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[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / SelectionDAGNodes.h
index e21cdb389906b04af6675b944bb43c3170435b1a..35993d986aa6711cd7cd12beab2fd91847bec634 100644 (file)
@@ -1,12 +1,12 @@
 //===-- llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h - SelectionDAG Nodes ---*- C++ -*-===//
-// 
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// 
+//
 // This file declares the SDNode class and derived classes, which are used to
 // represent the nodes and operations present in a SelectionDAG.  These nodes
 // and operations are machine code level operations, with some similarities to
 #define LLVM_CODEGEN_SELECTIONDAGNODES_H
 
 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
-#include "llvm/support/DataTypes.h"
+#include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
+#include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
+#include "llvm/ADT/iterator"
+#include "llvm/Support/DataTypes.h"
 #include <cassert>
 #include <vector>
 
@@ -41,22 +44,39 @@ namespace ISD {
   /// SelectionDAG.
   ///
   enum NodeType {
-    // Leaf nodes
-    EntryToken, Constant, ConstantFP, GlobalAddress, FrameIndex, ConstantPool,
+    // EntryToken - This is the marker used to indicate the start of the region.
+    EntryToken,
+
+    // Token factor - This node is takes multiple tokens as input and produces a
+    // single token result.  This is used to represent the fact that the operand
+    // operators are independent of each other.
+    TokenFactor,
+
+    // Various leaf nodes.
+    Constant, ConstantFP, GlobalAddress, FrameIndex, ConstantPool,
     BasicBlock, ExternalSymbol,
 
     // CopyToReg - This node has chain and child nodes, and an associated
     // register number.  The instruction selector must guarantee that the value
-    // of the value node is available in the virtual register stored in the
-    // CopyRegSDNode object.
+    // of the value node is available in the register stored in the RegSDNode
+    // object.
     CopyToReg,
 
     // CopyFromReg - This node indicates that the input value is a virtual or
     // physical register that is defined outside of the scope of this
-    // SelectionDAG.  The virtual register is available from the
-    // CopyRegSDNode object.
+    // SelectionDAG.  The register is available from the RegSDNode object.
     CopyFromReg,
 
+    // ImplicitDef - This node indicates that the specified register is
+    // implicitly defined by some operation (e.g. its a live-in argument).  This
+    // register is indicated in the RegSDNode object.  The only operand to this
+    // is the token chain coming in, the only result is the token chain going
+    // out.
+    ImplicitDef,
+
+    // UNDEF - An undefined node
+    UNDEF,
+
     // EXTRACT_ELEMENT - This is used to get the first or second (determined by
     // a Constant, which is required to be operand #1), element of the aggregate
     // value specified as operand #0.  This is only for use before legalization,
@@ -72,6 +92,10 @@ namespace ISD {
     // Simple binary arithmetic operators.
     ADD, SUB, MUL, SDIV, UDIV, SREM, UREM,
 
+    // MULHU/MULHS - Multiply high - Multiply two integers of type iN, producing
+    // an unsigned/signed value of type i[2*n], then return the top part.
+    MULHU, MULHS,
+
     // Bitwise operators.
     AND, OR, XOR, SHL, SRA, SRL,
 
@@ -84,10 +108,18 @@ namespace ISD {
     // state.
     SETCC,
 
-    // addc - Three input, two output operator: (X, Y, C) -> (X+Y+C,
-    // Cout).  X,Y are integer inputs of agreeing size, C is a one bit
-    // value, and two values are produced: the sum and a carry out.
-    ADDC, SUBB,
+    // ADD_PARTS/SUB_PARTS - These operators take two logical operands which are
+    // broken into a multiple pieces each, and return the resulting pieces of
+    // doing an atomic add/sub operation.  This is used to handle add/sub of
+    // expanded types.  The operation ordering is:
+    //       [Lo,Hi] = op [LoLHS,HiLHS], [LoRHS,HiRHS]
+    ADD_PARTS, SUB_PARTS,
+
+    // SHL_PARTS/SRA_PARTS/SRL_PARTS - These operators are used for expanded
+    // integer shift operations, just like ADD/SUB_PARTS.  The operation
+    // ordering is:
+    //       [Lo,Hi] = op [LoLHS,HiLHS], Amt
+    SHL_PARTS, SRA_PARTS, SRL_PARTS,
 
     // Conversion operators.  These are all single input single output
     // operations.  For all of these, the result type must be strictly
@@ -104,16 +136,68 @@ namespace ISD {
     // TRUNCATE - Completely drop the high bits.
     TRUNCATE,
 
+    // [SU]INT_TO_FP - These operators convert integers (whose interpreted sign
+    // depends on the first letter) to floating point.
+    SINT_TO_FP,
+    UINT_TO_FP,
+
+    // SIGN_EXTEND_INREG - This operator atomically performs a SHL/SRA pair to
+    // sign extend a small value in a large integer register (e.g. sign
+    // extending the low 8 bits of a 32-bit register to fill the top 24 bits
+    // with the 7th bit).  The size of the smaller type is indicated by the
+    // ExtraValueType in the MVTSDNode for the operator.
+    SIGN_EXTEND_INREG,
+
+    // FP_TO_[US]INT - Convert a floating point value to a signed or unsigned
+    // integer.
+    FP_TO_SINT,
+    FP_TO_UINT,
+
     // FP_ROUND - Perform a rounding operation from the current
-    // precision down to the specified precision.
+    // precision down to the specified precision (currently always 64->32).
     FP_ROUND,
 
+    // FP_ROUND_INREG - This operator takes a floating point register, and
+    // rounds it to a floating point value.  It then promotes it and returns it
+    // in a register of the same size.  This operation effectively just discards
+    // excess precision.  The type to round down to is specified by the
+    // ExtraValueType in the MVTSDNode (currently always 64->32->64).
+    FP_ROUND_INREG,
+
     // FP_EXTEND - Extend a smaller FP type into a larger FP type.
     FP_EXTEND,
 
-    // Other operators.  LOAD and STORE have token chains.
+    // FNEG, FABS - Perform unary floating point negation and absolute value
+    // operations.
+    FNEG, FABS,
+
+    // Other operators.  LOAD and STORE have token chains as their first
+    // operand, then the same operands as an LLVM load/store instruction.
     LOAD, STORE,
 
+    // EXTLOAD, SEXTLOAD, ZEXTLOAD - These three operators are instances of the
+    // MVTSDNode.  All of these load a value from memory and extend them to a
+    // larger value (e.g. load a byte into a word register).  All three of these
+    // have two operands, a chain and a pointer to load from.  The extra value
+    // type is the source type being loaded.
+    //
+    // SEXTLOAD loads the integer operand and sign extends it to a larger
+    //          integer result type.
+    // ZEXTLOAD loads the integer operand and zero extends it to a larger
+    //          integer result type.
+    // EXTLOAD  is used for two things: floating point extending loads, and
+    //          integer extending loads where it doesn't matter what the high
+    //          bits are set to.  The code generator is allowed to codegen this
+    //          into whichever operation is more efficient.
+    EXTLOAD, SEXTLOAD, ZEXTLOAD,
+
+    // TRUNCSTORE - This operators truncates (for integer) or rounds (for FP) a
+    // value and stores it to memory in one operation.  This can be used for
+    // either integer or floating point operands, and the stored type
+    // represented as the 'extra' value type in the MVTSDNode representing the
+    // operator.  This node has the same three operands as a standard store.
+    TRUNCSTORE,
+
     // DYNAMIC_STACKALLOC - Allocate some number of bytes on the stack aligned
     // to a specified boundary.  The first operand is the token chain, the
     // second is the number of bytes to allocate, and the third is the alignment
@@ -121,7 +205,7 @@ namespace ISD {
     DYNAMIC_STACKALLOC,
 
     // Control flow instructions.  These all have token chains.
-    
+
     // BR - Unconditional branch.  The first operand is the chain
     // operand, the second is the MBB to branch to.
     BR,
@@ -131,6 +215,13 @@ namespace ISD {
     // to if the condition is true.
     BRCOND,
 
+    // BRCONDTWOWAY - Two-way conditional branch.  The first operand is the
+    // chain, the second is the condition, the third is the block to branch to
+    // if true, and the forth is the block to branch to if false.  Targets
+    // usually do not implement this, preferring to have legalize demote the
+    // operation to BRCOND/BR pairs when necessary.
+    BRCONDTWOWAY,
+
     // RET - Return from function.  The first operand is the chain,
     // and any subsequent operands are the return values for the
     // function.  This operation can have variable number of operands.
@@ -141,7 +232,15 @@ namespace ISD {
     // call).  Arguments have already been lowered to explicit DAGs according to
     // the calling convention in effect here.
     CALL,
-    
+
+    // MEMSET/MEMCPY/MEMMOVE - The first operand is the chain, and the rest
+    // correspond to the operands of the LLVM intrinsic functions.  The only
+    // result is a token chain.  The alignment argument is guaranteed to be a
+    // Constant node.
+    MEMSET,
+    MEMMOVE,
+    MEMCPY,
+
     // ADJCALLSTACKDOWN/ADJCALLSTACKUP - These operators mark the beginning and
     // end of a call sequence and indicate how much the stack pointer needs to
     // be adjusted for that particular call.  The first operand is a chain, the
@@ -149,6 +248,8 @@ namespace ISD {
     ADJCALLSTACKDOWN,  // Beginning of a call sequence
     ADJCALLSTACKUP,    // End of a call sequence
 
+    // PCMARKER - This corresponds to the pcmarker intrinsic.
+    PCMARKER,
 
     // BUILTIN_OP_END - This must be the last enum value in this list.
     BUILTIN_OP_END,
@@ -183,7 +284,7 @@ namespace ISD {
     SETUGT,        //    1 0 1 0       True if unordered or greater than
     SETUGE,        //    1 0 1 1       True if unordered, greater than, or equal
     SETULT,        //    1 1 0 0       True if unordered or less than
-    SETULE,        //    1 1 0 1       True if unordered, less than, or equal 
+    SETULE,        //    1 1 0 1       True if unordered, less than, or equal
     SETUNE,        //    1 1 1 0       True if unordered or not equal
     SETTRUE,       //    1 1 1 1       Always true (always folded)
     // Don't care operations: undefined if the input is a nan.
@@ -192,7 +293,7 @@ namespace ISD {
     SETGT,         //  1 X 0 1 0       True if greater than
     SETGE,         //  1 X 0 1 1       True if greater than or equal
     SETLT,         //  1 X 1 0 0       True if less than
-    SETLE,         //  1 X 1 0 1       True if less than or equal 
+    SETLE,         //  1 X 1 0 1       True if less than or equal
     SETNE,         //  1 X 1 1 0       True if not equal
     SETTRUE2,      //  1 X 1 1 1       Always true (always folded)
 
@@ -259,7 +360,8 @@ namespace ISD {
 /// computes it as well as which return value to use from that node.  This pair
 /// of information is represented with the SDOperand value type.
 ///
-struct SDOperand {
+class SDOperand {
+public:
   SDNode *Val;        // The node defining the value we are using.
   unsigned ResNo;     // Which return value of the node we are using.
 
@@ -286,8 +388,13 @@ struct SDOperand {
 
   // Forwarding methods - These forward to the corresponding methods in SDNode.
   inline unsigned getOpcode() const;
+  inline unsigned getNodeDepth() const;
   inline unsigned getNumOperands() const;
   inline const SDOperand &getOperand(unsigned i) const;
+
+  /// hasOneUse - Return true if there is exactly one operation using this
+  /// result value of the defining operator.
+  inline bool hasOneUse() const;
 };
 
 
@@ -310,7 +417,17 @@ template<> struct simplify_type<const SDOperand> {
 /// SDNode - Represents one node in the SelectionDAG.
 ///
 class SDNode {
-  unsigned NodeType;
+  /// NodeType - The operation that this node performs.
+  ///
+  unsigned short NodeType;
+
+  /// NodeDepth - Node depth is defined as MAX(Node depth of children)+1.  This
+  /// means that leaves have a depth of 1, things that use only leaves have a
+  /// depth of 2, etc.
+  unsigned short NodeDepth;
+
+  /// Operands - The values that are used by this operation.
+  ///
   std::vector<SDOperand> Operands;
 
   /// Values - The types of the values this node defines.  SDNode's may define
@@ -331,6 +448,19 @@ public:
   bool use_empty() const { return Uses.empty(); }
   bool hasOneUse() const { return Uses.size() == 1; }
 
+  /// getNodeDepth - Return the distance from this node to the leaves in the
+  /// graph.  The leaves have a depth of 1.
+  unsigned getNodeDepth() const { return NodeDepth; }
+
+  typedef std::vector<SDNode*>::const_iterator use_iterator;
+  use_iterator use_begin() const { return Uses.begin(); }
+  use_iterator use_end() const { return Uses.end(); }
+
+  /// hasNUsesOfValue - Return true if there are exactly NUSES uses of the
+  /// indicated value.  This method ignores uses of other values defined by this
+  /// operation.
+  bool hasNUsesOfValue(unsigned NUses, unsigned Value);
+
   /// getNumOperands - Return the number of values used by this operation.
   ///
   unsigned getNumOperands() const { return Operands.size(); }
@@ -357,6 +487,9 @@ public:
     return Values[ResNo];
   }
 
+  /// getOperationName - Return the opcode of this operation for printing.
+  ///
+  const char* getOperationName() const;
   void dump() const;
 
   static bool classof(const SDNode *) { return true; }
@@ -364,23 +497,33 @@ public:
 protected:
   friend class SelectionDAG;
 
-  SDNode(unsigned NT, MVT::ValueType VT) : NodeType(NT) {
+  SDNode(unsigned NT, MVT::ValueType VT) : NodeType(NT), NodeDepth(1) {
     Values.reserve(1);
     Values.push_back(VT);
   }
-
   SDNode(unsigned NT, SDOperand Op)
-    : NodeType(NT) {
+    : NodeType(NT), NodeDepth(Op.Val->getNodeDepth()+1) {
     Operands.reserve(1); Operands.push_back(Op);
     Op.Val->Uses.push_back(this);
   }
   SDNode(unsigned NT, SDOperand N1, SDOperand N2)
     : NodeType(NT) {
+    if (N1.Val->getNodeDepth() > N2.Val->getNodeDepth())
+      NodeDepth = N1.Val->getNodeDepth()+1;
+    else
+      NodeDepth = N2.Val->getNodeDepth()+1;
     Operands.reserve(2); Operands.push_back(N1); Operands.push_back(N2);
     N1.Val->Uses.push_back(this); N2.Val->Uses.push_back(this);
   }
   SDNode(unsigned NT, SDOperand N1, SDOperand N2, SDOperand N3)
     : NodeType(NT) {
+    unsigned ND = N1.Val->getNodeDepth();
+    if (ND < N2.Val->getNodeDepth())
+      ND = N2.Val->getNodeDepth();
+    if (ND < N3.Val->getNodeDepth())
+      ND = N3.Val->getNodeDepth();
+    NodeDepth = ND+1;
+
     Operands.reserve(3); Operands.push_back(N1); Operands.push_back(N2);
     Operands.push_back(N3);
     N1.Val->Uses.push_back(this); N2.Val->Uses.push_back(this);
@@ -388,8 +531,13 @@ protected:
   }
   SDNode(unsigned NT, std::vector<SDOperand> &Nodes) : NodeType(NT) {
     Operands.swap(Nodes);
-    for (unsigned i = 0, e = Nodes.size(); i != e; ++i)
-      Nodes[i].Val->Uses.push_back(this);
+    unsigned ND = 0;
+    for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
+      Operands[i].Val->Uses.push_back(this);
+      if (ND < Operands[i].Val->getNodeDepth())
+        ND = Operands[i].Val->getNodeDepth();
+    }
+    NodeDepth = ND+1;
   }
 
   virtual ~SDNode() {
@@ -409,6 +557,17 @@ protected:
   void setValueTypes(std::vector<MVT::ValueType> &VTs) {
     std::swap(Values, VTs);
   }
+
+  void removeUser(SDNode *User) {
+    // Remove this user from the operand's use list.
+    for (unsigned i = Uses.size(); ; --i) {
+      assert(i != 0 && "Didn't find user!");
+      if (Uses[i-1] == User) {
+        Uses.erase(Uses.begin()+i-1);
+        break;
+      }
+    }
+  }
 };
 
 
@@ -417,6 +576,9 @@ protected:
 inline unsigned SDOperand::getOpcode() const {
   return Val->getOpcode();
 }
+inline unsigned SDOperand::getNodeDepth() const {
+  return Val->getNodeDepth();
+}
 inline MVT::ValueType SDOperand::getValueType() const {
   return Val->getValueType(ResNo);
 }
@@ -426,7 +588,9 @@ inline unsigned SDOperand::getNumOperands() const {
 inline const SDOperand &SDOperand::getOperand(unsigned i) const {
   return Val->getOperand(i);
 }
-
+inline bool SDOperand::hasOneUse() const {
+  return Val->hasNUsesOfValue(1, ResNo);
+}
 
 
 class ConstantSDNode : public SDNode {
@@ -442,12 +606,14 @@ public:
 
   int64_t getSignExtended() const {
     unsigned Bits = MVT::getSizeInBits(getValueType(0));
-    return ((int64_t)Value << 64-Bits) >> 64-Bits;
+    return ((int64_t)Value << (64-Bits)) >> (64-Bits);
   }
 
   bool isNullValue() const { return Value == 0; }
   bool isAllOnesValue() const {
-    return Value == (1ULL << MVT::getSizeInBits(getValueType(0)))-1;
+    int NumBits = MVT::getSizeInBits(getValueType(0));
+    if (NumBits == 64) return Value+1 == 0;
+    return Value == (1ULL << NumBits)-1;
   }
 
   static bool classof(const ConstantSDNode *) { return true; }
@@ -498,7 +664,6 @@ protected:
   GlobalAddressSDNode(const GlobalValue *GA, MVT::ValueType VT)
     : SDNode(ISD::GlobalAddress, VT) {
     TheGlobal = const_cast<GlobalValue*>(GA);
-
   }
 public:
 
@@ -560,25 +725,24 @@ public:
 };
 
 
-class CopyRegSDNode : public SDNode {
+class RegSDNode : public SDNode {
   unsigned Reg;
 protected:
   friend class SelectionDAG;
-  CopyRegSDNode(SDOperand Chain, SDOperand Src, unsigned reg)
-    : SDNode(ISD::CopyToReg, Chain, Src), Reg(reg) {
-    setValueTypes(MVT::Other);  // Just a token chain.
-  }
-  CopyRegSDNode(unsigned reg, MVT::ValueType VT)
-    : SDNode(ISD::CopyFromReg, VT), Reg(reg) {
+  RegSDNode(unsigned Opc, SDOperand Chain, SDOperand Src, unsigned reg)
+    : SDNode(Opc, Chain, Src), Reg(reg) {
   }
+  RegSDNode(unsigned Opc, SDOperand Chain, unsigned reg)
+    : SDNode(Opc, Chain), Reg(reg) {}
 public:
 
   unsigned getReg() const { return Reg; }
 
-  static bool classof(const CopyRegSDNode *) { return true; }
+  static bool classof(const RegSDNode *) { return true; }
   static bool classof(const SDNode *N) {
     return N->getOpcode() == ISD::CopyToReg ||
-           N->getOpcode() == ISD::CopyFromReg;
+           N->getOpcode() == ISD::CopyFromReg ||
+           N->getOpcode() == ISD::ImplicitDef;
   }
 };
 
@@ -605,7 +769,6 @@ protected:
   friend class SelectionDAG;
   SetCCSDNode(ISD::CondCode Cond, SDOperand LHS, SDOperand RHS)
     : SDNode(ISD::SETCC, LHS, RHS), Condition(Cond) {
-    setValueTypes(MVT::i1);
   }
 public:
 
@@ -617,6 +780,96 @@ public:
   }
 };
 
+/// MVTSDNode - This class is used for operators that require an extra
+/// value-type to be kept with the node.
+class MVTSDNode : public SDNode {
+  MVT::ValueType ExtraValueType;
+protected:
+  friend class SelectionDAG;
+  MVTSDNode(unsigned Opc, MVT::ValueType VT1, SDOperand Op0, MVT::ValueType EVT)
+    : SDNode(Opc, Op0), ExtraValueType(EVT) {
+    setValueTypes(VT1);
+  }
+  MVTSDNode(unsigned Opc, MVT::ValueType VT1, MVT::ValueType VT2,
+            SDOperand Op0, SDOperand Op1, MVT::ValueType EVT)
+    : SDNode(Opc, Op0, Op1), ExtraValueType(EVT) {
+    setValueTypes(VT1, VT2);
+  }
+  MVTSDNode(unsigned Opc, MVT::ValueType VT,
+            SDOperand Op0, SDOperand Op1, SDOperand Op2, MVT::ValueType EVT)
+    : SDNode(Opc, Op0, Op1, Op2), ExtraValueType(EVT) {
+    setValueTypes(VT);
+  }
+public:
+
+  MVT::ValueType getExtraValueType() const { return ExtraValueType; }
+
+  static bool classof(const MVTSDNode *) { return true; }
+  static bool classof(const SDNode *N) {
+    return
+      N->getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND_INREG ||
+      N->getOpcode() == ISD::FP_ROUND_INREG ||
+      N->getOpcode() == ISD::EXTLOAD  ||
+      N->getOpcode() == ISD::SEXTLOAD ||
+      N->getOpcode() == ISD::ZEXTLOAD ||
+      N->getOpcode() == ISD::TRUNCSTORE;
+  }
+};
+
+class SDNodeIterator : public forward_iterator<SDNode, ptrdiff_t> {
+  SDNode *Node;
+  unsigned Operand;
+
+  SDNodeIterator(SDNode *N, unsigned Op) : Node(N), Operand(Op) {}
+public:
+  bool operator==(const SDNodeIterator& x) const {
+    return Operand == x.Operand;
+  }
+  bool operator!=(const SDNodeIterator& x) const { return !operator==(x); }
+
+  const SDNodeIterator &operator=(const SDNodeIterator &I) {
+    assert(I.Node == Node && "Cannot assign iterators to two different nodes!");
+    Operand = I.Operand;
+    return *this;
+  }
+
+  pointer operator*() const {
+    return Node->getOperand(Operand).Val;
+  }
+  pointer operator->() const { return operator*(); }
+
+  SDNodeIterator& operator++() {                // Preincrement
+    ++Operand;
+    return *this;
+  }
+  SDNodeIterator operator++(int) { // Postincrement
+    SDNodeIterator tmp = *this; ++*this; return tmp;
+  }
+
+  static SDNodeIterator begin(SDNode *N) { return SDNodeIterator(N, 0); }
+  static SDNodeIterator end  (SDNode *N) {
+    return SDNodeIterator(N, N->getNumOperands());
+  }
+
+  unsigned getOperand() const { return Operand; }
+  const SDNode *getNode() const { return Node; }
+};
+
+template <> struct GraphTraits<SDNode*> {
+  typedef SDNode NodeType;
+  typedef SDNodeIterator ChildIteratorType;
+  static inline NodeType *getEntryNode(SDNode *N) { return N; }
+  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
+    return SDNodeIterator::begin(N);
+  }
+  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
+    return SDNodeIterator::end(N);
+  }
+};
+
+
+
+
 } // end llvm namespace
 
 #endif