include/llvm/CodeGen/SelectionDAG.h

   1 //===-- llvm/CodeGen/SelectionDAG.h - InstSelection DAG ---------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file declares the SelectionDAG class, and transitively defines the
  11 // SDNode class and subclasses.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef LLVM_CODEGEN_SELECTIONDAG_H
  16 #define LLVM_CODEGEN_SELECTIONDAG_H
  17
  18 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
  19 #include <map>
  20 #include <string> // FIXME remove eventually, turning map into const char* map.
  21
  22 namespace llvm {
  23   class TargetLowering;
  24   class TargetMachine;
  25   class MachineFunction;
  26
  27 /// SelectionDAG class - This is used to represent a portion of an LLVM function
  28 /// in a low-level Data Dependence DAG representation suitable for instruction
  29 /// selection.  This DAG is constructed as the first step of instruction
  30 /// selection in order to allow implementation of machine specific optimizations
  31 /// and code simplifications.
  32 ///
  33 /// The representation used by the SelectionDAG is a target-independent
  34 /// representation, which has some similarities to the GCC RTL representation,
  35 /// but is significantly more simple, powerful, and is a graph form instead of a
  36 /// linear form.
  37 ///
  38 class SelectionDAG {
  39   const TargetMachine &TM;
  40   MachineFunction &MF;
  41
  42   // Root - The root of the entire DAG.  EntryNode - The starting token.
  43   SDOperand Root, EntryNode;
  44
  45   // AllNodes - All of the nodes in the DAG
  46   std::vector<SDNode*> AllNodes;
  47 public:
  48   SelectionDAG(const TargetMachine &tm, MachineFunction &mf) : TM(tm), MF(mf) {
  49     EntryNode = Root = getNode(ISD::EntryToken, MVT::Other);
  50   }
  51   ~SelectionDAG();
  52
  53   MachineFunction &getMachineFunction() const { return MF; }
  54   const TargetMachine &getTarget() { return TM; }
  55
  56   /// viewGraph - Pop up a ghostview window with the DAG rendered using 'dot'.
  57   ///
  58   void viewGraph();
  59
  60
  61   typedef std::vector<SDNode*>::const_iterator allnodes_iterator;
  62   allnodes_iterator allnodes_begin() const { return AllNodes.begin(); }
  63   allnodes_iterator allnodes_end() const { return AllNodes.end(); }
  64
  65   /// getRoot - Return the root tag of the SelectionDAG.
  66   ///
  67   const SDOperand &getRoot() const { return Root; }
  68
  69   /// getEntryNode - Return the token chain corresponding to the entry of the
  70   /// function.
  71   const SDOperand &getEntryNode() const { return EntryNode; }
  72
  73   /// setRoot - Set the current root tag of the SelectionDAG.
  74   ///
  75   const SDOperand &setRoot(SDOperand N) { return Root = N; }
  76
  77   /// Legalize - This transforms the SelectionDAG into a SelectionDAG that is
  78   /// compatible with the target instruction selector, as indicated by the
  79   /// TargetLowering object.
  80   ///
  81   /// Note that this is an involved process that may invalidate pointers into
  82   /// the graph.
  83   void Legalize(TargetLowering &TLI);
  84
  85   /// RemoveDeadNodes - This method deletes all unreachable nodes in the
  86   /// SelectionDAG, including nodes (like loads) that have uses of their token
  87   /// chain but no other uses and no side effect.  If a node is passed in as an
  88   /// argument, it is used as the seed for node deletion.
  89   void RemoveDeadNodes(SDNode *N = 0);
  90
  91   SDOperand getConstant(uint64_t Val, MVT::ValueType VT);
  92   SDOperand getConstantFP(double Val, MVT::ValueType VT);
  93   SDOperand getGlobalAddress(const GlobalValue *GV, MVT::ValueType VT);
  94   SDOperand getFrameIndex(int FI, MVT::ValueType VT);
  95   SDOperand getConstantPool(unsigned CPIdx, MVT::ValueType VT);
  96   SDOperand getBasicBlock(MachineBasicBlock *MBB);
  97   SDOperand getExternalSymbol(const char *Sym, MVT::ValueType VT);
  98
  99   SDOperand getCopyToReg(SDOperand Chain, SDOperand N, unsigned Reg) {
 100     // Note: these are auto-CSE'd because the caller doesn't make requests that
 101     // could cause duplicates to occur.
 102     SDNode *NN = new RegSDNode(ISD::CopyToReg, Chain, N, Reg);
 103     NN->setValueTypes(MVT::Other);
 104     AllNodes.push_back(NN);
 105     return SDOperand(NN, 0);
 106   }
 107
 108   SDOperand getCopyFromReg(unsigned Reg, MVT::ValueType VT, SDOperand Chain) {
 109     // Note: These nodes are auto-CSE'd by the caller of this method.
 110     SDNode *NN = new RegSDNode(ISD::CopyFromReg, Chain, Reg);
 111     NN->setValueTypes(VT, MVT::Other);
 112     AllNodes.push_back(NN);
 113     return SDOperand(NN, 0);
 114   }
 115
 116   SDOperand getImplicitDef(SDOperand Chain, unsigned Reg) {
 117     // Note: These nodes are auto-CSE'd by the caller of this method.
 118     SDNode *NN = new RegSDNode(ISD::ImplicitDef, Chain, Reg);
 119     NN->setValueTypes(MVT::Other);
 120     AllNodes.push_back(NN);
 121     return SDOperand(NN, 0);
 122   }
 123
 124   /// getCall - Note that this destroys the vector of RetVals passed in.
 125   ///
 126   SDNode *getCall(std::vector<MVT::ValueType> &RetVals, SDOperand Chain,
 127                   SDOperand Callee) {
 128     SDNode *NN = new SDNode(ISD::CALL, Chain, Callee);
 129     NN->setValueTypes(RetVals);
 130     AllNodes.push_back(NN);
 131     return NN;
 132   }
 133
 134   SDOperand getSetCC(ISD::CondCode, SDOperand LHS, SDOperand RHS);
 135
 136   /// getNode - Gets or creates the specified node.
 137   ///
 138   SDOperand getNode(unsigned Opcode, MVT::ValueType VT);
 139   SDOperand getNode(unsigned Opcode, MVT::ValueType VT, SDOperand N);
 140   SDOperand getNode(unsigned Opcode, MVT::ValueType VT,
 141                     SDOperand N1, SDOperand N2);
 142   SDOperand getNode(unsigned Opcode, MVT::ValueType VT,
 143                     SDOperand N1, SDOperand N2, SDOperand N3);
 144   SDOperand getNode(unsigned Opcode, MVT::ValueType VT,
 145                     std::vector<SDOperand> &Children);
 146
 147   // getNode - These versions take an extra value type for extending and
 148   // truncating loads, stores, rounds, extends etc.
 149   SDOperand getNode(unsigned Opcode, MVT::ValueType VT, SDOperand N1,
 150                     SDOperand N2, MVT::ValueType EVT);
 151   SDOperand getNode(unsigned Opcode, MVT::ValueType VT,
 152                     SDOperand N, MVT::ValueType EVT);
 153   SDOperand getNode(unsigned Opcode, MVT::ValueType VT, SDOperand N1,
 154                     SDOperand N2, SDOperand N3, MVT::ValueType EVT);
 155
 156   /// getLoad - Loads are not normal binary operators: their result type is not
 157   /// determined by their operands, and they produce a value AND a token chain.
 158   ///
 159   SDOperand getLoad(MVT::ValueType VT, SDOperand Chain, SDOperand Ptr);
 160
 161   void replaceAllUsesWith(SDOperand Old, SDOperand New) {
 162     assert(Old != New && "RAUW self!");
 163     assert(0 && "Unimplemented!");
 164   }
 165
 166   void dump() const;
 167
 168 private:
 169   void DeleteNodeIfDead(SDNode *N, void *NodeSet);
 170
 171   // Maps to auto-CSE operations.
 172   std::map<std::pair<unsigned, std::pair<SDOperand, MVT::ValueType> >,
 173            SDNode *> UnaryOps;
 174   std::map<std::pair<unsigned, std::pair<SDOperand, SDOperand> >,
 175            SDNode *> BinaryOps;
 176
 177   std::map<std::pair<std::pair<SDOperand, SDOperand>, ISD::CondCode>,
 178            SetCCSDNode*> SetCCs;
 179
 180   std::map<std::pair<SDOperand, std::pair<SDOperand, MVT::ValueType> >,
 181            SDNode *> Loads;
 182
 183   std::map<const GlobalValue*, SDNode*> GlobalValues;
 184   std::map<std::pair<uint64_t, MVT::ValueType>, SDNode*> Constants;
 185   std::map<std::pair<double, MVT::ValueType>, SDNode*> ConstantFPs;
 186   std::map<int, SDNode*> FrameIndices;
 187   std::map<unsigned, SDNode*> ConstantPoolIndices;
 188   std::map<MachineBasicBlock *, SDNode*> BBNodes;
 189   std::map<std::string, SDNode*> ExternalSymbols;
 190   struct EVTStruct {
 191     unsigned Opcode;
 192     MVT::ValueType VT, EVT;
 193     std::vector<SDOperand> Ops;
 194     bool operator<(const EVTStruct &RHS) const {
 195       if (Opcode < RHS.Opcode) return true;
 196       if (Opcode > RHS.Opcode) return false;
 197       if (VT < RHS.VT) return true;
 198       if (VT > RHS.VT) return false;
 199       if (EVT < RHS.EVT) return true;
 200       if (EVT > RHS.EVT) return false;
 201       return Ops < RHS.Ops;
 202     }
 203   };
 204   std::map<EVTStruct, SDNode*> MVTSDNodes;
 205 };
 206
 207 template <> struct GraphTraits<SelectionDAG*> : public GraphTraits<SDNode*> {
 208   typedef SelectionDAG::allnodes_iterator nodes_iterator;
 209   static nodes_iterator nodes_begin(SelectionDAG *G) {
 210     return G->allnodes_begin();
 211   }
 212   static nodes_iterator nodes_end(SelectionDAG *G) {
 213     return G->allnodes_end();
 214   }
 215 };
 216
 217 }
 218
 219 #endif