Remove M_2_ADDR_FLAG.
[oota-llvm.git] / utils / TableGen / InstrInfoEmitter.cpp
1 //===- InstrInfoEmitter.cpp - Generate a Instruction Set Desc. ------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This tablegen backend is responsible for emitting a description of the target
11 // instruction set for the code generator.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "InstrInfoEmitter.h"
16 #include "CodeGenTarget.h"
17 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
18 #include "Record.h"
19 #include <algorithm>
20 using namespace llvm;
21
22 // runEnums - Print out enum values for all of the instructions.
23 void InstrInfoEmitter::runEnums(std::ostream &OS) {
24   EmitSourceFileHeader("Target Instruction Enum Values", OS);
25   OS << "namespace llvm {\n\n";
26
27   CodeGenTarget Target;
28
29   // We must emit the PHI opcode first...
30   std::string Namespace;
31   for (CodeGenTarget::inst_iterator II = Target.inst_begin(), 
32        E = Target.inst_end(); II != E; ++II) {
33     if (II->second.Namespace != "TargetInstrInfo") {
34       Namespace = II->second.Namespace;
35       break;
36     }
37   }
38   
39   if (Namespace.empty()) {
40     std::cerr << "No instructions defined!\n";
41     exit(1);
42   }
43
44   std::vector<const CodeGenInstruction*> NumberedInstructions;
45   Target.getInstructionsByEnumValue(NumberedInstructions);
46
47   OS << "namespace " << Namespace << " {\n";
48   OS << "  enum {\n";
49   for (unsigned i = 0, e = NumberedInstructions.size(); i != e; ++i) {
50     OS << "    " << NumberedInstructions[i]->TheDef->getName()
51        << "\t= " << i << ",\n";
52   }
53   OS << "    INSTRUCTION_LIST_END = " << NumberedInstructions.size() << "\n";
54   OS << "  };\n}\n";
55   OS << "} // End llvm namespace \n";
56 }
57
58 void InstrInfoEmitter::printDefList(const std::vector<Record*> &Uses,
59                                     unsigned Num, std::ostream &OS) const {
60   OS << "static const unsigned ImplicitList" << Num << "[] = { ";
61   for (unsigned i = 0, e = Uses.size(); i != e; ++i)
62     OS << getQualifiedName(Uses[i]) << ", ";
63   OS << "0 };\n";
64 }
65
66 std::vector<std::string>
67 InstrInfoEmitter::GetOperandInfo(const CodeGenInstruction &Inst) {
68   std::vector<std::string> Result;
69   for (unsigned i = 0, e = Inst.OperandList.size(); i != e; ++i) {
70     if (Inst.OperandList[i].Rec->isSubClassOf("RegisterClass")) {
71       std::string OpStr = getQualifiedName(Inst.OperandList[i].Rec);
72       OpStr += "RegClassID, 0, ";
73       OpStr += Inst.OperandList[i].Constraint;
74
75       Result.push_back(OpStr);
76     } else {
77       // This might be a multiple operand thing.  Targets like X86 have
78       // registers in their multi-operand operands.  It may also be an anonymous
79       // operand, which has a single operand, but no declared class for the
80       // operand.
81       DagInit *MIOI = Inst.OperandList[i].MIOperandInfo;
82       
83       for (unsigned j = 0, e = Inst.OperandList[i].MINumOperands; j != e; ++j) {
84         Record *OpR = 0;
85         if (MIOI && j < MIOI->getNumArgs())
86           if (DefInit *Def = dynamic_cast<DefInit*>(MIOI->getArg(j)))
87             OpR = Def->getDef();
88
89         
90         std::string Res;
91
92         if (OpR && OpR->isSubClassOf("RegisterClass"))
93           Res += getQualifiedName(OpR) + "RegClassID, ";
94         else
95           Res += "0, ";
96
97         // Fill in applicable flags.
98         Res += "0";
99         
100         // Ptr value whose register class is resolved via callback.
101         if (OpR && OpR->getName() == "ptr_rc")
102           Res += "|M_LOOK_UP_PTR_REG_CLASS";
103
104         // Predicate operands.
105         if (j == 0 && Inst.OperandList[i].Rec->isSubClassOf("PredicateOperand"))
106           Res += "|M_PREDICATE_OPERAND";
107         
108         // fill in constraint info.
109         Res += ", " + Inst.OperandList[i].Constraint;
110         
111         Result.push_back(Res);
112       }
113     }
114   }
115
116   return Result;
117 }
118
119
120 // run - Emit the main instruction description records for the target...
121 void InstrInfoEmitter::run(std::ostream &OS) {
122   GatherItinClasses();
123
124   EmitSourceFileHeader("Target Instruction Descriptors", OS);
125   OS << "namespace llvm {\n\n";
126
127   CodeGenTarget Target;
128   const std::string &TargetName = Target.getName();
129   Record *InstrInfo = Target.getInstructionSet();
130
131   // Keep track of all of the def lists we have emitted already.
132   std::map<std::vector<Record*>, unsigned> EmittedLists;
133   unsigned ListNumber = 0;
134  
135   // Emit all of the instruction's implicit uses and defs.
136   for (CodeGenTarget::inst_iterator II = Target.inst_begin(),
137          E = Target.inst_end(); II != E; ++II) {
138     Record *Inst = II->second.TheDef;
139     std::vector<Record*> Uses = Inst->getValueAsListOfDefs("Uses");
140     if (!Uses.empty()) {
141       unsigned &IL = EmittedLists[Uses];
142       if (!IL) printDefList(Uses, IL = ++ListNumber, OS);
143     }
144     std::vector<Record*> Defs = Inst->getValueAsListOfDefs("Defs");
145     if (!Defs.empty()) {
146       unsigned &IL = EmittedLists[Defs];
147       if (!IL) printDefList(Defs, IL = ++ListNumber, OS);
148     }
149   }
150
151   std::map<std::vector<std::string>, unsigned> OperandInfosEmitted;
152   unsigned OperandListNum = 0;
153   OperandInfosEmitted[std::vector<std::string>()] = ++OperandListNum;
154   
155   // Emit all of the operand info records.
156   OS << "\n";
157   for (CodeGenTarget::inst_iterator II = Target.inst_begin(),
158        E = Target.inst_end(); II != E; ++II) {
159     std::vector<std::string> OperandInfo = GetOperandInfo(II->second);
160     unsigned &N = OperandInfosEmitted[OperandInfo];
161     if (N == 0) {
162       N = ++OperandListNum;
163       OS << "static const TargetOperandInfo OperandInfo" << N << "[] = { ";
164       for (unsigned i = 0, e = OperandInfo.size(); i != e; ++i)
165         OS << "{ " << OperandInfo[i] << " }, ";
166       OS << "};\n";
167     }
168   }
169   
170   // Emit all of the TargetInstrDescriptor records in their ENUM ordering.
171   //
172   OS << "\nstatic const TargetInstrDescriptor " << TargetName
173      << "Insts[] = {\n";
174   std::vector<const CodeGenInstruction*> NumberedInstructions;
175   Target.getInstructionsByEnumValue(NumberedInstructions);
176
177   for (unsigned i = 0, e = NumberedInstructions.size(); i != e; ++i)
178     emitRecord(*NumberedInstructions[i], i, InstrInfo, EmittedLists,
179                OperandInfosEmitted, OS);
180   OS << "};\n";
181   OS << "} // End llvm namespace \n";
182 }
183
184 void InstrInfoEmitter::emitRecord(const CodeGenInstruction &Inst, unsigned Num,
185                                   Record *InstrInfo,
186                          std::map<std::vector<Record*>, unsigned> &EmittedLists,
187                            std::map<std::vector<std::string>, unsigned> &OpInfo,
188                                   std::ostream &OS) {
189   int MinOperands;
190   if (!Inst.OperandList.empty())
191     // Each logical operand can be multiple MI operands.
192     MinOperands = Inst.OperandList.back().MIOperandNo +
193                   Inst.OperandList.back().MINumOperands;
194   else
195     MinOperands = 0;
196   
197   OS << "  { \"";
198   if (Inst.Name.empty())
199     OS << Inst.TheDef->getName();
200   else
201     OS << Inst.Name;
202   
203   unsigned ItinClass = !IsItineraries ? 0 :
204             ItinClassNumber(Inst.TheDef->getValueAsDef("Itinerary")->getName());
205   
206   OS << "\",\t" << MinOperands << ", " << ItinClass
207      << ", 0";
208
209   // Try to determine (from the pattern), if the instruction is a store.
210   bool isStore = false;
211   if (dynamic_cast<ListInit*>(Inst.TheDef->getValueInit("Pattern"))) {
212     ListInit *LI = Inst.TheDef->getValueAsListInit("Pattern");
213     if (LI && LI->getSize() > 0) {
214       DagInit *Dag = (DagInit *)LI->getElement(0);
215       DefInit *OpDef = dynamic_cast<DefInit*>(Dag->getOperator());
216       if (OpDef) {
217         Record *Operator = OpDef->getDef();
218         if (Operator->isSubClassOf("SDNode")) {
219           const std::string Opcode = Operator->getValueAsString("Opcode");
220           if (Opcode == "ISD::STORE" || Opcode == "ISD::TRUNCSTORE")
221             isStore = true;
222         }
223       }
224     }
225   }
226
227   // Emit all of the target indepedent flags...
228   if (Inst.isReturn)     OS << "|M_RET_FLAG";
229   if (Inst.isBranch)     OS << "|M_BRANCH_FLAG";
230   if (Inst.isBarrier)    OS << "|M_BARRIER_FLAG";
231   if (Inst.hasDelaySlot) OS << "|M_DELAY_SLOT_FLAG";
232   if (Inst.isCall)       OS << "|M_CALL_FLAG";
233   if (Inst.isLoad)       OS << "|M_LOAD_FLAG";
234   if (Inst.isStore || isStore) OS << "|M_STORE_FLAG";
235   if (Inst.isPredicated) OS << "|M_PREDICATED";
236   if (Inst.isConvertibleToThreeAddress) OS << "|M_CONVERTIBLE_TO_3_ADDR";
237   if (Inst.isCommutable) OS << "|M_COMMUTABLE";
238   if (Inst.isTerminator) OS << "|M_TERMINATOR_FLAG";
239   if (Inst.usesCustomDAGSchedInserter)
240     OS << "|M_USES_CUSTOM_DAG_SCHED_INSERTION";
241   if (Inst.hasVariableNumberOfOperands)
242     OS << "|M_VARIABLE_OPS";
243   OS << ", 0";
244
245   // Emit all of the target-specific flags...
246   ListInit *LI    = InstrInfo->getValueAsListInit("TSFlagsFields");
247   ListInit *Shift = InstrInfo->getValueAsListInit("TSFlagsShifts");
248   if (LI->getSize() != Shift->getSize())
249     throw "Lengths of " + InstrInfo->getName() +
250           ":(TargetInfoFields, TargetInfoPositions) must be equal!";
251
252   for (unsigned i = 0, e = LI->getSize(); i != e; ++i)
253     emitShiftedValue(Inst.TheDef, dynamic_cast<StringInit*>(LI->getElement(i)),
254                      dynamic_cast<IntInit*>(Shift->getElement(i)), OS);
255
256   OS << ", ";
257
258   // Emit the implicit uses and defs lists...
259   std::vector<Record*> UseList = Inst.TheDef->getValueAsListOfDefs("Uses");
260   if (UseList.empty())
261     OS << "NULL, ";
262   else
263     OS << "ImplicitList" << EmittedLists[UseList] << ", ";
264
265   std::vector<Record*> DefList = Inst.TheDef->getValueAsListOfDefs("Defs");
266   if (DefList.empty())
267     OS << "NULL, ";
268   else
269     OS << "ImplicitList" << EmittedLists[DefList] << ", ";
270
271   // Emit the operand info.
272   std::vector<std::string> OperandInfo = GetOperandInfo(Inst);
273   if (OperandInfo.empty())
274     OS << "0";
275   else
276     OS << "OperandInfo" << OpInfo[OperandInfo];
277   
278   OS << " },  // Inst #" << Num << " = " << Inst.TheDef->getName() << "\n";
279 }
280
281 struct LessRecord {
282   bool operator()(const Record *Rec1, const Record *Rec2) const {
283     return Rec1->getName() < Rec2->getName();
284   }
285 };
286 void InstrInfoEmitter::GatherItinClasses() {
287   std::vector<Record*> DefList =
288                           Records.getAllDerivedDefinitions("InstrItinClass");
289   IsItineraries = !DefList.empty();
290   
291   if (!IsItineraries) return;
292   
293   std::sort(DefList.begin(), DefList.end(), LessRecord());
294
295   for (unsigned i = 0, N = DefList.size(); i < N; i++) {
296     Record *Def = DefList[i];
297     ItinClassMap[Def->getName()] = i;
298   }
299 }  
300   
301 unsigned InstrInfoEmitter::ItinClassNumber(std::string ItinName) {
302   return ItinClassMap[ItinName];
303 }
304
305 void InstrInfoEmitter::emitShiftedValue(Record *R, StringInit *Val,
306                                         IntInit *ShiftInt, std::ostream &OS) {
307   if (Val == 0 || ShiftInt == 0)
308     throw std::string("Illegal value or shift amount in TargetInfo*!");
309   RecordVal *RV = R->getValue(Val->getValue());
310   int Shift = ShiftInt->getValue();
311
312   if (RV == 0 || RV->getValue() == 0) {
313     // This isn't an error if this is a builtin instruction.
314     if (R->getName() != "PHI" && R->getName() != "INLINEASM")
315       throw R->getName() + " doesn't have a field named '" + 
316             Val->getValue() + "'!";
317     return;
318   }
319
320   Init *Value = RV->getValue();
321   if (BitInit *BI = dynamic_cast<BitInit*>(Value)) {
322     if (BI->getValue()) OS << "|(1<<" << Shift << ")";
323     return;
324   } else if (BitsInit *BI = dynamic_cast<BitsInit*>(Value)) {
325     // Convert the Bits to an integer to print...
326     Init *I = BI->convertInitializerTo(new IntRecTy());
327     if (I)
328       if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(I)) {
329         if (II->getValue()) {
330           if (Shift)
331             OS << "|(" << II->getValue() << "<<" << Shift << ")";
332           else
333             OS << "|" << II->getValue();
334         }
335         return;
336       }
337
338   } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(Value)) {
339     if (II->getValue()) {
340       if (Shift)
341         OS << "|(" << II->getValue() << "<<" << Shift << ")";
342       else
343         OS << II->getValue();
344     }
345     return;
346   }
347
348   std::cerr << "Unhandled initializer: " << *Val << "\n";
349   throw "In record '" + R->getName() + "' for TSFlag emission.";
350 }
351