lib/Target/X86/AsmParser/X86Operand.h

   1 //===-- X86Operand.h - Parsed X86 machine instruction --------------------===//
   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 #ifndef LLVM_LIB_TARGET_X86_ASMPARSER_X86OPERAND_H
  11 #define LLVM_LIB_TARGET_X86_ASMPARSER_X86OPERAND_H
  12
  13 #include "X86AsmParserCommon.h"
  14 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  15 #include "llvm/MC/MCParser/MCParsedAsmOperand.h"
  16 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  17
  18 namespace llvm {
  19
  20 /// X86Operand - Instances of this class represent a parsed X86 machine
  21 /// instruction.
  22 struct X86Operand : public MCParsedAsmOperand {
  23   enum KindTy {
  24     Token,
  25     Register,
  26     Immediate,
  27     Memory
  28   } Kind;
  29
  30   SMLoc StartLoc, EndLoc;
  31   SMLoc OffsetOfLoc;
  32   StringRef SymName;
  33   void *OpDecl;
  34   bool AddressOf;
  35
  36   struct TokOp {
  37     const char *Data;
  38     unsigned Length;
  39   };
  40
  41   struct RegOp {
  42     unsigned RegNo;
  43   };
  44
  45   struct ImmOp {
  46     const MCExpr *Val;
  47   };
  48
  49   struct MemOp {
  50     unsigned SegReg;
  51     const MCExpr *Disp;
  52     unsigned BaseReg;
  53     unsigned IndexReg;
  54     unsigned Scale;
  55     unsigned Size;
  56   };
  57
  58   union {
  59     struct TokOp Tok;
  60     struct RegOp Reg;
  61     struct ImmOp Imm;
  62     struct MemOp Mem;
  63   };
  64
  65   X86Operand(KindTy K, SMLoc Start, SMLoc End)
  66     : Kind(K), StartLoc(Start), EndLoc(End) {}
  67
  68   StringRef getSymName() override { return SymName; }
  69   void *getOpDecl() override { return OpDecl; }
  70
  71   /// getStartLoc - Get the location of the first token of this operand.
  72   SMLoc getStartLoc() const override { return StartLoc; }
  73   /// getEndLoc - Get the location of the last token of this operand.
  74   SMLoc getEndLoc() const override { return EndLoc; }
  75   /// getLocRange - Get the range between the first and last token of this
  76   /// operand.
  77   SMRange getLocRange() const { return SMRange(StartLoc, EndLoc); }
  78   /// getOffsetOfLoc - Get the location of the offset operator.
  79   SMLoc getOffsetOfLoc() const override { return OffsetOfLoc; }
  80
  81   void print(raw_ostream &OS) const override {}
  82
  83   StringRef getToken() const {
  84     assert(Kind == Token && "Invalid access!");
  85     return StringRef(Tok.Data, Tok.Length);
  86   }
  87   void setTokenValue(StringRef Value) {
  88     assert(Kind == Token && "Invalid access!");
  89     Tok.Data = Value.data();
  90     Tok.Length = Value.size();
  91   }
  92
  93   unsigned getReg() const override {
  94     assert(Kind == Register && "Invalid access!");
  95     return Reg.RegNo;
  96   }
  97
  98   const MCExpr *getImm() const {
  99     assert(Kind == Immediate && "Invalid access!");
 100     return Imm.Val;
 101   }
 102
 103   const MCExpr *getMemDisp() const {
 104     assert(Kind == Memory && "Invalid access!");
 105     return Mem.Disp;
 106   }
 107   unsigned getMemSegReg() const {
 108     assert(Kind == Memory && "Invalid access!");
 109     return Mem.SegReg;
 110   }
 111   unsigned getMemBaseReg() const {
 112     assert(Kind == Memory && "Invalid access!");
 113     return Mem.BaseReg;
 114   }
 115   unsigned getMemIndexReg() const {
 116     assert(Kind == Memory && "Invalid access!");
 117     return Mem.IndexReg;
 118   }
 119   unsigned getMemScale() const {
 120     assert(Kind == Memory && "Invalid access!");
 121     return Mem.Scale;
 122   }
 123
 124   bool isToken() const override {return Kind == Token; }
 125
 126   bool isImm() const override { return Kind == Immediate; }
 127
 128   bool isImmSExti16i8() const {
 129     if (!isImm())
 130       return false;
 131
 132     // If this isn't a constant expr, just assume it fits and let relaxation
 133     // handle it.
 134     const MCConstantExpr *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(getImm());
 135     if (!CE)
 136       return true;
 137
 138     // Otherwise, check the value is in a range that makes sense for this
 139     // extension.
 140     return isImmSExti16i8Value(CE->getValue());
 141   }
 142   bool isImmSExti32i8() const {
 143     if (!isImm())
 144       return false;
 145
 146     // If this isn't a constant expr, just assume it fits and let relaxation
 147     // handle it.
 148     const MCConstantExpr *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(getImm());
 149     if (!CE)
 150       return true;
 151
 152     // Otherwise, check the value is in a range that makes sense for this
 153     // extension.
 154     return isImmSExti32i8Value(CE->getValue());
 155   }
 156   bool isImmZExtu32u8() const {
 157     if (!isImm())
 158       return false;
 159
 160     // If this isn't a constant expr, just assume it fits and let relaxation
 161     // handle it.
 162     const MCConstantExpr *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(getImm());
 163     if (!CE)
 164       return true;
 165
 166     // Otherwise, check the value is in a range that makes sense for this
 167     // extension.
 168     return isImmZExtu32u8Value(CE->getValue());
 169   }
 170   bool isImmSExti64i8() const {
 171     if (!isImm())
 172       return false;
 173
 174     // If this isn't a constant expr, just assume it fits and let relaxation
 175     // handle it.
 176     const MCConstantExpr *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(getImm());
 177     if (!CE)
 178       return true;
 179
 180     // Otherwise, check the value is in a range that makes sense for this
 181     // extension.
 182     return isImmSExti64i8Value(CE->getValue());
 183   }
 184   bool isImmSExti64i32() const {
 185     if (!isImm())
 186       return false;
 187
 188     // If this isn't a constant expr, just assume it fits and let relaxation
 189     // handle it.
 190     const MCConstantExpr *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(getImm());
 191     if (!CE)
 192       return true;
 193
 194     // Otherwise, check the value is in a range that makes sense for this
 195     // extension.
 196     return isImmSExti64i32Value(CE->getValue());
 197   }
 198
 199   bool isOffsetOf() const override {
 200     return OffsetOfLoc.getPointer();
 201   }
 202
 203   bool needAddressOf() const override {
 204     return AddressOf;
 205   }
 206
 207   bool isMem() const override { return Kind == Memory; }
 208   bool isMem8() const {
 209     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 8);
 210   }
 211   bool isMem16() const {
 212     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 16);
 213   }
 214   bool isMem32() const {
 215     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 32);
 216   }
 217   bool isMem64() const {
 218     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 64);
 219   }
 220   bool isMem80() const {
 221     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 80);
 222   }
 223   bool isMem128() const {
 224     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 128);
 225   }
 226   bool isMem256() const {
 227     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 256);
 228   }
 229   bool isMem512() const {
 230     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 512);
 231   }
 232
 233   bool isMemVX32() const {
 234     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 32) &&
 235       getMemIndexReg() >= X86::XMM0 && getMemIndexReg() <= X86::XMM15;
 236   }
 237   bool isMemVY32() const {
 238     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 32) &&
 239       getMemIndexReg() >= X86::YMM0 && getMemIndexReg() <= X86::YMM15;
 240   }
 241   bool isMemVX64() const {
 242     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 64) &&
 243       getMemIndexReg() >= X86::XMM0 && getMemIndexReg() <= X86::XMM15;
 244   }
 245   bool isMemVY64() const {
 246     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 64) &&
 247       getMemIndexReg() >= X86::YMM0 && getMemIndexReg() <= X86::YMM15;
 248   }
 249   bool isMemVZ32() const {
 250     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 32) &&
 251       getMemIndexReg() >= X86::ZMM0 && getMemIndexReg() <= X86::ZMM31;
 252   }
 253   bool isMemVZ64() const {
 254     return Kind == Memory && (!Mem.Size || Mem.Size == 64) &&
 255       getMemIndexReg() >= X86::ZMM0 && getMemIndexReg() <= X86::ZMM31;
 256   }
 257
 258   bool isAbsMem() const {
 259     return Kind == Memory && !getMemSegReg() && !getMemBaseReg() &&
 260       !getMemIndexReg() && getMemScale() == 1;
 261   }
 262
 263   bool isSrcIdx() const {
 264     return !getMemIndexReg() && getMemScale() == 1 &&
 265       (getMemBaseReg() == X86::RSI || getMemBaseReg() == X86::ESI ||
 266        getMemBaseReg() == X86::SI) && isa<MCConstantExpr>(getMemDisp()) &&
 267       cast<MCConstantExpr>(getMemDisp())->getValue() == 0;
 268   }
 269   bool isSrcIdx8() const {
 270     return isMem8() && isSrcIdx();
 271   }
 272   bool isSrcIdx16() const {
 273     return isMem16() && isSrcIdx();
 274   }
 275   bool isSrcIdx32() const {
 276     return isMem32() && isSrcIdx();
 277   }
 278   bool isSrcIdx64() const {
 279     return isMem64() && isSrcIdx();
 280   }
 281
 282   bool isDstIdx() const {
 283     return !getMemIndexReg() && getMemScale() == 1 &&
 284       (getMemSegReg() == 0 || getMemSegReg() == X86::ES) &&
 285       (getMemBaseReg() == X86::RDI || getMemBaseReg() == X86::EDI ||
 286        getMemBaseReg() == X86::DI) && isa<MCConstantExpr>(getMemDisp()) &&
 287       cast<MCConstantExpr>(getMemDisp())->getValue() == 0;
 288   }
 289   bool isDstIdx8() const {
 290     return isMem8() && isDstIdx();
 291   }
 292   bool isDstIdx16() const {
 293     return isMem16() && isDstIdx();
 294   }
 295   bool isDstIdx32() const {
 296     return isMem32() && isDstIdx();
 297   }
 298   bool isDstIdx64() const {
 299     return isMem64() && isDstIdx();
 300   }
 301
 302   bool isMemOffs8() const {
 303     return Kind == Memory && !getMemBaseReg() &&
 304       !getMemIndexReg() && getMemScale() == 1 && (!Mem.Size || Mem.Size == 8);
 305   }
 306   bool isMemOffs16() const {
 307     return Kind == Memory && !getMemBaseReg() &&
 308       !getMemIndexReg() && getMemScale() == 1 && (!Mem.Size || Mem.Size == 16);
 309   }
 310   bool isMemOffs32() const {
 311     return Kind == Memory && !getMemBaseReg() &&
 312       !getMemIndexReg() && getMemScale() == 1 && (!Mem.Size || Mem.Size == 32);
 313   }
 314   bool isMemOffs64() const {
 315     return Kind == Memory && !getMemBaseReg() &&
 316       !getMemIndexReg() && getMemScale() == 1 && (!Mem.Size || Mem.Size == 64);
 317   }
 318
 319   bool isReg() const override { return Kind == Register; }
 320
 321   bool isGR32orGR64() const {
 322     return Kind == Register &&
 323       (X86MCRegisterClasses[X86::GR32RegClassID].contains(getReg()) ||
 324       X86MCRegisterClasses[X86::GR64RegClassID].contains(getReg()));
 325   }
 326
 327   void addExpr(MCInst &Inst, const MCExpr *Expr) const {
 328     // Add as immediates when possible.
 329     if (const MCConstantExpr *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(Expr))
 330       Inst.addOperand(MCOperand::CreateImm(CE->getValue()));
 331     else
 332       Inst.addOperand(MCOperand::CreateExpr(Expr));
 333   }
 334
 335   void addRegOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 336     assert(N == 1 && "Invalid number of operands!");
 337     Inst.addOperand(MCOperand::CreateReg(getReg()));
 338   }
 339
 340   static unsigned getGR32FromGR64(unsigned RegNo) {
 341     switch (RegNo) {
 342     default: llvm_unreachable("Unexpected register");
 343     case X86::RAX: return X86::EAX;
 344     case X86::RCX: return X86::ECX;
 345     case X86::RDX: return X86::EDX;
 346     case X86::RBX: return X86::EBX;
 347     case X86::RBP: return X86::EBP;
 348     case X86::RSP: return X86::ESP;
 349     case X86::RSI: return X86::ESI;
 350     case X86::RDI: return X86::EDI;
 351     case X86::R8: return X86::R8D;
 352     case X86::R9: return X86::R9D;
 353     case X86::R10: return X86::R10D;
 354     case X86::R11: return X86::R11D;
 355     case X86::R12: return X86::R12D;
 356     case X86::R13: return X86::R13D;
 357     case X86::R14: return X86::R14D;
 358     case X86::R15: return X86::R15D;
 359     case X86::RIP: return X86::EIP;
 360     }
 361   }
 362
 363   void addGR32orGR64Operands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 364     assert(N == 1 && "Invalid number of operands!");
 365     unsigned RegNo = getReg();
 366     if (X86MCRegisterClasses[X86::GR64RegClassID].contains(RegNo))
 367       RegNo = getGR32FromGR64(RegNo);
 368     Inst.addOperand(MCOperand::CreateReg(RegNo));
 369   }
 370
 371   void addImmOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 372     assert(N == 1 && "Invalid number of operands!");
 373     addExpr(Inst, getImm());
 374   }
 375
 376   void addMemOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 377     assert((N == 5) && "Invalid number of operands!");
 378     Inst.addOperand(MCOperand::CreateReg(getMemBaseReg()));
 379     Inst.addOperand(MCOperand::CreateImm(getMemScale()));
 380     Inst.addOperand(MCOperand::CreateReg(getMemIndexReg()));
 381     addExpr(Inst, getMemDisp());
 382     Inst.addOperand(MCOperand::CreateReg(getMemSegReg()));
 383   }
 384
 385   void addAbsMemOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 386     assert((N == 1) && "Invalid number of operands!");
 387     // Add as immediates when possible.
 388     if (const MCConstantExpr *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(getMemDisp()))
 389       Inst.addOperand(MCOperand::CreateImm(CE->getValue()));
 390     else
 391       Inst.addOperand(MCOperand::CreateExpr(getMemDisp()));
 392   }
 393
 394   void addSrcIdxOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 395     assert((N == 2) && "Invalid number of operands!");
 396     Inst.addOperand(MCOperand::CreateReg(getMemBaseReg()));
 397     Inst.addOperand(MCOperand::CreateReg(getMemSegReg()));
 398   }
 399   void addDstIdxOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 400     assert((N == 1) && "Invalid number of operands!");
 401     Inst.addOperand(MCOperand::CreateReg(getMemBaseReg()));
 402   }
 403
 404   void addMemOffsOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 405     assert((N == 2) && "Invalid number of operands!");
 406     // Add as immediates when possible.
 407     if (const MCConstantExpr *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(getMemDisp()))
 408       Inst.addOperand(MCOperand::CreateImm(CE->getValue()));
 409     else
 410       Inst.addOperand(MCOperand::CreateExpr(getMemDisp()));
 411     Inst.addOperand(MCOperand::CreateReg(getMemSegReg()));
 412   }
 413
 414   static std::unique_ptr<X86Operand> CreateToken(StringRef Str, SMLoc Loc) {
 415     SMLoc EndLoc = SMLoc::getFromPointer(Loc.getPointer() + Str.size());
 416     auto Res = llvm::make_unique<X86Operand>(Token, Loc, EndLoc);
 417     Res->Tok.Data = Str.data();
 418     Res->Tok.Length = Str.size();
 419     return Res;
 420   }
 421
 422   static std::unique_ptr<X86Operand>
 423   CreateReg(unsigned RegNo, SMLoc StartLoc, SMLoc EndLoc,
 424             bool AddressOf = false, SMLoc OffsetOfLoc = SMLoc(),
 425             StringRef SymName = StringRef(), void *OpDecl = nullptr) {
 426     auto Res = llvm::make_unique<X86Operand>(Register, StartLoc, EndLoc);
 427     Res->Reg.RegNo = RegNo;
 428     Res->AddressOf = AddressOf;
 429     Res->OffsetOfLoc = OffsetOfLoc;
 430     Res->SymName = SymName;
 431     Res->OpDecl = OpDecl;
 432     return Res;
 433   }
 434
 435   static std::unique_ptr<X86Operand> CreateImm(const MCExpr *Val,
 436                                                SMLoc StartLoc, SMLoc EndLoc) {
 437     auto Res = llvm::make_unique<X86Operand>(Immediate, StartLoc, EndLoc);
 438     Res->Imm.Val = Val;
 439     return Res;
 440   }
 441
 442   /// Create an absolute memory operand.
 443   static std::unique_ptr<X86Operand>
 444   CreateMem(const MCExpr *Disp, SMLoc StartLoc, SMLoc EndLoc, unsigned Size = 0,
 445             StringRef SymName = StringRef(), void *OpDecl = nullptr) {
 446     auto Res = llvm::make_unique<X86Operand>(Memory, StartLoc, EndLoc);
 447     Res->Mem.SegReg   = 0;
 448     Res->Mem.Disp     = Disp;
 449     Res->Mem.BaseReg  = 0;
 450     Res->Mem.IndexReg = 0;
 451     Res->Mem.Scale    = 1;
 452     Res->Mem.Size     = Size;
 453     Res->SymName      = SymName;
 454     Res->OpDecl       = OpDecl;
 455     Res->AddressOf    = false;
 456     return Res;
 457   }
 458
 459   /// Create a generalized memory operand.
 460   static std::unique_ptr<X86Operand>
 461   CreateMem(unsigned SegReg, const MCExpr *Disp, unsigned BaseReg,
 462             unsigned IndexReg, unsigned Scale, SMLoc StartLoc, SMLoc EndLoc,
 463             unsigned Size = 0, StringRef SymName = StringRef(),
 464             void *OpDecl = nullptr) {
 465     // We should never just have a displacement, that should be parsed as an
 466     // absolute memory operand.
 467     assert((SegReg || BaseReg || IndexReg) && "Invalid memory operand!");
 468
 469     // The scale should always be one of {1,2,4,8}.
 470     assert(((Scale == 1 || Scale == 2 || Scale == 4 || Scale == 8)) &&
 471            "Invalid scale!");
 472     auto Res = llvm::make_unique<X86Operand>(Memory, StartLoc, EndLoc);
 473     Res->Mem.SegReg   = SegReg;
 474     Res->Mem.Disp     = Disp;
 475     Res->Mem.BaseReg  = BaseReg;
 476     Res->Mem.IndexReg = IndexReg;
 477     Res->Mem.Scale    = Scale;
 478     Res->Mem.Size     = Size;
 479     Res->SymName      = SymName;
 480     Res->OpDecl       = OpDecl;
 481     Res->AddressOf    = false;
 482     return Res;
 483   }
 484 };
 485
 486 } // End of namespace llvm
 487
 488 #endif