lib/Target/AMDGPU/SIInstructions.td

   1 //===-- SIInstructions.td - SI Instruction Defintions ---------------------===//
   2 //
   3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
   4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
   5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
   6 //
   7 //===----------------------------------------------------------------------===//
   8 // This file was originally auto-generated from a GPU register header file and
   9 // all the instruction definitions were originally commented out.  Instructions
  10 // that are not yet supported remain commented out.
  11 //===----------------------------------------------------------------------===//
  12
  13 class GCNPat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result>, GCNPredicateControl {
  14
  15 }
  16
  17 include "SOPInstructions.td"
  18 include "VOPInstructions.td"
  19 include "SMInstructions.td"
  20 include "FLATInstructions.td"
  21 include "BUFInstructions.td"
  22
  23 //===----------------------------------------------------------------------===//
  24 // EXP Instructions
  25 //===----------------------------------------------------------------------===//
  26
  27 defm EXP : EXP_m<0, AMDGPUexport>;
  28 defm EXP_DONE : EXP_m<1, AMDGPUexport_done>;
  29
  30 //===----------------------------------------------------------------------===//
  31 // VINTRP Instructions
  32 //===----------------------------------------------------------------------===//
  33
  34 // Used to inject printing of "_e32" suffix for VI (there are "_e64" variants for VI)
  35 def VINTRPDst : VINTRPDstOperand <VGPR_32>;
  36
  37 let Uses = [M0, EXEC] in {
  38
  39 // FIXME: Specify SchedRW for VINTRP insturctions.
  40
  41 multiclass V_INTERP_P1_F32_m : VINTRP_m <
  42   0x00000000,
  43   (outs VINTRPDst:$vdst),
  44   (ins VGPR_32:$vsrc, Attr:$attr, AttrChan:$attrchan),
  45   "v_interp_p1_f32$vdst, $vsrc, $attr$attrchan",
  46   [(set f32:$vdst, (AMDGPUinterp_p1 f32:$vsrc, (i32 timm:$attrchan),
  47                                                (i32 timm:$attr)))]
  48 >;
  49
  50 let OtherPredicates = [has32BankLDS] in {
  51
  52 defm V_INTERP_P1_F32 : V_INTERP_P1_F32_m;
  53
  54 } // End OtherPredicates = [has32BankLDS]
  55
  56 let OtherPredicates = [has16BankLDS], Constraints = "@earlyclobber $vdst", isAsmParserOnly=1 in {
  57
  58 defm V_INTERP_P1_F32_16bank : V_INTERP_P1_F32_m;
  59
  60 } // End OtherPredicates = [has32BankLDS], Constraints = "@earlyclobber $vdst", isAsmParserOnly=1
  61
  62 let DisableEncoding = "$src0", Constraints = "$src0 = $vdst" in {
  63
  64 defm V_INTERP_P2_F32 : VINTRP_m <
  65   0x00000001,
  66   (outs VINTRPDst:$vdst),
  67   (ins VGPR_32:$src0, VGPR_32:$vsrc, Attr:$attr, AttrChan:$attrchan),
  68   "v_interp_p2_f32$vdst, $vsrc, $attr$attrchan",
  69   [(set f32:$vdst, (AMDGPUinterp_p2 f32:$src0, f32:$vsrc, (i32 timm:$attrchan),
  70                                                           (i32 timm:$attr)))]>;
  71
  72 } // End DisableEncoding = "$src0", Constraints = "$src0 = $vdst"
  73
  74 defm V_INTERP_MOV_F32 : VINTRP_m <
  75   0x00000002,
  76   (outs VINTRPDst:$vdst),
  77   (ins InterpSlot:$vsrc, Attr:$attr, AttrChan:$attrchan),
  78   "v_interp_mov_f32$vdst, $vsrc, $attr$attrchan",
  79   [(set f32:$vdst, (AMDGPUinterp_mov (i32 imm:$vsrc), (i32 timm:$attrchan),
  80                                      (i32 timm:$attr)))]>;
  81
  82 } // End Uses = [M0, EXEC]
  83
  84 //===----------------------------------------------------------------------===//
  85 // Pseudo Instructions
  86 //===----------------------------------------------------------------------===//
  87 def ATOMIC_FENCE : SPseudoInstSI<
  88   (outs), (ins i32imm:$ordering, i32imm:$scope),
  89   [(atomic_fence (i32 imm:$ordering), (i32 imm:$scope))],
  90   "ATOMIC_FENCE $ordering, $scope"> {
  91   let hasSideEffects = 1;
  92   let maybeAtomic = 1;
  93 }
  94
  95 let hasSideEffects = 0, mayLoad = 0, mayStore = 0, Uses = [EXEC] in {
  96
  97 // For use in patterns
  98 def V_CNDMASK_B64_PSEUDO : VOP3Common <(outs VReg_64:$vdst),
  99   (ins VSrc_b64:$src0, VSrc_b64:$src1, SSrc_b64:$src2), "", []> {
 100   let isPseudo = 1;
 101   let isCodeGenOnly = 1;
 102   let usesCustomInserter = 1;
 103 }
 104
 105 // 64-bit vector move instruction. This is mainly used by the
 106 // SIFoldOperands pass to enable folding of inline immediates.
 107 def V_MOV_B64_PSEUDO : VPseudoInstSI <(outs VReg_64:$vdst),
 108                                       (ins VSrc_b64:$src0)>;
 109
 110 // Pseudoinstruction for @llvm.amdgcn.wqm. It is turned into a copy after the
 111 // WQM pass processes it.
 112 def WQM : PseudoInstSI <(outs unknown:$vdst), (ins unknown:$src0)>;
 113
 114 // Pseudoinstruction for @llvm.amdgcn.softwqm. Like @llvm.amdgcn.wqm it is
 115 // turned into a copy by WQM pass, but does not seed WQM requirements.
 116 def SOFT_WQM : PseudoInstSI <(outs unknown:$vdst), (ins unknown:$src0)>;
 117
 118 // Pseudoinstruction for @llvm.amdgcn.wwm. It is turned into a copy post-RA, so
 119 // that the @earlyclobber is respected. The @earlyclobber is to make sure that
 120 // the instruction that defines $src0 (which is run in WWM) doesn't
 121 // accidentally clobber inactive channels of $vdst.
 122 let Constraints = "@earlyclobber $vdst" in {
 123 def WWM : PseudoInstSI <(outs unknown:$vdst), (ins unknown:$src0)>;
 124 }
 125
 126 } // End let hasSideEffects = 0, mayLoad = 0, mayStore = 0, Uses = [EXEC]
 127
 128 def ENTER_WWM : SPseudoInstSI <(outs SReg_1:$sdst), (ins i64imm:$src0)> {
 129   let Defs = [EXEC];
 130   let hasSideEffects = 0;
 131   let mayLoad = 0;
 132   let mayStore = 0;
 133 }
 134
 135 def EXIT_WWM : SPseudoInstSI <(outs SReg_1:$sdst), (ins SReg_1:$src0)> {
 136   let hasSideEffects = 0;
 137   let mayLoad = 0;
 138   let mayStore = 0;
 139 }
 140
 141 // Invert the exec mask and overwrite the inactive lanes of dst with inactive,
 142 // restoring it after we're done.
 143 def V_SET_INACTIVE_B32 : VPseudoInstSI <(outs VGPR_32:$vdst),
 144   (ins VGPR_32: $src, VSrc_b32:$inactive),
 145   [(set i32:$vdst, (int_amdgcn_set_inactive i32:$src, i32:$inactive))]> {
 146   let Constraints = "$src = $vdst";
 147 }
 148
 149 def V_SET_INACTIVE_B64 : VPseudoInstSI <(outs VReg_64:$vdst),
 150   (ins VReg_64: $src, VSrc_b64:$inactive),
 151   [(set i64:$vdst, (int_amdgcn_set_inactive i64:$src, i64:$inactive))]> {
 152   let Constraints = "$src = $vdst";
 153 }
 154
 155
 156 let usesCustomInserter = 1, Defs = [SCC] in {
 157 def S_ADD_U64_PSEUDO : SPseudoInstSI <
 158   (outs SReg_64:$vdst), (ins SSrc_b64:$src0, SSrc_b64:$src1),
 159   [(set SReg_64:$vdst, (add i64:$src0, i64:$src1))]
 160 >;
 161
 162 def S_SUB_U64_PSEUDO : SPseudoInstSI <
 163   (outs SReg_64:$vdst), (ins SSrc_b64:$src0, SSrc_b64:$src1),
 164   [(set SReg_64:$vdst, (sub i64:$src0, i64:$src1))]
 165 >;
 166
 167 def S_ADD_U64_CO_PSEUDO : SPseudoInstSI <
 168   (outs SReg_64:$vdst, VOPDstS64orS32:$sdst), (ins SSrc_b64:$src0, SSrc_b64:$src1)
 169 >;
 170
 171 def S_SUB_U64_CO_PSEUDO : SPseudoInstSI <
 172   (outs SReg_64:$vdst, VOPDstS64orS32:$sdst), (ins SSrc_b64:$src0, SSrc_b64:$src1)
 173 >;
 174 } // End usesCustomInserter = 1, Defs = [SCC]
 175
 176 let usesCustomInserter = 1 in {
 177 def GET_GROUPSTATICSIZE : SPseudoInstSI <(outs SReg_32:$sdst), (ins),
 178   [(set SReg_32:$sdst, (int_amdgcn_groupstaticsize))]>;
 179 } // End let usesCustomInserter = 1, SALU = 1
 180
 181 // Wrap an instruction by duplicating it, except for setting isTerminator.
 182 class WrapTerminatorInst<SOP_Pseudo base_inst> : SPseudoInstSI<
 183       base_inst.OutOperandList,
 184       base_inst.InOperandList> {
 185   let Uses = base_inst.Uses;
 186   let Defs = base_inst.Defs;
 187   let isTerminator = 1;
 188   let isAsCheapAsAMove = base_inst.isAsCheapAsAMove;
 189   let hasSideEffects = base_inst.hasSideEffects;
 190   let UseNamedOperandTable = base_inst.UseNamedOperandTable;
 191   let CodeSize = base_inst.CodeSize;
 192 }
 193
 194 let WaveSizePredicate = isWave64 in {
 195 def S_MOV_B64_term : WrapTerminatorInst<S_MOV_B64>;
 196 def S_XOR_B64_term : WrapTerminatorInst<S_XOR_B64>;
 197 def S_ANDN2_B64_term : WrapTerminatorInst<S_ANDN2_B64>;
 198 }
 199
 200 let WaveSizePredicate = isWave32 in {
 201 def S_MOV_B32_term : WrapTerminatorInst<S_MOV_B32>;
 202 def S_XOR_B32_term : WrapTerminatorInst<S_XOR_B32>;
 203 def S_OR_B32_term : WrapTerminatorInst<S_OR_B32>;
 204 def S_ANDN2_B32_term : WrapTerminatorInst<S_ANDN2_B32>;
 205 }
 206
 207 def WAVE_BARRIER : SPseudoInstSI<(outs), (ins),
 208   [(int_amdgcn_wave_barrier)]> {
 209   let SchedRW = [];
 210   let hasNoSchedulingInfo = 1;
 211   let hasSideEffects = 1;
 212   let mayLoad = 1;
 213   let mayStore = 1;
 214   let isConvergent = 1;
 215   let FixedSize = 1;
 216   let Size = 0;
 217 }
 218
 219 // SI pseudo instructions. These are used by the CFG structurizer pass
 220 // and should be lowered to ISA instructions prior to codegen.
 221
 222 // Dummy terminator instruction to use after control flow instructions
 223 // replaced with exec mask operations.
 224 def SI_MASK_BRANCH : VPseudoInstSI <
 225   (outs), (ins brtarget:$target)> {
 226   let isBranch = 0;
 227   let isTerminator = 1;
 228   let isBarrier = 0;
 229   let SchedRW = [];
 230   let hasNoSchedulingInfo = 1;
 231   let FixedSize = 1;
 232   let Size = 0;
 233 }
 234
 235 let isTerminator = 1 in {
 236
 237 let OtherPredicates = [EnableLateCFGStructurize] in {
 238  def SI_NON_UNIFORM_BRCOND_PSEUDO : CFPseudoInstSI <
 239   (outs),
 240   (ins SReg_1:$vcc, brtarget:$target),
 241   [(brcond i1:$vcc, bb:$target)]> {
 242     let Size = 12;
 243 }
 244 }
 245
 246 def SI_IF: CFPseudoInstSI <
 247   (outs SReg_1:$dst), (ins SReg_1:$vcc, brtarget:$target),
 248   [(set i1:$dst, (AMDGPUif i1:$vcc, bb:$target))], 1, 1> {
 249   let Constraints = "";
 250   let Size = 12;
 251   let hasSideEffects = 1;
 252 }
 253
 254 def SI_ELSE : CFPseudoInstSI <
 255   (outs SReg_1:$dst),
 256   (ins SReg_1:$src, brtarget:$target, i1imm:$execfix), [], 1, 1> {
 257   let Size = 12;
 258   let hasSideEffects = 1;
 259 }
 260
 261 def SI_LOOP : CFPseudoInstSI <
 262   (outs), (ins SReg_1:$saved, brtarget:$target),
 263   [(AMDGPUloop i1:$saved, bb:$target)], 1, 1> {
 264   let Size = 8;
 265   let isBranch = 1;
 266   let hasSideEffects = 1;
 267 }
 268
 269 } // End isTerminator = 1
 270
 271 def SI_END_CF : CFPseudoInstSI <
 272   (outs), (ins SReg_1:$saved), [], 1, 1> {
 273   let Size = 4;
 274   let isAsCheapAsAMove = 1;
 275   let isReMaterializable = 1;
 276   let hasSideEffects = 1;
 277   let mayLoad = 1; // FIXME: Should not need memory flags
 278   let mayStore = 1;
 279 }
 280
 281 def SI_IF_BREAK : CFPseudoInstSI <
 282   (outs SReg_1:$dst), (ins SReg_1:$vcc, SReg_1:$src), []> {
 283   let Size = 4;
 284   let isAsCheapAsAMove = 1;
 285   let isReMaterializable = 1;
 286 }
 287
 288 let Uses = [EXEC] in {
 289
 290 multiclass PseudoInstKill <dag ins> {
 291   // Even though this pseudo can usually be expanded without an SCC def, we
 292   // conservatively assume that it has an SCC def, both because it is sometimes
 293   // required in degenerate cases (when V_CMPX cannot be used due to constant
 294   // bus limitations) and because it allows us to avoid having to track SCC
 295   // liveness across basic blocks.
 296   let Defs = [EXEC,VCC,SCC] in
 297   def _PSEUDO : PseudoInstSI <(outs), ins> {
 298     let isConvergent = 1;
 299     let usesCustomInserter = 1;
 300   }
 301
 302   let Defs = [EXEC,VCC,SCC] in
 303   def _TERMINATOR : SPseudoInstSI <(outs), ins> {
 304     let isTerminator = 1;
 305   }
 306 }
 307
 308 defm SI_KILL_I1 : PseudoInstKill <(ins SCSrc_i1:$src, i1imm:$killvalue)>;
 309 defm SI_KILL_F32_COND_IMM : PseudoInstKill <(ins VSrc_b32:$src0, i32imm:$src1, i32imm:$cond)>;
 310
 311 let Defs = [EXEC,VCC] in
 312 def SI_ILLEGAL_COPY : SPseudoInstSI <
 313   (outs unknown:$dst), (ins unknown:$src),
 314   [], " ; illegal copy $src to $dst">;
 315
 316 } // End Uses = [EXEC], Defs = [EXEC,VCC]
 317
 318 // Branch on undef scc. Used to avoid intermediate copy from
 319 // IMPLICIT_DEF to SCC.
 320 def SI_BR_UNDEF : SPseudoInstSI <(outs), (ins sopp_brtarget:$simm16)> {
 321   let isTerminator = 1;
 322   let usesCustomInserter = 1;
 323   let isBranch = 1;
 324 }
 325
 326 def SI_PS_LIVE : PseudoInstSI <
 327   (outs SReg_1:$dst), (ins),
 328   [(set i1:$dst, (int_amdgcn_ps_live))]> {
 329   let SALU = 1;
 330 }
 331
 332 def SI_MASKED_UNREACHABLE : SPseudoInstSI <(outs), (ins),
 333   [(int_amdgcn_unreachable)],
 334   "; divergent unreachable"> {
 335   let Size = 0;
 336   let hasNoSchedulingInfo = 1;
 337   let FixedSize = 1;
 338 }
 339
 340 // Used as an isel pseudo to directly emit initialization with an
 341 // s_mov_b32 rather than a copy of another initialized
 342 // register. MachineCSE skips copies, and we don't want to have to
 343 // fold operands before it runs.
 344 def SI_INIT_M0 : SPseudoInstSI <(outs), (ins SSrc_b32:$src)> {
 345   let Defs = [M0];
 346   let usesCustomInserter = 1;
 347   let isAsCheapAsAMove = 1;
 348   let isReMaterializable = 1;
 349 }
 350
 351 def SI_INIT_EXEC : SPseudoInstSI <
 352   (outs), (ins i64imm:$src),
 353   [(int_amdgcn_init_exec (i64 timm:$src))]> {
 354   let Defs = [EXEC];
 355   let usesCustomInserter = 1;
 356   let isAsCheapAsAMove = 1;
 357   let WaveSizePredicate = isWave64;
 358 }
 359
 360 // FIXME: Intrinsic should be mangled for wave size.
 361 def SI_INIT_EXEC_LO : SPseudoInstSI <
 362   (outs), (ins i32imm:$src), []> {
 363   let Defs = [EXEC_LO];
 364   let usesCustomInserter = 1;
 365   let isAsCheapAsAMove = 1;
 366   let WaveSizePredicate = isWave32;
 367 }
 368
 369 // FIXME: Wave32 version
 370 def SI_INIT_EXEC_FROM_INPUT : SPseudoInstSI <
 371   (outs), (ins SSrc_b32:$input, i32imm:$shift),
 372   [(int_amdgcn_init_exec_from_input i32:$input, (i32 timm:$shift))]> {
 373   let Defs = [EXEC];
 374   let usesCustomInserter = 1;
 375 }
 376
 377 def : GCNPat <
 378   (int_amdgcn_init_exec timm:$src),
 379   (SI_INIT_EXEC_LO (as_i32imm imm:$src))> {
 380   let WaveSizePredicate = isWave32;
 381 }
 382
 383 // Return for returning shaders to a shader variant epilog.
 384 def SI_RETURN_TO_EPILOG : SPseudoInstSI <
 385   (outs), (ins variable_ops), [(AMDGPUreturn_to_epilog)]> {
 386   let isTerminator = 1;
 387   let isBarrier = 1;
 388   let isReturn = 1;
 389   let hasNoSchedulingInfo = 1;
 390   let DisableWQM = 1;
 391   let FixedSize = 1;
 392 }
 393
 394 // Return for returning function calls.
 395 def SI_RETURN : SPseudoInstSI <
 396   (outs), (ins), [],
 397   "; return"> {
 398   let isTerminator = 1;
 399   let isBarrier = 1;
 400   let isReturn = 1;
 401   let SchedRW = [WriteBranch];
 402 }
 403
 404 // Return for returning function calls without output register.
 405 //
 406 // This version is only needed so we can fill in the output regiter in
 407 // the custom inserter.
 408 def SI_CALL_ISEL : SPseudoInstSI <
 409   (outs), (ins SSrc_b64:$src0, unknown:$callee),
 410   [(AMDGPUcall i64:$src0, tglobaladdr:$callee)]> {
 411   let Size = 4;
 412   let isCall = 1;
 413   let SchedRW = [WriteBranch];
 414   let usesCustomInserter = 1;
 415   // TODO: Should really base this on the call target
 416   let isConvergent = 1;
 417 }
 418
 419 // Wrapper around s_swappc_b64 with extra $callee parameter to track
 420 // the called function after regalloc.
 421 def SI_CALL : SPseudoInstSI <
 422   (outs SReg_64:$dst), (ins SSrc_b64:$src0, unknown:$callee)> {
 423   let Size = 4;
 424   let isCall = 1;
 425   let UseNamedOperandTable = 1;
 426   let SchedRW = [WriteBranch];
 427   // TODO: Should really base this on the call target
 428   let isConvergent = 1;
 429 }
 430
 431 // Tail call handling pseudo
 432 def SI_TCRETURN : SPseudoInstSI <(outs),
 433   (ins SSrc_b64:$src0, unknown:$callee, i32imm:$fpdiff),
 434   [(AMDGPUtc_return i64:$src0, tglobaladdr:$callee, i32:$fpdiff)]> {
 435   let Size = 4;
 436   let isCall = 1;
 437   let isTerminator = 1;
 438   let isReturn = 1;
 439   let isBarrier = 1;
 440   let UseNamedOperandTable = 1;
 441   let SchedRW = [WriteBranch];
 442   // TODO: Should really base this on the call target
 443   let isConvergent = 1;
 444 }
 445
 446
 447 def ADJCALLSTACKUP : SPseudoInstSI<
 448   (outs), (ins i32imm:$amt0, i32imm:$amt1),
 449   [(callseq_start timm:$amt0, timm:$amt1)],
 450   "; adjcallstackup $amt0 $amt1"> {
 451   let Size = 8; // Worst case. (s_add_u32 + constant)
 452   let FixedSize = 1;
 453   let hasSideEffects = 1;
 454   let usesCustomInserter = 1;
 455   let SchedRW = [WriteSALU];
 456   let Defs = [SCC];
 457 }
 458
 459 def ADJCALLSTACKDOWN : SPseudoInstSI<
 460   (outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
 461   [(callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)],
 462   "; adjcallstackdown $amt1"> {
 463   let Size = 8; // Worst case. (s_add_u32 + constant)
 464   let hasSideEffects = 1;
 465   let usesCustomInserter = 1;
 466   let SchedRW = [WriteSALU];
 467   let Defs = [SCC];
 468 }
 469
 470 let Defs = [M0, EXEC, SCC],
 471   UseNamedOperandTable = 1 in {
 472
 473 class SI_INDIRECT_SRC<RegisterClass rc> : VPseudoInstSI <
 474   (outs VGPR_32:$vdst),
 475   (ins rc:$src, VS_32:$idx, i32imm:$offset)> {
 476   let usesCustomInserter = 1;
 477 }
 478
 479 class SI_INDIRECT_DST<RegisterClass rc> : VPseudoInstSI <
 480   (outs rc:$vdst),
 481   (ins rc:$src, VS_32:$idx, i32imm:$offset, VGPR_32:$val)> {
 482   let Constraints = "$src = $vdst";
 483   let usesCustomInserter = 1;
 484 }
 485
 486 // TODO: We can support indirect SGPR access.
 487 def SI_INDIRECT_SRC_V1 : SI_INDIRECT_SRC<VGPR_32>;
 488 def SI_INDIRECT_SRC_V2 : SI_INDIRECT_SRC<VReg_64>;
 489 def SI_INDIRECT_SRC_V4 : SI_INDIRECT_SRC<VReg_128>;
 490 def SI_INDIRECT_SRC_V8 : SI_INDIRECT_SRC<VReg_256>;
 491 def SI_INDIRECT_SRC_V16 : SI_INDIRECT_SRC<VReg_512>;
 492
 493 def SI_INDIRECT_DST_V1 : SI_INDIRECT_DST<VGPR_32>;
 494 def SI_INDIRECT_DST_V2 : SI_INDIRECT_DST<VReg_64>;
 495 def SI_INDIRECT_DST_V4 : SI_INDIRECT_DST<VReg_128>;
 496 def SI_INDIRECT_DST_V8 : SI_INDIRECT_DST<VReg_256>;
 497 def SI_INDIRECT_DST_V16 : SI_INDIRECT_DST<VReg_512>;
 498
 499 } // End Uses = [EXEC], Defs = [M0, EXEC]
 500
 501 multiclass SI_SPILL_SGPR <RegisterClass sgpr_class> {
 502   let UseNamedOperandTable = 1, SGPRSpill = 1, Uses = [EXEC] in {
 503     def _SAVE : PseudoInstSI <
 504       (outs),
 505       (ins sgpr_class:$data, i32imm:$addr)> {
 506       let mayStore = 1;
 507       let mayLoad = 0;
 508     }
 509
 510     def _RESTORE : PseudoInstSI <
 511       (outs sgpr_class:$data),
 512       (ins i32imm:$addr)> {
 513       let mayStore = 0;
 514       let mayLoad = 1;
 515     }
 516   } // End UseNamedOperandTable = 1
 517 }
 518
 519 // You cannot use M0 as the output of v_readlane_b32 instructions or
 520 // use it in the sdata operand of SMEM instructions. We still need to
 521 // be able to spill the physical register m0, so allow it for
 522 // SI_SPILL_32_* instructions.
 523 defm SI_SPILL_S32  : SI_SPILL_SGPR <SReg_32>;
 524 defm SI_SPILL_S64  : SI_SPILL_SGPR <SReg_64>;
 525 defm SI_SPILL_S96  : SI_SPILL_SGPR <SReg_96>;
 526 defm SI_SPILL_S128 : SI_SPILL_SGPR <SReg_128>;
 527 defm SI_SPILL_S160 : SI_SPILL_SGPR <SReg_160>;
 528 defm SI_SPILL_S256 : SI_SPILL_SGPR <SReg_256>;
 529 defm SI_SPILL_S512 : SI_SPILL_SGPR <SReg_512>;
 530 defm SI_SPILL_S1024 : SI_SPILL_SGPR <SReg_1024>;
 531
 532 multiclass SI_SPILL_VGPR <RegisterClass vgpr_class> {
 533   let UseNamedOperandTable = 1, VGPRSpill = 1,
 534        SchedRW = [WriteVMEM] in {
 535     def _SAVE : VPseudoInstSI <
 536       (outs),
 537       (ins vgpr_class:$vdata, i32imm:$vaddr, SReg_128:$srsrc,
 538            SReg_32:$soffset, i32imm:$offset)> {
 539       let mayStore = 1;
 540       let mayLoad = 0;
 541       // (2 * 4) + (8 * num_subregs) bytes maximum
 542       int MaxSize = !add(!shl(!srl(vgpr_class.Size, 5), 3), 8);
 543       // Size field is unsigned char and cannot fit more.
 544       let Size = !if(!le(MaxSize, 256), MaxSize, 252);
 545     }
 546
 547     def _RESTORE : VPseudoInstSI <
 548       (outs vgpr_class:$vdata),
 549       (ins i32imm:$vaddr, SReg_128:$srsrc, SReg_32:$soffset,
 550            i32imm:$offset)> {
 551       let mayStore = 0;
 552       let mayLoad = 1;
 553
 554       // (2 * 4) + (8 * num_subregs) bytes maximum
 555       int MaxSize = !add(!shl(!srl(vgpr_class.Size, 5), 3), 8);
 556       // Size field is unsigned char and cannot fit more.
 557       let Size = !if(!le(MaxSize, 256), MaxSize, 252);
 558     }
 559   } // End UseNamedOperandTable = 1, VGPRSpill = 1, SchedRW = [WriteVMEM]
 560 }
 561
 562 defm SI_SPILL_V32  : SI_SPILL_VGPR <VGPR_32>;
 563 defm SI_SPILL_V64  : SI_SPILL_VGPR <VReg_64>;
 564 defm SI_SPILL_V96  : SI_SPILL_VGPR <VReg_96>;
 565 defm SI_SPILL_V128 : SI_SPILL_VGPR <VReg_128>;
 566 defm SI_SPILL_V160 : SI_SPILL_VGPR <VReg_160>;
 567 defm SI_SPILL_V256 : SI_SPILL_VGPR <VReg_256>;
 568 defm SI_SPILL_V512 : SI_SPILL_VGPR <VReg_512>;
 569 defm SI_SPILL_V1024 : SI_SPILL_VGPR <VReg_1024>;
 570
 571 multiclass SI_SPILL_AGPR <RegisterClass vgpr_class> {
 572   let UseNamedOperandTable = 1, VGPRSpill = 1,
 573       Constraints = "@earlyclobber $tmp",
 574       SchedRW = [WriteVMEM] in {
 575     def _SAVE : VPseudoInstSI <
 576       (outs VGPR_32:$tmp),
 577       (ins vgpr_class:$vdata, i32imm:$vaddr, SReg_128:$srsrc,
 578            SReg_32:$soffset, i32imm:$offset)> {
 579       let mayStore = 1;
 580       let mayLoad = 0;
 581       // (2 * 4) + (16 * num_subregs) bytes maximum
 582       int MaxSize = !add(!shl(!srl(vgpr_class.Size, 5), 4), 8);
 583       // Size field is unsigned char and cannot fit more.
 584       let Size = !if(!le(MaxSize, 256), MaxSize, 252);
 585     }
 586
 587     def _RESTORE : VPseudoInstSI <
 588       (outs vgpr_class:$vdata, VGPR_32:$tmp),
 589       (ins i32imm:$vaddr, SReg_128:$srsrc, SReg_32:$soffset,
 590            i32imm:$offset)> {
 591       let mayStore = 0;
 592       let mayLoad = 1;
 593
 594       // (2 * 4) + (16 * num_subregs) bytes maximum
 595       int MaxSize = !add(!shl(!srl(vgpr_class.Size, 5), 4), 8);
 596       // Size field is unsigned char and cannot fit more.
 597       let Size = !if(!le(MaxSize, 256), MaxSize, 252);
 598     }
 599   } // End UseNamedOperandTable = 1, VGPRSpill = 1, SchedRW = [WriteVMEM]
 600 }
 601
 602 defm SI_SPILL_A32  : SI_SPILL_AGPR <AGPR_32>;
 603 defm SI_SPILL_A64  : SI_SPILL_AGPR <AReg_64>;
 604 defm SI_SPILL_A128 : SI_SPILL_AGPR <AReg_128>;
 605 defm SI_SPILL_A512 : SI_SPILL_AGPR <AReg_512>;
 606 defm SI_SPILL_A1024 : SI_SPILL_AGPR <AReg_1024>;
 607
 608 def SI_PC_ADD_REL_OFFSET : SPseudoInstSI <
 609   (outs SReg_64:$dst),
 610   (ins si_ga:$ptr_lo, si_ga:$ptr_hi),
 611   [(set SReg_64:$dst,
 612       (i64 (SIpc_add_rel_offset tglobaladdr:$ptr_lo, tglobaladdr:$ptr_hi)))]> {
 613   let Defs = [SCC];
 614 }
 615
 616 def : GCNPat <
 617   (SIpc_add_rel_offset tglobaladdr:$ptr_lo, 0),
 618   (SI_PC_ADD_REL_OFFSET $ptr_lo, (i32 0))
 619 >;
 620
 621 def : GCNPat<
 622   (AMDGPUtrap timm:$trapid),
 623   (S_TRAP $trapid)
 624 >;
 625
 626 def : GCNPat<
 627   (AMDGPUelse i1:$src, bb:$target),
 628   (SI_ELSE $src, $target, 0)
 629 >;
 630
 631 def : Pat <
 632   // -1.0 as i32 (LowerINTRINSIC_VOID converts all other constants to -1.0)
 633   (AMDGPUkill (i32 -1082130432)),
 634   (SI_KILL_I1_PSEUDO (i1 0), 0)
 635 >;
 636
 637 def : Pat <
 638   (int_amdgcn_kill i1:$src),
 639   (SI_KILL_I1_PSEUDO $src, 0)
 640 >;
 641
 642 def : Pat <
 643   (int_amdgcn_kill (i1 (not i1:$src))),
 644   (SI_KILL_I1_PSEUDO $src, -1)
 645 >;
 646
 647 def : Pat <
 648   (AMDGPUkill i32:$src),
 649   (SI_KILL_F32_COND_IMM_PSEUDO $src, 0, 3) // 3 means SETOGE
 650 >;
 651
 652 def : Pat <
 653   (int_amdgcn_kill (i1 (setcc f32:$src, InlineFPImm<f32>:$imm, cond:$cond))),
 654   (SI_KILL_F32_COND_IMM_PSEUDO $src, (bitcast_fpimm_to_i32 $imm), (cond_as_i32imm $cond))
 655 >;
 656
 657   // TODO: we could add more variants for other types of conditionals
 658
 659 def : Pat <
 660   (i64 (int_amdgcn_icmp i1:$src, (i1 0), (i32 33))),
 661   (COPY $src) // Return the SGPRs representing i1 src
 662 >;
 663
 664 def : Pat <
 665   (i32 (int_amdgcn_icmp i1:$src, (i1 0), (i32 33))),
 666   (COPY $src) // Return the SGPRs representing i1 src
 667 >;
 668
 669 //===----------------------------------------------------------------------===//
 670 // VOP1 Patterns
 671 //===----------------------------------------------------------------------===//
 672
 673 let OtherPredicates = [UnsafeFPMath] in {
 674
 675 //def : RcpPat<V_RCP_F64_e32, f64>;
 676 //defm : RsqPat<V_RSQ_F64_e32, f64>;
 677 //defm : RsqPat<V_RSQ_F32_e32, f32>;
 678
 679 def : RsqPat<V_RSQ_F32_e32, f32>;
 680 def : RsqPat<V_RSQ_F64_e32, f64>;
 681
 682 // Convert (x - floor(x)) to fract(x)
 683 def : GCNPat <
 684   (f32 (fsub (f32 (VOP3Mods f32:$x, i32:$mods)),
 685              (f32 (ffloor (f32 (VOP3Mods f32:$x, i32:$mods)))))),
 686   (V_FRACT_F32_e64 $mods, $x, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
 687 >;
 688
 689 // Convert (x + (-floor(x))) to fract(x)
 690 def : GCNPat <
 691   (f64 (fadd (f64 (VOP3Mods f64:$x, i32:$mods)),
 692              (f64 (fneg (f64 (ffloor (f64 (VOP3Mods f64:$x, i32:$mods)))))))),
 693   (V_FRACT_F64_e64 $mods, $x, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
 694 >;
 695
 696 } // End OtherPredicates = [UnsafeFPMath]
 697
 698
 699 // f16_to_fp patterns
 700 def : GCNPat <
 701   (f32 (f16_to_fp i32:$src0)),
 702   (V_CVT_F32_F16_e64 SRCMODS.NONE, $src0, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
 703 >;
 704
 705 def : GCNPat <
 706   (f32 (f16_to_fp (and_oneuse i32:$src0, 0x7fff))),
 707   (V_CVT_F32_F16_e64 SRCMODS.ABS, $src0, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
 708 >;
 709
 710 def : GCNPat <
 711   (f32 (f16_to_fp (i32 (srl_oneuse (and_oneuse i32:$src0, 0x7fff0000), (i32 16))))),
 712   (V_CVT_F32_F16_e64 SRCMODS.ABS, (i32 (V_LSHRREV_B32_e64 (i32 16), i32:$src0)), DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
 713 >;
 714
 715 def : GCNPat <
 716   (f32 (f16_to_fp (or_oneuse i32:$src0, 0x8000))),
 717   (V_CVT_F32_F16_e64 SRCMODS.NEG_ABS, $src0, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
 718 >;
 719
 720 def : GCNPat <
 721   (f32 (f16_to_fp (xor_oneuse i32:$src0, 0x8000))),
 722   (V_CVT_F32_F16_e64 SRCMODS.NEG, $src0, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
 723 >;
 724
 725 def : GCNPat <
 726   (f64 (fpextend f16:$src)),
 727   (V_CVT_F64_F32_e32 (V_CVT_F32_F16_e32 $src))
 728 >;
 729
 730 // fp_to_fp16 patterns
 731 def : GCNPat <
 732   (i32 (AMDGPUfp_to_f16 (f32 (VOP3Mods f32:$src0, i32:$src0_modifiers)))),
 733   (V_CVT_F16_F32_e64 $src0_modifiers, f32:$src0, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
 734 >;
 735
 736 def : GCNPat <
 737   (i32 (fp_to_sint f16:$src)),
 738   (V_CVT_I32_F32_e32 (V_CVT_F32_F16_e32 VSrc_b32:$src))
 739 >;
 740
 741 def : GCNPat <
 742   (i32 (fp_to_uint f16:$src)),
 743   (V_CVT_U32_F32_e32 (V_CVT_F32_F16_e32 VSrc_b32:$src))
 744 >;
 745
 746 def : GCNPat <
 747   (f16 (sint_to_fp i32:$src)),
 748   (V_CVT_F16_F32_e32 (V_CVT_F32_I32_e32 VSrc_b32:$src))
 749 >;
 750
 751 def : GCNPat <
 752   (f16 (uint_to_fp i32:$src)),
 753   (V_CVT_F16_F32_e32 (V_CVT_F32_U32_e32 VSrc_b32:$src))
 754 >;
 755
 756 //===----------------------------------------------------------------------===//
 757 // VOP2 Patterns
 758 //===----------------------------------------------------------------------===//
 759
 760 multiclass FMADPat <ValueType vt, Instruction inst> {
 761   def : GCNPat <
 762     (vt (fmad (VOP3NoMods vt:$src0),
 763               (VOP3NoMods vt:$src1),
 764               (VOP3NoMods vt:$src2))),
 765     (inst SRCMODS.NONE, $src0, SRCMODS.NONE, $src1,
 766           SRCMODS.NONE, $src2, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
 767   >;
 768 }
 769
 770 defm : FMADPat <f16, V_MAC_F16_e64>;
 771 defm : FMADPat <f32, V_MAC_F32_e64>;
 772
 773 class FMADModsPat<Instruction inst, SDPatternOperator mad_opr, ValueType Ty>
 774   : GCNPat<
 775   (Ty (mad_opr (VOP3Mods Ty:$src0, i32:$src0_mod),
 776   (VOP3Mods Ty:$src1, i32:$src1_mod),
 777   (VOP3Mods Ty:$src2, i32:$src2_mod))),
 778   (inst $src0_mod, $src0, $src1_mod, $src1,
 779   $src2_mod, $src2, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
 780 >;
 781
 782 def : FMADModsPat<V_MAD_F32, AMDGPUfmad_ftz, f32>;
 783 def : FMADModsPat<V_MAD_F16, AMDGPUfmad_ftz, f16> {
 784   let SubtargetPredicate = Has16BitInsts;
 785 }
 786
 787 multiclass SelectPat <ValueType vt> {
 788   def : GCNPat <
 789     (vt (select i1:$src0, (VOP3Mods_f32 vt:$src1, i32:$src1_mods),
 790                           (VOP3Mods_f32 vt:$src2, i32:$src2_mods))),
 791     (V_CNDMASK_B32_e64 $src2_mods, $src2, $src1_mods, $src1, $src0)
 792   >;
 793 }
 794
 795 defm : SelectPat <i16>;
 796 defm : SelectPat <i32>;
 797 defm : SelectPat <f16>;
 798 defm : SelectPat <f32>;
 799
 800 let AddedComplexity = 1 in {
 801 def : GCNPat <
 802   (i32 (add (i32 (getDivergentFrag<ctpop>.ret i32:$popcnt)), i32:$val)),
 803   (V_BCNT_U32_B32_e64 $popcnt, $val)
 804 >;
 805 }
 806
 807 def : GCNPat <
 808   (i32 (ctpop i32:$popcnt)),
 809   (V_BCNT_U32_B32_e64 VSrc_b32:$popcnt, (i32 0))
 810 >;
 811
 812 def : GCNPat <
 813   (i16 (add (i16 (trunc (i32 (getDivergentFrag<ctpop>.ret i32:$popcnt)))), i16:$val)),
 814   (V_BCNT_U32_B32_e64 $popcnt, $val)
 815 >;
 816
 817 /********** ============================================ **********/
 818 /********** Extraction, Insertion, Building and Casting  **********/
 819 /********** ============================================ **********/
 820
 821 foreach Index = 0-2 in {
 822   def Extract_Element_v2i32_#Index : Extract_Element <
 823     i32, v2i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 824   >;
 825   def Insert_Element_v2i32_#Index : Insert_Element <
 826     i32, v2i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 827   >;
 828
 829   def Extract_Element_v2f32_#Index : Extract_Element <
 830     f32, v2f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 831   >;
 832   def Insert_Element_v2f32_#Index : Insert_Element <
 833     f32, v2f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 834   >;
 835 }
 836
 837 foreach Index = 0-2 in {
 838   def Extract_Element_v3i32_#Index : Extract_Element <
 839     i32, v3i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 840   >;
 841   def Insert_Element_v3i32_#Index : Insert_Element <
 842     i32, v3i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 843   >;
 844
 845   def Extract_Element_v3f32_#Index : Extract_Element <
 846     f32, v3f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 847   >;
 848   def Insert_Element_v3f32_#Index : Insert_Element <
 849     f32, v3f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 850   >;
 851 }
 852
 853 foreach Index = 0-3 in {
 854   def Extract_Element_v4i32_#Index : Extract_Element <
 855     i32, v4i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 856   >;
 857   def Insert_Element_v4i32_#Index : Insert_Element <
 858     i32, v4i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 859   >;
 860
 861   def Extract_Element_v4f32_#Index : Extract_Element <
 862     f32, v4f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 863   >;
 864   def Insert_Element_v4f32_#Index : Insert_Element <
 865     f32, v4f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 866   >;
 867 }
 868
 869 foreach Index = 0-4 in {
 870   def Extract_Element_v5i32_#Index : Extract_Element <
 871     i32, v5i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 872   >;
 873   def Insert_Element_v5i32_#Index : Insert_Element <
 874     i32, v5i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 875   >;
 876
 877   def Extract_Element_v5f32_#Index : Extract_Element <
 878     f32, v5f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 879   >;
 880   def Insert_Element_v5f32_#Index : Insert_Element <
 881     f32, v5f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 882   >;
 883 }
 884
 885 foreach Index = 0-7 in {
 886   def Extract_Element_v8i32_#Index : Extract_Element <
 887     i32, v8i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 888   >;
 889   def Insert_Element_v8i32_#Index : Insert_Element <
 890     i32, v8i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 891   >;
 892
 893   def Extract_Element_v8f32_#Index : Extract_Element <
 894     f32, v8f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 895   >;
 896   def Insert_Element_v8f32_#Index : Insert_Element <
 897     f32, v8f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 898   >;
 899 }
 900
 901 foreach Index = 0-15 in {
 902   def Extract_Element_v16i32_#Index : Extract_Element <
 903     i32, v16i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 904   >;
 905   def Insert_Element_v16i32_#Index : Insert_Element <
 906     i32, v16i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 907   >;
 908
 909   def Extract_Element_v16f32_#Index : Extract_Element <
 910     f32, v16f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 911   >;
 912   def Insert_Element_v16f32_#Index : Insert_Element <
 913     f32, v16f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 914   >;
 915 }
 916
 917
 918 def : Pat <
 919   (extract_subvector v4i16:$vec, (i32 0)),
 920   (v2i16 (EXTRACT_SUBREG v4i16:$vec, sub0))
 921 >;
 922
 923 def : Pat <
 924   (extract_subvector v4i16:$vec, (i32 2)),
 925   (v2i16 (EXTRACT_SUBREG v4i16:$vec, sub1))
 926 >;
 927
 928 def : Pat <
 929   (extract_subvector v4f16:$vec, (i32 0)),
 930   (v2f16 (EXTRACT_SUBREG v4f16:$vec, sub0))
 931 >;
 932
 933 def : Pat <
 934   (extract_subvector v4f16:$vec, (i32 2)),
 935   (v2f16 (EXTRACT_SUBREG v4f16:$vec, sub1))
 936 >;
 937
 938 foreach Index = 0-31 in {
 939   def Extract_Element_v32i32_#Index : Extract_Element <
 940     i32, v32i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 941   >;
 942
 943   def Insert_Element_v32i32_#Index : Insert_Element <
 944     i32, v32i32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 945   >;
 946
 947   def Extract_Element_v32f32_#Index : Extract_Element <
 948     f32, v32f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 949   >;
 950
 951   def Insert_Element_v32f32_#Index : Insert_Element <
 952     f32, v32f32, Index, !cast<SubRegIndex>(sub#Index)
 953   >;
 954 }
 955
 956 // FIXME: Why do only some of these type combinations for SReg and
 957 // VReg?
 958 // 16-bit bitcast
 959 def : BitConvert <i16, f16, VGPR_32>;
 960 def : BitConvert <f16, i16, VGPR_32>;
 961 def : BitConvert <i16, f16, SReg_32>;
 962 def : BitConvert <f16, i16, SReg_32>;
 963
 964 // 32-bit bitcast
 965 def : BitConvert <i32, f32, VGPR_32>;
 966 def : BitConvert <f32, i32, VGPR_32>;
 967 def : BitConvert <i32, f32, SReg_32>;
 968 def : BitConvert <f32, i32, SReg_32>;
 969 def : BitConvert <v2i16, i32, SReg_32>;
 970 def : BitConvert <i32, v2i16, SReg_32>;
 971 def : BitConvert <v2f16, i32, SReg_32>;
 972 def : BitConvert <i32, v2f16, SReg_32>;
 973 def : BitConvert <v2i16, v2f16, SReg_32>;
 974 def : BitConvert <v2f16, v2i16, SReg_32>;
 975 def : BitConvert <v2f16, f32, SReg_32>;
 976 def : BitConvert <f32, v2f16, SReg_32>;
 977 def : BitConvert <v2i16, f32, SReg_32>;
 978 def : BitConvert <f32, v2i16, SReg_32>;
 979
 980 // 64-bit bitcast
 981 def : BitConvert <i64, f64, VReg_64>;
 982 def : BitConvert <f64, i64, VReg_64>;
 983 def : BitConvert <v2i32, v2f32, VReg_64>;
 984 def : BitConvert <v2f32, v2i32, VReg_64>;
 985 def : BitConvert <i64, v2i32, VReg_64>;
 986 def : BitConvert <v2i32, i64, VReg_64>;
 987 def : BitConvert <i64, v2f32, VReg_64>;
 988 def : BitConvert <v2f32, i64, VReg_64>;
 989 def : BitConvert <f64, v2f32, VReg_64>;
 990 def : BitConvert <v2f32, f64, VReg_64>;
 991 def : BitConvert <f64, v2i32, VReg_64>;
 992 def : BitConvert <v2i32, f64, VReg_64>;
 993 def : BitConvert <v4i16, v4f16, VReg_64>;
 994 def : BitConvert <v4f16, v4i16, VReg_64>;
 995
 996 // FIXME: Make SGPR
 997 def : BitConvert <v2i32, v4f16, VReg_64>;
 998 def : BitConvert <v4f16, v2i32, VReg_64>;
 999 def : BitConvert <v2i32, v4f16, VReg_64>;
1000 def : BitConvert <v2i32, v4i16, VReg_64>;
1001 def : BitConvert <v4i16, v2i32, VReg_64>;
1002 def : BitConvert <v2f32, v4f16, VReg_64>;
1003 def : BitConvert <v4f16, v2f32, VReg_64>;
1004 def : BitConvert <v2f32, v4i16, VReg_64>;
1005 def : BitConvert <v4i16, v2f32, VReg_64>;
1006 def : BitConvert <v4i16, f64, VReg_64>;
1007 def : BitConvert <v4f16, f64, VReg_64>;
1008 def : BitConvert <f64, v4i16, VReg_64>;
1009 def : BitConvert <f64, v4f16, VReg_64>;
1010 def : BitConvert <v4i16, i64, VReg_64>;
1011 def : BitConvert <v4f16, i64, VReg_64>;
1012 def : BitConvert <i64, v4i16, VReg_64>;
1013 def : BitConvert <i64, v4f16, VReg_64>;
1014
1015 def : BitConvert <v4i32, v4f32, VReg_128>;
1016 def : BitConvert <v4f32, v4i32, VReg_128>;
1017
1018 // 96-bit bitcast
1019 def : BitConvert <v3i32, v3f32, SGPR_96>;
1020 def : BitConvert <v3f32, v3i32, SGPR_96>;
1021
1022 // 128-bit bitcast
1023 def : BitConvert <v2i64, v4i32, SReg_128>;
1024 def : BitConvert <v4i32, v2i64, SReg_128>;
1025 def : BitConvert <v2f64, v4f32, VReg_128>;
1026 def : BitConvert <v2f64, v4i32, VReg_128>;
1027 def : BitConvert <v4f32, v2f64, VReg_128>;
1028 def : BitConvert <v4i32, v2f64, VReg_128>;
1029 def : BitConvert <v2i64, v2f64, VReg_128>;
1030 def : BitConvert <v2f64, v2i64, VReg_128>;
1031
1032 // 160-bit bitcast
1033 def : BitConvert <v5i32, v5f32, SGPR_160>;
1034 def : BitConvert <v5f32, v5i32, SGPR_160>;
1035
1036 // 256-bit bitcast
1037 def : BitConvert <v8i32, v8f32, SReg_256>;
1038 def : BitConvert <v8f32, v8i32, SReg_256>;
1039 def : BitConvert <v8i32, v8f32, VReg_256>;
1040 def : BitConvert <v8f32, v8i32, VReg_256>;
1041
1042 // 512-bit bitcast
1043 def : BitConvert <v16i32, v16f32, VReg_512>;
1044 def : BitConvert <v16f32, v16i32, VReg_512>;
1045
1046 // 1024-bit bitcast
1047 def : BitConvert <v32i32, v32f32, VReg_1024>;
1048 def : BitConvert <v32f32, v32i32, VReg_1024>;
1049
1050 /********** =================== **********/
1051 /********** Src & Dst modifiers **********/
1052 /********** =================== **********/
1053
1054
1055 // If denormals are not enabled, it only impacts the compare of the
1056 // inputs. The output result is not flushed.
1057 class ClampPat<Instruction inst, ValueType vt> : GCNPat <
1058   (vt (AMDGPUclamp (VOP3Mods vt:$src0, i32:$src0_modifiers))),
1059   (inst i32:$src0_modifiers, vt:$src0,
1060         i32:$src0_modifiers, vt:$src0, DSTCLAMP.ENABLE, DSTOMOD.NONE)
1061 >;
1062
1063 def : ClampPat<V_MAX_F32_e64, f32>;
1064 def : ClampPat<V_MAX_F64, f64>;
1065 def : ClampPat<V_MAX_F16_e64, f16>;
1066
1067 let SubtargetPredicate = HasVOP3PInsts in {
1068 def : GCNPat <
1069   (v2f16 (AMDGPUclamp (VOP3PMods v2f16:$src0, i32:$src0_modifiers))),
1070   (V_PK_MAX_F16 $src0_modifiers, $src0,
1071                 $src0_modifiers, $src0, DSTCLAMP.ENABLE)
1072 >;
1073 }
1074
1075 /********** ================================ **********/
1076 /********** Floating point absolute/negative **********/
1077 /********** ================================ **********/
1078
1079 // Prevent expanding both fneg and fabs.
1080 // TODO: Add IgnoredBySelectionDAG bit?
1081 let AddedComplexity = 1 in { // Prefer SALU to VALU patterns for DAG
1082
1083 def : GCNPat <
1084   (fneg (fabs (f32 SReg_32:$src))),
1085   (S_OR_B32 SReg_32:$src, (S_MOV_B32 (i32 0x80000000))) // Set sign bit
1086 >;
1087
1088 def : GCNPat <
1089   (fabs (f32 SReg_32:$src)),
1090   (S_AND_B32 SReg_32:$src, (S_MOV_B32 (i32 0x7fffffff)))
1091 >;
1092
1093 def : GCNPat <
1094   (fneg (f32 SReg_32:$src)),
1095   (S_XOR_B32 SReg_32:$src, (S_MOV_B32 (i32 0x80000000)))
1096 >;
1097
1098 def : GCNPat <
1099   (fneg (f16 SReg_32:$src)),
1100   (S_XOR_B32 SReg_32:$src, (S_MOV_B32 (i32 0x00008000)))
1101 >;
1102
1103 def : GCNPat <
1104   (fneg (f16 VGPR_32:$src)),
1105   (V_XOR_B32_e32 (S_MOV_B32 (i32 0x00008000)), VGPR_32:$src)
1106 >;
1107
1108 def : GCNPat <
1109   (fabs (f16 SReg_32:$src)),
1110   (S_AND_B32 SReg_32:$src, (S_MOV_B32 (i32 0x00007fff)))
1111 >;
1112
1113 def : GCNPat <
1114   (fneg (fabs (f16 SReg_32:$src))),
1115   (S_OR_B32 SReg_32:$src, (S_MOV_B32 (i32 0x00008000))) // Set sign bit
1116 >;
1117
1118 def : GCNPat <
1119   (fneg (fabs (f16 VGPR_32:$src))),
1120   (V_OR_B32_e32 (S_MOV_B32 (i32 0x00008000)), VGPR_32:$src) // Set sign bit
1121 >;
1122
1123 def : GCNPat <
1124   (fneg (v2f16 SReg_32:$src)),
1125   (S_XOR_B32 SReg_32:$src, (S_MOV_B32 (i32 0x80008000)))
1126 >;
1127
1128 def : GCNPat <
1129   (fabs (v2f16 SReg_32:$src)),
1130   (S_AND_B32 SReg_32:$src, (S_MOV_B32 (i32 0x7fff7fff)))
1131 >;
1132
1133 // This is really (fneg (fabs v2f16:$src))
1134 //
1135 // fabs is not reported as free because there is modifier for it in
1136 // VOP3P instructions, so it is turned into the bit op.
1137 def : GCNPat <
1138   (fneg (v2f16 (bitconvert (and_oneuse (i32 SReg_32:$src), 0x7fff7fff)))),
1139   (S_OR_B32 SReg_32:$src, (S_MOV_B32 (i32 0x80008000))) // Set sign bit
1140 >;
1141
1142 def : GCNPat <
1143   (fneg (v2f16 (fabs SReg_32:$src))),
1144   (S_OR_B32 SReg_32:$src, (S_MOV_B32 (i32 0x80008000))) // Set sign bit
1145 >;
1146
1147 // FIXME: The implicit-def of scc from S_[X]OR_B32 is mishandled
1148  // def : GCNPat <
1149 //   (fneg (f64 SReg_64:$src)),
1150 //   (REG_SEQUENCE SReg_64,
1151 //     (i32 (EXTRACT_SUBREG SReg_64:$src, sub0)),
1152 //     sub0,
1153 //     (S_XOR_B32 (i32 (EXTRACT_SUBREG SReg_64:$src, sub1)),
1154 //                (i32 (S_MOV_B32 (i32 0x80000000)))),
1155 //     sub1)
1156 // >;
1157
1158 // def : GCNPat <
1159 //   (fneg (fabs (f64 SReg_64:$src))),
1160 //   (REG_SEQUENCE SReg_64,
1161 //     (i32 (EXTRACT_SUBREG SReg_64:$src, sub0)),
1162 //     sub0,
1163 //     (S_OR_B32 (i32 (EXTRACT_SUBREG SReg_64:$src, sub1)),
1164 //               (S_MOV_B32 (i32 0x80000000))), // Set sign bit.
1165 //     sub1)
1166 // >;
1167
1168 } // End let AddedComplexity = 1
1169
1170 def : GCNPat <
1171   (fabs (f32 VGPR_32:$src)),
1172   (V_AND_B32_e32 (S_MOV_B32 (i32 0x7fffffff)), VGPR_32:$src)
1173 >;
1174
1175 def : GCNPat <
1176   (fneg (f32 VGPR_32:$src)),
1177   (V_XOR_B32_e32 (S_MOV_B32 (i32 0x80000000)), VGPR_32:$src)
1178 >;
1179
1180 def : GCNPat <
1181   (fabs (f16 VGPR_32:$src)),
1182   (V_AND_B32_e32 (S_MOV_B32 (i32 0x00007fff)), VGPR_32:$src)
1183 >;
1184
1185 def : GCNPat <
1186   (fneg (v2f16 VGPR_32:$src)),
1187   (V_XOR_B32_e32 (S_MOV_B32 (i32 0x80008000)), VGPR_32:$src)
1188 >;
1189
1190 def : GCNPat <
1191   (fabs (v2f16 VGPR_32:$src)),
1192   (V_AND_B32_e32 (S_MOV_B32 (i32 0x7fff7fff)), VGPR_32:$src)
1193 >;
1194
1195 def : GCNPat <
1196   (fneg (v2f16 (fabs VGPR_32:$src))),
1197   (V_OR_B32_e32 (S_MOV_B32 (i32 0x80008000)), VGPR_32:$src) // Set sign bit
1198 >;
1199
1200 def : GCNPat <
1201   (fabs (f64 VReg_64:$src)),
1202   (REG_SEQUENCE VReg_64,
1203     (i32 (EXTRACT_SUBREG VReg_64:$src, sub0)),
1204     sub0,
1205     (V_AND_B32_e64 (i32 (EXTRACT_SUBREG VReg_64:$src, sub1)),
1206                    (V_MOV_B32_e32 (i32 0x7fffffff))), // Set sign bit.
1207      sub1)
1208 >;
1209
1210 // TODO: Use SGPR for constant
1211 def : GCNPat <
1212   (fneg (f64 VReg_64:$src)),
1213   (REG_SEQUENCE VReg_64,
1214     (i32 (EXTRACT_SUBREG VReg_64:$src, sub0)),
1215     sub0,
1216     (V_XOR_B32_e32 (i32 (EXTRACT_SUBREG VReg_64:$src, sub1)),
1217                    (i32 (V_MOV_B32_e32 (i32 0x80000000)))),
1218     sub1)
1219 >;
1220
1221 // TODO: Use SGPR for constant
1222 def : GCNPat <
1223   (fneg (fabs (f64 VReg_64:$src))),
1224   (REG_SEQUENCE VReg_64,
1225     (i32 (EXTRACT_SUBREG VReg_64:$src, sub0)),
1226     sub0,
1227     (V_OR_B32_e32 (i32 (EXTRACT_SUBREG VReg_64:$src, sub1)),
1228                   (V_MOV_B32_e32 (i32 0x80000000))), // Set sign bit.
1229     sub1)
1230 >;
1231
1232 def : GCNPat <
1233   (fcopysign f16:$src0, f16:$src1),
1234   (V_BFI_B32 (S_MOV_B32 (i32 0x00007fff)), $src0, $src1)
1235 >;
1236
1237 def : GCNPat <
1238   (fcopysign f32:$src0, f16:$src1),
1239   (V_BFI_B32 (S_MOV_B32 (i32 0x7fffffff)), $src0,
1240              (V_LSHLREV_B32_e64 (i32 16), $src1))
1241 >;
1242
1243 def : GCNPat <
1244   (fcopysign f64:$src0, f16:$src1),
1245   (REG_SEQUENCE SReg_64,
1246     (i32 (EXTRACT_SUBREG $src0, sub0)), sub0,
1247     (V_BFI_B32 (S_MOV_B32 (i32 0x7fffffff)), (i32 (EXTRACT_SUBREG $src0, sub1)),
1248                (V_LSHLREV_B32_e64 (i32 16), $src1)), sub1)
1249 >;
1250
1251 def : GCNPat <
1252   (fcopysign f16:$src0, f32:$src1),
1253   (V_BFI_B32 (S_MOV_B32 (i32 0x00007fff)), $src0,
1254              (V_LSHRREV_B32_e64 (i32 16), $src1))
1255 >;
1256
1257 def : GCNPat <
1258   (fcopysign f16:$src0, f64:$src1),
1259   (V_BFI_B32 (S_MOV_B32 (i32 0x00007fff)), $src0,
1260              (V_LSHRREV_B32_e64 (i32 16), (EXTRACT_SUBREG $src1, sub1)))
1261 >;
1262
1263 /********** ================== **********/
1264 /********** Immediate Patterns **********/
1265 /********** ================== **********/
1266
1267 def : GCNPat <
1268   (VGPRImm<(i32 imm)>:$imm),
1269   (V_MOV_B32_e32 imm:$imm)
1270 >;
1271
1272 def : GCNPat <
1273   (VGPRImm<(f32 fpimm)>:$imm),
1274   (V_MOV_B32_e32 (f32 (bitcast_fpimm_to_i32 $imm)))
1275 >;
1276
1277 def : GCNPat <
1278   (i32 imm:$imm),
1279   (S_MOV_B32 imm:$imm)
1280 >;
1281
1282 def : GCNPat <
1283   (VGPRImm<(SIlds tglobaladdr:$ga)>),
1284   (V_MOV_B32_e32 $ga)
1285 >;
1286
1287 def : GCNPat <
1288   (SIlds tglobaladdr:$ga),
1289   (S_MOV_B32 $ga)
1290 >;
1291
1292 // FIXME: Workaround for ordering issue with peephole optimizer where
1293 // a register class copy interferes with immediate folding.  Should
1294 // use s_mov_b32, which can be shrunk to s_movk_i32
1295 def : GCNPat <
1296   (VGPRImm<(f16 fpimm)>:$imm),
1297   (V_MOV_B32_e32 (f16 (bitcast_fpimm_to_i32 $imm)))
1298 >;
1299
1300 def : GCNPat <
1301   (f32 fpimm:$imm),
1302   (S_MOV_B32 (f32 (bitcast_fpimm_to_i32 $imm)))
1303 >;
1304
1305 def : GCNPat <
1306   (f16 fpimm:$imm),
1307   (S_MOV_B32 (i32 (bitcast_fpimm_to_i32 $imm)))
1308 >;
1309
1310 def : GCNPat <
1311  (i32 frameindex:$fi),
1312  (V_MOV_B32_e32 (i32 (frameindex_to_targetframeindex $fi)))
1313 >;
1314
1315 def : GCNPat <
1316   (i64 InlineImm<i64>:$imm),
1317   (S_MOV_B64 InlineImm<i64>:$imm)
1318 >;
1319
1320 // XXX - Should this use a s_cmp to set SCC?
1321
1322 // Set to sign-extended 64-bit value (true = -1, false = 0)
1323 def : GCNPat <
1324   (i1 imm:$imm),
1325   (S_MOV_B64 (i64 (as_i64imm $imm)))
1326 > {
1327   let WaveSizePredicate = isWave64;
1328 }
1329
1330 def : GCNPat <
1331   (i1 imm:$imm),
1332   (S_MOV_B32 (i32 (as_i32imm $imm)))
1333 > {
1334   let WaveSizePredicate = isWave32;
1335 }
1336
1337 def : GCNPat <
1338   (f64 InlineFPImm<f64>:$imm),
1339   (S_MOV_B64 (f64 (bitcast_fpimm_to_i64 InlineFPImm<f64>:$imm)))
1340 >;
1341
1342 /********** ================== **********/
1343 /********** Intrinsic Patterns **********/
1344 /********** ================== **********/
1345
1346 def : POW_Common <V_LOG_F32_e32, V_EXP_F32_e32, V_MUL_LEGACY_F32_e32>;
1347
1348 def : GCNPat <
1349   (i32 (sext i1:$src0)),
1350   (V_CNDMASK_B32_e64 /*src0mod*/(i32 0), /*src0*/(i32 0),
1351                      /*src1mod*/(i32 0), /*src1*/(i32 -1), $src0)
1352 >;
1353
1354 class Ext32Pat <SDNode ext> : GCNPat <
1355   (i32 (ext i1:$src0)),
1356   (V_CNDMASK_B32_e64 /*src0mod*/(i32 0), /*src0*/(i32 0),
1357                      /*src1mod*/(i32 0), /*src1*/(i32 1), $src0)
1358 >;
1359
1360 def : Ext32Pat <zext>;
1361 def : Ext32Pat <anyext>;
1362
1363 // The multiplication scales from [0,1] to the unsigned integer range
1364 def : GCNPat <
1365   (AMDGPUurecip i32:$src0),
1366   (V_CVT_U32_F32_e32
1367     (V_MUL_F32_e32 (i32 CONST.FP_UINT_MAX_PLUS_1),
1368                    (V_RCP_IFLAG_F32_e32 (V_CVT_F32_U32_e32 $src0))))
1369 >;
1370
1371 //===----------------------------------------------------------------------===//
1372 // VOP3 Patterns
1373 //===----------------------------------------------------------------------===//
1374
1375 def : IMad24Pat<V_MAD_I32_I24, 1>;
1376 def : UMad24Pat<V_MAD_U32_U24, 1>;
1377
1378 // FIXME: This should only be done for VALU inputs
1379 defm : BFIPatterns <V_BFI_B32, S_MOV_B32, SReg_64>;
1380 def : ROTRPattern <V_ALIGNBIT_B32>;
1381
1382 def : GCNPat<(i32 (trunc (srl i64:$src0, (and i32:$src1, (i32 31))))),
1383           (V_ALIGNBIT_B32 (i32 (EXTRACT_SUBREG (i64 $src0), sub1)),
1384                           (i32 (EXTRACT_SUBREG (i64 $src0), sub0)), $src1)>;
1385
1386 def : GCNPat<(i32 (trunc (srl i64:$src0, (i32 ShiftAmt32Imm:$src1)))),
1387           (V_ALIGNBIT_B32 (i32 (EXTRACT_SUBREG (i64 $src0), sub1)),
1388                           (i32 (EXTRACT_SUBREG (i64 $src0), sub0)), $src1)>;
1389
1390 /********** ====================== **********/
1391 /**********   Indirect addressing  **********/
1392 /********** ====================== **********/
1393
1394 multiclass SI_INDIRECT_Pattern <ValueType vt, ValueType eltvt, string VecSize> {
1395   // Extract with offset
1396   def : GCNPat<
1397     (eltvt (extractelt vt:$src, (MOVRELOffset i32:$idx, (i32 imm:$offset)))),
1398     (!cast<Instruction>("SI_INDIRECT_SRC_"#VecSize) $src, $idx, imm:$offset)
1399   >;
1400
1401   // Insert with offset
1402   def : GCNPat<
1403     (insertelt vt:$src, eltvt:$val, (MOVRELOffset i32:$idx, (i32 imm:$offset))),
1404     (!cast<Instruction>("SI_INDIRECT_DST_"#VecSize) $src, $idx, imm:$offset, $val)
1405   >;
1406 }
1407
1408 defm : SI_INDIRECT_Pattern <v2f32, f32, "V2">;
1409 defm : SI_INDIRECT_Pattern <v4f32, f32, "V4">;
1410 defm : SI_INDIRECT_Pattern <v8f32, f32, "V8">;
1411 defm : SI_INDIRECT_Pattern <v16f32, f32, "V16">;
1412
1413 defm : SI_INDIRECT_Pattern <v2i32, i32, "V2">;
1414 defm : SI_INDIRECT_Pattern <v4i32, i32, "V4">;
1415 defm : SI_INDIRECT_Pattern <v8i32, i32, "V8">;
1416 defm : SI_INDIRECT_Pattern <v16i32, i32, "V16">;
1417
1418 //===----------------------------------------------------------------------===//
1419 // SAD Patterns
1420 //===----------------------------------------------------------------------===//
1421
1422 def : GCNPat <
1423   (add (sub_oneuse (umax i32:$src0, i32:$src1),
1424                    (umin i32:$src0, i32:$src1)),
1425        i32:$src2),
1426   (V_SAD_U32 $src0, $src1, $src2, (i1 0))
1427 >;
1428
1429 def : GCNPat <
1430   (add (select_oneuse (i1 (setugt i32:$src0, i32:$src1)),
1431                       (sub i32:$src0, i32:$src1),
1432                       (sub i32:$src1, i32:$src0)),
1433        i32:$src2),
1434   (V_SAD_U32 $src0, $src1, $src2, (i1 0))
1435 >;
1436
1437 //===----------------------------------------------------------------------===//
1438 // Conversion Patterns
1439 //===----------------------------------------------------------------------===//
1440
1441 def : GCNPat<(i32 (sext_inreg i32:$src, i1)),
1442   (S_BFE_I32 i32:$src, (i32 65536))>; // 0 | 1 << 16
1443
1444 // Handle sext_inreg in i64
1445 def : GCNPat <
1446   (i64 (sext_inreg i64:$src, i1)),
1447   (S_BFE_I64 i64:$src, (i32 0x10000)) // 0 | 1 << 16
1448 >;
1449
1450 def : GCNPat <
1451   (i16 (sext_inreg i16:$src, i1)),
1452   (S_BFE_I32 $src, (i32 0x00010000)) // 0 | 1 << 16
1453 >;
1454
1455 def : GCNPat <
1456   (i16 (sext_inreg i16:$src, i8)),
1457   (S_BFE_I32 $src, (i32 0x80000)) // 0 | 8 << 16
1458 >;
1459
1460 def : GCNPat <
1461   (i64 (sext_inreg i64:$src, i8)),
1462   (S_BFE_I64 i64:$src, (i32 0x80000)) // 0 | 8 << 16
1463 >;
1464
1465 def : GCNPat <
1466   (i64 (sext_inreg i64:$src, i16)),
1467   (S_BFE_I64 i64:$src, (i32 0x100000)) // 0 | 16 << 16
1468 >;
1469
1470 def : GCNPat <
1471   (i64 (sext_inreg i64:$src, i32)),
1472   (S_BFE_I64 i64:$src, (i32 0x200000)) // 0 | 32 << 16
1473 >;
1474
1475 def : GCNPat <
1476   (i64 (zext i32:$src)),
1477   (REG_SEQUENCE SReg_64, $src, sub0, (S_MOV_B32 (i32 0)), sub1)
1478 >;
1479
1480 def : GCNPat <
1481   (i64 (anyext i32:$src)),
1482   (REG_SEQUENCE SReg_64, $src, sub0, (i32 (IMPLICIT_DEF)), sub1)
1483 >;
1484
1485 class ZExt_i64_i1_Pat <SDNode ext> : GCNPat <
1486   (i64 (ext i1:$src)),
1487     (REG_SEQUENCE VReg_64,
1488       (V_CNDMASK_B32_e64 /*src0mod*/(i32 0), /*src0*/(i32 0),
1489                          /*src1mod*/(i32 0), /*src1*/(i32 1), $src),
1490       sub0, (S_MOV_B32 (i32 0)), sub1)
1491 >;
1492
1493
1494 def : ZExt_i64_i1_Pat<zext>;
1495 def : ZExt_i64_i1_Pat<anyext>;
1496
1497 // FIXME: We need to use COPY_TO_REGCLASS to work-around the fact that
1498 // REG_SEQUENCE patterns don't support instructions with multiple outputs.
1499 def : GCNPat <
1500   (i64 (sext i32:$src)),
1501     (REG_SEQUENCE SReg_64, $src, sub0,
1502     (i32 (COPY_TO_REGCLASS (S_ASHR_I32 $src, (i32 31)), SReg_32_XM0)), sub1)
1503 >;
1504
1505 def : GCNPat <
1506   (i64 (sext i1:$src)),
1507   (REG_SEQUENCE VReg_64,
1508     (V_CNDMASK_B32_e64 /*src0mod*/(i32 0), /*src0*/(i32 0),
1509                        /*src1mod*/(i32 0), /*src1*/(i32 -1), $src), sub0,
1510     (V_CNDMASK_B32_e64 /*src0mod*/(i32 0), /*src0*/(i32 0),
1511                        /*src1mod*/(i32 0), /*src1*/(i32 -1), $src), sub1)
1512 >;
1513
1514 class FPToI1Pat<Instruction Inst, int KOne, ValueType kone_type, ValueType vt, SDPatternOperator fp_to_int> : GCNPat <
1515   (i1 (fp_to_int (vt (VOP3Mods vt:$src0, i32:$src0_modifiers)))),
1516   (i1 (Inst 0, (kone_type KOne), $src0_modifiers, $src0, DSTCLAMP.NONE))
1517 >;
1518
1519 def : FPToI1Pat<V_CMP_EQ_F32_e64, CONST.FP32_ONE, i32, f32, fp_to_uint>;
1520 def : FPToI1Pat<V_CMP_EQ_F32_e64, CONST.FP32_NEG_ONE, i32, f32, fp_to_sint>;
1521 def : FPToI1Pat<V_CMP_EQ_F64_e64, CONST.FP64_ONE, i64, f64, fp_to_uint>;
1522 def : FPToI1Pat<V_CMP_EQ_F64_e64, CONST.FP64_NEG_ONE, i64, f64, fp_to_sint>;
1523
1524 // If we need to perform a logical operation on i1 values, we need to
1525 // use vector comparisons since there is only one SCC register. Vector
1526 // comparisons may write to a pair of SGPRs or a single SGPR, so treat
1527 // these as 32 or 64-bit comparisons. When legalizing SGPR copies,
1528 // instructions resulting in the copies from SCC to these instructions
1529 // will be moved to the VALU.
1530
1531 let WaveSizePredicate = isWave64 in {
1532 def : GCNPat <
1533   (i1 (and i1:$src0, i1:$src1)),
1534   (S_AND_B64 $src0, $src1)
1535 >;
1536
1537 def : GCNPat <
1538   (i1 (or i1:$src0, i1:$src1)),
1539   (S_OR_B64 $src0, $src1)
1540 >;
1541
1542 def : GCNPat <
1543   (i1 (xor i1:$src0, i1:$src1)),
1544   (S_XOR_B64 $src0, $src1)
1545 >;
1546
1547 def : GCNPat <
1548   (i1 (add i1:$src0, i1:$src1)),
1549   (S_XOR_B64 $src0, $src1)
1550 >;
1551
1552 def : GCNPat <
1553   (i1 (sub i1:$src0, i1:$src1)),
1554   (S_XOR_B64 $src0, $src1)
1555 >;
1556
1557 let AddedComplexity = 1 in {
1558 def : GCNPat <
1559   (i1 (add i1:$src0, (i1 -1))),
1560   (S_NOT_B64 $src0)
1561 >;
1562
1563 def : GCNPat <
1564   (i1 (sub i1:$src0, (i1 -1))),
1565   (S_NOT_B64 $src0)
1566 >;
1567 }
1568 } // end isWave64
1569
1570 let WaveSizePredicate = isWave32 in {
1571 def : GCNPat <
1572   (i1 (and i1:$src0, i1:$src1)),
1573   (S_AND_B32 $src0, $src1)
1574 >;
1575
1576 def : GCNPat <
1577   (i1 (or i1:$src0, i1:$src1)),
1578   (S_OR_B32 $src0, $src1)
1579 >;
1580
1581 def : GCNPat <
1582   (i1 (xor i1:$src0, i1:$src1)),
1583   (S_XOR_B32 $src0, $src1)
1584 >;
1585
1586 def : GCNPat <
1587   (i1 (add i1:$src0, i1:$src1)),
1588   (S_XOR_B32 $src0, $src1)
1589 >;
1590
1591 def : GCNPat <
1592   (i1 (sub i1:$src0, i1:$src1)),
1593   (S_XOR_B32 $src0, $src1)
1594 >;
1595
1596 let AddedComplexity = 1 in {
1597 def : GCNPat <
1598   (i1 (add i1:$src0, (i1 -1))),
1599   (S_NOT_B32 $src0)
1600 >;
1601
1602 def : GCNPat <
1603   (i1 (sub i1:$src0, (i1 -1))),
1604   (S_NOT_B32 $src0)
1605 >;
1606 }
1607 } // end isWave32
1608
1609 def : GCNPat <
1610   (f16 (sint_to_fp i1:$src)),
1611   (V_CVT_F16_F32_e32 (
1612       V_CNDMASK_B32_e64 /*src0mod*/(i32 0), /*src0*/(i32 0),
1613                         /*src1mod*/(i32 0), /*src1*/(i32 CONST.FP32_NEG_ONE),
1614                         SSrc_i1:$src))
1615 >;
1616
1617 def : GCNPat <
1618   (f16 (uint_to_fp i1:$src)),
1619   (V_CVT_F16_F32_e32 (
1620       V_CNDMASK_B32_e64 /*src0mod*/(i32 0), /*src0*/(i32 0),
1621                         /*src1mod*/(i32 0), /*src1*/(i32 CONST.FP32_ONE),
1622                         SSrc_i1:$src))
1623 >;
1624
1625 def : GCNPat <
1626   (f32 (sint_to_fp i1:$src)),
1627   (V_CNDMASK_B32_e64 /*src0mod*/(i32 0), /*src0*/(i32 0),
1628                         /*src1mod*/(i32 0), /*src1*/(i32 CONST.FP32_NEG_ONE),
1629                         SSrc_i1:$src)
1630 >;
1631
1632 def : GCNPat <
1633   (f32 (uint_to_fp i1:$src)),
1634   (V_CNDMASK_B32_e64 /*src0mod*/(i32 0), /*src0*/(i32 0),
1635                         /*src1mod*/(i32 0), /*src1*/(i32 CONST.FP32_ONE),
1636                         SSrc_i1:$src)
1637 >;
1638
1639 def : GCNPat <
1640   (f64 (sint_to_fp i1:$src)),
1641   (V_CVT_F64_I32_e32 (V_CNDMASK_B32_e64 /*src0mod*/(i32 0), /*src0*/(i32 0),
1642                                         /*src1mod*/(i32 0), /*src1*/(i32 -1),
1643                                         SSrc_i1:$src))
1644 >;
1645
1646 def : GCNPat <
1647   (f64 (uint_to_fp i1:$src)),
1648   (V_CVT_F64_U32_e32 (V_CNDMASK_B32_e64 /*src0mod*/(i32 0), /*src0*/(i32 0),
1649                                         /*src1mod*/(i32 0), /*src1*/(i32 1),
1650                                         SSrc_i1:$src))
1651 >;
1652
1653 //===----------------------------------------------------------------------===//
1654 // Miscellaneous Patterns
1655 //===----------------------------------------------------------------------===//
1656 def : GCNPat <
1657   (i32 (AMDGPUfp16_zext f16:$src)),
1658   (COPY $src)
1659 >;
1660
1661
1662 def : GCNPat <
1663   (i32 (trunc i64:$a)),
1664   (EXTRACT_SUBREG $a, sub0)
1665 >;
1666
1667 def : GCNPat <
1668   (i1 (trunc i32:$a)),
1669   (V_CMP_EQ_U32_e64 (S_AND_B32 (i32 1), $a), (i32 1))
1670 >;
1671
1672 def : GCNPat <
1673   (i1 (trunc i16:$a)),
1674   (V_CMP_EQ_U32_e64 (S_AND_B32 (i32 1), $a), (i32 1))
1675 >;
1676
1677 def : GCNPat <
1678   (i1 (trunc i64:$a)),
1679   (V_CMP_EQ_U32_e64 (S_AND_B32 (i32 1),
1680                     (i32 (EXTRACT_SUBREG $a, sub0))), (i32 1))
1681 >;
1682
1683 def : GCNPat <
1684   (i32 (bswap i32:$a)),
1685   (V_BFI_B32 (S_MOV_B32 (i32 0x00ff00ff)),
1686              (V_ALIGNBIT_B32 $a, $a, (i32 24)),
1687              (V_ALIGNBIT_B32 $a, $a, (i32 8)))
1688 >;
1689
1690 let OtherPredicates = [NoFP16Denormals] in {
1691 def : GCNPat<
1692   (fcanonicalize (f16 (VOP3Mods f16:$src, i32:$src_mods))),
1693   (V_MUL_F16_e64 0, (i32 CONST.FP16_ONE), $src_mods, $src, 0, 0)
1694 >;
1695
1696 def : GCNPat<
1697   (fcanonicalize (f16 (fneg (VOP3Mods f16:$src, i32:$src_mods)))),
1698   (V_MUL_F16_e64 0, (i32 CONST.FP16_NEG_ONE), $src_mods, $src, 0, 0)
1699 >;
1700
1701 def : GCNPat<
1702   (fcanonicalize (v2f16 (VOP3PMods v2f16:$src, i32:$src_mods))),
1703   (V_PK_MUL_F16 0, (i32 CONST.FP16_ONE), $src_mods, $src, DSTCLAMP.NONE)
1704 >;
1705 }
1706
1707 let OtherPredicates = [FP16Denormals] in {
1708 def : GCNPat<
1709   (fcanonicalize (f16 (VOP3Mods f16:$src, i32:$src_mods))),
1710   (V_MAX_F16_e64 $src_mods, $src, $src_mods, $src, 0, 0)
1711 >;
1712
1713 let SubtargetPredicate = HasVOP3PInsts in {
1714 def : GCNPat<
1715   (fcanonicalize (v2f16 (VOP3PMods v2f16:$src, i32:$src_mods))),
1716   (V_PK_MAX_F16 $src_mods, $src, $src_mods, $src, DSTCLAMP.NONE)
1717 >;
1718 }
1719 }
1720
1721 let OtherPredicates = [NoFP32Denormals] in {
1722 def : GCNPat<
1723   (fcanonicalize (f32 (VOP3Mods f32:$src, i32:$src_mods))),
1724   (V_MUL_F32_e64 0, (i32 CONST.FP32_ONE), $src_mods, $src, 0, 0)
1725 >;
1726
1727 def : GCNPat<
1728   (fcanonicalize (f32 (fneg (VOP3Mods f32:$src, i32:$src_mods)))),
1729   (V_MUL_F32_e64 0, (i32 CONST.FP32_NEG_ONE), $src_mods, $src, 0, 0)
1730 >;
1731 }
1732
1733 let OtherPredicates = [FP32Denormals] in {
1734 def : GCNPat<
1735   (fcanonicalize (f32 (VOP3Mods f32:$src, i32:$src_mods))),
1736   (V_MAX_F32_e64 $src_mods, $src, $src_mods, $src, 0, 0)
1737 >;
1738 }
1739
1740 let OtherPredicates = [NoFP64Denormals] in {
1741 def : GCNPat<
1742   (fcanonicalize (f64 (VOP3Mods f64:$src, i32:$src_mods))),
1743   (V_MUL_F64 0, CONST.FP64_ONE, $src_mods, $src, 0, 0)
1744 >;
1745 }
1746
1747 let OtherPredicates = [FP64Denormals] in {
1748 def : GCNPat<
1749   (fcanonicalize (f64 (VOP3Mods f64:$src, i32:$src_mods))),
1750   (V_MAX_F64 $src_mods, $src, $src_mods, $src, 0, 0)
1751 >;
1752 }
1753
1754 let OtherPredicates = [HasDLInsts] in {
1755 def : GCNPat <
1756   (fma (f32 (VOP3Mods0 f32:$src0, i32:$src0_modifiers, i1:$clamp, i32:$omod)),
1757        (f32 (VOP3Mods f32:$src1, i32:$src1_modifiers)),
1758        (f32 (VOP3NoMods f32:$src2))),
1759   (V_FMAC_F32_e64 $src0_modifiers, $src0, $src1_modifiers, $src1,
1760                   SRCMODS.NONE, $src2, $clamp, $omod)
1761 >;
1762 } // End OtherPredicates = [HasDLInsts]
1763
1764 let SubtargetPredicate = isGFX10Plus in
1765 def : GCNPat <
1766   (fma (f16 (VOP3Mods0 f32:$src0, i32:$src0_modifiers, i1:$clamp, i32:$omod)),
1767        (f16 (VOP3Mods f32:$src1, i32:$src1_modifiers)),
1768        (f16 (VOP3NoMods f32:$src2))),
1769   (V_FMAC_F16_e64 $src0_modifiers, $src0, $src1_modifiers, $src1,
1770                   SRCMODS.NONE, $src2, $clamp, $omod)
1771 >;
1772
1773 // Allow integer inputs
1774 class ExpPattern<SDPatternOperator node, ValueType vt, Instruction Inst> : GCNPat<
1775   (node (i8 timm:$tgt), (i8 timm:$en), vt:$src0, vt:$src1, vt:$src2, vt:$src3, (i1 timm:$compr), (i1 timm:$vm)),
1776   (Inst i8:$tgt, vt:$src0, vt:$src1, vt:$src2, vt:$src3, i1:$vm, i1:$compr, i8:$en)
1777 >;
1778
1779 def : ExpPattern<AMDGPUexport, i32, EXP>;
1780 def : ExpPattern<AMDGPUexport_done, i32, EXP_DONE>;
1781
1782 // COPY is workaround tablegen bug from multiple outputs
1783 // from S_LSHL_B32's multiple outputs from implicit scc def.
1784 def : GCNPat <
1785   (v2i16 (build_vector (i16 0), i16:$src1)),
1786   (v2i16 (COPY (S_LSHL_B32 i16:$src1, (i16 16))))
1787 >;
1788
1789 def : GCNPat <
1790   (v2i16 (build_vector i16:$src0, (i16 undef))),
1791   (v2i16 (COPY $src0))
1792 >;
1793
1794 def : GCNPat <
1795   (v2f16 (build_vector f16:$src0, (f16 undef))),
1796   (v2f16 (COPY $src0))
1797 >;
1798
1799 def : GCNPat <
1800   (v2i16 (build_vector (i16 undef), i16:$src1)),
1801   (v2i16 (COPY (S_LSHL_B32 $src1, (i32 16))))
1802 >;
1803
1804 def : GCNPat <
1805   (v2f16 (build_vector (f16 undef), f16:$src1)),
1806   (v2f16 (COPY (S_LSHL_B32 $src1, (i32 16))))
1807 >;
1808
1809 let SubtargetPredicate = HasVOP3PInsts in {
1810 def : GCNPat <
1811   (v2i16 (build_vector i16:$src0, i16:$src1)),
1812   (v2i16 (S_PACK_LL_B32_B16 $src0, $src1))
1813 >;
1814
1815 // With multiple uses of the shift, this will duplicate the shift and
1816 // increase register pressure.
1817 def : GCNPat <
1818   (v2i16 (build_vector i16:$src0, (i16 (trunc (srl_oneuse i32:$src1, (i32 16)))))),
1819   (v2i16 (S_PACK_LH_B32_B16 i16:$src0, i32:$src1))
1820 >;
1821
1822
1823 def : GCNPat <
1824   (v2i16 (build_vector (i16 (trunc (srl_oneuse i32:$src0, (i32 16)))),
1825                        (i16 (trunc (srl_oneuse i32:$src1, (i32 16)))))),
1826   (v2i16 (S_PACK_HH_B32_B16 $src0, $src1))
1827 >;
1828
1829 // TODO: Should source modifiers be matched to v_pack_b32_f16?
1830 def : GCNPat <
1831   (v2f16 (build_vector f16:$src0, f16:$src1)),
1832   (v2f16 (S_PACK_LL_B32_B16 $src0, $src1))
1833 >;
1834
1835 } // End SubtargetPredicate = HasVOP3PInsts
1836
1837
1838 def : GCNPat <
1839   (v2f16 (scalar_to_vector f16:$src0)),
1840   (COPY $src0)
1841 >;
1842
1843 def : GCNPat <
1844   (v2i16 (scalar_to_vector i16:$src0)),
1845   (COPY $src0)
1846 >;
1847
1848 def : GCNPat <
1849   (v4i16 (scalar_to_vector i16:$src0)),
1850   (INSERT_SUBREG (IMPLICIT_DEF), $src0, sub0)
1851 >;
1852
1853 def : GCNPat <
1854   (v4f16 (scalar_to_vector f16:$src0)),
1855   (INSERT_SUBREG (IMPLICIT_DEF), $src0, sub0)
1856 >;
1857
1858 //===----------------------------------------------------------------------===//
1859 // Fract Patterns
1860 //===----------------------------------------------------------------------===//
1861
1862 let SubtargetPredicate = isGFX6 in {
1863
1864 // V_FRACT is buggy on SI, so the F32 version is never used and (x-floor(x)) is
1865 // used instead. However, SI doesn't have V_FLOOR_F64, so the most efficient
1866 // way to implement it is using V_FRACT_F64.
1867 // The workaround for the V_FRACT bug is:
1868 //    fract(x) = isnan(x) ? x : min(V_FRACT(x), 0.99999999999999999)
1869
1870 // Convert floor(x) to (x - fract(x))
1871 def : GCNPat <
1872   (f64 (ffloor (f64 (VOP3Mods f64:$x, i32:$mods)))),
1873   (V_ADD_F64
1874       $mods,
1875       $x,
1876       SRCMODS.NEG,
1877       (V_CNDMASK_B64_PSEUDO
1878          (V_MIN_F64
1879              SRCMODS.NONE,
1880              (V_FRACT_F64_e64 $mods, $x, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE),
1881              SRCMODS.NONE,
1882              (V_MOV_B64_PSEUDO 0x3fefffffffffffff),
1883              DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE),
1884          $x,
1885          (V_CMP_CLASS_F64_e64 SRCMODS.NONE, $x, (i32 3 /*NaN*/))),
1886       DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
1887 >;
1888
1889 } // End SubtargetPredicates = isGFX6
1890
1891 //============================================================================//
1892 // Miscellaneous Optimization Patterns
1893 //============================================================================//
1894
1895 // Undo sub x, c -> add x, -c canonicalization since c is more likely
1896 // an inline immediate than -c.
1897 // TODO: Also do for 64-bit.
1898 def : GCNPat<
1899   (add i32:$src0, (i32 NegSubInlineConst32:$src1)),
1900   (S_SUB_I32 $src0, NegSubInlineConst32:$src1)
1901 >;
1902
1903 // Avoid pointlessly materializing a constant in VGPR.
1904 // FIXME: Should also do this for readlane, but tablegen crashes on
1905 // the ignored src1.
1906 def : GCNPat<
1907   (int_amdgcn_readfirstlane (i32 imm:$src)),
1908   (S_MOV_B32 $src)
1909 >;
1910
1911 multiclass BFMPatterns <ValueType vt, InstSI BFM, InstSI MOV> {
1912   def : GCNPat <
1913     (vt (shl (vt (add (vt (shl 1, vt:$a)), -1)), vt:$b)),
1914     (BFM $a, $b)
1915   >;
1916
1917   def : GCNPat <
1918     (vt (add (vt (shl 1, vt:$a)), -1)),
1919     (BFM $a, (MOV (i32 0)))
1920   >;
1921 }
1922
1923 defm : BFMPatterns <i32, S_BFM_B32, S_MOV_B32>;
1924 // FIXME: defm : BFMPatterns <i64, S_BFM_B64, S_MOV_B64>;
1925
1926 defm : BFEPattern <V_BFE_U32, V_BFE_I32, S_MOV_B32>;
1927 defm : SHA256MaPattern <V_BFI_B32, V_XOR_B32_e64, SReg_64>;
1928
1929 defm : IntMed3Pat<V_MED3_I32, smin, smax, smin_oneuse, smax_oneuse>;
1930 defm : IntMed3Pat<V_MED3_U32, umin, umax, umin_oneuse, umax_oneuse>;
1931
1932 // This matches 16 permutations of
1933 // max(min(x, y), min(max(x, y), z))
1934 class FPMed3Pat<ValueType vt,
1935                 //SDPatternOperator max, SDPatternOperator min,
1936                 Instruction med3Inst> : GCNPat<
1937   (fmaxnum_like (fminnum_like_oneuse (VOP3Mods_nnan vt:$src0, i32:$src0_mods),
1938                            (VOP3Mods_nnan vt:$src1, i32:$src1_mods)),
1939            (fminnum_like_oneuse (fmaxnum_like_oneuse (VOP3Mods_nnan vt:$src0, i32:$src0_mods),
1940                                            (VOP3Mods_nnan vt:$src1, i32:$src1_mods)),
1941                            (vt (VOP3Mods_nnan vt:$src2, i32:$src2_mods)))),
1942   (med3Inst $src0_mods, $src0, $src1_mods, $src1, $src2_mods, $src2, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
1943 >;
1944
1945 class FP16Med3Pat<ValueType vt,
1946                 Instruction med3Inst> : GCNPat<
1947   (fmaxnum_like (fminnum_like_oneuse (VOP3Mods_nnan vt:$src0, i32:$src0_mods),
1948                                      (VOP3Mods_nnan vt:$src1, i32:$src1_mods)),
1949            (fminnum_like_oneuse (fmaxnum_like_oneuse (VOP3Mods_nnan vt:$src0, i32:$src0_mods),
1950                                                      (VOP3Mods_nnan vt:$src1, i32:$src1_mods)),
1951                            (vt (VOP3Mods_nnan vt:$src2, i32:$src2_mods)))),
1952   (med3Inst $src0_mods, $src0, $src1_mods, $src1, $src2_mods, $src2, DSTCLAMP.NONE)
1953 >;
1954
1955 multiclass Int16Med3Pat<Instruction med3Inst,
1956                    SDPatternOperator min,
1957                    SDPatternOperator max,
1958                    SDPatternOperator max_oneuse,
1959                    SDPatternOperator min_oneuse,
1960                    ValueType vt = i16> {
1961   // This matches 16 permutations of
1962   // max(min(x, y), min(max(x, y), z))
1963   def : GCNPat <
1964   (max (min_oneuse vt:$src0, vt:$src1),
1965        (min_oneuse (max_oneuse vt:$src0, vt:$src1), vt:$src2)),
1966   (med3Inst SRCMODS.NONE, $src0, SRCMODS.NONE, $src1, SRCMODS.NONE, $src2, DSTCLAMP.NONE)
1967 >;
1968
1969   // This matches 16 permutations of
1970   // min(max(a, b), max(min(a, b), c))
1971   def : GCNPat <
1972   (min (max_oneuse vt:$src0, vt:$src1),
1973       (max_oneuse (min_oneuse vt:$src0, vt:$src1), vt:$src2)),
1974   (med3Inst SRCMODS.NONE, $src0, SRCMODS.NONE, $src1, SRCMODS.NONE, $src2, DSTCLAMP.NONE)
1975 >;
1976 }
1977
1978 def : FPMed3Pat<f32, V_MED3_F32>;
1979
1980 let OtherPredicates = [isGFX9Plus] in {
1981 def : FP16Med3Pat<f16, V_MED3_F16>;
1982 defm : Int16Med3Pat<V_MED3_I16, smin, smax, smax_oneuse, smin_oneuse>;
1983 defm : Int16Med3Pat<V_MED3_U16, umin, umax, umax_oneuse, umin_oneuse>;
1984 } // End Predicates = [isGFX9Plus]