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("SDTCisPtrTy")) {
  62     ConstraintType = SDTCisPtrTy;
  63   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisInt")) {
  64     ConstraintType = SDTCisInt;
  65   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisFP")) {
  66     ConstraintType = SDTCisFP;
  67   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisSameAs")) {
  68     ConstraintType = SDTCisSameAs;
  69     x.SDTCisSameAs_Info.OtherOperandNum = R->getValueAsInt("OtherOperandNum");
  70   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisVTSmallerThanOp")) {
  71     ConstraintType = SDTCisVTSmallerThanOp;
  72     x.SDTCisVTSmallerThanOp_Info.OtherOperandNum =
  73       R->getValueAsInt("OtherOperandNum");
  74   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisOpSmallerThanOp")) {
  75     ConstraintType = SDTCisOpSmallerThanOp;
  76     x.SDTCisOpSmallerThanOp_Info.BigOperandNum =
  77       R->getValueAsInt("BigOperandNum");
  78   } else {
  79     std::cerr << "Unrecognized SDTypeConstraint '" << R->getName() << "'!\n";
  80     exit(1);
  81   }
  82 }
  83
  84 /// getOperandNum - Return the node corresponding to operand #OpNo in tree
  85 /// N, which has NumResults results.
  86 TreePatternNode *SDTypeConstraint::getOperandNum(unsigned OpNo,
  87                                                  TreePatternNode *N,
  88                                                  unsigned NumResults) const {
  89   assert(NumResults <= 1 &&
  90          "We only work with nodes with zero or one result so far!");
  91
  92   if (OpNo < NumResults)
  93     return N;  // FIXME: need value #
  94   else
  95     return N->getChild(OpNo-NumResults);
  96 }
  97
  98 /// ApplyTypeConstraint - Given a node in a pattern, apply this type
  99 /// constraint to the nodes operands.  This returns true if it makes a
 100 /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, throw an
 101 /// exception.
 102 bool SDTypeConstraint::ApplyTypeConstraint(TreePatternNode *N,
 103                                            const SDNodeInfo &NodeInfo,
 104                                            TreePattern &TP) const {
 105   unsigned NumResults = NodeInfo.getNumResults();
 106   assert(NumResults <= 1 &&
 107          "We only work with nodes with zero or one result so far!");
 108
 109   // Check that the number of operands is sane.
 110   if (NodeInfo.getNumOperands() >= 0) {
 111     if (N->getNumChildren() != (unsigned)NodeInfo.getNumOperands())
 112       TP.error(N->getOperator()->getName() + " node requires exactly " +
 113                itostr(NodeInfo.getNumOperands()) + " operands!");
 114   }
 115
 116   const CodeGenTarget &CGT = TP.getDAGISelEmitter().getTargetInfo();
 117
 118   TreePatternNode *NodeToApply = getOperandNum(OperandNo, N, NumResults);
 119
 120   switch (ConstraintType) {
 121   default: assert(0 && "Unknown constraint type!");
 122   case SDTCisVT:
 123     // Operand must be a particular type.
 124     return NodeToApply->UpdateNodeType(x.SDTCisVT_Info.VT, TP);
 125   case SDTCisPtrTy: {
 126     // Operand must be same as target pointer type.
 127     return NodeToApply->UpdateNodeType(CGT.getPointerType(), TP);
 128   }
 129   case SDTCisInt: {
 130     // If there is only one integer type supported, this must be it.
 131     std::vector<MVT::ValueType> IntVTs =
 132       FilterVTs(CGT.getLegalValueTypes(), MVT::isInteger);
 133
 134     // If we found exactly one supported integer type, apply it.
 135     if (IntVTs.size() == 1)
 136       return NodeToApply->UpdateNodeType(IntVTs[0], TP);
 137     return NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::isInt, TP);
 138   }
 139   case SDTCisFP: {
 140     // If there is only one FP type supported, this must be it.
 141     std::vector<MVT::ValueType> FPVTs =
 142       FilterVTs(CGT.getLegalValueTypes(), MVT::isFloatingPoint);
 143
 144     // If we found exactly one supported FP type, apply it.
 145     if (FPVTs.size() == 1)
 146       return NodeToApply->UpdateNodeType(FPVTs[0], TP);
 147     return NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::isFP, TP);
 148   }
 149   case SDTCisSameAs: {
 150     TreePatternNode *OtherNode =
 151       getOperandNum(x.SDTCisSameAs_Info.OtherOperandNum, N, NumResults);
 152     return NodeToApply->UpdateNodeType(OtherNode->getExtType(), TP) |
 153            OtherNode->UpdateNodeType(NodeToApply->getExtType(), TP);
 154   }
 155   case SDTCisVTSmallerThanOp: {
 156     // The NodeToApply must be a leaf node that is a VT.  OtherOperandNum must
 157     // have an integer type that is smaller than the VT.
 158     if (!NodeToApply->isLeaf() ||
 159         !dynamic_cast<DefInit*>(NodeToApply->getLeafValue()) ||
 160         !static_cast<DefInit*>(NodeToApply->getLeafValue())->getDef()
 161                ->isSubClassOf("ValueType"))
 162       TP.error(N->getOperator()->getName() + " expects a VT operand!");
 163     MVT::ValueType VT =
 164      getValueType(static_cast<DefInit*>(NodeToApply->getLeafValue())->getDef());
 165     if (!MVT::isInteger(VT))
 166       TP.error(N->getOperator()->getName() + " VT operand must be integer!");
 167
 168     TreePatternNode *OtherNode =
 169       getOperandNum(x.SDTCisVTSmallerThanOp_Info.OtherOperandNum, N,NumResults);
 170
 171     // It must be integer.
 172     bool MadeChange = false;
 173     MadeChange |= OtherNode->UpdateNodeType(MVT::isInt, TP);
 174
 175     if (OtherNode->hasTypeSet() && OtherNode->getType() <= VT)
 176       OtherNode->UpdateNodeType(MVT::Other, TP);  // Throw an error.
 177     return false;
 178   }
 179   case SDTCisOpSmallerThanOp: {
 180     TreePatternNode *BigOperand =
 181       getOperandNum(x.SDTCisOpSmallerThanOp_Info.BigOperandNum, N, NumResults);
 182
 183     // Both operands must be integer or FP, but we don't care which.
 184     bool MadeChange = false;
 185
 186     if (isExtIntegerVT(NodeToApply->getExtType()))
 187       MadeChange |= BigOperand->UpdateNodeType(MVT::isInt, TP);
 188     else if (isExtFloatingPointVT(NodeToApply->getExtType()))
 189       MadeChange |= BigOperand->UpdateNodeType(MVT::isFP, TP);
 190     if (isExtIntegerVT(BigOperand->getExtType()))
 191       MadeChange |= NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::isInt, TP);
 192     else if (isExtFloatingPointVT(BigOperand->getExtType()))
 193       MadeChange |= NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::isFP, TP);
 194
 195     std::vector<MVT::ValueType> VTs = CGT.getLegalValueTypes();
 196
 197     if (isExtIntegerVT(NodeToApply->getExtType())) {
 198       VTs = FilterVTs(VTs, MVT::isInteger);
 199     } else if (isExtFloatingPointVT(NodeToApply->getExtType())) {
 200       VTs = FilterVTs(VTs, MVT::isFloatingPoint);
 201     } else {
 202       VTs.clear();
 203     }
 204
 205     switch (VTs.size()) {
 206     default:         // Too many VT's to pick from.
 207     case 0: break;   // No info yet.
 208     case 1:
 209       // Only one VT of this flavor.  Cannot ever satisify the constraints.
 210       return NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::Other, TP);  // throw
 211     case 2:
 212       // If we have exactly two possible types, the little operand must be the
 213       // small one, the big operand should be the big one.  Common with
 214       // float/double for example.
 215       assert(VTs[0] < VTs[1] && "Should be sorted!");
 216       MadeChange |= NodeToApply->UpdateNodeType(VTs[0], TP);
 217       MadeChange |= BigOperand->UpdateNodeType(VTs[1], TP);
 218       break;
 219     }
 220     return MadeChange;
 221   }
 222   }
 223   return false;
 224 }
 225
 226
 227 //===----------------------------------------------------------------------===//
 228 // SDNodeInfo implementation
 229 //
 230 SDNodeInfo::SDNodeInfo(Record *R) : Def(R) {
 231   EnumName    = R->getValueAsString("Opcode");
 232   SDClassName = R->getValueAsString("SDClass");
 233   Record *TypeProfile = R->getValueAsDef("TypeProfile");
 234   NumResults = TypeProfile->getValueAsInt("NumResults");
 235   NumOperands = TypeProfile->getValueAsInt("NumOperands");
 236
 237   // Parse the properties.
 238   Properties = 0;
 239   std::vector<Record*> PropList = R->getValueAsListOfDefs("Properties");
 240   for (unsigned i = 0, e = PropList.size(); i != e; ++i) {
 241     if (PropList[i]->getName() == "SDNPCommutative") {
 242       Properties |= 1 << SDNPCommutative;
 243     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPAssociative") {
 244       Properties |= 1 << SDNPAssociative;
 245     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPHasChain") {
 246       Properties |= 1 << SDNPHasChain;
 247     } else {
 248       std::cerr << "Unknown SD Node property '" << PropList[i]->getName()
 249                 << "' on node '" << R->getName() << "'!\n";
 250       exit(1);
 251     }
 252   }
 253
 254
 255   // Parse the type constraints.
 256   std::vector<Record*> ConstraintList =
 257     TypeProfile->getValueAsListOfDefs("Constraints");
 258   TypeConstraints.assign(ConstraintList.begin(), ConstraintList.end());
 259 }
 260
 261 //===----------------------------------------------------------------------===//
 262 // TreePatternNode implementation
 263 //
 264
 265 TreePatternNode::~TreePatternNode() {
 266 #if 0 // FIXME: implement refcounted tree nodes!
 267   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
 268     delete getChild(i);
 269 #endif
 270 }
 271
 272 /// UpdateNodeType - Set the node type of N to VT if VT contains
 273 /// information.  If N already contains a conflicting type, then throw an
 274 /// exception.  This returns true if any information was updated.
 275 ///
 276 bool TreePatternNode::UpdateNodeType(unsigned char VT, TreePattern &TP) {
 277   if (VT == MVT::isUnknown || getExtType() == VT) return false;
 278   if (getExtType() == MVT::isUnknown) {
 279     setType(VT);
 280     return true;
 281   }
 282
 283   // If we are told this is to be an int or FP type, and it already is, ignore
 284   // the advice.
 285   if ((VT == MVT::isInt && isExtIntegerVT(getExtType())) ||
 286       (VT == MVT::isFP  && isExtFloatingPointVT(getExtType())))
 287     return false;
 288
 289   // If we know this is an int or fp type, and we are told it is a specific one,
 290   // take the advice.
 291   if ((getExtType() == MVT::isInt && isExtIntegerVT(VT)) ||
 292       (getExtType() == MVT::isFP  && isExtFloatingPointVT(VT))) {
 293     setType(VT);
 294     return true;
 295   }
 296
 297   if (isLeaf()) {
 298     dump();
 299     TP.error("Type inference contradiction found in node!");
 300   } else {
 301     TP.error("Type inference contradiction found in node " +
 302              getOperator()->getName() + "!");
 303   }
 304   return true; // unreachable
 305 }
 306
 307
 308 void TreePatternNode::print(std::ostream &OS) const {
 309   if (isLeaf()) {
 310     OS << *getLeafValue();
 311   } else {
 312     OS << "(" << getOperator()->getName();
 313   }
 314
 315   switch (getExtType()) {
 316   case MVT::Other: OS << ":Other"; break;
 317   case MVT::isInt: OS << ":isInt"; break;
 318   case MVT::isFP : OS << ":isFP"; break;
 319   case MVT::isUnknown: ; /*OS << ":?";*/ break;
 320   default:  OS << ":" << getType(); break;
 321   }
 322
 323   if (!isLeaf()) {
 324     if (getNumChildren() != 0) {
 325       OS << " ";
 326       getChild(0)->print(OS);
 327       for (unsigned i = 1, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
 328         OS << ", ";
 329         getChild(i)->print(OS);
 330       }
 331     }
 332     OS << ")";
 333   }
 334
 335   if (!PredicateFn.empty())
 336     OS << "<<P:" << PredicateFn << ">>";
 337   if (TransformFn)
 338     OS << "<<X:" << TransformFn->getName() << ">>";
 339   if (!getName().empty())
 340     OS << ":$" << getName();
 341
 342 }
 343 void TreePatternNode::dump() const {
 344   print(std::cerr);
 345 }
 346
 347 /// isIsomorphicTo - Return true if this node is recursively isomorphic to
 348 /// the specified node.  For this comparison, all of the state of the node
 349 /// is considered, except for the assigned name.  Nodes with differing names
 350 /// that are otherwise identical are considered isomorphic.
 351 bool TreePatternNode::isIsomorphicTo(const TreePatternNode *N) const {
 352   if (N == this) return true;
 353   if (N->isLeaf() != isLeaf() || getExtType() != N->getExtType() ||
 354       getPredicateFn() != N->getPredicateFn() ||
 355       getTransformFn() != N->getTransformFn())
 356     return false;
 357
 358   if (isLeaf()) {
 359     if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(getLeafValue()))
 360       if (DefInit *NDI = dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue()))
 361         return DI->getDef() == NDI->getDef();
 362     return getLeafValue() == N->getLeafValue();
 363   }
 364
 365   if (N->getOperator() != getOperator() ||
 366       N->getNumChildren() != getNumChildren()) return false;
 367   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
 368     if (!getChild(i)->isIsomorphicTo(N->getChild(i)))
 369       return false;
 370   return true;
 371 }
 372
 373 /// clone - Make a copy of this tree and all of its children.
 374 ///
 375 TreePatternNode *TreePatternNode::clone() const {
 376   TreePatternNode *New;
 377   if (isLeaf()) {
 378     New = new TreePatternNode(getLeafValue());
 379   } else {
 380     std::vector<TreePatternNode*> CChildren;
 381     CChildren.reserve(Children.size());
 382     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
 383       CChildren.push_back(getChild(i)->clone());
 384     New = new TreePatternNode(getOperator(), CChildren);
 385   }
 386   New->setName(getName());
 387   New->setType(getExtType());
 388   New->setPredicateFn(getPredicateFn());
 389   New->setTransformFn(getTransformFn());
 390   return New;
 391 }
 392
 393 /// SubstituteFormalArguments - Replace the formal arguments in this tree
 394 /// with actual values specified by ArgMap.
 395 void TreePatternNode::
 396 SubstituteFormalArguments(std::map<std::string, TreePatternNode*> &ArgMap) {
 397   if (isLeaf()) return;
 398
 399   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
 400     TreePatternNode *Child = getChild(i);
 401     if (Child->isLeaf()) {
 402       Init *Val = Child->getLeafValue();
 403       if (dynamic_cast<DefInit*>(Val) &&
 404           static_cast<DefInit*>(Val)->getDef()->getName() == "node") {
 405         // We found a use of a formal argument, replace it with its value.
 406         Child = ArgMap[Child->getName()];
 407         assert(Child && "Couldn't find formal argument!");
 408         setChild(i, Child);
 409       }
 410     } else {
 411       getChild(i)->SubstituteFormalArguments(ArgMap);
 412     }
 413   }
 414 }
 415
 416
 417 /// InlinePatternFragments - If this pattern refers to any pattern
 418 /// fragments, inline them into place, giving us a pattern without any
 419 /// PatFrag references.
 420 TreePatternNode *TreePatternNode::InlinePatternFragments(TreePattern &TP) {
 421   if (isLeaf()) return this;  // nothing to do.
 422   Record *Op = getOperator();
 423
 424   if (!Op->isSubClassOf("PatFrag")) {
 425     // Just recursively inline children nodes.
 426     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
 427       setChild(i, getChild(i)->InlinePatternFragments(TP));
 428     return this;
 429   }
 430
 431   // Otherwise, we found a reference to a fragment.  First, look up its
 432   // TreePattern record.
 433   TreePattern *Frag = TP.getDAGISelEmitter().getPatternFragment(Op);
 434
 435   // Verify that we are passing the right number of operands.
 436   if (Frag->getNumArgs() != Children.size())
 437     TP.error("'" + Op->getName() + "' fragment requires " +
 438              utostr(Frag->getNumArgs()) + " operands!");
 439
 440   TreePatternNode *FragTree = Frag->getOnlyTree()->clone();
 441
 442   // Resolve formal arguments to their actual value.
 443   if (Frag->getNumArgs()) {
 444     // Compute the map of formal to actual arguments.
 445     std::map<std::string, TreePatternNode*> ArgMap;
 446     for (unsigned i = 0, e = Frag->getNumArgs(); i != e; ++i)
 447       ArgMap[Frag->getArgName(i)] = getChild(i)->InlinePatternFragments(TP);
 448
 449     FragTree->SubstituteFormalArguments(ArgMap);
 450   }
 451
 452   FragTree->setName(getName());
 453   FragTree->UpdateNodeType(getExtType(), TP);
 454
 455   // Get a new copy of this fragment to stitch into here.
 456   //delete this;    // FIXME: implement refcounting!
 457   return FragTree;
 458 }
 459
 460 /// getIntrinsicType - Check to see if the specified record has an intrinsic
 461 /// type which should be applied to it.  This infer the type of register
 462 /// references from the register file information, for example.
 463 ///
 464 static unsigned char getIntrinsicType(Record *R, bool NotRegisters,
 465                                       TreePattern &TP) {
 466   // Check to see if this is a register or a register class...
 467   if (R->isSubClassOf("RegisterClass")) {
 468     if (NotRegisters) return MVT::isUnknown;
 469     const CodeGenRegisterClass &RC =
 470       TP.getDAGISelEmitter().getTargetInfo().getRegisterClass(R);
 471     return RC.getValueTypeNum(0);
 472   } else if (R->isSubClassOf("PatFrag")) {
 473     // Pattern fragment types will be resolved when they are inlined.
 474     return MVT::isUnknown;
 475   } else if (R->isSubClassOf("Register")) {
 476     // If the register appears in exactly one regclass, and the regclass has one
 477     // value type, use it as the known type.
 478     const CodeGenTarget &T = TP.getDAGISelEmitter().getTargetInfo();
 479     if (const CodeGenRegisterClass *RC = T.getRegisterClassForRegister(R))
 480       if (RC->getNumValueTypes() == 1)
 481         return RC->getValueTypeNum(0);
 482     return MVT::isUnknown;
 483   } else if (R->isSubClassOf("ValueType") || R->isSubClassOf("CondCode")) {
 484     // Using a VTSDNode or CondCodeSDNode.
 485     return MVT::Other;
 486   } else if (R->isSubClassOf("ComplexPattern")) {
 487     return TP.getDAGISelEmitter().getComplexPattern(R).getValueType();
 488   } else if (R->getName() == "node") {
 489     // Placeholder.
 490     return MVT::isUnknown;
 491   }
 492
 493   TP.error("Unknown node flavor used in pattern: " + R->getName());
 494   return MVT::Other;
 495 }
 496
 497 /// ApplyTypeConstraints - Apply all of the type constraints relevent to
 498 /// this node and its children in the tree.  This returns true if it makes a
 499 /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, throw an
 500 /// exception.
 501 bool TreePatternNode::ApplyTypeConstraints(TreePattern &TP, bool NotRegisters) {
 502   if (isLeaf()) {
 503     if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(getLeafValue())) {
 504       // If it's a regclass or something else known, include the type.
 505       return UpdateNodeType(getIntrinsicType(DI->getDef(), NotRegisters, TP),
 506                             TP);
 507     } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(getLeafValue())) {
 508       // Int inits are always integers. :)
 509       bool MadeChange = UpdateNodeType(MVT::isInt, TP);
 510
 511       if (hasTypeSet()) {
 512         unsigned Size = MVT::getSizeInBits(getType());
 513         // Make sure that the value is representable for this type.
 514         if (Size < 32) {
 515           int Val = (II->getValue() << (32-Size)) >> (32-Size);
 516           if (Val != II->getValue())
 517             TP.error("Sign-extended integer value '" + itostr(II->getValue()) +
 518                      "' is out of range for type 'MVT::" +
 519                      getEnumName(getType()) + "'!");
 520         }
 521       }
 522
 523       return MadeChange;
 524     }
 525     return false;
 526   }
 527
 528   // special handling for set, which isn't really an SDNode.
 529   if (getOperator()->getName() == "set") {
 530     assert (getNumChildren() == 2 && "Only handle 2 operand set's for now!");
 531     bool MadeChange = getChild(0)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
 532     MadeChange |= getChild(1)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
 533
 534     // Types of operands must match.
 535     MadeChange |= getChild(0)->UpdateNodeType(getChild(1)->getExtType(), TP);
 536     MadeChange |= getChild(1)->UpdateNodeType(getChild(0)->getExtType(), TP);
 537     MadeChange |= UpdateNodeType(MVT::isVoid, TP);
 538     return MadeChange;
 539   } else if (getOperator()->isSubClassOf("SDNode")) {
 540     const SDNodeInfo &NI = TP.getDAGISelEmitter().getSDNodeInfo(getOperator());
 541
 542     bool MadeChange = NI.ApplyTypeConstraints(this, TP);
 543     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
 544       MadeChange |= getChild(i)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
 545     // Branch, etc. do not produce results and top-level forms in instr pattern
 546     // must have void types.
 547     if (NI.getNumResults() == 0)
 548       MadeChange |= UpdateNodeType(MVT::isVoid, TP);
 549     return MadeChange;
 550   } else if (getOperator()->isSubClassOf("Instruction")) {
 551     const DAGInstruction &Inst =
 552       TP.getDAGISelEmitter().getInstruction(getOperator());
 553     bool MadeChange = false;
 554     unsigned NumResults = Inst.getNumResults();
 555
 556     assert(NumResults <= 1 &&
 557            "Only supports zero or one result instrs!");
 558     // Apply the result type to the node
 559     if (NumResults == 0) {
 560       MadeChange = UpdateNodeType(MVT::isVoid, TP);
 561     } else {
 562       Record *ResultNode = Inst.getResult(0);
 563       assert(ResultNode->isSubClassOf("RegisterClass") &&
 564              "Operands should be register classes!");
 565
 566       const CodeGenRegisterClass &RC =
 567         TP.getDAGISelEmitter().getTargetInfo().getRegisterClass(ResultNode);
 568
 569       // Get the first ValueType in the RegClass, it's as good as any.
 570       MadeChange = UpdateNodeType(RC.getValueTypeNum(0), TP);
 571     }
 572
 573     if (getNumChildren() != Inst.getNumOperands())
 574       TP.error("Instruction '" + getOperator()->getName() + " expects " +
 575                utostr(Inst.getNumOperands()) + " operands, not " +
 576                utostr(getNumChildren()) + " operands!");
 577     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
 578       Record *OperandNode = Inst.getOperand(i);
 579       MVT::ValueType VT;
 580       if (OperandNode->isSubClassOf("RegisterClass")) {
 581         const CodeGenRegisterClass &RC =
 582           TP.getDAGISelEmitter().getTargetInfo().getRegisterClass(OperandNode);
 583         VT = RC.getValueTypeNum(0);
 584       } else if (OperandNode->isSubClassOf("Operand")) {
 585         VT = getValueType(OperandNode->getValueAsDef("Type"));
 586       } else {
 587         assert(0 && "Unknown operand type!");
 588         abort();
 589       }
 590
 591       MadeChange |= getChild(i)->UpdateNodeType(VT, TP);
 592       MadeChange |= getChild(i)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
 593     }
 594     return MadeChange;
 595   } else {
 596     assert(getOperator()->isSubClassOf("SDNodeXForm") && "Unknown node type!");
 597
 598     // Node transforms always take one operand, and take and return the same
 599     // type.
 600     if (getNumChildren() != 1)
 601       TP.error("Node transform '" + getOperator()->getName() +
 602                "' requires one operand!");
 603     bool MadeChange = UpdateNodeType(getChild(0)->getExtType(), TP);
 604     MadeChange |= getChild(0)->UpdateNodeType(getExtType(), TP);
 605     return MadeChange;
 606   }
 607 }
 608
 609 /// canPatternMatch - If it is impossible for this pattern to match on this
 610 /// target, fill in Reason and return false.  Otherwise, return true.  This is
 611 /// used as a santity check for .td files (to prevent people from writing stuff
 612 /// that can never possibly work), and to prevent the pattern permuter from
 613 /// generating stuff that is useless.
 614 bool TreePatternNode::canPatternMatch(std::string &Reason, DAGISelEmitter &ISE){
 615   if (isLeaf()) return true;
 616
 617   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
 618     if (!getChild(i)->canPatternMatch(Reason, ISE))
 619       return false;
 620
 621   // If this node is a commutative operator, check that the LHS isn't an
 622   // immediate.
 623   const SDNodeInfo &NodeInfo = ISE.getSDNodeInfo(getOperator());
 624   if (NodeInfo.hasProperty(SDNodeInfo::SDNPCommutative)) {
 625     // Scan all of the operands of the node and make sure that only the last one
 626     // is a constant node.
 627     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren()-1; i != e; ++i)
 628       if (!getChild(i)->isLeaf() &&
 629           getChild(i)->getOperator()->getName() == "imm") {
 630         Reason = "Immediate value must be on the RHS of commutative operators!";
 631         return false;
 632       }
 633   }
 634
 635   return true;
 636 }
 637
 638 //===----------------------------------------------------------------------===//
 639 // TreePattern implementation
 640 //
 641
 642 TreePattern::TreePattern(Record *TheRec, ListInit *RawPat, bool isInput,
 643                          DAGISelEmitter &ise) : TheRecord(TheRec), ISE(ise) {
 644    isInputPattern = isInput;
 645    for (unsigned i = 0, e = RawPat->getSize(); i != e; ++i)
 646      Trees.push_back(ParseTreePattern((DagInit*)RawPat->getElement(i)));
 647 }
 648
 649 TreePattern::TreePattern(Record *TheRec, DagInit *Pat, bool isInput,
 650                          DAGISelEmitter &ise) : TheRecord(TheRec), ISE(ise) {
 651   isInputPattern = isInput;
 652   Trees.push_back(ParseTreePattern(Pat));
 653 }
 654
 655 TreePattern::TreePattern(Record *TheRec, TreePatternNode *Pat, bool isInput,
 656                          DAGISelEmitter &ise) : TheRecord(TheRec), ISE(ise) {
 657   isInputPattern = isInput;
 658   Trees.push_back(Pat);
 659 }
 660
 661
 662
 663 void TreePattern::error(const std::string &Msg) const {
 664   dump();
 665   throw "In " + TheRecord->getName() + ": " + Msg;
 666 }
 667
 668 TreePatternNode *TreePattern::ParseTreePattern(DagInit *Dag) {
 669   Record *Operator = Dag->getNodeType();
 670
 671   if (Operator->isSubClassOf("ValueType")) {
 672     // If the operator is a ValueType, then this must be "type cast" of a leaf
 673     // node.
 674     if (Dag->getNumArgs() != 1)
 675       error("Type cast only takes one operand!");
 676
 677     Init *Arg = Dag->getArg(0);
 678     TreePatternNode *New;
 679     if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Arg)) {
 680       Record *R = DI->getDef();
 681       if (R->isSubClassOf("SDNode") || R->isSubClassOf("PatFrag")) {
 682         Dag->setArg(0, new DagInit(R,
 683                                 std::vector<std::pair<Init*, std::string> >()));
 684         return ParseTreePattern(Dag);
 685       }
 686       New = new TreePatternNode(DI);
 687     } else if (DagInit *DI = dynamic_cast<DagInit*>(Arg)) {
 688       New = ParseTreePattern(DI);
 689     } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(Arg)) {
 690       New = new TreePatternNode(II);
 691       if (!Dag->getArgName(0).empty())
 692         error("Constant int argument should not have a name!");
 693     } else {
 694       Arg->dump();
 695       error("Unknown leaf value for tree pattern!");
 696       return 0;
 697     }
 698
 699     // Apply the type cast.
 700     New->UpdateNodeType(getValueType(Operator), *this);
 701     New->setName(Dag->getArgName(0));
 702     return New;
 703   }
 704
 705   // Verify that this is something that makes sense for an operator.
 706   if (!Operator->isSubClassOf("PatFrag") && !Operator->isSubClassOf("SDNode") &&
 707       !Operator->isSubClassOf("Instruction") &&
 708       !Operator->isSubClassOf("SDNodeXForm") &&
 709       Operator->getName() != "set")
 710     error("Unrecognized node '" + Operator->getName() + "'!");
 711
 712   //  Check to see if this is something that is illegal in an input pattern.
 713   if (isInputPattern && (Operator->isSubClassOf("Instruction") ||
 714       Operator->isSubClassOf("SDNodeXForm")))
 715     error("Cannot use '" + Operator->getName() + "' in an input pattern!");
 716
 717   std::vector<TreePatternNode*> Children;
 718
 719   for (unsigned i = 0, e = Dag->getNumArgs(); i != e; ++i) {
 720     Init *Arg = Dag->getArg(i);
 721     if (DagInit *DI = dynamic_cast<DagInit*>(Arg)) {
 722       Children.push_back(ParseTreePattern(DI));
 723       if (Children.back()->getName().empty())
 724         Children.back()->setName(Dag->getArgName(i));
 725     } else if (DefInit *DefI = dynamic_cast<DefInit*>(Arg)) {
 726       Record *R = DefI->getDef();
 727       // Direct reference to a leaf DagNode or PatFrag?  Turn it into a
 728       // TreePatternNode if its own.
 729       if (R->isSubClassOf("SDNode") || R->isSubClassOf("PatFrag")) {
 730         Dag->setArg(i, new DagInit(R,
 731                               std::vector<std::pair<Init*, std::string> >()));
 732         --i;  // Revisit this node...
 733       } else {
 734         TreePatternNode *Node = new TreePatternNode(DefI);
 735         Node->setName(Dag->getArgName(i));
 736         Children.push_back(Node);
 737
 738         // Input argument?
 739         if (R->getName() == "node") {
 740           if (Dag->getArgName(i).empty())
 741             error("'node' argument requires a name to match with operand list");
 742           Args.push_back(Dag->getArgName(i));
 743         }
 744       }
 745     } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(Arg)) {
 746       TreePatternNode *Node = new TreePatternNode(II);
 747       if (!Dag->getArgName(i).empty())
 748         error("Constant int argument should not have a name!");
 749       Children.push_back(Node);
 750     } else {
 751       std::cerr << '"';
 752       Arg->dump();
 753       std::cerr << "\": ";
 754       error("Unknown leaf value for tree pattern!");
 755     }
 756   }
 757
 758   return new TreePatternNode(Operator, Children);
 759 }
 760
 761 /// InferAllTypes - Infer/propagate as many types throughout the expression
 762 /// patterns as possible.  Return true if all types are infered, false
 763 /// otherwise.  Throw an exception if a type contradiction is found.
 764 bool TreePattern::InferAllTypes() {
 765   bool MadeChange = true;
 766   while (MadeChange) {
 767     MadeChange = false;
 768     for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i)
 769       MadeChange |= Trees[i]->ApplyTypeConstraints(*this, false);
 770   }
 771
 772   bool HasUnresolvedTypes = false;
 773   for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i)
 774     HasUnresolvedTypes |= Trees[i]->ContainsUnresolvedType();
 775   return !HasUnresolvedTypes;
 776 }
 777
 778 void TreePattern::print(std::ostream &OS) const {
 779   OS << getRecord()->getName();
 780   if (!Args.empty()) {
 781     OS << "(" << Args[0];
 782     for (unsigned i = 1, e = Args.size(); i != e; ++i)
 783       OS << ", " << Args[i];
 784     OS << ")";
 785   }
 786   OS << ": ";
 787
 788   if (Trees.size() > 1)
 789     OS << "[\n";
 790   for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i) {
 791     OS << "\t";
 792     Trees[i]->print(OS);
 793     OS << "\n";
 794   }
 795
 796   if (Trees.size() > 1)
 797     OS << "]\n";
 798 }
 799
 800 void TreePattern::dump() const { print(std::cerr); }
 801
 802
 803
 804 //===----------------------------------------------------------------------===//
 805 // DAGISelEmitter implementation
 806 //
 807
 808 // Parse all of the SDNode definitions for the target, populating SDNodes.
 809 void DAGISelEmitter::ParseNodeInfo() {
 810   std::vector<Record*> Nodes = Records.getAllDerivedDefinitions("SDNode");
 811   while (!Nodes.empty()) {
 812     SDNodes.insert(std::make_pair(Nodes.back(), Nodes.back()));
 813     Nodes.pop_back();
 814   }
 815 }
 816
 817 /// ParseNodeTransforms - Parse all SDNodeXForm instances into the SDNodeXForms
 818 /// map, and emit them to the file as functions.
 819 void DAGISelEmitter::ParseNodeTransforms(std::ostream &OS) {
 820   OS << "\n// Node transformations.\n";
 821   std::vector<Record*> Xforms = Records.getAllDerivedDefinitions("SDNodeXForm");
 822   while (!Xforms.empty()) {
 823     Record *XFormNode = Xforms.back();
 824     Record *SDNode = XFormNode->getValueAsDef("Opcode");
 825     std::string Code = XFormNode->getValueAsCode("XFormFunction");
 826     SDNodeXForms.insert(std::make_pair(XFormNode,
 827                                        std::make_pair(SDNode, Code)));
 828
 829     if (!Code.empty()) {
 830       std::string ClassName = getSDNodeInfo(SDNode).getSDClassName();
 831       const char *C2 = ClassName == "SDNode" ? "N" : "inN";
 832
 833       OS << "inline SDOperand Transform_" << XFormNode->getName()
 834          << "(SDNode *" << C2 << ") {\n";
 835       if (ClassName != "SDNode")
 836         OS << "  " << ClassName << " *N = cast<" << ClassName << ">(inN);\n";
 837       OS << Code << "\n}\n";
 838     }
 839
 840     Xforms.pop_back();
 841   }
 842 }
 843
 844 void DAGISelEmitter::ParseComplexPatterns() {
 845   std::vector<Record*> AMs = Records.getAllDerivedDefinitions("ComplexPattern");
 846   while (!AMs.empty()) {
 847     ComplexPatterns.insert(std::make_pair(AMs.back(), AMs.back()));
 848     AMs.pop_back();
 849   }
 850 }
 851
 852
 853 /// ParsePatternFragments - Parse all of the PatFrag definitions in the .td
 854 /// file, building up the PatternFragments map.  After we've collected them all,
 855 /// inline fragments together as necessary, so that there are no references left
 856 /// inside a pattern fragment to a pattern fragment.
 857 ///
 858 /// This also emits all of the predicate functions to the output file.
 859 ///
 860 void DAGISelEmitter::ParsePatternFragments(std::ostream &OS) {
 861   std::vector<Record*> Fragments = Records.getAllDerivedDefinitions("PatFrag");
 862
 863   // First step, parse all of the fragments and emit predicate functions.
 864   OS << "\n// Predicate functions.\n";
 865   for (unsigned i = 0, e = Fragments.size(); i != e; ++i) {
 866     DagInit *Tree = Fragments[i]->getValueAsDag("Fragment");
 867     TreePattern *P = new TreePattern(Fragments[i], Tree, true, *this);
 868     PatternFragments[Fragments[i]] = P;
 869
 870     // Validate the argument list, converting it to map, to discard duplicates.
 871     std::vector<std::string> &Args = P->getArgList();
 872     std::set<std::string> OperandsMap(Args.begin(), Args.end());
 873
 874     if (OperandsMap.count(""))
 875       P->error("Cannot have unnamed 'node' values in pattern fragment!");
 876
 877     // Parse the operands list.
 878     DagInit *OpsList = Fragments[i]->getValueAsDag("Operands");
 879     if (OpsList->getNodeType()->getName() != "ops")
 880       P->error("Operands list should start with '(ops ... '!");
 881
 882     // Copy over the arguments.
 883     Args.clear();
 884     for (unsigned j = 0, e = OpsList->getNumArgs(); j != e; ++j) {
 885       if (!dynamic_cast<DefInit*>(OpsList->getArg(j)) ||
 886           static_cast<DefInit*>(OpsList->getArg(j))->
 887           getDef()->getName() != "node")
 888         P->error("Operands list should all be 'node' values.");
 889       if (OpsList->getArgName(j).empty())
 890         P->error("Operands list should have names for each operand!");
 891       if (!OperandsMap.count(OpsList->getArgName(j)))
 892         P->error("'" + OpsList->getArgName(j) +
 893                  "' does not occur in pattern or was multiply specified!");
 894       OperandsMap.erase(OpsList->getArgName(j));
 895       Args.push_back(OpsList->getArgName(j));
 896     }
 897
 898     if (!OperandsMap.empty())
 899       P->error("Operands list does not contain an entry for operand '" +
 900                *OperandsMap.begin() + "'!");
 901
 902     // If there is a code init for this fragment, emit the predicate code and
 903     // keep track of the fact that this fragment uses it.
 904     std::string Code = Fragments[i]->getValueAsCode("Predicate");
 905     if (!Code.empty()) {
 906       assert(!P->getOnlyTree()->isLeaf() && "Can't be a leaf!");
 907       std::string ClassName =
 908         getSDNodeInfo(P->getOnlyTree()->getOperator()).getSDClassName();
 909       const char *C2 = ClassName == "SDNode" ? "N" : "inN";
 910
 911       OS << "inline bool Predicate_" << Fragments[i]->getName()
 912          << "(SDNode *" << C2 << ") {\n";
 913       if (ClassName != "SDNode")
 914         OS << "  " << ClassName << " *N = cast<" << ClassName << ">(inN);\n";
 915       OS << Code << "\n}\n";
 916       P->getOnlyTree()->setPredicateFn("Predicate_"+Fragments[i]->getName());
 917     }
 918
 919     // If there is a node transformation corresponding to this, keep track of
 920     // it.
 921     Record *Transform = Fragments[i]->getValueAsDef("OperandTransform");
 922     if (!getSDNodeTransform(Transform).second.empty())    // not noop xform?
 923       P->getOnlyTree()->setTransformFn(Transform);
 924   }
 925
 926   OS << "\n\n";
 927
 928   // Now that we've parsed all of the tree fragments, do a closure on them so
 929   // that there are not references to PatFrags left inside of them.
 930   for (std::map<Record*, TreePattern*>::iterator I = PatternFragments.begin(),
 931        E = PatternFragments.end(); I != E; ++I) {
 932     TreePattern *ThePat = I->second;
 933     ThePat->InlinePatternFragments();
 934
 935     // Infer as many types as possible.  Don't worry about it if we don't infer
 936     // all of them, some may depend on the inputs of the pattern.
 937     try {
 938       ThePat->InferAllTypes();
 939     } catch (...) {
 940       // If this pattern fragment is not supported by this target (no types can
 941       // satisfy its constraints), just ignore it.  If the bogus pattern is
 942       // actually used by instructions, the type consistency error will be
 943       // reported there.
 944     }
 945
 946     // If debugging, print out the pattern fragment result.
 947     DEBUG(ThePat->dump());
 948   }
 949 }
 950
 951 /// HandleUse - Given "Pat" a leaf in the pattern, check to see if it is an
 952 /// instruction input.  Return true if this is a real use.
 953 static bool HandleUse(TreePattern *I, TreePatternNode *Pat,
 954                       std::map<std::string, TreePatternNode*> &InstInputs) {
 955   // No name -> not interesting.
 956   if (Pat->getName().empty()) {
 957     if (Pat->isLeaf()) {
 958       DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Pat->getLeafValue());
 959       if (DI && DI->getDef()->isSubClassOf("RegisterClass"))
 960         I->error("Input " + DI->getDef()->getName() + " must be named!");
 961
 962     }
 963     return false;
 964   }
 965
 966   Record *Rec;
 967   if (Pat->isLeaf()) {
 968     DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Pat->getLeafValue());
 969     if (!DI) I->error("Input $" + Pat->getName() + " must be an identifier!");
 970     Rec = DI->getDef();
 971   } else {
 972     assert(Pat->getNumChildren() == 0 && "can't be a use with children!");
 973     Rec = Pat->getOperator();
 974   }
 975
 976   TreePatternNode *&Slot = InstInputs[Pat->getName()];
 977   if (!Slot) {
 978     Slot = Pat;
 979   } else {
 980     Record *SlotRec;
 981     if (Slot->isLeaf()) {
 982       SlotRec = dynamic_cast<DefInit*>(Slot->getLeafValue())->getDef();
 983     } else {
 984       assert(Slot->getNumChildren() == 0 && "can't be a use with children!");
 985       SlotRec = Slot->getOperator();
 986     }
 987
 988     // Ensure that the inputs agree if we've already seen this input.
 989     if (Rec != SlotRec)
 990       I->error("All $" + Pat->getName() + " inputs must agree with each other");
 991     if (Slot->getExtType() != Pat->getExtType())
 992       I->error("All $" + Pat->getName() + " inputs must agree with each other");
 993   }
 994   return true;
 995 }
 996
 997 /// FindPatternInputsAndOutputs - Scan the specified TreePatternNode (which is
 998 /// part of "I", the instruction), computing the set of inputs and outputs of
 999 /// the pattern.  Report errors if we see anything naughty.
1000 void DAGISelEmitter::
1001 FindPatternInputsAndOutputs(TreePattern *I, TreePatternNode *Pat,
1002                             std::map<std::string, TreePatternNode*> &InstInputs,
1003                             std::map<std::string, Record*> &InstResults) {
1004   if (Pat->isLeaf()) {
1005     bool isUse = HandleUse(I, Pat, InstInputs);
1006     if (!isUse && Pat->getTransformFn())
1007       I->error("Cannot specify a transform function for a non-input value!");
1008     return;
1009   } else if (Pat->getOperator()->getName() != "set") {
1010     // If this is not a set, verify that the children nodes are not void typed,
1011     // and recurse.
1012     for (unsigned i = 0, e = Pat->getNumChildren(); i != e; ++i) {
1013       if (Pat->getChild(i)->getExtType() == MVT::isVoid)
1014         I->error("Cannot have void nodes inside of patterns!");
1015       FindPatternInputsAndOutputs(I, Pat->getChild(i), InstInputs, InstResults);
1016     }
1017
1018     // If this is a non-leaf node with no children, treat it basically as if
1019     // it were a leaf.  This handles nodes like (imm).
1020     bool isUse = false;
1021     if (Pat->getNumChildren() == 0)
1022       isUse = HandleUse(I, Pat, InstInputs);
1023
1024     if (!isUse && Pat->getTransformFn())
1025       I->error("Cannot specify a transform function for a non-input value!");
1026     return;
1027   }
1028
1029   // Otherwise, this is a set, validate and collect instruction results.
1030   if (Pat->getNumChildren() == 0)
1031     I->error("set requires operands!");
1032   else if (Pat->getNumChildren() & 1)
1033     I->error("set requires an even number of operands");
1034
1035   if (Pat->getTransformFn())
1036     I->error("Cannot specify a transform function on a set node!");
1037
1038   // Check the set destinations.
1039   unsigned NumValues = Pat->getNumChildren()/2;
1040   for (unsigned i = 0; i != NumValues; ++i) {
1041     TreePatternNode *Dest = Pat->getChild(i);
1042     if (!Dest->isLeaf())
1043       I->error("set destination should be a virtual register!");
1044
1045     DefInit *Val = dynamic_cast<DefInit*>(Dest->getLeafValue());
1046     if (!Val)
1047       I->error("set destination should be a virtual register!");
1048
1049     if (!Val->getDef()->isSubClassOf("RegisterClass"))
1050       I->error("set destination should be a virtual register!");
1051     if (Dest->getName().empty())
1052       I->error("set destination must have a name!");
1053     if (InstResults.count(Dest->getName()))
1054       I->error("cannot set '" + Dest->getName() +"' multiple times");
1055     InstResults[Dest->getName()] = Val->getDef();
1056
1057     // Verify and collect info from the computation.
1058     FindPatternInputsAndOutputs(I, Pat->getChild(i+NumValues),
1059                                 InstInputs, InstResults);
1060   }
1061 }
1062
1063 /// NodeHasChain - return true if TreePatternNode has the property
1064 /// 'hasChain', meaning it reads a ctrl-flow chain operand and writes
1065 /// a chain result.
1066 static bool NodeHasChain(TreePatternNode *N, DAGISelEmitter &ISE)
1067 {
1068   if (N->isLeaf()) return false;
1069   Record *Operator = N->getOperator();
1070   if (!Operator->isSubClassOf("SDNode")) return false;
1071
1072   const SDNodeInfo &NodeInfo = ISE.getSDNodeInfo(Operator);
1073   return NodeInfo.hasProperty(SDNodeInfo::SDNPHasChain);
1074 }
1075
1076 static bool PatternHasCtrlDep(TreePatternNode *N, DAGISelEmitter &ISE)
1077 {
1078   if (NodeHasChain(N, ISE))
1079     return true;
1080   else {
1081     for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i) {
1082       TreePatternNode *Child = N->getChild(i);
1083       if (PatternHasCtrlDep(Child, ISE))
1084         return true;
1085     }
1086   }
1087
1088   return false;
1089 }
1090
1091
1092 /// ParseInstructions - Parse all of the instructions, inlining and resolving
1093 /// any fragments involved.  This populates the Instructions list with fully
1094 /// resolved instructions.
1095 void DAGISelEmitter::ParseInstructions() {
1096   std::vector<Record*> Instrs = Records.getAllDerivedDefinitions("Instruction");
1097
1098   for (unsigned i = 0, e = Instrs.size(); i != e; ++i) {
1099     ListInit *LI = 0;
1100
1101     if (dynamic_cast<ListInit*>(Instrs[i]->getValueInit("Pattern")))
1102       LI = Instrs[i]->getValueAsListInit("Pattern");
1103
1104     // If there is no pattern, only collect minimal information about the
1105     // instruction for its operand list.  We have to assume that there is one
1106     // result, as we have no detailed info.
1107     if (!LI || LI->getSize() == 0) {
1108       std::vector<Record*> Results;
1109       std::vector<Record*> Operands;
1110
1111       CodeGenInstruction &InstInfo =Target.getInstruction(Instrs[i]->getName());
1112
1113       // Doesn't even define a result?
1114       if (InstInfo.OperandList.size() == 0)
1115         continue;
1116
1117       // FIXME: temporary hack...
1118       if (InstInfo.isReturn || InstInfo.isBranch || InstInfo.isCall ||
1119           InstInfo.isStore) {
1120         // These produce no results
1121         for (unsigned j = 0, e = InstInfo.OperandList.size(); j != e; ++j)
1122           Operands.push_back(InstInfo.OperandList[j].Rec);
1123       } else {
1124         // Assume the first operand is the result.
1125         Results.push_back(InstInfo.OperandList[0].Rec);
1126
1127         // The rest are inputs.
1128         for (unsigned j = 1, e = InstInfo.OperandList.size(); j != e; ++j)
1129           Operands.push_back(InstInfo.OperandList[j].Rec);
1130       }
1131
1132       // Create and insert the instruction.
1133       Instructions.insert(std::make_pair(Instrs[i],
1134                             DAGInstruction(0, Results, Operands)));
1135       continue;  // no pattern.
1136     }
1137
1138     // Parse the instruction.
1139     TreePattern *I = new TreePattern(Instrs[i], LI, true, *this);
1140     // Inline pattern fragments into it.
1141     I->InlinePatternFragments();
1142
1143     // Infer as many types as possible.  If we cannot infer all of them, we can
1144     // never do anything with this instruction pattern: report it to the user.
1145     if (!I->InferAllTypes())
1146       I->error("Could not infer all types in pattern!");
1147
1148     // InstInputs - Keep track of all of the inputs of the instruction, along
1149     // with the record they are declared as.
1150     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstInputs;
1151
1152     // InstResults - Keep track of all the virtual registers that are 'set'
1153     // in the instruction, including what reg class they are.
1154     std::map<std::string, Record*> InstResults;
1155
1156     // Verify that the top-level forms in the instruction are of void type, and
1157     // fill in the InstResults map.
1158     for (unsigned j = 0, e = I->getNumTrees(); j != e; ++j) {
1159       TreePatternNode *Pat = I->getTree(j);
1160       if (Pat->getExtType() != MVT::isVoid)
1161         I->error("Top-level forms in instruction pattern should have"
1162                  " void types");
1163
1164       // Find inputs and outputs, and verify the structure of the uses/defs.
1165       FindPatternInputsAndOutputs(I, Pat, InstInputs, InstResults);
1166     }
1167
1168     // Now that we have inputs and outputs of the pattern, inspect the operands
1169     // list for the instruction.  This determines the order that operands are
1170     // added to the machine instruction the node corresponds to.
1171     unsigned NumResults = InstResults.size();
1172
1173     // Parse the operands list from the (ops) list, validating it.
1174     std::vector<std::string> &Args = I->getArgList();
1175     assert(Args.empty() && "Args list should still be empty here!");
1176     CodeGenInstruction &CGI = Target.getInstruction(Instrs[i]->getName());
1177
1178     // Check that all of the results occur first in the list.
1179     std::vector<Record*> Results;
1180     for (unsigned i = 0; i != NumResults; ++i) {
1181       if (i == CGI.OperandList.size())
1182         I->error("'" + InstResults.begin()->first +
1183                  "' set but does not appear in operand list!");
1184       const std::string &OpName = CGI.OperandList[i].Name;
1185
1186       // Check that it exists in InstResults.
1187       Record *R = InstResults[OpName];
1188       if (R == 0)
1189         I->error("Operand $" + OpName + " should be a set destination: all "
1190                  "outputs must occur before inputs in operand list!");
1191
1192       if (CGI.OperandList[i].Rec != R)
1193         I->error("Operand $" + OpName + " class mismatch!");
1194
1195       // Remember the return type.
1196       Results.push_back(CGI.OperandList[i].Rec);
1197
1198       // Okay, this one checks out.
1199       InstResults.erase(OpName);
1200     }
1201
1202     // Loop over the inputs next.  Make a copy of InstInputs so we can destroy
1203     // the copy while we're checking the inputs.
1204     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstInputsCheck(InstInputs);
1205
1206     std::vector<TreePatternNode*> ResultNodeOperands;
1207     std::vector<Record*> Operands;
1208     for (unsigned i = NumResults, e = CGI.OperandList.size(); i != e; ++i) {
1209       const std::string &OpName = CGI.OperandList[i].Name;
1210       if (OpName.empty())
1211         I->error("Operand #" + utostr(i) + " in operands list has no name!");
1212
1213       if (!InstInputsCheck.count(OpName))
1214         I->error("Operand $" + OpName +
1215                  " does not appear in the instruction pattern");
1216       TreePatternNode *InVal = InstInputsCheck[OpName];
1217       InstInputsCheck.erase(OpName);   // It occurred, remove from map.
1218
1219       if (InVal->isLeaf() &&
1220           dynamic_cast<DefInit*>(InVal->getLeafValue())) {
1221         Record *InRec = static_cast<DefInit*>(InVal->getLeafValue())->getDef();
1222         if (CGI.OperandList[i].Rec != InRec &&
1223             !InRec->isSubClassOf("ComplexPattern"))
1224           I->error("Operand $" + OpName +
1225                    "'s register class disagrees between the operand and pattern");
1226       }
1227       Operands.push_back(CGI.OperandList[i].Rec);
1228
1229       // Construct the result for the dest-pattern operand list.
1230       TreePatternNode *OpNode = InVal->clone();
1231
1232       // No predicate is useful on the result.
1233       OpNode->setPredicateFn("");
1234
1235       // Promote the xform function to be an explicit node if set.
1236       if (Record *Xform = OpNode->getTransformFn()) {
1237         OpNode->setTransformFn(0);
1238         std::vector<TreePatternNode*> Children;
1239         Children.push_back(OpNode);
1240         OpNode = new TreePatternNode(Xform, Children);
1241       }
1242
1243       ResultNodeOperands.push_back(OpNode);
1244     }
1245
1246     if (!InstInputsCheck.empty())
1247       I->error("Input operand $" + InstInputsCheck.begin()->first +
1248                " occurs in pattern but not in operands list!");
1249
1250     TreePatternNode *ResultPattern =
1251       new TreePatternNode(I->getRecord(), ResultNodeOperands);
1252
1253     // Create and insert the instruction.
1254     DAGInstruction TheInst(I, Results, Operands);
1255     Instructions.insert(std::make_pair(I->getRecord(), TheInst));
1256
1257     // Use a temporary tree pattern to infer all types and make sure that the
1258     // constructed result is correct.  This depends on the instruction already
1259     // being inserted into the Instructions map.
1260     TreePattern Temp(I->getRecord(), ResultPattern, false, *this);
1261     Temp.InferAllTypes();
1262
1263     DAGInstruction &TheInsertedInst = Instructions.find(I->getRecord())->second;
1264     TheInsertedInst.setResultPattern(Temp.getOnlyTree());
1265
1266     DEBUG(I->dump());
1267   }
1268
1269   // If we can, convert the instructions to be patterns that are matched!
1270   for (std::map<Record*, DAGInstruction>::iterator II = Instructions.begin(),
1271        E = Instructions.end(); II != E; ++II) {
1272     DAGInstruction &TheInst = II->second;
1273     TreePattern *I = TheInst.getPattern();
1274     if (I == 0) continue;  // No pattern.
1275
1276     if (I->getNumTrees() != 1) {
1277       std::cerr << "CANNOT HANDLE: " << I->getRecord()->getName() << " yet!";
1278       continue;
1279     }
1280     TreePatternNode *Pattern = I->getTree(0);
1281     TreePatternNode *SrcPattern;
1282     if (TheInst.getNumResults() == 0) {
1283       SrcPattern = Pattern;
1284     } else {
1285       if (Pattern->getOperator()->getName() != "set")
1286         continue;  // Not a set (store or something?)
1287
1288       if (Pattern->getNumChildren() != 2)
1289         continue;  // Not a set of a single value (not handled so far)
1290
1291       SrcPattern = Pattern->getChild(1)->clone();
1292     }
1293
1294     std::string Reason;
1295     if (!SrcPattern->canPatternMatch(Reason, *this))
1296       I->error("Instruction can never match: " + Reason);
1297
1298     TreePatternNode *DstPattern = TheInst.getResultPattern();
1299     PatternsToMatch.push_back(std::make_pair(SrcPattern, DstPattern));
1300
1301     if (PatternHasCtrlDep(Pattern, *this)) {
1302       Record *Instr = II->first;
1303       CodeGenInstruction &InstInfo = Target.getInstruction(Instr->getName());
1304       InstInfo.hasCtrlDep = true;
1305     }
1306   }
1307 }
1308
1309 void DAGISelEmitter::ParsePatterns() {
1310   std::vector<Record*> Patterns = Records.getAllDerivedDefinitions("Pattern");
1311
1312   for (unsigned i = 0, e = Patterns.size(); i != e; ++i) {
1313     DagInit *Tree = Patterns[i]->getValueAsDag("PatternToMatch");
1314     TreePattern *Pattern = new TreePattern(Patterns[i], Tree, true, *this);
1315
1316     // Inline pattern fragments into it.
1317     Pattern->InlinePatternFragments();
1318
1319     // Infer as many types as possible.  If we cannot infer all of them, we can
1320     // never do anything with this pattern: report it to the user.
1321     if (!Pattern->InferAllTypes())
1322       Pattern->error("Could not infer all types in pattern!");
1323
1324     // Validate that the input pattern is correct.
1325     {
1326       std::map<std::string, TreePatternNode*> InstInputs;
1327       std::map<std::string, Record*> InstResults;
1328       FindPatternInputsAndOutputs(Pattern, Pattern->getOnlyTree(),
1329                                   InstInputs, InstResults);
1330     }
1331
1332     ListInit *LI = Patterns[i]->getValueAsListInit("ResultInstrs");
1333     if (LI->getSize() == 0) continue;  // no pattern.
1334
1335     // Parse the instruction.
1336     TreePattern *Result = new TreePattern(Patterns[i], LI, false, *this);
1337
1338     // Inline pattern fragments into it.
1339     Result->InlinePatternFragments();
1340
1341     // Infer as many types as possible.  If we cannot infer all of them, we can
1342     // never do anything with this pattern: report it to the user.
1343     if (!Result->InferAllTypes())
1344       Result->error("Could not infer all types in pattern result!");
1345
1346     if (Result->getNumTrees() != 1)
1347       Result->error("Cannot handle instructions producing instructions "
1348                     "with temporaries yet!");
1349
1350     std::string Reason;
1351     if (!Pattern->getOnlyTree()->canPatternMatch(Reason, *this))
1352       Pattern->error("Pattern can never match: " + Reason);
1353
1354     PatternsToMatch.push_back(std::make_pair(Pattern->getOnlyTree(),
1355                                              Result->getOnlyTree()));
1356   }
1357 }
1358
1359 /// CombineChildVariants - Given a bunch of permutations of each child of the
1360 /// 'operator' node, put them together in all possible ways.
1361 static void CombineChildVariants(TreePatternNode *Orig,
1362                const std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > &ChildVariants,
1363                                  std::vector<TreePatternNode*> &OutVariants,
1364                                  DAGISelEmitter &ISE) {
1365   // Make sure that each operand has at least one variant to choose from.
1366   for (unsigned i = 0, e = ChildVariants.size(); i != e; ++i)
1367     if (ChildVariants[i].empty())
1368       return;
1369
1370   // The end result is an all-pairs construction of the resultant pattern.
1371   std::vector<unsigned> Idxs;
1372   Idxs.resize(ChildVariants.size());
1373   bool NotDone = true;
1374   while (NotDone) {
1375     // Create the variant and add it to the output list.
1376     std::vector<TreePatternNode*> NewChildren;
1377     for (unsigned i = 0, e = ChildVariants.size(); i != e; ++i)
1378       NewChildren.push_back(ChildVariants[i][Idxs[i]]);
1379     TreePatternNode *R = new TreePatternNode(Orig->getOperator(), NewChildren);
1380
1381     // Copy over properties.
1382     R->setName(Orig->getName());
1383     R->setPredicateFn(Orig->getPredicateFn());
1384     R->setTransformFn(Orig->getTransformFn());
1385     R->setType(Orig->getExtType());
1386
1387     // If this pattern cannot every match, do not include it as a variant.
1388     std::string ErrString;
1389     if (!R->canPatternMatch(ErrString, ISE)) {
1390       delete R;
1391     } else {
1392       bool AlreadyExists = false;
1393
1394       // Scan to see if this pattern has already been emitted.  We can get
1395       // duplication due to things like commuting:
1396       //   (and GPRC:$a, GPRC:$b) -> (and GPRC:$b, GPRC:$a)
1397       // which are the same pattern.  Ignore the dups.
1398       for (unsigned i = 0, e = OutVariants.size(); i != e; ++i)
1399         if (R->isIsomorphicTo(OutVariants[i])) {
1400           AlreadyExists = true;
1401           break;
1402         }
1403
1404       if (AlreadyExists)
1405         delete R;
1406       else
1407         OutVariants.push_back(R);
1408     }
1409
1410     // Increment indices to the next permutation.
1411     NotDone = false;
1412     // Look for something we can increment without causing a wrap-around.
1413     for (unsigned IdxsIdx = 0; IdxsIdx != Idxs.size(); ++IdxsIdx) {
1414       if (++Idxs[IdxsIdx] < ChildVariants[IdxsIdx].size()) {
1415         NotDone = true;   // Found something to increment.
1416         break;
1417       }
1418       Idxs[IdxsIdx] = 0;
1419     }
1420   }
1421 }
1422
1423 /// CombineChildVariants - A helper function for binary operators.
1424 ///
1425 static void CombineChildVariants(TreePatternNode *Orig,
1426                                  const std::vector<TreePatternNode*> &LHS,
1427                                  const std::vector<TreePatternNode*> &RHS,
1428                                  std::vector<TreePatternNode*> &OutVariants,
1429                                  DAGISelEmitter &ISE) {
1430   std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > ChildVariants;
1431   ChildVariants.push_back(LHS);
1432   ChildVariants.push_back(RHS);
1433   CombineChildVariants(Orig, ChildVariants, OutVariants, ISE);
1434 }
1435
1436
1437 static void GatherChildrenOfAssociativeOpcode(TreePatternNode *N,
1438                                      std::vector<TreePatternNode *> &Children) {
1439   assert(N->getNumChildren()==2 &&"Associative but doesn't have 2 children!");
1440   Record *Operator = N->getOperator();
1441
1442   // Only permit raw nodes.
1443   if (!N->getName().empty() || !N->getPredicateFn().empty() ||
1444       N->getTransformFn()) {
1445     Children.push_back(N);
1446     return;
1447   }
1448
1449   if (N->getChild(0)->isLeaf() || N->getChild(0)->getOperator() != Operator)
1450     Children.push_back(N->getChild(0));
1451   else
1452     GatherChildrenOfAssociativeOpcode(N->getChild(0), Children);
1453
1454   if (N->getChild(1)->isLeaf() || N->getChild(1)->getOperator() != Operator)
1455     Children.push_back(N->getChild(1));
1456   else
1457     GatherChildrenOfAssociativeOpcode(N->getChild(1), Children);
1458 }
1459
1460 /// GenerateVariantsOf - Given a pattern N, generate all permutations we can of
1461 /// the (potentially recursive) pattern by using algebraic laws.
1462 ///
1463 static void GenerateVariantsOf(TreePatternNode *N,
1464                                std::vector<TreePatternNode*> &OutVariants,
1465                                DAGISelEmitter &ISE) {
1466   // We cannot permute leaves.
1467   if (N->isLeaf()) {
1468     OutVariants.push_back(N);
1469     return;
1470   }
1471
1472   // Look up interesting info about the node.
1473   const SDNodeInfo &NodeInfo = ISE.getSDNodeInfo(N->getOperator());
1474
1475   // If this node is associative, reassociate.
1476   if (NodeInfo.hasProperty(SDNodeInfo::SDNPAssociative)) {
1477     // Reassociate by pulling together all of the linked operators
1478     std::vector<TreePatternNode*> MaximalChildren;
1479     GatherChildrenOfAssociativeOpcode(N, MaximalChildren);
1480
1481     // Only handle child sizes of 3.  Otherwise we'll end up trying too many
1482     // permutations.
1483     if (MaximalChildren.size() == 3) {
1484       // Find the variants of all of our maximal children.
1485       std::vector<TreePatternNode*> AVariants, BVariants, CVariants;
1486       GenerateVariantsOf(MaximalChildren[0], AVariants, ISE);
1487       GenerateVariantsOf(MaximalChildren[1], BVariants, ISE);
1488       GenerateVariantsOf(MaximalChildren[2], CVariants, ISE);
1489
1490       // There are only two ways we can permute the tree:
1491       //   (A op B) op C    and    A op (B op C)
1492       // Within these forms, we can also permute A/B/C.
1493
1494       // Generate legal pair permutations of A/B/C.
1495       std::vector<TreePatternNode*> ABVariants;
1496       std::vector<TreePatternNode*> BAVariants;
1497       std::vector<TreePatternNode*> ACVariants;
1498       std::vector<TreePatternNode*> CAVariants;
1499       std::vector<TreePatternNode*> BCVariants;
1500       std::vector<TreePatternNode*> CBVariants;
1501       CombineChildVariants(N, AVariants, BVariants, ABVariants, ISE);
1502       CombineChildVariants(N, BVariants, AVariants, BAVariants, ISE);
1503       CombineChildVariants(N, AVariants, CVariants, ACVariants, ISE);
1504       CombineChildVariants(N, CVariants, AVariants, CAVariants, ISE);
1505       CombineChildVariants(N, BVariants, CVariants, BCVariants, ISE);
1506       CombineChildVariants(N, CVariants, BVariants, CBVariants, ISE);
1507
1508       // Combine those into the result: (x op x) op x
1509       CombineChildVariants(N, ABVariants, CVariants, OutVariants, ISE);
1510       CombineChildVariants(N, BAVariants, CVariants, OutVariants, ISE);
1511       CombineChildVariants(N, ACVariants, BVariants, OutVariants, ISE);
1512       CombineChildVariants(N, CAVariants, BVariants, OutVariants, ISE);
1513       CombineChildVariants(N, BCVariants, AVariants, OutVariants, ISE);
1514       CombineChildVariants(N, CBVariants, AVariants, OutVariants, ISE);
1515
1516       // Combine those into the result: x op (x op x)
1517       CombineChildVariants(N, CVariants, ABVariants, OutVariants, ISE);
1518       CombineChildVariants(N, CVariants, BAVariants, OutVariants, ISE);
1519       CombineChildVariants(N, BVariants, ACVariants, OutVariants, ISE);
1520       CombineChildVariants(N, BVariants, CAVariants, OutVariants, ISE);
1521       CombineChildVariants(N, AVariants, BCVariants, OutVariants, ISE);
1522       CombineChildVariants(N, AVariants, CBVariants, OutVariants, ISE);
1523       return;
1524     }
1525   }
1526
1527   // Compute permutations of all children.
1528   std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > ChildVariants;
1529   ChildVariants.resize(N->getNumChildren());
1530   for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
1531     GenerateVariantsOf(N->getChild(i), ChildVariants[i], ISE);
1532
1533   // Build all permutations based on how the children were formed.
1534   CombineChildVariants(N, ChildVariants, OutVariants, ISE);
1535
1536   // If this node is commutative, consider the commuted order.
1537   if (NodeInfo.hasProperty(SDNodeInfo::SDNPCommutative)) {
1538     assert(N->getNumChildren()==2 &&"Commutative but doesn't have 2 children!");
1539     // Consider the commuted order.
1540     CombineChildVariants(N, ChildVariants[1], ChildVariants[0],
1541                          OutVariants, ISE);
1542   }
1543 }
1544
1545
1546 // GenerateVariants - Generate variants.  For example, commutative patterns can
1547 // match multiple ways.  Add them to PatternsToMatch as well.
1548 void DAGISelEmitter::GenerateVariants() {
1549
1550   DEBUG(std::cerr << "Generating instruction variants.\n");
1551
1552   // Loop over all of the patterns we've collected, checking to see if we can
1553   // generate variants of the instruction, through the exploitation of
1554   // identities.  This permits the target to provide agressive matching without
1555   // the .td file having to contain tons of variants of instructions.
1556   //
1557   // Note that this loop adds new patterns to the PatternsToMatch list, but we
1558   // intentionally do not reconsider these.  Any variants of added patterns have
1559   // already been added.
1560   //
1561   for (unsigned i = 0, e = PatternsToMatch.size(); i != e; ++i) {
1562     std::vector<TreePatternNode*> Variants;
1563     GenerateVariantsOf(PatternsToMatch[i].first, Variants, *this);
1564
1565     assert(!Variants.empty() && "Must create at least original variant!");
1566     Variants.erase(Variants.begin());  // Remove the original pattern.
1567
1568     if (Variants.empty())  // No variants for this pattern.
1569       continue;
1570
1571     DEBUG(std::cerr << "FOUND VARIANTS OF: ";
1572           PatternsToMatch[i].first->dump();
1573           std::cerr << "\n");
1574
1575     for (unsigned v = 0, e = Variants.size(); v != e; ++v) {
1576       TreePatternNode *Variant = Variants[v];
1577
1578       DEBUG(std::cerr << "  VAR#" << v <<  ": ";
1579             Variant->dump();
1580             std::cerr << "\n");
1581
1582       // Scan to see if an instruction or explicit pattern already matches this.
1583       bool AlreadyExists = false;
1584       for (unsigned p = 0, e = PatternsToMatch.size(); p != e; ++p) {
1585         // Check to see if this variant already exists.
1586         if (Variant->isIsomorphicTo(PatternsToMatch[p].first)) {
1587           DEBUG(std::cerr << "  *** ALREADY EXISTS, ignoring variant.\n");
1588           AlreadyExists = true;
1589           break;
1590         }
1591       }
1592       // If we already have it, ignore the variant.
1593       if (AlreadyExists) continue;
1594
1595       // Otherwise, add it to the list of patterns we have.
1596       PatternsToMatch.push_back(std::make_pair(Variant,
1597                                                PatternsToMatch[i].second));
1598     }
1599
1600     DEBUG(std::cerr << "\n");
1601   }
1602 }
1603
1604
1605 // NodeIsComplexPattern - return true if N is a leaf node and a subclass of
1606 // ComplexPattern.
1607 static bool NodeIsComplexPattern(TreePatternNode *N)
1608 {
1609   return (N->isLeaf() &&
1610           dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue()) &&
1611           static_cast<DefInit*>(N->getLeafValue())->getDef()->
1612           isSubClassOf("ComplexPattern"));
1613 }
1614
1615 // NodeGetComplexPattern - return the pointer to the ComplexPattern if N
1616 // is a leaf node and a subclass of ComplexPattern, else it returns NULL.
1617 static const ComplexPattern *NodeGetComplexPattern(TreePatternNode *N,
1618                                                    DAGISelEmitter &ISE)
1619 {
1620   if (N->isLeaf() &&
1621       dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue()) &&
1622       static_cast<DefInit*>(N->getLeafValue())->getDef()->
1623       isSubClassOf("ComplexPattern")) {
1624     return &ISE.getComplexPattern(static_cast<DefInit*>(N->getLeafValue())
1625                                   ->getDef());
1626   }
1627   return NULL;
1628 }
1629
1630 /// getPatternSize - Return the 'size' of this pattern.  We want to match large
1631 /// patterns before small ones.  This is used to determine the size of a
1632 /// pattern.
1633 static unsigned getPatternSize(TreePatternNode *P, DAGISelEmitter &ISE) {
1634   assert(isExtIntegerVT(P->getExtType()) ||
1635          isExtFloatingPointVT(P->getExtType()) ||
1636          P->getExtType() == MVT::isVoid && "Not a valid pattern node to size!");
1637   unsigned Size = 1;  // The node itself.
1638
1639   // FIXME: This is a hack to statically increase the priority of patterns
1640   // which maps a sub-dag to a complex pattern. e.g. favors LEA over ADD.
1641   // Later we can allow complexity / cost for each pattern to be (optionally)
1642   // specified. To get best possible pattern match we'll need to dynamically
1643   // calculate the complexity of all patterns a dag can potentially map to.
1644   const ComplexPattern *AM = NodeGetComplexPattern(P, ISE);
1645   if (AM)
1646     Size += AM->getNumOperands();
1647
1648   // Count children in the count if they are also nodes.
1649   for (unsigned i = 0, e = P->getNumChildren(); i != e; ++i) {
1650     TreePatternNode *Child = P->getChild(i);
1651     if (!Child->isLeaf() && Child->getExtType() != MVT::Other)
1652       Size += getPatternSize(Child, ISE);
1653     else if (Child->isLeaf()) {
1654       if (dynamic_cast<IntInit*>(Child->getLeafValue()))
1655         ++Size;  // Matches a ConstantSDNode.
1656       else if (NodeIsComplexPattern(Child))
1657         Size += getPatternSize(Child, ISE);
1658     }
1659   }
1660
1661   return Size;
1662 }
1663
1664 /// getResultPatternCost - Compute the number of instructions for this pattern.
1665 /// This is a temporary hack.  We should really include the instruction
1666 /// latencies in this calculation.
1667 static unsigned getResultPatternCost(TreePatternNode *P) {
1668   if (P->isLeaf()) return 0;
1669
1670   unsigned Cost = P->getOperator()->isSubClassOf("Instruction");
1671   for (unsigned i = 0, e = P->getNumChildren(); i != e; ++i)
1672     Cost += getResultPatternCost(P->getChild(i));
1673   return Cost;
1674 }
1675
1676 // PatternSortingPredicate - return true if we prefer to match LHS before RHS.
1677 // In particular, we want to match maximal patterns first and lowest cost within
1678 // a particular complexity first.
1679 struct PatternSortingPredicate {
1680   PatternSortingPredicate(DAGISelEmitter &ise) : ISE(ise) {};
1681   DAGISelEmitter &ISE;
1682
1683   bool operator()(DAGISelEmitter::PatternToMatch *LHS,
1684                   DAGISelEmitter::PatternToMatch *RHS) {
1685     unsigned LHSSize = getPatternSize(LHS->first, ISE);
1686     unsigned RHSSize = getPatternSize(RHS->first, ISE);
1687     if (LHSSize > RHSSize) return true;   // LHS -> bigger -> less cost
1688     if (LHSSize < RHSSize) return false;
1689
1690     // If the patterns have equal complexity, compare generated instruction cost
1691     return getResultPatternCost(LHS->second) <getResultPatternCost(RHS->second);
1692   }
1693 };
1694
1695 /// getRegisterValueType - Look up and return the first ValueType of specified
1696 /// RegisterClass record
1697 static MVT::ValueType getRegisterValueType(Record *R, const CodeGenTarget &T) {
1698   if (const CodeGenRegisterClass *RC = T.getRegisterClassForRegister(R))
1699     return RC->getValueTypeNum(0);
1700   return MVT::Other;
1701 }
1702
1703
1704 /// RemoveAllTypes - A quick recursive walk over a pattern which removes all
1705 /// type information from it.
1706 static void RemoveAllTypes(TreePatternNode *N) {
1707   N->setType(MVT::isUnknown);
1708   if (!N->isLeaf())
1709     for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
1710       RemoveAllTypes(N->getChild(i));
1711 }
1712
1713 Record *DAGISelEmitter::getSDNodeNamed(const std::string &Name) const {
1714   Record *N = Records.getDef(Name);
1715   assert(N && N->isSubClassOf("SDNode") && "Bad argument");
1716   return N;
1717 }
1718
1719 class PatternCodeEmitter {
1720 private:
1721   DAGISelEmitter &ISE;
1722
1723   // LHS of the pattern being matched
1724   TreePatternNode *LHS;
1725   unsigned PatternNo;
1726   std::ostream &OS;
1727   // Node to name mapping
1728   std::map<std::string,std::string> VariableMap;
1729   // Name of the inner most node which produces a chain.
1730   std::string InnerChain;
1731   // Names of all the folded nodes which produce chains.
1732   std::vector<std::string> FoldedChains;
1733   bool InFlag;
1734   unsigned TmpNo;
1735
1736 public:
1737   PatternCodeEmitter(DAGISelEmitter &ise, TreePatternNode *lhs,
1738                      unsigned PatNum, std::ostream &os) :
1739     ISE(ise), LHS(lhs), PatternNo(PatNum), OS(os),
1740     InFlag(false), TmpNo(0) {};
1741
1742   /// EmitMatchCode - Emit a matcher for N, going to the label for PatternNo
1743   /// if the match fails. At this point, we already know that the opcode for N
1744   /// matches, and the SDNode for the result has the RootName specified name.
1745   void EmitMatchCode(TreePatternNode *N, const std::string &RootName,
1746                      bool isRoot = false) {
1747     if (N->isLeaf()) {
1748       if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(N->getLeafValue())) {
1749         OS << "      if (cast<ConstantSDNode>(" << RootName
1750            << ")->getSignExtended() != " << II->getValue() << ")\n"
1751            << "        goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1752         return;
1753       } else if (!NodeIsComplexPattern(N)) {
1754         assert(0 && "Cannot match this as a leaf value!");
1755         abort();
1756       }
1757     }
1758
1759     // If this node has a name associated with it, capture it in VariableMap.  If
1760     // we already saw this in the pattern, emit code to verify dagness.
1761     if (!N->getName().empty()) {
1762       std::string &VarMapEntry = VariableMap[N->getName()];
1763       if (VarMapEntry.empty()) {
1764         VarMapEntry = RootName;
1765       } else {
1766         // If we get here, this is a second reference to a specific name.  Since
1767         // we already have checked that the first reference is valid, we don't
1768         // have to recursively match it, just check that it's the same as the
1769         // previously named thing.
1770         OS << "      if (" << VarMapEntry << " != " << RootName
1771            << ") goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1772         return;
1773       }
1774     }
1775
1776
1777     // Emit code to load the child nodes and match their contents recursively.
1778     unsigned OpNo = 0;
1779     if (NodeHasChain(N, ISE)) {
1780       OpNo = 1;
1781       if (!isRoot) {
1782         const SDNodeInfo &CInfo = ISE.getSDNodeInfo(N->getOperator());
1783         OS << "      if (!" << RootName << ".hasOneUse()) goto P"
1784            << PatternNo << "Fail;   // Multiple uses of actual result?\n";
1785         OS << "      if (CodeGenMap.count(" << RootName
1786            << ".getValue(" << CInfo.getNumResults() << "))) goto P"
1787            << PatternNo << "Fail;   // Already selected for a chain use?\n";
1788       }
1789       if (InnerChain.empty()) {
1790         OS << "      SDOperand " << RootName << "0 = " << RootName
1791            << ".getOperand(0);\n";
1792         InnerChain = RootName + "0";
1793       }
1794     }
1795
1796     for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i, ++OpNo) {
1797       OS << "      SDOperand " << RootName << OpNo <<" = " << RootName
1798          << ".getOperand(" << OpNo << ");\n";
1799       TreePatternNode *Child = N->getChild(i);
1800
1801       if (!Child->isLeaf()) {
1802         // If it's not a leaf, recursively match.
1803         const SDNodeInfo &CInfo = ISE.getSDNodeInfo(Child->getOperator());
1804         OS << "      if (" << RootName << OpNo << ".getOpcode() != "
1805            << CInfo.getEnumName() << ") goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1806         EmitMatchCode(Child, RootName + utostr(OpNo));
1807         if (NodeHasChain(Child, ISE))
1808           FoldedChains.push_back(RootName + utostr(OpNo));
1809       } else {
1810         // If this child has a name associated with it, capture it in VarMap.  If
1811         // we already saw this in the pattern, emit code to verify dagness.
1812         if (!Child->getName().empty()) {
1813           std::string &VarMapEntry = VariableMap[Child->getName()];
1814           if (VarMapEntry.empty()) {
1815             VarMapEntry = RootName + utostr(OpNo);
1816           } else {
1817             // If we get here, this is a second reference to a specific name.  Since
1818             // we already have checked that the first reference is valid, we don't
1819             // have to recursively match it, just check that it's the same as the
1820             // previously named thing.
1821             OS << "      if (" << VarMapEntry << " != " << RootName << OpNo
1822                << ") goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1823             continue;
1824           }
1825         }
1826
1827         // Handle leaves of various types.
1828         if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Child->getLeafValue())) {
1829           Record *LeafRec = DI->getDef();
1830           if (LeafRec->isSubClassOf("RegisterClass")) {
1831             // Handle register references.  Nothing to do here.
1832           } else if (LeafRec->isSubClassOf("Register")) {
1833             if (!InFlag) {
1834               OS << "      SDOperand InFlag = SDOperand(0,0);\n";
1835               InFlag = true;
1836             }
1837           } else if (LeafRec->isSubClassOf("ComplexPattern")) {
1838             // Handle complex pattern. Nothing to do here.
1839           } else if (LeafRec->isSubClassOf("ValueType")) {
1840             // Make sure this is the specified value type.
1841             OS << "      if (cast<VTSDNode>(" << RootName << OpNo << ")->getVT() != "
1842                << "MVT::" << LeafRec->getName() << ") goto P" << PatternNo
1843                << "Fail;\n";
1844           } else if (LeafRec->isSubClassOf("CondCode")) {
1845             // Make sure this is the specified cond code.
1846             OS << "      if (cast<CondCodeSDNode>(" << RootName << OpNo
1847                << ")->get() != " << "ISD::" << LeafRec->getName()
1848                << ") goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1849           } else {
1850             Child->dump();
1851             assert(0 && "Unknown leaf type!");
1852           }
1853         } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(Child->getLeafValue())) {
1854           OS << "      if (!isa<ConstantSDNode>(" << RootName << OpNo << ") ||\n"
1855              << "          cast<ConstantSDNode>(" << RootName << OpNo
1856              << ")->getSignExtended() != " << II->getValue() << ")\n"
1857              << "        goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1858         } else {
1859           Child->dump();
1860           assert(0 && "Unknown leaf type!");
1861         }
1862       }
1863     }
1864
1865     // If there is a node predicate for this, emit the call.
1866     if (!N->getPredicateFn().empty())
1867       OS << "      if (!" << N->getPredicateFn() << "(" << RootName
1868          << ".Val)) goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1869   }
1870
1871   /// EmitResultCode - Emit the action for a pattern.  Now that it has matched
1872   /// we actually have to build a DAG!
1873   std::pair<unsigned, unsigned>
1874   EmitResultCode(TreePatternNode *N, bool isRoot = false) {
1875     // This is something selected from the pattern we matched.
1876     if (!N->getName().empty()) {
1877       assert(!isRoot && "Root of pattern cannot be a leaf!");
1878       std::string &Val = VariableMap[N->getName()];
1879       assert(!Val.empty() &&
1880              "Variable referenced but not defined and not caught earlier!");
1881       if (Val[0] == 'T' && Val[1] == 'm' && Val[2] == 'p') {
1882         // Already selected this operand, just return the tmpval.
1883         return std::make_pair(1, atoi(Val.c_str()+3));
1884       }
1885
1886       const ComplexPattern *CP;
1887       unsigned ResNo = TmpNo++;
1888       unsigned NumRes = 1;
1889       if (!N->isLeaf() && N->getOperator()->getName() == "imm") {
1890         switch (N->getType()) {
1891           default: assert(0 && "Unknown type for constant node!");
1892           case MVT::i1:  OS << "      bool Tmp"; break;
1893           case MVT::i8:  OS << "      unsigned char Tmp"; break;
1894           case MVT::i16: OS << "      unsigned short Tmp"; break;
1895           case MVT::i32: OS << "      unsigned Tmp"; break;
1896           case MVT::i64: OS << "      uint64_t Tmp"; break;
1897         }
1898         OS << ResNo << "C = cast<ConstantSDNode>(" << Val << ")->getValue();\n";
1899         OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = CurDAG->getTargetConstant(Tmp"
1900            << ResNo << "C, MVT::" << getEnumName(N->getType()) << ");\n";
1901       } else if (!N->isLeaf() && N->getOperator()->getName() == "tglobaladdr") {
1902         OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = " << Val << ";\n";
1903       } else if (!N->isLeaf() && N->getOperator()->getName() == "tconstpool") {
1904         OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = " << Val << ";\n";
1905       } else if (N->isLeaf() && (CP = NodeGetComplexPattern(N, ISE))) {
1906         std::string Fn = CP->getSelectFunc();
1907         NumRes = CP->getNumOperands();
1908         OS << "      SDOperand ";
1909         for (unsigned i = 0; i < NumRes; i++) {
1910           if (i != 0) OS << ", ";
1911           OS << "Tmp" << i + ResNo;
1912         }
1913         OS << ";\n";
1914         OS << "      if (!" << Fn << "(" << Val;
1915         for (unsigned i = 0; i < NumRes; i++)
1916           OS << " , Tmp" << i + ResNo;
1917         OS << ")) goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
1918         TmpNo = ResNo + NumRes;
1919       } else {
1920         OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = Select(" << Val << ");\n";
1921       }
1922       // Add Tmp<ResNo> to VariableMap, so that we don't multiply select this
1923       // value if used multiple times by this pattern result.
1924       Val = "Tmp"+utostr(ResNo);
1925       return std::make_pair(NumRes, ResNo);
1926     }
1927
1928     if (N->isLeaf()) {
1929       // If this is an explicit register reference, handle it.
1930       if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue())) {
1931         unsigned ResNo = TmpNo++;
1932         if (DI->getDef()->isSubClassOf("Register")) {
1933           OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = CurDAG->getRegister("
1934              << ISE.getQualifiedName(DI->getDef()) << ", MVT::"
1935              << getEnumName(N->getType())
1936              << ");\n";
1937           return std::make_pair(1, ResNo);
1938         }
1939       } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(N->getLeafValue())) {
1940         unsigned ResNo = TmpNo++;
1941         OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = CurDAG->getTargetConstant("
1942            << II->getValue() << ", MVT::"
1943            << getEnumName(N->getType())
1944            << ");\n";
1945         return std::make_pair(1, ResNo);
1946       }
1947
1948       N->dump();
1949       assert(0 && "Unknown leaf type!");
1950       return std::make_pair(1, ~0U);
1951     }
1952
1953     Record *Op = N->getOperator();
1954     if (Op->isSubClassOf("Instruction")) {
1955       // Determine operand emission order. Complex pattern first.
1956       std::vector<std::pair<unsigned, TreePatternNode*> > EmitOrder;
1957       std::vector<std::pair<unsigned, TreePatternNode*> >::iterator OI;
1958       for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i) {
1959         TreePatternNode *Child = N->getChild(i);
1960         if (i == 0) {
1961           EmitOrder.push_back(std::make_pair(i, Child));
1962           OI = EmitOrder.begin();
1963         } else if (NodeIsComplexPattern(Child)) {
1964           OI = EmitOrder.insert(OI, std::make_pair(i, Child));
1965         } else {
1966           EmitOrder.push_back(std::make_pair(i, Child));
1967         }
1968       }
1969
1970       // Emit all of the operands.
1971       std::vector<std::pair<unsigned, unsigned> > NumTemps(EmitOrder.size());
1972       for (unsigned i = 0, e = EmitOrder.size(); i != e; ++i) {
1973         unsigned OpOrder       = EmitOrder[i].first;
1974         TreePatternNode *Child = EmitOrder[i].second;
1975         std::pair<unsigned, unsigned> NumTemp =  EmitResultCode(Child);
1976         NumTemps[OpOrder] = NumTemp;
1977       }
1978
1979       // List all the operands in the right order.
1980       std::vector<unsigned> Ops;
1981       for (unsigned i = 0, e = NumTemps.size(); i != e; i++) {
1982         for (unsigned j = 0; j < NumTemps[i].first; j++)
1983           Ops.push_back(NumTemps[i].second + j);
1984       }
1985
1986       CodeGenInstruction &II =
1987         ISE.getTargetInfo().getInstruction(Op->getName());
1988
1989       // Emit all the chain and CopyToReg stuff.
1990       if (II.hasCtrlDep)
1991         OS << "      SDOperand Chain = Select(" << InnerChain << ");\n";
1992       EmitCopyToRegs(LHS, "N", II.hasCtrlDep);
1993
1994       const DAGInstruction &Inst = ISE.getInstruction(Op);
1995       unsigned NumResults = Inst.getNumResults();
1996       unsigned ResNo = TmpNo++;
1997       if (!isRoot) {
1998         OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = CurDAG->getTargetNode("
1999            << II.Namespace << "::" << II.TheDef->getName() << ", MVT::"
2000            << getEnumName(N->getType());
2001         unsigned LastOp = 0;
2002         for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
2003           LastOp = Ops[i];
2004           OS << ", Tmp" << LastOp;
2005         }
2006         OS << ");\n";
2007         if (II.hasCtrlDep) {
2008           // Must have at least one result
2009           OS << "      Chain = Tmp" << LastOp << ".getValue("
2010              << NumResults << ");\n";
2011         }
2012       } else if (II.hasCtrlDep) {
2013         OS << "      SDOperand Result = ";
2014         OS << "CurDAG->getTargetNode("
2015            << II.Namespace << "::" << II.TheDef->getName();
2016         if (NumResults > 0)
2017           OS << ", MVT::" << getEnumName(N->getType()); // TODO: multiple results?
2018         OS << ", MVT::Other";
2019         for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
2020           OS << ", Tmp" << Ops[i];
2021         OS << ", Chain";
2022         if (InFlag)
2023           OS << ", InFlag";
2024         OS << ");\n";
2025         if (NumResults != 0) {
2026           OS << "      CodeGenMap[N] = Result;\n";
2027         }
2028         OS << "      Chain ";
2029         if (NodeHasChain(LHS, ISE))
2030           OS << "= CodeGenMap[N.getValue(" << NumResults << ")] ";
2031         for (unsigned j = 0, e = FoldedChains.size(); j < e; j++)
2032           OS << "= CodeGenMap[" << FoldedChains[j] << ".getValue("
2033              << NumResults << ")] ";
2034         OS << "= Result.getValue(" << NumResults << ");\n";
2035         if (NumResults == 0)
2036           OS << "      return Chain;\n";
2037         else
2038           OS << "      return (N.ResNo) ? Chain : Result.getValue(0);\n";
2039       } else {
2040         // If this instruction is the root, and if there is only one use of it,
2041         // use SelectNodeTo instead of getTargetNode to avoid an allocation.
2042         OS << "      if (N.Val->hasOneUse()) {\n";
2043         OS << "        return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, "
2044            << II.Namespace << "::" << II.TheDef->getName() << ", MVT::"
2045            << getEnumName(N->getType());
2046         for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
2047           OS << ", Tmp" << Ops[i];
2048         if (InFlag)
2049           OS << ", InFlag";
2050         OS << ");\n";
2051         OS << "      } else {\n";
2052         OS << "        return CodeGenMap[N] = CurDAG->getTargetNode("
2053            << II.Namespace << "::" << II.TheDef->getName() << ", MVT::"
2054            << getEnumName(N->getType());
2055         for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
2056           OS << ", Tmp" << Ops[i];
2057         if (InFlag)
2058           OS << ", InFlag";
2059         OS << ");\n";
2060         OS << "      }\n";
2061       }
2062       return std::make_pair(1, ResNo);
2063     } else if (Op->isSubClassOf("SDNodeXForm")) {
2064       assert(N->getNumChildren() == 1 && "node xform should have one child!");
2065       unsigned OpVal = EmitResultCode(N->getChild(0))
2066         .second;
2067
2068       unsigned ResNo = TmpNo++;
2069       OS << "      SDOperand Tmp" << ResNo << " = Transform_" << Op->getName()
2070          << "(Tmp" << OpVal << ".Val);\n";
2071       if (isRoot) {
2072         OS << "      CodeGenMap[N] = Tmp" << ResNo << ";\n";
2073         OS << "      return Tmp" << ResNo << ";\n";
2074       }
2075       return std::make_pair(1, ResNo);
2076     } else {
2077       N->dump();
2078       assert(0 && "Unknown node in result pattern!");
2079       return std::make_pair(1, ~0U);
2080     }
2081   }
2082
2083   /// InsertOneTypeCheck - Insert a type-check for an unresolved type in 'Pat' and
2084   /// add it to the tree.  'Pat' and 'Other' are isomorphic trees except that
2085   /// 'Pat' may be missing types.  If we find an unresolved type to add a check
2086   /// for, this returns true otherwise false if Pat has all types.
2087   bool InsertOneTypeCheck(TreePatternNode *Pat, TreePatternNode *Other,
2088                           const std::string &Prefix) {
2089     // Did we find one?
2090     if (!Pat->hasTypeSet()) {
2091       // Move a type over from 'other' to 'pat'.
2092       Pat->setType(Other->getType());
2093       OS << "      if (" << Prefix << ".Val->getValueType(0) != MVT::"
2094          << getName(Pat->getType()) << ") goto P" << PatternNo << "Fail;\n";
2095       return true;
2096     }
2097
2098     unsigned OpNo = (unsigned) NodeHasChain(Pat, ISE);
2099     for (unsigned i = 0, e = Pat->getNumChildren(); i != e; ++i, ++OpNo)
2100       if (InsertOneTypeCheck(Pat->getChild(i), Other->getChild(i),
2101                              Prefix + utostr(OpNo)))
2102         return true;
2103     return false;
2104   }
2105
2106 private:
2107   /// EmitCopyToRegs - Emit the flag operands for the DAG that is
2108   /// being built.
2109   void EmitCopyToRegs(TreePatternNode *N, const std::string &RootName,
2110                       bool HasCtrlDep) {
2111     const CodeGenTarget &T = ISE.getTargetInfo();
2112     unsigned OpNo = (unsigned) NodeHasChain(N, ISE);
2113     for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i, ++OpNo) {
2114       TreePatternNode *Child = N->getChild(i);
2115       if (!Child->isLeaf()) {
2116         EmitCopyToRegs(Child, RootName + utostr(OpNo), HasCtrlDep);
2117       } else {
2118         if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Child->getLeafValue())) {
2119           Record *RR = DI->getDef();
2120           if (RR->isSubClassOf("Register")) {
2121             MVT::ValueType RVT = getRegisterValueType(RR, T);
2122             if (HasCtrlDep) {
2123               OS << "      SDOperand " << RootName << "CR" << i << ";\n";
2124               OS << "      " << RootName << "CR" << i
2125                  << "  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, CurDAG->getRegister("
2126                  << ISE.getQualifiedName(RR) << ", MVT::"
2127                  << getEnumName(RVT) << ")"
2128                  << ", Select(" << RootName << OpNo << "), InFlag);\n";
2129               OS << "      Chain  = " << RootName << "CR" << i
2130                  << ".getValue(0);\n";
2131               OS << "      InFlag = " << RootName << "CR" << i
2132                  << ".getValue(1);\n";
2133             } else {
2134               OS << "      InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode()"
2135                  << ", CurDAG->getRegister(" << ISE.getQualifiedName(RR)
2136                  << ", MVT::" << getEnumName(RVT) << ")"
2137                  << ", Select(" << RootName << OpNo
2138                  << "), InFlag).getValue(1);\n";
2139             }
2140           }
2141         }
2142       }
2143     }
2144   }
2145 };
2146
2147 /// EmitCodeForPattern - Given a pattern to match, emit code to the specified
2148 /// stream to match the pattern, and generate the code for the match if it
2149 /// succeeds.
2150 void DAGISelEmitter::EmitCodeForPattern(PatternToMatch &Pattern,
2151                                         std::ostream &OS) {
2152   static unsigned PatternCount = 0;
2153   unsigned PatternNo = PatternCount++;
2154   OS << "    { // Pattern #" << PatternNo << ": ";
2155   Pattern.first->print(OS);
2156   OS << "\n      // Emits: ";
2157   Pattern.second->print(OS);
2158   OS << "\n";
2159   OS << "      // Pattern complexity = " << getPatternSize(Pattern.first, *this)
2160      << "  cost = " << getResultPatternCost(Pattern.second) << "\n";
2161
2162   PatternCodeEmitter Emitter(*this, Pattern.first, PatternNo, OS);
2163
2164   // Emit the matcher, capturing named arguments in VariableMap.
2165   Emitter.EmitMatchCode(Pattern.first, "N", true /*the root*/);
2166
2167   // TP - Get *SOME* tree pattern, we don't care which.
2168   TreePattern &TP = *PatternFragments.begin()->second;
2169
2170   // At this point, we know that we structurally match the pattern, but the
2171   // types of the nodes may not match.  Figure out the fewest number of type
2172   // comparisons we need to emit.  For example, if there is only one integer
2173   // type supported by a target, there should be no type comparisons at all for
2174   // integer patterns!
2175   //
2176   // To figure out the fewest number of type checks needed, clone the pattern,
2177   // remove the types, then perform type inference on the pattern as a whole.
2178   // If there are unresolved types, emit an explicit check for those types,
2179   // apply the type to the tree, then rerun type inference.  Iterate until all
2180   // types are resolved.
2181   //
2182   TreePatternNode *Pat = Pattern.first->clone();
2183   RemoveAllTypes(Pat);
2184
2185   do {
2186     // Resolve/propagate as many types as possible.
2187     try {
2188       bool MadeChange = true;
2189       while (MadeChange)
2190         MadeChange = Pat->ApplyTypeConstraints(TP,true/*Ignore reg constraints*/);
2191     } catch (...) {
2192       assert(0 && "Error: could not find consistent types for something we"
2193              " already decided was ok!");
2194       abort();
2195     }
2196
2197     // Insert a check for an unresolved type and add it to the tree.  If we find
2198     // an unresolved type to add a check for, this returns true and we iterate,
2199     // otherwise we are done.
2200   } while (Emitter.InsertOneTypeCheck(Pat, Pattern.first, "N"));
2201
2202   Emitter.EmitResultCode(Pattern.second, true /*the root*/);
2203
2204   delete Pat;
2205
2206   OS << "    }\n  P" << PatternNo << "Fail:\n";
2207 }
2208
2209
2210 namespace {
2211   /// CompareByRecordName - An ordering predicate that implements less-than by
2212   /// comparing the names records.
2213   struct CompareByRecordName {
2214     bool operator()(const Record *LHS, const Record *RHS) const {
2215       // Sort by name first.
2216       if (LHS->getName() < RHS->getName()) return true;
2217       // If both names are equal, sort by pointer.
2218       return LHS->getName() == RHS->getName() && LHS < RHS;
2219     }
2220   };
2221 }
2222
2223 void DAGISelEmitter::EmitInstructionSelector(std::ostream &OS) {
2224   std::string InstNS = Target.inst_begin()->second.Namespace;
2225   if (!InstNS.empty()) InstNS += "::";
2226
2227   // Emit boilerplate.
2228   OS << "// The main instruction selector code.\n"
2229      << "SDOperand SelectCode(SDOperand N) {\n"
2230      << "  if (N.getOpcode() >= ISD::BUILTIN_OP_END &&\n"
2231      << "      N.getOpcode() < (ISD::BUILTIN_OP_END+" << InstNS
2232      << "INSTRUCTION_LIST_END))\n"
2233      << "    return N;   // Already selected.\n\n"
2234      << "  if (!N.Val->hasOneUse()) {\n"
2235   << "    std::map<SDOperand, SDOperand>::iterator CGMI = CodeGenMap.find(N);\n"
2236      << "    if (CGMI != CodeGenMap.end()) return CGMI->second;\n"
2237      << "  }\n"
2238      << "  switch (N.getOpcode()) {\n"
2239      << "  default: break;\n"
2240      << "  case ISD::EntryToken:       // These leaves remain the same.\n"
2241      << "    return N;\n"
2242      << "  case ISD::AssertSext:\n"
2243      << "  case ISD::AssertZext: {\n"
2244      << "    SDOperand Tmp0 = Select(N.getOperand(0));\n"
2245      << "    if (!N.Val->hasOneUse()) CodeGenMap[N] = Tmp0;\n"
2246      << "    return Tmp0;\n"
2247      << "  }\n"
2248      << "  case ISD::TokenFactor:\n"
2249      << "    if (N.getNumOperands() == 2) {\n"
2250      << "      SDOperand Op0 = Select(N.getOperand(0));\n"
2251      << "      SDOperand Op1 = Select(N.getOperand(1));\n"
2252      << "      return CodeGenMap[N] =\n"
2253      << "          CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other, Op0, Op1);\n"
2254      << "    } else {\n"
2255      << "      std::vector<SDOperand> Ops;\n"
2256      << "      for (unsigned i = 0, e = N.getNumOperands(); i != e; ++i)\n"
2257      << "        Ops.push_back(Select(N.getOperand(i)));\n"
2258      << "       return CodeGenMap[N] = \n"
2259      << "               CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other, Ops);\n"
2260      << "    }\n"
2261      << "  case ISD::CopyFromReg: {\n"
2262      << "    SDOperand Chain = Select(N.getOperand(0));\n"
2263      << "    if (Chain == N.getOperand(0)) return N; // No change\n"
2264      << "    SDOperand New = CurDAG->getCopyFromReg(Chain,\n"
2265      << "                    cast<RegisterSDNode>(N.getOperand(1))->getReg(),\n"
2266      << "                                         N.Val->getValueType(0));\n"
2267      << "    return New.getValue(N.ResNo);\n"
2268      << "  }\n"
2269      << "  case ISD::CopyToReg: {\n"
2270      << "    SDOperand Chain = Select(N.getOperand(0));\n"
2271      << "    SDOperand Reg = N.getOperand(1);\n"
2272      << "    SDOperand Val = Select(N.getOperand(2));\n"
2273      << "    return CodeGenMap[N] = \n"
2274      << "                   CurDAG->getNode(ISD::CopyToReg, MVT::Other,\n"
2275      << "                                   Chain, Reg, Val);\n"
2276      << "  }\n";
2277
2278   // Group the patterns by their top-level opcodes.
2279   std::map<Record*, std::vector<PatternToMatch*>,
2280            CompareByRecordName> PatternsByOpcode;
2281   for (unsigned i = 0, e = PatternsToMatch.size(); i != e; ++i) {
2282     TreePatternNode *Node = PatternsToMatch[i].first;
2283     if (!Node->isLeaf()) {
2284       PatternsByOpcode[Node->getOperator()].push_back(&PatternsToMatch[i]);
2285     } else {
2286       const ComplexPattern *CP;
2287       if (IntInit *II =
2288              dynamic_cast<IntInit*>(Node->getLeafValue())) {
2289         PatternsByOpcode[getSDNodeNamed("imm")].push_back(&PatternsToMatch[i]);
2290       } else if ((CP = NodeGetComplexPattern(Node, *this))) {
2291         std::vector<Record*> OpNodes = CP->getRootNodes();
2292         for (unsigned j = 0, e = OpNodes.size(); j != e; j++) {
2293           PatternsByOpcode[OpNodes[j]].insert(PatternsByOpcode[OpNodes[j]].begin(),
2294                                               &PatternsToMatch[i]);
2295         }
2296       } else {
2297         std::cerr << "Unrecognized opcode '";
2298         Node->dump();
2299         std::cerr << "' on tree pattern '";
2300         std::cerr << PatternsToMatch[i].second->getOperator()->getName();
2301         std::cerr << "'!\n";
2302         exit(1);
2303       }
2304     }
2305   }
2306
2307   // Loop over all of the case statements.
2308   for (std::map<Record*, std::vector<PatternToMatch*>,
2309                 CompareByRecordName>::iterator PBOI = PatternsByOpcode.begin(),
2310        E = PatternsByOpcode.end(); PBOI != E; ++PBOI) {
2311     const SDNodeInfo &OpcodeInfo = getSDNodeInfo(PBOI->first);
2312     std::vector<PatternToMatch*> &Patterns = PBOI->second;
2313
2314     OS << "  case " << OpcodeInfo.getEnumName() << ":\n";
2315
2316     // We want to emit all of the matching code now.  However, we want to emit
2317     // the matches in order of minimal cost.  Sort the patterns so the least
2318     // cost one is at the start.
2319     std::stable_sort(Patterns.begin(), Patterns.end(),
2320                      PatternSortingPredicate(*this));
2321
2322     for (unsigned i = 0, e = Patterns.size(); i != e; ++i)
2323       EmitCodeForPattern(*Patterns[i], OS);
2324     OS << "    break;\n\n";
2325   }
2326
2327
2328   OS << "  } // end of big switch.\n\n"
2329      << "  std::cerr << \"Cannot yet select: \";\n"
2330      << "  N.Val->dump();\n"
2331      << "  std::cerr << '\\n';\n"
2332      << "  abort();\n"
2333      << "}\n";
2334 }
2335
2336 void DAGISelEmitter::run(std::ostream &OS) {
2337   EmitSourceFileHeader("DAG Instruction Selector for the " + Target.getName() +
2338                        " target", OS);
2339
2340   OS << "// *** NOTE: This file is #included into the middle of the target\n"
2341      << "// *** instruction selector class.  These functions are really "
2342      << "methods.\n\n";
2343
2344   OS << "// Instance var to keep track of multiply used nodes that have \n"
2345      << "// already been selected.\n"
2346      << "std::map<SDOperand, SDOperand> CodeGenMap;\n";
2347
2348   ParseNodeInfo();
2349   ParseNodeTransforms(OS);
2350   ParseComplexPatterns();
2351   ParsePatternFragments(OS);
2352   ParseInstructions();
2353   ParsePatterns();
2354
2355   // Generate variants.  For example, commutative patterns can match
2356   // multiple ways.  Add them to PatternsToMatch as well.
2357   GenerateVariants();
2358
2359
2360   DEBUG(std::cerr << "\n\nALL PATTERNS TO MATCH:\n\n";
2361         for (unsigned i = 0, e = PatternsToMatch.size(); i != e; ++i) {
2362           std::cerr << "PATTERN: ";  PatternsToMatch[i].first->dump();
2363           std::cerr << "\nRESULT:  ";PatternsToMatch[i].second->dump();
2364           std::cerr << "\n";
2365         });
2366
2367   // At this point, we have full information about the 'Patterns' we need to
2368   // parse, both implicitly from instructions as well as from explicit pattern
2369   // definitions.  Emit the resultant instruction selector.
2370   EmitInstructionSelector(OS);
2371
2372   for (std::map<Record*, TreePattern*>::iterator I = PatternFragments.begin(),
2373        E = PatternFragments.end(); I != E; ++I)
2374     delete I->second;
2375   PatternFragments.clear();
2376
2377   Instructions.clear();
2378 }