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // are defined by MI.
3232ced9941cSKrzysztof Parzyszek       G.Ins.push_back(MI);
3233ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Inputs.remove(Defs);
3234ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // Then add all registers used by MI.
3235ced9941cSKrzysztof Parzyszek       HBS::getInstrUses(*MI, Inputs);
3236ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ShufIns[j] = nullptr;
3237ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
3238ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3239ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Only add a group if it requires at most one register.
3240ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Inputs.count() > 1)
3241ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3242ced9941cSKrzysztof Parzyszek     auto LoopInpEq = [G] (const PhiInfo &P) -> bool {
3243ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return G.Out.Reg == P.LR.Reg;
3244ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
324582085927SEugene Zelenko     if (llvm::find_if(Phis, LoopInpEq) == Phis.end())
3246ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3247ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3248ced9941cSKrzysztof Parzyszek     G.Inp.Reg = Inputs.find_first();
3249ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Groups.push_back(G);
3250ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
3251ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3252d34e60caSNicola Zaghen   LLVM_DEBUG({
3253ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned i = 0, n = Groups.size(); i < n; ++i) {
3254ced9941cSKrzysztof Parzyszek       InstrGroup &G = Groups[i];
3255ced9941cSKrzysztof Parzyszek       dbgs() << "Group[" << i << "] inp: "
32569d419d3bSFrancis Visoiu Mistrih              << printReg(G.Inp.Reg, HRI, G.Inp.Sub)
32579d419d3bSFrancis Visoiu Mistrih              << "  out: " << printReg(G.Out.Reg, HRI, G.Out.Sub) << "\n";
3258ced9941cSKrzysztof Parzyszek       for (unsigned j = 0, m = G.Ins.size(); j < m; ++j)
3259ced9941cSKrzysztof Parzyszek         dbgs() << "  " << *G.Ins[j];
3260ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
3261ced9941cSKrzysztof Parzyszek   });
3262ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3263ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, n = Groups.size(); i < n; ++i) {
3264ced9941cSKrzysztof Parzyszek     InstrGroup &G = Groups[i];
3265ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!isShuffleOf(G.Out.Reg, G.Inp.Reg))
3266ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3267ced9941cSKrzysztof Parzyszek     auto LoopInpEq = [G] (const PhiInfo &P) -> bool {
3268ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return G.Out.Reg == P.LR.Reg;
3269ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
327082085927SEugene Zelenko     auto F = llvm::find_if(Phis, LoopInpEq);
3271ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (F == Phis.end())
3272ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
327357c3ddddSKrzysztof Parzyszek     unsigned PrehR = 0;
327457c3ddddSKrzysztof Parzyszek     if (!isSameShuffle(G.Out.Reg, G.Inp.Reg, F->PR.Reg, PrehR)) {
327557c3ddddSKrzysztof Parzyszek       const MachineInstr *DefPrehR = MRI->getVRegDef(F->PR.Reg);
327657c3ddddSKrzysztof Parzyszek       unsigned Opc = DefPrehR->getOpcode();
3277ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (Opc != Hexagon::A2_tfrsi && Opc != Hexagon::A2_tfrpi)
3278ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
327957c3ddddSKrzysztof Parzyszek       if (!DefPrehR->getOperand(1).isImm())
3280ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
328157c3ddddSKrzysztof Parzyszek       if (DefPrehR->getOperand(1).getImm() != 0)
3282ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
3283ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(G.Inp.Reg);
3284ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (RC != MRI->getRegClass(F->PR.Reg)) {
328557c3ddddSKrzysztof Parzyszek         PrehR = MRI->createVirtualRegister(RC);
3286ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned TfrI = (RC == &Hexagon::IntRegsRegClass) ? Hexagon::A2_tfrsi
3287ced9941cSKrzysztof Parzyszek                                                           : Hexagon::A2_tfrpi;
3288ced9941cSKrzysztof Parzyszek         auto T = C.PB->getFirstTerminator();
3289ced9941cSKrzysztof Parzyszek         DebugLoc DL = (T != C.PB->end()) ? T->getDebugLoc() : DebugLoc();
329057c3ddddSKrzysztof Parzyszek         BuildMI(*C.PB, T, DL, HII->get(TfrI), PrehR)
3291ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(0);
3292ced9941cSKrzysztof Parzyszek       } else {
329357c3ddddSKrzysztof Parzyszek         PrehR = F->PR.Reg;
3294ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
3295ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
329657c3ddddSKrzysztof Parzyszek     // isSameShuffle could match with PrehR being of a wider class than
329757c3ddddSKrzysztof Parzyszek     // G.Inp.Reg, for example if G shuffles the low 32 bits of its input,
329857c3ddddSKrzysztof Parzyszek     // it would match for the input being a 32-bit register, and PrehR
329957c3ddddSKrzysztof Parzyszek     // being a 64-bit register (where the low 32 bits match). This could
330057c3ddddSKrzysztof Parzyszek     // be handled, but for now skip these cases.
330157c3ddddSKrzysztof Parzyszek     if (MRI->getRegClass(PrehR) != MRI->getRegClass(G.Inp.Reg))
330257c3ddddSKrzysztof Parzyszek       continue;
330357c3ddddSKrzysztof Parzyszek     moveGroup(G, *F->LB, *F->PB, F->LB->getFirstNonPHI(), F->DefR, PrehR);
3304ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed = true;
3305ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
3306ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3307ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
3308ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3309ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3310ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
3311f1caa283SMatthias Braun   if (skipFunction(MF.getFunction()))
33125b444a21SAndrew Kaylor     return false;
33135b444a21SAndrew Kaylor 
3314ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto &HST = MF.getSubtarget<HexagonSubtarget>();
3315ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HII = HST.getInstrInfo();
3316ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HRI = HST.getRegisterInfo();
3317ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MRI = &MF.getRegInfo();
3318ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const HexagonEvaluator HE(*HRI, *MRI, *HII, MF);
3319ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker BT(HE, MF);
3320d34e60caSNicola Zaghen   LLVM_DEBUG(BT.trace(true));
3321ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.run();
3322ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BTP = &BT;
3323ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3324ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<LoopCand> Cand;
3325ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3326ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &B : MF) {
3327ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (B.pred_size() != 2 || B.succ_size() != 2)
3328ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3329ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineBasicBlock *PB = nullptr;
3330ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool IsLoop = false;
3331ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto PI = B.pred_begin(), PE = B.pred_end(); PI != PE; ++PI) {
3332ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (*PI != &B)
3333ced9941cSKrzysztof Parzyszek         PB = *PI;
3334ced9941cSKrzysztof Parzyszek       else
3335ced9941cSKrzysztof Parzyszek         IsLoop = true;
3336ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
3337ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!IsLoop)
3338ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3339ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3340ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineBasicBlock *EB = nullptr;
3341ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto SI = B.succ_begin(), SE = B.succ_end(); SI != SE; ++SI) {
3342ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (*SI == &B)
3343ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
3344ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // Set EP to the epilog block, if it has only 1 predecessor (i.e. the
3345ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // edge from B to EP is non-critical.
3346ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if ((*SI)->pred_size() == 1)
3347ced9941cSKrzysztof Parzyszek         EB = *SI;
3348ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
3349ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
3350ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3351ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Cand.push_back(LoopCand(&B, PB, EB));
3352ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
3353ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3354ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
3355ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &C : Cand)
3356ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed |= processLoop(C);
3357ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3358ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
3359ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3360ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3361ced9941cSKrzysztof Parzyszek //===----------------------------------------------------------------------===//
3362ced9941cSKrzysztof Parzyszek //                         Public Constructor Functions
3363ced9941cSKrzysztof Parzyszek //===----------------------------------------------------------------------===//
3364ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3365ced9941cSKrzysztof Parzyszek FunctionPass *llvm::createHexagonLoopRescheduling() {
3366ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return new HexagonLoopRescheduling();
3367ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3368ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3369ced9941cSKrzysztof Parzyszek FunctionPass *llvm::createHexagonBitSimplify() {
3370ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return new HexagonBitSimplify();
3371ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3372