nir: Don't forget if-uses in new nir_opt_dead_cf liveness check
[mesa.git] / src / compiler / nir / nir_lower_int64.c
index 491409181003ba340b1481e247be296cc9123418..1c4b4b337973bbc8b211c8188844c7ebd619cacd 100644 (file)
 #include "nir_builder.h"
 
 static nir_ssa_def *
-lower_umul64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+lower_b2i64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   return nir_pack_64_2x32_split(b, nir_b2i32(b, x), nir_imm_int(b, 0));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_i2b(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   return nir_ine(b, nir_ior(b, nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x),
+                                nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x)),
+                     nir_imm_int(b, 0));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_i2i8(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   return nir_i2i8(b, nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_i2i16(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   return nir_i2i16(b, nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x));
+}
+
+
+static nir_ssa_def *
+lower_i2i32(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   return nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_i2i64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   nir_ssa_def *x32 = x->bit_size == 32 ? x : nir_i2i32(b, x);
+   return nir_pack_64_2x32_split(b, x32, nir_ishr(b, x32, nir_imm_int(b, 31)));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_u2u8(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   return nir_u2u8(b, nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_u2u16(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   return nir_u2u16(b, nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_u2u32(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   return nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_u2u64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   nir_ssa_def *x32 = x->bit_size == 32 ? x : nir_u2u32(b, x);
+   return nir_pack_64_2x32_split(b, x32, nir_imm_int(b, 0));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_bcsel64(nir_builder *b, nir_ssa_def *cond, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   nir_ssa_def *x_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+   nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+   nir_ssa_def *y_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, y);
+   nir_ssa_def *y_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, y);
+
+   return nir_pack_64_2x32_split(b, nir_bcsel(b, cond, x_lo, y_lo),
+                                    nir_bcsel(b, cond, x_hi, y_hi));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_inot64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   nir_ssa_def *x_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+   nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+
+   return nir_pack_64_2x32_split(b, nir_inot(b, x_lo), nir_inot(b, x_hi));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_iand64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   nir_ssa_def *x_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+   nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+   nir_ssa_def *y_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, y);
+   nir_ssa_def *y_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, y);
+
+   return nir_pack_64_2x32_split(b, nir_iand(b, x_lo, y_lo),
+                                    nir_iand(b, x_hi, y_hi));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_ior64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   nir_ssa_def *x_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+   nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+   nir_ssa_def *y_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, y);
+   nir_ssa_def *y_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, y);
+
+   return nir_pack_64_2x32_split(b, nir_ior(b, x_lo, y_lo),
+                                    nir_ior(b, x_hi, y_hi));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_ixor64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   nir_ssa_def *x_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+   nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+   nir_ssa_def *y_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, y);
+   nir_ssa_def *y_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, y);
+
+   return nir_pack_64_2x32_split(b, nir_ixor(b, x_lo, y_lo),
+                                    nir_ixor(b, x_hi, y_hi));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_ishl64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   /* Implemented as
+    *
+    * uint64_t lshift(uint64_t x, int c)
+    * {
+    *    if (c == 0) return x;
+    *
+    *    uint32_t lo = LO(x), hi = HI(x);
+    *
+    *    if (c < 32) {
+    *       uint32_t lo_shifted = lo << c;
+    *       uint32_t hi_shifted = hi << c;
+    *       uint32_t lo_shifted_hi = lo >> abs(32 - c);
+    *       return pack_64(lo_shifted, hi_shifted | lo_shifted_hi);
+    *    } else {
+    *       uint32_t lo_shifted_hi = lo << abs(32 - c);
+    *       return pack_64(0, lo_shifted_hi);
+    *    }
+    * }
+    */
+   nir_ssa_def *x_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+   nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+
+   nir_ssa_def *reverse_count = nir_iabs(b, nir_iadd(b, y, nir_imm_int(b, -32)));
+   nir_ssa_def *lo_shifted = nir_ishl(b, x_lo, y);
+   nir_ssa_def *hi_shifted = nir_ishl(b, x_hi, y);
+   nir_ssa_def *lo_shifted_hi = nir_ushr(b, x_lo, reverse_count);
+
+   nir_ssa_def *res_if_lt_32 =
+      nir_pack_64_2x32_split(b, lo_shifted,
+                                nir_ior(b, hi_shifted, lo_shifted_hi));
+   nir_ssa_def *res_if_ge_32 =
+      nir_pack_64_2x32_split(b, nir_imm_int(b, 0),
+                                nir_ishl(b, x_lo, reverse_count));
+
+   return nir_bcsel(b,
+                    nir_ieq(b, y, nir_imm_int(b, 0)), x,
+                    nir_bcsel(b, nir_uge(b, y, nir_imm_int(b, 32)),
+                                 res_if_ge_32, res_if_lt_32));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_ishr64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   /* Implemented as
+    *
+    * uint64_t arshift(uint64_t x, int c)
+    * {
+    *    if (c == 0) return x;
+    *
+    *    uint32_t lo = LO(x);
+    *    int32_t  hi = HI(x);
+    *
+    *    if (c < 32) {
+    *       uint32_t lo_shifted = lo >> c;
+    *       uint32_t hi_shifted = hi >> c;
+    *       uint32_t hi_shifted_lo = hi << abs(32 - c);
+    *       return pack_64(hi_shifted, hi_shifted_lo | lo_shifted);
+    *    } else {
+    *       uint32_t hi_shifted = hi >> 31;
+    *       uint32_t hi_shifted_lo = hi >> abs(32 - c);
+    *       return pack_64(hi_shifted, hi_shifted_lo);
+    *    }
+    * }
+    */
+   nir_ssa_def *x_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+   nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+
+   nir_ssa_def *reverse_count = nir_iabs(b, nir_iadd(b, y, nir_imm_int(b, -32)));
+   nir_ssa_def *lo_shifted = nir_ushr(b, x_lo, y);
+   nir_ssa_def *hi_shifted = nir_ishr(b, x_hi, y);
+   nir_ssa_def *hi_shifted_lo = nir_ishl(b, x_hi, reverse_count);
+
+   nir_ssa_def *res_if_lt_32 =
+      nir_pack_64_2x32_split(b, nir_ior(b, lo_shifted, hi_shifted_lo),
+                                hi_shifted);
+   nir_ssa_def *res_if_ge_32 =
+      nir_pack_64_2x32_split(b, nir_ishr(b, x_hi, reverse_count),
+                                nir_ishr(b, x_hi, nir_imm_int(b, 31)));
+
+   return nir_bcsel(b,
+                    nir_ieq(b, y, nir_imm_int(b, 0)), x,
+                    nir_bcsel(b, nir_uge(b, y, nir_imm_int(b, 32)),
+                                 res_if_ge_32, res_if_lt_32));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_ushr64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   /* Implemented as
+    *
+    * uint64_t rshift(uint64_t x, int c)
+    * {
+    *    if (c == 0) return x;
+    *
+    *    uint32_t lo = LO(x), hi = HI(x);
+    *
+    *    if (c < 32) {
+    *       uint32_t lo_shifted = lo >> c;
+    *       uint32_t hi_shifted = hi >> c;
+    *       uint32_t hi_shifted_lo = hi << abs(32 - c);
+    *       return pack_64(hi_shifted, hi_shifted_lo | lo_shifted);
+    *    } else {
+    *       uint32_t hi_shifted_lo = hi >> abs(32 - c);
+    *       return pack_64(0, hi_shifted_lo);
+    *    }
+    * }
+    */
+
+   nir_ssa_def *x_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+   nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+
+   nir_ssa_def *reverse_count = nir_iabs(b, nir_iadd(b, y, nir_imm_int(b, -32)));
+   nir_ssa_def *lo_shifted = nir_ushr(b, x_lo, y);
+   nir_ssa_def *hi_shifted = nir_ushr(b, x_hi, y);
+   nir_ssa_def *hi_shifted_lo = nir_ishl(b, x_hi, reverse_count);
+
+   nir_ssa_def *res_if_lt_32 =
+      nir_pack_64_2x32_split(b, nir_ior(b, lo_shifted, hi_shifted_lo),
+                                hi_shifted);
+   nir_ssa_def *res_if_ge_32 =
+      nir_pack_64_2x32_split(b, nir_ushr(b, x_hi, reverse_count),
+                                nir_imm_int(b, 0));
+
+   return nir_bcsel(b,
+                    nir_ieq(b, y, nir_imm_int(b, 0)), x,
+                    nir_bcsel(b, nir_uge(b, y, nir_imm_int(b, 32)),
+                                 res_if_ge_32, res_if_lt_32));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_iadd64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   nir_ssa_def *x_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+   nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+   nir_ssa_def *y_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, y);
+   nir_ssa_def *y_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, y);
+
+   nir_ssa_def *res_lo = nir_iadd(b, x_lo, y_lo);
+   nir_ssa_def *carry = nir_b2i32(b, nir_ult(b, res_lo, x_lo));
+   nir_ssa_def *res_hi = nir_iadd(b, carry, nir_iadd(b, x_hi, y_hi));
+
+   return nir_pack_64_2x32_split(b, res_lo, res_hi);
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_isub64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   nir_ssa_def *x_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+   nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+   nir_ssa_def *y_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, y);
+   nir_ssa_def *y_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, y);
+
+   nir_ssa_def *res_lo = nir_isub(b, x_lo, y_lo);
+   nir_ssa_def *borrow = nir_ineg(b, nir_b2i32(b, nir_ult(b, x_lo, y_lo)));
+   nir_ssa_def *res_hi = nir_iadd(b, nir_isub(b, x_hi, y_hi), borrow);
+
+   return nir_pack_64_2x32_split(b, res_lo, res_hi);
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_ineg64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   /* Since isub is the same number of instructions (with better dependencies)
+    * as iadd, subtraction is actually more efficient for ineg than the usual
+    * 2's complement "flip the bits and add one".
+    */
+   return lower_isub64(b, nir_imm_int64(b, 0), x);
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_iabs64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
+{
+   nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+   nir_ssa_def *x_is_neg = nir_ilt(b, x_hi, nir_imm_int(b, 0));
+   return nir_bcsel(b, x_is_neg, nir_ineg(b, x), x);
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_int64_compare(nir_builder *b, nir_op op, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   nir_ssa_def *x_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+   nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+   nir_ssa_def *y_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, y);
+   nir_ssa_def *y_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, y);
+
+   switch (op) {
+   case nir_op_ieq:
+      return nir_iand(b, nir_ieq(b, x_hi, y_hi), nir_ieq(b, x_lo, y_lo));
+   case nir_op_ine:
+      return nir_ior(b, nir_ine(b, x_hi, y_hi), nir_ine(b, x_lo, y_lo));
+   case nir_op_ult:
+      return nir_ior(b, nir_ult(b, x_hi, y_hi),
+                        nir_iand(b, nir_ieq(b, x_hi, y_hi),
+                                    nir_ult(b, x_lo, y_lo)));
+   case nir_op_ilt:
+      return nir_ior(b, nir_ilt(b, x_hi, y_hi),
+                        nir_iand(b, nir_ieq(b, x_hi, y_hi),
+                                    nir_ult(b, x_lo, y_lo)));
+      break;
+   case nir_op_uge:
+      /* Lower as !(x < y) in the hopes of better CSE */
+      return nir_inot(b, lower_int64_compare(b, nir_op_ult, x, y));
+   case nir_op_ige:
+      /* Lower as !(x < y) in the hopes of better CSE */
+      return nir_inot(b, lower_int64_compare(b, nir_op_ilt, x, y));
+   default:
+      unreachable("Invalid comparison");
+   }
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_umax64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   return nir_bcsel(b, lower_int64_compare(b, nir_op_ult, x, y), y, x);
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_imax64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   return nir_bcsel(b, lower_int64_compare(b, nir_op_ilt, x, y), y, x);
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_umin64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   return nir_bcsel(b, lower_int64_compare(b, nir_op_ult, x, y), x, y);
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_imin64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
+{
+   return nir_bcsel(b, lower_int64_compare(b, nir_op_ilt, x, y), x, y);
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_imul64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
 {
    nir_ssa_def *x_lo = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
    nir_ssa_def *x_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
@@ -40,6 +399,64 @@ lower_umul64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y)
    return nir_pack_64_2x32_split(b, res_lo, res_hi);
 }
 
+static nir_ssa_def *
+lower_mul_high64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x, nir_ssa_def *y,
+                 bool sign_extend)
+{
+   nir_ssa_def *x32[4], *y32[4];
+   x32[0] = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, x);
+   x32[1] = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, x);
+   if (sign_extend) {
+      x32[2] = x32[3] = nir_ishr(b, x32[1], nir_imm_int(b, 31));
+   } else {
+      x32[2] = x32[3] = nir_imm_int(b, 0);
+   }
+
+   y32[0] = nir_unpack_64_2x32_split_x(b, y);
+   y32[1] = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, y);
+   if (sign_extend) {
+      y32[2] = y32[3] = nir_ishr(b, y32[1], nir_imm_int(b, 31));
+   } else {
+      y32[2] = y32[3] = nir_imm_int(b, 0);
+   }
+
+   nir_ssa_def *res[8] = { NULL, };
+
+   /* Yes, the following generates a pile of code.  However, we throw res[0]
+    * and res[1] away in the end and, if we're in the umul case, four of our
+    * eight dword operands will be constant zero and opt_algebraic will clean
+    * this up nicely.
+    */
+   for (unsigned i = 0; i < 4; i++) {
+      nir_ssa_def *carry = NULL;
+      for (unsigned j = 0; j < 4; j++) {
+         /* The maximum values of x32[i] and y32[i] are UINT32_MAX so the
+          * maximum value of tmp is UINT32_MAX * UINT32_MAX.  The maximum
+          * value that will fit in tmp is
+          *
+          *    UINT64_MAX = UINT32_MAX << 32 + UINT32_MAX
+          *               = UINT32_MAX * (UINT32_MAX + 1) + UINT32_MAX
+          *               = UINT32_MAX * UINT32_MAX + 2 * UINT32_MAX
+          *
+          * so we're guaranteed that we can add in two more 32-bit values
+          * without overflowing tmp.
+          */
+         nir_ssa_def *tmp =
+            nir_pack_64_2x32_split(b, nir_imul(b, x32[i], y32[j]),
+                                      nir_umul_high(b, x32[i], y32[j]));
+         if (res[i + j])
+            tmp = nir_iadd(b, tmp, nir_u2u64(b, res[i + j]));
+         if (carry)
+            tmp = nir_iadd(b, tmp, carry);
+         res[i + j] = nir_u2u32(b, tmp);
+         carry = nir_ushr(b, tmp, nir_imm_int(b, 32));
+      }
+      res[i + 4] = nir_u2u32(b, carry);
+   }
+
+   return nir_pack_64_2x32_split(b, res[2], res[3]);
+}
+
 static nir_ssa_def *
 lower_isign64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
 {
@@ -48,7 +465,7 @@ lower_isign64(nir_builder *b, nir_ssa_def *x)
 
    nir_ssa_def *is_non_zero = nir_i2b(b, nir_ior(b, x_lo, x_hi));
    nir_ssa_def *res_hi = nir_ishr(b, x_hi, nir_imm_int(b, 31));
-   nir_ssa_def *res_lo = nir_ior(b, res_hi, nir_b2i(b, is_non_zero));
+   nir_ssa_def *res_lo = nir_ior(b, res_hi, nir_b2i32(b, is_non_zero));
 
    return nir_pack_64_2x32_split(b, res_lo, res_hi);
 }
@@ -86,7 +503,7 @@ lower_udiv64_mod64(nir_builder *b, nir_ssa_def *n, nir_ssa_def *d,
        * this is always true within the if statement.
        */
       if (n->num_components == 1)
-         need_high_div = nir_imm_int(b, NIR_TRUE);
+         need_high_div = nir_imm_true(b);
 
       nir_ssa_def *log2_d_lo = nir_ufind_msb(b, d_lo);
 
@@ -179,12 +596,176 @@ lower_imod64(nir_builder *b, nir_ssa_def *n, nir_ssa_def *d)
 {
    nir_ssa_def *n_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, n);
    nir_ssa_def *d_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, d);
+   nir_ssa_def *n_is_neg = nir_ilt(b, n_hi, nir_imm_int(b, 0));
+   nir_ssa_def *d_is_neg = nir_ilt(b, d_hi, nir_imm_int(b, 0));
+
+   nir_ssa_def *q, *r;
+   lower_udiv64_mod64(b, nir_iabs(b, n), nir_iabs(b, d), &q, &r);
+
+   nir_ssa_def *rem = nir_bcsel(b, n_is_neg, nir_ineg(b, r), r);
+
+   return nir_bcsel(b, nir_ieq(b, r, nir_imm_int64(b, 0)), nir_imm_int64(b, 0),
+          nir_bcsel(b, nir_ieq(b, n_is_neg, d_is_neg), rem,
+                       nir_iadd(b, rem, d)));
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_irem64(nir_builder *b, nir_ssa_def *n, nir_ssa_def *d)
+{
+   nir_ssa_def *n_hi = nir_unpack_64_2x32_split_y(b, n);
+   nir_ssa_def *n_is_neg = nir_ilt(b, n_hi, nir_imm_int(b, 0));
 
-   nir_ssa_def *negate = nir_ine(b, nir_ilt(b, n_hi, nir_imm_int(b, 0)),
-                                    nir_ilt(b, d_hi, nir_imm_int(b, 0)));
    nir_ssa_def *q, *r;
    lower_udiv64_mod64(b, nir_iabs(b, n), nir_iabs(b, d), &q, &r);
-   return nir_bcsel(b, negate, nir_ineg(b, r), r);
+   return nir_bcsel(b, n_is_neg, nir_ineg(b, r), r);
+}
+
+static nir_lower_int64_options
+opcode_to_options_mask(nir_op opcode)
+{
+   switch (opcode) {
+   case nir_op_imul:
+      return nir_lower_imul64;
+   case nir_op_imul_high:
+   case nir_op_umul_high:
+      return nir_lower_imul_high64;
+   case nir_op_isign:
+      return nir_lower_isign64;
+   case nir_op_udiv:
+   case nir_op_idiv:
+   case nir_op_umod:
+   case nir_op_imod:
+   case nir_op_irem:
+      return nir_lower_divmod64;
+   case nir_op_b2i64:
+   case nir_op_i2b1:
+   case nir_op_i2i32:
+   case nir_op_i2i64:
+   case nir_op_u2u32:
+   case nir_op_u2u64:
+   case nir_op_bcsel:
+      return nir_lower_mov64;
+   case nir_op_ieq:
+   case nir_op_ine:
+   case nir_op_ult:
+   case nir_op_ilt:
+   case nir_op_uge:
+   case nir_op_ige:
+      return nir_lower_icmp64;
+   case nir_op_iadd:
+   case nir_op_isub:
+      return nir_lower_iadd64;
+   case nir_op_imin:
+   case nir_op_imax:
+   case nir_op_umin:
+   case nir_op_umax:
+      return nir_lower_minmax64;
+   case nir_op_iabs:
+      return nir_lower_iabs64;
+   case nir_op_ineg:
+      return nir_lower_ineg64;
+   case nir_op_iand:
+   case nir_op_ior:
+   case nir_op_ixor:
+   case nir_op_inot:
+      return nir_lower_logic64;
+   case nir_op_ishl:
+   case nir_op_ishr:
+   case nir_op_ushr:
+      return nir_lower_shift64;
+   default:
+      return 0;
+   }
+}
+
+static nir_ssa_def *
+lower_int64_alu_instr(nir_builder *b, nir_alu_instr *alu)
+{
+   nir_ssa_def *src[4];
+   for (unsigned i = 0; i < nir_op_infos[alu->op].num_inputs; i++)
+      src[i] = nir_ssa_for_alu_src(b, alu, i);
+
+   switch (alu->op) {
+   case nir_op_imul:
+      return lower_imul64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_imul_high:
+      return lower_mul_high64(b, src[0], src[1], true);
+   case nir_op_umul_high:
+      return lower_mul_high64(b, src[0], src[1], false);
+   case nir_op_isign:
+      return lower_isign64(b, src[0]);
+   case nir_op_udiv:
+      return lower_udiv64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_idiv:
+      return lower_idiv64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_umod:
+      return lower_umod64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_imod:
+      return lower_imod64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_irem:
+      return lower_irem64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_b2i64:
+      return lower_b2i64(b, src[0]);
+   case nir_op_i2b1:
+      return lower_i2b(b, src[0]);
+   case nir_op_i2i8:
+      return lower_i2i8(b, src[0]);
+   case nir_op_i2i16:
+      return lower_i2i16(b, src[0]);
+   case nir_op_i2i32:
+      return lower_i2i32(b, src[0]);
+   case nir_op_i2i64:
+      return lower_i2i64(b, src[0]);
+   case nir_op_u2u8:
+      return lower_u2u8(b, src[0]);
+   case nir_op_u2u16:
+      return lower_u2u16(b, src[0]);
+   case nir_op_u2u32:
+      return lower_u2u32(b, src[0]);
+   case nir_op_u2u64:
+      return lower_u2u64(b, src[0]);
+   case nir_op_bcsel:
+      return lower_bcsel64(b, src[0], src[1], src[2]);
+   case nir_op_ieq:
+   case nir_op_ine:
+   case nir_op_ult:
+   case nir_op_ilt:
+   case nir_op_uge:
+   case nir_op_ige:
+      return lower_int64_compare(b, alu->op, src[0], src[1]);
+   case nir_op_iadd:
+      return lower_iadd64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_isub:
+      return lower_isub64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_imin:
+      return lower_imin64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_imax:
+      return lower_imax64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_umin:
+      return lower_umin64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_umax:
+      return lower_umax64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_iabs:
+      return lower_iabs64(b, src[0]);
+   case nir_op_ineg:
+      return lower_ineg64(b, src[0]);
+   case nir_op_iand:
+      return lower_iand64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_ior:
+      return lower_ior64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_ixor:
+      return lower_ixor64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_inot:
+      return lower_inot64(b, src[0]);
+   case nir_op_ishl:
+      return lower_ishl64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_ishr:
+      return lower_ishr64(b, src[0], src[1]);
+   case nir_op_ushr:
+      return lower_ushr64(b, src[0], src[1]);
+   default:
+      unreachable("Invalid ALU opcode to lower");
+   }
 }
 
 static bool
@@ -200,68 +781,63 @@ lower_int64_impl(nir_function_impl *impl, nir_lower_int64_options options)
             continue;
 
          nir_alu_instr *alu = nir_instr_as_alu(instr);
-         assert(alu->dest.dest.is_ssa);
-         if (alu->dest.dest.ssa.bit_size != 64)
-            continue;
-
-         b.cursor = nir_before_instr(instr);
-
-         nir_ssa_def *new_def = NULL;
          switch (alu->op) {
-         case nir_op_imul:
-            if (options & nir_lower_imul64) {
-               new_def = lower_umul64(&b, nir_ssa_for_alu_src(&b, alu, 0),
-                                          nir_ssa_for_alu_src(&b, alu, 1));
-            }
+         case nir_op_i2b1:
+         case nir_op_i2i32:
+         case nir_op_u2u32:
+            assert(alu->src[0].src.is_ssa);
+            if (alu->src[0].src.ssa->bit_size != 64)
+               continue;
             break;
-
-         case nir_op_isign:
-            if (options & nir_lower_isign64)
-               new_def = lower_isign64(&b, nir_ssa_for_alu_src(&b, alu, 0));
+         case nir_op_bcsel:
+            assert(alu->src[1].src.is_ssa);
+            assert(alu->src[2].src.is_ssa);
+            assert(alu->src[1].src.ssa->bit_size ==
+                   alu->src[2].src.ssa->bit_size);
+            if (alu->src[1].src.ssa->bit_size != 64)
+               continue;
             break;
-
-         case nir_op_udiv:
-            if (options & nir_lower_divmod64) {
-               new_def = lower_udiv64(&b, nir_ssa_for_alu_src(&b, alu, 0),
-                                          nir_ssa_for_alu_src(&b, alu, 1));
-            }
+         case nir_op_ieq:
+         case nir_op_ine:
+         case nir_op_ult:
+         case nir_op_ilt:
+         case nir_op_uge:
+         case nir_op_ige:
+            assert(alu->src[0].src.is_ssa);
+            assert(alu->src[1].src.is_ssa);
+            assert(alu->src[0].src.ssa->bit_size ==
+                   alu->src[1].src.ssa->bit_size);
+            if (alu->src[0].src.ssa->bit_size != 64)
+               continue;
             break;
-
-         case nir_op_idiv:
-            if (options & nir_lower_divmod64) {
-               new_def = lower_idiv64(&b, nir_ssa_for_alu_src(&b, alu, 0),
-                                          nir_ssa_for_alu_src(&b, alu, 1));
-            }
-            break;
-
-         case nir_op_umod:
-            if (options & nir_lower_divmod64) {
-               new_def = lower_umod64(&b, nir_ssa_for_alu_src(&b, alu, 0),
-                                          nir_ssa_for_alu_src(&b, alu, 1));
-            }
-            break;
-
-         case nir_op_imod:
-            if (options & nir_lower_divmod64) {
-               new_def = lower_imod64(&b, nir_ssa_for_alu_src(&b, alu, 0),
-                                          nir_ssa_for_alu_src(&b, alu, 1));
-            }
+         default:
+            assert(alu->dest.dest.is_ssa);
+            if (alu->dest.dest.ssa.bit_size != 64)
+               continue;
             break;
+         }
 
-         default:
-            /* Not lowered */
+         if (!(options & opcode_to_options_mask(alu->op)))
             continue;
-         }
 
-         if (new_def) {
-            nir_ssa_def_rewrite_uses(&alu->dest.dest.ssa,
-                                     nir_src_for_ssa(new_def));
-            nir_instr_remove(&alu->instr);
-            progress = true;
-         }
+         b.cursor = nir_before_instr(instr);
+
+         nir_ssa_def *lowered = lower_int64_alu_instr(&b, alu);
+         nir_ssa_def_rewrite_uses(&alu->dest.dest.ssa,
+                                  nir_src_for_ssa(lowered));
+         nir_instr_remove(&alu->instr);
+         progress = true;
       }
    }
 
+   if (progress) {
+      nir_metadata_preserve(impl, nir_metadata_none);
+   } else {
+#ifndef NDEBUG
+      impl->valid_metadata &= ~nir_metadata_not_properly_reset;
+#endif
+   }
+
    return progress;
 }