1ced9941cSKrzysztof Parzyszek //===--- HexagonBitSimplify.cpp -------------------------------------------===//
2ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
3ced9941cSKrzysztof Parzyszek //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
5ced9941cSKrzysztof Parzyszek // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6ced9941cSKrzysztof Parzyszek // License. See LICENSE.TXT for details.
7ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
8ced9941cSKrzysztof Parzyszek //===----------------------------------------------------------------------===//
9ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
10ced9941cSKrzysztof Parzyszek #define DEBUG_TYPE "hexbit"
11ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
12b550cb17SMehdi Amini #include "HexagonBitTracker.h"
13b550cb17SMehdi Amini #include "HexagonTargetMachine.h"
1482085927SEugene Zelenko #include "llvm/ADT/BitVector.h"
1582085927SEugene Zelenko #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
1682085927SEugene Zelenko #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
1782085927SEugene Zelenko #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
1882085927SEugene Zelenko #include "llvm/ADT/StringRef.h"
1982085927SEugene Zelenko #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
20ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
2182085927SEugene Zelenko #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
22ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
2382085927SEugene Zelenko #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
24ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
2582085927SEugene Zelenko #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
26ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
27b550cb17SMehdi Amini #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
2882085927SEugene Zelenko #include "llvm/IR/DebugLoc.h"
2982085927SEugene Zelenko #include "llvm/MC/MCInstrDesc.h"
3082085927SEugene Zelenko #include "llvm/Pass.h"
31d391d6f1SKrzysztof Parzyszek #include "llvm/Support/CommandLine.h"
3282085927SEugene Zelenko #include "llvm/Support/Compiler.h"
33ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/Support/Debug.h"
3482085927SEugene Zelenko #include "llvm/Support/MathExtras.h"
35ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
3682085927SEugene Zelenko #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
3782085927SEugene Zelenko #include <algorithm>
3882085927SEugene Zelenko #include <cassert>
3982085927SEugene Zelenko #include <cstdint>
4082085927SEugene Zelenko #include <iterator>
4182085927SEugene Zelenko #include <limits>
4282085927SEugene Zelenko #include <utility>
4382085927SEugene Zelenko #include <vector>
44ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
45ced9941cSKrzysztof Parzyszek using namespace llvm;
46ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
47d391d6f1SKrzysztof Parzyszek static cl::opt<bool> PreserveTiedOps("hexbit-keep-tied", cl::Hidden,
48d391d6f1SKrzysztof Parzyszek   cl::init(true), cl::desc("Preserve subregisters in tied operands"));
49*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek static cl::opt<bool> GenExtract("hexbit-extract", cl::Hidden,
50*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   cl::init(true), cl::desc("Generate extract instructions"));
51*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
52*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek static cl::opt<unsigned> MaxExtract("hexbit-max-extract", cl::Hidden,
53*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   cl::init(UINT_MAX));
54*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek static unsigned CountExtract = 0;
55d391d6f1SKrzysztof Parzyszek 
56ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace llvm {
5782085927SEugene Zelenko 
58ced9941cSKrzysztof Parzyszek   void initializeHexagonBitSimplifyPass(PassRegistry& Registry);
59ced9941cSKrzysztof Parzyszek   FunctionPass *createHexagonBitSimplify();
6082085927SEugene Zelenko 
6182085927SEugene Zelenko } // end namespace llvm
62ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
63ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
6482085927SEugene Zelenko 
65ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Set of virtual registers, based on BitVector.
66ced9941cSKrzysztof Parzyszek   struct RegisterSet : private BitVector {
6782085927SEugene Zelenko     RegisterSet() = default;
68ced9941cSKrzysztof Parzyszek     explicit RegisterSet(unsigned s, bool t = false) : BitVector(s, t) {}
6982085927SEugene Zelenko     RegisterSet(const RegisterSet &RS) = default;
70ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
71ced9941cSKrzysztof Parzyszek     using BitVector::clear;
72ced9941cSKrzysztof Parzyszek     using BitVector::count;
73ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
74ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned find_first() const {
75ced9941cSKrzysztof Parzyszek       int First = BitVector::find_first();
76ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (First < 0)
77ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return 0;
78ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return x2v(First);
79ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
80ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
81ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned find_next(unsigned Prev) const {
82ced9941cSKrzysztof Parzyszek       int Next = BitVector::find_next(v2x(Prev));
83ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (Next < 0)
84ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return 0;
85ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return x2v(Next);
86ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
87ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
88ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet &insert(unsigned R) {
89ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
90ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ensure(Idx);
91ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return static_cast<RegisterSet&>(BitVector::set(Idx));
92ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
93ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet &remove(unsigned R) {
94ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
95ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (Idx >= size())
96ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return *this;
97ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return static_cast<RegisterSet&>(BitVector::reset(Idx));
98ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
99ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
100ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet &insert(const RegisterSet &Rs) {
101ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return static_cast<RegisterSet&>(BitVector::operator|=(Rs));
102ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
103ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet &remove(const RegisterSet &Rs) {
104ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return static_cast<RegisterSet&>(BitVector::reset(Rs));
105ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
106ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
107ced9941cSKrzysztof Parzyszek     reference operator[](unsigned R) {
108ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
109ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ensure(Idx);
110ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return BitVector::operator[](Idx);
111ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
112ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool operator[](unsigned R) const {
113ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
114ced9941cSKrzysztof Parzyszek       assert(Idx < size());
115ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return BitVector::operator[](Idx);
116ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
117ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool has(unsigned R) const {
118ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
119ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (Idx >= size())
120ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return false;
121ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return BitVector::test(Idx);
122ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
123ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
124ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool empty() const {
125ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return !BitVector::any();
126ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
127ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool includes(const RegisterSet &Rs) const {
128ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // A.BitVector::test(B)  <=>  A-B != {}
129ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return !Rs.BitVector::test(*this);
130ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
131ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool intersects(const RegisterSet &Rs) const {
132ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return BitVector::anyCommon(Rs);
133ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
134ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
135ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
136ced9941cSKrzysztof Parzyszek     void ensure(unsigned Idx) {
137ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (size() <= Idx)
138ced9941cSKrzysztof Parzyszek         resize(std::max(Idx+1, 32U));
139ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
14082085927SEugene Zelenko 
141ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static inline unsigned v2x(unsigned v) {
142ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return TargetRegisterInfo::virtReg2Index(v);
143ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
14482085927SEugene Zelenko 
145ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static inline unsigned x2v(unsigned x) {
146ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return TargetRegisterInfo::index2VirtReg(x);
147ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
148ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
149ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
150ced9941cSKrzysztof Parzyszek   struct PrintRegSet {
151ced9941cSKrzysztof Parzyszek     PrintRegSet(const RegisterSet &S, const TargetRegisterInfo *RI)
152ced9941cSKrzysztof Parzyszek       : RS(S), TRI(RI) {}
15382085927SEugene Zelenko 
154ced9941cSKrzysztof Parzyszek     friend raw_ostream &operator<< (raw_ostream &OS,
155ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const PrintRegSet &P);
15682085927SEugene Zelenko 
157ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
158ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const RegisterSet &RS;
159ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterInfo *TRI;
160ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
161ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
162ced9941cSKrzysztof Parzyszek   raw_ostream &operator<< (raw_ostream &OS, const PrintRegSet &P)
163ced9941cSKrzysztof Parzyszek     LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED;
164ced9941cSKrzysztof Parzyszek   raw_ostream &operator<< (raw_ostream &OS, const PrintRegSet &P) {
165ced9941cSKrzysztof Parzyszek     OS << '{';
166ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned R = P.RS.find_first(); R; R = P.RS.find_next(R))
167ced9941cSKrzysztof Parzyszek       OS << ' ' << PrintReg(R, P.TRI);
168ced9941cSKrzysztof Parzyszek     OS << " }";
169ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return OS;
170ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
171ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
172ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class Transformation;
173ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
174ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class HexagonBitSimplify : public MachineFunctionPass {
175ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
176ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static char ID;
17782085927SEugene Zelenko 
17882085927SEugene Zelenko     HexagonBitSimplify() : MachineFunctionPass(ID), MDT(nullptr) {
179ced9941cSKrzysztof Parzyszek       initializeHexagonBitSimplifyPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
180ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
18182085927SEugene Zelenko 
18282085927SEugene Zelenko     StringRef getPassName() const override {
183ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return "Hexagon bit simplification";
184ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
18582085927SEugene Zelenko 
18682085927SEugene Zelenko     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
187ced9941cSKrzysztof Parzyszek       AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
188ced9941cSKrzysztof Parzyszek       AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
189ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
190ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
19182085927SEugene Zelenko 
19282085927SEugene Zelenko     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override;
193ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
194ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static void getInstrDefs(const MachineInstr &MI, RegisterSet &Defs);
195ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static void getInstrUses(const MachineInstr &MI, RegisterSet &Uses);
196ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool isEqual(const BitTracker::RegisterCell &RC1, uint16_t B1,
197ced9941cSKrzysztof Parzyszek         const BitTracker::RegisterCell &RC2, uint16_t B2, uint16_t W);
198ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool isZero(const BitTracker::RegisterCell &RC, uint16_t B,
199ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t W);
200ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool getConst(const BitTracker::RegisterCell &RC, uint16_t B,
201ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t W, uint64_t &U);
202ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool replaceReg(unsigned OldR, unsigned NewR,
203ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineRegisterInfo &MRI);
204ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool getSubregMask(const BitTracker::RegisterRef &RR,
205ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned &Begin, unsigned &Width, MachineRegisterInfo &MRI);
206ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool replaceRegWithSub(unsigned OldR, unsigned NewR,
207ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned NewSR, MachineRegisterInfo &MRI);
208ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool replaceSubWithSub(unsigned OldR, unsigned OldSR,
209ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned NewR, unsigned NewSR, MachineRegisterInfo &MRI);
210ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool parseRegSequence(const MachineInstr &I,
211a540997cSKrzysztof Parzyszek         BitTracker::RegisterRef &SL, BitTracker::RegisterRef &SH,
212a540997cSKrzysztof Parzyszek         const MachineRegisterInfo &MRI);
213ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
214ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool getUsedBitsInStore(unsigned Opc, BitVector &Bits,
215ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t Begin);
216ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool getUsedBits(unsigned Opc, unsigned OpN, BitVector &Bits,
217ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t Begin, const HexagonInstrInfo &HII);
218ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
219ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static const TargetRegisterClass *getFinalVRegClass(
220ced9941cSKrzysztof Parzyszek         const BitTracker::RegisterRef &RR, MachineRegisterInfo &MRI);
221ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool isTransparentCopy(const BitTracker::RegisterRef &RD,
222ced9941cSKrzysztof Parzyszek         const BitTracker::RegisterRef &RS, MachineRegisterInfo &MRI);
223ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
224ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
225ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineDominatorTree *MDT;
226ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
227ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool visitBlock(MachineBasicBlock &B, Transformation &T, RegisterSet &AVs);
228d391d6f1SKrzysztof Parzyszek     static bool hasTiedUse(unsigned Reg, MachineRegisterInfo &MRI,
229d391d6f1SKrzysztof Parzyszek         unsigned NewSub = Hexagon::NoSubRegister);
230ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
231ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
232ced9941cSKrzysztof Parzyszek   char HexagonBitSimplify::ID = 0;
233ced9941cSKrzysztof Parzyszek   typedef HexagonBitSimplify HBS;
234ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
235ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // The purpose of this class is to provide a common facility to traverse
236ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // the function top-down or bottom-up via the dominator tree, and keep
237ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // track of the available registers.
238ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class Transformation {
239ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
240ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool TopDown;
24182085927SEugene Zelenko 
242ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Transformation(bool TD) : TopDown(TD) {}
24382085927SEugene Zelenko     virtual ~Transformation() = default;
24482085927SEugene Zelenko 
245ced9941cSKrzysztof Parzyszek     virtual bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) = 0;
246ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
24782085927SEugene Zelenko 
24882085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
249ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
250ced9941cSKrzysztof Parzyszek INITIALIZE_PASS_BEGIN(HexagonBitSimplify, "hexbit",
251ced9941cSKrzysztof Parzyszek       "Hexagon bit simplification", false, false)
252ced9941cSKrzysztof Parzyszek INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineDominatorTree)
253ced9941cSKrzysztof Parzyszek INITIALIZE_PASS_END(HexagonBitSimplify, "hexbit",
254ced9941cSKrzysztof Parzyszek       "Hexagon bit simplification", false, false)
255ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
256ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::visitBlock(MachineBasicBlock &B, Transformation &T,
257ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegisterSet &AVs) {
258ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
259ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
260ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (T.TopDown)
261ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed = T.processBlock(B, AVs);
262ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
263ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
264ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &I : B)
265ced9941cSKrzysztof Parzyszek     getInstrDefs(I, Defs);
266ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet NewAVs = AVs;
267ced9941cSKrzysztof Parzyszek   NewAVs.insert(Defs);
268ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
26973ad5cb9SDaniel Berlin   for (auto *DTN : children<MachineDomTreeNode*>(MDT->getNode(&B)))
27058a6e573SDaniel Berlin     Changed |= visitBlock(*(DTN->getBlock()), T, NewAVs);
27158a6e573SDaniel Berlin 
272ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!T.TopDown)
273ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed |= T.processBlock(B, AVs);
274ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
275ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
276ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
277ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
278ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
279ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Utility functions:
280ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
281ced9941cSKrzysztof Parzyszek void HexagonBitSimplify::getInstrDefs(const MachineInstr &MI,
282ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegisterSet &Defs) {
283ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &Op : MI.operands()) {
284ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op.isReg() || !Op.isDef())
285ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
286ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned R = Op.getReg();
287ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(R))
288ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
289ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Defs.insert(R);
290ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
291ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
292ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
293ced9941cSKrzysztof Parzyszek void HexagonBitSimplify::getInstrUses(const MachineInstr &MI,
294ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegisterSet &Uses) {
295ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &Op : MI.operands()) {
296ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op.isReg() || !Op.isUse())
297ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
298ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned R = Op.getReg();
299ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(R))
300ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
301ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Uses.insert(R);
302ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
303ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
304ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
305ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if all the bits in range [B, E) in both cells are equal.
306ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::isEqual(const BitTracker::RegisterCell &RC1,
307ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t B1, const BitTracker::RegisterCell &RC2, uint16_t B2,
308ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t W) {
309ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (uint16_t i = 0; i < W; ++i) {
310ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // If RC1[i] is "bottom", it cannot be proven equal to RC2[i].
311ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RC1[B1+i].Type == BitTracker::BitValue::Ref && RC1[B1+i].RefI.Reg == 0)
312ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
313ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Same for RC2[i].
314ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RC2[B2+i].Type == BitTracker::BitValue::Ref && RC2[B2+i].RefI.Reg == 0)
315ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
316ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RC1[B1+i] != RC2[B2+i])
317ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
318ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
319ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
320ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
321ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
322ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::isZero(const BitTracker::RegisterCell &RC,
323ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t B, uint16_t W) {
324ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(B < RC.width() && B+W <= RC.width());
325ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (uint16_t i = B; i < B+W; ++i)
326ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!RC[i].is(0))
327ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
328ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
329ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
330ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
331ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::getConst(const BitTracker::RegisterCell &RC,
332ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t B, uint16_t W, uint64_t &U) {
333ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(B < RC.width() && B+W <= RC.width());
334ced9941cSKrzysztof Parzyszek   int64_t T = 0;
335ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (uint16_t i = B+W; i > B; --i) {
336ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &BV = RC[i-1];
337ced9941cSKrzysztof Parzyszek     T <<= 1;
338ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (BV.is(1))
339ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T |= 1;
340ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (!BV.is(0))
341ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
342ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
343ced9941cSKrzysztof Parzyszek   U = T;
344ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
345ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
346ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
347ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::replaceReg(unsigned OldR, unsigned NewR,
348ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineRegisterInfo &MRI) {
349ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(OldR) ||
350ced9941cSKrzysztof Parzyszek       !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(NewR))
351ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
352ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto Begin = MRI.use_begin(OldR), End = MRI.use_end();
353ced9941cSKrzysztof Parzyszek   decltype(End) NextI;
354ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = Begin; I != End; I = NextI) {
355ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
356ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setReg(NewR);
357ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
358ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Begin != End;
359ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
360ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
361ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::replaceRegWithSub(unsigned OldR, unsigned NewR,
362ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewSR, MachineRegisterInfo &MRI) {
363ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(OldR) ||
364ced9941cSKrzysztof Parzyszek       !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(NewR))
365ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
366d391d6f1SKrzysztof Parzyszek   if (hasTiedUse(OldR, MRI, NewSR))
367d391d6f1SKrzysztof Parzyszek     return false;
368ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto Begin = MRI.use_begin(OldR), End = MRI.use_end();
369ced9941cSKrzysztof Parzyszek   decltype(End) NextI;
370ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = Begin; I != End; I = NextI) {
371ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
372ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setReg(NewR);
373ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setSubReg(NewSR);
374ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
375ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Begin != End;
376ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
377ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
378ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::replaceSubWithSub(unsigned OldR, unsigned OldSR,
379ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewR, unsigned NewSR, MachineRegisterInfo &MRI) {
380ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(OldR) ||
381ced9941cSKrzysztof Parzyszek       !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(NewR))
382ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
383d391d6f1SKrzysztof Parzyszek   if (OldSR != NewSR && hasTiedUse(OldR, MRI, NewSR))
384d391d6f1SKrzysztof Parzyszek     return false;
385ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto Begin = MRI.use_begin(OldR), End = MRI.use_end();
386ced9941cSKrzysztof Parzyszek   decltype(End) NextI;
387ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = Begin; I != End; I = NextI) {
388ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
389ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (I->getSubReg() != OldSR)
390ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
391ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setReg(NewR);
392ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setSubReg(NewSR);
393ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
394ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Begin != End;
395ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
396ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
397ced9941cSKrzysztof Parzyszek // For a register ref (pair Reg:Sub), set Begin to the position of the LSB
398ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of Sub in Reg, and set Width to the size of Sub in bits. Return true,
399ced9941cSKrzysztof Parzyszek // if this succeeded, otherwise return false.
400ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::getSubregMask(const BitTracker::RegisterRef &RR,
401ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned &Begin, unsigned &Width, MachineRegisterInfo &MRI) {
402ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const TargetRegisterClass *RC = MRI.getRegClass(RR.Reg);
403ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RR.Sub == 0) {
404ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Begin = 0;
40523ee12e1SKrzysztof Parzyszek     Width = RC->getSize()*8;
406ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
407ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
40823ee12e1SKrzysztof Parzyszek 
40923ee12e1SKrzysztof Parzyszek   Begin = 0;
41023ee12e1SKrzysztof Parzyszek 
41123ee12e1SKrzysztof Parzyszek   switch (RC->getID()) {
41223ee12e1SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::DoubleRegsRegClassID:
41323ee12e1SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::VecDblRegsRegClassID:
41423ee12e1SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::VecDblRegs128BRegClassID:
41523ee12e1SKrzysztof Parzyszek       Width = RC->getSize()*8 / 2;
416a540997cSKrzysztof Parzyszek       if (RR.Sub == Hexagon::isub_hi || RR.Sub == Hexagon::vsub_hi)
41723ee12e1SKrzysztof Parzyszek         Begin = Width;
41823ee12e1SKrzysztof Parzyszek       break;
41923ee12e1SKrzysztof Parzyszek     default:
420ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
421ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
42223ee12e1SKrzysztof Parzyszek   return true;
42323ee12e1SKrzysztof Parzyszek }
424ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
425ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
426ced9941cSKrzysztof Parzyszek // For a REG_SEQUENCE, set SL to the low subregister and SH to the high
427ced9941cSKrzysztof Parzyszek // subregister.
428ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::parseRegSequence(const MachineInstr &I,
429a540997cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef &SL, BitTracker::RegisterRef &SH,
430a540997cSKrzysztof Parzyszek       const MachineRegisterInfo &MRI) {
431ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::REG_SEQUENCE);
432ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Sub1 = I.getOperand(2).getImm(), Sub2 = I.getOperand(4).getImm();
433a540997cSKrzysztof Parzyszek   auto *DstRC = MRI.getRegClass(I.getOperand(0).getReg());
434a540997cSKrzysztof Parzyszek   auto &HRI = static_cast<const HexagonRegisterInfo&>(
435a540997cSKrzysztof Parzyszek                   *MRI.getTargetRegisterInfo());
436a540997cSKrzysztof Parzyszek   unsigned SubLo = HRI.getHexagonSubRegIndex(DstRC, Hexagon::ps_sub_lo);
437a540997cSKrzysztof Parzyszek   unsigned SubHi = HRI.getHexagonSubRegIndex(DstRC, Hexagon::ps_sub_hi);
438a540997cSKrzysztof Parzyszek   assert((Sub1 == SubLo && Sub2 == SubHi) || (Sub1 == SubHi && Sub2 == SubLo));
439a540997cSKrzysztof Parzyszek   if (Sub1 == SubLo && Sub2 == SubHi) {
440ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SL = I.getOperand(1);
441ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SH = I.getOperand(3);
442ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
443ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
444a540997cSKrzysztof Parzyszek   if (Sub1 == SubHi && Sub2 == SubLo) {
445ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SH = I.getOperand(1);
446ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SL = I.getOperand(3);
447ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
448ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
449ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
450ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
451ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
452ced9941cSKrzysztof Parzyszek // All stores (except 64-bit stores) take a 32-bit register as the source
453ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of the value to be stored. If the instruction stores into a location
454ced9941cSKrzysztof Parzyszek // that is shorter than 32 bits, some bits of the source register are not
455ced9941cSKrzysztof Parzyszek // used. For each store instruction, calculate the set of used bits in
456ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the source register, and set appropriate bits in Bits. Return true if
457ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the bits are calculated, false otherwise.
458ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::getUsedBitsInStore(unsigned Opc, BitVector &Bits,
459ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t Begin) {
460ced9941cSKrzysztof Parzyszek   using namespace Hexagon;
461ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
462ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
463ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Store byte
464ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_io:           // memb(Rs32+#s11:0)=Rt32
465ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_io:        // memb(Rs32+#s11:0)=Nt8.new
466ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbt_io:         // if (Pv4) memb(Rs32+#u6:0)=Rt32
467ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbf_io:         // if (!Pv4) memb(Rs32+#u6:0)=Rt32
468ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbtnew_io:      // if (Pv4.new) memb(Rs32+#u6:0)=Rt32
469ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbfnew_io:      // if (!Pv4.new) memb(Rs32+#u6:0)=Rt32
470ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewt_io:      // if (Pv4) memb(Rs32+#u6:0)=Nt8.new
471ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewf_io:      // if (!Pv4) memb(Rs32+#u6:0)=Nt8.new
472ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewtnew_io:   // if (Pv4.new) memb(Rs32+#u6:0)=Nt8.new
473ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewfnew_io:   // if (!Pv4.new) memb(Rs32+#u6:0)=Nt8.new
474ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pi:           // memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
475ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pi:        // memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
476ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbt_pi:         // if (Pv4) memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
477ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbf_pi:         // if (!Pv4) memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
478ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbtnew_pi:      // if (Pv4.new) memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
479ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbfnew_pi:      // if (!Pv4.new) memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
480ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewt_pi:      // if (Pv4) memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
481ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewf_pi:      // if (!Pv4) memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
482ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewtnew_pi:   // if (Pv4.new) memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
483ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewfnew_pi:   // if (!Pv4.new) memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
484ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerb_ap:           // memb(Re32=#U6)=Rt32
485ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerbnew_ap:        // memb(Re32=#U6)=Nt8.new
486ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pr:           // memb(Rx32++Mu2)=Rt32
487ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pr:        // memb(Rx32++Mu2)=Nt8.new
488ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerb_ur:           // memb(Ru32<<#u2+#U6)=Rt32
489ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerbnew_ur:        // memb(Ru32<<#u2+#U6)=Nt8.new
490ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pbr:          // memb(Rx32++Mu2:brev)=Rt32
491ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pbr:       // memb(Rx32++Mu2:brev)=Nt8.new
492ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pci:          // memb(Rx32++#s4:0:circ(Mu2))=Rt32
493ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pci:       // memb(Rx32++#s4:0:circ(Mu2))=Nt8.new
494ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pcr:          // memb(Rx32++I:circ(Mu2))=Rt32
495ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pcr:       // memb(Rx32++I:circ(Mu2))=Nt8.new
496ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerb_rr:           // memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
497ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerbnew_rr:        // memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
498ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbt_rr:         // if (Pv4) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
499ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbf_rr:         // if (!Pv4) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
500ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbtnew_rr:      // if (Pv4.new) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
501ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbfnew_rr:      // if (!Pv4.new) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
502ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewt_rr:      // if (Pv4) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
503ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewf_rr:      // if (!Pv4) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
504ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewtnew_rr:   // if (Pv4.new) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
505ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewfnew_rr:   // if (!Pv4.new) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
506ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbgp:            // memb(gp+#u16:0)=Rt32
507ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnewgp:         // memb(gp+#u16:0)=Nt8.new
508ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbt_abs:        // if (Pv4) memb(#u6)=Rt32
509ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbf_abs:        // if (!Pv4) memb(#u6)=Rt32
510ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbtnew_abs:     // if (Pv4.new) memb(#u6)=Rt32
511ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbfnew_abs:     // if (!Pv4.new) memb(#u6)=Rt32
512ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewt_abs:     // if (Pv4) memb(#u6)=Nt8.new
513ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewf_abs:     // if (!Pv4) memb(#u6)=Nt8.new
514ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewtnew_abs:  // if (Pv4.new) memb(#u6)=Nt8.new
515ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewfnew_abs:  // if (!Pv4.new) memb(#u6)=Nt8.new
516ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Bits.set(Begin, Begin+8);
517ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
518ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
519ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Store low half
520ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_io:           // memh(Rs32+#s11:1)=Rt32
521ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_io:        // memh(Rs32+#s11:1)=Nt8.new
522ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerht_io:         // if (Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Rt32
523ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhf_io:         // if (!Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Rt32
524ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhtnew_io:      // if (Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Rt32
525ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhfnew_io:      // if (!Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Rt32
526ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewt_io:      // if (Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Nt8.new
527ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewf_io:      // if (!Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Nt8.new
528ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewtnew_io:   // if (Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Nt8.new
529ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewfnew_io:   // if (!Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Nt8.new
530ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pi:           // memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
531ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pi:        // memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
532ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerht_pi:         // if (Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
533ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhf_pi:         // if (!Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
534ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhtnew_pi:      // if (Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
535ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhfnew_pi:      // if (!Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
536ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewt_pi:      // if (Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
537ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewf_pi:      // if (!Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
538ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewtnew_pi:   // if (Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
539ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewfnew_pi:   // if (!Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
540ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerh_ap:           // memh(Re32=#U6)=Rt32
541ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerhnew_ap:        // memh(Re32=#U6)=Nt8.new
542ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pr:           // memh(Rx32++Mu2)=Rt32
543ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pr:        // memh(Rx32++Mu2)=Nt8.new
544ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerh_ur:           // memh(Ru32<<#u2+#U6)=Rt32
545ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerhnew_ur:        // memh(Ru32<<#u2+#U6)=Nt8.new
546ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pbr:          // memh(Rx32++Mu2:brev)=Rt32
547ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pbr:       // memh(Rx32++Mu2:brev)=Nt8.new
548ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pci:          // memh(Rx32++#s4:1:circ(Mu2))=Rt32
549ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pci:       // memh(Rx32++#s4:1:circ(Mu2))=Nt8.new
550ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pcr:          // memh(Rx32++I:circ(Mu2))=Rt32
551ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pcr:       // memh(Rx32++I:circ(Mu2))=Nt8.new
552ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerh_rr:           // memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
553ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerht_rr:         // if (Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
554ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhf_rr:         // if (!Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
555ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhtnew_rr:      // if (Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
556ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhfnew_rr:      // if (!Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
557ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerhnew_rr:        // memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
558ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewt_rr:      // if (Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
559ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewf_rr:      // if (!Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
560ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewtnew_rr:   // if (Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
561ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewfnew_rr:   // if (!Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
562ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhgp:            // memh(gp+#u16:1)=Rt32
563ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnewgp:         // memh(gp+#u16:1)=Nt8.new
564ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerht_abs:        // if (Pv4) memh(#u6)=Rt32
565ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhf_abs:        // if (!Pv4) memh(#u6)=Rt32
566ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhtnew_abs:     // if (Pv4.new) memh(#u6)=Rt32
567ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhfnew_abs:     // if (!Pv4.new) memh(#u6)=Rt32
568ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewt_abs:     // if (Pv4) memh(#u6)=Nt8.new
569ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewf_abs:     // if (!Pv4) memh(#u6)=Nt8.new
570ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewtnew_abs:  // if (Pv4.new) memh(#u6)=Nt8.new
571ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewfnew_abs:  // if (!Pv4.new) memh(#u6)=Nt8.new
572ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Bits.set(Begin, Begin+16);
573ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
574ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
575ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Store high half
576ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_io:           // memh(Rs32+#s11:1)=Rt.H32
577ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerft_io:         // if (Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Rt.H32
578ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerff_io:         // if (!Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Rt.H32
579ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerftnew_io:      // if (Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Rt.H32
580ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerffnew_io:      // if (!Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Rt.H32
581ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pi:           // memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
582ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerft_pi:         // if (Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
583ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerff_pi:         // if (!Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
584ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerftnew_pi:      // if (Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
585ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerffnew_pi:      // if (!Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
586ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerf_ap:           // memh(Re32=#U6)=Rt.H32
587ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pr:           // memh(Rx32++Mu2)=Rt.H32
588ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerf_ur:           // memh(Ru32<<#u2+#U6)=Rt.H32
589ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pbr:          // memh(Rx32++Mu2:brev)=Rt.H32
590ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pci:          // memh(Rx32++#s4:1:circ(Mu2))=Rt.H32
591ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pcr:          // memh(Rx32++I:circ(Mu2))=Rt.H32
592ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerf_rr:           // memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
593ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerft_rr:         // if (Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
594ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerff_rr:         // if (!Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
595ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerftnew_rr:      // if (Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
596ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerffnew_rr:      // if (!Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
597ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerfgp:            // memh(gp+#u16:1)=Rt.H32
598ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerft_abs:        // if (Pv4) memh(#u6)=Rt.H32
599ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerff_abs:        // if (!Pv4) memh(#u6)=Rt.H32
600ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerftnew_abs:     // if (Pv4.new) memh(#u6)=Rt.H32
601ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerffnew_abs:     // if (!Pv4.new) memh(#u6)=Rt.H32
602ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Bits.set(Begin+16, Begin+32);
603ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
604ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
605ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
606ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
607ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
608ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
609ced9941cSKrzysztof Parzyszek // For an instruction with opcode Opc, calculate the set of bits that it
610ced9941cSKrzysztof Parzyszek // uses in a register in operand OpN. This only calculates the set of used
611ced9941cSKrzysztof Parzyszek // bits for cases where it does not depend on any operands (as is the case
612ced9941cSKrzysztof Parzyszek // in shifts, for example). For concrete instructions from a program, the
613ced9941cSKrzysztof Parzyszek // operand may be a subregister of a larger register, while Bits would
614ced9941cSKrzysztof Parzyszek // correspond to the larger register in its entirety. Because of that,
615ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the parameter Begin can be used to indicate which bit of Bits should be
616ced9941cSKrzysztof Parzyszek // considered the LSB of of the operand.
617ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::getUsedBits(unsigned Opc, unsigned OpN,
618ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitVector &Bits, uint16_t Begin, const HexagonInstrInfo &HII) {
619ced9941cSKrzysztof Parzyszek   using namespace Hexagon;
620ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
621ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const MCInstrDesc &D = HII.get(Opc);
622ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (D.mayStore()) {
623ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (OpN == D.getNumOperands()-1)
624ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return getUsedBitsInStore(Opc, Bits, Begin);
625ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
626ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
627ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
628ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
629ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // One register source. Used bits: R1[0-7].
630ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_sxtb:
631ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_zxtb:
632ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbeqi:
633ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbgti:
634ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbgtui:
635ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
636ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+8);
637ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
638ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
639ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
640ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
641ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // One register source. Used bits: R1[0-15].
642ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_aslh:
643ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_sxth:
644ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_zxth:
645ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpheqi:
646ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmphgti:
647ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmphgtui:
648ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
649ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+16);
650ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
651ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
652ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
653ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
654ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // One register source. Used bits: R1[16-31].
655ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_asrh:
656ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
657ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin+16, Begin+32);
658ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
659ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
660ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
661ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
662ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources. Used bits: R1[0-7], R2[0-7].
663ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbeq:
664ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbgt:
665ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbgtu:
666ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
667ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+8);
668ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
669ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
670ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
671ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
672ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources. Used bits: R1[0-15], R2[0-15].
673ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpheq:
674ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmphgt:
675ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmphgtu:
676ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_ll:
677ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_sat_ll:
678ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_l16_ll:
679ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_l16_sat_ll:
680ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_combine_ll:
681ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_ll:
682ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_sat_ll:
683ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_l16_ll:
684ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_l16_sat_ll:
685ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_ll_s0:
686ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_ll_s1:
687ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_ll_s0:
688ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_ll_s1:
689ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_ll_s0:
690ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_ll_s1:
691ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_ll_s0:
692ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_ll_s1:
693ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_ll_s0:
694ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_ll_s1:
695ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_ll_s0:
696ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_ll_s1:
697ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_ll_s0:
698ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_ll_s1:
699ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_ll_s0:
700ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_ll_s1:
701ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_ll_s0:
702ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_ll_s1:
703ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_ll_s0:
704ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_ll_s1:
705ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_ll_s0:
706ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_ll_s1:
707ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_ll_s0:
708ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_ll_s1:
709ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_ll_s0:
710ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_ll_s1:
711ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_ll_s0:
712ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_ll_s1:
713ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_ll_s0:
714ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_ll_s1:
715ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_ll_s0:
716ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_ll_s1:
717ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_ll_s0:
718ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_ll_s1:
719ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_ll_s0:
720ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_ll_s1:
721ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1 || OpN == 2) {
722ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+16);
723ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
724ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
725ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
726ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
727ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources. Used bits: R1[0-15], R2[16-31].
728ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_lh:
729ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_sat_lh:
730ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_combine_lh:
731ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_lh:
732ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_sat_lh:
733ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_lh_s0:
734ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_lh_s1:
735ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_lh_s0:
736ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_lh_s1:
737ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_lh_s0:
738ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_lh_s1:
739ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_lh_s0:
740ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_lh_s1:
741ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_lh_s0:
742ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_lh_s1:
743ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_lh_s0:
744ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_lh_s1:
745ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_lh_s0:
746ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_lh_s1:
747ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_lh_s0:
748ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_lh_s1:
749ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_lh_s0:
750ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_lh_s1:
751ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_lh_s0:
752ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_lh_s1:
753ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_lh_s0:
754ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_lh_s1:
755ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_lh_s0:
756ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_lh_s1:
757ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_lh_s0:
758ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_lh_s1:
759ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_lh_s0:
760ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_lh_s1:
761ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_lh_s0:
762ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_lh_s1:
763ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_lh_s0:
764ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_lh_s1:
765ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_lh_s0:
766ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_lh_s1:
767ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_lh_s0:
768ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_lh_s1:
769ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // These four are actually LH.
770ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_l16_hl:
771ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_l16_sat_hl:
772ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_l16_hl:
773ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_l16_sat_hl:
774ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
775ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+16);
776ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
777ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
778ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 2) {
779ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin+16, Begin+32);
780ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
781ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
782ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
783ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
784ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources, used bits: R1[16-31], R2[0-15].
785ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_hl:
786ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_sat_hl:
787ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_combine_hl:
788ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_hl:
789ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_sat_hl:
790ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_hl_s0:
791ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_hl_s1:
792ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_hl_s0:
793ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_hl_s1:
794ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_hl_s0:
795ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_hl_s1:
796ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_hl_s0:
797ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_hl_s1:
798ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_hl_s0:
799ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_hl_s1:
800ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_hl_s0:
801ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_hl_s1:
802ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_hl_s0:
803ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_hl_s1:
804ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_hl_s0:
805ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_hl_s1:
806ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_hl_s0:
807ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_hl_s1:
808ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_hl_s0:
809ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_hl_s1:
810ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_hl_s0:
811ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_hl_s1:
812ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_hl_s0:
813ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_hl_s1:
814ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_hl_s0:
815ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_hl_s1:
816ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_hl_s0:
817ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_hl_s1:
818ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_hl_s0:
819ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_hl_s1:
820ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_hl_s0:
821ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_hl_s1:
822ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_hl_s0:
823ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_hl_s1:
824ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_hl_s0:
825ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_hl_s1:
826ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
827ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin+16, Begin+32);
828ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
829ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
830ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 2) {
831ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+16);
832ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
833ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
834ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
835ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
836ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources, used bits: R1[16-31], R2[16-31].
837ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_hh:
838ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_sat_hh:
839ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_combine_hh:
840ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_hh:
841ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_sat_hh:
842ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_hh_s0:
843ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_hh_s1:
844ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_hh_s0:
845ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_hh_s1:
846ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_hh_s0:
847ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_hh_s1:
848ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_hh_s0:
849ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_hh_s1:
850ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_hh_s0:
851ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_hh_s1:
852ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_hh_s0:
853ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_hh_s1:
854ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_hh_s0:
855ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_hh_s1:
856ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_hh_s0:
857ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_hh_s1:
858ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_hh_s0:
859ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_hh_s1:
860ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_hh_s0:
861ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_hh_s1:
862ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_hh_s0:
863ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_hh_s1:
864ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_hh_s0:
865ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_hh_s1:
866ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_hh_s0:
867ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_hh_s1:
868ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_hh_s0:
869ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_hh_s1:
870ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_hh_s0:
871ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_hh_s1:
872ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_hh_s0:
873ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_hh_s1:
874ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_hh_s0:
875ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_hh_s1:
876ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_hh_s0:
877ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_hh_s1:
878ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1 || OpN == 2) {
879ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin+16, Begin+32);
880ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
881ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
882ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
883ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
884ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
885ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
886ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
887ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
888ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Calculate the register class that matches Reg:Sub. For example, if
889a540997cSKrzysztof Parzyszek // vreg1 is a double register, then vreg1:isub_hi would match the "int"
890ced9941cSKrzysztof Parzyszek // register class.
891ced9941cSKrzysztof Parzyszek const TargetRegisterClass *HexagonBitSimplify::getFinalVRegClass(
892ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterRef &RR, MachineRegisterInfo &MRI) {
893ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RR.Reg))
894ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return nullptr;
895ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto *RC = MRI.getRegClass(RR.Reg);
896ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RR.Sub == 0)
897ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return RC;
898a540997cSKrzysztof Parzyszek   auto &HRI = static_cast<const HexagonRegisterInfo&>(
899a540997cSKrzysztof Parzyszek                   *MRI.getTargetRegisterInfo());
900ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
901a540997cSKrzysztof Parzyszek   auto VerifySR = [&HRI] (const TargetRegisterClass *RC, unsigned Sub) -> void {
90241cecba8SDavid L. Jones     (void)HRI;
903a540997cSKrzysztof Parzyszek     assert(Sub == HRI.getHexagonSubRegIndex(RC, Hexagon::ps_sub_lo) ||
904a540997cSKrzysztof Parzyszek            Sub == HRI.getHexagonSubRegIndex(RC, Hexagon::ps_sub_hi));
905ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
906ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
907ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (RC->getID()) {
908ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::DoubleRegsRegClassID:
909a540997cSKrzysztof Parzyszek       VerifySR(RC, RR.Sub);
910ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return &Hexagon::IntRegsRegClass;
9115337a3e9SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::VecDblRegsRegClassID:
912a540997cSKrzysztof Parzyszek       VerifySR(RC, RR.Sub);
9135337a3e9SKrzysztof Parzyszek       return &Hexagon::VectorRegsRegClass;
9145337a3e9SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::VecDblRegs128BRegClassID:
915a540997cSKrzysztof Parzyszek       VerifySR(RC, RR.Sub);
9165337a3e9SKrzysztof Parzyszek       return &Hexagon::VectorRegs128BRegClass;
917ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
918ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return nullptr;
919ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
920ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
921ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if RD could be replaced with RS at any possible use of RD.
922ced9941cSKrzysztof Parzyszek // For example a predicate register cannot be replaced with a integer
923ced9941cSKrzysztof Parzyszek // register, but a 64-bit register with a subregister can be replaced
924ced9941cSKrzysztof Parzyszek // with a 32-bit register.
925ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::isTransparentCopy(const BitTracker::RegisterRef &RD,
926ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterRef &RS, MachineRegisterInfo &MRI) {
927ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RD.Reg) ||
928ced9941cSKrzysztof Parzyszek       !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RS.Reg))
929ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
930ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Return false if one (or both) classes are nullptr.
931ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto *DRC = getFinalVRegClass(RD, MRI);
932ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!DRC)
933ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
934ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
935ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return DRC == getFinalVRegClass(RS, MRI);
936ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
937ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
938d391d6f1SKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::hasTiedUse(unsigned Reg, MachineRegisterInfo &MRI,
939d391d6f1SKrzysztof Parzyszek       unsigned NewSub) {
940d391d6f1SKrzysztof Parzyszek   if (!PreserveTiedOps)
941d391d6f1SKrzysztof Parzyszek     return false;
94282085927SEugene Zelenko   return llvm::any_of(MRI.use_operands(Reg),
943d391d6f1SKrzysztof Parzyszek                       [NewSub] (const MachineOperand &Op) -> bool {
944d391d6f1SKrzysztof Parzyszek                         return Op.getSubReg() != NewSub && Op.isTied();
945d391d6f1SKrzysztof Parzyszek                       });
946d391d6f1SKrzysztof Parzyszek }
947d391d6f1SKrzysztof Parzyszek 
948ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
94982085927SEugene Zelenko 
950ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class DeadCodeElimination {
951ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
952ced9941cSKrzysztof Parzyszek     DeadCodeElimination(MachineFunction &mf, MachineDominatorTree &mdt)
953ced9941cSKrzysztof Parzyszek       : MF(mf), HII(*MF.getSubtarget<HexagonSubtarget>().getInstrInfo()),
954ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MDT(mdt), MRI(mf.getRegInfo()) {}
955ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
956ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool run() {
957ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return runOnNode(MDT.getRootNode());
958ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
959ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
960ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
961ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isDead(unsigned R) const;
962ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool runOnNode(MachineDomTreeNode *N);
963ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
964ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineFunction &MF;
965ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
966ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineDominatorTree &MDT;
967ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
968ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
969ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
97082085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
971ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
972ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool DeadCodeElimination::isDead(unsigned R) const {
973ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = MRI.use_begin(R), E = MRI.use_end(); I != E; ++I) {
974ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *UseI = I->getParent();
975ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (UseI->isDebugValue())
976ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
977ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (UseI->isPHI()) {
978ced9941cSKrzysztof Parzyszek       assert(!UseI->getOperand(0).getSubReg());
979ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned DR = UseI->getOperand(0).getReg();
980ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (DR == R)
981ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
982ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
983ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
984ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
985ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
986ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
987ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
988ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool DeadCodeElimination::runOnNode(MachineDomTreeNode *N) {
989ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
99058a6e573SDaniel Berlin 
99173ad5cb9SDaniel Berlin   for (auto *DTN : children<MachineDomTreeNode*>(N))
99258a6e573SDaniel Berlin     Changed |= runOnNode(DTN);
993ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
994ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock *B = N->getBlock();
995ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<MachineInstr*> Instrs;
996ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B->rbegin(), E = B->rend(); I != E; ++I)
997ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Instrs.push_back(&*I);
998ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
999ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto MI : Instrs) {
1000ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc = MI->getOpcode();
1001ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Do not touch lifetime markers. This is why the target-independent DCE
1002ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // cannot be used.
1003ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Opc == TargetOpcode::LIFETIME_START ||
1004ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Opc == TargetOpcode::LIFETIME_END)
1005ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1006ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool Store = false;
1007ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MI->isInlineAsm())
1008ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1009ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Delete PHIs if possible.
1010ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!MI->isPHI() && !MI->isSafeToMove(nullptr, Store))
1011ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1012ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1013ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool AllDead = true;
1014ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SmallVector<unsigned,2> Regs;
1015ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto &Op : MI->operands()) {
1016ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Op.isReg() || !Op.isDef())
1017ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1018ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned R = Op.getReg();
1019ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(R) || !isDead(R)) {
1020ced9941cSKrzysztof Parzyszek         AllDead = false;
1021ced9941cSKrzysztof Parzyszek         break;
1022ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
1023ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Regs.push_back(R);
1024ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1025ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!AllDead)
1026ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1027ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1028ced9941cSKrzysztof Parzyszek     B->erase(MI);
1029ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned i = 0, n = Regs.size(); i != n; ++i)
1030ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MRI.markUsesInDebugValueAsUndef(Regs[i]);
1031ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed = true;
1032ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1033ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1034ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1035ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1036ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
103782085927SEugene Zelenko namespace {
1038ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1039ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Eliminate redundant instructions
1040ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
1041ced9941cSKrzysztof Parzyszek // This transformation will identify instructions where the output register
1042ced9941cSKrzysztof Parzyszek // is the same as one of its input registers. This only works on instructions
1043ced9941cSKrzysztof Parzyszek // that define a single register (unlike post-increment loads, for example).
1044ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The equality check is actually more detailed: the code calculates which
1045ced9941cSKrzysztof Parzyszek // bits of the output are used, and only compares these bits with the input
1046ced9941cSKrzysztof Parzyszek // registers.
1047ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If the output matches an input, the instruction is replaced with COPY.
1048ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The copies will be removed by another transformation.
1049ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class RedundantInstrElimination : public Transformation {
1050ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1051ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RedundantInstrElimination(BitTracker &bt, const HexagonInstrInfo &hii,
1052ced9941cSKrzysztof Parzyszek           MachineRegisterInfo &mri)
1053ced9941cSKrzysztof Parzyszek         : Transformation(true), HII(hii), MRI(mri), BT(bt) {}
105482085927SEugene Zelenko 
1055ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
105682085927SEugene Zelenko 
1057ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1058ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isLossyShiftLeft(const MachineInstr &MI, unsigned OpN,
1059ced9941cSKrzysztof Parzyszek           unsigned &LostB, unsigned &LostE);
1060ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isLossyShiftRight(const MachineInstr &MI, unsigned OpN,
1061ced9941cSKrzysztof Parzyszek           unsigned &LostB, unsigned &LostE);
1062ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool computeUsedBits(unsigned Reg, BitVector &Bits);
1063ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool computeUsedBits(const MachineInstr &MI, unsigned OpN, BitVector &Bits,
1064ced9941cSKrzysztof Parzyszek           uint16_t Begin);
1065ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool usedBitsEqual(BitTracker::RegisterRef RD, BitTracker::RegisterRef RS);
1066ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1067ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
1068ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1069ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker &BT;
1070ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1071ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
107282085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
1073ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1074ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if the instruction is a lossy shift left, where the input being
1075ced9941cSKrzysztof Parzyszek // shifted is the operand OpN of MI. If true, [LostB, LostE) is the range
1076ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of bit indices that are lost.
1077ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::isLossyShiftLeft(const MachineInstr &MI,
1078ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned OpN, unsigned &LostB, unsigned &LostE) {
1079ced9941cSKrzysztof Parzyszek   using namespace Hexagon;
108082085927SEugene Zelenko 
1081ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1082ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned ImN, RegN, Width;
1083ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1084ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p:
1085ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 2;
1086ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 1;
1087ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 64;
1088ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1089ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_acc:
1090ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_and:
1091ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_nac:
1092ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_or:
1093ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_xacc:
1094ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 3;
1095ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 2;
1096ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 64;
1097ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1098ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r:
1099ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 2;
1100ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 1;
1101ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 32;
1102ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1103ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_addasl_rrri:
1104ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_andi_asl_ri:
1105ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_ori_asl_ri:
1106ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_addi_asl_ri:
1107ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_subi_asl_ri:
1108ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_acc:
1109ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_and:
1110ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_nac:
1111ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_or:
1112ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_sat:
1113ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_xacc:
1114ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 3;
1115ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 2;
1116ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 32;
1117ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1118ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1119ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1120ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1121ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1122ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RegN != OpN)
1123ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1124ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1125ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(MI.getOperand(ImN).isImm());
1126ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned S = MI.getOperand(ImN).getImm();
1127ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (S == 0)
1128ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1129ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LostB = Width-S;
1130ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LostE = Width;
1131ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1132ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1133ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1134ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if the instruction is a lossy shift right, where the input being
1135ced9941cSKrzysztof Parzyszek // shifted is the operand OpN of MI. If true, [LostB, LostE) is the range
1136ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of bit indices that are lost.
1137ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::isLossyShiftRight(const MachineInstr &MI,
1138ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned OpN, unsigned &LostB, unsigned &LostE) {
1139ced9941cSKrzysztof Parzyszek   using namespace Hexagon;
114082085927SEugene Zelenko 
1141ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1142ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned ImN, RegN;
1143ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1144ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p:
1145ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p:
1146ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 2;
1147ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 1;
1148ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1149ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p_acc:
1150ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p_and:
1151ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p_nac:
1152ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p_or:
1153ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_acc:
1154ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_and:
1155ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_nac:
1156ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_or:
1157ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_xacc:
1158ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 3;
1159ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 2;
1160ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1161ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r:
1162ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r:
1163ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 2;
1164ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 1;
1165ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1166ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_andi_lsr_ri:
1167ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_ori_lsr_ri:
1168ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_addi_lsr_ri:
1169ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_subi_lsr_ri:
1170ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r_acc:
1171ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r_and:
1172ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r_nac:
1173ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r_or:
1174ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_acc:
1175ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_and:
1176ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_nac:
1177ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_or:
1178ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_xacc:
1179ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 3;
1180ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 2;
1181ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1182ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1183ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1184ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1185ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1186ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1187ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RegN != OpN)
1188ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1189ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1190ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(MI.getOperand(ImN).isImm());
1191ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned S = MI.getOperand(ImN).getImm();
1192ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LostB = 0;
1193ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LostE = S;
1194ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1195ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1196ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1197ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Calculate the bit vector that corresponds to the used bits of register Reg.
1198ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The vector Bits has the same size, as the size of Reg in bits. If the cal-
1199ced9941cSKrzysztof Parzyszek // culation fails (i.e. the used bits are unknown), it returns false. Other-
1200ced9941cSKrzysztof Parzyszek // wise, it returns true and sets the corresponding bits in Bits.
1201ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::computeUsedBits(unsigned Reg, BitVector &Bits) {
1202ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitVector Used(Bits.size());
1203ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Visited;
1204ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<unsigned> Pending;
1205ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Pending.push_back(Reg);
1206ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1207ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0; i < Pending.size(); ++i) {
1208ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned R = Pending[i];
1209ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Visited.has(R))
1210ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1211ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Visited.insert(R);
1212ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto I = MRI.use_begin(R), E = MRI.use_end(); I != E; ++I) {
1213ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef UR = *I;
1214ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned B, W;
1215ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::getSubregMask(UR, B, W, MRI))
1216ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return false;
1217ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr &UseI = *I->getParent();
1218ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (UseI.isPHI() || UseI.isCopy()) {
1219ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned DefR = UseI.getOperand(0).getReg();
1220ced9941cSKrzysztof Parzyszek         if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DefR))
1221ced9941cSKrzysztof Parzyszek           return false;
1222ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Pending.push_back(DefR);
1223ced9941cSKrzysztof Parzyszek       } else {
1224ced9941cSKrzysztof Parzyszek         if (!computeUsedBits(UseI, I.getOperandNo(), Used, B))
1225ced9941cSKrzysztof Parzyszek           return false;
1226ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
1227ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1228ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1229ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Bits |= Used;
1230ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1231ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1232ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1233ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Calculate the bits used by instruction MI in a register in operand OpN.
1234ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Return true/false if the calculation succeeds/fails. If is succeeds, set
1235ced9941cSKrzysztof Parzyszek // used bits in Bits. This function does not reset any bits in Bits, so
1236ced9941cSKrzysztof Parzyszek // subsequent calls over different instructions will result in the union
1237ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of the used bits in all these instructions.
1238ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The register in question may be used with a sub-register, whereas Bits
1239ced9941cSKrzysztof Parzyszek // holds the bits for the entire register. To keep track of that, the
1240ced9941cSKrzysztof Parzyszek // argument Begin indicates where in Bits is the lowest-significant bit
1241ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of the register used in operand OpN. For example, in instruction:
1242a540997cSKrzysztof Parzyszek //   vreg1 = S2_lsr_i_r vreg2:isub_hi, 10
1243ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the operand 1 is a 32-bit register, which happens to be a subregister
1244ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of the 64-bit register vreg2, and that subregister starts at position 32.
1245ced9941cSKrzysztof Parzyszek // In this case Begin=32, since Bits[32] would be the lowest-significant bit
1246a540997cSKrzysztof Parzyszek // of vreg2:isub_hi.
1247ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::computeUsedBits(const MachineInstr &MI,
1248ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned OpN, BitVector &Bits, uint16_t Begin) {
1249ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1250ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitVector T(Bits.size());
1251ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool GotBits = HBS::getUsedBits(Opc, OpN, T, Begin, HII);
1252ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Even if we don't have bits yet, we could still provide some information
1253ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // if the instruction is a lossy shift: the lost bits will be marked as
1254ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // not used.
1255ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned LB, LE;
1256ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (isLossyShiftLeft(MI, OpN, LB, LE) || isLossyShiftRight(MI, OpN, LB, LE)) {
1257ced9941cSKrzysztof Parzyszek     assert(MI.getOperand(OpN).isReg());
1258ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RR = MI.getOperand(OpN);
1259ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterClass *RC = HBS::getFinalVRegClass(RR, MRI);
1260ced9941cSKrzysztof Parzyszek     uint16_t Width = RC->getSize()*8;
1261ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1262ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!GotBits)
1263ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T.set(Begin, Begin+Width);
1264ced9941cSKrzysztof Parzyszek     assert(LB <= LE && LB < Width && LE <= Width);
1265ced9941cSKrzysztof Parzyszek     T.reset(Begin+LB, Begin+LE);
1266ced9941cSKrzysztof Parzyszek     GotBits = true;
1267ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1268ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (GotBits)
1269ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Bits |= T;
1270ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return GotBits;
1271ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1272ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1273ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Calculates the used bits in RD ("defined register"), and checks if these
1274ced9941cSKrzysztof Parzyszek // bits in RS ("used register") and RD are identical.
1275ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::usedBitsEqual(BitTracker::RegisterRef RD,
1276ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RS) {
1277ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &DC = BT.lookup(RD.Reg);
1278ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(RS.Reg);
1279ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1280ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned DB, DW;
1281ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getSubregMask(RD, DB, DW, MRI))
1282ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1283ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned SB, SW;
1284ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getSubregMask(RS, SB, SW, MRI))
1285ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1286ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (SW != DW)
1287ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1288ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1289ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitVector Used(DC.width());
1290ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!computeUsedBits(RD.Reg, Used))
1291ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1292ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1293ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0; i != DW; ++i)
1294ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Used[i+DB] && DC[DB+i] != SC[SB+i])
1295ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1296ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1297ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1298ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1299ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::processBlock(MachineBasicBlock &B,
1300ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const RegisterSet&) {
13011adca30cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.reached(&B))
13021adca30cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1303ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1304ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1305ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.begin(), E = B.end(), NextI = I; I != E; ++I) {
1306ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
1307ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *MI = &*I;
1308ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1309ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MI->getOpcode() == TargetOpcode::COPY)
1310ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1311ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MI->hasUnmodeledSideEffects() || MI->isInlineAsm())
1312ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1313ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned NumD = MI->getDesc().getNumDefs();
1314ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (NumD != 1)
1315ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1316ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1317ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RD = MI->getOperand(0);
1318ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(RD.Reg))
1319ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1320ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &DC = BT.lookup(RD.Reg);
1321a3c5d444SKrzysztof Parzyszek     auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
1322a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                           : MachineBasicBlock::iterator(MI);
1323ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1324ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Find a source operand that is equal to the result.
1325ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto &Op : MI->uses()) {
1326ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Op.isReg())
1327ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1328ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RS = Op;
1329ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!BT.has(RS.Reg))
1330ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1331ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::isTransparentCopy(RD, RS, MRI))
1332ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1333ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1334ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned BN, BW;
1335ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::getSubregMask(RS, BN, BW, MRI))
1336ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1337ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1338ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(RS.Reg);
1339ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!usedBitsEqual(RD, RS) && !HBS::isEqual(DC, 0, SC, BN, BW))
1340ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1341ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1342ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // If found, replace the instruction with a COPY.
13434ca41fd0SBenjamin Kramer       const DebugLoc &DL = MI->getDebugLoc();
1344ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const TargetRegisterClass *FRC = HBS::getFinalVRegClass(RD, MRI);
1345ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(FRC);
13466eba5b8cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr *CopyI =
1347a3c5d444SKrzysztof Parzyszek           BuildMI(B, At, DL, HII.get(TargetOpcode::COPY), NewR)
1348ced9941cSKrzysztof Parzyszek             .addReg(RS.Reg, 0, RS.Sub);
1349ced9941cSKrzysztof Parzyszek       HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
13506eba5b8cSKrzysztof Parzyszek       // This pass can create copies between registers that don't have the
13516eba5b8cSKrzysztof Parzyszek       // exact same values. Updating the tracker has to involve updating
13526eba5b8cSKrzysztof Parzyszek       // all dependent cells. Example:
13531adca30cSKrzysztof Parzyszek       //   vreg1 = inst vreg2     ; vreg1 != vreg2, but used bits are equal
13541adca30cSKrzysztof Parzyszek       //
13551adca30cSKrzysztof Parzyszek       //   vreg3 = copy vreg2     ; <- inserted
13561adca30cSKrzysztof Parzyszek       //     ... = vreg3          ; <- replaced from vreg2
13571adca30cSKrzysztof Parzyszek       // Indirectly, we can create a "copy" between vreg1 and vreg2 even
13581adca30cSKrzysztof Parzyszek       // though their exact values do not match.
13596eba5b8cSKrzysztof Parzyszek       BT.visit(*CopyI);
1360ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed = true;
1361ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1362ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1363ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1364ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1365ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1366ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1367ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
136882085927SEugene Zelenko namespace {
1369ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1370ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Recognize instructions that produce constant values known at compile-time.
1371ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Replace them with register definitions that load these constants directly.
1372ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class ConstGeneration : public Transformation {
1373ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1374ced9941cSKrzysztof Parzyszek     ConstGeneration(BitTracker &bt, const HexagonInstrInfo &hii,
1375ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineRegisterInfo &mri)
1376ced9941cSKrzysztof Parzyszek       : Transformation(true), HII(hii), MRI(mri), BT(bt) {}
137782085927SEugene Zelenko 
1378ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
13791adca30cSKrzysztof Parzyszek     static bool isTfrConst(const MachineInstr &MI);
138082085927SEugene Zelenko 
1381ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1382ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned genTfrConst(const TargetRegisterClass *RC, int64_t C,
1383ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineBasicBlock &B, MachineBasicBlock::iterator At, DebugLoc &DL);
1384ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1385ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
1386ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1387ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker &BT;
1388ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
138982085927SEugene Zelenko 
139082085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
1391ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
13921adca30cSKrzysztof Parzyszek bool ConstGeneration::isTfrConst(const MachineInstr &MI) {
139398226e3dSDuncan P. N. Exon Smith   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1394ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1395ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combineii:
1396ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineii:
1397ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfrsi:
1398ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfrpi:
13991d01a793SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::PS_true:
14001d01a793SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::PS_false:
1401a3386501SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::CONST32:
1402a3386501SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::CONST64:
1403ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
1404ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1405ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
1406ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1407ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1408ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Generate a transfer-immediate instruction that is appropriate for the
1409ced9941cSKrzysztof Parzyszek // register class and the actual value being transferred.
1410ced9941cSKrzysztof Parzyszek unsigned ConstGeneration::genTfrConst(const TargetRegisterClass *RC, int64_t C,
1411ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock &B, MachineBasicBlock::iterator At, DebugLoc &DL) {
1412ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
1413ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RC == &Hexagon::IntRegsRegClass) {
1414ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::A2_tfrsi), Reg)
1415ced9941cSKrzysztof Parzyszek         .addImm(int32_t(C));
1416ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return Reg;
1417ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1418ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1419ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass) {
1420ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isInt<8>(C)) {
1421ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::A2_tfrpi), Reg)
1422ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(C);
1423ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return Reg;
1424ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1425ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1426ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Lo = Lo_32(C), Hi = Hi_32(C);
1427ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isInt<8>(Lo) || isInt<8>(Hi)) {
1428ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Opc = isInt<8>(Lo) ? Hexagon::A2_combineii
1429ced9941cSKrzysztof Parzyszek                                   : Hexagon::A4_combineii;
1430ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(Opc), Reg)
1431ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(int32_t(Hi))
1432ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(int32_t(Lo));
1433ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return Reg;
1434ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1435ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1436a3386501SKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::CONST64), Reg)
1437ced9941cSKrzysztof Parzyszek         .addImm(C);
1438ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return Reg;
1439ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1440ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1441ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
1442ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc;
1443ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (C == 0)
14441d01a793SKrzysztof Parzyszek       Opc = Hexagon::PS_false;
1445ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if ((C & 0xFF) == 0xFF)
14461d01a793SKrzysztof Parzyszek       Opc = Hexagon::PS_true;
1447ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else
1448ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return 0;
1449ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(Opc), Reg);
1450ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return Reg;
1451ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1452ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1453ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return 0;
1454ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1455ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1456ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool ConstGeneration::processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet&) {
14571adca30cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.reached(&B))
14581adca30cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1459ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1460ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
1461ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1462ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.begin(), E = B.end(); I != E; ++I) {
146398226e3dSDuncan P. N. Exon Smith     if (isTfrConst(*I))
1464ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1465ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Defs.clear();
1466ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrDefs(*I, Defs);
1467ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Defs.count() != 1)
1468ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1469ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned DR = Defs.find_first();
1470ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DR))
1471ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
14721adca30cSKrzysztof Parzyszek     uint64_t U;
14731adca30cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &DRC = BT.lookup(DR);
14741adca30cSKrzysztof Parzyszek     if (HBS::getConst(DRC, 0, DRC.width(), U)) {
14751adca30cSKrzysztof Parzyszek       int64_t C = U;
1476ced9941cSKrzysztof Parzyszek       DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
1477ced9941cSKrzysztof Parzyszek       auto At = I->isPHI() ? B.getFirstNonPHI() : I;
1478ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned ImmReg = genTfrConst(MRI.getRegClass(DR), C, B, At, DL);
1479ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (ImmReg) {
1480ced9941cSKrzysztof Parzyszek         HBS::replaceReg(DR, ImmReg, MRI);
14811adca30cSKrzysztof Parzyszek         BT.put(ImmReg, DRC);
1482ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Changed = true;
1483ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
1484ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1485ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1486ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1487ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1488ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
148982085927SEugene Zelenko namespace {
1490ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1491ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Identify pairs of available registers which hold identical values.
1492ced9941cSKrzysztof Parzyszek // In such cases, only one of them needs to be calculated, the other one
1493ced9941cSKrzysztof Parzyszek // will be defined as a copy of the first.
1494ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class CopyGeneration : public Transformation {
1495ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1496ced9941cSKrzysztof Parzyszek     CopyGeneration(BitTracker &bt, const HexagonInstrInfo &hii,
1497a540997cSKrzysztof Parzyszek         const HexagonRegisterInfo &hri, MachineRegisterInfo &mri)
1498a540997cSKrzysztof Parzyszek       : Transformation(true), HII(hii), HRI(hri), MRI(mri), BT(bt) {}
149982085927SEugene Zelenko 
1500ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
150182085927SEugene Zelenko 
1502ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1503ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool findMatch(const BitTracker::RegisterRef &Inp,
1504ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BitTracker::RegisterRef &Out, const RegisterSet &AVs);
1505ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1506ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
1507a540997cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonRegisterInfo &HRI;
1508ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1509ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker &BT;
15101adca30cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet Forbidden;
1511ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1512ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
151382085927SEugene Zelenko // Eliminate register copies RD = RS, by replacing the uses of RD with
151482085927SEugene Zelenko // with uses of RS.
1515ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class CopyPropagation : public Transformation {
1516ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1517ced9941cSKrzysztof Parzyszek     CopyPropagation(const HexagonRegisterInfo &hri, MachineRegisterInfo &mri)
1518a540997cSKrzysztof Parzyszek         : Transformation(false), HRI(hri), MRI(mri) {}
151982085927SEugene Zelenko 
1520ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
152182085927SEugene Zelenko 
152223ee12e1SKrzysztof Parzyszek     static bool isCopyReg(unsigned Opc, bool NoConv);
152382085927SEugene Zelenko 
1524ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1525ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool propagateRegCopy(MachineInstr &MI);
1526ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1527a540997cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonRegisterInfo &HRI;
1528ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1529ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1530ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
153182085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
1532ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1533ced9941cSKrzysztof Parzyszek /// Check if there is a register in AVs that is identical to Inp. If so,
1534ced9941cSKrzysztof Parzyszek /// set Out to the found register. The output may be a pair Reg:Sub.
1535ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyGeneration::findMatch(const BitTracker::RegisterRef &Inp,
1536ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef &Out, const RegisterSet &AVs) {
1537ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(Inp.Reg))
1538ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1539ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &InpRC = BT.lookup(Inp.Reg);
15401adca30cSKrzysztof Parzyszek   auto *FRC = HBS::getFinalVRegClass(Inp, MRI);
1541ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned B, W;
1542ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getSubregMask(Inp, B, W, MRI))
1543ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1544ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1545ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned R = AVs.find_first(); R; R = AVs.find_next(R)) {
15461adca30cSKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(R) || Forbidden[R])
1547ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1548ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(R);
1549ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned RW = RC.width();
1550ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (W == RW) {
15511adca30cSKrzysztof Parzyszek       if (FRC != MRI.getRegClass(R))
15521adca30cSKrzysztof Parzyszek         continue;
15531adca30cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::isTransparentCopy(R, Inp, MRI))
1554ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1555ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::isEqual(InpRC, B, RC, 0, W))
1556ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1557ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Out.Reg = R;
1558ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Out.Sub = 0;
1559ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
1560ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1561ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Check if there is a super-register, whose part (with a subregister)
1562ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // is equal to the input.
1563ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Only do double registers for now.
1564ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (W*2 != RW)
1565ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1566ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MRI.getRegClass(R) != &Hexagon::DoubleRegsRegClass)
1567ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1568ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1569ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (HBS::isEqual(InpRC, B, RC, 0, W))
1570a540997cSKrzysztof Parzyszek       Out.Sub = Hexagon::isub_lo;
1571ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (HBS::isEqual(InpRC, B, RC, W, W))
1572a540997cSKrzysztof Parzyszek       Out.Sub = Hexagon::isub_hi;
1573ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else
1574ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1575ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Out.Reg = R;
15761adca30cSKrzysztof Parzyszek     if (HBS::isTransparentCopy(Out, Inp, MRI))
1577ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
1578ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1579ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
1580ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1581ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1582ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyGeneration::processBlock(MachineBasicBlock &B,
1583ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const RegisterSet &AVs) {
15841adca30cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.reached(&B))
15851adca30cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1586ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet AVB(AVs);
1587ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1588ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
1589ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1590ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.begin(), E = B.end(), NextI = I; I != E;
1591ced9941cSKrzysztof Parzyszek        ++I, AVB.insert(Defs)) {
1592ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
1593ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Defs.clear();
1594ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrDefs(*I, Defs);
1595ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1596ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc = I->getOpcode();
159723ee12e1SKrzysztof Parzyszek     if (CopyPropagation::isCopyReg(Opc, false) ||
159823ee12e1SKrzysztof Parzyszek         ConstGeneration::isTfrConst(*I))
1599ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1600ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
16011adca30cSKrzysztof Parzyszek     DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
16021adca30cSKrzysztof Parzyszek     auto At = I->isPHI() ? B.getFirstNonPHI() : I;
16031adca30cSKrzysztof Parzyszek 
1604ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned R = Defs.find_first(); R; R = Defs.find_next(R)) {
1605ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef MR;
16061adca30cSKrzysztof Parzyszek       auto *FRC = HBS::getFinalVRegClass(R, MRI);
16071adca30cSKrzysztof Parzyszek 
16081adca30cSKrzysztof Parzyszek       if (findMatch(R, MR, AVB)) {
1609ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(FRC);
1610ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BuildMI(B, At, DL, HII.get(TargetOpcode::COPY), NewR)
1611ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addReg(MR.Reg, 0, MR.Sub);
1612ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), BT.get(MR));
16131adca30cSKrzysztof Parzyszek         HBS::replaceReg(R, NewR, MRI);
16141adca30cSKrzysztof Parzyszek         Forbidden.insert(R);
16151adca30cSKrzysztof Parzyszek         continue;
16161adca30cSKrzysztof Parzyszek       }
16171adca30cSKrzysztof Parzyszek 
1618824d347dSKrzysztof Parzyszek       if (FRC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass ||
1619824d347dSKrzysztof Parzyszek           FRC == &Hexagon::VecDblRegsRegClass ||
1620824d347dSKrzysztof Parzyszek           FRC == &Hexagon::VecDblRegs128BRegClass) {
16211adca30cSKrzysztof Parzyszek         // Try to generate REG_SEQUENCE.
1622a540997cSKrzysztof Parzyszek         unsigned SubLo = HRI.getHexagonSubRegIndex(FRC, Hexagon::ps_sub_lo);
1623a540997cSKrzysztof 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);
16291adca30cSKrzysztof Parzyszek           unsigned 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:
1657824d347dSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::V6_vcombine_128B:
165823ee12e1SKrzysztof Parzyszek       return NoConv;
1659ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1660ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1661ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1662ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
1663ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1664ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1665ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyPropagation::propagateRegCopy(MachineInstr &MI) {
1666ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1667ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1668ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef RD = MI.getOperand(0);
1669ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(MI.getOperand(0).getSubReg() == 0);
1670ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1671ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1672ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::COPY:
1673ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfr:
1674ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfrp: {
1675ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RS = MI.getOperand(1);
1676ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::isTransparentCopy(RD, RS, MRI))
1677ced9941cSKrzysztof Parzyszek         break;
1678ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (RS.Sub != 0)
1679ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Changed = HBS::replaceRegWithSub(RD.Reg, RS.Reg, RS.Sub, MRI);
1680ced9941cSKrzysztof Parzyszek       else
1681ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Changed = HBS::replaceReg(RD.Reg, RS.Reg, MRI);
1682ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1683ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1684ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::REG_SEQUENCE: {
1685ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef SL, SH;
1686a540997cSKrzysztof Parzyszek       if (HBS::parseRegSequence(MI, SL, SH, MRI)) {
1687a540997cSKrzysztof Parzyszek         const TargetRegisterClass *RC = MRI.getRegClass(RD.Reg);
1688a540997cSKrzysztof Parzyszek         unsigned SubLo = HRI.getHexagonSubRegIndex(RC, Hexagon::ps_sub_lo);
1689a540997cSKrzysztof Parzyszek         unsigned SubHi = HRI.getHexagonSubRegIndex(RC, Hexagon::ps_sub_hi);
1690a540997cSKrzysztof Parzyszek         Changed  = HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, SubLo, SL.Reg, SL.Sub, MRI);
1691a540997cSKrzysztof Parzyszek         Changed |= HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, SubHi, SH.Reg, SH.Sub, MRI);
1692ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
1693ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1694ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1695824d347dSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combinew:
1696824d347dSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::V6_vcombine:
1697824d347dSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::V6_vcombine_128B: {
1698a540997cSKrzysztof Parzyszek       const TargetRegisterClass *RC = MRI.getRegClass(RD.Reg);
1699a540997cSKrzysztof Parzyszek       unsigned SubLo = HRI.getHexagonSubRegIndex(RC, Hexagon::ps_sub_lo);
1700a540997cSKrzysztof Parzyszek       unsigned SubHi = HRI.getHexagonSubRegIndex(RC, Hexagon::ps_sub_hi);
1701ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RH = MI.getOperand(1), RL = MI.getOperand(2);
1702a540997cSKrzysztof Parzyszek       Changed  = HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, SubLo, RL.Reg, RL.Sub, MRI);
1703a540997cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, SubHi, RH.Reg, RH.Sub, MRI);
1704ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1705ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1706ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineir:
1707ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineri: {
1708ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned SrcX = (Opc == Hexagon::A4_combineir) ? 2 : 1;
1709a540997cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Sub = (Opc == Hexagon::A4_combineir) ? Hexagon::isub_lo
1710a540997cSKrzysztof Parzyszek                                                     : Hexagon::isub_hi;
1711ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RS = MI.getOperand(SrcX);
1712ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed = HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, Sub, RS.Reg, RS.Sub, MRI);
1713ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1714ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1715ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1716ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1717ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1718ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1719ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyPropagation::processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet&) {
1720ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<MachineInstr*> Instrs;
1721ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.rbegin(), E = B.rend(); I != E; ++I)
1722ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Instrs.push_back(&*I);
1723ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1724ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1725ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I : Instrs) {
1726ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc = I->getOpcode();
172723ee12e1SKrzysztof Parzyszek     if (!CopyPropagation::isCopyReg(Opc, true))
1728ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1729ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed |= propagateRegCopy(*I);
1730ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1731ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1732ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1733ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1734ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
173582085927SEugene Zelenko namespace {
1736ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1737ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Recognize patterns that can be simplified and replace them with the
1738ced9941cSKrzysztof Parzyszek // simpler forms.
1739ced9941cSKrzysztof Parzyszek // This is by no means complete
1740ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class BitSimplification : public Transformation {
1741ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1742ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitSimplification(BitTracker &bt, const HexagonInstrInfo &hii,
174304c0796eSKrzysztof Parzyszek         const HexagonRegisterInfo &hri, MachineRegisterInfo &mri,
174404c0796eSKrzysztof Parzyszek         MachineFunction &mf)
174504c0796eSKrzysztof Parzyszek       : Transformation(true), HII(hii), HRI(hri), MRI(mri), MF(mf), BT(bt) {}
174682085927SEugene Zelenko 
1747ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
174882085927SEugene Zelenko 
1749ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1750ced9941cSKrzysztof Parzyszek     struct RegHalf : public BitTracker::RegisterRef {
1751ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool Low;  // Low/High halfword.
1752ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
1753ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1754ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool matchHalf(unsigned SelfR, const BitTracker::RegisterCell &RC,
1755ced9941cSKrzysztof Parzyszek           unsigned B, RegHalf &RH);
175604c0796eSKrzysztof Parzyszek     bool validateReg(BitTracker::RegisterRef R, unsigned Opc, unsigned OpNum);
1757ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1758ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool matchPackhl(unsigned SelfR, const BitTracker::RegisterCell &RC,
1759ced9941cSKrzysztof Parzyszek           BitTracker::RegisterRef &Rs, BitTracker::RegisterRef &Rt);
1760ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned getCombineOpcode(bool HLow, bool LLow);
1761ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1762ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genStoreUpperHalf(MachineInstr *MI);
1763ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genStoreImmediate(MachineInstr *MI);
1764ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genPackhl(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1765ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1766ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genExtractHalf(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1767ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1768ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genCombineHalf(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1769ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1770ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genExtractLow(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1771ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1772ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool simplifyTstbit(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1773ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1774*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     bool simplifyExtractLow(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1775*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC, const RegisterSet &AVs);
1776ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1777ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
177804c0796eSKrzysztof Parzyszek     const HexagonRegisterInfo &HRI;
1779ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
178004c0796eSKrzysztof Parzyszek     MachineFunction &MF;
1781ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker &BT;
1782ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1783ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
178482085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
1785ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1786ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if the bits [B..B+16) in register cell RC form a valid halfword,
1787ced9941cSKrzysztof Parzyszek // i.e. [0..16), [16..32), etc. of some register. If so, return true and
1788ced9941cSKrzysztof Parzyszek // set the information about the found register in RH.
1789ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::matchHalf(unsigned SelfR,
1790ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterCell &RC, unsigned B, RegHalf &RH) {
1791ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // XXX This could be searching in the set of available registers, in case
1792ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // the match is not exact.
1793ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1794ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Match 16-bit chunks, where the RC[B..B+15] references exactly one
1795ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // register and all the bits B..B+15 match between RC and the register.
1796ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // This is meant to match "v1[0-15]", where v1 = { [0]:0 [1-15]:v1... },
1797ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // and RC = { [0]:0 [1-15]:v1[1-15]... }.
1798ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Low = false;
1799ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned I = B;
1800ced9941cSKrzysztof Parzyszek   while (I < B+16 && RC[I].num())
1801ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I++;
1802ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (I == B+16)
1803ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1804ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1805ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Reg = RC[I].RefI.Reg;
1806ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned P = RC[I].RefI.Pos;    // The RefI.Pos will be advanced by I-B.
1807ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (P < I-B)
1808ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1809ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Pos = P - (I-B);
1810ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1811ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Reg == 0 || Reg == SelfR)    // Don't match "self".
1812ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1813ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1814ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1815ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(Reg))
1816ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1817ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1818ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(Reg);
1819ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Pos+16 > SC.width())
1820ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1821ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1822ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0; i < 16; ++i) {
1823ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &RV = RC[i+B];
1824ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RV.Type == BitTracker::BitValue::Ref) {
1825ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (RV.RefI.Reg != Reg)
1826ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return false;
1827ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (RV.RefI.Pos != i+Pos)
1828ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return false;
1829ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1830ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1831ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RC[i+B] != SC[i+Pos])
1832ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1833ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1834ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1835ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Sub = 0;
1836ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Pos) {
1837ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case 0:
1838a540997cSKrzysztof Parzyszek       Sub = Hexagon::isub_lo;
1839ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Low = true;
1840ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1841ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case 16:
1842a540997cSKrzysztof Parzyszek       Sub = Hexagon::isub_lo;
1843ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Low = false;
1844ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1845ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case 32:
1846a540997cSKrzysztof Parzyszek       Sub = Hexagon::isub_hi;
1847ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Low = true;
1848ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1849ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case 48:
1850a540997cSKrzysztof Parzyszek       Sub = Hexagon::isub_hi;
1851ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Low = false;
1852ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1853ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1854ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1855ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1856ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1857ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RH.Reg = Reg;
1858ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RH.Sub = Sub;
1859ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RH.Low = Low;
1860ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // If the subregister is not valid with the register, set it to 0.
1861ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getFinalVRegClass(RH, MRI))
1862ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RH.Sub = 0;
1863ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1864ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1865ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1866ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
186704c0796eSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::validateReg(BitTracker::RegisterRef R, unsigned Opc,
186804c0796eSKrzysztof Parzyszek       unsigned OpNum) {
186904c0796eSKrzysztof Parzyszek   auto *OpRC = HII.getRegClass(HII.get(Opc), OpNum, &HRI, MF);
187004c0796eSKrzysztof Parzyszek   auto *RRC = HBS::getFinalVRegClass(R, MRI);
187104c0796eSKrzysztof Parzyszek   return OpRC->hasSubClassEq(RRC);
187204c0796eSKrzysztof Parzyszek }
187304c0796eSKrzysztof Parzyszek 
1874ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if RC matches the pattern of a S2_packhl. If so, return true and
1875ced9941cSKrzysztof Parzyszek // set the inputs Rs and Rt.
1876ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::matchPackhl(unsigned SelfR,
1877ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterCell &RC, BitTracker::RegisterRef &Rs,
1878ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef &Rt) {
1879ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegHalf L1, H1, L2, H2;
1880ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1881ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(SelfR, RC, 0, L2)  || !matchHalf(SelfR, RC, 16, L1))
1882ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1883ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(SelfR, RC, 32, H2) || !matchHalf(SelfR, RC, 48, H1))
1884ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1885ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1886ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Rs = H1.L1, Rt = H2.L2
1887ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (H1.Reg != L1.Reg || H1.Sub != L1.Sub || H1.Low || !L1.Low)
1888ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1889ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (H2.Reg != L2.Reg || H2.Sub != L2.Sub || H2.Low || !L2.Low)
1890ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1891ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1892ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Rs = H1;
1893ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Rt = H2;
1894ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1895ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1896ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1897ced9941cSKrzysztof Parzyszek unsigned BitSimplification::getCombineOpcode(bool HLow, bool LLow) {
1898ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return HLow ? LLow ? Hexagon::A2_combine_ll
1899ced9941cSKrzysztof Parzyszek                      : Hexagon::A2_combine_lh
1900ced9941cSKrzysztof Parzyszek               : LLow ? Hexagon::A2_combine_hl
1901ced9941cSKrzysztof Parzyszek                      : Hexagon::A2_combine_hh;
1902ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1903ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1904ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI stores the upper halfword of a register (potentially obtained via
1905ced9941cSKrzysztof Parzyszek // shifts or extracts), replace it with a storerf instruction. This could
1906ced9941cSKrzysztof Parzyszek // cause the "extraction" code to become dead.
1907ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genStoreUpperHalf(MachineInstr *MI) {
1908ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1909ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Opc != Hexagon::S2_storerh_io)
1910ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1911ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1912ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineOperand &ValOp = MI->getOperand(2);
1913ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef RS = ValOp;
1914ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(RS.Reg))
1915ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1916ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(RS.Reg);
1917ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegHalf H;
1918ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(0, RC, 0, H))
1919ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1920ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (H.Low)
1921ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1922ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MI->setDesc(HII.get(Hexagon::S2_storerf_io));
1923ced9941cSKrzysztof Parzyszek   ValOp.setReg(H.Reg);
1924ced9941cSKrzysztof Parzyszek   ValOp.setSubReg(H.Sub);
1925ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1926ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1927ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1928ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI stores a value known at compile-time, and the value is within a range
1929ced9941cSKrzysztof Parzyszek // that avoids using constant-extenders, replace it with a store-immediate.
1930ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genStoreImmediate(MachineInstr *MI) {
1931ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1932ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Align = 0;
1933ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1934ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storeri_io:
1935ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Align++;
1936ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerh_io:
1937ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Align++;
1938ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerb_io:
1939ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1940ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1941ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1942ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1943ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1944ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Avoid stores to frame-indices (due to an unknown offset).
1945ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!MI->getOperand(0).isReg())
1946ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1947ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineOperand &OffOp = MI->getOperand(1);
1948ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!OffOp.isImm())
1949ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1950ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1951ced9941cSKrzysztof Parzyszek   int64_t Off = OffOp.getImm();
1952ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Offset is u6:a. Sadly, there is no isShiftedUInt(n,x).
1953ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!isUIntN(6+Align, Off) || (Off & ((1<<Align)-1)))
1954ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1955ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Source register:
1956ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef RS = MI->getOperand(2);
1957ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(RS.Reg))
1958ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1959ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(RS.Reg);
1960ced9941cSKrzysztof Parzyszek   uint64_t U;
1961ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getConst(RC, 0, RC.width(), U))
1962ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1963ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1964ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Only consider 8-bit values to avoid constant-extenders.
1965ced9941cSKrzysztof Parzyszek   int V;
1966ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1967ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerb_io:
1968ced9941cSKrzysztof Parzyszek       V = int8_t(U);
1969ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1970ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerh_io:
1971ced9941cSKrzysztof Parzyszek       V = int16_t(U);
1972ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1973ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storeri_io:
1974ced9941cSKrzysztof Parzyszek       V = int32_t(U);
1975ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1976ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1977ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!isInt<8>(V))
1978ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1979ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1980ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MI->RemoveOperand(2);
1981ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1982ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerb_io:
1983ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MI->setDesc(HII.get(Hexagon::S4_storeirb_io));
1984ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1985ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerh_io:
1986ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MI->setDesc(HII.get(Hexagon::S4_storeirh_io));
1987ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1988ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storeri_io:
1989ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MI->setDesc(HII.get(Hexagon::S4_storeiri_io));
1990ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1991ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1992ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(V));
1993ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1994ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1995ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1996ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI is equivalent o S2_packhl, generate the S2_packhl. MI could be the
1997ced9941cSKrzysztof Parzyszek // last instruction in a sequence that results in something equivalent to
1998ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the pack-halfwords. The intent is to cause the entire sequence to become
1999ced9941cSKrzysztof Parzyszek // dead.
2000ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genPackhl(MachineInstr *MI,
2001ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
2002ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2003ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Opc == Hexagon::S2_packhl)
2004ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2005ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef Rs, Rt;
2006ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchPackhl(RD.Reg, RC, Rs, Rt))
2007ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
200804c0796eSKrzysztof Parzyszek   if (!validateReg(Rs, Hexagon::S2_packhl, 1) ||
200904c0796eSKrzysztof Parzyszek       !validateReg(Rt, Hexagon::S2_packhl, 2))
201004c0796eSKrzysztof Parzyszek     return false;
2011ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2012ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2013ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::DoubleRegsRegClass);
2014ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2015a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2016a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2017a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::S2_packhl), NewR)
2018ced9941cSKrzysztof Parzyszek       .addReg(Rs.Reg, 0, Rs.Sub)
2019ced9941cSKrzysztof Parzyszek       .addReg(Rt.Reg, 0, Rt.Sub);
2020ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
2021ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
2022ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2023ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2024ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2025ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI produces halfword of the input in the low half of the output,
2026ced9941cSKrzysztof Parzyszek // replace it with zero-extend or extractu.
2027ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genExtractHalf(MachineInstr *MI,
2028ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
2029ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegHalf L;
2030ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Check for halfword in low 16 bits, zeros elsewhere.
2031ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(RD.Reg, RC, 0, L) || !HBS::isZero(RC, 16, 16))
2032ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2033ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2034ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2035ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2036ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2037ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2038ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Prefer zxth, since zxth can go in any slot, while extractu only in
2039ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // slots 2 and 3.
2040ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned NewR = 0;
2041a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2042a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2043ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (L.Low && Opc != Hexagon::A2_zxth) {
204404c0796eSKrzysztof Parzyszek     if (validateReg(L, Hexagon::A2_zxth, 1)) {
2045ced9941cSKrzysztof Parzyszek       NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::IntRegsRegClass);
2046a3c5d444SKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::A2_zxth), NewR)
2047ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addReg(L.Reg, 0, L.Sub);
204804c0796eSKrzysztof Parzyszek     }
20490d11212fSKrzysztof Parzyszek   } else if (!L.Low && Opc != Hexagon::S2_lsr_i_r) {
205004c0796eSKrzysztof Parzyszek     if (validateReg(L, Hexagon::S2_lsr_i_r, 1)) {
2051ced9941cSKrzysztof Parzyszek       NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::IntRegsRegClass);
20520d11212fSKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, MI, DL, HII.get(Hexagon::S2_lsr_i_r), NewR)
2053ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addReg(L.Reg, 0, L.Sub)
2054ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(16);
2055ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
205604c0796eSKrzysztof Parzyszek   }
2057ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (NewR == 0)
2058ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2059ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
2060ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
2061ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2062ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2063ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2064ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI is equivalent to a combine(.L/.H, .L/.H) replace with with the
2065ced9941cSKrzysztof Parzyszek // combine.
2066ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genCombineHalf(MachineInstr *MI,
2067ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
2068ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegHalf L, H;
2069ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Check for combine h/l
2070ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(RD.Reg, RC, 0, L) || !matchHalf(RD.Reg, RC, 16, H))
2071ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2072ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Do nothing if this is just a reg copy.
2073ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (L.Reg == H.Reg && L.Sub == H.Sub && !H.Low && L.Low)
2074ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2075ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2076ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2077ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned COpc = getCombineOpcode(H.Low, L.Low);
2078ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (COpc == Opc)
2079ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
208004c0796eSKrzysztof Parzyszek   if (!validateReg(H, COpc, 1) || !validateReg(L, COpc, 2))
208104c0796eSKrzysztof Parzyszek     return false;
2082ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2083ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2084ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2085ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::IntRegsRegClass);
2086a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2087a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2088a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   BuildMI(B, At, DL, HII.get(COpc), NewR)
2089ced9941cSKrzysztof Parzyszek       .addReg(H.Reg, 0, H.Sub)
2090ced9941cSKrzysztof Parzyszek       .addReg(L.Reg, 0, L.Sub);
2091ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
2092ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
2093ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2094ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2095ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2096ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI resets high bits of a register and keeps the lower ones, replace it
2097ced9941cSKrzysztof Parzyszek // with zero-extend byte/half, and-immediate, or extractu, as appropriate.
2098ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genExtractLow(MachineInstr *MI,
2099ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
2100ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2101ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
2102ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_zxtb:
2103ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_zxth:
2104ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_extractu:
2105ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2106ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2107ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Opc == Hexagon::A2_andir && MI->getOperand(2).isImm()) {
2108ced9941cSKrzysztof Parzyszek     int32_t Imm = MI->getOperand(2).getImm();
2109ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isInt<10>(Imm))
2110ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2111ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2112ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2113ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (MI->hasUnmodeledSideEffects() || MI->isInlineAsm())
2114ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2115ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned W = RC.width();
2116ced9941cSKrzysztof Parzyszek   while (W > 0 && RC[W-1].is(0))
2117ced9941cSKrzysztof Parzyszek     W--;
2118ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (W == 0 || W == RC.width())
2119ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2120ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned NewOpc = (W == 8)  ? Hexagon::A2_zxtb
2121ced9941cSKrzysztof Parzyszek                   : (W == 16) ? Hexagon::A2_zxth
2122ced9941cSKrzysztof Parzyszek                   : (W < 10)  ? Hexagon::A2_andir
2123ced9941cSKrzysztof Parzyszek                   : Hexagon::S2_extractu;
2124ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2125ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2126ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2127ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &Op : MI->uses()) {
2128ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op.isReg())
2129ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2130ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RS = Op;
2131ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(RS.Reg))
2132ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2133ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(RS.Reg);
2134ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned BN, BW;
2135ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!HBS::getSubregMask(RS, BN, BW, MRI))
2136ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2137ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (BW < W || !HBS::isEqual(RC, 0, SC, BN, W))
2138ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
213904c0796eSKrzysztof Parzyszek     if (!validateReg(RS, NewOpc, 1))
214004c0796eSKrzysztof Parzyszek       continue;
2141ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2142ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::IntRegsRegClass);
2143a3c5d444SKrzysztof Parzyszek     auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2144a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                           : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2145a3c5d444SKrzysztof Parzyszek     auto MIB = BuildMI(B, At, DL, HII.get(NewOpc), NewR)
2146ced9941cSKrzysztof Parzyszek                   .addReg(RS.Reg, 0, RS.Sub);
2147ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (NewOpc == Hexagon::A2_andir)
2148ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MIB.addImm((1 << W) - 1);
2149ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (NewOpc == Hexagon::S2_extractu)
2150ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MIB.addImm(W).addImm(0);
2151ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
2152ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
2153ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
2154ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2155ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
2156ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2157ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2158ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check for tstbit simplification opportunity, where the bit being checked
2159ced9941cSKrzysztof Parzyszek // can be tracked back to another register. For example:
2160ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   vreg2 = S2_lsr_i_r  vreg1, 5
2161ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   vreg3 = S2_tstbit_i vreg2, 0
2162ced9941cSKrzysztof Parzyszek // =>
2163ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   vreg3 = S2_tstbit_i vreg1, 5
2164ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::simplifyTstbit(MachineInstr *MI,
2165ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
2166ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2167ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Opc != Hexagon::S2_tstbit_i)
2168ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2169ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2170ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned BN = MI->getOperand(2).getImm();
2171ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef RS = MI->getOperand(1);
2172ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned F, W;
2173ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2174ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(RS.Reg) || !HBS::getSubregMask(RS, F, W, MRI))
2175ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2176ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2177a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2178a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2179ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2180ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(RS.Reg);
2181ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::BitValue &V = SC[F+BN];
2182ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (V.Type == BitTracker::BitValue::Ref && V.RefI.Reg != RS.Reg) {
2183ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterClass *TC = MRI.getRegClass(V.RefI.Reg);
2184ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Need to map V.RefI.Reg to a 32-bit register, i.e. if it is
2185ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // a double register, need to use a subregister and adjust bit
2186ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // number.
218782085927SEugene Zelenko     unsigned P = std::numeric_limits<unsigned>::max();
2188ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RR(V.RefI.Reg, 0);
2189ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (TC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass) {
2190ced9941cSKrzysztof Parzyszek       P = V.RefI.Pos;
2191a540997cSKrzysztof Parzyszek       RR.Sub = Hexagon::isub_lo;
2192ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (P >= 32) {
2193ced9941cSKrzysztof Parzyszek         P -= 32;
2194a540997cSKrzysztof Parzyszek         RR.Sub = Hexagon::isub_hi;
2195ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
2196ced9941cSKrzysztof Parzyszek     } else if (TC == &Hexagon::IntRegsRegClass) {
2197ced9941cSKrzysztof Parzyszek       P = V.RefI.Pos;
2198ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
219982085927SEugene Zelenko     if (P != std::numeric_limits<unsigned>::max()) {
2200ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::PredRegsRegClass);
2201a3c5d444SKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::S2_tstbit_i), NewR)
2202ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addReg(RR.Reg, 0, RR.Sub)
2203ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(P);
2204ced9941cSKrzysztof Parzyszek       HBS::replaceReg(RD.Reg, NewR, MRI);
2205ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BT.put(NewR, RC);
2206ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
2207ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2208ced9941cSKrzysztof Parzyszek   } else if (V.is(0) || V.is(1)) {
2209ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::PredRegsRegClass);
22101d01a793SKrzysztof Parzyszek     unsigned NewOpc = V.is(0) ? Hexagon::PS_false : Hexagon::PS_true;
2211a3c5d444SKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(NewOpc), NewR);
2212ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::replaceReg(RD.Reg, NewR, MRI);
2213ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
2214ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2215ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2216ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
2217ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2218ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2219*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek // Detect whether RD is a bitfield extract (sign- or zero-extended) of
2220*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek // some register from the AVs set. Create a new corresponding instruction
2221*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek // at the location of MI. The intent is to recognize situations where
2222*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek // a sequence of instructions performs an operation that is equivalent to
2223*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek // an extract operation, such as a shift left followed by a shift right.
2224*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::simplifyExtractLow(MachineInstr *MI,
2225*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC,
2226*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       const RegisterSet &AVs) {
2227*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   if (!GenExtract)
2228*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     return false;
2229*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   if (CountExtract >= MaxExtract)
2230*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     return false;
2231*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   CountExtract++;
2232*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2233*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   unsigned W = RC.width();
2234*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   unsigned RW = W;
2235*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   unsigned Len;
2236*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   bool Signed;
2237*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2238*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // The code is mostly class-independent, except for the part that generates
2239*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // the extract instruction, and establishes the source register (in case it
2240*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // needs to use a subregister).
2241*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   const TargetRegisterClass *FRC = HBS::getFinalVRegClass(RD, MRI);
2242*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   if (FRC != &Hexagon::IntRegsRegClass && FRC != &Hexagon::DoubleRegsRegClass)
2243*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     return false;
2244*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   assert(RD.Sub == 0);
2245*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2246*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // Observation:
2247*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // If the cell has a form of 00..0xx..x with k zeros and n remaining
2248*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // bits, this could be an extractu of the n bits, but it could also be
2249*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // an extractu of a longer field which happens to have 0s in the top
2250*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // bit positions.
2251*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // The same logic applies to sign-extended fields.
2252*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   //
2253*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // Do not check for the extended extracts, since it would expand the
2254*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // search space quite a bit. The search may be expensive as it is.
2255*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2256*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::BitValue &TopV = RC[W-1];
2257*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2258*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // Eliminate candidates that have self-referential bits, since they
2259*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // cannot be extracts from other registers. Also, skip registers that
2260*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // have compile-time constant values.
2261*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   bool IsConst = true;
2262*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned I = 0; I != W; ++I) {
2263*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V = RC[I];
2264*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (V.Type == BitTracker::BitValue::Ref && V.RefI.Reg == RD.Reg)
2265*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       return false;
2266*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     IsConst = IsConst && (V.is(0) || V.is(1));
2267*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   }
2268*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   if (IsConst)
2269*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     return false;
2270*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2271*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   if (TopV.is(0) || TopV.is(1)) {
2272*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     bool S = TopV.is(1);
2273*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     for (--W; W > 0 && RC[W-1].is(S); --W)
2274*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       ;
2275*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     Len = W;
2276*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     Signed = S;
2277*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // The sign bit must be a part of the field being extended.
2278*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (Signed)
2279*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       ++Len;
2280*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   } else {
2281*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // This could still be a sign-extended extract.
2282*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     assert(TopV.Type == BitTracker::BitValue::Ref);
2283*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (TopV.RefI.Reg == RD.Reg || TopV.RefI.Pos == W-1)
2284*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       return false;
2285*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     for (--W; W > 0 && RC[W-1] == TopV; --W)
2286*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       ;
2287*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // The top bits of RC are copies of TopV. One occurrence of TopV will
2288*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // be a part of the field.
2289*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     Len = W + 1;
2290*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     Signed = true;
2291*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   }
2292*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2293*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   // This would be just a copy. It should be handled elsewhere.
2294*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   if (Len == RW)
2295*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     return false;
2296*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2297*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   DEBUG({
2298*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     dbgs() << __func__ << " on reg: " << PrintReg(RD.Reg, &HRI, RD.Sub)
2299*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek            << ", MI: " << *MI;
2300*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     dbgs() << "Cell: " << RC << '\n';
2301*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     dbgs() << "Expected bitfield size: " << Len << " bits, "
2302*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek            << (Signed ? "sign" : "zero") << "-extended\n";
2303*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   });
2304*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2305*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
2306*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2307*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned R = AVs.find_first(); R != 0; R = AVs.find_next(R)) {
2308*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(R);
2309*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     unsigned SW = SC.width();
2310*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2311*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // The source can be longer than the destination, as long as its size is
2312*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // a multiple of the size of the destination. Also, we would need to be
2313*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // able to refer to the subregister in the source that would be of the
2314*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // same size as the destination, but only check the sizes here.
2315*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (SW < RW || (SW % RW) != 0)
2316*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       continue;
2317*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2318*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // The field can start at any offset in SC as long as it contains Len
2319*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // bits and does not cross subregister boundary (if the source register
2320*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // is longer than the destination).
2321*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     unsigned Off = 0;
2322*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     while (Off <= SW-Len) {
2323*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       unsigned OE = (Off+Len)/RW;
2324*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       if (OE != Off/RW) {
2325*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         // The assumption here is that if the source (R) is longer than the
2326*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         // destination, then the destination is a sequence of words of
2327*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         // size RW, and each such word in R can be accessed via a subregister.
2328*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         //
2329*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         // If the beginning and the end of the field cross the subregister
2330*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         // boundary, advance to the next subregister.
2331*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         Off = OE*RW;
2332*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         continue;
2333*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       }
2334*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       if (HBS::isEqual(RC, 0, SC, Off, Len))
2335*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         break;
2336*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       ++Off;
2337*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     }
2338*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2339*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (Off > SW-Len)
2340*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       continue;
2341*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2342*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // Found match.
2343*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     unsigned ExtOpc = 0;
2344*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (Off == 0) {
2345*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       if (Len == 8)
2346*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         ExtOpc = Signed ? Hexagon::A2_sxtb : Hexagon::A2_zxtb;
2347*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       else if (Len == 16)
2348*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         ExtOpc = Signed ? Hexagon::A2_sxth : Hexagon::A2_zxth;
2349*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       else if (Len < 10 && !Signed)
2350*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         ExtOpc = Hexagon::A2_andir;
2351*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     }
2352*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (ExtOpc == 0) {
2353*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       ExtOpc =
2354*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek           Signed ? (RW == 32 ? Hexagon::S4_extract  : Hexagon::S4_extractp)
2355*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek                  : (RW == 32 ? Hexagon::S2_extractu : Hexagon::S2_extractup);
2356*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     }
2357*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     unsigned SR = 0;
2358*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // This only recognizes isub_lo and isub_hi.
2359*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (RW != SW && RW*2 != SW)
2360*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       continue;
2361*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (RW != SW)
2362*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       SR = (Off/RW == 0) ? Hexagon::isub_lo : Hexagon::isub_hi;
2363*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2364*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (!validateReg({R,SR}, ExtOpc, 1))
2365*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       continue;
2366*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2367*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     // Don't generate the same instruction as the one being optimized.
2368*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     if (MI->getOpcode() == ExtOpc) {
2369*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       // All possible ExtOpc's have the source in operand(1).
2370*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       const MachineOperand &SrcOp = MI->getOperand(1);
2371*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       if (SrcOp.getReg() == R)
2372*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         continue;
2373*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     }
2374*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2375*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2376*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2377*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(FRC);
2378*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     auto MIB = BuildMI(B, MI, DL, HII.get(ExtOpc), NewR)
2379*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek                   .addReg(R, 0, SR);
2380*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     switch (ExtOpc) {
2381*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::A2_sxtb:
2382*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::A2_zxtb:
2383*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::A2_sxth:
2384*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::A2_zxth:
2385*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         break;
2386*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::A2_andir:
2387*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         MIB.addImm((1u << Len) - 1);
2388*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         break;
2389*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::S4_extract:
2390*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::S2_extractu:
2391*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::S4_extractp:
2392*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       case Hexagon::S2_extractup:
2393*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         MIB.addImm(Len)
2394*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek            .addImm(Off);
2395*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         break;
2396*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       default:
2397*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek         llvm_unreachable("Unexpected opcode");
2398*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     }
2399*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2400*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     HBS::replaceReg(RD.Reg, NewR, MRI);
2401*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
2402*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     Changed = true;
2403*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek     break;
2404*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   }
2405*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2406*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
2407*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek }
2408*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek 
2409ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::processBlock(MachineBasicBlock &B,
2410ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const RegisterSet &AVs) {
24111adca30cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.reached(&B))
24121adca30cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2413ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
2414ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet AVB = AVs;
2415ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
2416ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2417ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.begin(), E = B.end(); I != E; ++I, AVB.insert(Defs)) {
2418ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *MI = &*I;
2419ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Defs.clear();
2420ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrDefs(*MI, Defs);
2421ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2422ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc = MI->getOpcode();
2423ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Opc == TargetOpcode::COPY || Opc == TargetOpcode::REG_SEQUENCE)
2424ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2425ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2426ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MI->mayStore()) {
2427ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool T = genStoreUpperHalf(MI);
2428ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T = T || genStoreImmediate(MI);
2429ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= T;
2430ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2431ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2432ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2433ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Defs.count() != 1)
2434ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2435ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const MachineOperand &Op0 = MI->getOperand(0);
2436ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op0.isReg() || !Op0.isDef())
2437ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2438ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RD = Op0;
2439ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(RD.Reg))
2440ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2441ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterClass *FRC = HBS::getFinalVRegClass(RD, MRI);
2442ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(RD.Reg);
2443ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2444ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (FRC->getID() == Hexagon::DoubleRegsRegClassID) {
2445ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool T = genPackhl(MI, RD, RC);
2446*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       T = T || simplifyExtractLow(MI, RD, RC, AVB);
2447ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= T;
2448ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2449ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2450ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2451ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (FRC->getID() == Hexagon::IntRegsRegClassID) {
2452*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       bool T = simplifyExtractLow(MI, RD, RC, AVB);
2453*33fd0bbbSKrzysztof Parzyszek       T = T || genExtractHalf(MI, RD, RC);
2454ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T = T || genCombineHalf(MI, RD, RC);
2455ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T = T || genExtractLow(MI, RD, RC);
2456ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= T;
2457ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2458ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2459ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2460ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (FRC->getID() == Hexagon::PredRegsRegClassID) {
2461ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool T = simplifyTstbit(MI, RD, RC);
2462ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= T;
2463ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2464ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2465ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2466ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
2467ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2468ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2469ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
24705b444a21SAndrew Kaylor   if (skipFunction(*MF.getFunction()))
24715b444a21SAndrew Kaylor     return false;
24725b444a21SAndrew Kaylor 
2473ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto &HST = MF.getSubtarget<HexagonSubtarget>();
2474ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto &HRI = *HST.getRegisterInfo();
2475ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto &HII = *HST.getInstrInfo();
2476ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2477ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MDT = &getAnalysis<MachineDominatorTree>();
2478ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2479ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed;
2480ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2481ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed = DeadCodeElimination(MF, *MDT).run();
2482ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2483ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const HexagonEvaluator HE(HRI, MRI, HII, MF);
2484ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker BT(HE, MF);
2485ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DEBUG(BT.trace(true));
2486ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.run();
2487ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2488ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &Entry = MF.front();
2489ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2490ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet AIG;  // Available registers for IG.
2491ced9941cSKrzysztof Parzyszek   ConstGeneration ImmG(BT, HII, MRI);
2492ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, ImmG, AIG);
2493ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2494ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet ARE;  // Available registers for RIE.
2495ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RedundantInstrElimination RIE(BT, HII, MRI);
24961adca30cSKrzysztof Parzyszek   bool Ried = visitBlock(Entry, RIE, ARE);
24971adca30cSKrzysztof Parzyszek   if (Ried) {
24981adca30cSKrzysztof Parzyszek     Changed = true;
24991adca30cSKrzysztof Parzyszek     BT.run();
25001adca30cSKrzysztof Parzyszek   }
2501ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2502ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet ACG;  // Available registers for CG.
2503a540997cSKrzysztof Parzyszek   CopyGeneration CopyG(BT, HII, HRI, MRI);
2504ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, CopyG, ACG);
2505ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2506ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet ACP;  // Available registers for CP.
2507ced9941cSKrzysztof Parzyszek   CopyPropagation CopyP(HRI, MRI);
2508ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, CopyP, ACP);
2509ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2510ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed = DeadCodeElimination(MF, *MDT).run() || Changed;
2511ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2512ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.run();
2513ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet ABS;  // Available registers for BS.
251404c0796eSKrzysztof Parzyszek   BitSimplification BitS(BT, HII, HRI, MRI, MF);
2515ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, BitS, ABS);
2516ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2517ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed = DeadCodeElimination(MF, *MDT).run() || Changed;
2518ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2519ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Changed) {
2520ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto &B : MF)
2521ced9941cSKrzysztof Parzyszek       for (auto &I : B)
2522ced9941cSKrzysztof Parzyszek         I.clearKillInfo();
2523ced9941cSKrzysztof Parzyszek     DeadCodeElimination(MF, *MDT).run();
2524ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2525ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
2526ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2527ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2528ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Recognize loops where the code at the end of the loop matches the code
2529ced9941cSKrzysztof Parzyszek // before the entry of the loop, and the matching code is such that is can
2530ced9941cSKrzysztof Parzyszek // be simplified. This pass relies on the bit simplification above and only
2531ced9941cSKrzysztof Parzyszek // prepares code in a way that can be handled by the bit simplifcation.
2532ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2533ced9941cSKrzysztof Parzyszek // This is the motivating testcase (and explanation):
2534ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2535ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2536ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   loop0(.LBB0_2, r1)      // %for.body.preheader
2537ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r5:4 = memd(r0++#8)
2538ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2539ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2540ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r3 = lsr(r4, #16)
2541ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r7:6 = combine(r5, r5)
2542ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2543ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2544ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r3 = insert(r5, #16, #16)
2545ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r7:6 = vlsrw(r7:6, #16)
2546ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2547ced9941cSKrzysztof Parzyszek // .LBB0_2:
2548ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2549ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#4) = r5
2550ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#6) = r6            # R6 is really R5.H
2551ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2552ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2553ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r2 = add(r2, #8)
2554ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#0) = r4
2555ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#2) = r3            # R3 is really R4.H
2556ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2557ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2558ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r5:4 = memd(r0++#8)
2559ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2560ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {                             # "Shuffling" code that sets up R3 and R6
2561ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r3 = lsr(r4, #16)           # so that their halves can be stored in the
2562ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r7:6 = combine(r5, r5)      # next iteration. This could be folded into
2563ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }                             # the stores if the code was at the beginning
2564ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {                             # of the loop iteration. Since the same code
2565ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r3 = insert(r5, #16, #16)   # precedes the loop, it can actually be moved
2566ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r7:6 = vlsrw(r7:6, #16)     # there.
2567ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }:endloop0
2568ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2569ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2570ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The outcome:
2571ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2572ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2573ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   loop0(.LBB0_2, r1)
2574ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r5:4 = memd(r0++#8)
2575ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2576ced9941cSKrzysztof Parzyszek // .LBB0_2:
2577ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2578ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#4) = r5
2579ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#6) = r5.h
2580ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2581ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2582ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r2 = add(r2, #8)
2583ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#0) = r4
2584ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#2) = r4.h
2585ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2586ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2587ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r5:4 = memd(r0++#8)
2588ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }:endloop0
2589ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2590ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace llvm {
259182085927SEugene Zelenko 
2592ced9941cSKrzysztof Parzyszek   FunctionPass *createHexagonLoopRescheduling();
2593ced9941cSKrzysztof Parzyszek   void initializeHexagonLoopReschedulingPass(PassRegistry&);
259482085927SEugene Zelenko 
259582085927SEugene Zelenko } // end namespace llvm
2596ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2597ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
259882085927SEugene Zelenko 
2599ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class HexagonLoopRescheduling : public MachineFunctionPass {
2600ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
2601ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static char ID;
260282085927SEugene Zelenko 
2603ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HexagonLoopRescheduling() : MachineFunctionPass(ID),
260482085927SEugene Zelenko         HII(nullptr), HRI(nullptr), MRI(nullptr), BTP(nullptr) {
2605ced9941cSKrzysztof Parzyszek       initializeHexagonLoopReschedulingPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2606ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2607ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2608ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override;
2609ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2610ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
2611ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo *HII;
2612ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonRegisterInfo *HRI;
2613ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo *MRI;
2614ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker *BTP;
2615ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2616ced9941cSKrzysztof Parzyszek     struct LoopCand {
2617ced9941cSKrzysztof Parzyszek       LoopCand(MachineBasicBlock *lb, MachineBasicBlock *pb,
2618ced9941cSKrzysztof Parzyszek             MachineBasicBlock *eb) : LB(lb), PB(pb), EB(eb) {}
2619ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock *LB, *PB, *EB;
2620ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
2621ced9941cSKrzysztof Parzyszek     typedef std::vector<MachineInstr*> InstrList;
2622ced9941cSKrzysztof Parzyszek     struct InstrGroup {
2623ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef Inp, Out;
2624ced9941cSKrzysztof Parzyszek       InstrList Ins;
2625ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
2626ced9941cSKrzysztof Parzyszek     struct PhiInfo {
2627ced9941cSKrzysztof Parzyszek       PhiInfo(MachineInstr &P, MachineBasicBlock &B);
2628ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned DefR;
262957c3ddddSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef LR, PR; // Loop Register, Preheader Register
263057c3ddddSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock *LB, *PB;     // Loop Block, Preheader Block
2631ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
2632ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2633ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static unsigned getDefReg(const MachineInstr *MI);
2634ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isConst(unsigned Reg) const;
2635ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isBitShuffle(const MachineInstr *MI, unsigned DefR) const;
2636ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isStoreInput(const MachineInstr *MI, unsigned DefR) const;
2637ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isShuffleOf(unsigned OutR, unsigned InpR) const;
2638ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isSameShuffle(unsigned OutR1, unsigned InpR1, unsigned OutR2,
2639ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned &InpR2) const;
2640ced9941cSKrzysztof Parzyszek     void moveGroup(InstrGroup &G, MachineBasicBlock &LB, MachineBasicBlock &PB,
2641ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineBasicBlock::iterator At, unsigned OldPhiR, unsigned NewPredR);
2642ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processLoop(LoopCand &C);
2643ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
264482085927SEugene Zelenko 
264582085927SEugene Zelenko } // end anonymous namespace
2646ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2647ced9941cSKrzysztof Parzyszek char HexagonLoopRescheduling::ID = 0;
2648ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2649ced9941cSKrzysztof Parzyszek INITIALIZE_PASS(HexagonLoopRescheduling, "hexagon-loop-resched",
2650ced9941cSKrzysztof Parzyszek   "Hexagon Loop Rescheduling", false, false)
2651ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2652ced9941cSKrzysztof Parzyszek HexagonLoopRescheduling::PhiInfo::PhiInfo(MachineInstr &P,
2653ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock &B) {
2654ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DefR = HexagonLoopRescheduling::getDefReg(&P);
2655ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LB = &B;
2656ced9941cSKrzysztof Parzyszek   PB = nullptr;
2657ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 1, n = P.getNumOperands(); i < n; i += 2) {
2658ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const MachineOperand &OpB = P.getOperand(i+1);
2659ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (OpB.getMBB() == &B) {
2660ced9941cSKrzysztof Parzyszek       LR = P.getOperand(i);
2661ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2662ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2663ced9941cSKrzysztof Parzyszek     PB = OpB.getMBB();
2664ced9941cSKrzysztof Parzyszek     PR = P.getOperand(i);
2665ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2666ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2667ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2668ced9941cSKrzysztof Parzyszek unsigned HexagonLoopRescheduling::getDefReg(const MachineInstr *MI) {
2669ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
2670ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::getInstrDefs(*MI, Defs);
2671ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Defs.count() != 1)
2672ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return 0;
2673ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Defs.find_first();
2674ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2675ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2676ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isConst(unsigned Reg) const {
2677ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BTP->has(Reg))
2678ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2679ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &RC = BTP->lookup(Reg);
2680ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, w = RC.width(); i < w; ++i) {
2681ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V = RC[i];
2682ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!V.is(0) && !V.is(1))
2683ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2684ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2685ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2686ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2687ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2688ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isBitShuffle(const MachineInstr *MI,
2689ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned DefR) const {
2690ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2691ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
2692ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::COPY:
2693ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_lsr_i_r:
2694ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_asr_i_r:
2695ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_asl_i_r:
2696ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_lsr_i_p:
2697ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_asr_i_p:
2698ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_asl_i_p:
2699ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_insert:
2700ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_or:
2701ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_orp:
2702ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_and:
2703ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_andp:
2704ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combinew:
2705ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineri:
2706ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineir:
2707ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combineii:
2708ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineii:
2709ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combine_ll:
2710ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combine_lh:
2711ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combine_hl:
2712ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combine_hh:
2713ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
2714ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2715ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
2716ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2717ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2718ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isStoreInput(const MachineInstr *MI,
2719ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned InpR) const {
2720ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, n = MI->getNumOperands(); i < n; ++i) {
2721ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const MachineOperand &Op = MI->getOperand(i);
2722ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op.isReg())
2723ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2724ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Op.getReg() == InpR)
2725ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return i == n-1;
2726ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2727ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
2728ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2729ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2730ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isShuffleOf(unsigned OutR, unsigned InpR) const {
2731ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BTP->has(OutR) || !BTP->has(InpR))
2732ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2733ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &OutC = BTP->lookup(OutR);
2734ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, w = OutC.width(); i < w; ++i) {
2735ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V = OutC[i];
2736ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V.Type != BitTracker::BitValue::Ref)
2737ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2738ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V.RefI.Reg != InpR)
2739ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2740ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2741ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2742ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2743ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2744ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isSameShuffle(unsigned OutR1, unsigned InpR1,
2745ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned OutR2, unsigned &InpR2) const {
2746ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BTP->has(OutR1) || !BTP->has(InpR1) || !BTP->has(OutR2))
2747ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2748ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &OutC1 = BTP->lookup(OutR1);
2749ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &OutC2 = BTP->lookup(OutR2);
2750ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned W = OutC1.width();
2751ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned MatchR = 0;
2752ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (W != OutC2.width())
2753ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2754ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0; i < W; ++i) {
2755ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V1 = OutC1[i], &V2 = OutC2[i];
2756ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V1.Type != V2.Type || V1.Type == BitTracker::BitValue::One)
2757ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2758ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V1.Type != BitTracker::BitValue::Ref)
2759ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2760ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V1.RefI.Pos != V2.RefI.Pos)
2761ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2762ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V1.RefI.Reg != InpR1)
2763ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2764ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V2.RefI.Reg == 0 || V2.RefI.Reg == OutR2)
2765ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2766ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!MatchR)
2767ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MatchR = V2.RefI.Reg;
2768ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (V2.RefI.Reg != MatchR)
2769ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2770ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2771ced9941cSKrzysztof Parzyszek   InpR2 = MatchR;
2772ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2773ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2774ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2775ced9941cSKrzysztof Parzyszek void HexagonLoopRescheduling::moveGroup(InstrGroup &G, MachineBasicBlock &LB,
2776ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock &PB, MachineBasicBlock::iterator At, unsigned OldPhiR,
2777ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewPredR) {
2778ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DenseMap<unsigned,unsigned> RegMap;
2779ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2780ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const TargetRegisterClass *PhiRC = MRI->getRegClass(NewPredR);
2781ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned PhiR = MRI->createVirtualRegister(PhiRC);
2782ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BuildMI(LB, At, At->getDebugLoc(), HII->get(TargetOpcode::PHI), PhiR)
2783ced9941cSKrzysztof Parzyszek     .addReg(NewPredR)
2784ced9941cSKrzysztof Parzyszek     .addMBB(&PB)
2785ced9941cSKrzysztof Parzyszek     .addReg(G.Inp.Reg)
2786ced9941cSKrzysztof Parzyszek     .addMBB(&LB);
2787ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegMap.insert(std::make_pair(G.Inp.Reg, PhiR));
2788ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2789ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = G.Ins.size(); i > 0; --i) {
2790ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const MachineInstr *SI = G.Ins[i-1];
2791ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned DR = getDefReg(SI);
2792ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(DR);
2793ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned NewDR = MRI->createVirtualRegister(RC);
2794ced9941cSKrzysztof Parzyszek     DebugLoc DL = SI->getDebugLoc();
2795ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2796ced9941cSKrzysztof Parzyszek     auto MIB = BuildMI(LB, At, DL, HII->get(SI->getOpcode()), NewDR);
2797ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned j = 0, m = SI->getNumOperands(); j < m; ++j) {
2798ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const MachineOperand &Op = SI->getOperand(j);
2799ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Op.isReg()) {
2800116bbab4SDiana Picus         MIB.add(Op);
2801ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2802ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
2803ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Op.isUse())
2804ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2805ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned UseR = RegMap[Op.getReg()];
2806ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MIB.addReg(UseR, 0, Op.getSubReg());
2807ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2808ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegMap.insert(std::make_pair(DR, NewDR));
2809ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2810ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2811ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::replaceReg(OldPhiR, RegMap[G.Out.Reg], *MRI);
2812ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2813ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2814ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::processLoop(LoopCand &C) {
2815ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DEBUG(dbgs() << "Processing loop in BB#" << C.LB->getNumber() << "\n");
2816ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<PhiInfo> Phis;
2817ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &I : *C.LB) {
2818ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!I.isPHI())
2819ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
2820ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned PR = getDefReg(&I);
2821ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isConst(PR))
2822ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2823ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool BadUse = false, GoodUse = false;
2824ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto UI = MRI->use_begin(PR), UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
2825ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr *UseI = UI->getParent();
2826ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (UseI->getParent() != C.LB) {
2827ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BadUse = true;
2828ced9941cSKrzysztof Parzyszek         break;
2829ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
2830ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (isBitShuffle(UseI, PR) || isStoreInput(UseI, PR))
2831ced9941cSKrzysztof Parzyszek         GoodUse = true;
2832ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2833ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (BadUse || !GoodUse)
2834ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2835ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2836ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Phis.push_back(PhiInfo(I, *C.LB));
2837ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2838ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2839ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DEBUG({
2840ced9941cSKrzysztof Parzyszek     dbgs() << "Phis: {";
2841ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto &I : Phis) {
2842ced9941cSKrzysztof Parzyszek       dbgs() << ' ' << PrintReg(I.DefR, HRI) << "=phi("
2843ced9941cSKrzysztof Parzyszek              << PrintReg(I.PR.Reg, HRI, I.PR.Sub) << ":b" << I.PB->getNumber()
2844ced9941cSKrzysztof Parzyszek              << ',' << PrintReg(I.LR.Reg, HRI, I.LR.Sub) << ":b"
2845ced9941cSKrzysztof Parzyszek              << I.LB->getNumber() << ')';
2846ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2847ced9941cSKrzysztof Parzyszek     dbgs() << " }\n";
2848ced9941cSKrzysztof Parzyszek   });
2849ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2850ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Phis.empty())
2851ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2852ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2853ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
2854ced9941cSKrzysztof Parzyszek   InstrList ShufIns;
2855ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2856ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Go backwards in the block: for each bit shuffling instruction, check
2857ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // if that instruction could potentially be moved to the front of the loop:
2858ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // the output of the loop cannot be used in a non-shuffling instruction
2859ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // in this loop.
2860ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = C.LB->rbegin(), E = C.LB->rend(); I != E; ++I) {
2861ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (I->isTerminator())
2862ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2863ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (I->isPHI())
2864ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
2865ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2866ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet Defs;
2867ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrDefs(*I, Defs);
2868ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Defs.count() != 1)
2869ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2870ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned DefR = Defs.find_first();
2871ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DefR))
2872ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2873ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!isBitShuffle(&*I, DefR))
2874ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2875ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2876ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool BadUse = false;
2877ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto UI = MRI->use_begin(DefR), UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
2878ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr *UseI = UI->getParent();
2879ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (UseI->getParent() == C.LB) {
2880ced9941cSKrzysztof Parzyszek         if (UseI->isPHI()) {
2881ced9941cSKrzysztof Parzyszek           // If the use is in a phi node in this loop, then it should be
2882ced9941cSKrzysztof Parzyszek           // the value corresponding to the back edge.
2883ced9941cSKrzysztof Parzyszek           unsigned Idx = UI.getOperandNo();
2884ced9941cSKrzysztof Parzyszek           if (UseI->getOperand(Idx+1).getMBB() != C.LB)
2885ced9941cSKrzysztof Parzyszek             BadUse = true;
2886ced9941cSKrzysztof Parzyszek         } else {
28870d955d0bSDavid Majnemer           auto F = find(ShufIns, UseI);
2888ced9941cSKrzysztof Parzyszek           if (F == ShufIns.end())
2889ced9941cSKrzysztof Parzyszek             BadUse = true;
2890ced9941cSKrzysztof Parzyszek         }
2891ced9941cSKrzysztof Parzyszek       } else {
2892ced9941cSKrzysztof Parzyszek         // There is a use outside of the loop, but there is no epilog block
2893ced9941cSKrzysztof Parzyszek         // suitable for a copy-out.
2894ced9941cSKrzysztof Parzyszek         if (C.EB == nullptr)
2895ced9941cSKrzysztof Parzyszek           BadUse = true;
2896ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
2897ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (BadUse)
2898ced9941cSKrzysztof Parzyszek         break;
2899ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2900ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2901ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (BadUse)
2902ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2903ced9941cSKrzysztof Parzyszek     ShufIns.push_back(&*I);
2904ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2905ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2906ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Partition the list of shuffling instructions into instruction groups,
2907ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // where each group has to be moved as a whole (i.e. a group is a chain of
2908ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // dependent instructions). A group produces a single live output register,
2909ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // which is meant to be the input of the loop phi node (although this is
2910ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // not checked here yet). It also uses a single register as its input,
2911ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // which is some value produced in the loop body. After moving the group
2912ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // to the beginning of the loop, that input register would need to be
2913ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // the loop-carried register (through a phi node) instead of the (currently
2914ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // loop-carried) output register.
2915ced9941cSKrzysztof Parzyszek   typedef std::vector<InstrGroup> InstrGroupList;
2916ced9941cSKrzysztof Parzyszek   InstrGroupList Groups;
2917ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2918ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, n = ShufIns.size(); i < n; ++i) {
2919ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *SI = ShufIns[i];
2920ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (SI == nullptr)
2921ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2922ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2923ced9941cSKrzysztof Parzyszek     InstrGroup G;
2924ced9941cSKrzysztof Parzyszek     G.Ins.push_back(SI);
2925ced9941cSKrzysztof Parzyszek     G.Out.Reg = getDefReg(SI);
2926ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet Inputs;
2927ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrUses(*SI, Inputs);
2928ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2929ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned j = i+1; j < n; ++j) {
2930ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr *MI = ShufIns[j];
2931ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (MI == nullptr)
2932ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2933ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegisterSet Defs;
2934ced9941cSKrzysztof Parzyszek       HBS::getInstrDefs(*MI, Defs);
2935ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // If this instruction does not define any pending inputs, skip it.
2936ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Defs.intersects(Inputs))
2937ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2938ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // Otherwise, add it to the current group and remove the inputs that
2939ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // are defined by MI.
2940ced9941cSKrzysztof Parzyszek       G.Ins.push_back(MI);
2941ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Inputs.remove(Defs);
2942ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // Then add all registers used by MI.
2943ced9941cSKrzysztof Parzyszek       HBS::getInstrUses(*MI, Inputs);
2944ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ShufIns[j] = nullptr;
2945ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2946ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2947ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Only add a group if it requires at most one register.
2948ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Inputs.count() > 1)
2949ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2950ced9941cSKrzysztof Parzyszek     auto LoopInpEq = [G] (const PhiInfo &P) -> bool {
2951ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return G.Out.Reg == P.LR.Reg;
2952ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
295382085927SEugene Zelenko     if (llvm::find_if(Phis, LoopInpEq) == Phis.end())
2954ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2955ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2956ced9941cSKrzysztof Parzyszek     G.Inp.Reg = Inputs.find_first();
2957ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Groups.push_back(G);
2958ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2959ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2960ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DEBUG({
2961ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned i = 0, n = Groups.size(); i < n; ++i) {
2962ced9941cSKrzysztof Parzyszek       InstrGroup &G = Groups[i];
2963ced9941cSKrzysztof Parzyszek       dbgs() << "Group[" << i << "] inp: "
2964ced9941cSKrzysztof Parzyszek              << PrintReg(G.Inp.Reg, HRI, G.Inp.Sub)
2965ced9941cSKrzysztof Parzyszek              << "  out: " << PrintReg(G.Out.Reg, HRI, G.Out.Sub) << "\n";
2966ced9941cSKrzysztof Parzyszek       for (unsigned j = 0, m = G.Ins.size(); j < m; ++j)
2967ced9941cSKrzysztof Parzyszek         dbgs() << "  " << *G.Ins[j];
2968ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2969ced9941cSKrzysztof Parzyszek   });
2970ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2971ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, n = Groups.size(); i < n; ++i) {
2972ced9941cSKrzysztof Parzyszek     InstrGroup &G = Groups[i];
2973ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!isShuffleOf(G.Out.Reg, G.Inp.Reg))
2974ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2975ced9941cSKrzysztof Parzyszek     auto LoopInpEq = [G] (const PhiInfo &P) -> bool {
2976ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return G.Out.Reg == P.LR.Reg;
2977ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
297882085927SEugene Zelenko     auto F = llvm::find_if(Phis, LoopInpEq);
2979ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (F == Phis.end())
2980ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
298157c3ddddSKrzysztof Parzyszek     unsigned PrehR = 0;
298257c3ddddSKrzysztof Parzyszek     if (!isSameShuffle(G.Out.Reg, G.Inp.Reg, F->PR.Reg, PrehR)) {
298357c3ddddSKrzysztof Parzyszek       const MachineInstr *DefPrehR = MRI->getVRegDef(F->PR.Reg);
298457c3ddddSKrzysztof Parzyszek       unsigned Opc = DefPrehR->getOpcode();
2985ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (Opc != Hexagon::A2_tfrsi && Opc != Hexagon::A2_tfrpi)
2986ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
298757c3ddddSKrzysztof Parzyszek       if (!DefPrehR->getOperand(1).isImm())
2988ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
298957c3ddddSKrzysztof Parzyszek       if (DefPrehR->getOperand(1).getImm() != 0)
2990ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2991ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(G.Inp.Reg);
2992ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (RC != MRI->getRegClass(F->PR.Reg)) {
299357c3ddddSKrzysztof Parzyszek         PrehR = MRI->createVirtualRegister(RC);
2994ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned TfrI = (RC == &Hexagon::IntRegsRegClass) ? Hexagon::A2_tfrsi
2995ced9941cSKrzysztof Parzyszek                                                           : Hexagon::A2_tfrpi;
2996ced9941cSKrzysztof Parzyszek         auto T = C.PB->getFirstTerminator();
2997ced9941cSKrzysztof Parzyszek         DebugLoc DL = (T != C.PB->end()) ? T->getDebugLoc() : DebugLoc();
299857c3ddddSKrzysztof Parzyszek         BuildMI(*C.PB, T, DL, HII->get(TfrI), PrehR)
2999ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(0);
3000ced9941cSKrzysztof Parzyszek       } else {
300157c3ddddSKrzysztof Parzyszek         PrehR = F->PR.Reg;
3002ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
3003ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
300457c3ddddSKrzysztof Parzyszek     // isSameShuffle could match with PrehR being of a wider class than
300557c3ddddSKrzysztof Parzyszek     // G.Inp.Reg, for example if G shuffles the low 32 bits of its input,
300657c3ddddSKrzysztof Parzyszek     // it would match for the input being a 32-bit register, and PrehR
300757c3ddddSKrzysztof Parzyszek     // being a 64-bit register (where the low 32 bits match). This could
300857c3ddddSKrzysztof Parzyszek     // be handled, but for now skip these cases.
300957c3ddddSKrzysztof Parzyszek     if (MRI->getRegClass(PrehR) != MRI->getRegClass(G.Inp.Reg))
301057c3ddddSKrzysztof Parzyszek       continue;
301157c3ddddSKrzysztof Parzyszek     moveGroup(G, *F->LB, *F->PB, F->LB->getFirstNonPHI(), F->DefR, PrehR);
3012ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed = true;
3013ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
3014ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3015ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
3016ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3017ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3018ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
30195b444a21SAndrew Kaylor   if (skipFunction(*MF.getFunction()))
30205b444a21SAndrew Kaylor     return false;
30215b444a21SAndrew Kaylor 
3022ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto &HST = MF.getSubtarget<HexagonSubtarget>();
3023ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HII = HST.getInstrInfo();
3024ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HRI = HST.getRegisterInfo();
3025ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MRI = &MF.getRegInfo();
3026ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const HexagonEvaluator HE(*HRI, *MRI, *HII, MF);
3027ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker BT(HE, MF);
3028ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DEBUG(BT.trace(true));
3029ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.run();
3030ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BTP = &BT;
3031ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3032ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<LoopCand> Cand;
3033ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3034ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &B : MF) {
3035ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (B.pred_size() != 2 || B.succ_size() != 2)
3036ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3037ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineBasicBlock *PB = nullptr;
3038ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool IsLoop = false;
3039ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto PI = B.pred_begin(), PE = B.pred_end(); PI != PE; ++PI) {
3040ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (*PI != &B)
3041ced9941cSKrzysztof Parzyszek         PB = *PI;
3042ced9941cSKrzysztof Parzyszek       else
3043ced9941cSKrzysztof Parzyszek         IsLoop = true;
3044ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
3045ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!IsLoop)
3046ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
3047ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3048ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineBasicBlock *EB = nullptr;
3049ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto SI = B.succ_begin(), SE = B.succ_end(); SI != SE; ++SI) {
3050ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (*SI == &B)
3051ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
3052ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // Set EP to the epilog block, if it has only 1 predecessor (i.e. the
3053ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // edge from B to EP is non-critical.
3054ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if ((*SI)->pred_size() == 1)
3055ced9941cSKrzysztof Parzyszek         EB = *SI;
3056ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
3057ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
3058ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3059ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Cand.push_back(LoopCand(&B, PB, EB));
3060ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
3061ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3062ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
3063ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &C : Cand)
3064ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed |= processLoop(C);
3065ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3066ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
3067ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3068ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3069ced9941cSKrzysztof Parzyszek //===----------------------------------------------------------------------===//
3070ced9941cSKrzysztof Parzyszek //                         Public Constructor Functions
3071ced9941cSKrzysztof Parzyszek //===----------------------------------------------------------------------===//
3072ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3073ced9941cSKrzysztof Parzyszek FunctionPass *llvm::createHexagonLoopRescheduling() {
3074ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return new HexagonLoopRescheduling();
3075ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3076ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
3077ced9941cSKrzysztof Parzyszek FunctionPass *llvm::createHexagonBitSimplify() {
3078ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return new HexagonBitSimplify();
3079ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
3080