Fun x86 encoding tricks: when adding an immediate value of 128,
[oota-llvm.git] / utils / TableGen / RegisterInfoEmitter.cpp
1 //===- RegisterInfoEmitter.cpp - Generate a Register File Desc. -*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This tablegen backend is responsible for emitting a description of a target
11 // register file for a code generator.  It uses instances of the Register,
12 // RegisterAliases, and RegisterClass classes to gather this information.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #include "RegisterInfoEmitter.h"
17 #include "CodeGenTarget.h"
18 #include "CodeGenRegisters.h"
19 #include "Record.h"
20 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
21 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
22 #include "llvm/Support/Streams.h"
23 #include <set>
24 #include <algorithm>
25 using namespace llvm;
26
27 // runEnums - Print out enum values for all of the registers.
28 void RegisterInfoEmitter::runEnums(std::ostream &OS) {
29   CodeGenTarget Target;
30   const std::vector<CodeGenRegister> &Registers = Target.getRegisters();
31
32   std::string Namespace = Registers[0].TheDef->getValueAsString("Namespace");
33
34   EmitSourceFileHeader("Target Register Enum Values", OS);
35   OS << "namespace llvm {\n\n";
36
37   if (!Namespace.empty())
38     OS << "namespace " << Namespace << " {\n";
39   OS << "  enum {\n    NoRegister,\n";
40
41   for (unsigned i = 0, e = Registers.size(); i != e; ++i)
42     OS << "    " << Registers[i].getName() << ", \t// " << i+1 << "\n";
43   OS << "    NUM_TARGET_REGS \t// " << Registers.size()+1 << "\n";
44   OS << "  };\n";
45   if (!Namespace.empty())
46     OS << "}\n";
47   OS << "} // End llvm namespace \n";
48 }
49
50 void RegisterInfoEmitter::runHeader(std::ostream &OS) {
51   EmitSourceFileHeader("Register Information Header Fragment", OS);
52   CodeGenTarget Target;
53   const std::string &TargetName = Target.getName();
54   std::string ClassName = TargetName + "GenRegisterInfo";
55
56   OS << "#include \"llvm/Target/TargetRegisterInfo.h\"\n";
57   OS << "#include <string>\n\n";
58
59   OS << "namespace llvm {\n\n";
60
61   OS << "struct " << ClassName << " : public TargetRegisterInfo {\n"
62      << "  explicit " << ClassName
63      << "(int CallFrameSetupOpcode = -1, int CallFrameDestroyOpcode = -1);\n"
64      << "  virtual int getDwarfRegNumFull(unsigned RegNum, "
65      << "unsigned Flavour) const;\n"
66      << "  virtual int getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const = 0;\n"
67      << "  virtual bool needsStackRealignment(const MachineFunction &) const\n"
68      << "     { return false; }\n"
69      << "  unsigned getSubReg(unsigned RegNo, unsigned Index) const;\n"
70      << "};\n\n";
71
72   const std::vector<CodeGenRegisterClass> &RegisterClasses =
73     Target.getRegisterClasses();
74
75   if (!RegisterClasses.empty()) {
76     OS << "namespace " << RegisterClasses[0].Namespace
77        << " { // Register classes\n";
78        
79     OS << "  enum {\n";
80     for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i) {
81       if (i) OS << ",\n";
82       OS << "    " << RegisterClasses[i].getName() << "RegClassID";
83       OS << " = " << (i+1);
84     }
85     OS << "\n  };\n\n";
86
87     for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i) {
88       const std::string &Name = RegisterClasses[i].getName();
89
90       // Output the register class definition.
91       OS << "  struct " << Name << "Class : public TargetRegisterClass {\n"
92          << "    " << Name << "Class();\n"
93          << RegisterClasses[i].MethodProtos << "  };\n";
94
95       // Output the extern for the instance.
96       OS << "  extern " << Name << "Class\t" << Name << "RegClass;\n";
97       // Output the extern for the pointer to the instance (should remove).
98       OS << "  static TargetRegisterClass * const "<< Name <<"RegisterClass = &"
99          << Name << "RegClass;\n";
100     }
101     OS << "} // end of namespace " << TargetName << "\n\n";
102   }
103   OS << "} // End llvm namespace \n";
104 }
105
106 bool isSubRegisterClass(const CodeGenRegisterClass &RC,
107                         std::set<Record*> &RegSet) {
108   for (unsigned i = 0, e = RC.Elements.size(); i != e; ++i) {
109     Record *Reg = RC.Elements[i];
110     if (!RegSet.count(Reg))
111       return false;
112   }
113   return true;
114 }
115
116 static void addSuperReg(Record *R, Record *S,
117                   std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord> &SubRegs,
118                   std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord> &SuperRegs,
119                   std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord> &Aliases) {
120   if (R == S) {
121     cerr << "Error: recursive sub-register relationship between"
122          << " register " << getQualifiedName(R)
123          << " and its sub-registers?\n";
124     abort();
125   }
126   if (!SuperRegs[R].insert(S).second)
127     return;
128   SubRegs[S].insert(R);
129   Aliases[R].insert(S);
130   Aliases[S].insert(R);
131   if (SuperRegs.count(S))
132     for (std::set<Record*>::iterator I = SuperRegs[S].begin(),
133            E = SuperRegs[S].end(); I != E; ++I)
134       addSuperReg(R, *I, SubRegs, SuperRegs, Aliases);
135 }
136
137 static void addSubSuperReg(Record *R, Record *S,
138                    std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord> &SubRegs,
139                    std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord> &SuperRegs,
140                    std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord> &Aliases) {
141   if (R == S) {
142     cerr << "Error: recursive sub-register relationship between"
143          << " register " << getQualifiedName(R)
144          << " and its sub-registers?\n";
145     abort();
146   }
147
148   if (!SubRegs[R].insert(S).second)
149     return;
150   addSuperReg(S, R, SubRegs, SuperRegs, Aliases);
151   Aliases[R].insert(S);
152   Aliases[S].insert(R);
153   if (SubRegs.count(S))
154     for (std::set<Record*>::iterator I = SubRegs[S].begin(),
155            E = SubRegs[S].end(); I != E; ++I)
156       addSubSuperReg(R, *I, SubRegs, SuperRegs, Aliases);
157 }
158
159 class RegisterSorter {
160 private:
161   std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord> &RegisterSubRegs;
162
163 public:
164   RegisterSorter(std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord> &RS)
165     : RegisterSubRegs(RS) {};
166
167   bool operator()(Record *RegA, Record *RegB) {
168     // B is sub-register of A.
169     return RegisterSubRegs.count(RegA) && RegisterSubRegs[RegA].count(RegB);
170   }
171 };
172
173 // RegisterInfoEmitter::run - Main register file description emitter.
174 //
175 void RegisterInfoEmitter::run(std::ostream &OS) {
176   CodeGenTarget Target;
177   EmitSourceFileHeader("Register Information Source Fragment", OS);
178
179   OS << "namespace llvm {\n\n";
180
181   // Start out by emitting each of the register classes... to do this, we build
182   // a set of registers which belong to a register class, this is to ensure that
183   // each register is only in a single register class.
184   //
185   const std::vector<CodeGenRegisterClass> &RegisterClasses =
186     Target.getRegisterClasses();
187
188   // Loop over all of the register classes... emitting each one.
189   OS << "namespace {     // Register classes...\n";
190
191   // RegClassesBelongedTo - Keep track of which register classes each reg
192   // belongs to.
193   std::multimap<Record*, const CodeGenRegisterClass*> RegClassesBelongedTo;
194
195   // Emit the register enum value arrays for each RegisterClass
196   for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
197     const CodeGenRegisterClass &RC = RegisterClasses[rc];
198
199     // Give the register class a legal C name if it's anonymous.
200     std::string Name = RC.TheDef->getName();
201   
202     // Emit the register list now.
203     OS << "  // " << Name << " Register Class...\n"
204        << "  static const unsigned " << Name
205        << "[] = {\n    ";
206     for (unsigned i = 0, e = RC.Elements.size(); i != e; ++i) {
207       Record *Reg = RC.Elements[i];
208       OS << getQualifiedName(Reg) << ", ";
209
210       // Keep track of which regclasses this register is in.
211       RegClassesBelongedTo.insert(std::make_pair(Reg, &RC));
212     }
213     OS << "\n  };\n\n";
214   }
215
216   // Emit the ValueType arrays for each RegisterClass
217   for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
218     const CodeGenRegisterClass &RC = RegisterClasses[rc];
219     
220     // Give the register class a legal C name if it's anonymous.
221     std::string Name = RC.TheDef->getName() + "VTs";
222     
223     // Emit the register list now.
224     OS << "  // " << Name 
225        << " Register Class Value Types...\n"
226        << "  static const MVT " << Name
227        << "[] = {\n    ";
228     for (unsigned i = 0, e = RC.VTs.size(); i != e; ++i)
229       OS << getEnumName(RC.VTs[i]) << ", ";
230     OS << "MVT::Other\n  };\n\n";
231   }
232   OS << "}  // end anonymous namespace\n\n";
233   
234   // Now that all of the structs have been emitted, emit the instances.
235   if (!RegisterClasses.empty()) {
236     OS << "namespace " << RegisterClasses[0].Namespace
237        << " {   // Register class instances\n";
238     for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i)
239       OS << "  " << RegisterClasses[i].getName()  << "Class\t"
240          << RegisterClasses[i].getName() << "RegClass;\n";
241          
242     std::map<unsigned, std::set<unsigned> > SuperClassMap;
243     std::map<unsigned, std::set<unsigned> > SuperRegClassMap;
244     OS << "\n";
245     
246     // Emit the sub-register classes for each RegisterClass
247     for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
248       const CodeGenRegisterClass &RC = RegisterClasses[rc];
249
250       // Give the register class a legal C name if it's anonymous.
251       std::string Name = RC.TheDef->getName();
252
253       OS << "  // " << Name 
254          << " Sub-register Classes...\n"
255          << "  static const TargetRegisterClass* const "
256          << Name << "SubRegClasses [] = {\n    ";
257
258       bool Empty = true;
259       
260       for (unsigned subrc = 0, subrcMax = RC.SubRegClasses.size();
261             subrc != subrcMax; ++subrc) {
262         unsigned rc2 = 0, e2 = RegisterClasses.size();
263         for (; rc2 != e2; ++rc2) {
264           const CodeGenRegisterClass &RC2 =  RegisterClasses[rc2];
265           if (RC.SubRegClasses[subrc]->getName() == RC2.getName()) {
266             if (!Empty) 
267               OS << ", ";
268             OS << "&" << getQualifiedName(RC2.TheDef) << "RegClass";
269             Empty = false;
270             
271             std::map<unsigned, std::set<unsigned> >::iterator SCMI =
272               SuperRegClassMap.find(rc2);
273             if (SCMI == SuperRegClassMap.end()) {
274               SuperRegClassMap.insert(std::make_pair(rc2, std::set<unsigned>()));
275               SCMI = SuperRegClassMap.find(rc2);
276             }
277             SCMI->second.insert(rc);
278             break;
279           }
280         }
281         if (rc2 == e2)
282           throw "Register Class member '" + 
283             RC.SubRegClasses[subrc]->getName() + 
284             "' is not a valid RegisterClass!";
285       }
286
287       OS << (!Empty ? ", " : "") << "NULL";
288       OS << "\n  };\n\n";
289     }
290     
291     // Emit the super-register classes for each RegisterClass
292     for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
293       const CodeGenRegisterClass &RC = RegisterClasses[rc];
294
295       // Give the register class a legal C name if it's anonymous.
296       std::string Name = RC.TheDef->getName();
297
298       OS << "  // " << Name 
299          << " Super-register Classes...\n"
300          << "  static const TargetRegisterClass* const "
301          << Name << "SuperRegClasses [] = {\n    ";
302
303       bool Empty = true;
304       std::map<unsigned, std::set<unsigned> >::iterator I =
305         SuperRegClassMap.find(rc);
306       if (I != SuperRegClassMap.end()) {
307         for (std::set<unsigned>::iterator II = I->second.begin(),
308                EE = I->second.end(); II != EE; ++II) {
309           const CodeGenRegisterClass &RC2 = RegisterClasses[*II];
310           if (!Empty) 
311             OS << ", ";
312           OS << "&" << getQualifiedName(RC2.TheDef) << "RegClass";
313           Empty = false;        
314         }
315       }
316
317       OS << (!Empty ? ", " : "") << "NULL";
318       OS << "\n  };\n\n";
319     }
320
321     // Emit the sub-classes array for each RegisterClass
322     for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
323       const CodeGenRegisterClass &RC = RegisterClasses[rc];
324
325       // Give the register class a legal C name if it's anonymous.
326       std::string Name = RC.TheDef->getName();
327
328       std::set<Record*> RegSet;
329       for (unsigned i = 0, e = RC.Elements.size(); i != e; ++i) {
330         Record *Reg = RC.Elements[i];
331         RegSet.insert(Reg);
332       }
333
334       OS << "  // " << Name 
335          << " Register Class sub-classes...\n"
336          << "  static const TargetRegisterClass* const "
337          << Name << "Subclasses [] = {\n    ";
338
339       bool Empty = true;
340       for (unsigned rc2 = 0, e2 = RegisterClasses.size(); rc2 != e2; ++rc2) {
341         const CodeGenRegisterClass &RC2 = RegisterClasses[rc2];
342         if (rc == rc2 || RC2.Elements.size() > RC.Elements.size() ||
343             RC.SpillSize != RC2.SpillSize || !isSubRegisterClass(RC2, RegSet))
344           continue;
345       
346         if (!Empty) OS << ", ";
347         OS << "&" << getQualifiedName(RC2.TheDef) << "RegClass";
348         Empty = false;
349
350         std::map<unsigned, std::set<unsigned> >::iterator SCMI =
351           SuperClassMap.find(rc2);
352         if (SCMI == SuperClassMap.end()) {
353           SuperClassMap.insert(std::make_pair(rc2, std::set<unsigned>()));
354           SCMI = SuperClassMap.find(rc2);
355         }
356         SCMI->second.insert(rc);
357       }
358
359       OS << (!Empty ? ", " : "") << "NULL";
360       OS << "\n  };\n\n";
361     }
362
363     for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
364       const CodeGenRegisterClass &RC = RegisterClasses[rc];
365
366       // Give the register class a legal C name if it's anonymous.
367       std::string Name = RC.TheDef->getName();
368
369       OS << "  // " << Name 
370          << " Register Class super-classes...\n"
371          << "  static const TargetRegisterClass* const "
372          << Name << "Superclasses [] = {\n    ";
373
374       bool Empty = true;
375       std::map<unsigned, std::set<unsigned> >::iterator I =
376         SuperClassMap.find(rc);
377       if (I != SuperClassMap.end()) {
378         for (std::set<unsigned>::iterator II = I->second.begin(),
379                EE = I->second.end(); II != EE; ++II) {
380           const CodeGenRegisterClass &RC2 = RegisterClasses[*II];
381           if (!Empty) OS << ", ";
382           OS << "&" << getQualifiedName(RC2.TheDef) << "RegClass";
383           Empty = false;        
384         }
385       }
386
387       OS << (!Empty ? ", " : "") << "NULL";
388       OS << "\n  };\n\n";
389     }
390
391
392     for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i) {
393       const CodeGenRegisterClass &RC = RegisterClasses[i];
394       OS << RC.MethodBodies << "\n";
395       OS << RC.getName() << "Class::" << RC.getName() 
396          << "Class()  : TargetRegisterClass("
397          << RC.getName() + "RegClassID" << ", "
398          << RC.getName() + "VTs" << ", "
399          << RC.getName() + "Subclasses" << ", "
400          << RC.getName() + "Superclasses" << ", "
401          << RC.getName() + "SubRegClasses" << ", "
402          << RC.getName() + "SuperRegClasses" << ", "
403          << RC.SpillSize/8 << ", "
404          << RC.SpillAlignment/8 << ", "
405          << RC.CopyCost << ", "
406          << RC.getName() << ", " << RC.getName() << " + " << RC.Elements.size()
407          << ") {}\n";
408     }
409   
410     OS << "}\n";
411   }
412
413   OS << "\nnamespace {\n";
414   OS << "  const TargetRegisterClass* const RegisterClasses[] = {\n";
415   for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i)
416     OS << "    &" << getQualifiedName(RegisterClasses[i].TheDef)
417        << "RegClass,\n";
418   OS << "  };\n";
419
420   // Emit register sub-registers / super-registers, aliases...
421   std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord> RegisterSubRegs;
422   std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord> RegisterSuperRegs;
423   std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord> RegisterAliases;
424   std::map<Record*, std::vector<std::pair<int, Record*> > > SubRegVectors;
425   typedef std::map<Record*, std::vector<int64_t>, LessRecord> DwarfRegNumsMapTy;
426   DwarfRegNumsMapTy DwarfRegNums;
427   
428   const std::vector<CodeGenRegister> &Regs = Target.getRegisters();
429
430   for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
431     Record *R = Regs[i].TheDef;
432     std::vector<Record*> LI = Regs[i].TheDef->getValueAsListOfDefs("Aliases");
433     // Add information that R aliases all of the elements in the list... and
434     // that everything in the list aliases R.
435     for (unsigned j = 0, e = LI.size(); j != e; ++j) {
436       Record *Reg = LI[j];
437       if (RegisterAliases[R].count(Reg))
438         cerr << "Warning: register alias between " << getQualifiedName(R)
439              << " and " << getQualifiedName(Reg)
440              << " specified multiple times!\n";
441       RegisterAliases[R].insert(Reg);
442
443       if (RegisterAliases[Reg].count(R))
444         cerr << "Warning: register alias between " << getQualifiedName(R)
445              << " and " << getQualifiedName(Reg)
446              << " specified multiple times!\n";
447       RegisterAliases[Reg].insert(R);
448     }
449   }
450
451   // Process sub-register sets.
452   for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
453     Record *R = Regs[i].TheDef;
454     std::vector<Record*> LI = Regs[i].TheDef->getValueAsListOfDefs("SubRegs");
455     // Process sub-register set and add aliases information.
456     for (unsigned j = 0, e = LI.size(); j != e; ++j) {
457       Record *SubReg = LI[j];
458       if (RegisterSubRegs[R].count(SubReg))
459         cerr << "Warning: register " << getQualifiedName(SubReg)
460              << " specified as a sub-register of " << getQualifiedName(R)
461              << " multiple times!\n";
462       addSubSuperReg(R, SubReg, RegisterSubRegs, RegisterSuperRegs,
463                      RegisterAliases);
464     }
465   }
466   
467   // Print the SubregHashTable, a simple quadratically probed
468   // hash table for determining if a register is a subregister
469   // of another register.
470   unsigned NumSubRegs = 0;
471   std::map<Record*, unsigned> RegNo;
472   for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
473     RegNo[Regs[i].TheDef] = i;
474     NumSubRegs += RegisterSubRegs[Regs[i].TheDef].size();
475   }
476   
477   unsigned SubregHashTableSize = 2 * NextPowerOf2(2 * NumSubRegs);
478   unsigned* SubregHashTable = new unsigned[2 * SubregHashTableSize];
479   std::fill(SubregHashTable, SubregHashTable + 2 * SubregHashTableSize, ~0U);
480   
481   unsigned hashMisses = 0;
482   
483   for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
484     Record* R = Regs[i].TheDef;
485     for (std::set<Record*>::iterator I = RegisterSubRegs[R].begin(),
486          E = RegisterSubRegs[R].end(); I != E; ++I) {
487       Record* RJ = *I;
488       // We have to increase the indices of both registers by one when
489       // computing the hash because, in the generated code, there
490       // will be an extra empty slot at register 0.
491       size_t index = ((i+1) + (RegNo[RJ]+1) * 37) & (SubregHashTableSize-1);
492       unsigned ProbeAmt = 2;
493       while (SubregHashTable[index*2] != ~0U &&
494              SubregHashTable[index*2+1] != ~0U) {
495         index = (index + ProbeAmt) & (SubregHashTableSize-1);
496         ProbeAmt += 2;
497         
498         hashMisses++;
499       }
500       
501       SubregHashTable[index*2] = i;
502       SubregHashTable[index*2+1] = RegNo[RJ];
503     }
504   }
505   
506   OS << "\n\n  // Number of hash collisions: " << hashMisses << "\n";
507   
508   if (SubregHashTableSize) {
509     std::string Namespace = Regs[0].TheDef->getValueAsString("Namespace");
510     
511     OS << "  const unsigned SubregHashTable[] = { ";
512     for (unsigned i = 0; i < SubregHashTableSize - 1; ++i) {
513       if (i != 0)
514         // Insert spaces for nice formatting.
515         OS << "                                       ";
516       
517       if (SubregHashTable[2*i] != ~0U) {
518         OS << getQualifiedName(Regs[SubregHashTable[2*i]].TheDef) << ", "
519            << getQualifiedName(Regs[SubregHashTable[2*i+1]].TheDef) << ", \n";
520       } else {
521         OS << Namespace << "::NoRegister, " << Namespace << "::NoRegister, \n";
522       }
523     }
524     
525     unsigned Idx = SubregHashTableSize*2-2;
526     if (SubregHashTable[Idx] != ~0U) {
527       OS << "                                       "
528          << getQualifiedName(Regs[SubregHashTable[Idx]].TheDef) << ", "
529          << getQualifiedName(Regs[SubregHashTable[Idx+1]].TheDef) << " };\n";
530     } else {
531       OS << Namespace << "::NoRegister, " << Namespace << "::NoRegister };\n";
532     }
533     
534     OS << "  const unsigned SubregHashTableSize = "
535        << SubregHashTableSize << ";\n";
536   } else {
537     OS << "  const unsigned SubregHashTable[] = { ~0U, ~0U };\n"
538        << "  const unsigned SubregHashTableSize = 1;\n";
539   }
540   
541   delete [] SubregHashTable;
542
543   if (!RegisterAliases.empty())
544     OS << "\n\n  // Register Alias Sets...\n";
545
546   // Emit the empty alias list
547   OS << "  const unsigned Empty_AliasSet[] = { 0 };\n";
548   // Loop over all of the registers which have aliases, emitting the alias list
549   // to memory.
550   for (std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord >::iterator
551          I = RegisterAliases.begin(), E = RegisterAliases.end(); I != E; ++I) {
552     OS << "  const unsigned " << I->first->getName() << "_AliasSet[] = { ";
553     for (std::set<Record*>::iterator ASI = I->second.begin(),
554            E = I->second.end(); ASI != E; ++ASI)
555       OS << getQualifiedName(*ASI) << ", ";
556     OS << "0 };\n";
557   }
558
559   if (!RegisterSubRegs.empty())
560     OS << "\n\n  // Register Sub-registers Sets...\n";
561
562   // Emit the empty sub-registers list
563   OS << "  const unsigned Empty_SubRegsSet[] = { 0 };\n";
564   // Loop over all of the registers which have sub-registers, emitting the
565   // sub-registers list to memory.
566   for (std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord>::iterator
567          I = RegisterSubRegs.begin(), E = RegisterSubRegs.end(); I != E; ++I) {
568     OS << "  const unsigned " << I->first->getName() << "_SubRegsSet[] = { ";
569     std::vector<Record*> SubRegsVector;
570     for (std::set<Record*>::iterator ASI = I->second.begin(),
571            E = I->second.end(); ASI != E; ++ASI)
572       SubRegsVector.push_back(*ASI);
573     RegisterSorter RS(RegisterSubRegs);
574     std::stable_sort(SubRegsVector.begin(), SubRegsVector.end(), RS);
575     for (unsigned i = 0, e = SubRegsVector.size(); i != e; ++i)
576       OS << getQualifiedName(SubRegsVector[i]) << ", ";
577     OS << "0 };\n";
578   }
579
580   if (!RegisterSuperRegs.empty())
581     OS << "\n\n  // Register Super-registers Sets...\n";
582
583   // Emit the empty super-registers list
584   OS << "  const unsigned Empty_SuperRegsSet[] = { 0 };\n";
585   // Loop over all of the registers which have super-registers, emitting the
586   // super-registers list to memory.
587   for (std::map<Record*, std::set<Record*>, LessRecord >::iterator
588          I = RegisterSuperRegs.begin(), E = RegisterSuperRegs.end(); I != E; ++I) {
589     OS << "  const unsigned " << I->first->getName() << "_SuperRegsSet[] = { ";
590
591     std::vector<Record*> SuperRegsVector;
592     for (std::set<Record*>::iterator ASI = I->second.begin(),
593            E = I->second.end(); ASI != E; ++ASI)
594       SuperRegsVector.push_back(*ASI);
595     RegisterSorter RS(RegisterSubRegs);
596     std::stable_sort(SuperRegsVector.begin(), SuperRegsVector.end(), RS);
597     for (unsigned i = 0, e = SuperRegsVector.size(); i != e; ++i)
598       OS << getQualifiedName(SuperRegsVector[i]) << ", ";
599     OS << "0 };\n";
600   }
601
602   OS<<"\n  const TargetRegisterDesc RegisterDescriptors[] = { // Descriptors\n";
603   OS << "    { \"NOREG\",\t\"NOREG\",\t0,\t0,\t0 },\n";
604
605   // Now that register alias and sub-registers sets have been emitted, emit the
606   // register descriptors now.
607   const std::vector<CodeGenRegister> &Registers = Target.getRegisters();
608   for (unsigned i = 0, e = Registers.size(); i != e; ++i) {
609     const CodeGenRegister &Reg = Registers[i];
610     OS << "    { \"";
611     if (!Reg.TheDef->getValueAsString("AsmName").empty())
612       OS << Reg.TheDef->getValueAsString("AsmName");
613     else
614       OS << Reg.getName();
615     OS << "\",\t\"";
616     OS << Reg.getName() << "\",\t";
617     if (RegisterAliases.count(Reg.TheDef))
618       OS << Reg.getName() << "_AliasSet,\t";
619     else
620       OS << "Empty_AliasSet,\t";
621     if (RegisterSubRegs.count(Reg.TheDef))
622       OS << Reg.getName() << "_SubRegsSet,\t";
623     else
624       OS << "Empty_SubRegsSet,\t";
625     if (RegisterSuperRegs.count(Reg.TheDef))
626       OS << Reg.getName() << "_SuperRegsSet },\n";
627     else
628       OS << "Empty_SuperRegsSet },\n";
629   }
630   OS << "  };\n";      // End of register descriptors...
631   OS << "}\n\n";       // End of anonymous namespace...
632
633   std::string ClassName = Target.getName() + "GenRegisterInfo";
634
635   // Calculate the mapping of subregister+index pairs to physical registers.
636   std::vector<Record*> SubRegs = Records.getAllDerivedDefinitions("SubRegSet");
637   for (unsigned i = 0, e = SubRegs.size(); i != e; ++i) {
638     int subRegIndex = SubRegs[i]->getValueAsInt("index");
639     std::vector<Record*> From = SubRegs[i]->getValueAsListOfDefs("From");
640     std::vector<Record*> To   = SubRegs[i]->getValueAsListOfDefs("To");
641     
642     if (From.size() != To.size()) {
643       cerr << "Error: register list and sub-register list not of equal length"
644            << " in SubRegSet\n";
645       exit(1);
646     }
647     
648     // For each entry in from/to vectors, insert the to register at index 
649     for (unsigned ii = 0, ee = From.size(); ii != ee; ++ii)
650       SubRegVectors[From[ii]].push_back(std::make_pair(subRegIndex, To[ii]));
651   }
652   
653   // Emit the subregister + index mapping function based on the information
654   // calculated above.
655   OS << "unsigned " << ClassName 
656      << "::getSubReg(unsigned RegNo, unsigned Index) const {\n"
657      << "  switch (RegNo) {\n"
658      << "  default:\n    return 0;\n";
659   for (std::map<Record*, std::vector<std::pair<int, Record*> > >::iterator 
660         I = SubRegVectors.begin(), E = SubRegVectors.end(); I != E; ++I) {
661     OS << "  case " << getQualifiedName(I->first) << ":\n";
662     OS << "    switch (Index) {\n";
663     OS << "    default: return 0;\n";
664     for (unsigned i = 0, e = I->second.size(); i != e; ++i)
665       OS << "    case " << (I->second)[i].first << ": return "
666          << getQualifiedName((I->second)[i].second) << ";\n";
667     OS << "    };\n" << "    break;\n";
668   }
669   OS << "  };\n";
670   OS << "  return 0;\n";
671   OS << "}\n\n";
672   
673   // Emit the constructor of the class...
674   OS << ClassName << "::" << ClassName
675      << "(int CallFrameSetupOpcode, int CallFrameDestroyOpcode)\n"
676      << "  : TargetRegisterInfo(RegisterDescriptors, " << Registers.size()+1
677      << ", RegisterClasses, RegisterClasses+" << RegisterClasses.size() <<",\n "
678      << "                 CallFrameSetupOpcode, CallFrameDestroyOpcode,\n"
679      << "                 SubregHashTable, SubregHashTableSize) {\n"
680      << "}\n\n";
681
682   // Collect all information about dwarf register numbers
683
684   // First, just pull all provided information to the map
685   unsigned maxLength = 0;
686   for (unsigned i = 0, e = Registers.size(); i != e; ++i) {
687     Record *Reg = Registers[i].TheDef;
688     std::vector<int64_t> RegNums = Reg->getValueAsListOfInts("DwarfNumbers");
689     maxLength = std::max((size_t)maxLength, RegNums.size());
690     if (DwarfRegNums.count(Reg))
691       cerr << "Warning: DWARF numbers for register " << getQualifiedName(Reg)
692            << "specified multiple times\n";
693     DwarfRegNums[Reg] = RegNums;
694   }
695
696   // Now we know maximal length of number list. Append -1's, where needed
697   for (DwarfRegNumsMapTy::iterator 
698        I = DwarfRegNums.begin(), E = DwarfRegNums.end(); I != E; ++I)
699     for (unsigned i = I->second.size(), e = maxLength; i != e; ++i)
700       I->second.push_back(-1);
701
702   // Emit information about the dwarf register numbers.
703   OS << "int " << ClassName << "::getDwarfRegNumFull(unsigned RegNum, "
704      << "unsigned Flavour) const {\n"
705      << "  switch (Flavour) {\n"
706      << "  default:\n"
707      << "    assert(0 && \"Unknown DWARF flavour\");\n"
708      << "    return -1;\n";
709   
710   for (unsigned i = 0, e = maxLength; i != e; ++i) {
711     OS << "  case " << i << ":\n"
712        << "    switch (RegNum) {\n"
713        << "    default:\n"
714        << "      assert(0 && \"Invalid RegNum\");\n"
715        << "      return -1;\n";
716     
717     // Sort by name to get a stable order.
718     
719
720     for (DwarfRegNumsMapTy::iterator 
721            I = DwarfRegNums.begin(), E = DwarfRegNums.end(); I != E; ++I) {
722       int RegNo = I->second[i];
723       if (RegNo != -2)
724         OS << "    case " << getQualifiedName(I->first) << ":\n"
725            << "      return " << RegNo << ";\n";
726       else
727         OS << "    case " << getQualifiedName(I->first) << ":\n"
728            << "      assert(0 && \"Invalid register for this mode\");\n"
729            << "      return -1;\n";
730     }
731     OS << "    };\n";
732   }
733     
734   OS << "  };\n}\n\n";
735
736   OS << "} // End llvm namespace \n";
737 }