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[oota-llvm.git] / lib / AsmParser / LLParser.h
1 //===-- LLParser.h - Parser Class -------------------------------*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 //  This file defines the parser class for .ll files.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #ifndef LLVM_ASMPARSER_LLPARSER_H
15 #define LLVM_ASMPARSER_LLPARSER_H
16
17 #include "LLLexer.h"
18 #include "llvm/Module.h"
19 #include "llvm/Type.h"
20 #include <map>
21
22 namespace llvm {
23   class Module;
24   class OpaqueType;
25   class Function;
26   class Value;
27   class BasicBlock;
28   class Instruction;
29   class Constant;
30   class GlobalValue;
31   class MDString;
32   class MDNode;
33   struct ValID;
34
35   class LLParser {
36   public:
37     typedef LLLexer::LocTy LocTy;
38   private:
39     LLVMContext& Context;
40     LLLexer Lex;
41     Module *M;
42
43     // Type resolution handling data structures.
44     std::map<std::string, std::pair<PATypeHolder, LocTy> > ForwardRefTypes;
45     std::map<unsigned, std::pair<PATypeHolder, LocTy> > ForwardRefTypeIDs;
46     std::vector<PATypeHolder> NumberedTypes;
47     /// MetadataCache - This map keeps track of parsed metadata constants.
48     std::map<unsigned, Constant *> MetadataCache;
49     struct UpRefRecord {
50       /// Loc - This is the location of the upref.
51       LocTy Loc;
52
53       /// NestingLevel - The number of nesting levels that need to be popped
54       /// before this type is resolved.
55       unsigned NestingLevel;
56
57       /// LastContainedTy - This is the type at the current binding level for
58       /// the type.  Every time we reduce the nesting level, this gets updated.
59       const Type *LastContainedTy;
60
61       /// UpRefTy - This is the actual opaque type that the upreference is
62       /// represented with.
63       OpaqueType *UpRefTy;
64
65       UpRefRecord(LocTy L, unsigned NL, OpaqueType *URTy)
66         : Loc(L), NestingLevel(NL), LastContainedTy((Type*)URTy),
67           UpRefTy(URTy) {}
68     };
69     std::vector<UpRefRecord> UpRefs;
70
71     // Global Value reference information.
72     std::map<std::string, std::pair<GlobalValue*, LocTy> > ForwardRefVals;
73     std::map<unsigned, std::pair<GlobalValue*, LocTy> > ForwardRefValIDs;
74     std::vector<GlobalValue*> NumberedVals;
75   public:
76     LLParser(MemoryBuffer *F, ParseError &Err, Module *m) : 
77       Context(m->getContext()), Lex(F, Err), M(m) {}
78     bool Run();
79
80   private:
81
82     bool Error(LocTy L, const std::string &Msg) const {
83       return Lex.Error(L, Msg);
84     }
85     bool TokError(const std::string &Msg) const {
86       return Error(Lex.getLoc(), Msg);
87     }
88
89     /// GetGlobalVal - Get a value with the specified name or ID, creating a
90     /// forward reference record if needed.  This can return null if the value
91     /// exists but does not have the right type.
92     GlobalValue *GetGlobalVal(const std::string &N, const Type *Ty, LocTy Loc);
93     GlobalValue *GetGlobalVal(unsigned ID, const Type *Ty, LocTy Loc);
94
95     // Helper Routines.
96     bool ParseToken(lltok::Kind T, const char *ErrMsg);
97     bool EatIfPresent(lltok::Kind T) {
98       if (Lex.getKind() != T) return false;
99       Lex.Lex();
100       return true;
101     }
102     bool ParseOptionalToken(lltok::Kind T, bool &Present) {
103       if (Lex.getKind() != T) {
104         Present = false;
105       } else {
106         Lex.Lex();
107         Present = true;
108       }
109       return false;
110     }
111     bool ParseStringConstant(std::string &Result);
112     bool ParseUInt32(unsigned &Val);
113     bool ParseUInt32(unsigned &Val, LocTy &Loc) {
114       Loc = Lex.getLoc();
115       return ParseUInt32(Val);
116     }
117     bool ParseOptionalAddrSpace(unsigned &AddrSpace);
118     bool ParseOptionalAttrs(unsigned &Attrs, unsigned AttrKind);
119     bool ParseOptionalLinkage(unsigned &Linkage, bool &HasLinkage);
120     bool ParseOptionalLinkage(unsigned &Linkage) {
121       bool HasLinkage; return ParseOptionalLinkage(Linkage, HasLinkage);
122     }
123     bool ParseOptionalVisibility(unsigned &Visibility);
124     bool ParseOptionalCallingConv(unsigned &CC);
125     bool ParseOptionalAlignment(unsigned &Alignment);
126     bool ParseOptionalCommaAlignment(unsigned &Alignment);
127     bool ParseIndexList(SmallVectorImpl<unsigned> &Indices);
128
129     // Top-Level Entities
130     bool ParseTopLevelEntities();
131     bool ValidateEndOfModule();
132     bool ParseTargetDefinition();
133     bool ParseDepLibs();
134     bool ParseModuleAsm();
135     bool ParseUnnamedType();
136     bool ParseNamedType();
137     bool ParseDeclare();
138     bool ParseDefine();
139
140     bool ParseGlobalType(bool &IsConstant);
141     bool ParseNamedGlobal();
142     bool ParseGlobal(const std::string &Name, LocTy Loc, unsigned Linkage,
143                      bool HasLinkage, unsigned Visibility);
144     bool ParseAlias(const std::string &Name, LocTy Loc, unsigned Visibility);
145     bool ParseStandaloneMetadata();
146
147     // Type Parsing.
148     bool ParseType(PATypeHolder &Result, bool AllowVoid = false);
149     bool ParseType(PATypeHolder &Result, LocTy &Loc, bool AllowVoid = false) {
150       Loc = Lex.getLoc();
151       return ParseType(Result, AllowVoid);
152     }
153     bool ParseTypeRec(PATypeHolder &H);
154     bool ParseStructType(PATypeHolder &H, bool Packed);
155     bool ParseArrayVectorType(PATypeHolder &H, bool isVector);
156     bool ParseFunctionType(PATypeHolder &Result);
157     PATypeHolder HandleUpRefs(const Type *Ty);
158
159     // Constants.
160     bool ParseValID(ValID &ID);
161     bool ConvertGlobalValIDToValue(const Type *Ty, ValID &ID, Constant *&V);
162     bool ParseGlobalValue(const Type *Ty, Constant *&V);
163     bool ParseGlobalTypeAndValue(Constant *&V);
164     bool ParseGlobalValueVector(SmallVectorImpl<Constant*> &Elts);
165     bool ParseMDNodeVector(SmallVectorImpl<Value*> &);
166
167
168     // Function Semantic Analysis.
169     class PerFunctionState {
170       LLParser &P;
171       Function &F;
172       std::map<std::string, std::pair<Value*, LocTy> > ForwardRefVals;
173       std::map<unsigned, std::pair<Value*, LocTy> > ForwardRefValIDs;
174       std::vector<Value*> NumberedVals;
175     public:
176       PerFunctionState(LLParser &p, Function &f);
177       ~PerFunctionState();
178
179       Function &getFunction() const { return F; }
180
181       bool VerifyFunctionComplete();
182
183       /// GetVal - Get a value with the specified name or ID, creating a
184       /// forward reference record if needed.  This can return null if the value
185       /// exists but does not have the right type.
186       Value *GetVal(const std::string &Name, const Type *Ty, LocTy Loc);
187       Value *GetVal(unsigned ID, const Type *Ty, LocTy Loc);
188
189       /// SetInstName - After an instruction is parsed and inserted into its
190       /// basic block, this installs its name.
191       bool SetInstName(int NameID, const std::string &NameStr, LocTy NameLoc,
192                        Instruction *Inst);
193
194       /// GetBB - Get a basic block with the specified name or ID, creating a
195       /// forward reference record if needed.  This can return null if the value
196       /// is not a BasicBlock.
197       BasicBlock *GetBB(const std::string &Name, LocTy Loc);
198       BasicBlock *GetBB(unsigned ID, LocTy Loc);
199
200       /// DefineBB - Define the specified basic block, which is either named or
201       /// unnamed.  If there is an error, this returns null otherwise it returns
202       /// the block being defined.
203       BasicBlock *DefineBB(const std::string &Name, LocTy Loc);
204     };
205
206     bool ConvertValIDToValue(const Type *Ty, ValID &ID, Value *&V,
207                              PerFunctionState &PFS);
208
209     bool ParseValue(const Type *Ty, Value *&V, PerFunctionState &PFS);
210     bool ParseValue(const Type *Ty, Value *&V, LocTy &Loc,
211                     PerFunctionState &PFS) {
212       Loc = Lex.getLoc();
213       return ParseValue(Ty, V, PFS);
214     }
215
216     bool ParseTypeAndValue(Value *&V, PerFunctionState &PFS);
217     bool ParseTypeAndValue(Value *&V, LocTy &Loc, PerFunctionState &PFS) {
218       Loc = Lex.getLoc();
219       return ParseTypeAndValue(V, PFS);
220     }
221
222     struct ParamInfo {
223       LocTy Loc;
224       Value *V;
225       unsigned Attrs;
226       ParamInfo(LocTy loc, Value *v, unsigned attrs)
227         : Loc(loc), V(v), Attrs(attrs) {}
228     };
229     bool ParseParameterList(SmallVectorImpl<ParamInfo> &ArgList,
230                             PerFunctionState &PFS);
231
232     // Function Parsing.
233     struct ArgInfo {
234       LocTy Loc;
235       PATypeHolder Type;
236       unsigned Attrs;
237       std::string Name;
238       ArgInfo(LocTy L, PATypeHolder Ty, unsigned Attr, const std::string &N)
239         : Loc(L), Type(Ty), Attrs(Attr), Name(N) {}
240     };
241     bool ParseArgumentList(std::vector<ArgInfo> &ArgList,
242                            bool &isVarArg, bool inType);
243     bool ParseFunctionHeader(Function *&Fn, bool isDefine);
244     bool ParseFunctionBody(Function &Fn);
245     bool ParseBasicBlock(PerFunctionState &PFS);
246
247     // Instruction Parsing.
248     bool ParseInstruction(Instruction *&Inst, BasicBlock *BB,
249                           PerFunctionState &PFS);
250     bool ParseCmpPredicate(unsigned &Pred, unsigned Opc);
251
252     bool ParseRet(Instruction *&Inst, BasicBlock *BB, PerFunctionState &PFS);
253     bool ParseBr(Instruction *&Inst, PerFunctionState &PFS);
254     bool ParseSwitch(Instruction *&Inst, PerFunctionState &PFS);
255     bool ParseInvoke(Instruction *&Inst, PerFunctionState &PFS);
256
257     bool ParseArithmetic(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS, unsigned Opc,
258                          unsigned OperandType);
259     bool ParseLogical(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS, unsigned Opc);
260     bool ParseCompare(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS, unsigned Opc);
261     bool ParseCast(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS, unsigned Opc);
262     bool ParseSelect(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS);
263     bool ParseVA_Arg(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS);
264     bool ParseExtractElement(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS);
265     bool ParseInsertElement(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS);
266     bool ParseShuffleVector(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS);
267     bool ParsePHI(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS);
268     bool ParseCall(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS, bool isTail);
269     bool ParseAlloc(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS, unsigned Opc);
270     bool ParseFree(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS);
271     bool ParseLoad(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS, bool isVolatile);
272     bool ParseStore(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS, bool isVolatile);
273     bool ParseGetResult(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS);
274     bool ParseGetElementPtr(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS);
275     bool ParseExtractValue(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS);
276     bool ParseInsertValue(Instruction *&I, PerFunctionState &PFS);
277   };
278 } // End llvm namespace
279
280 #endif