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 
12*b550cb17SMehdi Amini #include "HexagonBitTracker.h"
13*b550cb17SMehdi Amini #include "HexagonTargetMachine.h"
14ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
15ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
16ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
17ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
18*b550cb17SMehdi Amini #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
19ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/Support/Debug.h"
20ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
21ced9941cSKrzysztof Parzyszek #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
22*b550cb17SMehdi Amini #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
23ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
24ced9941cSKrzysztof Parzyszek using namespace llvm;
25ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
26ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace llvm {
27ced9941cSKrzysztof Parzyszek   void initializeHexagonBitSimplifyPass(PassRegistry& Registry);
28ced9941cSKrzysztof Parzyszek   FunctionPass *createHexagonBitSimplify();
29ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
30ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
31ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
32ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Set of virtual registers, based on BitVector.
33ced9941cSKrzysztof Parzyszek   struct RegisterSet : private BitVector {
34ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet() : BitVector() {}
35ced9941cSKrzysztof Parzyszek     explicit RegisterSet(unsigned s, bool t = false) : BitVector(s, t) {}
36ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet(const RegisterSet &RS) : BitVector(RS) {}
37ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
38ced9941cSKrzysztof Parzyszek     using BitVector::clear;
39ced9941cSKrzysztof Parzyszek     using BitVector::count;
40ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
41ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned find_first() const {
42ced9941cSKrzysztof Parzyszek       int First = BitVector::find_first();
43ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (First < 0)
44ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return 0;
45ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return x2v(First);
46ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
47ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
48ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned find_next(unsigned Prev) const {
49ced9941cSKrzysztof Parzyszek       int Next = BitVector::find_next(v2x(Prev));
50ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (Next < 0)
51ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return 0;
52ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return x2v(Next);
53ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
54ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
55ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet &insert(unsigned R) {
56ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
57ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ensure(Idx);
58ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return static_cast<RegisterSet&>(BitVector::set(Idx));
59ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
60ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet &remove(unsigned R) {
61ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
62ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (Idx >= size())
63ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return *this;
64ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return static_cast<RegisterSet&>(BitVector::reset(Idx));
65ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
66ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
67ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet &insert(const RegisterSet &Rs) {
68ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return static_cast<RegisterSet&>(BitVector::operator|=(Rs));
69ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
70ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet &remove(const RegisterSet &Rs) {
71ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return static_cast<RegisterSet&>(BitVector::reset(Rs));
72ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
73ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
74ced9941cSKrzysztof Parzyszek     reference operator[](unsigned R) {
75ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
76ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ensure(Idx);
77ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return BitVector::operator[](Idx);
78ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
79ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool operator[](unsigned R) const {
80ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
81ced9941cSKrzysztof Parzyszek       assert(Idx < size());
82ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return BitVector::operator[](Idx);
83ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
84ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool has(unsigned R) const {
85ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Idx = v2x(R);
86ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (Idx >= size())
87ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return false;
88ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return BitVector::test(Idx);
89ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
90ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
91ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool empty() const {
92ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return !BitVector::any();
93ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
94ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool includes(const RegisterSet &Rs) const {
95ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // A.BitVector::test(B)  <=>  A-B != {}
96ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return !Rs.BitVector::test(*this);
97ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
98ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool intersects(const RegisterSet &Rs) const {
99ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return BitVector::anyCommon(Rs);
100ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
101ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
102ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
103ced9941cSKrzysztof Parzyszek     void ensure(unsigned Idx) {
104ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (size() <= Idx)
105ced9941cSKrzysztof Parzyszek         resize(std::max(Idx+1, 32U));
106ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
107ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static inline unsigned v2x(unsigned v) {
108ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return TargetRegisterInfo::virtReg2Index(v);
109ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
110ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static inline unsigned x2v(unsigned x) {
111ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return TargetRegisterInfo::index2VirtReg(x);
112ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
113ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
114ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
115ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
116ced9941cSKrzysztof Parzyszek   struct PrintRegSet {
117ced9941cSKrzysztof Parzyszek     PrintRegSet(const RegisterSet &S, const TargetRegisterInfo *RI)
118ced9941cSKrzysztof Parzyszek       : RS(S), TRI(RI) {}
119ced9941cSKrzysztof Parzyszek     friend raw_ostream &operator<< (raw_ostream &OS,
120ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const PrintRegSet &P);
121ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
122ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const RegisterSet &RS;
123ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterInfo *TRI;
124ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
125ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
126ced9941cSKrzysztof Parzyszek   raw_ostream &operator<< (raw_ostream &OS, const PrintRegSet &P)
127ced9941cSKrzysztof Parzyszek     LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED;
128ced9941cSKrzysztof Parzyszek   raw_ostream &operator<< (raw_ostream &OS, const PrintRegSet &P) {
129ced9941cSKrzysztof Parzyszek     OS << '{';
130ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned R = P.RS.find_first(); R; R = P.RS.find_next(R))
131ced9941cSKrzysztof Parzyszek       OS << ' ' << PrintReg(R, P.TRI);
132ced9941cSKrzysztof Parzyszek     OS << " }";
133ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return OS;
134ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
135ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
136ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
137ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
138ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
139ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class Transformation;
140ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
141ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class HexagonBitSimplify : public MachineFunctionPass {
142ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
143ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static char ID;
144ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HexagonBitSimplify() : MachineFunctionPass(ID), MDT(0) {
145ced9941cSKrzysztof Parzyszek       initializeHexagonBitSimplifyPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
146ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
147ced9941cSKrzysztof Parzyszek     virtual const char *getPassName() const {
148ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return "Hexagon bit simplification";
149ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
150ced9941cSKrzysztof Parzyszek     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
151ced9941cSKrzysztof Parzyszek       AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
152ced9941cSKrzysztof Parzyszek       AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
153ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
154ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
155ced9941cSKrzysztof Parzyszek     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
156ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
157ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static void getInstrDefs(const MachineInstr &MI, RegisterSet &Defs);
158ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static void getInstrUses(const MachineInstr &MI, RegisterSet &Uses);
159ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool isEqual(const BitTracker::RegisterCell &RC1, uint16_t B1,
160ced9941cSKrzysztof Parzyszek         const BitTracker::RegisterCell &RC2, uint16_t B2, uint16_t W);
161ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool isConst(const BitTracker::RegisterCell &RC, uint16_t B,
162ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t W);
163ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool isZero(const BitTracker::RegisterCell &RC, uint16_t B,
164ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t W);
165ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool getConst(const BitTracker::RegisterCell &RC, uint16_t B,
166ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t W, uint64_t &U);
167ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool replaceReg(unsigned OldR, unsigned NewR,
168ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineRegisterInfo &MRI);
169ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool getSubregMask(const BitTracker::RegisterRef &RR,
170ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned &Begin, unsigned &Width, MachineRegisterInfo &MRI);
171ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool replaceRegWithSub(unsigned OldR, unsigned NewR,
172ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned NewSR, MachineRegisterInfo &MRI);
173ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool replaceSubWithSub(unsigned OldR, unsigned OldSR,
174ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned NewR, unsigned NewSR, MachineRegisterInfo &MRI);
175ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool parseRegSequence(const MachineInstr &I,
176ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BitTracker::RegisterRef &SL, BitTracker::RegisterRef &SH);
177ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
178ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool getUsedBitsInStore(unsigned Opc, BitVector &Bits,
179ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t Begin);
180ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool getUsedBits(unsigned Opc, unsigned OpN, BitVector &Bits,
181ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t Begin, const HexagonInstrInfo &HII);
182ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
183ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static const TargetRegisterClass *getFinalVRegClass(
184ced9941cSKrzysztof Parzyszek         const BitTracker::RegisterRef &RR, MachineRegisterInfo &MRI);
185ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool isTransparentCopy(const BitTracker::RegisterRef &RD,
186ced9941cSKrzysztof Parzyszek         const BitTracker::RegisterRef &RS, MachineRegisterInfo &MRI);
187ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
188ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
189ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineDominatorTree *MDT;
190ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
191ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool visitBlock(MachineBasicBlock &B, Transformation &T, RegisterSet &AVs);
192ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
193ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
194ced9941cSKrzysztof Parzyszek   char HexagonBitSimplify::ID = 0;
195ced9941cSKrzysztof Parzyszek   typedef HexagonBitSimplify HBS;
196ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
197ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
198ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // The purpose of this class is to provide a common facility to traverse
199ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // the function top-down or bottom-up via the dominator tree, and keep
200ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // track of the available registers.
201ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class Transformation {
202ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
203ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool TopDown;
204ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Transformation(bool TD) : TopDown(TD) {}
205ced9941cSKrzysztof Parzyszek     virtual bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) = 0;
206ced9941cSKrzysztof Parzyszek     virtual ~Transformation() {}
207ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
208ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
209ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
210ced9941cSKrzysztof Parzyszek INITIALIZE_PASS_BEGIN(HexagonBitSimplify, "hexbit",
211ced9941cSKrzysztof Parzyszek       "Hexagon bit simplification", false, false)
212ced9941cSKrzysztof Parzyszek INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineDominatorTree)
213ced9941cSKrzysztof Parzyszek INITIALIZE_PASS_END(HexagonBitSimplify, "hexbit",
214ced9941cSKrzysztof Parzyszek       "Hexagon bit simplification", false, false)
215ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
216ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
217ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::visitBlock(MachineBasicBlock &B, Transformation &T,
218ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegisterSet &AVs) {
219ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineDomTreeNode *N = MDT->getNode(&B);
220ced9941cSKrzysztof Parzyszek   typedef GraphTraits<MachineDomTreeNode*> GTN;
221ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
222ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
223ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (T.TopDown)
224ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed = T.processBlock(B, AVs);
225ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
226ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
227ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &I : B)
228ced9941cSKrzysztof Parzyszek     getInstrDefs(I, Defs);
229ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet NewAVs = AVs;
230ced9941cSKrzysztof Parzyszek   NewAVs.insert(Defs);
231ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
232ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = GTN::child_begin(N), E = GTN::child_end(N); I != E; ++I) {
233ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineBasicBlock *SB = (*I)->getBlock();
234ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed |= visitBlock(*SB, T, NewAVs);
235ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
236ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!T.TopDown)
237ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed |= T.processBlock(B, AVs);
238ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
239ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
240ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
241ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
242ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
243ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Utility functions:
244ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
245ced9941cSKrzysztof Parzyszek void HexagonBitSimplify::getInstrDefs(const MachineInstr &MI,
246ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegisterSet &Defs) {
247ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &Op : MI.operands()) {
248ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op.isReg() || !Op.isDef())
249ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
250ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned R = Op.getReg();
251ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(R))
252ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
253ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Defs.insert(R);
254ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
255ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
256ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
257ced9941cSKrzysztof Parzyszek void HexagonBitSimplify::getInstrUses(const MachineInstr &MI,
258ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegisterSet &Uses) {
259ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &Op : MI.operands()) {
260ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op.isReg() || !Op.isUse())
261ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
262ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned R = Op.getReg();
263ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(R))
264ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
265ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Uses.insert(R);
266ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
267ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
268ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
269ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if all the bits in range [B, E) in both cells are equal.
270ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::isEqual(const BitTracker::RegisterCell &RC1,
271ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t B1, const BitTracker::RegisterCell &RC2, uint16_t B2,
272ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t W) {
273ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (uint16_t i = 0; i < W; ++i) {
274ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // If RC1[i] is "bottom", it cannot be proven equal to RC2[i].
275ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RC1[B1+i].Type == BitTracker::BitValue::Ref && RC1[B1+i].RefI.Reg == 0)
276ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
277ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Same for RC2[i].
278ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RC2[B2+i].Type == BitTracker::BitValue::Ref && RC2[B2+i].RefI.Reg == 0)
279ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
280ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RC1[B1+i] != RC2[B2+i])
281ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
282ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
283ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
284ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
285ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
286ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
287ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::isConst(const BitTracker::RegisterCell &RC,
288ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t B, uint16_t W) {
289ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(B < RC.width() && B+W <= RC.width());
290ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (uint16_t i = B; i < B+W; ++i)
291ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!RC[i].num())
292ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
293ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
294ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
295ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
296ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
297ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::isZero(const BitTracker::RegisterCell &RC,
298ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t B, uint16_t W) {
299ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(B < RC.width() && B+W <= RC.width());
300ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (uint16_t i = B; i < B+W; ++i)
301ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!RC[i].is(0))
302ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
303ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
304ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
305ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
306ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
307ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::getConst(const BitTracker::RegisterCell &RC,
308ced9941cSKrzysztof Parzyszek         uint16_t B, uint16_t W, uint64_t &U) {
309ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(B < RC.width() && B+W <= RC.width());
310ced9941cSKrzysztof Parzyszek   int64_t T = 0;
311ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (uint16_t i = B+W; i > B; --i) {
312ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &BV = RC[i-1];
313ced9941cSKrzysztof Parzyszek     T <<= 1;
314ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (BV.is(1))
315ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T |= 1;
316ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (!BV.is(0))
317ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
318ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
319ced9941cSKrzysztof Parzyszek   U = T;
320ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
321ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
322ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
323ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
324ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::replaceReg(unsigned OldR, unsigned NewR,
325ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineRegisterInfo &MRI) {
326ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(OldR) ||
327ced9941cSKrzysztof Parzyszek       !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(NewR))
328ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
329ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto Begin = MRI.use_begin(OldR), End = MRI.use_end();
330ced9941cSKrzysztof Parzyszek   decltype(End) NextI;
331ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = Begin; I != End; I = NextI) {
332ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
333ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setReg(NewR);
334ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
335ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Begin != End;
336ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
337ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
338ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
339ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::replaceRegWithSub(unsigned OldR, unsigned NewR,
340ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewSR, MachineRegisterInfo &MRI) {
341ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(OldR) ||
342ced9941cSKrzysztof Parzyszek       !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(NewR))
343ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
344ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto Begin = MRI.use_begin(OldR), End = MRI.use_end();
345ced9941cSKrzysztof Parzyszek   decltype(End) NextI;
346ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = Begin; I != End; I = NextI) {
347ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
348ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setReg(NewR);
349ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setSubReg(NewSR);
350ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
351ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Begin != End;
352ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
353ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
354ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
355ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::replaceSubWithSub(unsigned OldR, unsigned OldSR,
356ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewR, unsigned NewSR, MachineRegisterInfo &MRI) {
357ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(OldR) ||
358ced9941cSKrzysztof Parzyszek       !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(NewR))
359ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
360ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto Begin = MRI.use_begin(OldR), End = MRI.use_end();
361ced9941cSKrzysztof Parzyszek   decltype(End) NextI;
362ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = Begin; I != End; I = NextI) {
363ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
364ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (I->getSubReg() != OldSR)
365ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
366ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setReg(NewR);
367ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I->setSubReg(NewSR);
368ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
369ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Begin != End;
370ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
371ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
372ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
373ced9941cSKrzysztof Parzyszek // For a register ref (pair Reg:Sub), set Begin to the position of the LSB
374ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of Sub in Reg, and set Width to the size of Sub in bits. Return true,
375ced9941cSKrzysztof Parzyszek // if this succeeded, otherwise return false.
376ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::getSubregMask(const BitTracker::RegisterRef &RR,
377ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned &Begin, unsigned &Width, MachineRegisterInfo &MRI) {
378ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const TargetRegisterClass *RC = MRI.getRegClass(RR.Reg);
379ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RC == &Hexagon::IntRegsRegClass) {
380ced9941cSKrzysztof Parzyszek     assert(RR.Sub == 0);
381ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Begin = 0;
382ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Width = 32;
383ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
384ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
385ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass) {
386ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RR.Sub == 0) {
387ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Begin = 0;
388ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 64;
389ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
390ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
391ced9941cSKrzysztof Parzyszek     assert(RR.Sub == Hexagon::subreg_loreg || RR.Sub == Hexagon::subreg_hireg);
392ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Width = 32;
393ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Begin = (RR.Sub == Hexagon::subreg_loreg ? 0 : 32);
394ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
395ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
396ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
397ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
398ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
399ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
400ced9941cSKrzysztof Parzyszek // For a REG_SEQUENCE, set SL to the low subregister and SH to the high
401ced9941cSKrzysztof Parzyszek // subregister.
402ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::parseRegSequence(const MachineInstr &I,
403ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef &SL, BitTracker::RegisterRef &SH) {
404ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(I.getOpcode() == TargetOpcode::REG_SEQUENCE);
405ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Sub1 = I.getOperand(2).getImm(), Sub2 = I.getOperand(4).getImm();
406ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(Sub1 != Sub2);
407ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Sub1 == Hexagon::subreg_loreg && Sub2 == Hexagon::subreg_hireg) {
408ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SL = I.getOperand(1);
409ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SH = I.getOperand(3);
410ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
411ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
412ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Sub1 == Hexagon::subreg_hireg && Sub2 == Hexagon::subreg_loreg) {
413ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SH = I.getOperand(1);
414ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SL = I.getOperand(3);
415ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
416ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
417ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
418ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
419ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
420ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
421ced9941cSKrzysztof Parzyszek // All stores (except 64-bit stores) take a 32-bit register as the source
422ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of the value to be stored. If the instruction stores into a location
423ced9941cSKrzysztof Parzyszek // that is shorter than 32 bits, some bits of the source register are not
424ced9941cSKrzysztof Parzyszek // used. For each store instruction, calculate the set of used bits in
425ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the source register, and set appropriate bits in Bits. Return true if
426ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the bits are calculated, false otherwise.
427ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::getUsedBitsInStore(unsigned Opc, BitVector &Bits,
428ced9941cSKrzysztof Parzyszek       uint16_t Begin) {
429ced9941cSKrzysztof Parzyszek   using namespace Hexagon;
430ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
431ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
432ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Store byte
433ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_io:           // memb(Rs32+#s11:0)=Rt32
434ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_io:        // memb(Rs32+#s11:0)=Nt8.new
435ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbt_io:         // if (Pv4) memb(Rs32+#u6:0)=Rt32
436ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbf_io:         // if (!Pv4) memb(Rs32+#u6:0)=Rt32
437ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbtnew_io:      // if (Pv4.new) memb(Rs32+#u6:0)=Rt32
438ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbfnew_io:      // if (!Pv4.new) memb(Rs32+#u6:0)=Rt32
439ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewt_io:      // if (Pv4) memb(Rs32+#u6:0)=Nt8.new
440ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewf_io:      // if (!Pv4) memb(Rs32+#u6:0)=Nt8.new
441ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewtnew_io:   // if (Pv4.new) memb(Rs32+#u6:0)=Nt8.new
442ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewfnew_io:   // if (!Pv4.new) memb(Rs32+#u6:0)=Nt8.new
443ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pi:           // memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
444ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pi:        // memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
445ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbt_pi:         // if (Pv4) memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
446ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbf_pi:         // if (!Pv4) memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
447ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbtnew_pi:      // if (Pv4.new) memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
448ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbfnew_pi:      // if (!Pv4.new) memb(Rx32++#s4:0)=Rt32
449ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewt_pi:      // if (Pv4) memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
450ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewf_pi:      // if (!Pv4) memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
451ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewtnew_pi:   // if (Pv4.new) memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
452ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerbnewfnew_pi:   // if (!Pv4.new) memb(Rx32++#s4:0)=Nt8.new
453ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerb_ap:           // memb(Re32=#U6)=Rt32
454ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerbnew_ap:        // memb(Re32=#U6)=Nt8.new
455ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pr:           // memb(Rx32++Mu2)=Rt32
456ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pr:        // memb(Rx32++Mu2)=Nt8.new
457ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerb_ur:           // memb(Ru32<<#u2+#U6)=Rt32
458ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerbnew_ur:        // memb(Ru32<<#u2+#U6)=Nt8.new
459ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pbr:          // memb(Rx32++Mu2:brev)=Rt32
460ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pbr:       // memb(Rx32++Mu2:brev)=Nt8.new
461ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pci:          // memb(Rx32++#s4:0:circ(Mu2))=Rt32
462ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pci:       // memb(Rx32++#s4:0:circ(Mu2))=Nt8.new
463ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerb_pcr:          // memb(Rx32++I:circ(Mu2))=Rt32
464ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnew_pcr:       // memb(Rx32++I:circ(Mu2))=Nt8.new
465ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerb_rr:           // memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
466ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerbnew_rr:        // memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
467ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbt_rr:         // if (Pv4) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
468ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbf_rr:         // if (!Pv4) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
469ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbtnew_rr:      // if (Pv4.new) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
470ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbfnew_rr:      // if (!Pv4.new) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
471ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewt_rr:      // if (Pv4) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
472ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewf_rr:      // if (!Pv4) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
473ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewtnew_rr:   // if (Pv4.new) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
474ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewfnew_rr:   // if (!Pv4.new) memb(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
475ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbgp:            // memb(gp+#u16:0)=Rt32
476ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerbnewgp:         // memb(gp+#u16:0)=Nt8.new
477ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbt_abs:        // if (Pv4) memb(#u6)=Rt32
478ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbf_abs:        // if (!Pv4) memb(#u6)=Rt32
479ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbtnew_abs:     // if (Pv4.new) memb(#u6)=Rt32
480ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbfnew_abs:     // if (!Pv4.new) memb(#u6)=Rt32
481ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewt_abs:     // if (Pv4) memb(#u6)=Nt8.new
482ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewf_abs:     // if (!Pv4) memb(#u6)=Nt8.new
483ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewtnew_abs:  // if (Pv4.new) memb(#u6)=Nt8.new
484ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerbnewfnew_abs:  // if (!Pv4.new) memb(#u6)=Nt8.new
485ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Bits.set(Begin, Begin+8);
486ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
487ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
488ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Store low half
489ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_io:           // memh(Rs32+#s11:1)=Rt32
490ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_io:        // memh(Rs32+#s11:1)=Nt8.new
491ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerht_io:         // if (Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Rt32
492ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhf_io:         // if (!Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Rt32
493ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhtnew_io:      // if (Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Rt32
494ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhfnew_io:      // if (!Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Rt32
495ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewt_io:      // if (Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Nt8.new
496ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewf_io:      // if (!Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Nt8.new
497ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewtnew_io:   // if (Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Nt8.new
498ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewfnew_io:   // if (!Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Nt8.new
499ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pi:           // memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
500ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pi:        // memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
501ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerht_pi:         // if (Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
502ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhf_pi:         // if (!Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
503ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhtnew_pi:      // if (Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
504ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhfnew_pi:      // if (!Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Rt32
505ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewt_pi:      // if (Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
506ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewf_pi:      // if (!Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
507ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewtnew_pi:   // if (Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
508ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerhnewfnew_pi:   // if (!Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Nt8.new
509ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerh_ap:           // memh(Re32=#U6)=Rt32
510ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerhnew_ap:        // memh(Re32=#U6)=Nt8.new
511ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pr:           // memh(Rx32++Mu2)=Rt32
512ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pr:        // memh(Rx32++Mu2)=Nt8.new
513ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerh_ur:           // memh(Ru32<<#u2+#U6)=Rt32
514ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerhnew_ur:        // memh(Ru32<<#u2+#U6)=Nt8.new
515ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pbr:          // memh(Rx32++Mu2:brev)=Rt32
516ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pbr:       // memh(Rx32++Mu2:brev)=Nt8.new
517ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pci:          // memh(Rx32++#s4:1:circ(Mu2))=Rt32
518ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pci:       // memh(Rx32++#s4:1:circ(Mu2))=Nt8.new
519ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerh_pcr:          // memh(Rx32++I:circ(Mu2))=Rt32
520ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnew_pcr:       // memh(Rx32++I:circ(Mu2))=Nt8.new
521ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerh_rr:           // memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
522ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerht_rr:         // if (Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
523ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhf_rr:         // if (!Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
524ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhtnew_rr:      // if (Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
525ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhfnew_rr:      // if (!Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt32
526ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerhnew_rr:        // memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
527ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewt_rr:      // if (Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
528ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewf_rr:      // if (!Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
529ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewtnew_rr:   // if (Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
530ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewfnew_rr:   // if (!Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Nt8.new
531ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhgp:            // memh(gp+#u16:1)=Rt32
532ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerhnewgp:         // memh(gp+#u16:1)=Nt8.new
533ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerht_abs:        // if (Pv4) memh(#u6)=Rt32
534ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhf_abs:        // if (!Pv4) memh(#u6)=Rt32
535ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhtnew_abs:     // if (Pv4.new) memh(#u6)=Rt32
536ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhfnew_abs:     // if (!Pv4.new) memh(#u6)=Rt32
537ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewt_abs:     // if (Pv4) memh(#u6)=Nt8.new
538ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewf_abs:     // if (!Pv4) memh(#u6)=Nt8.new
539ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewtnew_abs:  // if (Pv4.new) memh(#u6)=Nt8.new
540ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerhnewfnew_abs:  // if (!Pv4.new) memh(#u6)=Nt8.new
541ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Bits.set(Begin, Begin+16);
542ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
543ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
544ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Store high half
545ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_io:           // memh(Rs32+#s11:1)=Rt.H32
546ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerft_io:         // if (Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Rt.H32
547ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerff_io:         // if (!Pv4) memh(Rs32+#u6:1)=Rt.H32
548ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerftnew_io:      // if (Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Rt.H32
549ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerffnew_io:      // if (!Pv4.new) memh(Rs32+#u6:1)=Rt.H32
550ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pi:           // memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
551ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerft_pi:         // if (Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
552ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerff_pi:         // if (!Pv4) memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
553ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerftnew_pi:      // if (Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
554ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_pstorerffnew_pi:      // if (!Pv4.new) memh(Rx32++#s4:1)=Rt.H32
555ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerf_ap:           // memh(Re32=#U6)=Rt.H32
556ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pr:           // memh(Rx32++Mu2)=Rt.H32
557ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerf_ur:           // memh(Ru32<<#u2+#U6)=Rt.H32
558ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pbr:          // memh(Rx32++Mu2:brev)=Rt.H32
559ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pci:          // memh(Rx32++#s4:1:circ(Mu2))=Rt.H32
560ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerf_pcr:          // memh(Rx32++I:circ(Mu2))=Rt.H32
561ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_storerf_rr:           // memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
562ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerft_rr:         // if (Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
563ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerff_rr:         // if (!Pv4) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
564ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerftnew_rr:      // if (Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
565ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerffnew_rr:      // if (!Pv4.new) memh(Rs32+Ru32<<#u2)=Rt.H32
566ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_storerfgp:            // memh(gp+#u16:1)=Rt.H32
567ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerft_abs:        // if (Pv4) memh(#u6)=Rt.H32
568ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerff_abs:        // if (!Pv4) memh(#u6)=Rt.H32
569ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerftnew_abs:     // if (Pv4.new) memh(#u6)=Rt.H32
570ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_pstorerffnew_abs:     // if (!Pv4.new) memh(#u6)=Rt.H32
571ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Bits.set(Begin+16, Begin+32);
572ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
573ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
574ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
575ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
576ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
577ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
578ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
579ced9941cSKrzysztof Parzyszek // For an instruction with opcode Opc, calculate the set of bits that it
580ced9941cSKrzysztof Parzyszek // uses in a register in operand OpN. This only calculates the set of used
581ced9941cSKrzysztof Parzyszek // bits for cases where it does not depend on any operands (as is the case
582ced9941cSKrzysztof Parzyszek // in shifts, for example). For concrete instructions from a program, the
583ced9941cSKrzysztof Parzyszek // operand may be a subregister of a larger register, while Bits would
584ced9941cSKrzysztof Parzyszek // correspond to the larger register in its entirety. Because of that,
585ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the parameter Begin can be used to indicate which bit of Bits should be
586ced9941cSKrzysztof Parzyszek // considered the LSB of of the operand.
587ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::getUsedBits(unsigned Opc, unsigned OpN,
588ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitVector &Bits, uint16_t Begin, const HexagonInstrInfo &HII) {
589ced9941cSKrzysztof Parzyszek   using namespace Hexagon;
590ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
591ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const MCInstrDesc &D = HII.get(Opc);
592ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (D.mayStore()) {
593ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (OpN == D.getNumOperands()-1)
594ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return getUsedBitsInStore(Opc, Bits, Begin);
595ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
596ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
597ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
598ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
599ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // One register source. Used bits: R1[0-7].
600ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_sxtb:
601ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_zxtb:
602ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbeqi:
603ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbgti:
604ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbgtui:
605ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
606ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+8);
607ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
608ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
609ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
610ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
611ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // One register source. Used bits: R1[0-15].
612ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_aslh:
613ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_sxth:
614ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_zxth:
615ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpheqi:
616ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmphgti:
617ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmphgtui:
618ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
619ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+16);
620ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
621ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
622ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
623ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
624ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // One register source. Used bits: R1[16-31].
625ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_asrh:
626ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
627ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin+16, Begin+32);
628ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
629ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
630ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
631ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
632ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources. Used bits: R1[0-7], R2[0-7].
633ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbeq:
634ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbgt:
635ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpbgtu:
636ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
637ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+8);
638ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
639ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
640ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
641ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
642ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources. Used bits: R1[0-15], R2[0-15].
643ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmpheq:
644ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmphgt:
645ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A4_cmphgtu:
646ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_ll:
647ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_sat_ll:
648ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_l16_ll:
649ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_l16_sat_ll:
650ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_combine_ll:
651ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_ll:
652ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_sat_ll:
653ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_l16_ll:
654ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_l16_sat_ll:
655ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_ll_s0:
656ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_ll_s1:
657ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_ll_s0:
658ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_ll_s1:
659ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_ll_s0:
660ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_ll_s1:
661ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_ll_s0:
662ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_ll_s1:
663ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_ll_s0:
664ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_ll_s1:
665ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_ll_s0:
666ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_ll_s1:
667ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_ll_s0:
668ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_ll_s1:
669ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_ll_s0:
670ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_ll_s1:
671ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_ll_s0:
672ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_ll_s1:
673ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_ll_s0:
674ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_ll_s1:
675ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_ll_s0:
676ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_ll_s1:
677ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_ll_s0:
678ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_ll_s1:
679ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_ll_s0:
680ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_ll_s1:
681ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_ll_s0:
682ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_ll_s1:
683ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_ll_s0:
684ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_ll_s1:
685ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_ll_s0:
686ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_ll_s1:
687ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_ll_s0:
688ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_ll_s1:
689ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_ll_s0:
690ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_ll_s1:
691ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1 || OpN == 2) {
692ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+16);
693ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
694ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
695ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
696ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
697ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources. Used bits: R1[0-15], R2[16-31].
698ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_lh:
699ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_sat_lh:
700ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_combine_lh:
701ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_lh:
702ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_sat_lh:
703ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_lh_s0:
704ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_lh_s1:
705ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_lh_s0:
706ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_lh_s1:
707ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_lh_s0:
708ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_lh_s1:
709ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_lh_s0:
710ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_lh_s1:
711ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_lh_s0:
712ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_lh_s1:
713ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_lh_s0:
714ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_lh_s1:
715ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_lh_s0:
716ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_lh_s1:
717ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_lh_s0:
718ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_lh_s1:
719ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_lh_s0:
720ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_lh_s1:
721ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_lh_s0:
722ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_lh_s1:
723ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_lh_s0:
724ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_lh_s1:
725ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_lh_s0:
726ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_lh_s1:
727ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_lh_s0:
728ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_lh_s1:
729ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_lh_s0:
730ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_lh_s1:
731ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_lh_s0:
732ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_lh_s1:
733ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_lh_s0:
734ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_lh_s1:
735ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_lh_s0:
736ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_lh_s1:
737ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_lh_s0:
738ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_lh_s1:
739ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // These four are actually LH.
740ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_l16_hl:
741ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_l16_sat_hl:
742ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_l16_hl:
743ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_l16_sat_hl:
744ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
745ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+16);
746ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
747ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
748ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 2) {
749ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin+16, Begin+32);
750ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
751ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
752ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
753ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
754ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources, used bits: R1[16-31], R2[0-15].
755ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_hl:
756ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_sat_hl:
757ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_combine_hl:
758ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_hl:
759ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_sat_hl:
760ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_hl_s0:
761ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_hl_s1:
762ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_hl_s0:
763ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_hl_s1:
764ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_hl_s0:
765ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_hl_s1:
766ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_hl_s0:
767ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_hl_s1:
768ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_hl_s0:
769ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_hl_s1:
770ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_hl_s0:
771ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_hl_s1:
772ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_hl_s0:
773ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_hl_s1:
774ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_hl_s0:
775ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_hl_s1:
776ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_hl_s0:
777ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_hl_s1:
778ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_hl_s0:
779ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_hl_s1:
780ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_hl_s0:
781ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_hl_s1:
782ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_hl_s0:
783ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_hl_s1:
784ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_hl_s0:
785ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_hl_s1:
786ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_hl_s0:
787ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_hl_s1:
788ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_hl_s0:
789ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_hl_s1:
790ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_hl_s0:
791ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_hl_s1:
792ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_hl_s0:
793ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_hl_s1:
794ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_hl_s0:
795ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_hl_s1:
796ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1) {
797ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin+16, Begin+32);
798ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
799ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
800ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 2) {
801ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin, Begin+16);
802ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
803ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
804ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
805ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
806ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Two register sources, used bits: R1[16-31], R2[16-31].
807ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_hh:
808ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_addh_h16_sat_hh:
809ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_combine_hh:
810ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_hh:
811ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case A2_subh_h16_sat_hh:
812ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_hh_s0:
813ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_hh_s1:
814ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_hh_s0:
815ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_acc_sat_hh_s1:
816ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_hh_s0:
817ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_hh_s1:
818ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_hh_s0:
819ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_hh_s1:
820ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_hh_s0:
821ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_nac_sat_hh_s1:
822ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_hh_s0:
823ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_rnd_hh_s1:
824ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_hh_s0:
825ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_hh_s1:
826ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_hh_s0:
827ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpy_sat_rnd_hh_s1:
828ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_hh_s0:
829ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_acc_hh_s1:
830ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_hh_s0:
831ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_hh_s1:
832ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_hh_s0:
833ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_nac_hh_s1:
834ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_hh_s0:
835ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyd_rnd_hh_s1:
836ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_hh_s0:
837ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_acc_hh_s1:
838ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_hh_s0:
839ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_hh_s1:
840ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_hh_s0:
841ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyu_nac_hh_s1:
842ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_hh_s0:
843ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_acc_hh_s1:
844ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_hh_s0:
845ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_hh_s1:
846ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_hh_s0:
847ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case M2_mpyud_nac_hh_s1:
848ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (OpN == 1 || OpN == 2) {
849ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Bits.set(Begin+16, Begin+32);
850ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return true;
851ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
852ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
853ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
854ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
855ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
856ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
857ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
858ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
859ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Calculate the register class that matches Reg:Sub. For example, if
860ced9941cSKrzysztof Parzyszek // vreg1 is a double register, then vreg1:subreg_hireg would match "int"
861ced9941cSKrzysztof Parzyszek // register class.
862ced9941cSKrzysztof Parzyszek const TargetRegisterClass *HexagonBitSimplify::getFinalVRegClass(
863ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterRef &RR, MachineRegisterInfo &MRI) {
864ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RR.Reg))
865ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return nullptr;
866ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto *RC = MRI.getRegClass(RR.Reg);
867ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RR.Sub == 0)
868ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return RC;
869ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
870ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto VerifySR = [] (unsigned Sub) -> void {
871ced9941cSKrzysztof Parzyszek     assert(Sub == Hexagon::subreg_hireg || Sub == Hexagon::subreg_loreg);
872ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
873ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
874ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (RC->getID()) {
875ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::DoubleRegsRegClassID:
876ced9941cSKrzysztof Parzyszek       VerifySR(RR.Sub);
877ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return &Hexagon::IntRegsRegClass;
8785337a3e9SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::VecDblRegsRegClassID:
8795337a3e9SKrzysztof Parzyszek       VerifySR(RR.Sub);
8805337a3e9SKrzysztof Parzyszek       return &Hexagon::VectorRegsRegClass;
8815337a3e9SKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::VecDblRegs128BRegClassID:
8825337a3e9SKrzysztof Parzyszek       VerifySR(RR.Sub);
8835337a3e9SKrzysztof Parzyszek       return &Hexagon::VectorRegs128BRegClass;
884ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
885ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return nullptr;
886ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
887ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
888ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
889ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if RD could be replaced with RS at any possible use of RD.
890ced9941cSKrzysztof Parzyszek // For example a predicate register cannot be replaced with a integer
891ced9941cSKrzysztof Parzyszek // register, but a 64-bit register with a subregister can be replaced
892ced9941cSKrzysztof Parzyszek // with a 32-bit register.
893ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::isTransparentCopy(const BitTracker::RegisterRef &RD,
894ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterRef &RS, MachineRegisterInfo &MRI) {
895ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RD.Reg) ||
896ced9941cSKrzysztof Parzyszek       !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RS.Reg))
897ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
898ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Return false if one (or both) classes are nullptr.
899ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto *DRC = getFinalVRegClass(RD, MRI);
900ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!DRC)
901ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
902ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
903ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return DRC == getFinalVRegClass(RS, MRI);
904ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
905ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
906ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
907ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
908ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Dead code elimination
909ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
910ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
911ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class DeadCodeElimination {
912ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
913ced9941cSKrzysztof Parzyszek     DeadCodeElimination(MachineFunction &mf, MachineDominatorTree &mdt)
914ced9941cSKrzysztof Parzyszek       : MF(mf), HII(*MF.getSubtarget<HexagonSubtarget>().getInstrInfo()),
915ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MDT(mdt), MRI(mf.getRegInfo()) {}
916ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
917ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool run() {
918ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return runOnNode(MDT.getRootNode());
919ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
920ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
921ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
922ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isDead(unsigned R) const;
923ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool runOnNode(MachineDomTreeNode *N);
924ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
925ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineFunction &MF;
926ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
927ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineDominatorTree &MDT;
928ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
929ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
930ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
931ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
932ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
933ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool DeadCodeElimination::isDead(unsigned R) const {
934ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = MRI.use_begin(R), E = MRI.use_end(); I != E; ++I) {
935ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *UseI = I->getParent();
936ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (UseI->isDebugValue())
937ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
938ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (UseI->isPHI()) {
939ced9941cSKrzysztof Parzyszek       assert(!UseI->getOperand(0).getSubReg());
940ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned DR = UseI->getOperand(0).getReg();
941ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (DR == R)
942ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
943ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
944ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
945ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
946ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
947ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
948ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
949ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
950ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool DeadCodeElimination::runOnNode(MachineDomTreeNode *N) {
951ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
952ced9941cSKrzysztof Parzyszek   typedef GraphTraits<MachineDomTreeNode*> GTN;
953ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = GTN::child_begin(N), E = GTN::child_end(N); I != E; ++I)
954ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed |= runOnNode(*I);
955ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
956ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock *B = N->getBlock();
957ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<MachineInstr*> Instrs;
958ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B->rbegin(), E = B->rend(); I != E; ++I)
959ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Instrs.push_back(&*I);
960ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
961ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto MI : Instrs) {
962ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc = MI->getOpcode();
963ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Do not touch lifetime markers. This is why the target-independent DCE
964ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // cannot be used.
965ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Opc == TargetOpcode::LIFETIME_START ||
966ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Opc == TargetOpcode::LIFETIME_END)
967ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
968ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool Store = false;
969ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MI->isInlineAsm())
970ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
971ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Delete PHIs if possible.
972ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!MI->isPHI() && !MI->isSafeToMove(nullptr, Store))
973ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
974ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
975ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool AllDead = true;
976ced9941cSKrzysztof Parzyszek     SmallVector<unsigned,2> Regs;
977ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto &Op : MI->operands()) {
978ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Op.isReg() || !Op.isDef())
979ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
980ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned R = Op.getReg();
981ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(R) || !isDead(R)) {
982ced9941cSKrzysztof Parzyszek         AllDead = false;
983ced9941cSKrzysztof Parzyszek         break;
984ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
985ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Regs.push_back(R);
986ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
987ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!AllDead)
988ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
989ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
990ced9941cSKrzysztof Parzyszek     B->erase(MI);
991ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned i = 0, n = Regs.size(); i != n; ++i)
992ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MRI.markUsesInDebugValueAsUndef(Regs[i]);
993ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed = true;
994ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
995ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
996ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
997ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
998ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
999ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1000ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
1001ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Eliminate redundant instructions
1002ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
1003ced9941cSKrzysztof Parzyszek // This transformation will identify instructions where the output register
1004ced9941cSKrzysztof Parzyszek // is the same as one of its input registers. This only works on instructions
1005ced9941cSKrzysztof Parzyszek // that define a single register (unlike post-increment loads, for example).
1006ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The equality check is actually more detailed: the code calculates which
1007ced9941cSKrzysztof Parzyszek // bits of the output are used, and only compares these bits with the input
1008ced9941cSKrzysztof Parzyszek // registers.
1009ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If the output matches an input, the instruction is replaced with COPY.
1010ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The copies will be removed by another transformation.
1011ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
1012ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class RedundantInstrElimination : public Transformation {
1013ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1014ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RedundantInstrElimination(BitTracker &bt, const HexagonInstrInfo &hii,
1015ced9941cSKrzysztof Parzyszek           MachineRegisterInfo &mri)
1016ced9941cSKrzysztof Parzyszek         : Transformation(true), HII(hii), MRI(mri), BT(bt) {}
1017ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
1018ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1019ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isLossyShiftLeft(const MachineInstr &MI, unsigned OpN,
1020ced9941cSKrzysztof Parzyszek           unsigned &LostB, unsigned &LostE);
1021ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isLossyShiftRight(const MachineInstr &MI, unsigned OpN,
1022ced9941cSKrzysztof Parzyszek           unsigned &LostB, unsigned &LostE);
1023ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool computeUsedBits(unsigned Reg, BitVector &Bits);
1024ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool computeUsedBits(const MachineInstr &MI, unsigned OpN, BitVector &Bits,
1025ced9941cSKrzysztof Parzyszek           uint16_t Begin);
1026ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool usedBitsEqual(BitTracker::RegisterRef RD, BitTracker::RegisterRef RS);
1027ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1028ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
1029ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1030ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker &BT;
1031ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1032ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1033ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1034ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1035ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if the instruction is a lossy shift left, where the input being
1036ced9941cSKrzysztof Parzyszek // shifted is the operand OpN of MI. If true, [LostB, LostE) is the range
1037ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of bit indices that are lost.
1038ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::isLossyShiftLeft(const MachineInstr &MI,
1039ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned OpN, unsigned &LostB, unsigned &LostE) {
1040ced9941cSKrzysztof Parzyszek   using namespace Hexagon;
1041ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1042ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned ImN, RegN, Width;
1043ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1044ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p:
1045ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 2;
1046ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 1;
1047ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 64;
1048ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1049ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_acc:
1050ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_and:
1051ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_nac:
1052ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_or:
1053ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_p_xacc:
1054ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 3;
1055ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 2;
1056ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 64;
1057ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1058ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r:
1059ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 2;
1060ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 1;
1061ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 32;
1062ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1063ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_addasl_rrri:
1064ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_andi_asl_ri:
1065ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_ori_asl_ri:
1066ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_addi_asl_ri:
1067ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_subi_asl_ri:
1068ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_acc:
1069ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_and:
1070ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_nac:
1071ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_or:
1072ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_sat:
1073ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asl_i_r_xacc:
1074ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 3;
1075ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 2;
1076ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Width = 32;
1077ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1078ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1079ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1080ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1081ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1082ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RegN != OpN)
1083ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1084ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1085ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(MI.getOperand(ImN).isImm());
1086ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned S = MI.getOperand(ImN).getImm();
1087ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (S == 0)
1088ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1089ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LostB = Width-S;
1090ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LostE = Width;
1091ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1092ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1093ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1094ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1095ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if the instruction is a lossy shift right, where the input being
1096ced9941cSKrzysztof Parzyszek // shifted is the operand OpN of MI. If true, [LostB, LostE) is the range
1097ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of bit indices that are lost.
1098ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::isLossyShiftRight(const MachineInstr &MI,
1099ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned OpN, unsigned &LostB, unsigned &LostE) {
1100ced9941cSKrzysztof Parzyszek   using namespace Hexagon;
1101ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1102ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned ImN, RegN;
1103ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1104ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p:
1105ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p:
1106ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 2;
1107ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 1;
1108ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1109ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p_acc:
1110ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p_and:
1111ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p_nac:
1112ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_p_or:
1113ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_acc:
1114ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_and:
1115ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_nac:
1116ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_or:
1117ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_p_xacc:
1118ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 3;
1119ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 2;
1120ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1121ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r:
1122ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r:
1123ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 2;
1124ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 1;
1125ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1126ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_andi_lsr_ri:
1127ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_ori_lsr_ri:
1128ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_addi_lsr_ri:
1129ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S4_subi_lsr_ri:
1130ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r_acc:
1131ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r_and:
1132ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r_nac:
1133ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_asr_i_r_or:
1134ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_acc:
1135ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_and:
1136ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_nac:
1137ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_or:
1138ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case S2_lsr_i_r_xacc:
1139ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ImN = 3;
1140ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegN = 2;
1141ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1142ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1143ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1144ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1145ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1146ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1147ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RegN != OpN)
1148ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1149ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1150ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(MI.getOperand(ImN).isImm());
1151ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned S = MI.getOperand(ImN).getImm();
1152ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LostB = 0;
1153ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LostE = S;
1154ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1155ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1156ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1157ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1158ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Calculate the bit vector that corresponds to the used bits of register Reg.
1159ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The vector Bits has the same size, as the size of Reg in bits. If the cal-
1160ced9941cSKrzysztof Parzyszek // culation fails (i.e. the used bits are unknown), it returns false. Other-
1161ced9941cSKrzysztof Parzyszek // wise, it returns true and sets the corresponding bits in Bits.
1162ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::computeUsedBits(unsigned Reg, BitVector &Bits) {
1163ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitVector Used(Bits.size());
1164ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Visited;
1165ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<unsigned> Pending;
1166ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Pending.push_back(Reg);
1167ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1168ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0; i < Pending.size(); ++i) {
1169ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned R = Pending[i];
1170ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Visited.has(R))
1171ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1172ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Visited.insert(R);
1173ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto I = MRI.use_begin(R), E = MRI.use_end(); I != E; ++I) {
1174ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef UR = *I;
1175ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned B, W;
1176ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::getSubregMask(UR, B, W, MRI))
1177ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return false;
1178ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr &UseI = *I->getParent();
1179ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (UseI.isPHI() || UseI.isCopy()) {
1180ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned DefR = UseI.getOperand(0).getReg();
1181ced9941cSKrzysztof Parzyszek         if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DefR))
1182ced9941cSKrzysztof Parzyszek           return false;
1183ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Pending.push_back(DefR);
1184ced9941cSKrzysztof Parzyszek       } else {
1185ced9941cSKrzysztof Parzyszek         if (!computeUsedBits(UseI, I.getOperandNo(), Used, B))
1186ced9941cSKrzysztof Parzyszek           return false;
1187ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
1188ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1189ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1190ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Bits |= Used;
1191ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1192ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1193ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1194ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1195ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Calculate the bits used by instruction MI in a register in operand OpN.
1196ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Return true/false if the calculation succeeds/fails. If is succeeds, set
1197ced9941cSKrzysztof Parzyszek // used bits in Bits. This function does not reset any bits in Bits, so
1198ced9941cSKrzysztof Parzyszek // subsequent calls over different instructions will result in the union
1199ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of the used bits in all these instructions.
1200ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The register in question may be used with a sub-register, whereas Bits
1201ced9941cSKrzysztof Parzyszek // holds the bits for the entire register. To keep track of that, the
1202ced9941cSKrzysztof Parzyszek // argument Begin indicates where in Bits is the lowest-significant bit
1203ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of the register used in operand OpN. For example, in instruction:
1204ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   vreg1 = S2_lsr_i_r vreg2:subreg_hireg, 10
1205ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the operand 1 is a 32-bit register, which happens to be a subregister
1206ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of the 64-bit register vreg2, and that subregister starts at position 32.
1207ced9941cSKrzysztof Parzyszek // In this case Begin=32, since Bits[32] would be the lowest-significant bit
1208ced9941cSKrzysztof Parzyszek // of vreg2:subreg_hireg.
1209ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::computeUsedBits(const MachineInstr &MI,
1210ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned OpN, BitVector &Bits, uint16_t Begin) {
1211ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1212ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitVector T(Bits.size());
1213ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool GotBits = HBS::getUsedBits(Opc, OpN, T, Begin, HII);
1214ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Even if we don't have bits yet, we could still provide some information
1215ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // if the instruction is a lossy shift: the lost bits will be marked as
1216ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // not used.
1217ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned LB, LE;
1218ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (isLossyShiftLeft(MI, OpN, LB, LE) || isLossyShiftRight(MI, OpN, LB, LE)) {
1219ced9941cSKrzysztof Parzyszek     assert(MI.getOperand(OpN).isReg());
1220ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RR = MI.getOperand(OpN);
1221ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterClass *RC = HBS::getFinalVRegClass(RR, MRI);
1222ced9941cSKrzysztof Parzyszek     uint16_t Width = RC->getSize()*8;
1223ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1224ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!GotBits)
1225ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T.set(Begin, Begin+Width);
1226ced9941cSKrzysztof Parzyszek     assert(LB <= LE && LB < Width && LE <= Width);
1227ced9941cSKrzysztof Parzyszek     T.reset(Begin+LB, Begin+LE);
1228ced9941cSKrzysztof Parzyszek     GotBits = true;
1229ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1230ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (GotBits)
1231ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Bits |= T;
1232ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return GotBits;
1233ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1234ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1235ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1236ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Calculates the used bits in RD ("defined register"), and checks if these
1237ced9941cSKrzysztof Parzyszek // bits in RS ("used register") and RD are identical.
1238ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::usedBitsEqual(BitTracker::RegisterRef RD,
1239ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RS) {
1240ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &DC = BT.lookup(RD.Reg);
1241ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(RS.Reg);
1242ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1243ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned DB, DW;
1244ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getSubregMask(RD, DB, DW, MRI))
1245ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1246ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned SB, SW;
1247ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getSubregMask(RS, SB, SW, MRI))
1248ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1249ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (SW != DW)
1250ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1251ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1252ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitVector Used(DC.width());
1253ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!computeUsedBits(RD.Reg, Used))
1254ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1255ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1256ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0; i != DW; ++i)
1257ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Used[i+DB] && DC[DB+i] != SC[SB+i])
1258ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1259ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1260ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1261ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1262ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1263ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool RedundantInstrElimination::processBlock(MachineBasicBlock &B,
1264ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const RegisterSet&) {
1265ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1266ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1267ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.begin(), E = B.end(), NextI = I; I != E; ++I) {
1268ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
1269ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *MI = &*I;
1270ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1271ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MI->getOpcode() == TargetOpcode::COPY)
1272ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1273ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MI->hasUnmodeledSideEffects() || MI->isInlineAsm())
1274ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1275ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned NumD = MI->getDesc().getNumDefs();
1276ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (NumD != 1)
1277ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1278ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1279ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RD = MI->getOperand(0);
1280ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(RD.Reg))
1281ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1282ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &DC = BT.lookup(RD.Reg);
1283a3c5d444SKrzysztof Parzyszek     auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
1284a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                           : MachineBasicBlock::iterator(MI);
1285ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1286ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Find a source operand that is equal to the result.
1287ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto &Op : MI->uses()) {
1288ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Op.isReg())
1289ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1290ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RS = Op;
1291ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!BT.has(RS.Reg))
1292ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1293ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::isTransparentCopy(RD, RS, MRI))
1294ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1295ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1296ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned BN, BW;
1297ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::getSubregMask(RS, BN, BW, MRI))
1298ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1299ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1300ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(RS.Reg);
1301ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!usedBitsEqual(RD, RS) && !HBS::isEqual(DC, 0, SC, BN, BW))
1302ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1303ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1304ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // If found, replace the instruction with a COPY.
1305ced9941cSKrzysztof Parzyszek       DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
1306ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const TargetRegisterClass *FRC = HBS::getFinalVRegClass(RD, MRI);
1307ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(FRC);
1308a3c5d444SKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(TargetOpcode::COPY), NewR)
1309ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addReg(RS.Reg, 0, RS.Sub);
1310ced9941cSKrzysztof Parzyszek       HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
1311ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), SC);
1312ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed = true;
1313ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1314ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1315ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1316ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1317ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1318ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1319ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1320ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1321ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
1322ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Const generation
1323ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
1324ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Recognize instructions that produce constant values known at compile-time.
1325ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Replace them with register definitions that load these constants directly.
1326ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
1327ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class ConstGeneration : public Transformation {
1328ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1329ced9941cSKrzysztof Parzyszek     ConstGeneration(BitTracker &bt, const HexagonInstrInfo &hii,
1330ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineRegisterInfo &mri)
1331ced9941cSKrzysztof Parzyszek       : Transformation(true), HII(hii), MRI(mri), BT(bt) {}
1332ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
1333ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1334ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isTfrConst(const MachineInstr *MI) const;
1335ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isConst(unsigned R, int64_t &V) const;
1336ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned genTfrConst(const TargetRegisterClass *RC, int64_t C,
1337ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineBasicBlock &B, MachineBasicBlock::iterator At, DebugLoc &DL);
1338ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1339ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
1340ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1341ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker &BT;
1342ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1343ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1344ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1345ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool ConstGeneration::isConst(unsigned R, int64_t &C) const {
1346ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(R))
1347ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1348ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(R);
1349ced9941cSKrzysztof Parzyszek   int64_t T = 0;
1350ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = RC.width(); i > 0; --i) {
1351ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V = RC[i-1];
1352ced9941cSKrzysztof Parzyszek     T <<= 1;
1353ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V.is(1))
1354ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T |= 1;
1355ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (!V.is(0))
1356ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1357ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1358ced9941cSKrzysztof Parzyszek   C = T;
1359ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1360ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1361ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1362ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1363ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool ConstGeneration::isTfrConst(const MachineInstr *MI) const {
1364ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1365ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1366ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combineii:
1367ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineii:
1368ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfrsi:
1369ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfrpi:
1370ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::TFR_PdTrue:
1371ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::TFR_PdFalse:
1372ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::CONST32_Int_Real:
1373ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::CONST64_Int_Real:
1374ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
1375ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1376ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
1377ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1378ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1379ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1380ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Generate a transfer-immediate instruction that is appropriate for the
1381ced9941cSKrzysztof Parzyszek // register class and the actual value being transferred.
1382ced9941cSKrzysztof Parzyszek unsigned ConstGeneration::genTfrConst(const TargetRegisterClass *RC, int64_t C,
1383ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock &B, MachineBasicBlock::iterator At, DebugLoc &DL) {
1384ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
1385ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RC == &Hexagon::IntRegsRegClass) {
1386ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::A2_tfrsi), Reg)
1387ced9941cSKrzysztof Parzyszek         .addImm(int32_t(C));
1388ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return Reg;
1389ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1390ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1391ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass) {
1392ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isInt<8>(C)) {
1393ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::A2_tfrpi), Reg)
1394ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(C);
1395ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return Reg;
1396ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1397ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1398ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Lo = Lo_32(C), Hi = Hi_32(C);
1399ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isInt<8>(Lo) || isInt<8>(Hi)) {
1400ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Opc = isInt<8>(Lo) ? Hexagon::A2_combineii
1401ced9941cSKrzysztof Parzyszek                                   : Hexagon::A4_combineii;
1402ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(Opc), Reg)
1403ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(int32_t(Hi))
1404ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(int32_t(Lo));
1405ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return Reg;
1406ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1407ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1408ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::CONST64_Int_Real), Reg)
1409ced9941cSKrzysztof Parzyszek         .addImm(C);
1410ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return Reg;
1411ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1412ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1413ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
1414ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc;
1415ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (C == 0)
1416ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Opc = Hexagon::TFR_PdFalse;
1417ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if ((C & 0xFF) == 0xFF)
1418ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Opc = Hexagon::TFR_PdTrue;
1419ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else
1420ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return 0;
1421ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(Opc), Reg);
1422ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return Reg;
1423ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1424ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1425ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return 0;
1426ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1427ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1428ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1429ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool ConstGeneration::processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet&) {
1430ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1431ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
1432ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1433ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.begin(), E = B.end(); I != E; ++I) {
1434ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isTfrConst(I))
1435ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1436ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Defs.clear();
1437ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrDefs(*I, Defs);
1438ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Defs.count() != 1)
1439ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1440ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned DR = Defs.find_first();
1441ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DR))
1442ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1443ced9941cSKrzysztof Parzyszek     int64_t C;
1444ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isConst(DR, C)) {
1445ced9941cSKrzysztof Parzyszek       DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
1446ced9941cSKrzysztof Parzyszek       auto At = I->isPHI() ? B.getFirstNonPHI() : I;
1447ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned ImmReg = genTfrConst(MRI.getRegClass(DR), C, B, At, DL);
1448ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (ImmReg) {
1449ced9941cSKrzysztof Parzyszek         HBS::replaceReg(DR, ImmReg, MRI);
1450ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BT.put(ImmReg, BT.lookup(DR));
1451ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Changed = true;
1452ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
1453ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1454ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1455ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1456ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1457ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1458ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1459ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
1460ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Copy generation
1461ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
1462ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Identify pairs of available registers which hold identical values.
1463ced9941cSKrzysztof Parzyszek // In such cases, only one of them needs to be calculated, the other one
1464ced9941cSKrzysztof Parzyszek // will be defined as a copy of the first.
1465ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
1466ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Copy propagation
1467ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
1468ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Eliminate register copies RD = RS, by replacing the uses of RD with
1469ced9941cSKrzysztof Parzyszek // with uses of RS.
1470ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
1471ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class CopyGeneration : public Transformation {
1472ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1473ced9941cSKrzysztof Parzyszek     CopyGeneration(BitTracker &bt, const HexagonInstrInfo &hii,
1474ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineRegisterInfo &mri)
1475ced9941cSKrzysztof Parzyszek       : Transformation(true), HII(hii), MRI(mri), BT(bt) {}
1476ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
1477ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1478ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool findMatch(const BitTracker::RegisterRef &Inp,
1479ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BitTracker::RegisterRef &Out, const RegisterSet &AVs);
1480ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1481ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
1482ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1483ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker &BT;
1484ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1485ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1486ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class CopyPropagation : public Transformation {
1487ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1488ced9941cSKrzysztof Parzyszek     CopyPropagation(const HexagonRegisterInfo &hri, MachineRegisterInfo &mri)
1489ced9941cSKrzysztof Parzyszek         : Transformation(false), MRI(mri) {}
1490ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
1491ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static bool isCopyReg(unsigned Opc);
1492ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1493ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool propagateRegCopy(MachineInstr &MI);
1494ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1495ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1496ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1497ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1498ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1499ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1500ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1501ced9941cSKrzysztof Parzyszek /// Check if there is a register in AVs that is identical to Inp. If so,
1502ced9941cSKrzysztof Parzyszek /// set Out to the found register. The output may be a pair Reg:Sub.
1503ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyGeneration::findMatch(const BitTracker::RegisterRef &Inp,
1504ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef &Out, const RegisterSet &AVs) {
1505ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(Inp.Reg))
1506ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1507ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &InpRC = BT.lookup(Inp.Reg);
1508ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned B, W;
1509ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getSubregMask(Inp, B, W, MRI))
1510ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1511ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1512ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned R = AVs.find_first(); R; R = AVs.find_next(R)) {
1513ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(R) || !HBS::isTransparentCopy(R, Inp, MRI))
1514ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1515ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(R);
1516ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned RW = RC.width();
1517ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (W == RW) {
1518ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (MRI.getRegClass(Inp.Reg) != MRI.getRegClass(R))
1519ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1520ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::isEqual(InpRC, B, RC, 0, W))
1521ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1522ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Out.Reg = R;
1523ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Out.Sub = 0;
1524ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
1525ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1526ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Check if there is a super-register, whose part (with a subregister)
1527ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // is equal to the input.
1528ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Only do double registers for now.
1529ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (W*2 != RW)
1530ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1531ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MRI.getRegClass(R) != &Hexagon::DoubleRegsRegClass)
1532ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1533ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1534ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (HBS::isEqual(InpRC, B, RC, 0, W))
1535ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Out.Sub = Hexagon::subreg_loreg;
1536ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (HBS::isEqual(InpRC, B, RC, W, W))
1537ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Out.Sub = Hexagon::subreg_hireg;
1538ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else
1539ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1540ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Out.Reg = R;
1541ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
1542ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1543ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
1544ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1545ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1546ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1547ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyGeneration::processBlock(MachineBasicBlock &B,
1548ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const RegisterSet &AVs) {
1549ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet AVB(AVs);
1550ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1551ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
1552ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1553ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.begin(), E = B.end(), NextI = I; I != E;
1554ced9941cSKrzysztof Parzyszek        ++I, AVB.insert(Defs)) {
1555ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NextI = std::next(I);
1556ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Defs.clear();
1557ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrDefs(*I, Defs);
1558ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1559ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc = I->getOpcode();
1560ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (CopyPropagation::isCopyReg(Opc))
1561ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1562ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1563ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned R = Defs.find_first(); R; R = Defs.find_next(R)) {
1564ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef MR;
1565ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!findMatch(R, MR, AVB))
1566ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
1567ced9941cSKrzysztof Parzyszek       DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
1568ced9941cSKrzysztof Parzyszek       auto *FRC = HBS::getFinalVRegClass(MR, MRI);
1569ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(FRC);
1570ced9941cSKrzysztof Parzyszek       auto At = I->isPHI() ? B.getFirstNonPHI() : I;
1571ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(TargetOpcode::COPY), NewR)
1572ced9941cSKrzysztof Parzyszek         .addReg(MR.Reg, 0, MR.Sub);
1573ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), BT.get(MR));
1574ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1575ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1576ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1577ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1578ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1579ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1580ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1581ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyPropagation::isCopyReg(unsigned Opc) {
1582ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1583ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::COPY:
1584ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::REG_SEQUENCE:
1585ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfr:
1586ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfrp:
1587ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combinew:
1588ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineir:
1589ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineri:
1590ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
1591ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1592ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1593ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1594ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
1595ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1596ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1597ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1598ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyPropagation::propagateRegCopy(MachineInstr &MI) {
1599ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1600ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1601ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef RD = MI.getOperand(0);
1602ced9941cSKrzysztof Parzyszek   assert(MI.getOperand(0).getSubReg() == 0);
1603ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1604ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1605ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::COPY:
1606ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfr:
1607ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_tfrp: {
1608ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RS = MI.getOperand(1);
1609ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!HBS::isTransparentCopy(RD, RS, MRI))
1610ced9941cSKrzysztof Parzyszek         break;
1611ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (RS.Sub != 0)
1612ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Changed = HBS::replaceRegWithSub(RD.Reg, RS.Reg, RS.Sub, MRI);
1613ced9941cSKrzysztof Parzyszek       else
1614ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Changed = HBS::replaceReg(RD.Reg, RS.Reg, MRI);
1615ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1616ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1617ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::REG_SEQUENCE: {
1618ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef SL, SH;
1619ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (HBS::parseRegSequence(MI, SL, SH)) {
1620ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Changed = HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, Hexagon::subreg_loreg,
1621ced9941cSKrzysztof Parzyszek                                          SL.Reg, SL.Sub, MRI);
1622ced9941cSKrzysztof Parzyszek         Changed |= HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, Hexagon::subreg_hireg,
1623ced9941cSKrzysztof Parzyszek                                           SH.Reg, SH.Sub, MRI);
1624ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
1625ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1626ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1627ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combinew: {
1628ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RH = MI.getOperand(1), RL = MI.getOperand(2);
1629ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed = HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, Hexagon::subreg_loreg,
1630ced9941cSKrzysztof Parzyszek                                        RL.Reg, RL.Sub, MRI);
1631ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, Hexagon::subreg_hireg,
1632ced9941cSKrzysztof Parzyszek                                         RH.Reg, RH.Sub, MRI);
1633ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1634ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1635ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineir:
1636ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineri: {
1637ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned SrcX = (Opc == Hexagon::A4_combineir) ? 2 : 1;
1638ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Sub = (Opc == Hexagon::A4_combineir) ? Hexagon::subreg_loreg
1639ced9941cSKrzysztof Parzyszek                                                     : Hexagon::subreg_hireg;
1640ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RS = MI.getOperand(SrcX);
1641ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed = HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, Sub, RS.Reg, RS.Sub, MRI);
1642ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1643ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1644ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1645ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1646ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1647ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1648ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1649ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool CopyPropagation::processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet&) {
1650ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<MachineInstr*> Instrs;
1651ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.rbegin(), E = B.rend(); I != E; ++I)
1652ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Instrs.push_back(&*I);
1653ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1654ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
1655ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I : Instrs) {
1656ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc = I->getOpcode();
1657ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!CopyPropagation::isCopyReg(Opc))
1658ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1659ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed |= propagateRegCopy(*I);
1660ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1661ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1662ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
1663ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1664ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1665ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1666ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
1667ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Bit simplification
1668ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
1669ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Recognize patterns that can be simplified and replace them with the
1670ced9941cSKrzysztof Parzyszek // simpler forms.
1671ced9941cSKrzysztof Parzyszek // This is by no means complete
1672ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
1673ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class BitSimplification : public Transformation {
1674ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
1675ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitSimplification(BitTracker &bt, const HexagonInstrInfo &hii,
1676ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineRegisterInfo &mri)
1677ced9941cSKrzysztof Parzyszek       : Transformation(true), HII(hii), MRI(mri), BT(bt) {}
1678ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processBlock(MachineBasicBlock &B, const RegisterSet &AVs) override;
1679ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
1680ced9941cSKrzysztof Parzyszek     struct RegHalf : public BitTracker::RegisterRef {
1681ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool Low;  // Low/High halfword.
1682ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
1683ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1684ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool matchHalf(unsigned SelfR, const BitTracker::RegisterCell &RC,
1685ced9941cSKrzysztof Parzyszek           unsigned B, RegHalf &RH);
1686ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1687ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool matchPackhl(unsigned SelfR, const BitTracker::RegisterCell &RC,
1688ced9941cSKrzysztof Parzyszek           BitTracker::RegisterRef &Rs, BitTracker::RegisterRef &Rt);
1689ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned getCombineOpcode(bool HLow, bool LLow);
1690ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1691ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genStoreUpperHalf(MachineInstr *MI);
1692ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genStoreImmediate(MachineInstr *MI);
1693ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genPackhl(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1694ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1695ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genExtractHalf(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1696ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1697ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genCombineHalf(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1698ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1699ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool genExtractLow(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1700ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1701ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool simplifyTstbit(MachineInstr *MI, BitTracker::RegisterRef RD,
1702ced9941cSKrzysztof Parzyszek           const BitTracker::RegisterCell &RC);
1703ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1704ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo &HII;
1705ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo &MRI;
1706ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker &BT;
1707ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
1708ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1709ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1710ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1711ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if the bits [B..B+16) in register cell RC form a valid halfword,
1712ced9941cSKrzysztof Parzyszek // i.e. [0..16), [16..32), etc. of some register. If so, return true and
1713ced9941cSKrzysztof Parzyszek // set the information about the found register in RH.
1714ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::matchHalf(unsigned SelfR,
1715ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterCell &RC, unsigned B, RegHalf &RH) {
1716ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // XXX This could be searching in the set of available registers, in case
1717ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // the match is not exact.
1718ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1719ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Match 16-bit chunks, where the RC[B..B+15] references exactly one
1720ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // register and all the bits B..B+15 match between RC and the register.
1721ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // This is meant to match "v1[0-15]", where v1 = { [0]:0 [1-15]:v1... },
1722ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // and RC = { [0]:0 [1-15]:v1[1-15]... }.
1723ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Low = false;
1724ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned I = B;
1725ced9941cSKrzysztof Parzyszek   while (I < B+16 && RC[I].num())
1726ced9941cSKrzysztof Parzyszek     I++;
1727ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (I == B+16)
1728ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1729ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1730ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Reg = RC[I].RefI.Reg;
1731ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned P = RC[I].RefI.Pos;    // The RefI.Pos will be advanced by I-B.
1732ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (P < I-B)
1733ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1734ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Pos = P - (I-B);
1735ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1736ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Reg == 0 || Reg == SelfR)    // Don't match "self".
1737ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1738ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1739ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1740ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(Reg))
1741ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1742ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1743ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(Reg);
1744ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Pos+16 > SC.width())
1745ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1746ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1747ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0; i < 16; ++i) {
1748ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &RV = RC[i+B];
1749ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RV.Type == BitTracker::BitValue::Ref) {
1750ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (RV.RefI.Reg != Reg)
1751ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return false;
1752ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (RV.RefI.Pos != i+Pos)
1753ced9941cSKrzysztof Parzyszek         return false;
1754ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
1755ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
1756ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (RC[i+B] != SC[i+Pos])
1757ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1758ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1759ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1760ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Sub = 0;
1761ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Pos) {
1762ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case 0:
1763ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Sub = Hexagon::subreg_loreg;
1764ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Low = true;
1765ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1766ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case 16:
1767ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Sub = Hexagon::subreg_loreg;
1768ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Low = false;
1769ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1770ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case 32:
1771ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Sub = Hexagon::subreg_hireg;
1772ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Low = true;
1773ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1774ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case 48:
1775ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Sub = Hexagon::subreg_hireg;
1776ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Low = false;
1777ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1778ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1779ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1780ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1781ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1782ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RH.Reg = Reg;
1783ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RH.Sub = Sub;
1784ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RH.Low = Low;
1785ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // If the subregister is not valid with the register, set it to 0.
1786ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getFinalVRegClass(RH, MRI))
1787ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RH.Sub = 0;
1788ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1789ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1790ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1791ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1792ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1793ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check if RC matches the pattern of a S2_packhl. If so, return true and
1794ced9941cSKrzysztof Parzyszek // set the inputs Rs and Rt.
1795ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::matchPackhl(unsigned SelfR,
1796ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const BitTracker::RegisterCell &RC, BitTracker::RegisterRef &Rs,
1797ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef &Rt) {
1798ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegHalf L1, H1, L2, H2;
1799ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1800ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(SelfR, RC, 0, L2)  || !matchHalf(SelfR, RC, 16, L1))
1801ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1802ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(SelfR, RC, 32, H2) || !matchHalf(SelfR, RC, 48, H1))
1803ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1804ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1805ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Rs = H1.L1, Rt = H2.L2
1806ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (H1.Reg != L1.Reg || H1.Sub != L1.Sub || H1.Low || !L1.Low)
1807ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1808ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (H2.Reg != L2.Reg || H2.Sub != L2.Sub || H2.Low || !L2.Low)
1809ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1810ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1811ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Rs = H1;
1812ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Rt = H2;
1813ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1814ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1815ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1816ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1817ced9941cSKrzysztof Parzyszek unsigned BitSimplification::getCombineOpcode(bool HLow, bool LLow) {
1818ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return HLow ? LLow ? Hexagon::A2_combine_ll
1819ced9941cSKrzysztof Parzyszek                      : Hexagon::A2_combine_lh
1820ced9941cSKrzysztof Parzyszek               : LLow ? Hexagon::A2_combine_hl
1821ced9941cSKrzysztof Parzyszek                      : Hexagon::A2_combine_hh;
1822ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1823ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1824ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1825ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI stores the upper halfword of a register (potentially obtained via
1826ced9941cSKrzysztof Parzyszek // shifts or extracts), replace it with a storerf instruction. This could
1827ced9941cSKrzysztof Parzyszek // cause the "extraction" code to become dead.
1828ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genStoreUpperHalf(MachineInstr *MI) {
1829ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1830ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Opc != Hexagon::S2_storerh_io)
1831ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1832ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1833ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineOperand &ValOp = MI->getOperand(2);
1834ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef RS = ValOp;
1835ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(RS.Reg))
1836ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1837ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(RS.Reg);
1838ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegHalf H;
1839ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(0, RC, 0, H))
1840ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1841ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (H.Low)
1842ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1843ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MI->setDesc(HII.get(Hexagon::S2_storerf_io));
1844ced9941cSKrzysztof Parzyszek   ValOp.setReg(H.Reg);
1845ced9941cSKrzysztof Parzyszek   ValOp.setSubReg(H.Sub);
1846ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1847ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1848ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1849ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1850ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI stores a value known at compile-time, and the value is within a range
1851ced9941cSKrzysztof Parzyszek // that avoids using constant-extenders, replace it with a store-immediate.
1852ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genStoreImmediate(MachineInstr *MI) {
1853ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1854ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Align = 0;
1855ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1856ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storeri_io:
1857ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Align++;
1858ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerh_io:
1859ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Align++;
1860ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerb_io:
1861ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1862ced9941cSKrzysztof Parzyszek     default:
1863ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
1864ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1865ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1866ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Avoid stores to frame-indices (due to an unknown offset).
1867ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!MI->getOperand(0).isReg())
1868ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1869ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineOperand &OffOp = MI->getOperand(1);
1870ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!OffOp.isImm())
1871ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1872ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1873ced9941cSKrzysztof Parzyszek   int64_t Off = OffOp.getImm();
1874ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Offset is u6:a. Sadly, there is no isShiftedUInt(n,x).
1875ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!isUIntN(6+Align, Off) || (Off & ((1<<Align)-1)))
1876ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1877ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Source register:
1878ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef RS = MI->getOperand(2);
1879ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(RS.Reg))
1880ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1881ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(RS.Reg);
1882ced9941cSKrzysztof Parzyszek   uint64_t U;
1883ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!HBS::getConst(RC, 0, RC.width(), U))
1884ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1885ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1886ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Only consider 8-bit values to avoid constant-extenders.
1887ced9941cSKrzysztof Parzyszek   int V;
1888ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1889ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerb_io:
1890ced9941cSKrzysztof Parzyszek       V = int8_t(U);
1891ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1892ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerh_io:
1893ced9941cSKrzysztof Parzyszek       V = int16_t(U);
1894ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1895ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storeri_io:
1896ced9941cSKrzysztof Parzyszek       V = int32_t(U);
1897ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1898ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1899ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!isInt<8>(V))
1900ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1901ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1902ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MI->RemoveOperand(2);
1903ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
1904ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerb_io:
1905ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MI->setDesc(HII.get(Hexagon::S4_storeirb_io));
1906ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1907ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storerh_io:
1908ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MI->setDesc(HII.get(Hexagon::S4_storeirh_io));
1909ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1910ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_storeri_io:
1911ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MI->setDesc(HII.get(Hexagon::S4_storeiri_io));
1912ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
1913ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1914ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(V));
1915ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1916ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1917ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1918ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1919ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI is equivalent o S2_packhl, generate the S2_packhl. MI could be the
1920ced9941cSKrzysztof Parzyszek // last instruction in a sequence that results in something equivalent to
1921ced9941cSKrzysztof Parzyszek // the pack-halfwords. The intent is to cause the entire sequence to become
1922ced9941cSKrzysztof Parzyszek // dead.
1923ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genPackhl(MachineInstr *MI,
1924ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
1925ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1926ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Opc == Hexagon::S2_packhl)
1927ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1928ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef Rs, Rt;
1929ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchPackhl(RD.Reg, RC, Rs, Rt))
1930ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1931ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1932ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
1933ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::DoubleRegsRegClass);
1934ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
1935a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
1936a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
1937a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::S2_packhl), NewR)
1938ced9941cSKrzysztof Parzyszek       .addReg(Rs.Reg, 0, Rs.Sub)
1939ced9941cSKrzysztof Parzyszek       .addReg(Rt.Reg, 0, Rt.Sub);
1940ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
1941ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
1942ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1943ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1944ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1945ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1946ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI produces halfword of the input in the low half of the output,
1947ced9941cSKrzysztof Parzyszek // replace it with zero-extend or extractu.
1948ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genExtractHalf(MachineInstr *MI,
1949ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
1950ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegHalf L;
1951ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Check for halfword in low 16 bits, zeros elsewhere.
1952ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(RD.Reg, RC, 0, L) || !HBS::isZero(RC, 16, 16))
1953ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1954ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1955ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1956ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
1957ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
1958ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1959ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Prefer zxth, since zxth can go in any slot, while extractu only in
1960ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // slots 2 and 3.
1961ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned NewR = 0;
1962a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
1963a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
1964ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (L.Low && Opc != Hexagon::A2_zxth) {
1965ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::IntRegsRegClass);
1966a3c5d444SKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::A2_zxth), NewR)
1967ced9941cSKrzysztof Parzyszek         .addReg(L.Reg, 0, L.Sub);
19680d11212fSKrzysztof Parzyszek   } else if (!L.Low && Opc != Hexagon::S2_lsr_i_r) {
1969ced9941cSKrzysztof Parzyszek     NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::IntRegsRegClass);
19700d11212fSKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, MI, DL, HII.get(Hexagon::S2_lsr_i_r), NewR)
1971ced9941cSKrzysztof Parzyszek         .addReg(L.Reg, 0, L.Sub)
1972ced9941cSKrzysztof Parzyszek         .addImm(16);
1973ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
1974ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (NewR == 0)
1975ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1976ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
1977ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
1978ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
1979ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
1980ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1981ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1982ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI is equivalent to a combine(.L/.H, .L/.H) replace with with the
1983ced9941cSKrzysztof Parzyszek // combine.
1984ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genCombineHalf(MachineInstr *MI,
1985ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
1986ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegHalf L, H;
1987ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Check for combine h/l
1988ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!matchHalf(RD.Reg, RC, 0, L) || !matchHalf(RD.Reg, RC, 16, H))
1989ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1990ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Do nothing if this is just a reg copy.
1991ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (L.Reg == H.Reg && L.Sub == H.Sub && !H.Low && L.Low)
1992ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1993ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1994ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1995ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned COpc = getCombineOpcode(H.Low, L.Low);
1996ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (COpc == Opc)
1997ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
1998ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
1999ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2000ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2001ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::IntRegsRegClass);
2002a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2003a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2004a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   BuildMI(B, At, DL, HII.get(COpc), NewR)
2005ced9941cSKrzysztof Parzyszek       .addReg(H.Reg, 0, H.Sub)
2006ced9941cSKrzysztof Parzyszek       .addReg(L.Reg, 0, L.Sub);
2007ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
2008ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
2009ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2010ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2011ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2012ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2013ced9941cSKrzysztof Parzyszek // If MI resets high bits of a register and keeps the lower ones, replace it
2014ced9941cSKrzysztof Parzyszek // with zero-extend byte/half, and-immediate, or extractu, as appropriate.
2015ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::genExtractLow(MachineInstr *MI,
2016ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
2017ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2018ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
2019ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_zxtb:
2020ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_zxth:
2021ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_extractu:
2022ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2023ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2024ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Opc == Hexagon::A2_andir && MI->getOperand(2).isImm()) {
2025ced9941cSKrzysztof Parzyszek     int32_t Imm = MI->getOperand(2).getImm();
2026ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isInt<10>(Imm))
2027ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2028ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2029ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2030ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (MI->hasUnmodeledSideEffects() || MI->isInlineAsm())
2031ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2032ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned W = RC.width();
2033ced9941cSKrzysztof Parzyszek   while (W > 0 && RC[W-1].is(0))
2034ced9941cSKrzysztof Parzyszek     W--;
2035ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (W == 0 || W == RC.width())
2036ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2037ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned NewOpc = (W == 8)  ? Hexagon::A2_zxtb
2038ced9941cSKrzysztof Parzyszek                   : (W == 16) ? Hexagon::A2_zxth
2039ced9941cSKrzysztof Parzyszek                   : (W < 10)  ? Hexagon::A2_andir
2040ced9941cSKrzysztof Parzyszek                   : Hexagon::S2_extractu;
2041ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2042ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2043ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2044ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &Op : MI->uses()) {
2045ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op.isReg())
2046ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2047ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RS = Op;
2048ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(RS.Reg))
2049ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2050ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(RS.Reg);
2051ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned BN, BW;
2052ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!HBS::getSubregMask(RS, BN, BW, MRI))
2053ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2054ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (BW < W || !HBS::isEqual(RC, 0, SC, BN, W))
2055ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2056ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2057ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::IntRegsRegClass);
2058a3c5d444SKrzysztof Parzyszek     auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2059a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                           : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2060a3c5d444SKrzysztof Parzyszek     auto MIB = BuildMI(B, At, DL, HII.get(NewOpc), NewR)
2061ced9941cSKrzysztof Parzyszek                   .addReg(RS.Reg, 0, RS.Sub);
2062ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (NewOpc == Hexagon::A2_andir)
2063ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MIB.addImm((1 << W) - 1);
2064ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (NewOpc == Hexagon::S2_extractu)
2065ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MIB.addImm(W).addImm(0);
2066ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::replaceSubWithSub(RD.Reg, RD.Sub, NewR, 0, MRI);
2067ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BT.put(BitTracker::RegisterRef(NewR), RC);
2068ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
2069ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2070ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
2071ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2072ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2073ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2074ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Check for tstbit simplification opportunity, where the bit being checked
2075ced9941cSKrzysztof Parzyszek // can be tracked back to another register. For example:
2076ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   vreg2 = S2_lsr_i_r  vreg1, 5
2077ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   vreg3 = S2_tstbit_i vreg2, 0
2078ced9941cSKrzysztof Parzyszek // =>
2079ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   vreg3 = S2_tstbit_i vreg1, 5
2080ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::simplifyTstbit(MachineInstr *MI,
2081ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef RD, const BitTracker::RegisterCell &RC) {
2082ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2083ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Opc != Hexagon::S2_tstbit_i)
2084ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2085ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2086ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned BN = MI->getOperand(2).getImm();
2087ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker::RegisterRef RS = MI->getOperand(1);
2088ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned F, W;
2089ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2090ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BT.has(RS.Reg) || !HBS::getSubregMask(RS, F, W, MRI))
2091ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2092ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &B = *MI->getParent();
2093a3c5d444SKrzysztof Parzyszek   auto At = MI->isPHI() ? B.getFirstNonPHI()
2094a3c5d444SKrzysztof Parzyszek                         : MachineBasicBlock::iterator(MI);
2095ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2096ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &SC = BT.lookup(RS.Reg);
2097ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::BitValue &V = SC[F+BN];
2098ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (V.Type == BitTracker::BitValue::Ref && V.RefI.Reg != RS.Reg) {
2099ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterClass *TC = MRI.getRegClass(V.RefI.Reg);
2100ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Need to map V.RefI.Reg to a 32-bit register, i.e. if it is
2101ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // a double register, need to use a subregister and adjust bit
2102ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // number.
2103ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned P = UINT_MAX;
2104ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RR(V.RefI.Reg, 0);
2105ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (TC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass) {
2106ced9941cSKrzysztof Parzyszek       P = V.RefI.Pos;
2107ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RR.Sub = Hexagon::subreg_loreg;
2108ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (P >= 32) {
2109ced9941cSKrzysztof Parzyszek         P -= 32;
2110ced9941cSKrzysztof Parzyszek         RR.Sub = Hexagon::subreg_hireg;
2111ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
2112ced9941cSKrzysztof Parzyszek     } else if (TC == &Hexagon::IntRegsRegClass) {
2113ced9941cSKrzysztof Parzyszek       P = V.RefI.Pos;
2114ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2115ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (P != UINT_MAX) {
2116ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::PredRegsRegClass);
2117a3c5d444SKrzysztof Parzyszek       BuildMI(B, At, DL, HII.get(Hexagon::S2_tstbit_i), NewR)
2118ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addReg(RR.Reg, 0, RR.Sub)
2119ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(P);
2120ced9941cSKrzysztof Parzyszek       HBS::replaceReg(RD.Reg, NewR, MRI);
2121ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BT.put(NewR, RC);
2122ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
2123ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2124ced9941cSKrzysztof Parzyszek   } else if (V.is(0) || V.is(1)) {
2125ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned NewR = MRI.createVirtualRegister(&Hexagon::PredRegsRegClass);
2126ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned NewOpc = V.is(0) ? Hexagon::TFR_PdFalse : Hexagon::TFR_PdTrue;
2127a3c5d444SKrzysztof Parzyszek     BuildMI(B, At, DL, HII.get(NewOpc), NewR);
2128ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::replaceReg(RD.Reg, NewR, MRI);
2129ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return true;
2130ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2131ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2132ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
2133ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2134ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2135ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2136ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool BitSimplification::processBlock(MachineBasicBlock &B,
2137ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const RegisterSet &AVs) {
2138ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
2139ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet AVB = AVs;
2140ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
2141ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2142ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = B.begin(), E = B.end(); I != E; ++I, AVB.insert(Defs)) {
2143ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *MI = &*I;
2144ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Defs.clear();
2145ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrDefs(*MI, Defs);
2146ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2147ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned Opc = MI->getOpcode();
2148ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Opc == TargetOpcode::COPY || Opc == TargetOpcode::REG_SEQUENCE)
2149ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2150ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2151ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (MI->mayStore()) {
2152ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool T = genStoreUpperHalf(MI);
2153ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T = T || genStoreImmediate(MI);
2154ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= T;
2155ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2156ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2157ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2158ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Defs.count() != 1)
2159ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2160ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const MachineOperand &Op0 = MI->getOperand(0);
2161ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op0.isReg() || !Op0.isDef())
2162ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2163ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker::RegisterRef RD = Op0;
2164ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!BT.has(RD.Reg))
2165ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2166ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterClass *FRC = HBS::getFinalVRegClass(RD, MRI);
2167ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::RegisterCell &RC = BT.lookup(RD.Reg);
2168ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2169ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (FRC->getID() == Hexagon::DoubleRegsRegClassID) {
2170ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool T = genPackhl(MI, RD, RC);
2171ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= T;
2172ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2173ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2174ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2175ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (FRC->getID() == Hexagon::IntRegsRegClassID) {
2176ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool T = genExtractHalf(MI, RD, RC);
2177ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T = T || genCombineHalf(MI, RD, RC);
2178ced9941cSKrzysztof Parzyszek       T = T || genExtractLow(MI, RD, RC);
2179ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= T;
2180ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2181ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2182ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2183ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (FRC->getID() == Hexagon::PredRegsRegClassID) {
2184ced9941cSKrzysztof Parzyszek       bool T = simplifyTstbit(MI, RD, RC);
2185ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Changed |= T;
2186ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2187ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2188ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2189ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
2190ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2191ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2192ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2193ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonBitSimplify::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
2194ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto &HST = MF.getSubtarget<HexagonSubtarget>();
2195ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto &HRI = *HST.getRegisterInfo();
2196ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto &HII = *HST.getInstrInfo();
2197ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2198ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MDT = &getAnalysis<MachineDominatorTree>();
2199ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
2200ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed;
2201ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2202ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed = DeadCodeElimination(MF, *MDT).run();
2203ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2204ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const HexagonEvaluator HE(HRI, MRI, HII, MF);
2205ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker BT(HE, MF);
2206ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DEBUG(BT.trace(true));
2207ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.run();
2208ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2209ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MachineBasicBlock &Entry = MF.front();
2210ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2211ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet AIG;  // Available registers for IG.
2212ced9941cSKrzysztof Parzyszek   ConstGeneration ImmG(BT, HII, MRI);
2213ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, ImmG, AIG);
2214ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2215ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet ARE;  // Available registers for RIE.
2216ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RedundantInstrElimination RIE(BT, HII, MRI);
2217ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, RIE, ARE);
2218ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2219ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet ACG;  // Available registers for CG.
2220ced9941cSKrzysztof Parzyszek   CopyGeneration CopyG(BT, HII, MRI);
2221ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, CopyG, ACG);
2222ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2223ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet ACP;  // Available registers for CP.
2224ced9941cSKrzysztof Parzyszek   CopyPropagation CopyP(HRI, MRI);
2225ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, CopyP, ACP);
2226ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2227ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed = DeadCodeElimination(MF, *MDT).run() || Changed;
2228ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2229ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.run();
2230ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet ABS;  // Available registers for BS.
2231ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitSimplification BitS(BT, HII, MRI);
2232ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed |= visitBlock(Entry, BitS, ABS);
2233ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2234ced9941cSKrzysztof Parzyszek   Changed = DeadCodeElimination(MF, *MDT).run() || Changed;
2235ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2236ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Changed) {
2237ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto &B : MF)
2238ced9941cSKrzysztof Parzyszek       for (auto &I : B)
2239ced9941cSKrzysztof Parzyszek         I.clearKillInfo();
2240ced9941cSKrzysztof Parzyszek     DeadCodeElimination(MF, *MDT).run();
2241ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2242ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
2243ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2244ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2245ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2246ced9941cSKrzysztof Parzyszek // Recognize loops where the code at the end of the loop matches the code
2247ced9941cSKrzysztof Parzyszek // before the entry of the loop, and the matching code is such that is can
2248ced9941cSKrzysztof Parzyszek // be simplified. This pass relies on the bit simplification above and only
2249ced9941cSKrzysztof Parzyszek // prepares code in a way that can be handled by the bit simplifcation.
2250ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2251ced9941cSKrzysztof Parzyszek // This is the motivating testcase (and explanation):
2252ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2253ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2254ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   loop0(.LBB0_2, r1)      // %for.body.preheader
2255ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r5:4 = memd(r0++#8)
2256ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2257ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2258ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r3 = lsr(r4, #16)
2259ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r7:6 = combine(r5, r5)
2260ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2261ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2262ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r3 = insert(r5, #16, #16)
2263ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r7:6 = vlsrw(r7:6, #16)
2264ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2265ced9941cSKrzysztof Parzyszek // .LBB0_2:
2266ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2267ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#4) = r5
2268ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#6) = r6            # R6 is really R5.H
2269ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2270ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2271ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r2 = add(r2, #8)
2272ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#0) = r4
2273ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#2) = r3            # R3 is really R4.H
2274ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2275ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2276ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r5:4 = memd(r0++#8)
2277ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2278ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {                             # "Shuffling" code that sets up R3 and R6
2279ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r3 = lsr(r4, #16)           # so that their halves can be stored in the
2280ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r7:6 = combine(r5, r5)      # next iteration. This could be folded into
2281ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }                             # the stores if the code was at the beginning
2282ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {                             # of the loop iteration. Since the same code
2283ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r3 = insert(r5, #16, #16)   # precedes the loop, it can actually be moved
2284ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r7:6 = vlsrw(r7:6, #16)     # there.
2285ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }:endloop0
2286ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2287ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2288ced9941cSKrzysztof Parzyszek // The outcome:
2289ced9941cSKrzysztof Parzyszek //
2290ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2291ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   loop0(.LBB0_2, r1)
2292ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r5:4 = memd(r0++#8)
2293ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2294ced9941cSKrzysztof Parzyszek // .LBB0_2:
2295ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2296ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#4) = r5
2297ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#6) = r5.h
2298ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2299ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2300ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r2 = add(r2, #8)
2301ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#0) = r4
2302ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   memh(r2+#2) = r4.h
2303ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }
2304ced9941cSKrzysztof Parzyszek // {
2305ced9941cSKrzysztof Parzyszek //   r5:4 = memd(r0++#8)
2306ced9941cSKrzysztof Parzyszek // }:endloop0
2307ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2308ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace llvm {
2309ced9941cSKrzysztof Parzyszek   FunctionPass *createHexagonLoopRescheduling();
2310ced9941cSKrzysztof Parzyszek   void initializeHexagonLoopReschedulingPass(PassRegistry&);
2311ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2312ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2313ced9941cSKrzysztof Parzyszek namespace {
2314ced9941cSKrzysztof Parzyszek   class HexagonLoopRescheduling : public MachineFunctionPass {
2315ced9941cSKrzysztof Parzyszek   public:
2316ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static char ID;
2317ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HexagonLoopRescheduling() : MachineFunctionPass(ID),
2318ced9941cSKrzysztof Parzyszek         HII(0), HRI(0), MRI(0), BTP(0) {
2319ced9941cSKrzysztof Parzyszek       initializeHexagonLoopReschedulingPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2320ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2321ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2322ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override;
2323ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2324ced9941cSKrzysztof Parzyszek   private:
2325ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonInstrInfo *HII;
2326ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const HexagonRegisterInfo *HRI;
2327ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineRegisterInfo *MRI;
2328ced9941cSKrzysztof Parzyszek     BitTracker *BTP;
2329ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2330ced9941cSKrzysztof Parzyszek     struct LoopCand {
2331ced9941cSKrzysztof Parzyszek       LoopCand(MachineBasicBlock *lb, MachineBasicBlock *pb,
2332ced9941cSKrzysztof Parzyszek             MachineBasicBlock *eb) : LB(lb), PB(pb), EB(eb) {}
2333ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock *LB, *PB, *EB;
2334ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
2335ced9941cSKrzysztof Parzyszek     typedef std::vector<MachineInstr*> InstrList;
2336ced9941cSKrzysztof Parzyszek     struct InstrGroup {
2337ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef Inp, Out;
2338ced9941cSKrzysztof Parzyszek       InstrList Ins;
2339ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
2340ced9941cSKrzysztof Parzyszek     struct PhiInfo {
2341ced9941cSKrzysztof Parzyszek       PhiInfo(MachineInstr &P, MachineBasicBlock &B);
2342ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned DefR;
2343ced9941cSKrzysztof Parzyszek       BitTracker::RegisterRef LR, PR;
2344ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock *LB, *PB;
2345ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
2346ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2347ced9941cSKrzysztof Parzyszek     static unsigned getDefReg(const MachineInstr *MI);
2348ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isConst(unsigned Reg) const;
2349ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isBitShuffle(const MachineInstr *MI, unsigned DefR) const;
2350ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isStoreInput(const MachineInstr *MI, unsigned DefR) const;
2351ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isShuffleOf(unsigned OutR, unsigned InpR) const;
2352ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool isSameShuffle(unsigned OutR1, unsigned InpR1, unsigned OutR2,
2353ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned &InpR2) const;
2354ced9941cSKrzysztof Parzyszek     void moveGroup(InstrGroup &G, MachineBasicBlock &LB, MachineBasicBlock &PB,
2355ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MachineBasicBlock::iterator At, unsigned OldPhiR, unsigned NewPredR);
2356ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool processLoop(LoopCand &C);
2357ced9941cSKrzysztof Parzyszek   };
2358ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2359ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2360ced9941cSKrzysztof Parzyszek char HexagonLoopRescheduling::ID = 0;
2361ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2362ced9941cSKrzysztof Parzyszek INITIALIZE_PASS(HexagonLoopRescheduling, "hexagon-loop-resched",
2363ced9941cSKrzysztof Parzyszek   "Hexagon Loop Rescheduling", false, false)
2364ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2365ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2366ced9941cSKrzysztof Parzyszek HexagonLoopRescheduling::PhiInfo::PhiInfo(MachineInstr &P,
2367ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock &B) {
2368ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DefR = HexagonLoopRescheduling::getDefReg(&P);
2369ced9941cSKrzysztof Parzyszek   LB = &B;
2370ced9941cSKrzysztof Parzyszek   PB = nullptr;
2371ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 1, n = P.getNumOperands(); i < n; i += 2) {
2372ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const MachineOperand &OpB = P.getOperand(i+1);
2373ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (OpB.getMBB() == &B) {
2374ced9941cSKrzysztof Parzyszek       LR = P.getOperand(i);
2375ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2376ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2377ced9941cSKrzysztof Parzyszek     PB = OpB.getMBB();
2378ced9941cSKrzysztof Parzyszek     PR = P.getOperand(i);
2379ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2380ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2381ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2382ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2383ced9941cSKrzysztof Parzyszek unsigned HexagonLoopRescheduling::getDefReg(const MachineInstr *MI) {
2384ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegisterSet Defs;
2385ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::getInstrDefs(*MI, Defs);
2386ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Defs.count() != 1)
2387ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return 0;
2388ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Defs.find_first();
2389ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2390ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2391ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2392ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isConst(unsigned Reg) const {
2393ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BTP->has(Reg))
2394ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2395ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &RC = BTP->lookup(Reg);
2396ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, w = RC.width(); i < w; ++i) {
2397ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V = RC[i];
2398ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!V.is(0) && !V.is(1))
2399ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2400ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2401ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2402ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2403ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2404ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2405ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isBitShuffle(const MachineInstr *MI,
2406ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned DefR) const {
2407ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2408ced9941cSKrzysztof Parzyszek   switch (Opc) {
2409ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case TargetOpcode::COPY:
2410ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_lsr_i_r:
2411ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_asr_i_r:
2412ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_asl_i_r:
2413ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_lsr_i_p:
2414ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_asr_i_p:
2415ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_asl_i_p:
2416ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::S2_insert:
2417ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_or:
2418ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_orp:
2419ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_and:
2420ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_andp:
2421ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combinew:
2422ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineri:
2423ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineir:
2424ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combineii:
2425ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A4_combineii:
2426ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combine_ll:
2427ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combine_lh:
2428ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combine_hl:
2429ced9941cSKrzysztof Parzyszek     case Hexagon::A2_combine_hh:
2430ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return true;
2431ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2432ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
2433ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2434ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2435ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2436ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isStoreInput(const MachineInstr *MI,
2437ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned InpR) const {
2438ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, n = MI->getNumOperands(); i < n; ++i) {
2439ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const MachineOperand &Op = MI->getOperand(i);
2440ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!Op.isReg())
2441ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2442ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Op.getReg() == InpR)
2443ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return i == n-1;
2444ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2445ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return false;
2446ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2447ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2448ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2449ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isShuffleOf(unsigned OutR, unsigned InpR) const {
2450ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BTP->has(OutR) || !BTP->has(InpR))
2451ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2452ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &OutC = BTP->lookup(OutR);
2453ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, w = OutC.width(); i < w; ++i) {
2454ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V = OutC[i];
2455ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V.Type != BitTracker::BitValue::Ref)
2456ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2457ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V.RefI.Reg != InpR)
2458ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2459ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2460ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2461ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2462ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2463ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2464ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::isSameShuffle(unsigned OutR1, unsigned InpR1,
2465ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned OutR2, unsigned &InpR2) const {
2466ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (!BTP->has(OutR1) || !BTP->has(InpR1) || !BTP->has(OutR2))
2467ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2468ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &OutC1 = BTP->lookup(OutR1);
2469ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const BitTracker::RegisterCell &OutC2 = BTP->lookup(OutR2);
2470ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned W = OutC1.width();
2471ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned MatchR = 0;
2472ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (W != OutC2.width())
2473ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2474ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0; i < W; ++i) {
2475ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const BitTracker::BitValue &V1 = OutC1[i], &V2 = OutC2[i];
2476ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V1.Type != V2.Type || V1.Type == BitTracker::BitValue::One)
2477ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2478ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V1.Type != BitTracker::BitValue::Ref)
2479ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2480ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V1.RefI.Pos != V2.RefI.Pos)
2481ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2482ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V1.RefI.Reg != InpR1)
2483ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2484ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (V2.RefI.Reg == 0 || V2.RefI.Reg == OutR2)
2485ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2486ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!MatchR)
2487ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MatchR = V2.RefI.Reg;
2488ced9941cSKrzysztof Parzyszek     else if (V2.RefI.Reg != MatchR)
2489ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return false;
2490ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2491ced9941cSKrzysztof Parzyszek   InpR2 = MatchR;
2492ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return true;
2493ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2494ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2495ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2496ced9941cSKrzysztof Parzyszek void HexagonLoopRescheduling::moveGroup(InstrGroup &G, MachineBasicBlock &LB,
2497ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineBasicBlock &PB, MachineBasicBlock::iterator At, unsigned OldPhiR,
2498ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned NewPredR) {
2499ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DenseMap<unsigned,unsigned> RegMap;
2500ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2501ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const TargetRegisterClass *PhiRC = MRI->getRegClass(NewPredR);
2502ced9941cSKrzysztof Parzyszek   unsigned PhiR = MRI->createVirtualRegister(PhiRC);
2503ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BuildMI(LB, At, At->getDebugLoc(), HII->get(TargetOpcode::PHI), PhiR)
2504ced9941cSKrzysztof Parzyszek     .addReg(NewPredR)
2505ced9941cSKrzysztof Parzyszek     .addMBB(&PB)
2506ced9941cSKrzysztof Parzyszek     .addReg(G.Inp.Reg)
2507ced9941cSKrzysztof Parzyszek     .addMBB(&LB);
2508ced9941cSKrzysztof Parzyszek   RegMap.insert(std::make_pair(G.Inp.Reg, PhiR));
2509ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2510ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = G.Ins.size(); i > 0; --i) {
2511ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const MachineInstr *SI = G.Ins[i-1];
2512ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned DR = getDefReg(SI);
2513ced9941cSKrzysztof Parzyszek     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(DR);
2514ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned NewDR = MRI->createVirtualRegister(RC);
2515ced9941cSKrzysztof Parzyszek     DebugLoc DL = SI->getDebugLoc();
2516ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2517ced9941cSKrzysztof Parzyszek     auto MIB = BuildMI(LB, At, DL, HII->get(SI->getOpcode()), NewDR);
2518ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned j = 0, m = SI->getNumOperands(); j < m; ++j) {
2519ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const MachineOperand &Op = SI->getOperand(j);
2520ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Op.isReg()) {
2521ced9941cSKrzysztof Parzyszek         MIB.addOperand(Op);
2522ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2523ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
2524ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Op.isUse())
2525ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2526ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned UseR = RegMap[Op.getReg()];
2527ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MIB.addReg(UseR, 0, Op.getSubReg());
2528ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2529ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegMap.insert(std::make_pair(DR, NewDR));
2530ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2531ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2532ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HBS::replaceReg(OldPhiR, RegMap[G.Out.Reg], *MRI);
2533ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2534ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2535ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2536ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::processLoop(LoopCand &C) {
2537ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DEBUG(dbgs() << "Processing loop in BB#" << C.LB->getNumber() << "\n");
2538ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<PhiInfo> Phis;
2539ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &I : *C.LB) {
2540ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!I.isPHI())
2541ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
2542ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned PR = getDefReg(&I);
2543ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (isConst(PR))
2544ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2545ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool BadUse = false, GoodUse = false;
2546ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto UI = MRI->use_begin(PR), UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
2547ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr *UseI = UI->getParent();
2548ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (UseI->getParent() != C.LB) {
2549ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BadUse = true;
2550ced9941cSKrzysztof Parzyszek         break;
2551ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
2552ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (isBitShuffle(UseI, PR) || isStoreInput(UseI, PR))
2553ced9941cSKrzysztof Parzyszek         GoodUse = true;
2554ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2555ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (BadUse || !GoodUse)
2556ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2557ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2558ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Phis.push_back(PhiInfo(I, *C.LB));
2559ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2560ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2561ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DEBUG({
2562ced9941cSKrzysztof Parzyszek     dbgs() << "Phis: {";
2563ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto &I : Phis) {
2564ced9941cSKrzysztof Parzyszek       dbgs() << ' ' << PrintReg(I.DefR, HRI) << "=phi("
2565ced9941cSKrzysztof Parzyszek              << PrintReg(I.PR.Reg, HRI, I.PR.Sub) << ":b" << I.PB->getNumber()
2566ced9941cSKrzysztof Parzyszek              << ',' << PrintReg(I.LR.Reg, HRI, I.LR.Sub) << ":b"
2567ced9941cSKrzysztof Parzyszek              << I.LB->getNumber() << ')';
2568ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2569ced9941cSKrzysztof Parzyszek     dbgs() << " }\n";
2570ced9941cSKrzysztof Parzyszek   });
2571ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2572ced9941cSKrzysztof Parzyszek   if (Phis.empty())
2573ced9941cSKrzysztof Parzyszek     return false;
2574ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2575ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
2576ced9941cSKrzysztof Parzyszek   InstrList ShufIns;
2577ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2578ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Go backwards in the block: for each bit shuffling instruction, check
2579ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // if that instruction could potentially be moved to the front of the loop:
2580ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // the output of the loop cannot be used in a non-shuffling instruction
2581ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // in this loop.
2582ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto I = C.LB->rbegin(), E = C.LB->rend(); I != E; ++I) {
2583ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (I->isTerminator())
2584ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2585ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (I->isPHI())
2586ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
2587ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2588ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet Defs;
2589ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrDefs(*I, Defs);
2590ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Defs.count() != 1)
2591ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2592ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned DefR = Defs.find_first();
2593ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DefR))
2594ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2595ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!isBitShuffle(&*I, DefR))
2596ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2597ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2598ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool BadUse = false;
2599ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto UI = MRI->use_begin(DefR), UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
2600ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr *UseI = UI->getParent();
2601ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (UseI->getParent() == C.LB) {
2602ced9941cSKrzysztof Parzyszek         if (UseI->isPHI()) {
2603ced9941cSKrzysztof Parzyszek           // If the use is in a phi node in this loop, then it should be
2604ced9941cSKrzysztof Parzyszek           // the value corresponding to the back edge.
2605ced9941cSKrzysztof Parzyszek           unsigned Idx = UI.getOperandNo();
2606ced9941cSKrzysztof Parzyszek           if (UseI->getOperand(Idx+1).getMBB() != C.LB)
2607ced9941cSKrzysztof Parzyszek             BadUse = true;
2608ced9941cSKrzysztof Parzyszek         } else {
2609ced9941cSKrzysztof Parzyszek           auto F = std::find(ShufIns.begin(), ShufIns.end(), UseI);
2610ced9941cSKrzysztof Parzyszek           if (F == ShufIns.end())
2611ced9941cSKrzysztof Parzyszek             BadUse = true;
2612ced9941cSKrzysztof Parzyszek         }
2613ced9941cSKrzysztof Parzyszek       } else {
2614ced9941cSKrzysztof Parzyszek         // There is a use outside of the loop, but there is no epilog block
2615ced9941cSKrzysztof Parzyszek         // suitable for a copy-out.
2616ced9941cSKrzysztof Parzyszek         if (C.EB == nullptr)
2617ced9941cSKrzysztof Parzyszek           BadUse = true;
2618ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
2619ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (BadUse)
2620ced9941cSKrzysztof Parzyszek         break;
2621ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2622ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2623ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (BadUse)
2624ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2625ced9941cSKrzysztof Parzyszek     ShufIns.push_back(&*I);
2626ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2627ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2628ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // Partition the list of shuffling instructions into instruction groups,
2629ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // where each group has to be moved as a whole (i.e. a group is a chain of
2630ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // dependent instructions). A group produces a single live output register,
2631ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // which is meant to be the input of the loop phi node (although this is
2632ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // not checked here yet). It also uses a single register as its input,
2633ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // which is some value produced in the loop body. After moving the group
2634ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // to the beginning of the loop, that input register would need to be
2635ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // the loop-carried register (through a phi node) instead of the (currently
2636ced9941cSKrzysztof Parzyszek   // loop-carried) output register.
2637ced9941cSKrzysztof Parzyszek   typedef std::vector<InstrGroup> InstrGroupList;
2638ced9941cSKrzysztof Parzyszek   InstrGroupList Groups;
2639ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2640ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, n = ShufIns.size(); i < n; ++i) {
2641ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineInstr *SI = ShufIns[i];
2642ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (SI == nullptr)
2643ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2644ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2645ced9941cSKrzysztof Parzyszek     InstrGroup G;
2646ced9941cSKrzysztof Parzyszek     G.Ins.push_back(SI);
2647ced9941cSKrzysztof Parzyszek     G.Out.Reg = getDefReg(SI);
2648ced9941cSKrzysztof Parzyszek     RegisterSet Inputs;
2649ced9941cSKrzysztof Parzyszek     HBS::getInstrUses(*SI, Inputs);
2650ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2651ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned j = i+1; j < n; ++j) {
2652ced9941cSKrzysztof Parzyszek       MachineInstr *MI = ShufIns[j];
2653ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (MI == nullptr)
2654ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2655ced9941cSKrzysztof Parzyszek       RegisterSet Defs;
2656ced9941cSKrzysztof Parzyszek       HBS::getInstrDefs(*MI, Defs);
2657ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // If this instruction does not define any pending inputs, skip it.
2658ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!Defs.intersects(Inputs))
2659ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2660ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // Otherwise, add it to the current group and remove the inputs that
2661ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // are defined by MI.
2662ced9941cSKrzysztof Parzyszek       G.Ins.push_back(MI);
2663ced9941cSKrzysztof Parzyszek       Inputs.remove(Defs);
2664ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // Then add all registers used by MI.
2665ced9941cSKrzysztof Parzyszek       HBS::getInstrUses(*MI, Inputs);
2666ced9941cSKrzysztof Parzyszek       ShufIns[j] = nullptr;
2667ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2668ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2669ced9941cSKrzysztof Parzyszek     // Only add a group if it requires at most one register.
2670ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (Inputs.count() > 1)
2671ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2672ced9941cSKrzysztof Parzyszek     auto LoopInpEq = [G] (const PhiInfo &P) -> bool {
2673ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return G.Out.Reg == P.LR.Reg;
2674ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
2675ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (std::find_if(Phis.begin(), Phis.end(), LoopInpEq) == Phis.end())
2676ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2677ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2678ced9941cSKrzysztof Parzyszek     G.Inp.Reg = Inputs.find_first();
2679ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Groups.push_back(G);
2680ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2681ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2682ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DEBUG({
2683ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (unsigned i = 0, n = Groups.size(); i < n; ++i) {
2684ced9941cSKrzysztof Parzyszek       InstrGroup &G = Groups[i];
2685ced9941cSKrzysztof Parzyszek       dbgs() << "Group[" << i << "] inp: "
2686ced9941cSKrzysztof Parzyszek              << PrintReg(G.Inp.Reg, HRI, G.Inp.Sub)
2687ced9941cSKrzysztof Parzyszek              << "  out: " << PrintReg(G.Out.Reg, HRI, G.Out.Sub) << "\n";
2688ced9941cSKrzysztof Parzyszek       for (unsigned j = 0, m = G.Ins.size(); j < m; ++j)
2689ced9941cSKrzysztof Parzyszek         dbgs() << "  " << *G.Ins[j];
2690ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2691ced9941cSKrzysztof Parzyszek   });
2692ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2693ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (unsigned i = 0, n = Groups.size(); i < n; ++i) {
2694ced9941cSKrzysztof Parzyszek     InstrGroup &G = Groups[i];
2695ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!isShuffleOf(G.Out.Reg, G.Inp.Reg))
2696ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2697ced9941cSKrzysztof Parzyszek     auto LoopInpEq = [G] (const PhiInfo &P) -> bool {
2698ced9941cSKrzysztof Parzyszek       return G.Out.Reg == P.LR.Reg;
2699ced9941cSKrzysztof Parzyszek     };
2700ced9941cSKrzysztof Parzyszek     auto F = std::find_if(Phis.begin(), Phis.end(), LoopInpEq);
2701ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (F == Phis.end())
2702ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2703ced9941cSKrzysztof Parzyszek     unsigned PredR = 0;
2704ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!isSameShuffle(G.Out.Reg, G.Inp.Reg, F->PR.Reg, PredR)) {
2705ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const MachineInstr *DefPredR = MRI->getVRegDef(F->PR.Reg);
2706ced9941cSKrzysztof Parzyszek       unsigned Opc = DefPredR->getOpcode();
2707ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (Opc != Hexagon::A2_tfrsi && Opc != Hexagon::A2_tfrpi)
2708ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2709ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (!DefPredR->getOperand(1).isImm())
2710ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2711ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (DefPredR->getOperand(1).getImm() != 0)
2712ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2713ced9941cSKrzysztof Parzyszek       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(G.Inp.Reg);
2714ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (RC != MRI->getRegClass(F->PR.Reg)) {
2715ced9941cSKrzysztof Parzyszek         PredR = MRI->createVirtualRegister(RC);
2716ced9941cSKrzysztof Parzyszek         unsigned TfrI = (RC == &Hexagon::IntRegsRegClass) ? Hexagon::A2_tfrsi
2717ced9941cSKrzysztof Parzyszek                                                           : Hexagon::A2_tfrpi;
2718ced9941cSKrzysztof Parzyszek         auto T = C.PB->getFirstTerminator();
2719ced9941cSKrzysztof Parzyszek         DebugLoc DL = (T != C.PB->end()) ? T->getDebugLoc() : DebugLoc();
2720ced9941cSKrzysztof Parzyszek         BuildMI(*C.PB, T, DL, HII->get(TfrI), PredR)
2721ced9941cSKrzysztof Parzyszek           .addImm(0);
2722ced9941cSKrzysztof Parzyszek       } else {
2723ced9941cSKrzysztof Parzyszek         PredR = F->PR.Reg;
2724ced9941cSKrzysztof Parzyszek       }
2725ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2726ced9941cSKrzysztof Parzyszek     assert(MRI->getRegClass(PredR) == MRI->getRegClass(G.Inp.Reg));
2727ced9941cSKrzysztof Parzyszek     moveGroup(G, *F->LB, *F->PB, F->LB->getFirstNonPHI(), F->DefR, PredR);
2728ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed = true;
2729ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2730ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2731ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
2732ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2733ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2734ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2735ced9941cSKrzysztof Parzyszek bool HexagonLoopRescheduling::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
2736ced9941cSKrzysztof Parzyszek   auto &HST = MF.getSubtarget<HexagonSubtarget>();
2737ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HII = HST.getInstrInfo();
2738ced9941cSKrzysztof Parzyszek   HRI = HST.getRegisterInfo();
2739ced9941cSKrzysztof Parzyszek   MRI = &MF.getRegInfo();
2740ced9941cSKrzysztof Parzyszek   const HexagonEvaluator HE(*HRI, *MRI, *HII, MF);
2741ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BitTracker BT(HE, MF);
2742ced9941cSKrzysztof Parzyszek   DEBUG(BT.trace(true));
2743ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BT.run();
2744ced9941cSKrzysztof Parzyszek   BTP = &BT;
2745ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2746ced9941cSKrzysztof Parzyszek   std::vector<LoopCand> Cand;
2747ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2748ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &B : MF) {
2749ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (B.pred_size() != 2 || B.succ_size() != 2)
2750ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2751ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineBasicBlock *PB = nullptr;
2752ced9941cSKrzysztof Parzyszek     bool IsLoop = false;
2753ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto PI = B.pred_begin(), PE = B.pred_end(); PI != PE; ++PI) {
2754ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (*PI != &B)
2755ced9941cSKrzysztof Parzyszek         PB = *PI;
2756ced9941cSKrzysztof Parzyszek       else
2757ced9941cSKrzysztof Parzyszek         IsLoop = true;
2758ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2759ced9941cSKrzysztof Parzyszek     if (!IsLoop)
2760ced9941cSKrzysztof Parzyszek       continue;
2761ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2762ced9941cSKrzysztof Parzyszek     MachineBasicBlock *EB = nullptr;
2763ced9941cSKrzysztof Parzyszek     for (auto SI = B.succ_begin(), SE = B.succ_end(); SI != SE; ++SI) {
2764ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if (*SI == &B)
2765ced9941cSKrzysztof Parzyszek         continue;
2766ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // Set EP to the epilog block, if it has only 1 predecessor (i.e. the
2767ced9941cSKrzysztof Parzyszek       // edge from B to EP is non-critical.
2768ced9941cSKrzysztof Parzyszek       if ((*SI)->pred_size() == 1)
2769ced9941cSKrzysztof Parzyszek         EB = *SI;
2770ced9941cSKrzysztof Parzyszek       break;
2771ced9941cSKrzysztof Parzyszek     }
2772ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2773ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Cand.push_back(LoopCand(&B, PB, EB));
2774ced9941cSKrzysztof Parzyszek   }
2775ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2776ced9941cSKrzysztof Parzyszek   bool Changed = false;
2777ced9941cSKrzysztof Parzyszek   for (auto &C : Cand)
2778ced9941cSKrzysztof Parzyszek     Changed |= processLoop(C);
2779ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2780ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return Changed;
2781ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2782ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2783ced9941cSKrzysztof Parzyszek //===----------------------------------------------------------------------===//
2784ced9941cSKrzysztof Parzyszek //                         Public Constructor Functions
2785ced9941cSKrzysztof Parzyszek //===----------------------------------------------------------------------===//
2786ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2787ced9941cSKrzysztof Parzyszek FunctionPass *llvm::createHexagonLoopRescheduling() {
2788ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return new HexagonLoopRescheduling();
2789ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2790ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2791ced9941cSKrzysztof Parzyszek FunctionPass *llvm::createHexagonBitSimplify() {
2792ced9941cSKrzysztof Parzyszek   return new HexagonBitSimplify();
2793ced9941cSKrzysztof Parzyszek }
2794ced9941cSKrzysztof Parzyszek 
2795