cf5abc2de0eb9092ae3ca8a91719b549e496bc6b
[oota-llvm.git] / utils / TableGen / DAGISelEmitter.cpp
1 //===- DAGISelEmitter.cpp - Generate an instruction selector --------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by Chris Lattner and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This tablegen backend emits a DAG instruction selector.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "DAGISelEmitter.h"
15 #include "Record.h"
16 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
17 #include "llvm/Support/Debug.h"
18 #include <algorithm>
19 #include <set>
20 using namespace llvm;
21
22 //===----------------------------------------------------------------------===//
23 // Helpers for working with extended types.
24
25 /// FilterVTs - Filter a list of VT's according to a predicate.
26 ///
27 template<typename T>
28 static std::vector<MVT::ValueType> 
29 FilterVTs(const std::vector<MVT::ValueType> &InVTs, T Filter) {
30   std::vector<MVT::ValueType> Result;
31   for (unsigned i = 0, e = InVTs.size(); i != e; ++i)
32     if (Filter(InVTs[i]))
33       Result.push_back(InVTs[i]);
34   return Result;
35 }
36
37 /// isExtIntegerVT - Return true if the specified extended value type is
38 /// integer, or isInt.
39 static bool isExtIntegerVT(unsigned char VT) {
40   return VT == MVT::isInt ||
41         (VT < MVT::LAST_VALUETYPE && MVT::isInteger((MVT::ValueType)VT));
42 }
43
44 /// isExtFloatingPointVT - Return true if the specified extended value type is
45 /// floating point, or isFP.
46 static bool isExtFloatingPointVT(unsigned char VT) {
47   return VT == MVT::isFP ||
48         (VT < MVT::LAST_VALUETYPE && MVT::isFloatingPoint((MVT::ValueType)VT));
49 }
50
51 //===----------------------------------------------------------------------===//
52 // SDTypeConstraint implementation
53 //
54
55 SDTypeConstraint::SDTypeConstraint(Record *R) {
56   OperandNo = R->getValueAsInt("OperandNum");
57   
58   if (R->isSubClassOf("SDTCisVT")) {
59     ConstraintType = SDTCisVT;
60     x.SDTCisVT_Info.VT = getValueType(R->getValueAsDef("VT"));
61   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisInt")) {
62     ConstraintType = SDTCisInt;
63   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisFP")) {
64     ConstraintType = SDTCisFP;
65   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisSameAs")) {
66     ConstraintType = SDTCisSameAs;
67     x.SDTCisSameAs_Info.OtherOperandNum = R->getValueAsInt("OtherOperandNum");
68   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisVTSmallerThanOp")) {
69     ConstraintType = SDTCisVTSmallerThanOp;
70     x.SDTCisVTSmallerThanOp_Info.OtherOperandNum = 
71       R->getValueAsInt("OtherOperandNum");
72   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisOpSmallerThanOp")) {
73     ConstraintType = SDTCisOpSmallerThanOp;
74     x.SDTCisOpSmallerThanOp_Info.BigOperandNum = 
75       R->getValueAsInt("BigOperandNum");
76   } else {
77     std::cerr << "Unrecognized SDTypeConstraint '" << R->getName() << "'!\n";
78     exit(1);
79   }
80 }
81
82 /// getOperandNum - Return the node corresponding to operand #OpNo in tree
83 /// N, which has NumResults results.
84 TreePatternNode *SDTypeConstraint::getOperandNum(unsigned OpNo,
85                                                  TreePatternNode *N,
86                                                  unsigned NumResults) const {
87   assert(NumResults <= 1 &&
88          "We only work with nodes with zero or one result so far!");
89   
90   if (OpNo < NumResults)
91     return N;  // FIXME: need value #
92   else
93     return N->getChild(OpNo-NumResults);
94 }
95
96 /// ApplyTypeConstraint - Given a node in a pattern, apply this type
97 /// constraint to the nodes operands.  This returns true if it makes a
98 /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, throw an
99 /// exception.
100 bool SDTypeConstraint::ApplyTypeConstraint(TreePatternNode *N,
101                                            const SDNodeInfo &NodeInfo,
102                                            TreePattern &TP) const {
103   unsigned NumResults = NodeInfo.getNumResults();
104   assert(NumResults <= 1 &&
105          "We only work with nodes with zero or one result so far!");
106   
107   // Check that the number of operands is sane.
108   if (NodeInfo.getNumOperands() >= 0) {
109     if (N->getNumChildren() != (unsigned)NodeInfo.getNumOperands())
110       TP.error(N->getOperator()->getName() + " node requires exactly " +
111                itostr(NodeInfo.getNumOperands()) + " operands!");
112   }
113
114   const CodeGenTarget &CGT = TP.getDAGISelEmitter().getTargetInfo();
115   
116   TreePatternNode *NodeToApply = getOperandNum(OperandNo, N, NumResults);
117   
118   switch (ConstraintType) {
119   default: assert(0 && "Unknown constraint type!");
120   case SDTCisVT:
121     // Operand must be a particular type.
122     return NodeToApply->UpdateNodeType(x.SDTCisVT_Info.VT, TP);
123   case SDTCisInt: {
124     // If there is only one integer type supported, this must be it.
125     std::vector<MVT::ValueType> IntVTs =
126       FilterVTs(CGT.getLegalValueTypes(), MVT::isInteger);
127
128     // If we found exactly one supported integer type, apply it.
129     if (IntVTs.size() == 1)
130       return NodeToApply->UpdateNodeType(IntVTs[0], TP);
131     return NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::isInt, TP);
132   }
133   case SDTCisFP: {
134     // If there is only one FP type supported, this must be it.
135     std::vector<MVT::ValueType> FPVTs =
136       FilterVTs(CGT.getLegalValueTypes(), MVT::isFloatingPoint);
137         
138     // If we found exactly one supported FP type, apply it.
139     if (FPVTs.size() == 1)
140       return NodeToApply->UpdateNodeType(FPVTs[0], TP);
141     return NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::isFP, TP);
142   }
143   case SDTCisSameAs: {
144     TreePatternNode *OtherNode =
145       getOperandNum(x.SDTCisSameAs_Info.OtherOperandNum, N, NumResults);
146     return NodeToApply->UpdateNodeType(OtherNode->getExtType(), TP) |
147            OtherNode->UpdateNodeType(NodeToApply->getExtType(), TP);
148   }
149   case SDTCisVTSmallerThanOp: {
150     // The NodeToApply must be a leaf node that is a VT.  OtherOperandNum must
151     // have an integer type that is smaller than the VT.
152     if (!NodeToApply->isLeaf() ||
153         !dynamic_cast<DefInit*>(NodeToApply->getLeafValue()) ||
154         !static_cast<DefInit*>(NodeToApply->getLeafValue())->getDef()
155                ->isSubClassOf("ValueType"))
156       TP.error(N->getOperator()->getName() + " expects a VT operand!");
157     MVT::ValueType VT =
158      getValueType(static_cast<DefInit*>(NodeToApply->getLeafValue())->getDef());
159     if (!MVT::isInteger(VT))
160       TP.error(N->getOperator()->getName() + " VT operand must be integer!");
161     
162     TreePatternNode *OtherNode =
163       getOperandNum(x.SDTCisVTSmallerThanOp_Info.OtherOperandNum, N,NumResults);
164     
165     // It must be integer.
166     bool MadeChange = false;
167     MadeChange |= OtherNode->UpdateNodeType(MVT::isInt, TP);
168     
169     if (OtherNode->hasTypeSet() && OtherNode->getType() <= VT)
170       OtherNode->UpdateNodeType(MVT::Other, TP);  // Throw an error.
171     return false;
172   }
173   case SDTCisOpSmallerThanOp: {
174     TreePatternNode *BigOperand =
175       getOperandNum(x.SDTCisOpSmallerThanOp_Info.BigOperandNum, N, NumResults);
176
177     // Both operands must be integer or FP, but we don't care which.
178     bool MadeChange = false;
179     
180     if (isExtIntegerVT(NodeToApply->getExtType()))
181       MadeChange |= BigOperand->UpdateNodeType(MVT::isInt, TP);
182     else if (isExtFloatingPointVT(NodeToApply->getExtType()))
183       MadeChange |= BigOperand->UpdateNodeType(MVT::isFP, TP);
184     if (isExtIntegerVT(BigOperand->getExtType()))
185       MadeChange |= NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::isInt, TP);
186     else if (isExtFloatingPointVT(BigOperand->getExtType()))
187       MadeChange |= NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::isFP, TP);
188
189     std::vector<MVT::ValueType> VTs = CGT.getLegalValueTypes();
190     
191     if (isExtIntegerVT(NodeToApply->getExtType())) {
192       VTs = FilterVTs(VTs, MVT::isInteger);
193     } else if (isExtFloatingPointVT(NodeToApply->getExtType())) {
194       VTs = FilterVTs(VTs, MVT::isFloatingPoint);
195     } else {
196       VTs.clear();
197     }
198
199     switch (VTs.size()) {
200     default:         // Too many VT's to pick from.
201     case 0: break;   // No info yet.
202     case 1: 
203       // Only one VT of this flavor.  Cannot ever satisify the constraints.
204       return NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::Other, TP);  // throw
205     case 2:
206       // If we have exactly two possible types, the little operand must be the
207       // small one, the big operand should be the big one.  Common with 
208       // float/double for example.
209       assert(VTs[0] < VTs[1] && "Should be sorted!");
210       MadeChange |= NodeToApply->UpdateNodeType(VTs[0], TP);
211       MadeChange |= BigOperand->UpdateNodeType(VTs[1], TP);
212       break;
213     }    
214     return MadeChange;
215   }
216   }  
217   return false;
218 }
219
220
221 //===----------------------------------------------------------------------===//
222 // SDNodeInfo implementation
223 //
224 SDNodeInfo::SDNodeInfo(Record *R) : Def(R) {
225   EnumName    = R->getValueAsString("Opcode");
226   SDClassName = R->getValueAsString("SDClass");
227   Record *TypeProfile = R->getValueAsDef("TypeProfile");
228   NumResults = TypeProfile->getValueAsInt("NumResults");
229   NumOperands = TypeProfile->getValueAsInt("NumOperands");
230   
231   // Parse the properties.
232   Properties = 0;
233   std::vector<Record*> PropList = R->getValueAsListOfDefs("Properties");
234   for (unsigned i = 0, e = PropList.size(); i != e; ++i) {
235     if (PropList[i]->getName() == "SDNPCommutative") {
236       Properties |= 1 << SDNPCommutative;
237     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPAssociative") {
238       Properties |= 1 << SDNPAssociative;
239     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPHasChain") {
240       Properties |= 1 << SDNPHasChain;
241     } else {
242       std::cerr << "Unknown SD Node property '" << PropList[i]->getName()
243                 << "' on node '" << R->getName() << "'!\n";
244       exit(1);
245     }
246   }
247   
248   
249   // Parse the type constraints.
250   std::vector<Record*> ConstraintList =
251     TypeProfile->getValueAsListOfDefs("Constraints");
252   TypeConstraints.assign(ConstraintList.begin(), ConstraintList.end());
253 }
254
255 //===----------------------------------------------------------------------===//
256 // TreePatternNode implementation
257 //
258
259 TreePatternNode::~TreePatternNode() {
260 #if 0 // FIXME: implement refcounted tree nodes!
261   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
262     delete getChild(i);
263 #endif
264 }
265
266 /// UpdateNodeType - Set the node type of N to VT if VT contains
267 /// information.  If N already contains a conflicting type, then throw an
268 /// exception.  This returns true if any information was updated.
269 ///
270 bool TreePatternNode::UpdateNodeType(unsigned char VT, TreePattern &TP) {
271   if (VT == MVT::isUnknown || getExtType() == VT) return false;
272   if (getExtType() == MVT::isUnknown) {
273     setType(VT);
274     return true;
275   }
276   
277   // If we are told this is to be an int or FP type, and it already is, ignore
278   // the advice.
279   if ((VT == MVT::isInt && isExtIntegerVT(getExtType())) ||
280       (VT == MVT::isFP  && isExtFloatingPointVT(getExtType())))
281     return false;
282       
283   // If we know this is an int or fp type, and we are told it is a specific one,
284   // take the advice.
285   if ((getExtType() == MVT::isInt && isExtIntegerVT(VT)) ||
286       (getExtType() == MVT::isFP  && isExtFloatingPointVT(VT))) {
287     setType(VT);
288     return true;
289   }      
290
291   if (isLeaf()) {
292     dump();
293     TP.error("Type inference contradiction found in node!");
294   } else {
295     TP.error("Type inference contradiction found in node " + 
296              getOperator()->getName() + "!");
297   }
298   return true; // unreachable
299 }
300
301
302 void TreePatternNode::print(std::ostream &OS) const {
303   if (isLeaf()) {
304     OS << *getLeafValue();
305   } else {
306     OS << "(" << getOperator()->getName();
307   }
308   
309   switch (getExtType()) {
310   case MVT::Other: OS << ":Other"; break;
311   case MVT::isInt: OS << ":isInt"; break;
312   case MVT::isFP : OS << ":isFP"; break;
313   case MVT::isUnknown: ; /*OS << ":?";*/ break;
314   default:  OS << ":" << getType(); break;
315   }
316
317   if (!isLeaf()) {
318     if (getNumChildren() != 0) {
319       OS << " ";
320       getChild(0)->print(OS);
321       for (unsigned i = 1, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
322         OS << ", ";
323         getChild(i)->print(OS);
324       }
325     }
326     OS << ")";
327   }
328   
329   if (!PredicateFn.empty())
330     OS << "<<P:" << PredicateFn << ">>";
331   if (TransformFn)
332     OS << "<<X:" << TransformFn->getName() << ">>";
333   if (!getName().empty())
334     OS << ":$" << getName();
335
336 }
337 void TreePatternNode::dump() const {
338   print(std::cerr);
339 }
340
341 /// isIsomorphicTo - Return true if this node is recursively isomorphic to
342 /// the specified node.  For this comparison, all of the state of the node
343 /// is considered, except for the assigned name.  Nodes with differing names
344 /// that are otherwise identical are considered isomorphic.
345 bool TreePatternNode::isIsomorphicTo(const TreePatternNode *N) const {
346   if (N == this) return true;
347   if (N->isLeaf() != isLeaf() || getExtType() != N->getExtType() ||
348       getPredicateFn() != N->getPredicateFn() ||
349       getTransformFn() != N->getTransformFn())
350     return false;
351
352   if (isLeaf()) {
353     if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(getLeafValue()))
354       if (DefInit *NDI = dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue()))
355         return DI->getDef() == NDI->getDef();
356     return getLeafValue() == N->getLeafValue();
357   }
358   
359   if (N->getOperator() != getOperator() ||
360       N->getNumChildren() != getNumChildren()) return false;
361   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
362     if (!getChild(i)->isIsomorphicTo(N->getChild(i)))
363       return false;
364   return true;
365 }
366
367 /// clone - Make a copy of this tree and all of its children.
368 ///
369 TreePatternNode *TreePatternNode::clone() const {
370   TreePatternNode *New;
371   if (isLeaf()) {
372     New = new TreePatternNode(getLeafValue());
373   } else {
374     std::vector<TreePatternNode*> CChildren;
375     CChildren.reserve(Children.size());
376     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
377       CChildren.push_back(getChild(i)->clone());
378     New = new TreePatternNode(getOperator(), CChildren);
379   }
380   New->setName(getName());
381   New->setType(getExtType());
382   New->setPredicateFn(getPredicateFn());
383   New->setTransformFn(getTransformFn());
384   return New;
385 }
386
387 /// SubstituteFormalArguments - Replace the formal arguments in this tree
388 /// with actual values specified by ArgMap.
389 void TreePatternNode::
390 SubstituteFormalArguments(std::map<std::string, TreePatternNode*> &ArgMap) {
391   if (isLeaf()) return;
392   
393   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
394     TreePatternNode *Child = getChild(i);
395     if (Child->isLeaf()) {
396       Init *Val = Child->getLeafValue();
397       if (dynamic_cast<DefInit*>(Val) &&
398           static_cast<DefInit*>(Val)->getDef()->getName() == "node") {
399         // We found a use of a formal argument, replace it with its value.
400         Child = ArgMap[Child->getName()];
401         assert(Child && "Couldn't find formal argument!");
402         setChild(i, Child);
403       }
404     } else {
405       getChild(i)->SubstituteFormalArguments(ArgMap);
406     }
407   }
408 }
409
410
411 /// InlinePatternFragments - If this pattern refers to any pattern
412 /// fragments, inline them into place, giving us a pattern without any
413 /// PatFrag references.
414 TreePatternNode *TreePatternNode::InlinePatternFragments(TreePattern &TP) {
415   if (isLeaf()) return this;  // nothing to do.
416   Record *Op = getOperator();
417   
418   if (!Op->isSubClassOf("PatFrag")) {
419     // Just recursively inline children nodes.
420     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
421       setChild(i, getChild(i)->InlinePatternFragments(TP));
422     return this;
423   }
424
425   // Otherwise, we found a reference to a fragment.  First, look up its
426   // TreePattern record.
427   TreePattern *Frag = TP.getDAGISelEmitter().getPatternFragment(Op);
428   
429   // Verify that we are passing the right number of operands.
430   if (Frag->getNumArgs() != Children.size())
431     TP.error("'" + Op->getName() + "' fragment requires " +
432              utostr(Frag->getNumArgs()) + " operands!");
433
434   TreePatternNode *FragTree = Frag->getOnlyTree()->clone();
435
436   // Resolve formal arguments to their actual value.
437   if (Frag->getNumArgs()) {
438     // Compute the map of formal to actual arguments.
439     std::map<std::string, TreePatternNode*> ArgMap;
440     for (unsigned i = 0, e = Frag->getNumArgs(); i != e; ++i)
441       ArgMap[Frag->getArgName(i)] = getChild(i)->InlinePatternFragments(TP);
442   
443     FragTree->SubstituteFormalArguments(ArgMap);
444   }
445   
446   FragTree->setName(getName());
447   FragTree->UpdateNodeType(getExtType(), TP);
448   
449   // Get a new copy of this fragment to stitch into here.
450   //delete this;    // FIXME: implement refcounting!
451   return FragTree;
452 }
453
454 /// getIntrinsicType - Check to see if the specified record has an intrinsic
455 /// type which should be applied to it.  This infer the type of register
456 /// references from the register file information, for example.
457 ///
458 static unsigned char getIntrinsicType(Record *R, bool NotRegisters,
459                                       TreePattern &TP) {
460   // Check to see if this is a register or a register class...
461   if (R->isSubClassOf("RegisterClass")) {
462     if (NotRegisters) return MVT::isUnknown;
463     const CodeGenRegisterClass &RC = 
464       TP.getDAGISelEmitter().getTargetInfo().getRegisterClass(R);
465     return RC.getValueTypeNum(0);
466   } else if (R->isSubClassOf("PatFrag")) {
467     // Pattern fragment types will be resolved when they are inlined.
468     return MVT::isUnknown;
469   } else if (R->isSubClassOf("Register")) {
470     // If the register appears in exactly one regclass, and the regclass has one
471     // value type, use it as the known type.
472     const CodeGenTarget &T = TP.getDAGISelEmitter().getTargetInfo();
473     if (const CodeGenRegisterClass *RC = T.getRegisterClassForRegister(R))
474       if (RC->getNumValueTypes() == 1)
475         return RC->getValueTypeNum(0);
476     return MVT::isUnknown;
477   } else if (R->isSubClassOf("ValueType") || R->isSubClassOf("CondCode")) {
478     // Using a VTSDNode or CondCodeSDNode.
479     return MVT::Other;
480   } else if (R->isSubClassOf("ComplexPattern")) {
481     const CodeGenTarget &T = TP.getDAGISelEmitter().getTargetInfo();
482     return T.getPointerType();
483   } else if (R->getName() == "node") {
484     // Placeholder.
485     return MVT::isUnknown;
486   }
487   
488   TP.error("Unknown node flavor used in pattern: " + R->getName());
489   return MVT::Other;
490 }
491
492 /// ApplyTypeConstraints - Apply all of the type constraints relevent to
493 /// this node and its children in the tree.  This returns true if it makes a
494 /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, throw an
495 /// exception.
496 bool TreePatternNode::ApplyTypeConstraints(TreePattern &TP, bool NotRegisters) {
497   if (isLeaf()) {
498     if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(getLeafValue())) {
499       // If it's a regclass or something else known, include the type.
500       return UpdateNodeType(getIntrinsicType(DI->getDef(), NotRegisters, TP),
501                             TP);
502     } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(getLeafValue())) {
503       // Int inits are always integers. :)
504       bool MadeChange = UpdateNodeType(MVT::isInt, TP);
505       
506       if (hasTypeSet()) {
507         unsigned Size = MVT::getSizeInBits(getType());
508         // Make sure that the value is representable for this type.
509         if (Size < 32) {
510           int Val = (II->getValue() << (32-Size)) >> (32-Size);
511           if (Val != II->getValue())
512             TP.error("Sign-extended integer value '" + itostr(II->getValue()) +
513                      "' is out of range for type 'MVT::" + 
514                      getEnumName(getType()) + "'!");
515         }
516       }
517       
518       return MadeChange;
519     }
520     return false;
521   }
522   
523   // special handling for set, which isn't really an SDNode.
524   if (getOperator()->getName() == "set") {
525     assert (getNumChildren() == 2 && "Only handle 2 operand set's for now!");
526     bool MadeChange = getChild(0)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
527     MadeChange |= getChild(1)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
528     
529     // Types of operands must match.
530     MadeChange |= getChild(0)->UpdateNodeType(getChild(1)->getExtType(), TP);
531     MadeChange |= getChild(1)->UpdateNodeType(getChild(0)->getExtType(), TP);
532     MadeChange |= UpdateNodeType(MVT::isVoid, TP);
533     return MadeChange;
534   } else if (getOperator()->isSubClassOf("SDNode")) {
535     const SDNodeInfo &NI = TP.getDAGISelEmitter().getSDNodeInfo(getOperator());
536     
537     bool MadeChange = NI.ApplyTypeConstraints(this, TP);
538     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
539       MadeChange |= getChild(i)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
540     // Branch, etc. do not produce results and top-level forms in instr pattern
541     // must have void types.
542     if (NI.getNumResults() == 0)
543       MadeChange |= UpdateNodeType(MVT::isVoid, TP);
544     return MadeChange;  
545   } else if (getOperator()->isSubClassOf("Instruction")) {
546     const DAGInstruction &Inst =
547       TP.getDAGISelEmitter().getInstruction(getOperator());
548     bool MadeChange = false;
549     unsigned NumResults = Inst.getNumResults();
550     
551     assert(NumResults <= 1 &&
552            "Only supports zero or one result instrs!");
553     // Apply the result type to the node
554     if (NumResults == 0) {
555       MadeChange = UpdateNodeType(MVT::isVoid, TP);
556     } else {
557       Record *ResultNode = Inst.getResult(0);
558       assert(ResultNode->isSubClassOf("RegisterClass") &&
559              "Operands should be register classes!");
560
561       const CodeGenRegisterClass &RC = 
562         TP.getDAGISelEmitter().getTargetInfo().getRegisterClass(ResultNode);
563
564       // Get the first ValueType in the RegClass, it's as good as any.
565       MadeChange = UpdateNodeType(RC.getValueTypeNum(0), TP);
566     }
567
568     if (getNumChildren() != Inst.getNumOperands())
569       TP.error("Instruction '" + getOperator()->getName() + " expects " +
570                utostr(Inst.getNumOperands()) + " operands, not " +
571                utostr(getNumChildren()) + " operands!");
572     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
573       Record *OperandNode = Inst.getOperand(i);
574       MVT::ValueType VT;
575       if (OperandNode->isSubClassOf("RegisterClass")) {
576         const CodeGenRegisterClass &RC = 
577           TP.getDAGISelEmitter().getTargetInfo().getRegisterClass(OperandNode);
578         VT = RC.getValueTypeNum(0);
579       } else if (OperandNode->isSubClassOf("Operand")) {
580         VT = getValueType(OperandNode->getValueAsDef("Type"));
581       } else {
582         assert(0 && "Unknown operand type!");
583         abort();
584       }
585       
586       MadeChange |= getChild(i)->UpdateNodeType(VT, TP);
587       MadeChange |= getChild(i)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
588     }
589     return MadeChange;
590   } else {
591     assert(getOperator()->isSubClassOf("SDNodeXForm") && "Unknown node type!");
592     
593     // Node transforms always take one operand, and take and return the same
594     // type.
595     if (getNumChildren() != 1)
596       TP.error("Node transform '" + getOperator()->getName() +
597                "' requires one operand!");
598     bool MadeChange = UpdateNodeType(getChild(0)->getExtType(), TP);
599     MadeChange |= getChild(0)->UpdateNodeType(getExtType(), TP);
600     return MadeChange;
601   }
602 }
603
604 /// canPatternMatch - If it is impossible for this pattern to match on this
605 /// target, fill in Reason and return false.  Otherwise, return true.  This is
606 /// used as a santity check for .td files (to prevent people from writing stuff
607 /// that can never possibly work), and to prevent the pattern permuter from
608 /// generating stuff that is useless.
609 bool TreePatternNode::canPatternMatch(std::string &Reason, DAGISelEmitter &ISE){
610   if (isLeaf()) return true;
611
612   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
613     if (!getChild(i)->canPatternMatch(Reason, ISE))
614       return false;
615
616   // If this node is a commutative operator, check that the LHS isn't an
617   // immediate.
618   const SDNodeInfo &NodeInfo = ISE.getSDNodeInfo(getOperator());
619   if (NodeInfo.hasProperty(SDNodeInfo::SDNPCommutative)) {
620     // Scan all of the operands of the node and make sure that only the last one
621     // is a constant node.
622     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren()-1; i != e; ++i)
623       if (!getChild(i)->isLeaf() && 
624           getChild(i)->getOperator()->getName() == "imm") {
625         Reason = "Immediate value must be on the RHS of commutative operators!";
626         return false;
627       }
628   }
629   
630   return true;
631 }
632
633 //===----------------------------------------------------------------------===//
634 // TreePattern implementation
635 //
636
637 TreePattern::TreePattern(Record *TheRec, ListInit *RawPat, bool isInput,
638                          DAGISelEmitter &ise) : TheRecord(TheRec), ISE(ise) {
639    isInputPattern = isInput;
640    for (unsigned i = 0, e = RawPat->getSize(); i != e; ++i)
641      Trees.push_back(ParseTreePattern((DagInit*)RawPat->getElement(i)));
642 }
643
644 TreePattern::TreePattern(Record *TheRec, DagInit *Pat, bool isInput,
645                          DAGISelEmitter &ise) : TheRecord(TheRec), ISE(ise) {
646   isInputPattern = isInput;
647   Trees.push_back(ParseTreePattern(Pat));
648 }
649
650 TreePattern::TreePattern(Record *TheRec, TreePatternNode *Pat, bool isInput,
651                          DAGISelEmitter &ise) : TheRecord(TheRec), ISE(ise) {
652   isInputPattern = isInput;
653   Trees.push_back(Pat);
654 }
655
656
657
658 void TreePattern::error(const std::string &Msg) const {
659   dump();
660   throw "In " + TheRecord->getName() + ": " + Msg;
661 }
662
663 TreePatternNode *TreePattern::ParseTreePattern(DagInit *Dag) {
664   Record *Operator = Dag->getNodeType();
665   
666   if (Operator->isSubClassOf("ValueType")) {
667     // If the operator is a ValueType, then this must be "type cast" of a leaf
668     // node.
669     if (Dag->getNumArgs() != 1)
670       error("Type cast only takes one operand!");
671     
672     Init *Arg = Dag->getArg(0);
673     TreePatternNode *New;
674     if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Arg)) {
675       Record *R = DI->getDef();
676       if (R->isSubClassOf("SDNode") || R->isSubClassOf("PatFrag")) {
677         Dag->setArg(0, new DagInit(R,
678                                 std::vector<std::pair<Init*, std::string> >()));
679         return ParseTreePattern(Dag);
680       }
681       New = new TreePatternNode(DI);
682     } else if (DagInit *DI = dynamic_cast<DagInit*>(Arg)) {
683       New = ParseTreePattern(DI);
684     } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(Arg)) {
685       New = new TreePatternNode(II);
686       if (!Dag->getArgName(0).empty())
687         error("Constant int argument should not have a name!");
688     } else {
689       Arg->dump();
690       error("Unknown leaf value for tree pattern!");
691       return 0;
692     }
693     
694     // Apply the type cast.
695     New->UpdateNodeType(getValueType(Operator), *this);
696     New->setName(Dag->getArgName(0));
697     return New;
698   }
699   
700   // Verify that this is something that makes sense for an operator.
701   if (!Operator->isSubClassOf("PatFrag") && !Operator->isSubClassOf("SDNode") &&
702       !Operator->isSubClassOf("Instruction") && 
703       !Operator->isSubClassOf("SDNodeXForm") &&
704       Operator->getName() != "set")
705     error("Unrecognized node '" + Operator->getName() + "'!");
706   
707   //  Check to see if this is something that is illegal in an input pattern.
708   if (isInputPattern && (Operator->isSubClassOf("Instruction") ||
709       Operator->isSubClassOf("SDNodeXForm")))
710     error("Cannot use '" + Operator->getName() + "' in an input pattern!");
711   
712   std::vector<TreePatternNode*> Children;
713   
714   for (unsigned i = 0, e = Dag->getNumArgs(); i != e; ++i) {
715     Init *Arg = Dag->getArg(i);
716     if (DagInit *DI = dynamic_cast<DagInit*>(Arg)) {
717       Children.push_back(ParseTreePattern(DI));
718       if (Children.back()->getName().empty())
719         Children.back()->setName(Dag->getArgName(i));
720     } else if (DefInit *DefI = dynamic_cast<DefInit*>(Arg)) {
721       Record *R = DefI->getDef();
722       // Direct reference to a leaf DagNode or PatFrag?  Turn it into a
723       // TreePatternNode if its own.
724       if (R->isSubClassOf("SDNode") || R->isSubClassOf("PatFrag")) {
725         Dag->setArg(i, new DagInit(R,
726                               std::vector<std::pair<Init*, std::string> >()));
727         --i;  // Revisit this node...
728       } else {
729         TreePatternNode *Node = new TreePatternNode(DefI);
730         Node->setName(Dag->getArgName(i));
731         Children.push_back(Node);
732         
733         // Input argument?
734         if (R->getName() == "node") {
735           if (Dag->getArgName(i).empty())
736             error("'node' argument requires a name to match with operand list");
737           Args.push_back(Dag->getArgName(i));
738         }
739       }
740     } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(Arg)) {
741       TreePatternNode *Node = new TreePatternNode(II);
742       if (!Dag->getArgName(i).empty())
743         error("Constant int argument should not have a name!");
744       Children.push_back(Node);
745     } else {
746       std::cerr << '"';
747       Arg->dump();
748       std::cerr << "\": ";
749       error("Unknown leaf value for tree pattern!");
750     }
751   }
752   
753   return new TreePatternNode(Operator, Children);
754 }
755
756 /// InferAllTypes - Infer/propagate as many types throughout the expression
757 /// patterns as possible.  Return true if all types are infered, false
758 /// otherwise.  Throw an exception if a type contradiction is found.
759 bool TreePattern::InferAllTypes() {
760   bool MadeChange = true;
761   while (MadeChange) {
762     MadeChange = false;
763     for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i)
764       MadeChange |= Trees[i]->ApplyTypeConstraints(*this, false);
765   }
766   
767   bool HasUnresolvedTypes = false;
768   for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i)
769     HasUnresolvedTypes |= Trees[i]->ContainsUnresolvedType();
770   return !HasUnresolvedTypes;
771 }
772
773 void TreePattern::print(std::ostream &OS) const {
774   OS << getRecord()->getName();
775   if (!Args.empty()) {
776     OS << "(" << Args[0];
777     for (unsigned i = 1, e = Args.size(); i != e; ++i)
778       OS << ", " << Args[i];
779     OS << ")";
780   }
781   OS << ": ";
782   
783   if (Trees.size() > 1)
784     OS << "[\n";
785   for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i) {
786     OS << "\t";
787     Trees[i]->print(OS);
788     OS << "\n";
789   }
790
791   if (Trees.size() > 1)
792     OS << "]\n";
793 }
794
795 void TreePattern::dump() const { print(std::cerr); }
796
797
798
799 //===----------------------------------------------------------------------===//
800 // DAGISelEmitter implementation
801 //
802
803 // Parse all of the SDNode definitions for the target, populating SDNodes.
804 void DAGISelEmitter::ParseNodeInfo() {
805   std::vector<Record*> Nodes = Records.getAllDerivedDefinitions("SDNode");
806   while (!Nodes.empty()) {
807     SDNodes.insert(std::make_pair(Nodes.back(), Nodes.back()));
808     Nodes.pop_back();
809   }
810 }
811
812 /// ParseNodeTransforms - Parse all SDNodeXForm instances into the SDNodeXForms
813 /// map, and emit them to the file as functions.
814 void DAGISelEmitter::ParseNodeTransforms(std::ostream &OS) {
815   OS << "\n// Node transformations.\n";
816   std::vector<Record*> Xforms = Records.getAllDerivedDefinitions("SDNodeXForm");
817   while (!Xforms.empty()) {
818     Record *XFormNode = Xforms.back();
819     Record *SDNode = XFormNode->getValueAsDef("Opcode");
820     std::string Code = XFormNode->getValueAsCode("XFormFunction");
821     SDNodeXForms.insert(std::make_pair(XFormNode,
822                                        std::make_pair(SDNode, Code)));
823
824     if (!Code.empty()) {
825       std::string ClassName = getSDNodeInfo(SDNode).getSDClassName();
826       const char *C2 = ClassName == "SDNode" ? "N" : "inN";
827
828       OS << "inline SDOperand Transform_" << XFormNode->getName()
829          << "(SDNode *" << C2 << ") {\n";
830       if (ClassName != "SDNode")
831         OS << "  " << ClassName << " *N = cast<" << ClassName << ">(inN);\n";
832       OS << Code << "\n}\n";
833     }
834
835     Xforms.pop_back();
836   }
837 }
838
839 void DAGISelEmitter::ParseComplexPatterns() {
840   std::vector<Record*> AMs = Records.getAllDerivedDefinitions("ComplexPattern");
841   while (!AMs.empty()) {
842     ComplexPatterns.insert(std::make_pair(AMs.back(), AMs.back()));
843     AMs.pop_back();
844   }
845 }
846
847
848 /// ParsePatternFragments - Parse all of the PatFrag definitions in the .td
849 /// file, building up the PatternFragments map.  After we've collected them all,
850 /// inline fragments together as necessary, so that there are no references left
851 /// inside a pattern fragment to a pattern fragment.
852 ///
853 /// This also emits all of the predicate functions to the output file.
854 ///
855 void DAGISelEmitter::ParsePatternFragments(std::ostream &OS) {
856   std::vector<Record*> Fragments = Records.getAllDerivedDefinitions("PatFrag");
857   
858   // First step, parse all of the fragments and emit predicate functions.
859   OS << "\n// Predicate functions.\n";
860   for (unsigned i = 0, e = Fragments.size(); i != e; ++i) {
861     DagInit *Tree = Fragments[i]->getValueAsDag("Fragment");
862     TreePattern *P = new TreePattern(Fragments[i], Tree, true, *this);
863     PatternFragments[Fragments[i]] = P;
864     
865     // Validate the argument list, converting it to map, to discard duplicates.
866     std::vector<std::string> &Args = P->getArgList();
867     std::set<std::string> OperandsMap(Args.begin(), Args.end());
868     
869     if (OperandsMap.count(""))
870       P->error("Cannot have unnamed 'node' values in pattern fragment!");
871     
872     // Parse the operands list.
873     DagInit *OpsList = Fragments[i]->getValueAsDag("Operands");
874     if (OpsList->getNodeType()->getName() != "ops")
875       P->error("Operands list should start with '(ops ... '!");
876     
877     // Copy over the arguments.       
878     Args.clear();
879     for (unsigned j = 0, e = OpsList->getNumArgs(); j != e; ++j) {
880       if (!dynamic_cast<DefInit*>(OpsList->getArg(j)) ||
881           static_cast<DefInit*>(OpsList->getArg(j))->
882           getDef()->getName() != "node")
883         P->error("Operands list should all be 'node' values.");
884       if (OpsList->getArgName(j).empty())
885         P->error("Operands list should have names for each operand!");
886       if (!OperandsMap.count(OpsList->getArgName(j)))
887         P->error("'" + OpsList->getArgName(j) +
888                  "' does not occur in pattern or was multiply specified!");
889       OperandsMap.erase(OpsList->getArgName(j));
890       Args.push_back(OpsList->getArgName(j));
891     }
892     
893     if (!OperandsMap.empty())
894       P->error("Operands list does not contain an entry for operand '" +
895                *OperandsMap.begin() + "'!");
896
897     // If there is a code init for this fragment, emit the predicate code and
898     // keep track of the fact that this fragment uses it.
899     std::string Code = Fragments[i]->getValueAsCode("Predicate");
900     if (!Code.empty()) {
901       assert(!P->getOnlyTree()->isLeaf() && "Can't be a leaf!");
902       std::string ClassName =
903         getSDNodeInfo(P->getOnlyTree()->getOperator()).getSDClassName();
904       const char *C2 = ClassName == "SDNode" ? "N" : "inN";
905       
906       OS << "inline bool Predicate_" << Fragments[i]->getName()
907          << "(SDNode *" << C2 << ") {\n";
908       if (ClassName != "SDNode")
909         OS << "  " << ClassName << " *N = cast<" << ClassName << ">(inN);\n";
910       OS << Code << "\n}\n";
911       P->getOnlyTree()->setPredicateFn("Predicate_"+Fragments[i]->getName());
912     }
913     
914     // If there is a node transformation corresponding to this, keep track of
915     // it.
916     Record *Transform = Fragments[i]->getValueAsDef("OperandTransform");
917     if (!getSDNodeTransform(Transform).second.empty())    // not noop xform?
918       P->getOnlyTree()->setTransformFn(Transform);
919   }
920   
921   OS << "\n\n";
922
923   // Now that we've parsed all of the tree fragments, do a closure on them so
924   // that there are not references to PatFrags left inside of them.
925   for (std::map<Record*, TreePattern*>::iterator I = PatternFragments.begin(),
926        E = PatternFragments.end(); I != E; ++I) {
927     TreePattern *ThePat = I->second;
928     ThePat->InlinePatternFragments();
929         
930     // Infer as many types as possible.  Don't worry about it if we don't infer
931     // all of them, some may depend on the inputs of the pattern.
932     try {
933       ThePat->InferAllTypes();
934     } catch (...) {
935       // If this pattern fragment is not supported by this target (no types can
936       // satisfy its constraints), just ignore it.  If the bogus pattern is
937       // actually used by instructions, the type consistency error will be
938       // reported there.
939     }
940     
941     // If debugging, print out the pattern fragment result.
942     DEBUG(ThePat->dump());
943   }
944 }
945
946 /// HandleUse - Given "Pat" a leaf in the pattern, check to see if it is an
947 /// instruction input.  Return true if this is a real use.
948 static bool HandleUse(TreePattern *I, TreePatternNode *Pat,
949                       std::map<std::string, TreePatternNode*> &InstInputs) {
950   // No name -> not interesting.
951   if (Pat->getName().empty()) {
952     if (Pat->isLeaf()) {
953       DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Pat->getLeafValue());
954       if (DI && DI->getDef()->isSubClassOf("RegisterClass"))
955         I->error("Input " + DI->getDef()->getName() + " must be named!");
956
957     }
958     return false;
959   }
960
961   Record *Rec;
962   if (Pat->isLeaf()) {
963     DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Pat->getLeafValue());
964     if (!DI) I->error("Input $" + Pat->getName() + " must be an identifier!");
965     Rec = DI->getDef();
966   } else {
967     assert(Pat->getNumChildren() == 0 && "can't be a use with children!");
968     Rec = Pat->getOperator();
969   }
970
971   TreePatternNode *&Slot = InstInputs[Pat->getName()];
972   if (!Slot) {
973     Slot = Pat;
974   } else {
975     Record *SlotRec;
976     if (Slot->isLeaf()) {
977       SlotRec = dynamic_cast<DefInit*>(Slot->getLeafValue())->getDef();
978     } else {
979       assert(Slot->getNumChildren() == 0 && "can't be a use with children!");
980       SlotRec = Slot->getOperator();
981     }
982     
983     // Ensure that the inputs agree if we've already seen this input.
984     if (Rec != SlotRec)
985       I->error("All $" + Pat->getName() + " inputs must agree with each other");
986     if (Slot->getExtType() != Pat->getExtType())
987       I->error("All $" + Pat->getName() + " inputs must agree with each other");
988   }
989   return true;
990 }
991
992 /// FindPatternInputsAndOutputs - Scan the specified TreePatternNode (which is
993 /// part of "I", the instruction), computing the set of inputs and outputs of
994 /// the pattern.  Report errors if we see anything naughty.
995 void DAGISelEmitter::
996 FindPatternInputsAndOutputs(TreePattern *I, TreePatternNode *Pat,
997                             std::map<std::string, TreePatternNode*> &InstInputs,
998                             std::map<std::string, Record*> &InstResults) {
999   if (Pat->isLeaf()) {
1000     bool isUse = HandleUse(I, Pat, InstInputs);
1001     if (!isUse && Pat->getTransformFn())
1002       I->error("Cannot specify a transform function for a non-input value!");
1003     return;
1004   } else if (Pat->getOperator()->getName() != "set") {
1005     // If this is not a set, verify that the children nodes are not void typed,
1006     // and recurse.
1007     for (unsigned i = 0, e = Pat->getNumChildren(); i != e; ++i) {
1008       if (Pat->getChild(i)->getExtType() == MVT::isVoid)
1009         I->error("Cannot have void nodes inside of patterns!");
1010       FindPatternInputsAndOutputs(I, Pat->getChild(i), InstInputs, InstResults);
1011     }
1012     
1013     // If this is a non-leaf node with no children, treat it basically as if
1014     // it were a leaf.  This handles nodes like (imm).
1015     bool isUse = false;
1016     if (Pat->getNumChildren() == 0)
1017       isUse = HandleUse(I, Pat, InstInputs);
1018     
1019     if (!isUse && Pat->getTransformFn())
1020       I->error("Cannot specify a transform function for a non-input value!");
1021     return;
1022   } 
1023   
1024   // Otherwise, this is a set, validate and collect instruction results.
1025   if (Pat->getNumChildren() == 0)
1026     I->error("set requires operands!");
1027   else if (Pat->getNumChildren() & 1)
1028     I->error("set requires an even number of operands");
1029   
1030   if (Pat->getTransformFn())
1031     I->error("Cannot specify a transform function on a set node!");
1032   
1033   // Check the set destinations.
1034   unsigned NumValues = Pat->getNumChildren()/2;
1035   for (unsigned i = 0; i != NumValues; ++i) {
1036     TreePatternNode *Dest = Pat->getChild(i);
1037     if (!Dest->isLeaf())
1038       I->error("set destination should be a virtual register!");
1039     
1040     DefInit *Val = dynamic_cast<DefInit*>(Dest->getLeafValue());
1041     if (!Val)
1042       I->error("set destination should be a virtual register!");
1043     
1044     if (!Val->getDef()->isSubClassOf("RegisterClass"))
1045       I->error("set destination should be a virtual register!");
1046     if (Dest->getName().empty())
1047       I->error("set destination must have a name!");
1048     if (InstResults.count(Dest->getName()))
1049       I->error("cannot set '" + Dest->getName() +"' multiple times");
1050     InstResults[Dest->getName()] = Val->getDef();
1051
1052     // Verify and collect info from the computation.
1053     FindPatternInputsAndOutputs(I, Pat->getChild(i+NumValues),
1054                                 InstInputs, InstResults);
1055   }
1056 }
1057
1058 /// NodeHasChain - return true if TreePatternNode has the property
1059 /// 'hasChain', meaning it reads a ctrl-flow chain operand and writes
1060 /// a chain result.
1061 static bool NodeHasChain(TreePatternNode *N, DAGISelEmitter &ISE)
1062 {
1063   if (N->isLeaf()) return false;
1064   Record *Operator = N->getOperator();
1065   if (!Operator->isSubClassOf("SDNode")) return false;
1066
1067   const SDNodeInfo &NodeInfo = ISE.getSDNodeInfo(Operator);
1068   return NodeInfo.hasProperty(SDNodeInfo::SDNPHasChain);
1069 }
1070
1071 static bool PatternHasCtrlDep(TreePatternNode *N, DAGISelEmitter &ISE)
1072 {
1073   if (NodeHasChain(N, ISE))
1074     return true;
1075   else {
1076     for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i) {
1077       TreePatternNode *Child = N->getChild(i);
1078       if (PatternHasCtrlDep(Child, ISE))
1079         return true;
1080     }
1081   }
1082
1083   return false;
1084 }
1085
1086
1087 /// ParseInstructions - Parse all of the instructions, inlining and resolving
1088 /// any fragments involved.  This populates the Instructions list with fully
1089 /// resolved instructions.
1090 void DAGISelEmitter::ParseInstructions() {
1091   std::vector<Record*> Instrs = Records.getAllDerivedDefinitions("Instruction");
1092   
1093   for (unsigned i = 0, e = Instrs.size(); i != e; ++i) {
1094     ListInit *LI = 0;
1095     
1096     if (dynamic_cast<ListInit*>(Instrs[i]->getValueInit("Pattern")))
1097       LI = Instrs[i]->getValueAsListInit("Pattern");
1098     
1099     // If there is no pattern, only collect minimal information about the
1100     // instruction for its operand list.  We have to assume that there is one
1101     // result, as we have no detailed info.
1102     if (!LI || LI->getSize() == 0) {
1103       std::vector<Record*> Results;
1104       std::vector<Record*> Operands;
1105       
1106       CodeGenInstruction &InstInfo =Target.getInstruction(Instrs[i]->getName());
1107       
1108       // Doesn't even define a result?
1109       if (InstInfo.OperandList.size() == 0)
1110         continue;
1111
1112       // FIXME: temporary hack...
1113       if (InstInfo.isReturn || InstInfo.isBranch || InstInfo.isCall ||
1114           InstInfo.isStore) {
1115         // These produce no results
1116         for (unsigned j = 0, e = InstInfo.OperandList.size(); j != e; ++j)
1117           Operands.push_back(InstInfo.OperandList[j].Rec);
1118       } else {
1119         // Assume the first operand is the result.
1120         Results.push_back(InstInfo.OperandList[0].Rec);
1121       
1122         // The rest are inputs.
1123         for (unsigned j = 1, e = InstInfo.OperandList.size(); j != e; ++j)
1124           Operands.push_back(InstInfo.OperandList[j].Rec);
1125       }
1126       
1127       // Create and insert the instruction.
1128       Instructions.insert(std::make_pair(Instrs[i], 
1129                             DAGInstruction(0, Results, Operands)));
1130       continue;  // no pattern.
1131     }
1132     
1133     // Parse the instruction.
1134     TreePattern *I = new TreePattern(Instrs[i], LI, true, *this);
1135     // Inline pattern fragments into it.
1136     I->InlinePatternFragments();
1137     
1138     // Infer as many types as possible.  If we cannot infer all of them, we can
1139     // never do anything with this instruction pattern: report it to the user.
1140     if (!I->InferAllTypes())
1141       I->error("Could not infer all types in pattern!");
1142     
1143     // InstInputs - Keep track of all of the inputs of the instruction, along 
1144     // with the record they are declared as.
1145     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstInputs;
1146     
1147     // InstResults - Keep track of all the virtual registers that are 'set'
1148     // in the instruction, including what reg class they are.
1149     std::map<std::string, Record*> InstResults;
1150     
1151     // Verify that the top-level forms in the instruction are of void type, and
1152     // fill in the InstResults map.
1153     for (unsigned j = 0, e = I->getNumTrees(); j != e; ++j) {
1154       TreePatternNode *Pat = I->getTree(j);
1155       if (Pat->getExtType() != MVT::isVoid)
1156         I->error("Top-level forms in instruction pattern should have"
1157                  " void types");
1158
1159       // Find inputs and outputs, and verify the structure of the uses/defs.
1160       FindPatternInputsAndOutputs(I, Pat, InstInputs, InstResults);
1161     }
1162
1163     // Now that we have inputs and outputs of the pattern, inspect the operands
1164     // list for the instruction.  This determines the order that operands are
1165     // added to the machine instruction the node corresponds to.
1166     unsigned NumResults = InstResults.size();
1167
1168     // Parse the operands list from the (ops) list, validating it.
1169     std::vector<std::string> &Args = I->getArgList();
1170     assert(Args.empty() && "Args list should still be empty here!");
1171     CodeGenInstruction &CGI = Target.getInstruction(Instrs[i]->getName());
1172
1173     // Check that all of the results occur first in the list.
1174     std::vector<Record*> Results;
1175     for (unsigned i = 0; i != NumResults; ++i) {
1176       if (i == CGI.OperandList.size())
1177         I->error("'" + InstResults.begin()->first +
1178                  "' set but does not appear in operand list!");
1179       const std::string &OpName = CGI.OperandList[i].Name;
1180       
1181       // Check that it exists in InstResults.
1182       Record *R = InstResults[OpName];
1183       if (R == 0)
1184         I->error("Operand $" + OpName + " should be a set destination: all "
1185                  "outputs must occur before inputs in operand list!");
1186       
1187       if (CGI.OperandList[i].Rec != R)
1188         I->error("Operand $" + OpName + " class mismatch!");
1189       
1190       // Remember the return type.
1191       Results.push_back(CGI.OperandList[i].Rec);
1192       
1193       // Okay, this one checks out.
1194       InstResults.erase(OpName);
1195     }
1196
1197     // Loop over the inputs next.  Make a copy of InstInputs so we can destroy
1198     // the copy while we're checking the inputs.
1199     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstInputsCheck(InstInputs);
1200
1201     std::vector<TreePatternNode*> ResultNodeOperands;
1202     std::vector<Record*> Operands;
1203     for (unsigned i = NumResults, e = CGI.OperandList.size(); i != e; ++i) {
1204       const std::string &OpName = CGI.OperandList[i].Name;
1205       if (OpName.empty())
1206         I->error("Operand #" + utostr(i) + " in operands list has no name!");
1207
1208       if (!InstInputsCheck.count(OpName))
1209         I->error("Operand $" + OpName +
1210                  " does not appear in the instruction pattern");
1211       TreePatternNode *InVal = InstInputsCheck[OpName];
1212       InstInputsCheck.erase(OpName);   // It occurred, remove from map.
1213       
1214       if (InVal->isLeaf() &&
1215           dynamic_cast<DefInit*>(InVal->getLeafValue())) {
1216         Record *InRec = static_cast<DefInit*>(InVal->getLeafValue())->getDef();
1217         if (CGI.OperandList[i].Rec != InRec &&
1218             !InRec->isSubClassOf("ComplexPattern"))
1219           I->error("Operand $" + OpName +
1220                    "'s register class disagrees between the operand and pattern");
1221       }
1222       Operands.push_back(CGI.OperandList[i].Rec);
1223       
1224       // Construct the result for the dest-pattern operand list.
1225       TreePatternNode *OpNode = InVal->clone();
1226       
1227       // No predicate is useful on the result.
1228       OpNode->setPredicateFn("");
1229       
1230       // Promote the xform function to be an explicit node if set.
1231       if (Record *Xform = OpNode->getTransformFn()) {
1232         OpNode->setTransformFn(0);
1233         std::vector<TreePatternNode*> Children;
1234         Children.push_back(OpNode);
1235         OpNode = new TreePatternNode(Xform, Children);
1236       }
1237       
1238       ResultNodeOperands.push_back(OpNode);
1239     }
1240     
1241     if (!InstInputsCheck.empty())
1242       I->error("Input operand $" + InstInputsCheck.begin()->first +
1243                " occurs in pattern but not in operands list!");
1244
1245     TreePatternNode *ResultPattern =
1246       new TreePatternNode(I->getRecord(), ResultNodeOperands);
1247
1248     // Create and insert the instruction.
1249     DAGInstruction TheInst(I, Results, Operands);
1250     Instructions.insert(std::make_pair(I->getRecord(), TheInst));
1251
1252     // Use a temporary tree pattern to infer all types and make sure that the
1253     // constructed result is correct.  This depends on the instruction already
1254     // being inserted into the Instructions map.
1255     TreePattern Temp(I->getRecord(), ResultPattern, false, *this);
1256     Temp.InferAllTypes();
1257
1258     DAGInstruction &TheInsertedInst = Instructions.find(I->getRecord())->second;
1259     TheInsertedInst.setResultPattern(Temp.getOnlyTree());
1260     
1261     DEBUG(I->dump());
1262   }
1263    
1264   // If we can, convert the instructions to be patterns that are matched!
1265   for (std::map<Record*, DAGInstruction>::iterator II = Instructions.begin(),
1266        E = Instructions.end(); II != E; ++II) {
1267     DAGInstruction &TheInst = II->second;
1268     TreePattern *I = TheInst.getPattern();
1269     if (I == 0) continue;  // No pattern.
1270
1271     if (I->getNumTrees() != 1) {
1272       std::cerr << "CANNOT HANDLE: " << I->getRecord()->getName() << " yet!";
1273       continue;
1274     }
1275     TreePatternNode *Pattern = I->getTree(0);
1276     TreePatternNode *SrcPattern;
1277     if (TheInst.getNumResults() == 0) {
1278       SrcPattern = Pattern;
1279     } else {
1280       if (Pattern->getOperator()->getName() != "set")
1281         continue;  // Not a set (store or something?)
1282     
1283       if (Pattern->getNumChildren() != 2)
1284         continue;  // Not a set of a single value (not handled so far)
1285
1286       SrcPattern = Pattern->getChild(1)->clone();    
1287     }
1288     
1289     std::string Reason;
1290     if (!SrcPattern->canPatternMatch(Reason, *this))
1291       I->error("Instruction can never match: " + Reason);
1292     
1293     TreePatternNode *DstPattern = TheInst.getResultPattern();
1294     PatternsToMatch.push_back(std::make_pair(SrcPattern, DstPattern));
1295
1296     if (PatternHasCtrlDep(Pattern, *this)) {
1297       Record *Instr = II->first;
1298       CodeGenInstruction &InstInfo = Target.getInstruction(Instr->getName());
1299       InstInfo.hasCtrlDep = true;
1300     }
1301   }
1302 }
1303
1304 void DAGISelEmitter::ParsePatterns() {
1305   std::vector<Record*> Patterns = Records.getAllDerivedDefinitions("Pattern");
1306
1307   for (unsigned i = 0, e = Patterns.size(); i != e; ++i) {
1308     DagInit *Tree = Patterns[i]->getValueAsDag("PatternToMatch");
1309     TreePattern *Pattern = new TreePattern(Patterns[i], Tree, true, *this);
1310
1311     // Inline pattern fragments into it.
1312     Pattern->InlinePatternFragments();
1313     
1314     // Infer as many types as possible.  If we cannot infer all of them, we can
1315     // never do anything with this pattern: report it to the user.
1316     if (!Pattern->InferAllTypes())
1317       Pattern->error("Could not infer all types in pattern!");
1318
1319     // Validate that the input pattern is correct.
1320     {
1321       std::map<std::string, TreePatternNode*> InstInputs;
1322       std::map<std::string, Record*> InstResults;
1323       FindPatternInputsAndOutputs(Pattern, Pattern->getOnlyTree(),
1324                                   InstInputs, InstResults);
1325     }
1326     
1327     ListInit *LI = Patterns[i]->getValueAsListInit("ResultInstrs");
1328     if (LI->getSize() == 0) continue;  // no pattern.
1329     
1330     // Parse the instruction.
1331     TreePattern *Result = new TreePattern(Patterns[i], LI, false, *this);
1332     
1333     // Inline pattern fragments into it.
1334     Result->InlinePatternFragments();
1335     
1336     // Infer as many types as possible.  If we cannot infer all of them, we can
1337     // never do anything with this pattern: report it to the user.
1338     if (!Result->InferAllTypes())
1339       Result->error("Could not infer all types in pattern result!");
1340    
1341     if (Result->getNumTrees() != 1)
1342       Result->error("Cannot handle instructions producing instructions "
1343                     "with temporaries yet!");
1344
1345     std::string Reason;
1346     if (!Pattern->getOnlyTree()->canPatternMatch(Reason, *this))
1347       Pattern->error("Pattern can never match: " + Reason);
1348     
1349     PatternsToMatch.push_back(std::make_pair(Pattern->getOnlyTree(),
1350                                              Result->getOnlyTree()));
1351   }
1352 }
1353
1354 /// CombineChildVariants - Given a bunch of permutations of each child of the
1355 /// 'operator' node, put them together in all possible ways.
1356 static void CombineChildVariants(TreePatternNode *Orig, 
1357                const std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > &ChildVariants,
1358                                  std::vector<TreePatternNode*> &OutVariants,
1359                                  DAGISelEmitter &ISE) {
1360   // Make sure that each operand has at least one variant to choose from.
1361   for (unsigned i = 0, e = ChildVariants.size(); i != e; ++i)
1362     if (ChildVariants[i].empty())
1363       return;
1364         
1365   // The end result is an all-pairs construction of the resultant pattern.
1366   std::vector<unsigned> Idxs;
1367   Idxs.resize(ChildVariants.size());
1368   bool NotDone = true;
1369   while (NotDone) {
1370     // Create the variant and add it to the output list.
1371     std::vector<TreePatternNode*> NewChildren;
1372     for (unsigned i = 0, e = ChildVariants.size(); i != e; ++i)
1373       NewChildren.push_back(ChildVariants[i][Idxs[i]]);
1374     TreePatternNode *R = new TreePatternNode(Orig->getOperator(), NewChildren);
1375     
1376     // Copy over properties.
1377     R->setName(Orig->getName());
1378     R->setPredicateFn(Orig->getPredicateFn());
1379     R->setTransformFn(Orig->getTransformFn());
1380     R->setType(Orig->getExtType());
1381     
1382     // If this pattern cannot every match, do not include it as a variant.
1383     std::string ErrString;
1384     if (!R->canPatternMatch(ErrString, ISE)) {
1385       delete R;
1386     } else {
1387       bool AlreadyExists = false;
1388       
1389       // Scan to see if this pattern has already been emitted.  We can get
1390       // duplication due to things like commuting:
1391       //   (and GPRC:$a, GPRC:$b) -> (and GPRC:$b, GPRC:$a)
1392       // which are the same pattern.  Ignore the dups.
1393       for (unsigned i = 0, e = OutVariants.size(); i != e; ++i)
1394         if (R->isIsomorphicTo(OutVariants[i])) {
1395           AlreadyExists = true;
1396           break;
1397         }
1398       
1399       if (AlreadyExists)
1400         delete R;
1401       else
1402         OutVariants.push_back(R);
1403     }
1404     
1405     // Increment indices to the next permutation.
1406     NotDone = false;
1407     // Look for something we can increment without causing a wrap-around.
1408     for (unsigned IdxsIdx = 0; IdxsIdx != Idxs.size(); ++IdxsIdx) {
1409       if (++Idxs[IdxsIdx] < ChildVariants[IdxsIdx].size()) {
1410         NotDone = true;   // Found something to increment.
1411         break;
1412       }
1413       Idxs[IdxsIdx] = 0;
1414     }
1415   }
1416 }
1417
1418 /// CombineChildVariants - A helper function for binary operators.
1419 ///
1420 static void CombineChildVariants(TreePatternNode *Orig, 
1421                                  const std::vector<TreePatternNode*> &LHS,
1422                                  const std::vector<TreePatternNode*> &RHS,
1423                                  std::vector<TreePatternNode*> &OutVariants,
1424                                  DAGISelEmitter &ISE) {
1425   std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > ChildVariants;
1426   ChildVariants.push_back(LHS);
1427   ChildVariants.push_back(RHS);
1428   CombineChildVariants(Orig, ChildVariants, OutVariants, ISE);
1429 }  
1430
1431
1432 static void GatherChildrenOfAssociativeOpcode(TreePatternNode *N,
1433                                      std::vector<TreePatternNode *> &Children) {
1434   assert(N->getNumChildren()==2 &&"Associative but doesn't have 2 children!");
1435   Record *Operator = N->getOperator();
1436   
1437   // Only permit raw nodes.
1438   if (!N->getName().empty() || !N->getPredicateFn().empty() ||
1439       N->getTransformFn()) {
1440     Children.push_back(N);
1441     return;
1442   }
1443
1444   if (N->getChild(0)->isLeaf() || N->getChild(0)->getOperator() != Operator)
1445     Children.push_back(N->getChild(0));
1446   else
1447     GatherChildrenOfAssociativeOpcode(N->getChild(0), Children);
1448
1449   if (N->getChild(1)->isLeaf() || N->getChild(1)->getOperator() != Operator)
1450     Children.push_back(N->getChild(1));
1451   else
1452     GatherChildrenOfAssociativeOpcode(N->getChild(1), Children);
1453 }
1454
1455 /// GenerateVariantsOf - Given a pattern N, generate all permutations we can of
1456 /// the (potentially recursive) pattern by using algebraic laws.
1457 ///
1458 static void GenerateVariantsOf(TreePatternNode *N,
1459                                std::vector<TreePatternNode*> &OutVariants,
1460                                DAGISelEmitter &ISE) {
1461   // We cannot permute leaves.
1462   if (N->isLeaf()) {
1463     OutVariants.push_back(N);
1464     return;
1465   }
1466
1467   // Look up interesting info about the node.
1468   const SDNodeInfo &NodeInfo = ISE.getSDNodeInfo(N->getOperator());
1469
1470   // If this node is associative, reassociate.
1471   if (NodeInfo.hasProperty(SDNodeInfo::SDNPAssociative)) {
1472     // Reassociate by pulling together all of the linked operators 
1473     std::vector<TreePatternNode*> MaximalChildren;
1474     GatherChildrenOfAssociativeOpcode(N, MaximalChildren);
1475
1476     // Only handle child sizes of 3.  Otherwise we'll end up trying too many
1477     // permutations.
1478     if (MaximalChildren.size() == 3) {
1479       // Find the variants of all of our maximal children.
1480       std::vector<TreePatternNode*> AVariants, BVariants, CVariants;
1481       GenerateVariantsOf(MaximalChildren[0], AVariants, ISE);
1482       GenerateVariantsOf(MaximalChildren[1], BVariants, ISE);
1483       GenerateVariantsOf(MaximalChildren[2], CVariants, ISE);
1484       
1485       // There are only two ways we can permute the tree:
1486       //   (A op B) op C    and    A op (B op C)
1487       // Within these forms, we can also permute A/B/C.
1488       
1489       // Generate legal pair permutations of A/B/C.
1490       std::vector<TreePatternNode*> ABVariants;
1491       std::vector<TreePatternNode*> BAVariants;
1492       std::vector<TreePatternNode*> ACVariants;
1493       std::vector<TreePatternNode*> CAVariants;
1494       std::vector<TreePatternNode*> BCVariants;
1495       std::vector<TreePatternNode*> CBVariants;
1496       CombineChildVariants(N, AVariants, BVariants, ABVariants, ISE);
1497       CombineChildVariants(N, BVariants, AVariants, BAVariants, ISE);
1498       CombineChildVariants(N, AVariants, CVariants, ACVariants, ISE);
1499       CombineChildVariants(N, CVariants, AVariants, CAVariants, ISE);
1500       CombineChildVariants(N, BVariants, CVariants, BCVariants, ISE);
1501       CombineChildVariants(N, CVariants, BVariants, CBVariants, ISE);
1502
1503       // Combine those into the result: (x op x) op x
1504       CombineChildVariants(N, ABVariants, CVariants, OutVariants, ISE);
1505       CombineChildVariants(N, BAVariants, CVariants, OutVariants, ISE);
1506       CombineChildVariants(N, ACVariants, BVariants, OutVariants, ISE);
1507       CombineChildVariants(N, CAVariants, BVariants, OutVariants, ISE);
1508       CombineChildVariants(N, BCVariants, AVariants, OutVariants, ISE);
1509       CombineChildVariants(N, CBVariants, AVariants, OutVariants, ISE);
1510
1511       // Combine those into the result: x op (x op x)
1512       CombineChildVariants(N, CVariants, ABVariants, OutVariants, ISE);
1513       CombineChildVariants(N, CVariants, BAVariants, OutVariants, ISE);
1514       CombineChildVariants(N, BVariants, ACVariants, OutVariants, ISE);
1515       CombineChildVariants(N, BVariants, CAVariants, OutVariants, ISE);
1516       CombineChildVariants(N, AVariants, BCVariants, OutVariants, ISE);
1517       CombineChildVariants(N, AVariants, CBVariants, OutVariants, ISE);
1518       return;
1519     }
1520   }
1521   
1522   // Compute permutations of all children.
1523   std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > ChildVariants;
1524   ChildVariants.resize(N->getNumChildren());
1525   for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
1526     GenerateVariantsOf(N->getChild(i), ChildVariants[i], ISE);
1527
1528   // Build all permutations based on how the children were formed.
1529   CombineChildVariants(N, ChildVariants, OutVariants, ISE);
1530
1531   // If this node is commutative, consider the commuted order.
1532   if (NodeInfo.hasProperty(SDNodeInfo::SDNPCommutative)) {
1533     assert(N->getNumChildren()==2 &&"Commutative but doesn't have 2 children!");
1534     // Consider the commuted order.
1535     CombineChildVariants(N, ChildVariants[1], ChildVariants[0],
1536                          OutVariants, ISE);
1537   }
1538 }
1539
1540
1541 // GenerateVariants - Generate variants.  For example, commutative patterns can
1542 // match multiple ways.  Add them to PatternsToMatch as well.
1543 void DAGISelEmitter::GenerateVariants() {
1544   
1545   DEBUG(std::cerr << "Generating instruction variants.\n");
1546   
1547   // Loop over all of the patterns we've collected, checking to see if we can
1548   // generate variants of the instruction, through the exploitation of
1549   // identities.  This permits the target to provide agressive matching without
1550   // the .td file having to contain tons of variants of instructions.
1551   //
1552   // Note that this loop adds new patterns to the PatternsToMatch list, but we
1553   // intentionally do not reconsider these.  Any variants of added patterns have
1554   // already been added.
1555   //
1556   for (unsigned i = 0, e = PatternsToMatch.size(); i != e; ++i) {
1557     std::vector<TreePatternNode*> Variants;
1558     GenerateVariantsOf(PatternsToMatch[i].first, Variants, *this);
1559
1560     assert(!Variants.empty() && "Must create at least original variant!");
1561     Variants.erase(Variants.begin());  // Remove the original pattern.
1562
1563     if (Variants.empty())  // No variants for this pattern.
1564       continue;
1565
1566     DEBUG(std::cerr << "FOUND VARIANTS OF: ";
1567           PatternsToMatch[i].first->dump();
1568           std::cerr << "\n");
1569
1570     for (unsigned v = 0, e = Variants.size(); v != e; ++v) {
1571       TreePatternNode *Variant = Variants[v];
1572
1573       DEBUG(std::cerr << "  VAR#" << v <<  ": ";
1574             Variant->dump();
1575             std::cerr << "\n");
1576       
1577       // Scan to see if an instruction or explicit pattern already matches this.
1578       bool AlreadyExists = false;
1579       for (unsigned p = 0, e = PatternsToMatch.size(); p != e; ++p) {
1580         // Check to see if this variant already exists.
1581         if (Variant->isIsomorphicTo(PatternsToMatch[p].first)) {
1582           DEBUG(std::cerr << "  *** ALREADY EXISTS, ignoring variant.\n");
1583           AlreadyExists = true;
1584           break;
1585         }
1586       }
1587       // If we already have it, ignore the variant.
1588       if (AlreadyExists) continue;
1589
1590       // Otherwise, add it to the list of patterns we have.
1591       PatternsToMatch.push_back(std::make_pair(Variant, 
1592                                                PatternsToMatch[i].second));
1593     }
1594
1595     DEBUG(std::cerr << "\n");
1596   }
1597 }
1598
1599
1600 // NodeIsComplexPattern - return true if N is a leaf node and a subclass of
1601 // ComplexPattern.
1602 static bool NodeIsComplexPattern(TreePatternNode *N)
1603 {
1604   return (N->isLeaf() &&
1605           dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue()) &&
1606           static_cast<DefInit*>(N->getLeafValue())->getDef()->
1607           isSubClassOf("ComplexPattern"));
1608 }
1609
1610 // NodeGetComplexPattern - return the pointer to the ComplexPattern if N
1611 // is a leaf node and a subclass of ComplexPattern, else it returns NULL.
1612 static const ComplexPattern *NodeGetComplexPattern(TreePatternNode *N,
1613                                                    DAGISelEmitter &ISE)
1614 {
1615   if (N->isLeaf() &&
1616       dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue()) &&
1617       static_cast<DefInit*>(N->getLeafValue())->getDef()->
1618       isSubClassOf("ComplexPattern")) {
1619     return &ISE.getComplexPattern(static_cast<DefInit*>(N->getLeafValue())
1620                                   ->getDef());
1621   }
1622   return NULL;
1623 }
1624
1625 /// getPatternSize - Return the 'size' of this pattern.  We want to match large
1626 /// patterns before small ones.  This is used to determine the size of a
1627 /// pattern.
1628 static unsigned getPatternSize(TreePatternNode *P, DAGISelEmitter &ISE) {
1629   assert(isExtIntegerVT(P->getExtType()) || 
1630          isExtFloatingPointVT(P->getExtType()) ||
1631          P->getExtType() == MVT::isVoid && "Not a valid pattern node to size!");
1632   unsigned Size = 1;  // The node itself.
1633
1634   // FIXME: This is a hack to statically increase the priority of patterns
1635   // which maps a sub-dag to a complex pattern. e.g. favors LEA over ADD.
1636   // Later we can allow complexity / cost for each pattern to be (optionally)
1637   // specified. To get best possible pattern match we'll need to dynamically
1638   // calculate the complexity of all patterns a dag can potentially map to.
1639   const ComplexPattern *AM = NodeGetComplexPattern(P, ISE);
1640   if (AM)
1641     Size += AM->getNumOperands();
1642     
1643   // Count children in the count if they are also nodes.
1644   for (unsigned i = 0, e = P->getNumChildren(); i != e; ++i) {
1645     TreePatternNode *Child = P->getChild(i);
1646     if (!Child->isLeaf() && Child->getExtType() != MVT::Other)
1647       Size += getPatternSize(Child, ISE);
1648     else if (Child->isLeaf()) {
1649       if (dynamic_cast<IntInit*>(Child->getLeafValue())) 
1650         ++Size;  // Matches a ConstantSDNode.
1651       else if (NodeIsComplexPattern(Child))
1652         Size += getPatternSize(Child, ISE);
1653     }
1654   }
1655   
1656   return Size;
1657 }
1658
1659 /// getResultPatternCost - Compute the number of instructions for this pattern.
1660 /// This is a temporary hack.  We should really include the instruction
1661 /// latencies in this calculation.
1662 static unsigned getResultPatternCost(TreePatternNode *P) {
1663   if (P->isLeaf()) return 0;
1664   
1665   unsigned Cost = P->getOperator()->isSubClassOf("Instruction");
1666   for (unsigned i = 0, e = P->getNumChildren(); i != e; ++i)
1667     Cost += getResultPatternCost(P->getChild(i));
1668   return Cost;
1669 }
1670
1671 // PatternSortingPredicate - return true if we prefer to match LHS before RHS.
1672 // In particular, we want to match maximal patterns first and lowest cost within
1673 // a particular complexity first.
1674 struct PatternSortingPredicate {
1675   PatternSortingPredicate(DAGISelEmitter &ise) : ISE(ise) {};
1676   DAGISelEmitter &ISE;
1677
1678   bool operator()(DAGISelEmitter::PatternToMatch *LHS,
1679                   DAGISelEmitter::PatternToMatch *RHS) {
1680     unsigned LHSSize = getPatternSize(LHS->first, ISE);
1681     unsigned RHSSize = getPatternSize(RHS->first, ISE);
1682     if (LHSSize > RHSSize) return true;   // LHS -> bigger -> less cost
1683     if (LHSSize < RHSSize) return false;
1684     
1685     // If the patterns have equal complexity, compare generated instruction cost
1686     return getResultPatternCost(LHS->second) <getResultPatternCost(RHS->second);
1687   }
1688 };
1689
1690 /// EmitMatchForPattern - Emit a matcher for N, going to the label for PatternNo
1691 /// if the match fails.  At this point, we already know that the opcode for N
1692 /// matches, and the SDNode for the result has the RootName specified name.
1693 void DAGISelEmitter::EmitMatchForPattern(TreePatternNode *N,
1694                                          const std::string &RootName,
1695                                          std::map<std::string,std::string> &VarMap,
1696                                          unsigned PatternNo,std::ostream &OS) {
1697   if (N->isLeaf()) {
1698     if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(N->getLeafValue())) {
1699       OS << "      if (cast<ConstantSDNode>(" << RootName
1700          << ")->getSignExtended() != " << II->getValue() << ")\n"
1701          << "        goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1702       return;
1703     } else if (!NodeIsComplexPattern(N)) {
1704       assert(0 && "Cannot match this as a leaf value!");
1705       abort();
1706     }
1707   }
1708   
1709   // If this node has a name associated with it, capture it in VarMap.  If
1710   // we already saw this in the pattern, emit code to verify dagness.
1711   if (!N->getName().empty()) {
1712     std::string &VarMapEntry = VarMap[N->getName()];
1713     if (VarMapEntry.empty()) {
1714       VarMapEntry = RootName;
1715     } else {
1716       // If we get here, this is a second reference to a specific name.  Since
1717       // we already have checked that the first reference is valid, we don't
1718       // have to recursively match it, just check that it's the same as the
1719       // previously named thing.
1720       OS << "      if (" << VarMapEntry << " != " << RootName
1721          << ") goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1722       return;
1723     }
1724   }
1725
1726
1727   // Emit code to load the child nodes and match their contents recursively.
1728   unsigned OpNo = (unsigned) NodeHasChain(N, *this);
1729   for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i, ++OpNo) {
1730     OS << "      SDOperand " << RootName << OpNo <<" = " << RootName
1731        << ".getOperand(" << OpNo << ");\n";
1732     TreePatternNode *Child = N->getChild(i);
1733     
1734     if (!Child->isLeaf()) {
1735       // If it's not a leaf, recursively match.
1736       const SDNodeInfo &CInfo = getSDNodeInfo(Child->getOperator());
1737       OS << "      if (" << RootName << OpNo << ".getOpcode() != "
1738          << CInfo.getEnumName() << ") goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1739       EmitMatchForPattern(Child, RootName + utostr(OpNo), VarMap, PatternNo,
1740                           OS);
1741     } else {
1742       // If this child has a name associated with it, capture it in VarMap.  If
1743       // we already saw this in the pattern, emit code to verify dagness.
1744       if (!Child->getName().empty()) {
1745         std::string &VarMapEntry = VarMap[Child->getName()];
1746         if (VarMapEntry.empty()) {
1747           VarMapEntry = RootName + utostr(OpNo);
1748         } else {
1749           // If we get here, this is a second reference to a specific name.  Since
1750           // we already have checked that the first reference is valid, we don't
1751           // have to recursively match it, just check that it's the same as the
1752           // previously named thing.
1753           OS << "      if (" << VarMapEntry << " != " << RootName << OpNo
1754           << ") goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1755           continue;
1756         }
1757       }
1758       
1759       // Handle leaves of various types.
1760       if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Child->getLeafValue())) {
1761         Record *LeafRec = DI->getDef();
1762         if (LeafRec->isSubClassOf("RegisterClass") ||
1763             LeafRec->isSubClassOf("Register")) {
1764           // Handle register references.  Nothing to do here.
1765         } else if (LeafRec->isSubClassOf("ComplexPattern")) {
1766           // Handle complex pattern. Nothing to do here.
1767         } else if (LeafRec->isSubClassOf("ValueType")) {
1768           // Make sure this is the specified value type.
1769           OS << "      if (cast<VTSDNode>(" << RootName << OpNo << ")->getVT() != "
1770           << "MVT::" << LeafRec->getName() << ") goto P" << PatternNo
1771           << "Fail;\n";
1772         } else if (LeafRec->isSubClassOf("CondCode")) {
1773           // Make sure this is the specified cond code.
1774           OS << "      if (cast<CondCodeSDNode>(" << RootName << OpNo
1775              << ")->get() != " << "ISD::" << LeafRec->getName()
1776              << ") goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1777         } else {
1778           Child->dump();
1779           assert(0 && "Unknown leaf type!");
1780         }
1781       } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(Child->getLeafValue())) {
1782         OS << "      if (!isa<ConstantSDNode>(" << RootName << OpNo << ") ||\n"
1783            << "          cast<ConstantSDNode>(" << RootName << OpNo
1784            << ")->getSignExtended() != " << II->getValue() << ")\n"
1785            << "        goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1786       } else {
1787         Child->dump();
1788         assert(0 && "Unknown leaf type!");
1789       }
1790     }
1791   }
1792
1793   // If there is a node predicate for this, emit the call.
1794   if (!N->getPredicateFn().empty())
1795     OS << "      if (!" << N->getPredicateFn() << "(" << RootName
1796        << ".Val)) goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1797 }
1798
1799 /// getRegisterValueType - Look up and return the first ValueType of specified 
1800 /// RegisterClass record
1801 static MVT::ValueType getRegisterValueType(Record *R, const CodeGenTarget &T) {
1802   if (const CodeGenRegisterClass *RC = T.getRegisterClassForRegister(R))
1803     return RC->getValueTypeNum(0);
1804   return MVT::Other;
1805 }
1806
1807
1808 /// EmitLeadChainForPattern - Emit the flag operands for the DAG that will be
1809 /// built in CodeGenPatternResult.
1810 void DAGISelEmitter::EmitLeadChainForPattern(TreePatternNode *N,
1811                                              const std::string &RootName,
1812                                              std::ostream &OS,
1813                                              bool &HasChain) {
1814   if (!N->isLeaf()) {
1815     bool hc = NodeHasChain(N, *this);
1816     unsigned OpNo = (unsigned) hc;
1817     for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
1818       EmitLeadChainForPattern(N->getChild(i), RootName + utostr(OpNo),
1819                               OS, HasChain);
1820
1821     if (!HasChain && hc) {
1822       OS << "      SDOperand Chain = Select("
1823          << RootName << ".getOperand(0));\n";
1824       HasChain = true;
1825     }
1826   }
1827 }
1828
1829 /// EmitCopyToRegsForPattern - Emit the flag operands for the DAG that will be
1830 /// built in CodeGenPatternResult.
1831 void DAGISelEmitter::EmitCopyToRegsForPattern(TreePatternNode *N,
1832                                               const std::string &RootName,
1833                                               std::ostream &OS,
1834                                               bool &HasChain, bool &InFlag) {
1835   const CodeGenTarget &T = getTargetInfo();
1836   unsigned OpNo = (unsigned) NodeHasChain(N, *this);
1837   for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i, ++OpNo) {
1838     TreePatternNode *Child = N->getChild(i);
1839     if (!Child->isLeaf()) {
1840       EmitCopyToRegsForPattern(Child, RootName + utostr(OpNo), OS, HasChain,
1841                                InFlag);
1842     } else {
1843       if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Child->getLeafValue())) {
1844         Record *RR = DI->getDef();
1845         if (RR->isSubClassOf("Register")) {
1846           MVT::ValueType RVT = getRegisterValueType(RR, T);
1847           if (!InFlag) {
1848             OS << "      SDOperand InFlag = SDOperand(0,0);\n";
1849             InFlag = true;
1850           }
1851           if (HasChain) {
1852             OS << "      SDOperand " << RootName << "CR" << i << ";\n";
1853             OS << "      " << RootName << "CR" << i
1854                << "  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, CurDAG->getRegister("
1855                << getQualifiedName(RR) << ", MVT::" << getEnumName(RVT) << ")"
1856                << ", Select(" << RootName << OpNo << "), InFlag);\n";
1857             OS << "      Chain  = " << RootName << "CR" << i
1858                << ".getValue(0);\n";
1859             OS << "      InFlag = " << RootName << "CR" << i
1860                << ".getValue(1);\n";
1861           } else {
1862             OS << "      InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode()"
1863                << ", CurDAG->getRegister(" << getQualifiedName(RR)
1864                << ", MVT::" << getEnumName(RVT) << ")"
1865                << ", Select(" << RootName << OpNo
1866                << "), InFlag).getValue(1);\n";
1867           }
1868         }
1869       }
1870     }
1871   }
1872 }
1873
1874 /// CodeGenPatternResult - Emit the action for a pattern.  Now that it has
1875 /// matched, we actually have to build a DAG!
1876 std::pair<unsigned, unsigned> DAGISelEmitter::
1877 CodeGenPatternResult(TreePatternNode *N, unsigned &Ctr,
1878                      std::map<std::string,std::string> &VariableMap, 
1879                      unsigned PatternNo,
1880                      std::ostream &OS, bool &HasChain, bool InFlag,
1881                      bool isRoot) {
1882   // This is something selected from the pattern we matched.
1883   if (!N->getName().empty()) {
1884     assert(!isRoot && "Root of pattern cannot be a leaf!");
1885     std::string &Val = VariableMap[N->getName()];
1886     assert(!Val.empty() &&
1887            "Variable referenced but not defined and not caught earlier!");
1888     if (Val[0] == 'T' && Val[1] == 'm' && Val[2] == 'p') {
1889       // Already selected this operand, just return the tmpval.
1890       return std::make_pair(1, atoi(Val.c_str()+3));
1891     }
1892
1893     const ComplexPattern *CP;
1894     unsigned ResNo = Ctr++;
1895     unsigned NumRes = 1;
1896     if (!N->isLeaf() && N->getOperator()->getName() == "imm") {
1897       switch (N->getType()) {
1898       default: assert(0 && "Unknown type for constant node!");
1899       case MVT::i1:  OS << "      bool Tmp"; break;
1900       case MVT::i8:  OS << "      unsigned char Tmp"; break;
1901       case MVT::i16: OS << "      unsigned short Tmp"; break;
1902       case MVT::i32: OS << "      unsigned Tmp"; break;
1903       case MVT::i64: OS << "      uint64_t Tmp"; break;
1904       }
1905       OS << ResNo << "C = cast<ConstantSDNode>(" << Val << ")->getValue();\n";
1906       OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = CurDAG->getTargetConstant(Tmp"
1907          << ResNo << "C, MVT::" << getEnumName(N->getType()) << ");\n";
1908     } else if (!N->isLeaf() && N->getOperator()->getName() == "tglobaladdr") {
1909       OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = " << Val << ";\n";
1910     } else if (N->isLeaf() && (CP = NodeGetComplexPattern(N, *this))) {
1911       std::string Fn = CP->getSelectFunc();
1912       NumRes = CP->getNumOperands();
1913       OS << "      SDOperand ";
1914       for (unsigned i = 0; i < NumRes; i++) {
1915         if (i != 0) OS << ", ";
1916         OS << "Tmp" << i + ResNo;
1917       }
1918       OS << ";\n";
1919       OS << "      if (!" << Fn << "(" << Val;
1920       for (unsigned i = 0; i < NumRes; i++)
1921         OS << " , Tmp" << i + ResNo;
1922       OS << ")) goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1923       Ctr = ResNo + NumRes;
1924     } else {
1925       OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = Select(" << Val << ");\n";
1926     }
1927     // Add Tmp<ResNo> to VariableMap, so that we don't multiply select this
1928     // value if used multiple times by this pattern result.
1929     Val = "Tmp"+utostr(ResNo);
1930     return std::make_pair(NumRes, ResNo);
1931   }
1932   
1933   if (N->isLeaf()) {
1934     // If this is an explicit register reference, handle it.
1935     if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue())) {
1936       unsigned ResNo = Ctr++;
1937       if (DI->getDef()->isSubClassOf("Register")) {
1938         OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = CurDAG->getRegister("
1939            << getQualifiedName(DI->getDef()) << ", MVT::"
1940            << getEnumName(N->getType())
1941            << ");\n";
1942         return std::make_pair(1, ResNo);
1943       }
1944     } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(N->getLeafValue())) {
1945       unsigned ResNo = Ctr++;
1946       OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = CurDAG->getTargetConstant("
1947          << II->getValue() << ", MVT::"
1948         << getEnumName(N->getType())
1949         << ");\n";
1950       return std::make_pair(1, ResNo);
1951     }
1952     
1953     N->dump();
1954     assert(0 && "Unknown leaf type!");
1955     return std::make_pair(1, ~0U);
1956   }
1957
1958   Record *Op = N->getOperator();
1959   if (Op->isSubClassOf("Instruction")) {
1960     // Emit all of the operands.
1961     std::vector<unsigned> Ops;
1962     for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i) {
1963       TreePatternNode *Child = N->getChild(i);
1964       std::pair<unsigned, unsigned> NOPair = 
1965         CodeGenPatternResult(Child, Ctr,
1966                              VariableMap, PatternNo, OS, HasChain, InFlag);
1967       for (unsigned j = 0; j < NOPair.first; j++)
1968         Ops.push_back(NOPair.second + j);
1969     }
1970
1971     CodeGenInstruction &II = Target.getInstruction(Op->getName());
1972     bool HasCtrlDep = II.hasCtrlDep;
1973     unsigned ResNo = Ctr++;
1974
1975     const DAGInstruction &Inst = getInstruction(Op);
1976     unsigned NumResults = Inst.getNumResults();
1977     
1978     if (!isRoot) {
1979       OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = CurDAG->getTargetNode("
1980          << II.Namespace << "::" << II.TheDef->getName() << ", MVT::"
1981          << getEnumName(N->getType());
1982       unsigned LastOp = 0;
1983       for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
1984         LastOp = Ops[i];
1985         OS << ", Tmp" << LastOp;
1986       }
1987       OS << ");\n";
1988       if (HasCtrlDep) {
1989         // Must have at least one result
1990         OS << "      Chain = Tmp" << LastOp << ".getValue("
1991            << NumResults << ");\n";
1992       }
1993     } else if (HasCtrlDep) {
1994       if (NumResults > 0) 
1995         OS << "      SDOperand Result = ";
1996       else
1997         OS << "      Chain = CodeGenMap[N] = ";
1998       OS << "CurDAG->getTargetNode("
1999          << II.Namespace << "::" << II.TheDef->getName();
2000       if (NumResults > 0) 
2001         OS << ", MVT::" << getEnumName(N->getType()); // TODO: multiple results?
2002       OS << ", MVT::Other";
2003       for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
2004         OS << ", Tmp" << Ops[i];
2005       OS << ", Chain";
2006       if (InFlag)
2007         OS << ", InFlag";
2008       OS << ");\n";
2009       if (NumResults > 0) {
2010         OS << "      CodeGenMap[N.getValue(0)] = Result;\n";
2011         OS << "      CodeGenMap[N.getValue(" << NumResults
2012            << ")] = Result.getValue(" << NumResults << ");\n";
2013         OS << "      Chain = Result.getValue(" << NumResults << ");\n";
2014       }
2015       if (NumResults == 0)
2016         OS << "      return Chain;\n";
2017       else
2018         OS << "      return (N.ResNo) ? Chain : Result.getValue(0);\n";
2019     } else {
2020       // If this instruction is the root, and if there is only one use of it,
2021       // use SelectNodeTo instead of getTargetNode to avoid an allocation.
2022       OS << "      if (N.Val->hasOneUse()) {\n";
2023       OS << "        return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, "
2024          << II.Namespace << "::" << II.TheDef->getName() << ", MVT::"
2025          << getEnumName(N->getType());
2026       for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
2027         OS << ", Tmp" << Ops[i];
2028       if (InFlag)
2029         OS << ", InFlag";
2030       OS << ");\n";
2031       OS << "      } else {\n";
2032       OS << "        return CodeGenMap[N] = CurDAG->getTargetNode("
2033          << II.Namespace << "::" << II.TheDef->getName() << ", MVT::"
2034          << getEnumName(N->getType());
2035       for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
2036         OS << ", Tmp" << Ops[i];
2037       if (InFlag)
2038         OS << ", InFlag";
2039       OS << ");\n";
2040       OS << "      }\n";
2041     }
2042     return std::make_pair(1, ResNo);
2043   } else if (Op->isSubClassOf("SDNodeXForm")) {
2044     assert(N->getNumChildren() == 1 && "node xform should have one child!");
2045     unsigned OpVal = CodeGenPatternResult(N->getChild(0), Ctr,
2046                                           VariableMap, PatternNo, OS, HasChain, InFlag)
2047       .second;
2048     
2049     unsigned ResNo = Ctr++;
2050     OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = Transform_" << Op->getName()
2051        << "(Tmp" << OpVal << ".Val);\n";
2052     if (isRoot) {
2053       OS << "      CodeGenMap[N] = Tmp" << ResNo << ";\n";
2054       OS << "      return Tmp" << ResNo << ";\n";
2055     }
2056     return std::make_pair(1, ResNo);
2057   } else {
2058     N->dump();
2059     assert(0 && "Unknown node in result pattern!");
2060     return std::make_pair(1, ~0U);
2061   }
2062 }
2063
2064 /// RemoveAllTypes - A quick recursive walk over a pattern which removes all
2065 /// type information from it.
2066 static void RemoveAllTypes(TreePatternNode *N) {
2067   N->setType(MVT::isUnknown);
2068   if (!N->isLeaf())
2069     for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
2070       RemoveAllTypes(N->getChild(i));
2071 }
2072
2073 /// InsertOneTypeCheck - Insert a type-check for an unresolved type in 'Pat' and
2074 /// add it to the tree.  'Pat' and 'Other' are isomorphic trees except that 
2075 /// 'Pat' may be missing types.  If we find an unresolved type to add a check
2076 /// for, this returns true otherwise false if Pat has all types.
2077 static bool InsertOneTypeCheck(TreePatternNode *Pat, TreePatternNode *Other,
2078                                DAGISelEmitter &ISE,
2079                                const std::string &Prefix, unsigned PatternNo,
2080                                std::ostream &OS) {
2081   // Did we find one?
2082   if (!Pat->hasTypeSet()) {
2083     // Move a type over from 'other' to 'pat'.
2084     Pat->setType(Other->getType());
2085     OS << "      if (" << Prefix << ".Val->getValueType(0) != MVT::"
2086        << getName(Pat->getType()) << ") goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
2087     return true;
2088   } else if (Pat->isLeaf()) {
2089     if (NodeIsComplexPattern(Pat))
2090       OS << "      if (" << Prefix << ".Val->getValueType(0) != MVT::"
2091          << getName(Pat->getType()) << ") goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
2092     return false;
2093   }
2094   
2095   unsigned OpNo = (unsigned) NodeHasChain(Pat, ISE);
2096   for (unsigned i = 0, e = Pat->getNumChildren(); i != e; ++i, ++OpNo)
2097     if (InsertOneTypeCheck(Pat->getChild(i), Other->getChild(i),
2098                            ISE, Prefix + utostr(OpNo), PatternNo, OS))
2099       return true;
2100   return false;
2101 }
2102
2103 Record *DAGISelEmitter::getSDNodeNamed(const std::string &Name) const {
2104   Record *N = Records.getDef(Name);
2105   assert(N && N->isSubClassOf("SDNode") && "Bad argument");
2106   return N;
2107 }
2108
2109 /// EmitCodeForPattern - Given a pattern to match, emit code to the specified
2110 /// stream to match the pattern, and generate the code for the match if it
2111 /// succeeds.
2112 void DAGISelEmitter::EmitCodeForPattern(PatternToMatch &Pattern,
2113                                         std::ostream &OS) {
2114   static unsigned PatternCount = 0;
2115   unsigned PatternNo = PatternCount++;
2116   OS << "    { // Pattern #" << PatternNo << ": ";
2117   Pattern.first->print(OS);
2118   OS << "\n      // Emits: ";
2119   Pattern.second->print(OS);
2120   OS << "\n";
2121   OS << "      // Pattern complexity = " << getPatternSize(Pattern.first, *this)
2122      << "  cost = " << getResultPatternCost(Pattern.second) << "\n";
2123
2124   // Emit the matcher, capturing named arguments in VariableMap.
2125   std::map<std::string,std::string> VariableMap;
2126   EmitMatchForPattern(Pattern.first, "N", VariableMap, PatternNo, OS);
2127   
2128   // TP - Get *SOME* tree pattern, we don't care which.
2129   TreePattern &TP = *PatternFragments.begin()->second;
2130   
2131   // At this point, we know that we structurally match the pattern, but the
2132   // types of the nodes may not match.  Figure out the fewest number of type 
2133   // comparisons we need to emit.  For example, if there is only one integer
2134   // type supported by a target, there should be no type comparisons at all for
2135   // integer patterns!
2136   //
2137   // To figure out the fewest number of type checks needed, clone the pattern,
2138   // remove the types, then perform type inference on the pattern as a whole.
2139   // If there are unresolved types, emit an explicit check for those types,
2140   // apply the type to the tree, then rerun type inference.  Iterate until all
2141   // types are resolved.
2142   //
2143   TreePatternNode *Pat = Pattern.first->clone();
2144   RemoveAllTypes(Pat);
2145   
2146   do {
2147     // Resolve/propagate as many types as possible.
2148     try {
2149       bool MadeChange = true;
2150       while (MadeChange)
2151         MadeChange = Pat->ApplyTypeConstraints(TP,true/*Ignore reg constraints*/);
2152     } catch (...) {
2153       assert(0 && "Error: could not find consistent types for something we"
2154              " already decided was ok!");
2155       abort();
2156     }
2157
2158     // Insert a check for an unresolved type and add it to the tree.  If we find
2159     // an unresolved type to add a check for, this returns true and we iterate,
2160     // otherwise we are done.
2161   } while (InsertOneTypeCheck(Pat, Pattern.first, *this, "N", PatternNo, OS));
2162
2163   bool HasChain = false;
2164   EmitLeadChainForPattern(Pattern.first, "N", OS, HasChain);
2165
2166   bool InFlag = false;
2167   EmitCopyToRegsForPattern(Pattern.first, "N", OS, HasChain, InFlag);
2168   
2169   unsigned TmpNo = 0;
2170   CodeGenPatternResult(Pattern.second,
2171                        TmpNo, VariableMap, PatternNo, OS, HasChain, InFlag, true /*the root*/);
2172   delete Pat;
2173   
2174   OS << "    }\n  P" << PatternNo << "Fail:\n";
2175 }
2176
2177
2178 namespace {
2179   /// CompareByRecordName - An ordering predicate that implements less-than by
2180   /// comparing the names records.
2181   struct CompareByRecordName {
2182     bool operator()(const Record *LHS, const Record *RHS) const {
2183       // Sort by name first.
2184       if (LHS->getName() < RHS->getName()) return true;
2185       // If both names are equal, sort by pointer.
2186       return LHS->getName() == RHS->getName() && LHS < RHS;
2187     }
2188   };
2189 }
2190
2191 void DAGISelEmitter::EmitInstructionSelector(std::ostream &OS) {
2192   std::string InstNS = Target.inst_begin()->second.Namespace;
2193   if (!InstNS.empty()) InstNS += "::";
2194   
2195   // Emit boilerplate.
2196   OS << "// The main instruction selector code.\n"
2197      << "SDOperand SelectCode(SDOperand N) {\n"
2198      << "  if (N.getOpcode() >= ISD::BUILTIN_OP_END &&\n"
2199      << "      N.getOpcode() < (ISD::BUILTIN_OP_END+" << InstNS
2200      << "INSTRUCTION_LIST_END))\n"
2201      << "    return N;   // Already selected.\n\n"
2202      << "  if (!N.Val->hasOneUse()) {\n"
2203   << "    std::map<SDOperand, SDOperand>::iterator CGMI = CodeGenMap.find(N);\n"
2204      << "    if (CGMI != CodeGenMap.end()) return CGMI->second;\n"
2205      << "  }\n"
2206      << "  switch (N.getOpcode()) {\n"
2207      << "  default: break;\n"
2208      << "  case ISD::EntryToken:       // These leaves remain the same.\n"
2209      << "    return N;\n"
2210      << "  case ISD::AssertSext:\n"
2211      << "  case ISD::AssertZext: {\n"
2212      << "    SDOperand Tmp0 = Select(N.getOperand(0));\n"
2213      << "    if (!N.Val->hasOneUse()) CodeGenMap[N] = Tmp0;\n"
2214      << "    return Tmp0;\n"
2215      << "  }\n"
2216      << "  case ISD::TokenFactor:\n"
2217      << "    if (N.getNumOperands() == 2) {\n"
2218      << "      SDOperand Op0 = Select(N.getOperand(0));\n"
2219      << "      SDOperand Op1 = Select(N.getOperand(1));\n"
2220      << "      return CodeGenMap[N] =\n"
2221      << "          CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other, Op0, Op1);\n"
2222      << "    } else {\n"
2223      << "      std::vector<SDOperand> Ops;\n"
2224      << "      for (unsigned i = 0, e = N.getNumOperands(); i != e; ++i)\n"
2225      << "        Ops.push_back(Select(N.getOperand(i)));\n"
2226      << "       return CodeGenMap[N] = \n"
2227      << "               CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other, Ops);\n"
2228      << "    }\n"
2229      << "  case ISD::CopyFromReg: {\n"
2230      << "    SDOperand Chain = Select(N.getOperand(0));\n"
2231      << "    if (Chain == N.getOperand(0)) return N; // No change\n"
2232      << "    SDOperand New = CurDAG->getCopyFromReg(Chain,\n"
2233      << "                    cast<RegisterSDNode>(N.getOperand(1))->getReg(),\n"
2234      << "                                         N.Val->getValueType(0));\n"
2235      << "    return New.getValue(N.ResNo);\n"
2236      << "  }\n"
2237      << "  case ISD::CopyToReg: {\n"
2238      << "    SDOperand Chain = Select(N.getOperand(0));\n"
2239      << "    SDOperand Reg = N.getOperand(1);\n"
2240      << "    SDOperand Val = Select(N.getOperand(2));\n"
2241      << "    return CodeGenMap[N] = \n"
2242      << "                   CurDAG->getNode(ISD::CopyToReg, MVT::Other,\n"
2243      << "                                   Chain, Reg, Val);\n"
2244      << "  }\n";
2245     
2246   // Group the patterns by their top-level opcodes.
2247   std::map<Record*, std::vector<PatternToMatch*>,
2248            CompareByRecordName> PatternsByOpcode;
2249   for (unsigned i = 0, e = PatternsToMatch.size(); i != e; ++i) {
2250     TreePatternNode *Node = PatternsToMatch[i].first;
2251     if (!Node->isLeaf()) {
2252       PatternsByOpcode[Node->getOperator()].push_back(&PatternsToMatch[i]);
2253     } else {
2254       const ComplexPattern *CP;
2255       if (IntInit *II = 
2256              dynamic_cast<IntInit*>(Node->getLeafValue())) {
2257         PatternsByOpcode[getSDNodeNamed("imm")].push_back(&PatternsToMatch[i]);
2258       } else if ((CP = NodeGetComplexPattern(Node, *this))) {
2259         std::vector<Record*> OpNodes = CP->getMatchingNodes();
2260         for (unsigned j = 0, e = OpNodes.size(); j != e; j++) {
2261           PatternsByOpcode[OpNodes[j]].insert(PatternsByOpcode[OpNodes[j]].begin(),
2262                                               &PatternsToMatch[i]);
2263         }
2264       } else {
2265         std::cerr << "Unrecognized opcode '";
2266         Node->dump();
2267         std::cerr << "' on tree pattern '";
2268         std::cerr << PatternsToMatch[i].second->getOperator()->getName();
2269         std::cerr << "'!\n";
2270         exit(1);
2271       }
2272     }
2273   }
2274   
2275   // Loop over all of the case statements.
2276   for (std::map<Record*, std::vector<PatternToMatch*>,
2277                 CompareByRecordName>::iterator PBOI = PatternsByOpcode.begin(),
2278        E = PatternsByOpcode.end(); PBOI != E; ++PBOI) {
2279     const SDNodeInfo &OpcodeInfo = getSDNodeInfo(PBOI->first);
2280     std::vector<PatternToMatch*> &Patterns = PBOI->second;
2281     
2282     OS << "  case " << OpcodeInfo.getEnumName() << ":\n";
2283
2284     // We want to emit all of the matching code now.  However, we want to emit
2285     // the matches in order of minimal cost.  Sort the patterns so the least
2286     // cost one is at the start.
2287     std::stable_sort(Patterns.begin(), Patterns.end(),
2288                      PatternSortingPredicate(*this));
2289     
2290     for (unsigned i = 0, e = Patterns.size(); i != e; ++i)
2291       EmitCodeForPattern(*Patterns[i], OS);
2292     OS << "    break;\n\n";
2293   }
2294   
2295
2296   OS << "  } // end of big switch.\n\n"
2297      << "  std::cerr << \"Cannot yet select: \";\n"
2298      << "  N.Val->dump();\n"
2299      << "  std::cerr << '\\n';\n"
2300      << "  abort();\n"
2301      << "}\n";
2302 }
2303
2304 void DAGISelEmitter::run(std::ostream &OS) {
2305   EmitSourceFileHeader("DAG Instruction Selector for the " + Target.getName() +
2306                        " target", OS);
2307   
2308   OS << "// *** NOTE: This file is #included into the middle of the target\n"
2309      << "// *** instruction selector class.  These functions are really "
2310      << "methods.\n\n";
2311   
2312   OS << "// Instance var to keep track of multiply used nodes that have \n"
2313      << "// already been selected.\n"
2314      << "std::map<SDOperand, SDOperand> CodeGenMap;\n";
2315   
2316   ParseNodeInfo();
2317   ParseNodeTransforms(OS);
2318   ParseComplexPatterns();
2319   ParsePatternFragments(OS);
2320   ParseInstructions();
2321   ParsePatterns();
2322   
2323   // Generate variants.  For example, commutative patterns can match
2324   // multiple ways.  Add them to PatternsToMatch as well.
2325   GenerateVariants();
2326
2327   
2328   DEBUG(std::cerr << "\n\nALL PATTERNS TO MATCH:\n\n";
2329         for (unsigned i = 0, e = PatternsToMatch.size(); i != e; ++i) {
2330           std::cerr << "PATTERN: ";  PatternsToMatch[i].first->dump();
2331           std::cerr << "\nRESULT:  ";PatternsToMatch[i].second->dump();
2332           std::cerr << "\n";
2333         });
2334   
2335   // At this point, we have full information about the 'Patterns' we need to
2336   // parse, both implicitly from instructions as well as from explicit pattern
2337   // definitions.  Emit the resultant instruction selector.
2338   EmitInstructionSelector(OS);  
2339   
2340   for (std::map<Record*, TreePattern*>::iterator I = PatternFragments.begin(),
2341        E = PatternFragments.end(); I != E; ++I)
2342     delete I->second;
2343   PatternFragments.clear();
2344
2345   Instructions.clear();
2346 }