utils/TableGen/CodeGenDAGPatterns.cpp

   1 //===- CodeGenDAGPatterns.cpp - Read DAG patterns from .td file -----------===//
   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 file implements the CodeGenDAGPatterns class, which is used to read and
  11 // represent the patterns present in a .td file for instructions.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CodeGenDAGPatterns.h"
  16 #include "Record.h"
  17 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  18 #include "llvm/Support/Debug.h"
  19 #include <set>
  20 #include <algorithm>
  21 #include <iostream>
  22 using namespace llvm;
  23
  24 //===----------------------------------------------------------------------===//
  25 // Helpers for working with extended types.
  26
  27 /// FilterVTs - Filter a list of VT's according to a predicate.
  28 ///
  29 template<typename T>
  30 static std::vector<MVT::SimpleValueType>
  31 FilterVTs(const std::vector<MVT::SimpleValueType> &InVTs, T Filter) {
  32   std::vector<MVT::SimpleValueType> Result;
  33   for (unsigned i = 0, e = InVTs.size(); i != e; ++i)
  34     if (Filter(InVTs[i]))
  35       Result.push_back(InVTs[i]);
  36   return Result;
  37 }
  38
  39 template<typename T>
  40 static std::vector<unsigned char>
  41 FilterEVTs(const std::vector<unsigned char> &InVTs, T Filter) {
  42   std::vector<unsigned char> Result;
  43   for (unsigned i = 0, e = InVTs.size(); i != e; ++i)
  44     if (Filter((MVT::SimpleValueType)InVTs[i]))
  45       Result.push_back(InVTs[i]);
  46   return Result;
  47 }
  48
  49 static std::vector<unsigned char>
  50 ConvertVTs(const std::vector<MVT::SimpleValueType> &InVTs) {
  51   std::vector<unsigned char> Result;
  52   for (unsigned i = 0, e = InVTs.size(); i != e; ++i)
  53     Result.push_back(InVTs[i]);
  54   return Result;
  55 }
  56
  57 static inline bool isInteger(MVT::SimpleValueType VT) {
  58   return EVT(VT).isInteger();
  59 }
  60
  61 static inline bool isFloatingPoint(MVT::SimpleValueType VT) {
  62   return EVT(VT).isFloatingPoint();
  63 }
  64
  65 static inline bool isVector(MVT::SimpleValueType VT) {
  66   return EVT(VT).isVector();
  67 }
  68
  69 static bool LHSIsSubsetOfRHS(const std::vector<unsigned char> &LHS,
  70                              const std::vector<unsigned char> &RHS) {
  71   if (LHS.size() > RHS.size()) return false;
  72   for (unsigned i = 0, e = LHS.size(); i != e; ++i)
  73     if (std::find(RHS.begin(), RHS.end(), LHS[i]) == RHS.end())
  74       return false;
  75   return true;
  76 }
  77
  78 namespace llvm {
  79 namespace EEVT {
  80 /// isExtIntegerInVTs - Return true if the specified extended value type vector
  81 /// contains iAny or an integer value type.
  82 bool isExtIntegerInVTs(const std::vector<unsigned char> &EVTs) {
  83   assert(!EVTs.empty() && "Cannot check for integer in empty ExtVT list!");
  84   return EVTs[0] == MVT::iAny || !(FilterEVTs(EVTs, isInteger).empty());
  85 }
  86
  87 /// isExtFloatingPointInVTs - Return true if the specified extended value type
  88 /// vector contains fAny or a FP value type.
  89 bool isExtFloatingPointInVTs(const std::vector<unsigned char> &EVTs) {
  90   assert(!EVTs.empty() && "Cannot check for FP in empty ExtVT list!");
  91   return EVTs[0] == MVT::fAny || !(FilterEVTs(EVTs, isFloatingPoint).empty());
  92 }
  93
  94 /// isExtVectorInVTs - Return true if the specified extended value type
  95 /// vector contains vAny or a vector value type.
  96 bool isExtVectorInVTs(const std::vector<unsigned char> &EVTs) {
  97   assert(!EVTs.empty() && "Cannot check for vector in empty ExtVT list!");
  98   return EVTs[0] == MVT::vAny || !(FilterEVTs(EVTs, isVector).empty());
  99 }
 100 } // end namespace EEVT.
 101 } // end namespace llvm.
 102
 103 bool RecordPtrCmp::operator()(const Record *LHS, const Record *RHS) const {
 104   return LHS->getID() < RHS->getID();
 105 }
 106
 107 /// Dependent variable map for CodeGenDAGPattern variant generation
 108 typedef std::map<std::string, int> DepVarMap;
 109
 110 /// Const iterator shorthand for DepVarMap
 111 typedef DepVarMap::const_iterator DepVarMap_citer;
 112
 113 namespace {
 114 void FindDepVarsOf(TreePatternNode *N, DepVarMap &DepMap) {
 115   if (N->isLeaf()) {
 116     if (dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue()) != NULL) {
 117       DepMap[N->getName()]++;
 118     }
 119   } else {
 120     for (size_t i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
 121       FindDepVarsOf(N->getChild(i), DepMap);
 122   }
 123 }
 124
 125 //! Find dependent variables within child patterns
 126 /*!
 127  */
 128 void FindDepVars(TreePatternNode *N, MultipleUseVarSet &DepVars) {
 129   DepVarMap depcounts;
 130   FindDepVarsOf(N, depcounts);
 131   for (DepVarMap_citer i = depcounts.begin(); i != depcounts.end(); ++i) {
 132     if (i->second > 1) {            // std::pair<std::string, int>
 133       DepVars.insert(i->first);
 134     }
 135   }
 136 }
 137
 138 //! Dump the dependent variable set:
 139 void DumpDepVars(MultipleUseVarSet &DepVars) {
 140   if (DepVars.empty()) {
 141     DEBUG(errs() << "<empty set>");
 142   } else {
 143     DEBUG(errs() << "[ ");
 144     for (MultipleUseVarSet::const_iterator i = DepVars.begin(), e = DepVars.end();
 145          i != e; ++i) {
 146       DEBUG(errs() << (*i) << " ");
 147     }
 148     DEBUG(errs() << "]");
 149   }
 150 }
 151 }
 152
 153 //===----------------------------------------------------------------------===//
 154 // PatternToMatch implementation
 155 //
 156
 157 /// getPredicateCheck - Return a single string containing all of this
 158 /// pattern's predicates concatenated with "&&" operators.
 159 ///
 160 std::string PatternToMatch::getPredicateCheck() const {
 161   std::string PredicateCheck;
 162   for (unsigned i = 0, e = Predicates->getSize(); i != e; ++i) {
 163     if (DefInit *Pred = dynamic_cast<DefInit*>(Predicates->getElement(i))) {
 164       Record *Def = Pred->getDef();
 165       if (!Def->isSubClassOf("Predicate")) {
 166 #ifndef NDEBUG
 167         Def->dump();
 168 #endif
 169         assert(0 && "Unknown predicate type!");
 170       }
 171       if (!PredicateCheck.empty())
 172         PredicateCheck += " && ";
 173       PredicateCheck += "(" + Def->getValueAsString("CondString") + ")";
 174     }
 175   }
 176
 177   return PredicateCheck;
 178 }
 179
 180 //===----------------------------------------------------------------------===//
 181 // SDTypeConstraint implementation
 182 //
 183
 184 SDTypeConstraint::SDTypeConstraint(Record *R) {
 185   OperandNo = R->getValueAsInt("OperandNum");
 186
 187   if (R->isSubClassOf("SDTCisVT")) {
 188     ConstraintType = SDTCisVT;
 189     x.SDTCisVT_Info.VT = getValueType(R->getValueAsDef("VT"));
 190   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisPtrTy")) {
 191     ConstraintType = SDTCisPtrTy;
 192   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisInt")) {
 193     ConstraintType = SDTCisInt;
 194   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisFP")) {
 195     ConstraintType = SDTCisFP;
 196   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisVec")) {
 197     ConstraintType = SDTCisVec;
 198   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisSameAs")) {
 199     ConstraintType = SDTCisSameAs;
 200     x.SDTCisSameAs_Info.OtherOperandNum = R->getValueAsInt("OtherOperandNum");
 201   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisVTSmallerThanOp")) {
 202     ConstraintType = SDTCisVTSmallerThanOp;
 203     x.SDTCisVTSmallerThanOp_Info.OtherOperandNum =
 204       R->getValueAsInt("OtherOperandNum");
 205   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisOpSmallerThanOp")) {
 206     ConstraintType = SDTCisOpSmallerThanOp;
 207     x.SDTCisOpSmallerThanOp_Info.BigOperandNum =
 208       R->getValueAsInt("BigOperandNum");
 209   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisEltOfVec")) {
 210     ConstraintType = SDTCisEltOfVec;
 211     x.SDTCisEltOfVec_Info.OtherOperandNum =
 212       R->getValueAsInt("OtherOpNum");
 213   } else {
 214     errs() << "Unrecognized SDTypeConstraint '" << R->getName() << "'!\n";
 215     exit(1);
 216   }
 217 }
 218
 219 /// getOperandNum - Return the node corresponding to operand #OpNo in tree
 220 /// N, which has NumResults results.
 221 TreePatternNode *SDTypeConstraint::getOperandNum(unsigned OpNo,
 222                                                  TreePatternNode *N,
 223                                                  unsigned NumResults) const {
 224   assert(NumResults <= 1 &&
 225          "We only work with nodes with zero or one result so far!");
 226
 227   if (OpNo >= (NumResults + N->getNumChildren())) {
 228     errs() << "Invalid operand number " << OpNo << " ";
 229     N->dump();
 230     errs() << '\n';
 231     exit(1);
 232   }
 233
 234   if (OpNo < NumResults)
 235     return N;  // FIXME: need value #
 236   else
 237     return N->getChild(OpNo-NumResults);
 238 }
 239
 240 /// ApplyTypeConstraint - Given a node in a pattern, apply this type
 241 /// constraint to the nodes operands.  This returns true if it makes a
 242 /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, throw an
 243 /// exception.
 244 bool SDTypeConstraint::ApplyTypeConstraint(TreePatternNode *N,
 245                                            const SDNodeInfo &NodeInfo,
 246                                            TreePattern &TP) const {
 247   unsigned NumResults = NodeInfo.getNumResults();
 248   assert(NumResults <= 1 &&
 249          "We only work with nodes with zero or one result so far!");
 250
 251   // Check that the number of operands is sane.  Negative operands -> varargs.
 252   if (NodeInfo.getNumOperands() >= 0) {
 253     if (N->getNumChildren() != (unsigned)NodeInfo.getNumOperands())
 254       TP.error(N->getOperator()->getName() + " node requires exactly " +
 255                itostr(NodeInfo.getNumOperands()) + " operands!");
 256   }
 257
 258   const CodeGenTarget &CGT = TP.getDAGPatterns().getTargetInfo();
 259
 260   TreePatternNode *NodeToApply = getOperandNum(OperandNo, N, NumResults);
 261
 262   switch (ConstraintType) {
 263   default: assert(0 && "Unknown constraint type!");
 264   case SDTCisVT:
 265     // Operand must be a particular type.
 266     return NodeToApply->UpdateNodeType(x.SDTCisVT_Info.VT, TP);
 267   case SDTCisPtrTy: {
 268     // Operand must be same as target pointer type.
 269     return NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::iPTR, TP);
 270   }
 271   case SDTCisInt: {
 272     // If there is only one integer type supported, this must be it.
 273     std::vector<MVT::SimpleValueType> IntVTs =
 274       FilterVTs(CGT.getLegalValueTypes(), isInteger);
 275
 276     // If we found exactly one supported integer type, apply it.
 277     if (IntVTs.size() == 1)
 278       return NodeToApply->UpdateNodeType(IntVTs[0], TP);
 279     return NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::iAny, TP);
 280   }
 281   case SDTCisFP: {
 282     // If there is only one FP type supported, this must be it.
 283     std::vector<MVT::SimpleValueType> FPVTs =
 284       FilterVTs(CGT.getLegalValueTypes(), isFloatingPoint);
 285
 286     // If we found exactly one supported FP type, apply it.
 287     if (FPVTs.size() == 1)
 288       return NodeToApply->UpdateNodeType(FPVTs[0], TP);
 289     return NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::fAny, TP);
 290   }
 291   case SDTCisVec: {
 292     // If there is only one vector type supported, this must be it.
 293     std::vector<MVT::SimpleValueType> VecVTs =
 294       FilterVTs(CGT.getLegalValueTypes(), isVector);
 295
 296     // If we found exactly one supported vector type, apply it.
 297     if (VecVTs.size() == 1)
 298       return NodeToApply->UpdateNodeType(VecVTs[0], TP);
 299     return NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::vAny, TP);
 300   }
 301   case SDTCisSameAs: {
 302     TreePatternNode *OtherNode =
 303       getOperandNum(x.SDTCisSameAs_Info.OtherOperandNum, N, NumResults);
 304     return NodeToApply->UpdateNodeType(OtherNode->getExtTypes(), TP) |
 305            OtherNode->UpdateNodeType(NodeToApply->getExtTypes(), TP);
 306   }
 307   case SDTCisVTSmallerThanOp: {
 308     // The NodeToApply must be a leaf node that is a VT.  OtherOperandNum must
 309     // have an integer type that is smaller than the VT.
 310     if (!NodeToApply->isLeaf() ||
 311         !dynamic_cast<DefInit*>(NodeToApply->getLeafValue()) ||
 312         !static_cast<DefInit*>(NodeToApply->getLeafValue())->getDef()
 313                ->isSubClassOf("ValueType"))
 314       TP.error(N->getOperator()->getName() + " expects a VT operand!");
 315     MVT::SimpleValueType VT =
 316      getValueType(static_cast<DefInit*>(NodeToApply->getLeafValue())->getDef());
 317     if (!isInteger(VT))
 318       TP.error(N->getOperator()->getName() + " VT operand must be integer!");
 319
 320     TreePatternNode *OtherNode =
 321       getOperandNum(x.SDTCisVTSmallerThanOp_Info.OtherOperandNum, N,NumResults);
 322
 323     // It must be integer.
 324     bool MadeChange = OtherNode->UpdateNodeType(MVT::iAny, TP);
 325
 326     // This code only handles nodes that have one type set.  Assert here so
 327     // that we can change this if we ever need to deal with multiple value
 328     // types at this point.
 329     assert(OtherNode->getExtTypes().size() == 1 && "Node has too many types!");
 330     if (OtherNode->hasTypeSet() && OtherNode->getTypeNum(0) <= VT)
 331       OtherNode->UpdateNodeType(MVT::Other, TP);  // Throw an error.
 332     return MadeChange;
 333   }
 334   case SDTCisOpSmallerThanOp: {
 335     TreePatternNode *BigOperand =
 336       getOperandNum(x.SDTCisOpSmallerThanOp_Info.BigOperandNum, N, NumResults);
 337
 338     // Both operands must be integer or FP, but we don't care which.
 339     bool MadeChange = false;
 340
 341     // This code does not currently handle nodes which have multiple types,
 342     // where some types are integer, and some are fp.  Assert that this is not
 343     // the case.
 344     assert(!(EEVT::isExtIntegerInVTs(NodeToApply->getExtTypes()) &&
 345              EEVT::isExtFloatingPointInVTs(NodeToApply->getExtTypes())) &&
 346            !(EEVT::isExtIntegerInVTs(BigOperand->getExtTypes()) &&
 347              EEVT::isExtFloatingPointInVTs(BigOperand->getExtTypes())) &&
 348            "SDTCisOpSmallerThanOp does not handle mixed int/fp types!");
 349     if (EEVT::isExtIntegerInVTs(NodeToApply->getExtTypes()))
 350       MadeChange |= BigOperand->UpdateNodeType(MVT::iAny, TP);
 351     else if (EEVT::isExtFloatingPointInVTs(NodeToApply->getExtTypes()))
 352       MadeChange |= BigOperand->UpdateNodeType(MVT::fAny, TP);
 353     if (EEVT::isExtIntegerInVTs(BigOperand->getExtTypes()))
 354       MadeChange |= NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::iAny, TP);
 355     else if (EEVT::isExtFloatingPointInVTs(BigOperand->getExtTypes()))
 356       MadeChange |= NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::fAny, TP);
 357
 358     std::vector<MVT::SimpleValueType> VTs = CGT.getLegalValueTypes();
 359
 360     if (EEVT::isExtIntegerInVTs(NodeToApply->getExtTypes())) {
 361       VTs = FilterVTs(VTs, isInteger);
 362     } else if (EEVT::isExtFloatingPointInVTs(NodeToApply->getExtTypes())) {
 363       VTs = FilterVTs(VTs, isFloatingPoint);
 364     } else {
 365       VTs.clear();
 366     }
 367
 368     switch (VTs.size()) {
 369     default:         // Too many VT's to pick from.
 370     case 0: break;   // No info yet.
 371     case 1:
 372       // Only one VT of this flavor.  Cannot ever satisfy the constraints.
 373       return NodeToApply->UpdateNodeType(MVT::Other, TP);  // throw
 374     case 2:
 375       // If we have exactly two possible types, the little operand must be the
 376       // small one, the big operand should be the big one.  Common with
 377       // float/double for example.
 378       assert(VTs[0] < VTs[1] && "Should be sorted!");
 379       MadeChange |= NodeToApply->UpdateNodeType(VTs[0], TP);
 380       MadeChange |= BigOperand->UpdateNodeType(VTs[1], TP);
 381       break;
 382     }
 383     return MadeChange;
 384   }
 385   case SDTCisEltOfVec: {
 386     TreePatternNode *OtherOperand =
 387       getOperandNum(x.SDTCisEltOfVec_Info.OtherOperandNum,
 388                     N, NumResults);
 389     if (OtherOperand->hasTypeSet()) {
 390       if (!isVector(OtherOperand->getTypeNum(0)))
 391         TP.error(N->getOperator()->getName() + " VT operand must be a vector!");
 392       EVT IVT = OtherOperand->getTypeNum(0);
 393       IVT = IVT.getVectorElementType();
 394       return NodeToApply->UpdateNodeType(IVT.getSimpleVT().SimpleTy, TP);
 395     }
 396     return false;
 397   }
 398   }
 399   return false;
 400 }
 401
 402 //===----------------------------------------------------------------------===//
 403 // SDNodeInfo implementation
 404 //
 405 SDNodeInfo::SDNodeInfo(Record *R) : Def(R) {
 406   EnumName    = R->getValueAsString("Opcode");
 407   SDClassName = R->getValueAsString("SDClass");
 408   Record *TypeProfile = R->getValueAsDef("TypeProfile");
 409   NumResults = TypeProfile->getValueAsInt("NumResults");
 410   NumOperands = TypeProfile->getValueAsInt("NumOperands");
 411
 412   // Parse the properties.
 413   Properties = 0;
 414   std::vector<Record*> PropList = R->getValueAsListOfDefs("Properties");
 415   for (unsigned i = 0, e = PropList.size(); i != e; ++i) {
 416     if (PropList[i]->getName() == "SDNPCommutative") {
 417       Properties |= 1 << SDNPCommutative;
 418     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPAssociative") {
 419       Properties |= 1 << SDNPAssociative;
 420     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPHasChain") {
 421       Properties |= 1 << SDNPHasChain;
 422     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPOutFlag") {
 423       Properties |= 1 << SDNPOutFlag;
 424     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPInFlag") {
 425       Properties |= 1 << SDNPInFlag;
 426     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPOptInFlag") {
 427       Properties |= 1 << SDNPOptInFlag;
 428     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPMayStore") {
 429       Properties |= 1 << SDNPMayStore;
 430     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPMayLoad") {
 431       Properties |= 1 << SDNPMayLoad;
 432     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPSideEffect") {
 433       Properties |= 1 << SDNPSideEffect;
 434     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPMemOperand") {
 435       Properties |= 1 << SDNPMemOperand;
 436     } else {
 437       errs() << "Unknown SD Node property '" << PropList[i]->getName()
 438              << "' on node '" << R->getName() << "'!\n";
 439       exit(1);
 440     }
 441   }
 442
 443
 444   // Parse the type constraints.
 445   std::vector<Record*> ConstraintList =
 446     TypeProfile->getValueAsListOfDefs("Constraints");
 447   TypeConstraints.assign(ConstraintList.begin(), ConstraintList.end());
 448 }
 449
 450 /// getKnownType - If the type constraints on this node imply a fixed type
 451 /// (e.g. all stores return void, etc), then return it as an
 452 /// MVT::SimpleValueType.  Otherwise, return EEVT::isUnknown.
 453 unsigned SDNodeInfo::getKnownType() const {
 454   unsigned NumResults = getNumResults();
 455   assert(NumResults <= 1 &&
 456          "We only work with nodes with zero or one result so far!");
 457
 458   for (unsigned i = 0, e = TypeConstraints.size(); i != e; ++i) {
 459     // Make sure that this applies to the correct node result.
 460     if (TypeConstraints[i].OperandNo >= NumResults)  // FIXME: need value #
 461       continue;
 462
 463     switch (TypeConstraints[i].ConstraintType) {
 464     default: break;
 465     case SDTypeConstraint::SDTCisVT:
 466       return TypeConstraints[i].x.SDTCisVT_Info.VT;
 467     case SDTypeConstraint::SDTCisPtrTy:
 468       return MVT::iPTR;
 469     }
 470   }
 471   return EEVT::isUnknown;
 472 }
 473
 474 //===----------------------------------------------------------------------===//
 475 // TreePatternNode implementation
 476 //
 477
 478 TreePatternNode::~TreePatternNode() {
 479 #if 0 // FIXME: implement refcounted tree nodes!
 480   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
 481     delete getChild(i);
 482 #endif
 483 }
 484
 485 /// UpdateNodeType - Set the node type of N to VT if VT contains
 486 /// information.  If N already contains a conflicting type, then throw an
 487 /// exception.  This returns true if any information was updated.
 488 ///
 489 bool TreePatternNode::UpdateNodeType(const std::vector<unsigned char> &ExtVTs,
 490                                      TreePattern &TP) {
 491   assert(!ExtVTs.empty() && "Cannot update node type with empty type vector!");
 492
 493   if (ExtVTs[0] == EEVT::isUnknown || LHSIsSubsetOfRHS(getExtTypes(), ExtVTs))
 494     return false;
 495   if (isTypeCompletelyUnknown() || LHSIsSubsetOfRHS(ExtVTs, getExtTypes())) {
 496     setTypes(ExtVTs);
 497     return true;
 498   }
 499
 500   if (getExtTypeNum(0) == MVT::iPTR || getExtTypeNum(0) == MVT::iPTRAny) {
 501     if (ExtVTs[0] == MVT::iPTR || ExtVTs[0] == MVT::iPTRAny ||
 502         ExtVTs[0] == MVT::iAny)
 503       return false;
 504     if (EEVT::isExtIntegerInVTs(ExtVTs)) {
 505       std::vector<unsigned char> FVTs = FilterEVTs(ExtVTs, isInteger);
 506       if (FVTs.size()) {
 507         setTypes(ExtVTs);
 508         return true;
 509       }
 510     }
 511   }
 512
 513   // Merge vAny with iAny/fAny.  The latter include vector types so keep them
 514   // as the more specific information.
 515   if (ExtVTs[0] == MVT::vAny &&
 516       (getExtTypeNum(0) == MVT::iAny || getExtTypeNum(0) == MVT::fAny))
 517     return false;
 518   if (getExtTypeNum(0) == MVT::vAny &&
 519       (ExtVTs[0] == MVT::iAny || ExtVTs[0] == MVT::fAny)) {
 520     setTypes(ExtVTs);
 521     return true;
 522   }
 523
 524   if (ExtVTs[0] == MVT::iAny &&
 525       EEVT::isExtIntegerInVTs(getExtTypes())) {
 526     assert(hasTypeSet() && "should be handled above!");
 527     std::vector<unsigned char> FVTs = FilterEVTs(getExtTypes(), isInteger);
 528     if (getExtTypes() == FVTs)
 529       return false;
 530     setTypes(FVTs);
 531     return true;
 532   }
 533   if ((ExtVTs[0] == MVT::iPTR || ExtVTs[0] == MVT::iPTRAny) &&
 534       EEVT::isExtIntegerInVTs(getExtTypes())) {
 535     //assert(hasTypeSet() && "should be handled above!");
 536     std::vector<unsigned char> FVTs = FilterEVTs(getExtTypes(), isInteger);
 537     if (getExtTypes() == FVTs)
 538       return false;
 539     if (FVTs.size()) {
 540       setTypes(FVTs);
 541       return true;
 542     }
 543   }
 544   if (ExtVTs[0] == MVT::fAny &&
 545       EEVT::isExtFloatingPointInVTs(getExtTypes())) {
 546     assert(hasTypeSet() && "should be handled above!");
 547     std::vector<unsigned char> FVTs =
 548       FilterEVTs(getExtTypes(), isFloatingPoint);
 549     if (getExtTypes() == FVTs)
 550       return false;
 551     setTypes(FVTs);
 552     return true;
 553   }
 554   if (ExtVTs[0] == MVT::vAny &&
 555       EEVT::isExtVectorInVTs(getExtTypes())) {
 556     assert(hasTypeSet() && "should be handled above!");
 557     std::vector<unsigned char> FVTs = FilterEVTs(getExtTypes(), isVector);
 558     if (getExtTypes() == FVTs)
 559       return false;
 560     setTypes(FVTs);
 561     return true;
 562   }
 563
 564   // If we know this is an int, FP, or vector type, and we are told it is a
 565   // specific one, take the advice.
 566   //
 567   // Similarly, we should probably set the type here to the intersection of
 568   // {iAny|fAny|vAny} and ExtVTs
 569   if ((getExtTypeNum(0) == MVT::iAny &&
 570        EEVT::isExtIntegerInVTs(ExtVTs)) ||
 571       (getExtTypeNum(0) == MVT::fAny &&
 572        EEVT::isExtFloatingPointInVTs(ExtVTs)) ||
 573       (getExtTypeNum(0) == MVT::vAny &&
 574        EEVT::isExtVectorInVTs(ExtVTs))) {
 575     setTypes(ExtVTs);
 576     return true;
 577   }
 578   if (getExtTypeNum(0) == MVT::iAny &&
 579       (ExtVTs[0] == MVT::iPTR || ExtVTs[0] == MVT::iPTRAny)) {
 580     setTypes(ExtVTs);
 581     return true;
 582   }
 583
 584   if (isLeaf()) {
 585     dump();
 586     errs() << " ";
 587     TP.error("Type inference contradiction found in node!");
 588   } else {
 589     TP.error("Type inference contradiction found in node " +
 590              getOperator()->getName() + "!");
 591   }
 592   return true; // unreachable
 593 }
 594
 595 static std::string GetTypeName(unsigned char TypeID) {
 596   switch (TypeID) {
 597   case MVT::Other:      return "Other";
 598   case MVT::iAny:       return "iAny";
 599   case MVT::fAny:       return "fAny";
 600   case MVT::vAny:       return "vAny";
 601   case EEVT::isUnknown: return "isUnknown";
 602   case MVT::iPTR:       return "iPTR";
 603   case MVT::iPTRAny:    return "iPTRAny";
 604   default:
 605     std::string VTName = llvm::getName((MVT::SimpleValueType)TypeID);
 606     // Strip off EVT:: prefix if present.
 607     if (VTName.substr(0,5) == "MVT::")
 608       VTName = VTName.substr(5);
 609     return VTName;
 610   }
 611 }
 612
 613
 614 void TreePatternNode::print(raw_ostream &OS) const {
 615   if (isLeaf()) {
 616     OS << *getLeafValue();
 617   } else {
 618     OS << '(' << getOperator()->getName();
 619   }
 620
 621   // FIXME: At some point we should handle printing all the value types for
 622   // nodes that are multiply typed.
 623   if (getExtTypeNum(0) != EEVT::isUnknown)
 624     OS << ':' << GetTypeName(getExtTypeNum(0));
 625
 626   if (!isLeaf()) {
 627     if (getNumChildren() != 0) {
 628       OS << " ";
 629       getChild(0)->print(OS);
 630       for (unsigned i = 1, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
 631         OS << ", ";
 632         getChild(i)->print(OS);
 633       }
 634     }
 635     OS << ")";
 636   }
 637
 638   for (unsigned i = 0, e = PredicateFns.size(); i != e; ++i)
 639     OS << "<<P:" << PredicateFns[i] << ">>";
 640   if (TransformFn)
 641     OS << "<<X:" << TransformFn->getName() << ">>";
 642   if (!getName().empty())
 643     OS << ":$" << getName();
 644
 645 }
 646 void TreePatternNode::dump() const {
 647   print(errs());
 648 }
 649
 650 /// isIsomorphicTo - Return true if this node is recursively
 651 /// isomorphic to the specified node.  For this comparison, the node's
 652 /// entire state is considered. The assigned name is ignored, since
 653 /// nodes with differing names are considered isomorphic. However, if
 654 /// the assigned name is present in the dependent variable set, then
 655 /// the assigned name is considered significant and the node is
 656 /// isomorphic if the names match.
 657 bool TreePatternNode::isIsomorphicTo(const TreePatternNode *N,
 658                                      const MultipleUseVarSet &DepVars) const {
 659   if (N == this) return true;
 660   if (N->isLeaf() != isLeaf() || getExtTypes() != N->getExtTypes() ||
 661       getPredicateFns() != N->getPredicateFns() ||
 662       getTransformFn() != N->getTransformFn())
 663     return false;
 664
 665   if (isLeaf()) {
 666     if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(getLeafValue())) {
 667       if (DefInit *NDI = dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue())) {
 668         return ((DI->getDef() == NDI->getDef())
 669                 && (DepVars.find(getName()) == DepVars.end()
 670                     || getName() == N->getName()));
 671       }
 672     }
 673     return getLeafValue() == N->getLeafValue();
 674   }
 675
 676   if (N->getOperator() != getOperator() ||
 677       N->getNumChildren() != getNumChildren()) return false;
 678   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
 679     if (!getChild(i)->isIsomorphicTo(N->getChild(i), DepVars))
 680       return false;
 681   return true;
 682 }
 683
 684 /// clone - Make a copy of this tree and all of its children.
 685 ///
 686 TreePatternNode *TreePatternNode::clone() const {
 687   TreePatternNode *New;
 688   if (isLeaf()) {
 689     New = new TreePatternNode(getLeafValue());
 690   } else {
 691     std::vector<TreePatternNode*> CChildren;
 692     CChildren.reserve(Children.size());
 693     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
 694       CChildren.push_back(getChild(i)->clone());
 695     New = new TreePatternNode(getOperator(), CChildren);
 696   }
 697   New->setName(getName());
 698   New->setTypes(getExtTypes());
 699   New->setPredicateFns(getPredicateFns());
 700   New->setTransformFn(getTransformFn());
 701   return New;
 702 }
 703
 704 /// RemoveAllTypes - Recursively strip all the types of this tree.
 705 void TreePatternNode::RemoveAllTypes() {
 706   removeTypes();
 707   if (isLeaf()) return;
 708   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
 709     getChild(i)->RemoveAllTypes();
 710 }
 711
 712
 713 /// SubstituteFormalArguments - Replace the formal arguments in this tree
 714 /// with actual values specified by ArgMap.
 715 void TreePatternNode::
 716 SubstituteFormalArguments(std::map<std::string, TreePatternNode*> &ArgMap) {
 717   if (isLeaf()) return;
 718
 719   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
 720     TreePatternNode *Child = getChild(i);
 721     if (Child->isLeaf()) {
 722       Init *Val = Child->getLeafValue();
 723       if (dynamic_cast<DefInit*>(Val) &&
 724           static_cast<DefInit*>(Val)->getDef()->getName() == "node") {
 725         // We found a use of a formal argument, replace it with its value.
 726         TreePatternNode *NewChild = ArgMap[Child->getName()];
 727         assert(NewChild && "Couldn't find formal argument!");
 728         assert((Child->getPredicateFns().empty() ||
 729                 NewChild->getPredicateFns() == Child->getPredicateFns()) &&
 730                "Non-empty child predicate clobbered!");
 731         setChild(i, NewChild);
 732       }
 733     } else {
 734       getChild(i)->SubstituteFormalArguments(ArgMap);
 735     }
 736   }
 737 }
 738
 739
 740 /// InlinePatternFragments - If this pattern refers to any pattern
 741 /// fragments, inline them into place, giving us a pattern without any
 742 /// PatFrag references.
 743 TreePatternNode *TreePatternNode::InlinePatternFragments(TreePattern &TP) {
 744   if (isLeaf()) return this;  // nothing to do.
 745   Record *Op = getOperator();
 746
 747   if (!Op->isSubClassOf("PatFrag")) {
 748     // Just recursively inline children nodes.
 749     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
 750       TreePatternNode *Child = getChild(i);
 751       TreePatternNode *NewChild = Child->InlinePatternFragments(TP);
 752
 753       assert((Child->getPredicateFns().empty() ||
 754               NewChild->getPredicateFns() == Child->getPredicateFns()) &&
 755              "Non-empty child predicate clobbered!");
 756
 757       setChild(i, NewChild);
 758     }
 759     return this;
 760   }
 761
 762   // Otherwise, we found a reference to a fragment.  First, look up its
 763   // TreePattern record.
 764   TreePattern *Frag = TP.getDAGPatterns().getPatternFragment(Op);
 765
 766   // Verify that we are passing the right number of operands.
 767   if (Frag->getNumArgs() != Children.size())
 768     TP.error("'" + Op->getName() + "' fragment requires " +
 769              utostr(Frag->getNumArgs()) + " operands!");
 770
 771   TreePatternNode *FragTree = Frag->getOnlyTree()->clone();
 772
 773   std::string Code = Op->getValueAsCode("Predicate");
 774   if (!Code.empty())
 775     FragTree->addPredicateFn("Predicate_"+Op->getName());
 776
 777   // Resolve formal arguments to their actual value.
 778   if (Frag->getNumArgs()) {
 779     // Compute the map of formal to actual arguments.
 780     std::map<std::string, TreePatternNode*> ArgMap;
 781     for (unsigned i = 0, e = Frag->getNumArgs(); i != e; ++i)
 782       ArgMap[Frag->getArgName(i)] = getChild(i)->InlinePatternFragments(TP);
 783
 784     FragTree->SubstituteFormalArguments(ArgMap);
 785   }
 786
 787   FragTree->setName(getName());
 788   FragTree->UpdateNodeType(getExtTypes(), TP);
 789
 790   // Transfer in the old predicates.
 791   for (unsigned i = 0, e = getPredicateFns().size(); i != e; ++i)
 792     FragTree->addPredicateFn(getPredicateFns()[i]);
 793
 794   // Get a new copy of this fragment to stitch into here.
 795   //delete this;    // FIXME: implement refcounting!
 796
 797   // The fragment we inlined could have recursive inlining that is needed.  See
 798   // if there are any pattern fragments in it and inline them as needed.
 799   return FragTree->InlinePatternFragments(TP);
 800 }
 801
 802 /// getImplicitType - Check to see if the specified record has an implicit
 803 /// type which should be applied to it.  This will infer the type of register
 804 /// references from the register file information, for example.
 805 ///
 806 static std::vector<unsigned char> getImplicitType(Record *R, bool NotRegisters,
 807                                                   TreePattern &TP) {
 808   // Some common return values
 809   std::vector<unsigned char> Unknown(1, EEVT::isUnknown);
 810   std::vector<unsigned char> Other(1, MVT::Other);
 811
 812   // Check to see if this is a register or a register class...
 813   if (R->isSubClassOf("RegisterClass")) {
 814     if (NotRegisters)
 815       return Unknown;
 816     const CodeGenRegisterClass &RC =
 817       TP.getDAGPatterns().getTargetInfo().getRegisterClass(R);
 818     return ConvertVTs(RC.getValueTypes());
 819   } else if (R->isSubClassOf("PatFrag")) {
 820     // Pattern fragment types will be resolved when they are inlined.
 821     return Unknown;
 822   } else if (R->isSubClassOf("Register")) {
 823     if (NotRegisters)
 824       return Unknown;
 825     const CodeGenTarget &T = TP.getDAGPatterns().getTargetInfo();
 826     return T.getRegisterVTs(R);
 827   } else if (R->isSubClassOf("ValueType") || R->isSubClassOf("CondCode")) {
 828     // Using a VTSDNode or CondCodeSDNode.
 829     return Other;
 830   } else if (R->isSubClassOf("ComplexPattern")) {
 831     if (NotRegisters)
 832       return Unknown;
 833     std::vector<unsigned char>
 834     ComplexPat(1, TP.getDAGPatterns().getComplexPattern(R).getValueType());
 835     return ComplexPat;
 836   } else if (R->isSubClassOf("PointerLikeRegClass")) {
 837     Other[0] = MVT::iPTR;
 838     return Other;
 839   } else if (R->getName() == "node" || R->getName() == "srcvalue" ||
 840              R->getName() == "zero_reg") {
 841     // Placeholder.
 842     return Unknown;
 843   }
 844
 845   TP.error("Unknown node flavor used in pattern: " + R->getName());
 846   return Other;
 847 }
 848
 849
 850 /// getIntrinsicInfo - If this node corresponds to an intrinsic, return the
 851 /// CodeGenIntrinsic information for it, otherwise return a null pointer.
 852 const CodeGenIntrinsic *TreePatternNode::
 853 getIntrinsicInfo(const CodeGenDAGPatterns &CDP) const {
 854   if (getOperator() != CDP.get_intrinsic_void_sdnode() &&
 855       getOperator() != CDP.get_intrinsic_w_chain_sdnode() &&
 856       getOperator() != CDP.get_intrinsic_wo_chain_sdnode())
 857     return 0;
 858
 859   unsigned IID =
 860     dynamic_cast<IntInit*>(getChild(0)->getLeafValue())->getValue();
 861   return &CDP.getIntrinsicInfo(IID);
 862 }
 863
 864 /// getComplexPatternInfo - If this node corresponds to a ComplexPattern,
 865 /// return the ComplexPattern information, otherwise return null.
 866 const ComplexPattern *
 867 TreePatternNode::getComplexPatternInfo(const CodeGenDAGPatterns &CGP) const {
 868   if (!isLeaf()) return 0;
 869
 870   DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(getLeafValue());
 871   if (DI && DI->getDef()->isSubClassOf("ComplexPattern"))
 872     return &CGP.getComplexPattern(DI->getDef());
 873   return 0;
 874 }
 875
 876 /// NodeHasProperty - Return true if this node has the specified property.
 877 bool TreePatternNode::NodeHasProperty(SDNP Property,
 878                                       const CodeGenDAGPatterns &CGP) const {
 879   if (isLeaf()) {
 880     if (const ComplexPattern *CP = getComplexPatternInfo(CGP))
 881       return CP->hasProperty(Property);
 882     return false;
 883   }
 884
 885   Record *Operator = getOperator();
 886   if (!Operator->isSubClassOf("SDNode")) return false;
 887
 888   return CGP.getSDNodeInfo(Operator).hasProperty(Property);
 889 }
 890
 891
 892
 893
 894 /// TreeHasProperty - Return true if any node in this tree has the specified
 895 /// property.
 896 bool TreePatternNode::TreeHasProperty(SDNP Property,
 897                                       const CodeGenDAGPatterns &CGP) const {
 898   if (NodeHasProperty(Property, CGP))
 899     return true;
 900   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
 901     if (getChild(i)->TreeHasProperty(Property, CGP))
 902       return true;
 903   return false;
 904 }
 905
 906 /// isCommutativeIntrinsic - Return true if the node corresponds to a
 907 /// commutative intrinsic.
 908 bool
 909 TreePatternNode::isCommutativeIntrinsic(const CodeGenDAGPatterns &CDP) const {
 910   if (const CodeGenIntrinsic *Int = getIntrinsicInfo(CDP))
 911     return Int->isCommutative;
 912   return false;
 913 }
 914
 915
 916 /// ApplyTypeConstraints - Apply all of the type constraints relevant to
 917 /// this node and its children in the tree.  This returns true if it makes a
 918 /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, throw an
 919 /// exception.
 920 bool TreePatternNode::ApplyTypeConstraints(TreePattern &TP, bool NotRegisters) {
 921   CodeGenDAGPatterns &CDP = TP.getDAGPatterns();
 922   if (isLeaf()) {
 923     if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(getLeafValue())) {
 924       // If it's a regclass or something else known, include the type.
 925       return UpdateNodeType(getImplicitType(DI->getDef(), NotRegisters, TP),TP);
 926     }
 927
 928     if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(getLeafValue())) {
 929       // Int inits are always integers. :)
 930       bool MadeChange = UpdateNodeType(MVT::iAny, TP);
 931
 932       if (hasTypeSet()) {
 933         // At some point, it may make sense for this tree pattern to have
 934         // multiple types.  Assert here that it does not, so we revisit this
 935         // code when appropriate.
 936         assert(getExtTypes().size() >= 1 && "TreePattern doesn't have a type!");
 937         MVT::SimpleValueType VT = getTypeNum(0);
 938         for (unsigned i = 1, e = getExtTypes().size(); i != e; ++i)
 939           assert(getTypeNum(i) == VT && "TreePattern has too many types!");
 940
 941         VT = getTypeNum(0);
 942         if (VT != MVT::iPTR && VT != MVT::iPTRAny) {
 943           unsigned Size = EVT(VT).getSizeInBits();
 944           // Make sure that the value is representable for this type.
 945           if (Size < 32) {
 946             int Val = (II->getValue() << (32-Size)) >> (32-Size);
 947             if (Val != II->getValue()) {
 948               // If sign-extended doesn't fit, does it fit as unsigned?
 949               unsigned ValueMask;
 950               unsigned UnsignedVal;
 951               ValueMask = unsigned(~uint32_t(0UL) >> (32-Size));
 952               UnsignedVal = unsigned(II->getValue());
 953
 954               if ((ValueMask & UnsignedVal) != UnsignedVal) {
 955                 TP.error("Integer value '" + itostr(II->getValue())+
 956                          "' is out of range for type '" +
 957                          getEnumName(getTypeNum(0)) + "'!");
 958               }
 959             }
 960           }
 961         }
 962       }
 963
 964       return MadeChange;
 965     }
 966     return false;
 967   }
 968
 969   // special handling for set, which isn't really an SDNode.
 970   if (getOperator()->getName() == "set") {
 971     assert (getNumChildren() >= 2 && "Missing RHS of a set?");
 972     unsigned NC = getNumChildren();
 973     bool MadeChange = false;
 974     for (unsigned i = 0; i < NC-1; ++i) {
 975       MadeChange = getChild(i)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
 976       MadeChange |= getChild(NC-1)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
 977
 978       // Types of operands must match.
 979       MadeChange |= getChild(i)->UpdateNodeType(getChild(NC-1)->getExtTypes(),
 980                                                 TP);
 981       MadeChange |= getChild(NC-1)->UpdateNodeType(getChild(i)->getExtTypes(),
 982                                                    TP);
 983       MadeChange |= UpdateNodeType(MVT::isVoid, TP);
 984     }
 985     return MadeChange;
 986   }
 987
 988   if (getOperator()->getName() == "implicit" ||
 989       getOperator()->getName() == "parallel") {
 990     bool MadeChange = false;
 991     for (unsigned i = 0; i < getNumChildren(); ++i)
 992       MadeChange = getChild(i)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
 993     MadeChange |= UpdateNodeType(MVT::isVoid, TP);
 994     return MadeChange;
 995   }
 996
 997   if (getOperator()->getName() == "COPY_TO_REGCLASS") {
 998     bool MadeChange = false;
 999     MadeChange |= getChild(0)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1000     MadeChange |= getChild(1)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1001     return MadeChange;
1002   }
1003
1004   if (const CodeGenIntrinsic *Int = getIntrinsicInfo(CDP)) {
1005     bool MadeChange = false;
1006
1007     // Apply the result type to the node.
1008     unsigned NumRetVTs = Int->IS.RetVTs.size();
1009     unsigned NumParamVTs = Int->IS.ParamVTs.size();
1010
1011     for (unsigned i = 0, e = NumRetVTs; i != e; ++i)
1012       MadeChange |= UpdateNodeType(Int->IS.RetVTs[i], TP);
1013
1014     if (getNumChildren() != NumParamVTs + NumRetVTs)
1015       TP.error("Intrinsic '" + Int->Name + "' expects " +
1016                utostr(NumParamVTs + NumRetVTs - 1) + " operands, not " +
1017                utostr(getNumChildren() - 1) + " operands!");
1018
1019     // Apply type info to the intrinsic ID.
1020     MadeChange |= getChild(0)->UpdateNodeType(MVT::iPTR, TP);
1021
1022     for (unsigned i = NumRetVTs, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
1023       MVT::SimpleValueType OpVT = Int->IS.ParamVTs[i - NumRetVTs];
1024       MadeChange |= getChild(i)->UpdateNodeType(OpVT, TP);
1025       MadeChange |= getChild(i)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1026     }
1027     return MadeChange;
1028   }
1029
1030   if (getOperator()->isSubClassOf("SDNode")) {
1031     const SDNodeInfo &NI = CDP.getSDNodeInfo(getOperator());
1032
1033     bool MadeChange = NI.ApplyTypeConstraints(this, TP);
1034     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
1035       MadeChange |= getChild(i)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1036     // Branch, etc. do not produce results and top-level forms in instr pattern
1037     // must have void types.
1038     if (NI.getNumResults() == 0)
1039       MadeChange |= UpdateNodeType(MVT::isVoid, TP);
1040
1041     return MadeChange;
1042   }
1043
1044   if (getOperator()->isSubClassOf("Instruction")) {
1045     const DAGInstruction &Inst = CDP.getInstruction(getOperator());
1046     bool MadeChange = false;
1047     unsigned NumResults = Inst.getNumResults();
1048
1049     assert(NumResults <= 1 &&
1050            "Only supports zero or one result instrs!");
1051
1052     CodeGenInstruction &InstInfo =
1053       CDP.getTargetInfo().getInstruction(getOperator()->getName());
1054     // Apply the result type to the node
1055     if (NumResults == 0 || InstInfo.NumDefs == 0) {
1056       MadeChange = UpdateNodeType(MVT::isVoid, TP);
1057     } else {
1058       Record *ResultNode = Inst.getResult(0);
1059
1060       if (ResultNode->isSubClassOf("PointerLikeRegClass")) {
1061         std::vector<unsigned char> VT;
1062         VT.push_back(MVT::iPTR);
1063         MadeChange = UpdateNodeType(VT, TP);
1064       } else if (ResultNode->getName() == "unknown") {
1065         std::vector<unsigned char> VT;
1066         VT.push_back(EEVT::isUnknown);
1067         MadeChange = UpdateNodeType(VT, TP);
1068       } else {
1069         assert(ResultNode->isSubClassOf("RegisterClass") &&
1070                "Operands should be register classes!");
1071
1072         const CodeGenRegisterClass &RC =
1073           CDP.getTargetInfo().getRegisterClass(ResultNode);
1074         MadeChange = UpdateNodeType(ConvertVTs(RC.getValueTypes()), TP);
1075       }
1076     }
1077
1078     unsigned ChildNo = 0;
1079     for (unsigned i = 0, e = Inst.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1080       Record *OperandNode = Inst.getOperand(i);
1081
1082       // If the instruction expects a predicate or optional def operand, we
1083       // codegen this by setting the operand to it's default value if it has a
1084       // non-empty DefaultOps field.
1085       if ((OperandNode->isSubClassOf("PredicateOperand") ||
1086            OperandNode->isSubClassOf("OptionalDefOperand")) &&
1087           !CDP.getDefaultOperand(OperandNode).DefaultOps.empty())
1088         continue;
1089
1090       // Verify that we didn't run out of provided operands.
1091       if (ChildNo >= getNumChildren())
1092         TP.error("Instruction '" + getOperator()->getName() +
1093                  "' expects more operands than were provided.");
1094
1095       MVT::SimpleValueType VT;
1096       TreePatternNode *Child = getChild(ChildNo++);
1097       if (OperandNode->isSubClassOf("RegisterClass")) {
1098         const CodeGenRegisterClass &RC =
1099           CDP.getTargetInfo().getRegisterClass(OperandNode);
1100         MadeChange |= Child->UpdateNodeType(ConvertVTs(RC.getValueTypes()), TP);
1101       } else if (OperandNode->isSubClassOf("Operand")) {
1102         VT = getValueType(OperandNode->getValueAsDef("Type"));
1103         MadeChange |= Child->UpdateNodeType(VT, TP);
1104       } else if (OperandNode->isSubClassOf("PointerLikeRegClass")) {
1105         MadeChange |= Child->UpdateNodeType(MVT::iPTR, TP);
1106       } else if (OperandNode->getName() == "unknown") {
1107         MadeChange |= Child->UpdateNodeType(EEVT::isUnknown, TP);
1108       } else {
1109         assert(0 && "Unknown operand type!");
1110         abort();
1111       }
1112       MadeChange |= Child->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1113     }
1114
1115     if (ChildNo != getNumChildren())
1116       TP.error("Instruction '" + getOperator()->getName() +
1117                "' was provided too many operands!");
1118
1119     return MadeChange;
1120   }
1121
1122   assert(getOperator()->isSubClassOf("SDNodeXForm") && "Unknown node type!");
1123
1124   // Node transforms always take one operand.
1125   if (getNumChildren() != 1)
1126     TP.error("Node transform '" + getOperator()->getName() +
1127              "' requires one operand!");
1128
1129   // If either the output or input of the xform does not have exact
1130   // type info. We assume they must be the same. Otherwise, it is perfectly
1131   // legal to transform from one type to a completely different type.
1132   if (!hasTypeSet() || !getChild(0)->hasTypeSet()) {
1133     bool MadeChange = UpdateNodeType(getChild(0)->getExtTypes(), TP);
1134     MadeChange |= getChild(0)->UpdateNodeType(getExtTypes(), TP);
1135     return MadeChange;
1136   }
1137   return false;
1138 }
1139
1140 /// OnlyOnRHSOfCommutative - Return true if this value is only allowed on the
1141 /// RHS of a commutative operation, not the on LHS.
1142 static bool OnlyOnRHSOfCommutative(TreePatternNode *N) {
1143   if (!N->isLeaf() && N->getOperator()->getName() == "imm")
1144     return true;
1145   if (N->isLeaf() && dynamic_cast<IntInit*>(N->getLeafValue()))
1146     return true;
1147   return false;
1148 }
1149
1150
1151 /// canPatternMatch - If it is impossible for this pattern to match on this
1152 /// target, fill in Reason and return false.  Otherwise, return true.  This is
1153 /// used as a sanity check for .td files (to prevent people from writing stuff
1154 /// that can never possibly work), and to prevent the pattern permuter from
1155 /// generating stuff that is useless.
1156 bool TreePatternNode::canPatternMatch(std::string &Reason,
1157                                       const CodeGenDAGPatterns &CDP) {
1158   if (isLeaf()) return true;
1159
1160   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
1161     if (!getChild(i)->canPatternMatch(Reason, CDP))
1162       return false;
1163
1164   // If this is an intrinsic, handle cases that would make it not match.  For
1165   // example, if an operand is required to be an immediate.
1166   if (getOperator()->isSubClassOf("Intrinsic")) {
1167     // TODO:
1168     return true;
1169   }
1170
1171   // If this node is a commutative operator, check that the LHS isn't an
1172   // immediate.
1173   const SDNodeInfo &NodeInfo = CDP.getSDNodeInfo(getOperator());
1174   bool isCommIntrinsic = isCommutativeIntrinsic(CDP);
1175   if (NodeInfo.hasProperty(SDNPCommutative) || isCommIntrinsic) {
1176     // Scan all of the operands of the node and make sure that only the last one
1177     // is a constant node, unless the RHS also is.
1178     if (!OnlyOnRHSOfCommutative(getChild(getNumChildren()-1))) {
1179       bool Skip = isCommIntrinsic ? 1 : 0; // First operand is intrinsic id.
1180       for (unsigned i = Skip, e = getNumChildren()-1; i != e; ++i)
1181         if (OnlyOnRHSOfCommutative(getChild(i))) {
1182           Reason="Immediate value must be on the RHS of commutative operators!";
1183           return false;
1184         }
1185     }
1186   }
1187
1188   return true;
1189 }
1190
1191 //===----------------------------------------------------------------------===//
1192 // TreePattern implementation
1193 //
1194
1195 TreePattern::TreePattern(Record *TheRec, ListInit *RawPat, bool isInput,
1196                          CodeGenDAGPatterns &cdp) : TheRecord(TheRec), CDP(cdp){
1197    isInputPattern = isInput;
1198    for (unsigned i = 0, e = RawPat->getSize(); i != e; ++i)
1199      Trees.push_back(ParseTreePattern((DagInit*)RawPat->getElement(i)));
1200 }
1201
1202 TreePattern::TreePattern(Record *TheRec, DagInit *Pat, bool isInput,
1203                          CodeGenDAGPatterns &cdp) : TheRecord(TheRec), CDP(cdp){
1204   isInputPattern = isInput;
1205   Trees.push_back(ParseTreePattern(Pat));
1206 }
1207
1208 TreePattern::TreePattern(Record *TheRec, TreePatternNode *Pat, bool isInput,
1209                          CodeGenDAGPatterns &cdp) : TheRecord(TheRec), CDP(cdp){
1210   isInputPattern = isInput;
1211   Trees.push_back(Pat);
1212 }
1213
1214
1215
1216 void TreePattern::error(const std::string &Msg) const {
1217   dump();
1218   throw TGError(TheRecord->getLoc(), "In " + TheRecord->getName() + ": " + Msg);
1219 }
1220
1221 TreePatternNode *TreePattern::ParseTreePattern(DagInit *Dag) {
1222   DefInit *OpDef = dynamic_cast<DefInit*>(Dag->getOperator());
1223   if (!OpDef) error("Pattern has unexpected operator type!");
1224   Record *Operator = OpDef->getDef();
1225
1226   if (Operator->isSubClassOf("ValueType")) {
1227     // If the operator is a ValueType, then this must be "type cast" of a leaf
1228     // node.
1229     if (Dag->getNumArgs() != 1)
1230       error("Type cast only takes one operand!");
1231
1232     Init *Arg = Dag->getArg(0);
1233     TreePatternNode *New;
1234     if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Arg)) {
1235       Record *R = DI->getDef();
1236       if (R->isSubClassOf("SDNode") || R->isSubClassOf("PatFrag")) {
1237         Dag->setArg(0, new DagInit(DI, "",
1238                                 std::vector<std::pair<Init*, std::string> >()));
1239         return ParseTreePattern(Dag);
1240       }
1241       New = new TreePatternNode(DI);
1242     } else if (DagInit *DI = dynamic_cast<DagInit*>(Arg)) {
1243       New = ParseTreePattern(DI);
1244     } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(Arg)) {
1245       New = new TreePatternNode(II);
1246       if (!Dag->getArgName(0).empty())
1247         error("Constant int argument should not have a name!");
1248     } else if (BitsInit *BI = dynamic_cast<BitsInit*>(Arg)) {
1249       // Turn this into an IntInit.
1250       Init *II = BI->convertInitializerTo(new IntRecTy());
1251       if (II == 0 || !dynamic_cast<IntInit*>(II))
1252         error("Bits value must be constants!");
1253
1254       New = new TreePatternNode(dynamic_cast<IntInit*>(II));
1255       if (!Dag->getArgName(0).empty())
1256         error("Constant int argument should not have a name!");
1257     } else {
1258       Arg->dump();
1259       error("Unknown leaf value for tree pattern!");
1260       return 0;
1261     }
1262
1263     // Apply the type cast.
1264     New->UpdateNodeType(getValueType(Operator), *this);
1265     if (New->getNumChildren() == 0)
1266       New->setName(Dag->getArgName(0));
1267     return New;
1268   }
1269
1270   // Verify that this is something that makes sense for an operator.
1271   if (!Operator->isSubClassOf("PatFrag") &&
1272       !Operator->isSubClassOf("SDNode") &&
1273       !Operator->isSubClassOf("Instruction") &&
1274       !Operator->isSubClassOf("SDNodeXForm") &&
1275       !Operator->isSubClassOf("Intrinsic") &&
1276       Operator->getName() != "set" &&
1277       Operator->getName() != "implicit" &&
1278       Operator->getName() != "parallel")
1279     error("Unrecognized node '" + Operator->getName() + "'!");
1280
1281   //  Check to see if this is something that is illegal in an input pattern.
1282   if (isInputPattern && (Operator->isSubClassOf("Instruction") ||
1283                          Operator->isSubClassOf("SDNodeXForm")))
1284     error("Cannot use '" + Operator->getName() + "' in an input pattern!");
1285
1286   std::vector<TreePatternNode*> Children;
1287
1288   for (unsigned i = 0, e = Dag->getNumArgs(); i != e; ++i) {
1289     Init *Arg = Dag->getArg(i);
1290     if (DagInit *DI = dynamic_cast<DagInit*>(Arg)) {
1291       Children.push_back(ParseTreePattern(DI));
1292       if (Children.back()->getName().empty())
1293         Children.back()->setName(Dag->getArgName(i));
1294     } else if (DefInit *DefI = dynamic_cast<DefInit*>(Arg)) {
1295       Record *R = DefI->getDef();
1296       // Direct reference to a leaf DagNode or PatFrag?  Turn it into a
1297       // TreePatternNode if its own.
1298       if (R->isSubClassOf("SDNode") || R->isSubClassOf("PatFrag")) {
1299         Dag->setArg(i, new DagInit(DefI, "",
1300                               std::vector<std::pair<Init*, std::string> >()));
1301         --i;  // Revisit this node...
1302       } else {
1303         TreePatternNode *Node = new TreePatternNode(DefI);
1304         Node->setName(Dag->getArgName(i));
1305         Children.push_back(Node);
1306
1307         // Input argument?
1308         if (R->getName() == "node") {
1309           if (Dag->getArgName(i).empty())
1310             error("'node' argument requires a name to match with operand list");
1311           Args.push_back(Dag->getArgName(i));
1312         }
1313       }
1314     } else if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(Arg)) {
1315       TreePatternNode *Node = new TreePatternNode(II);
1316       if (!Dag->getArgName(i).empty())
1317         error("Constant int argument should not have a name!");
1318       Children.push_back(Node);
1319     } else if (BitsInit *BI = dynamic_cast<BitsInit*>(Arg)) {
1320       // Turn this into an IntInit.
1321       Init *II = BI->convertInitializerTo(new IntRecTy());
1322       if (II == 0 || !dynamic_cast<IntInit*>(II))
1323         error("Bits value must be constants!");
1324
1325       TreePatternNode *Node = new TreePatternNode(dynamic_cast<IntInit*>(II));
1326       if (!Dag->getArgName(i).empty())
1327         error("Constant int argument should not have a name!");
1328       Children.push_back(Node);
1329     } else {
1330       errs() << '"';
1331       Arg->dump();
1332       errs() << "\": ";
1333       error("Unknown leaf value for tree pattern!");
1334     }
1335   }
1336
1337   // If the operator is an intrinsic, then this is just syntactic sugar for for
1338   // (intrinsic_* <number>, ..children..).  Pick the right intrinsic node, and
1339   // convert the intrinsic name to a number.
1340   if (Operator->isSubClassOf("Intrinsic")) {
1341     const CodeGenIntrinsic &Int = getDAGPatterns().getIntrinsic(Operator);
1342     unsigned IID = getDAGPatterns().getIntrinsicID(Operator)+1;
1343
1344     // If this intrinsic returns void, it must have side-effects and thus a
1345     // chain.
1346     if (Int.IS.RetVTs[0] == MVT::isVoid) {
1347       Operator = getDAGPatterns().get_intrinsic_void_sdnode();
1348     } else if (Int.ModRef != CodeGenIntrinsic::NoMem) {
1349       // Has side-effects, requires chain.
1350       Operator = getDAGPatterns().get_intrinsic_w_chain_sdnode();
1351     } else {
1352       // Otherwise, no chain.
1353       Operator = getDAGPatterns().get_intrinsic_wo_chain_sdnode();
1354     }
1355
1356     TreePatternNode *IIDNode = new TreePatternNode(new IntInit(IID));
1357     Children.insert(Children.begin(), IIDNode);
1358   }
1359
1360   TreePatternNode *Result = new TreePatternNode(Operator, Children);
1361   Result->setName(Dag->getName());
1362   return Result;
1363 }
1364
1365 /// InferAllTypes - Infer/propagate as many types throughout the expression
1366 /// patterns as possible.  Return true if all types are inferred, false
1367 /// otherwise.  Throw an exception if a type contradiction is found.
1368 bool TreePattern::InferAllTypes() {
1369   bool MadeChange = true;
1370   while (MadeChange) {
1371     MadeChange = false;
1372     for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i)
1373       MadeChange |= Trees[i]->ApplyTypeConstraints(*this, false);
1374   }
1375
1376   bool HasUnresolvedTypes = false;
1377   for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i)
1378     HasUnresolvedTypes |= Trees[i]->ContainsUnresolvedType();
1379   return !HasUnresolvedTypes;
1380 }
1381
1382 void TreePattern::print(raw_ostream &OS) const {
1383   OS << getRecord()->getName();
1384   if (!Args.empty()) {
1385     OS << "(" << Args[0];
1386     for (unsigned i = 1, e = Args.size(); i != e; ++i)
1387       OS << ", " << Args[i];
1388     OS << ")";
1389   }
1390   OS << ": ";
1391
1392   if (Trees.size() > 1)
1393     OS << "[\n";
1394   for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i) {
1395     OS << "\t";
1396     Trees[i]->print(OS);
1397     OS << "\n";
1398   }
1399
1400   if (Trees.size() > 1)
1401     OS << "]\n";
1402 }
1403
1404 void TreePattern::dump() const { print(errs()); }
1405
1406 //===----------------------------------------------------------------------===//
1407 // CodeGenDAGPatterns implementation
1408 //
1409
1410 // FIXME: REMOVE OSTREAM ARGUMENT
1411 CodeGenDAGPatterns::CodeGenDAGPatterns(RecordKeeper &R) : Records(R) {
1412   Intrinsics = LoadIntrinsics(Records, false);
1413   TgtIntrinsics = LoadIntrinsics(Records, true);
1414   ParseNodeInfo();
1415   ParseNodeTransforms();
1416   ParseComplexPatterns();
1417   ParsePatternFragments();
1418   ParseDefaultOperands();
1419   ParseInstructions();
1420   ParsePatterns();
1421
1422   // Generate variants.  For example, commutative patterns can match
1423   // multiple ways.  Add them to PatternsToMatch as well.
1424   GenerateVariants();
1425
1426   // Infer instruction flags.  For example, we can detect loads,
1427   // stores, and side effects in many cases by examining an
1428   // instruction's pattern.
1429   InferInstructionFlags();
1430 }
1431
1432 CodeGenDAGPatterns::~CodeGenDAGPatterns() {
1433   for (pf_iterator I = PatternFragments.begin(),
1434        E = PatternFragments.end(); I != E; ++I)
1435     delete I->second;
1436 }
1437
1438
1439 Record *CodeGenDAGPatterns::getSDNodeNamed(const std::string &Name) const {
1440   Record *N = Records.getDef(Name);
1441   if (!N || !N->isSubClassOf("SDNode")) {
1442     errs() << "Error getting SDNode '" << Name << "'!\n";
1443     exit(1);
1444   }
1445   return N;
1446 }
1447
1448 // Parse all of the SDNode definitions for the target, populating SDNodes.
1449 void CodeGenDAGPatterns::ParseNodeInfo() {
1450   std::vector<Record*> Nodes = Records.getAllDerivedDefinitions("SDNode");
1451   while (!Nodes.empty()) {
1452     SDNodes.insert(std::make_pair(Nodes.back(), Nodes.back()));
1453     Nodes.pop_back();
1454   }
1455
1456   // Get the builtin intrinsic nodes.
1457   intrinsic_void_sdnode     = getSDNodeNamed("intrinsic_void");
1458   intrinsic_w_chain_sdnode  = getSDNodeNamed("intrinsic_w_chain");
1459   intrinsic_wo_chain_sdnode = getSDNodeNamed("intrinsic_wo_chain");
1460 }
1461
1462 /// ParseNodeTransforms - Parse all SDNodeXForm instances into the SDNodeXForms
1463 /// map, and emit them to the file as functions.
1464 void CodeGenDAGPatterns::ParseNodeTransforms() {
1465   std::vector<Record*> Xforms = Records.getAllDerivedDefinitions("SDNodeXForm");
1466   while (!Xforms.empty()) {
1467     Record *XFormNode = Xforms.back();
1468     Record *SDNode = XFormNode->getValueAsDef("Opcode");
1469     std::string Code = XFormNode->getValueAsCode("XFormFunction");
1470     SDNodeXForms.insert(std::make_pair(XFormNode, NodeXForm(SDNode, Code)));
1471
1472     Xforms.pop_back();
1473   }
1474 }
1475
1476 void CodeGenDAGPatterns::ParseComplexPatterns() {
1477   std::vector<Record*> AMs = Records.getAllDerivedDefinitions("ComplexPattern");
1478   while (!AMs.empty()) {
1479     ComplexPatterns.insert(std::make_pair(AMs.back(), AMs.back()));
1480     AMs.pop_back();
1481   }
1482 }
1483
1484
1485 /// ParsePatternFragments - Parse all of the PatFrag definitions in the .td
1486 /// file, building up the PatternFragments map.  After we've collected them all,
1487 /// inline fragments together as necessary, so that there are no references left
1488 /// inside a pattern fragment to a pattern fragment.
1489 ///
1490 void CodeGenDAGPatterns::ParsePatternFragments() {
1491   std::vector<Record*> Fragments = Records.getAllDerivedDefinitions("PatFrag");
1492
1493   // First step, parse all of the fragments.
1494   for (unsigned i = 0, e = Fragments.size(); i != e; ++i) {
1495     DagInit *Tree = Fragments[i]->getValueAsDag("Fragment");
1496     TreePattern *P = new TreePattern(Fragments[i], Tree, true, *this);
1497     PatternFragments[Fragments[i]] = P;
1498
1499     // Validate the argument list, converting it to set, to discard duplicates.
1500     std::vector<std::string> &Args = P->getArgList();
1501     std::set<std::string> OperandsSet(Args.begin(), Args.end());
1502
1503     if (OperandsSet.count(""))
1504       P->error("Cannot have unnamed 'node' values in pattern fragment!");
1505
1506     // Parse the operands list.
1507     DagInit *OpsList = Fragments[i]->getValueAsDag("Operands");
1508     DefInit *OpsOp = dynamic_cast<DefInit*>(OpsList->getOperator());
1509     // Special cases: ops == outs == ins. Different names are used to
1510     // improve readability.
1511     if (!OpsOp ||
1512         (OpsOp->getDef()->getName() != "ops" &&
1513          OpsOp->getDef()->getName() != "outs" &&
1514          OpsOp->getDef()->getName() != "ins"))
1515       P->error("Operands list should start with '(ops ... '!");
1516
1517     // Copy over the arguments.
1518     Args.clear();
1519     for (unsigned j = 0, e = OpsList->getNumArgs(); j != e; ++j) {
1520       if (!dynamic_cast<DefInit*>(OpsList->getArg(j)) ||
1521           static_cast<DefInit*>(OpsList->getArg(j))->
1522           getDef()->getName() != "node")
1523         P->error("Operands list should all be 'node' values.");
1524       if (OpsList->getArgName(j).empty())
1525         P->error("Operands list should have names for each operand!");
1526       if (!OperandsSet.count(OpsList->getArgName(j)))
1527         P->error("'" + OpsList->getArgName(j) +
1528                  "' does not occur in pattern or was multiply specified!");
1529       OperandsSet.erase(OpsList->getArgName(j));
1530       Args.push_back(OpsList->getArgName(j));
1531     }
1532
1533     if (!OperandsSet.empty())
1534       P->error("Operands list does not contain an entry for operand '" +
1535                *OperandsSet.begin() + "'!");
1536
1537     // If there is a code init for this fragment, keep track of the fact that
1538     // this fragment uses it.
1539     std::string Code = Fragments[i]->getValueAsCode("Predicate");
1540     if (!Code.empty())
1541       P->getOnlyTree()->addPredicateFn("Predicate_"+Fragments[i]->getName());
1542
1543     // If there is a node transformation corresponding to this, keep track of
1544     // it.
1545     Record *Transform = Fragments[i]->getValueAsDef("OperandTransform");
1546     if (!getSDNodeTransform(Transform).second.empty())    // not noop xform?
1547       P->getOnlyTree()->setTransformFn(Transform);
1548   }
1549
1550   // Now that we've parsed all of the tree fragments, do a closure on them so
1551   // that there are not references to PatFrags left inside of them.
1552   for (unsigned i = 0, e = Fragments.size(); i != e; ++i) {
1553     TreePattern *ThePat = PatternFragments[Fragments[i]];
1554     ThePat->InlinePatternFragments();
1555
1556     // Infer as many types as possible.  Don't worry about it if we don't infer
1557     // all of them, some may depend on the inputs of the pattern.
1558     try {
1559       ThePat->InferAllTypes();
1560     } catch (...) {
1561       // If this pattern fragment is not supported by this target (no types can
1562       // satisfy its constraints), just ignore it.  If the bogus pattern is
1563       // actually used by instructions, the type consistency error will be
1564       // reported there.
1565     }
1566
1567     // If debugging, print out the pattern fragment result.
1568     DEBUG(ThePat->dump());
1569   }
1570 }
1571
1572 void CodeGenDAGPatterns::ParseDefaultOperands() {
1573   std::vector<Record*> DefaultOps[2];
1574   DefaultOps[0] = Records.getAllDerivedDefinitions("PredicateOperand");
1575   DefaultOps[1] = Records.getAllDerivedDefinitions("OptionalDefOperand");
1576
1577   // Find some SDNode.
1578   assert(!SDNodes.empty() && "No SDNodes parsed?");
1579   Init *SomeSDNode = new DefInit(SDNodes.begin()->first);
1580
1581   for (unsigned iter = 0; iter != 2; ++iter) {
1582     for (unsigned i = 0, e = DefaultOps[iter].size(); i != e; ++i) {
1583       DagInit *DefaultInfo = DefaultOps[iter][i]->getValueAsDag("DefaultOps");
1584
1585       // Clone the DefaultInfo dag node, changing the operator from 'ops' to
1586       // SomeSDnode so that we can parse this.
1587       std::vector<std::pair<Init*, std::string> > Ops;
1588       for (unsigned op = 0, e = DefaultInfo->getNumArgs(); op != e; ++op)
1589         Ops.push_back(std::make_pair(DefaultInfo->getArg(op),
1590                                      DefaultInfo->getArgName(op)));
1591       DagInit *DI = new DagInit(SomeSDNode, "", Ops);
1592
1593       // Create a TreePattern to parse this.
1594       TreePattern P(DefaultOps[iter][i], DI, false, *this);
1595       assert(P.getNumTrees() == 1 && "This ctor can only produce one tree!");
1596
1597       // Copy the operands over into a DAGDefaultOperand.
1598       DAGDefaultOperand DefaultOpInfo;
1599
1600       TreePatternNode *T = P.getTree(0);
1601       for (unsigned op = 0, e = T->getNumChildren(); op != e; ++op) {
1602         TreePatternNode *TPN = T->getChild(op);
1603         while (TPN->ApplyTypeConstraints(P, false))
1604           /* Resolve all types */;
1605
1606         if (TPN->ContainsUnresolvedType()) {
1607           if (iter == 0)
1608             throw "Value #" + utostr(i) + " of PredicateOperand '" +
1609               DefaultOps[iter][i]->getName() +"' doesn't have a concrete type!";
1610           else
1611             throw "Value #" + utostr(i) + " of OptionalDefOperand '" +
1612               DefaultOps[iter][i]->getName() +"' doesn't have a concrete type!";
1613         }
1614         DefaultOpInfo.DefaultOps.push_back(TPN);
1615       }
1616
1617       // Insert it into the DefaultOperands map so we can find it later.
1618       DefaultOperands[DefaultOps[iter][i]] = DefaultOpInfo;
1619     }
1620   }
1621 }
1622
1623 /// HandleUse - Given "Pat" a leaf in the pattern, check to see if it is an
1624 /// instruction input.  Return true if this is a real use.
1625 static bool HandleUse(TreePattern *I, TreePatternNode *Pat,
1626                       std::map<std::string, TreePatternNode*> &InstInputs,
1627                       std::vector<Record*> &InstImpInputs) {
1628   // No name -> not interesting.
1629   if (Pat->getName().empty()) {
1630     if (Pat->isLeaf()) {
1631       DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Pat->getLeafValue());
1632       if (DI && DI->getDef()->isSubClassOf("RegisterClass"))
1633         I->error("Input " + DI->getDef()->getName() + " must be named!");
1634       else if (DI && DI->getDef()->isSubClassOf("Register"))
1635         InstImpInputs.push_back(DI->getDef());
1636     }
1637     return false;
1638   }
1639
1640   Record *Rec;
1641   if (Pat->isLeaf()) {
1642     DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Pat->getLeafValue());
1643     if (!DI) I->error("Input $" + Pat->getName() + " must be an identifier!");
1644     Rec = DI->getDef();
1645   } else {
1646     Rec = Pat->getOperator();
1647   }
1648
1649   // SRCVALUE nodes are ignored.
1650   if (Rec->getName() == "srcvalue")
1651     return false;
1652
1653   TreePatternNode *&Slot = InstInputs[Pat->getName()];
1654   if (!Slot) {
1655     Slot = Pat;
1656     return true;
1657   }
1658   Record *SlotRec;
1659   if (Slot->isLeaf()) {
1660     SlotRec = dynamic_cast<DefInit*>(Slot->getLeafValue())->getDef();
1661   } else {
1662     assert(Slot->getNumChildren() == 0 && "can't be a use with children!");
1663     SlotRec = Slot->getOperator();
1664   }
1665
1666   // Ensure that the inputs agree if we've already seen this input.
1667   if (Rec != SlotRec)
1668     I->error("All $" + Pat->getName() + " inputs must agree with each other");
1669   if (Slot->getExtTypes() != Pat->getExtTypes())
1670     I->error("All $" + Pat->getName() + " inputs must agree with each other");
1671   return true;
1672 }
1673
1674 /// FindPatternInputsAndOutputs - Scan the specified TreePatternNode (which is
1675 /// part of "I", the instruction), computing the set of inputs and outputs of
1676 /// the pattern.  Report errors if we see anything naughty.
1677 void CodeGenDAGPatterns::
1678 FindPatternInputsAndOutputs(TreePattern *I, TreePatternNode *Pat,
1679                             std::map<std::string, TreePatternNode*> &InstInputs,
1680                             std::map<std::string, TreePatternNode*>&InstResults,
1681                             std::vector<Record*> &InstImpInputs,
1682                             std::vector<Record*> &InstImpResults) {
1683   if (Pat->isLeaf()) {
1684     bool isUse = HandleUse(I, Pat, InstInputs, InstImpInputs);
1685     if (!isUse && Pat->getTransformFn())
1686       I->error("Cannot specify a transform function for a non-input value!");
1687     return;
1688   }
1689
1690   if (Pat->getOperator()->getName() == "implicit") {
1691     for (unsigned i = 0, e = Pat->getNumChildren(); i != e; ++i) {
1692       TreePatternNode *Dest = Pat->getChild(i);
1693       if (!Dest->isLeaf())
1694         I->error("implicitly defined value should be a register!");
1695
1696       DefInit *Val = dynamic_cast<DefInit*>(Dest->getLeafValue());
1697       if (!Val || !Val->getDef()->isSubClassOf("Register"))
1698         I->error("implicitly defined value should be a register!");
1699       InstImpResults.push_back(Val->getDef());
1700     }
1701     return;
1702   }
1703
1704   if (Pat->getOperator()->getName() != "set") {
1705     // If this is not a set, verify that the children nodes are not void typed,
1706     // and recurse.
1707     for (unsigned i = 0, e = Pat->getNumChildren(); i != e; ++i) {
1708       if (Pat->getChild(i)->getExtTypeNum(0) == MVT::isVoid)
1709         I->error("Cannot have void nodes inside of patterns!");
1710       FindPatternInputsAndOutputs(I, Pat->getChild(i), InstInputs, InstResults,
1711                                   InstImpInputs, InstImpResults);
1712     }
1713
1714     // If this is a non-leaf node with no children, treat it basically as if
1715     // it were a leaf.  This handles nodes like (imm).
1716     bool isUse = HandleUse(I, Pat, InstInputs, InstImpInputs);
1717
1718     if (!isUse && Pat->getTransformFn())
1719       I->error("Cannot specify a transform function for a non-input value!");
1720     return;
1721   }
1722
1723   // Otherwise, this is a set, validate and collect instruction results.
1724   if (Pat->getNumChildren() == 0)
1725     I->error("set requires operands!");
1726
1727   if (Pat->getTransformFn())
1728     I->error("Cannot specify a transform function on a set node!");
1729
1730   // Check the set destinations.
1731   unsigned NumDests = Pat->getNumChildren()-1;
1732   for (unsigned i = 0; i != NumDests; ++i) {
1733     TreePatternNode *Dest = Pat->getChild(i);
1734     if (!Dest->isLeaf())
1735       I->error("set destination should be a register!");
1736
1737     DefInit *Val = dynamic_cast<DefInit*>(Dest->getLeafValue());
1738     if (!Val)
1739       I->error("set destination should be a register!");
1740
1741     if (Val->getDef()->isSubClassOf("RegisterClass") ||
1742         Val->getDef()->isSubClassOf("PointerLikeRegClass")) {
1743       if (Dest->getName().empty())
1744         I->error("set destination must have a name!");
1745       if (InstResults.count(Dest->getName()))
1746         I->error("cannot set '" + Dest->getName() +"' multiple times");
1747       InstResults[Dest->getName()] = Dest;
1748     } else if (Val->getDef()->isSubClassOf("Register")) {
1749       InstImpResults.push_back(Val->getDef());
1750     } else {
1751       I->error("set destination should be a register!");
1752     }
1753   }
1754
1755   // Verify and collect info from the computation.
1756   FindPatternInputsAndOutputs(I, Pat->getChild(NumDests),
1757                               InstInputs, InstResults,
1758                               InstImpInputs, InstImpResults);
1759 }
1760
1761 //===----------------------------------------------------------------------===//
1762 // Instruction Analysis
1763 //===----------------------------------------------------------------------===//
1764
1765 class InstAnalyzer {
1766   const CodeGenDAGPatterns &CDP;
1767   bool &mayStore;
1768   bool &mayLoad;
1769   bool &HasSideEffects;
1770 public:
1771   InstAnalyzer(const CodeGenDAGPatterns &cdp,
1772                bool &maystore, bool &mayload, bool &hse)
1773     : CDP(cdp), mayStore(maystore), mayLoad(mayload), HasSideEffects(hse){
1774   }
1775
1776   /// Analyze - Analyze the specified instruction, returning true if the
1777   /// instruction had a pattern.
1778   bool Analyze(Record *InstRecord) {
1779     const TreePattern *Pattern = CDP.getInstruction(InstRecord).getPattern();
1780     if (Pattern == 0) {
1781       HasSideEffects = 1;
1782       return false;  // No pattern.
1783     }
1784
1785     // FIXME: Assume only the first tree is the pattern. The others are clobber
1786     // nodes.
1787     AnalyzeNode(Pattern->getTree(0));
1788     return true;
1789   }
1790
1791 private:
1792   void AnalyzeNode(const TreePatternNode *N) {
1793     if (N->isLeaf()) {
1794       if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue())) {
1795         Record *LeafRec = DI->getDef();
1796         // Handle ComplexPattern leaves.
1797         if (LeafRec->isSubClassOf("ComplexPattern")) {
1798           const ComplexPattern &CP = CDP.getComplexPattern(LeafRec);
1799           if (CP.hasProperty(SDNPMayStore)) mayStore = true;
1800           if (CP.hasProperty(SDNPMayLoad)) mayLoad = true;
1801           if (CP.hasProperty(SDNPSideEffect)) HasSideEffects = true;
1802         }
1803       }
1804       return;
1805     }
1806
1807     // Analyze children.
1808     for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
1809       AnalyzeNode(N->getChild(i));
1810
1811     // Ignore set nodes, which are not SDNodes.
1812     if (N->getOperator()->getName() == "set")
1813       return;
1814
1815     // Get information about the SDNode for the operator.
1816     const SDNodeInfo &OpInfo = CDP.getSDNodeInfo(N->getOperator());
1817
1818     // Notice properties of the node.
1819     if (OpInfo.hasProperty(SDNPMayStore)) mayStore = true;
1820     if (OpInfo.hasProperty(SDNPMayLoad)) mayLoad = true;
1821     if (OpInfo.hasProperty(SDNPSideEffect)) HasSideEffects = true;
1822
1823     if (const CodeGenIntrinsic *IntInfo = N->getIntrinsicInfo(CDP)) {
1824       // If this is an intrinsic, analyze it.
1825       if (IntInfo->ModRef >= CodeGenIntrinsic::ReadArgMem)
1826         mayLoad = true;// These may load memory.
1827
1828       if (IntInfo->ModRef >= CodeGenIntrinsic::WriteArgMem)
1829         mayStore = true;// Intrinsics that can write to memory are 'mayStore'.
1830
1831       if (IntInfo->ModRef >= CodeGenIntrinsic::WriteMem)
1832         // WriteMem intrinsics can have other strange effects.
1833         HasSideEffects = true;
1834     }
1835   }
1836
1837 };
1838
1839 static void InferFromPattern(const CodeGenInstruction &Inst,
1840                              bool &MayStore, bool &MayLoad,
1841                              bool &HasSideEffects,
1842                              const CodeGenDAGPatterns &CDP) {
1843   MayStore = MayLoad = HasSideEffects = false;
1844
1845   bool HadPattern =
1846     InstAnalyzer(CDP, MayStore, MayLoad, HasSideEffects).Analyze(Inst.TheDef);
1847
1848   // InstAnalyzer only correctly analyzes mayStore/mayLoad so far.
1849   if (Inst.mayStore) {  // If the .td file explicitly sets mayStore, use it.
1850     // If we decided that this is a store from the pattern, then the .td file
1851     // entry is redundant.
1852     if (MayStore)
1853       fprintf(stderr,
1854               "Warning: mayStore flag explicitly set on instruction '%s'"
1855               " but flag already inferred from pattern.\n",
1856               Inst.TheDef->getName().c_str());
1857     MayStore = true;
1858   }
1859
1860   if (Inst.mayLoad) {  // If the .td file explicitly sets mayLoad, use it.
1861     // If we decided that this is a load from the pattern, then the .td file
1862     // entry is redundant.
1863     if (MayLoad)
1864       fprintf(stderr,
1865               "Warning: mayLoad flag explicitly set on instruction '%s'"
1866               " but flag already inferred from pattern.\n",
1867               Inst.TheDef->getName().c_str());
1868     MayLoad = true;
1869   }
1870
1871   if (Inst.neverHasSideEffects) {
1872     if (HadPattern)
1873       fprintf(stderr, "Warning: neverHasSideEffects set on instruction '%s' "
1874               "which already has a pattern\n", Inst.TheDef->getName().c_str());
1875     HasSideEffects = false;
1876   }
1877
1878   if (Inst.hasSideEffects) {
1879     if (HasSideEffects)
1880       fprintf(stderr, "Warning: hasSideEffects set on instruction '%s' "
1881               "which already inferred this.\n", Inst.TheDef->getName().c_str());
1882     HasSideEffects = true;
1883   }
1884 }
1885
1886 /// ParseInstructions - Parse all of the instructions, inlining and resolving
1887 /// any fragments involved.  This populates the Instructions list with fully
1888 /// resolved instructions.
1889 void CodeGenDAGPatterns::ParseInstructions() {
1890   std::vector<Record*> Instrs = Records.getAllDerivedDefinitions("Instruction");
1891
1892   for (unsigned i = 0, e = Instrs.size(); i != e; ++i) {
1893     ListInit *LI = 0;
1894
1895     if (dynamic_cast<ListInit*>(Instrs[i]->getValueInit("Pattern")))
1896       LI = Instrs[i]->getValueAsListInit("Pattern");
1897
1898     // If there is no pattern, only collect minimal information about the
1899     // instruction for its operand list.  We have to assume that there is one
1900     // result, as we have no detailed info.
1901     if (!LI || LI->getSize() == 0) {
1902       std::vector<Record*> Results;
1903       std::vector<Record*> Operands;
1904
1905       CodeGenInstruction &InstInfo =Target.getInstruction(Instrs[i]->getName());
1906
1907       if (InstInfo.OperandList.size() != 0) {
1908         if (InstInfo.NumDefs == 0) {
1909           // These produce no results
1910           for (unsigned j = 0, e = InstInfo.OperandList.size(); j < e; ++j)
1911             Operands.push_back(InstInfo.OperandList[j].Rec);
1912         } else {
1913           // Assume the first operand is the result.
1914           Results.push_back(InstInfo.OperandList[0].Rec);
1915
1916           // The rest are inputs.
1917           for (unsigned j = 1, e = InstInfo.OperandList.size(); j < e; ++j)
1918             Operands.push_back(InstInfo.OperandList[j].Rec);
1919         }
1920       }
1921
1922       // Create and insert the instruction.
1923       std::vector<Record*> ImpResults;
1924       std::vector<Record*> ImpOperands;
1925       Instructions.insert(std::make_pair(Instrs[i],
1926                           DAGInstruction(0, Results, Operands, ImpResults,
1927                                          ImpOperands)));
1928       continue;  // no pattern.
1929     }
1930
1931     // Parse the instruction.
1932     TreePattern *I = new TreePattern(Instrs[i], LI, true, *this);
1933     // Inline pattern fragments into it.
1934     I->InlinePatternFragments();
1935
1936     // Infer as many types as possible.  If we cannot infer all of them, we can
1937     // never do anything with this instruction pattern: report it to the user.
1938     if (!I->InferAllTypes())
1939       I->error("Could not infer all types in pattern!");
1940
1941     // InstInputs - Keep track of all of the inputs of the instruction, along
1942     // with the record they are declared as.
1943     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstInputs;
1944
1945     // InstResults - Keep track of all the virtual registers that are 'set'
1946     // in the instruction, including what reg class they are.
1947     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstResults;
1948
1949     std::vector<Record*> InstImpInputs;
1950     std::vector<Record*> InstImpResults;
1951
1952     // Verify that the top-level forms in the instruction are of void type, and
1953     // fill in the InstResults map.
1954     for (unsigned j = 0, e = I->getNumTrees(); j != e; ++j) {
1955       TreePatternNode *Pat = I->getTree(j);
1956       if (Pat->getExtTypeNum(0) != MVT::isVoid)
1957         I->error("Top-level forms in instruction pattern should have"
1958                  " void types");
1959
1960       // Find inputs and outputs, and verify the structure of the uses/defs.
1961       FindPatternInputsAndOutputs(I, Pat, InstInputs, InstResults,
1962                                   InstImpInputs, InstImpResults);
1963     }
1964
1965     // Now that we have inputs and outputs of the pattern, inspect the operands
1966     // list for the instruction.  This determines the order that operands are
1967     // added to the machine instruction the node corresponds to.
1968     unsigned NumResults = InstResults.size();
1969
1970     // Parse the operands list from the (ops) list, validating it.
1971     assert(I->getArgList().empty() && "Args list should still be empty here!");
1972     CodeGenInstruction &CGI = Target.getInstruction(Instrs[i]->getName());
1973
1974     // Check that all of the results occur first in the list.
1975     std::vector<Record*> Results;
1976     TreePatternNode *Res0Node = NULL;
1977     for (unsigned i = 0; i != NumResults; ++i) {
1978       if (i == CGI.OperandList.size())
1979         I->error("'" + InstResults.begin()->first +
1980                  "' set but does not appear in operand list!");
1981       const std::string &OpName = CGI.OperandList[i].Name;
1982
1983       // Check that it exists in InstResults.
1984       TreePatternNode *RNode = InstResults[OpName];
1985       if (RNode == 0)
1986         I->error("Operand $" + OpName + " does not exist in operand list!");
1987
1988       if (i == 0)
1989         Res0Node = RNode;
1990       Record *R = dynamic_cast<DefInit*>(RNode->getLeafValue())->getDef();
1991       if (R == 0)
1992         I->error("Operand $" + OpName + " should be a set destination: all "
1993                  "outputs must occur before inputs in operand list!");
1994
1995       if (CGI.OperandList[i].Rec != R)
1996         I->error("Operand $" + OpName + " class mismatch!");
1997
1998       // Remember the return type.
1999       Results.push_back(CGI.OperandList[i].Rec);
2000
2001       // Okay, this one checks out.
2002       InstResults.erase(OpName);
2003     }
2004
2005     // Loop over the inputs next.  Make a copy of InstInputs so we can destroy
2006     // the copy while we're checking the inputs.
2007     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstInputsCheck(InstInputs);
2008
2009     std::vector<TreePatternNode*> ResultNodeOperands;
2010     std::vector<Record*> Operands;
2011     for (unsigned i = NumResults, e = CGI.OperandList.size(); i != e; ++i) {
2012       CodeGenInstruction::OperandInfo &Op = CGI.OperandList[i];
2013       const std::string &OpName = Op.Name;
2014       if (OpName.empty())
2015         I->error("Operand #" + utostr(i) + " in operands list has no name!");
2016
2017       if (!InstInputsCheck.count(OpName)) {
2018         // If this is an predicate operand or optional def operand with an
2019         // DefaultOps set filled in, we can ignore this.  When we codegen it,
2020         // we will do so as always executed.
2021         if (Op.Rec->isSubClassOf("PredicateOperand") ||
2022             Op.Rec->isSubClassOf("OptionalDefOperand")) {
2023           // Does it have a non-empty DefaultOps field?  If so, ignore this
2024           // operand.
2025           if (!getDefaultOperand(Op.Rec).DefaultOps.empty())
2026             continue;
2027         }
2028         I->error("Operand $" + OpName +
2029                  " does not appear in the instruction pattern");
2030       }
2031       TreePatternNode *InVal = InstInputsCheck[OpName];
2032       InstInputsCheck.erase(OpName);   // It occurred, remove from map.
2033
2034       if (InVal->isLeaf() &&
2035           dynamic_cast<DefInit*>(InVal->getLeafValue())) {
2036         Record *InRec = static_cast<DefInit*>(InVal->getLeafValue())->getDef();
2037         if (Op.Rec != InRec && !InRec->isSubClassOf("ComplexPattern"))
2038           I->error("Operand $" + OpName + "'s register class disagrees"
2039                    " between the operand and pattern");
2040       }
2041       Operands.push_back(Op.Rec);
2042
2043       // Construct the result for the dest-pattern operand list.
2044       TreePatternNode *OpNode = InVal->clone();
2045
2046       // No predicate is useful on the result.
2047       OpNode->clearPredicateFns();
2048
2049       // Promote the xform function to be an explicit node if set.
2050       if (Record *Xform = OpNode->getTransformFn()) {
2051         OpNode->setTransformFn(0);
2052         std::vector<TreePatternNode*> Children;
2053         Children.push_back(OpNode);
2054         OpNode = new TreePatternNode(Xform, Children);
2055       }
2056
2057       ResultNodeOperands.push_back(OpNode);
2058     }
2059
2060     if (!InstInputsCheck.empty())
2061       I->error("Input operand $" + InstInputsCheck.begin()->first +
2062                " occurs in pattern but not in operands list!");
2063
2064     TreePatternNode *ResultPattern =
2065       new TreePatternNode(I->getRecord(), ResultNodeOperands);
2066     // Copy fully inferred output node type to instruction result pattern.
2067     if (NumResults > 0)
2068       ResultPattern->setTypes(Res0Node->getExtTypes());
2069
2070     // Create and insert the instruction.
2071     // FIXME: InstImpResults and InstImpInputs should not be part of
2072     // DAGInstruction.
2073     DAGInstruction TheInst(I, Results, Operands, InstImpResults, InstImpInputs);
2074     Instructions.insert(std::make_pair(I->getRecord(), TheInst));
2075
2076     // Use a temporary tree pattern to infer all types and make sure that the
2077     // constructed result is correct.  This depends on the instruction already
2078     // being inserted into the Instructions map.
2079     TreePattern Temp(I->getRecord(), ResultPattern, false, *this);
2080     Temp.InferAllTypes();
2081
2082     DAGInstruction &TheInsertedInst = Instructions.find(I->getRecord())->second;
2083     TheInsertedInst.setResultPattern(Temp.getOnlyTree());
2084
2085     DEBUG(I->dump());
2086   }
2087
2088   // If we can, convert the instructions to be patterns that are matched!
2089   for (std::map<Record*, DAGInstruction, RecordPtrCmp>::iterator II =
2090         Instructions.begin(),
2091        E = Instructions.end(); II != E; ++II) {
2092     DAGInstruction &TheInst = II->second;
2093     const TreePattern *I = TheInst.getPattern();
2094     if (I == 0) continue;  // No pattern.
2095
2096     // FIXME: Assume only the first tree is the pattern. The others are clobber
2097     // nodes.
2098     TreePatternNode *Pattern = I->getTree(0);
2099     TreePatternNode *SrcPattern;
2100     if (Pattern->getOperator()->getName() == "set") {
2101       SrcPattern = Pattern->getChild(Pattern->getNumChildren()-1)->clone();
2102     } else{
2103       // Not a set (store or something?)
2104       SrcPattern = Pattern;
2105     }
2106
2107     Record *Instr = II->first;
2108     AddPatternToMatch(I,
2109                       PatternToMatch(Instr->getValueAsListInit("Predicates"),
2110                                      SrcPattern,
2111                                      TheInst.getResultPattern(),
2112                                      TheInst.getImpResults(),
2113                                      Instr->getValueAsInt("AddedComplexity")));
2114   }
2115 }
2116
2117
2118 typedef std::pair<const TreePatternNode*, unsigned> NameRecord;
2119
2120 static void FindNames(const TreePatternNode *P,
2121                       std::map<std::string, NameRecord> &Names,
2122                       const TreePattern *PatternTop) {
2123   if (!P->getName().empty()) {
2124     NameRecord &Rec = Names[P->getName()];
2125     // If this is the first instance of the name, remember the node.
2126     if (Rec.second++ == 0)
2127       Rec.first = P;
2128     else if (Rec.first->getExtTypes() != P->getExtTypes())
2129       PatternTop->error("repetition of value: $" + P->getName() +
2130                         " where different uses have different types!");
2131   }
2132
2133   if (!P->isLeaf()) {
2134     for (unsigned i = 0, e = P->getNumChildren(); i != e; ++i)
2135       FindNames(P->getChild(i), Names, PatternTop);
2136   }
2137 }
2138
2139 void CodeGenDAGPatterns::AddPatternToMatch(const TreePattern *Pattern,
2140                                            const PatternToMatch &PTM) {
2141   // Do some sanity checking on the pattern we're about to match.
2142   std::string Reason;
2143   if (!PTM.getSrcPattern()->canPatternMatch(Reason, *this))
2144     Pattern->error("Pattern can never match: " + Reason);
2145
2146   // Find all of the named values in the input and output, ensure they have the
2147   // same type.
2148   std::map<std::string, NameRecord> SrcNames, DstNames;
2149   FindNames(PTM.getSrcPattern(), SrcNames, Pattern);
2150   FindNames(PTM.getDstPattern(), DstNames, Pattern);
2151
2152   // Scan all of the named values in the destination pattern, rejecting them if
2153   // they don't exist in the input pattern.
2154   for (std::map<std::string, NameRecord>::iterator
2155        I = DstNames.begin(), E = DstNames.end(); I != E; ++I) {
2156     if (SrcNames[I->first].first == 0)
2157       Pattern->error("Pattern has input without matching name in output: $" +
2158                      I->first);
2159
2160 #if 0
2161     const std::vector<unsigned char> &SrcTypeVec =
2162       SrcNames[I->first].first->getExtTypes();
2163     const std::vector<unsigned char> &DstTypeVec =
2164       I->second.first->getExtTypes();
2165     if (SrcTypeVec == DstTypeVec) continue;
2166
2167     std::string SrcType, DstType;
2168     for (unsigned i = 0, e = SrcTypeVec.size(); i != e; ++i)
2169       SrcType += ":" + GetTypeName(SrcTypeVec[i]);
2170     for (unsigned i = 0, e = DstTypeVec.size(); i != e; ++i)
2171       DstType += ":" + GetTypeName(DstTypeVec[i]);
2172
2173     Pattern->error("Variable $" + I->first +
2174                    " has different types in source (" + SrcType +
2175                    ") and dest (" + DstType + ") pattern!");
2176 #endif
2177   }
2178
2179   // Scan all of the named values in the source pattern, rejecting them if the
2180   // name isn't used in the dest, and isn't used to tie two values together.
2181   for (std::map<std::string, NameRecord>::iterator
2182        I = SrcNames.begin(), E = SrcNames.end(); I != E; ++I)
2183     if (DstNames[I->first].first == 0 && SrcNames[I->first].second == 1)
2184       Pattern->error("Pattern has dead named input: $" + I->first);
2185
2186   PatternsToMatch.push_back(PTM);
2187 }
2188
2189
2190
2191 void CodeGenDAGPatterns::InferInstructionFlags() {
2192   std::map<std::string, CodeGenInstruction> &InstrDescs =
2193     Target.getInstructions();
2194   for (std::map<std::string, CodeGenInstruction>::iterator
2195          II = InstrDescs.begin(), E = InstrDescs.end(); II != E; ++II) {
2196     CodeGenInstruction &InstInfo = II->second;
2197     // Determine properties of the instruction from its pattern.
2198     bool MayStore, MayLoad, HasSideEffects;
2199     InferFromPattern(InstInfo, MayStore, MayLoad, HasSideEffects, *this);
2200     InstInfo.mayStore = MayStore;
2201     InstInfo.mayLoad = MayLoad;
2202     InstInfo.hasSideEffects = HasSideEffects;
2203   }
2204 }
2205
2206 void CodeGenDAGPatterns::ParsePatterns() {
2207   std::vector<Record*> Patterns = Records.getAllDerivedDefinitions("Pattern");
2208
2209   for (unsigned i = 0, e = Patterns.size(); i != e; ++i) {
2210     DagInit *Tree = Patterns[i]->getValueAsDag("PatternToMatch");
2211     DefInit *OpDef = dynamic_cast<DefInit*>(Tree->getOperator());
2212     Record *Operator = OpDef->getDef();
2213     TreePattern *Pattern;
2214     if (Operator->getName() != "parallel")
2215       Pattern = new TreePattern(Patterns[i], Tree, true, *this);
2216     else {
2217       std::vector<Init*> Values;
2218       RecTy *ListTy = 0;
2219       for (unsigned j = 0, ee = Tree->getNumArgs(); j != ee; ++j) {
2220         Values.push_back(Tree->getArg(j));
2221         TypedInit *TArg = dynamic_cast<TypedInit*>(Tree->getArg(j));
2222         if (TArg == 0) {
2223           errs() << "In dag: " << Tree->getAsString();
2224           errs() << " --  Untyped argument in pattern\n";
2225           assert(0 && "Untyped argument in pattern");
2226         }
2227         if (ListTy != 0) {
2228           ListTy = resolveTypes(ListTy, TArg->getType());
2229           if (ListTy == 0) {
2230             errs() << "In dag: " << Tree->getAsString();
2231             errs() << " --  Incompatible types in pattern arguments\n";
2232             assert(0 && "Incompatible types in pattern arguments");
2233           }
2234         }
2235         else {
2236           ListTy = TArg->getType();
2237         }
2238       }
2239       ListInit *LI = new ListInit(Values, new ListRecTy(ListTy));
2240       Pattern = new TreePattern(Patterns[i], LI, true, *this);
2241     }
2242
2243     // Inline pattern fragments into it.
2244     Pattern->InlinePatternFragments();
2245
2246     ListInit *LI = Patterns[i]->getValueAsListInit("ResultInstrs");
2247     if (LI->getSize() == 0) continue;  // no pattern.
2248
2249     // Parse the instruction.
2250     TreePattern *Result = new TreePattern(Patterns[i], LI, false, *this);
2251
2252     // Inline pattern fragments into it.
2253     Result->InlinePatternFragments();
2254
2255     if (Result->getNumTrees() != 1)
2256       Result->error("Cannot handle instructions producing instructions "
2257                     "with temporaries yet!");
2258
2259     bool IterateInference;
2260     bool InferredAllPatternTypes, InferredAllResultTypes;
2261     do {
2262       // Infer as many types as possible.  If we cannot infer all of them, we
2263       // can never do anything with this pattern: report it to the user.
2264       InferredAllPatternTypes = Pattern->InferAllTypes();
2265
2266       // Infer as many types as possible.  If we cannot infer all of them, we
2267       // can never do anything with this pattern: report it to the user.
2268       InferredAllResultTypes = Result->InferAllTypes();
2269
2270       // Apply the type of the result to the source pattern.  This helps us
2271       // resolve cases where the input type is known to be a pointer type (which
2272       // is considered resolved), but the result knows it needs to be 32- or
2273       // 64-bits.  Infer the other way for good measure.
2274       IterateInference = Pattern->getTree(0)->
2275         UpdateNodeType(Result->getTree(0)->getExtTypes(), *Result);
2276       IterateInference |= Result->getTree(0)->
2277         UpdateNodeType(Pattern->getTree(0)->getExtTypes(), *Result);
2278     } while (IterateInference);
2279
2280     // Verify that we inferred enough types that we can do something with the
2281     // pattern and result.  If these fire the user has to add type casts.
2282     if (!InferredAllPatternTypes)
2283       Pattern->error("Could not infer all types in pattern!");
2284     if (!InferredAllResultTypes)
2285       Result->error("Could not infer all types in pattern result!");
2286
2287     // Validate that the input pattern is correct.
2288     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstInputs;
2289     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstResults;
2290     std::vector<Record*> InstImpInputs;
2291     std::vector<Record*> InstImpResults;
2292     for (unsigned j = 0, ee = Pattern->getNumTrees(); j != ee; ++j)
2293       FindPatternInputsAndOutputs(Pattern, Pattern->getTree(j),
2294                                   InstInputs, InstResults,
2295                                   InstImpInputs, InstImpResults);
2296
2297     // Promote the xform function to be an explicit node if set.
2298     TreePatternNode *DstPattern = Result->getOnlyTree();
2299     std::vector<TreePatternNode*> ResultNodeOperands;
2300     for (unsigned ii = 0, ee = DstPattern->getNumChildren(); ii != ee; ++ii) {
2301       TreePatternNode *OpNode = DstPattern->getChild(ii);
2302       if (Record *Xform = OpNode->getTransformFn()) {
2303         OpNode->setTransformFn(0);
2304         std::vector<TreePatternNode*> Children;
2305         Children.push_back(OpNode);
2306         OpNode = new TreePatternNode(Xform, Children);
2307       }
2308       ResultNodeOperands.push_back(OpNode);
2309     }
2310     DstPattern = Result->getOnlyTree();
2311     if (!DstPattern->isLeaf())
2312       DstPattern = new TreePatternNode(DstPattern->getOperator(),
2313                                        ResultNodeOperands);
2314     DstPattern->setTypes(Result->getOnlyTree()->getExtTypes());
2315     TreePattern Temp(Result->getRecord(), DstPattern, false, *this);
2316     Temp.InferAllTypes();
2317
2318
2319     AddPatternToMatch(Pattern,
2320                  PatternToMatch(Patterns[i]->getValueAsListInit("Predicates"),
2321                                 Pattern->getTree(0),
2322                                 Temp.getOnlyTree(), InstImpResults,
2323                                 Patterns[i]->getValueAsInt("AddedComplexity")));
2324   }
2325 }
2326
2327 /// CombineChildVariants - Given a bunch of permutations of each child of the
2328 /// 'operator' node, put them together in all possible ways.
2329 static void CombineChildVariants(TreePatternNode *Orig,
2330                const std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > &ChildVariants,
2331                                  std::vector<TreePatternNode*> &OutVariants,
2332                                  CodeGenDAGPatterns &CDP,
2333                                  const MultipleUseVarSet &DepVars) {
2334   // Make sure that each operand has at least one variant to choose from.
2335   for (unsigned i = 0, e = ChildVariants.size(); i != e; ++i)
2336     if (ChildVariants[i].empty())
2337       return;
2338
2339   // The end result is an all-pairs construction of the resultant pattern.
2340   std::vector<unsigned> Idxs;
2341   Idxs.resize(ChildVariants.size());
2342   bool NotDone;
2343   do {
2344 #ifndef NDEBUG
2345     DEBUG(if (!Idxs.empty()) {
2346             errs() << Orig->getOperator()->getName() << ": Idxs = [ ";
2347               for (unsigned i = 0; i < Idxs.size(); ++i) {
2348                 errs() << Idxs[i] << " ";
2349             }
2350             errs() << "]\n";
2351           });
2352 #endif
2353     // Create the variant and add it to the output list.
2354     std::vector<TreePatternNode*> NewChildren;
2355     for (unsigned i = 0, e = ChildVariants.size(); i != e; ++i)
2356       NewChildren.push_back(ChildVariants[i][Idxs[i]]);
2357     TreePatternNode *R = new TreePatternNode(Orig->getOperator(), NewChildren);
2358
2359     // Copy over properties.
2360     R->setName(Orig->getName());
2361     R->setPredicateFns(Orig->getPredicateFns());
2362     R->setTransformFn(Orig->getTransformFn());
2363     R->setTypes(Orig->getExtTypes());
2364
2365     // If this pattern cannot match, do not include it as a variant.
2366     std::string ErrString;
2367     if (!R->canPatternMatch(ErrString, CDP)) {
2368       delete R;
2369     } else {
2370       bool AlreadyExists = false;
2371
2372       // Scan to see if this pattern has already been emitted.  We can get
2373       // duplication due to things like commuting:
2374       //   (and GPRC:$a, GPRC:$b) -> (and GPRC:$b, GPRC:$a)
2375       // which are the same pattern.  Ignore the dups.
2376       for (unsigned i = 0, e = OutVariants.size(); i != e; ++i)
2377         if (R->isIsomorphicTo(OutVariants[i], DepVars)) {
2378           AlreadyExists = true;
2379           break;
2380         }
2381
2382       if (AlreadyExists)
2383         delete R;
2384       else
2385         OutVariants.push_back(R);
2386     }
2387
2388     // Increment indices to the next permutation by incrementing the
2389     // indicies from last index backward, e.g., generate the sequence
2390     // [0, 0], [0, 1], [1, 0], [1, 1].
2391     int IdxsIdx;
2392     for (IdxsIdx = Idxs.size() - 1; IdxsIdx >= 0; --IdxsIdx) {
2393       if (++Idxs[IdxsIdx] == ChildVariants[IdxsIdx].size())
2394         Idxs[IdxsIdx] = 0;
2395       else
2396         break;
2397     }
2398     NotDone = (IdxsIdx >= 0);
2399   } while (NotDone);
2400 }
2401
2402 /// CombineChildVariants - A helper function for binary operators.
2403 ///
2404 static void CombineChildVariants(TreePatternNode *Orig,
2405                                  const std::vector<TreePatternNode*> &LHS,
2406                                  const std::vector<TreePatternNode*> &RHS,
2407                                  std::vector<TreePatternNode*> &OutVariants,
2408                                  CodeGenDAGPatterns &CDP,
2409                                  const MultipleUseVarSet &DepVars) {
2410   std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > ChildVariants;
2411   ChildVariants.push_back(LHS);
2412   ChildVariants.push_back(RHS);
2413   CombineChildVariants(Orig, ChildVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2414 }
2415
2416
2417 static void GatherChildrenOfAssociativeOpcode(TreePatternNode *N,
2418                                      std::vector<TreePatternNode *> &Children) {
2419   assert(N->getNumChildren()==2 &&"Associative but doesn't have 2 children!");
2420   Record *Operator = N->getOperator();
2421
2422   // Only permit raw nodes.
2423   if (!N->getName().empty() || !N->getPredicateFns().empty() ||
2424       N->getTransformFn()) {
2425     Children.push_back(N);
2426     return;
2427   }
2428
2429   if (N->getChild(0)->isLeaf() || N->getChild(0)->getOperator() != Operator)
2430     Children.push_back(N->getChild(0));
2431   else
2432     GatherChildrenOfAssociativeOpcode(N->getChild(0), Children);
2433
2434   if (N->getChild(1)->isLeaf() || N->getChild(1)->getOperator() != Operator)
2435     Children.push_back(N->getChild(1));
2436   else
2437     GatherChildrenOfAssociativeOpcode(N->getChild(1), Children);
2438 }
2439
2440 /// GenerateVariantsOf - Given a pattern N, generate all permutations we can of
2441 /// the (potentially recursive) pattern by using algebraic laws.
2442 ///
2443 static void GenerateVariantsOf(TreePatternNode *N,
2444                                std::vector<TreePatternNode*> &OutVariants,
2445                                CodeGenDAGPatterns &CDP,
2446                                const MultipleUseVarSet &DepVars) {
2447   // We cannot permute leaves.
2448   if (N->isLeaf()) {
2449     OutVariants.push_back(N);
2450     return;
2451   }
2452
2453   // Look up interesting info about the node.
2454   const SDNodeInfo &NodeInfo = CDP.getSDNodeInfo(N->getOperator());
2455
2456   // If this node is associative, re-associate.
2457   if (NodeInfo.hasProperty(SDNPAssociative)) {
2458     // Re-associate by pulling together all of the linked operators
2459     std::vector<TreePatternNode*> MaximalChildren;
2460     GatherChildrenOfAssociativeOpcode(N, MaximalChildren);
2461
2462     // Only handle child sizes of 3.  Otherwise we'll end up trying too many
2463     // permutations.
2464     if (MaximalChildren.size() == 3) {
2465       // Find the variants of all of our maximal children.
2466       std::vector<TreePatternNode*> AVariants, BVariants, CVariants;
2467       GenerateVariantsOf(MaximalChildren[0], AVariants, CDP, DepVars);
2468       GenerateVariantsOf(MaximalChildren[1], BVariants, CDP, DepVars);
2469       GenerateVariantsOf(MaximalChildren[2], CVariants, CDP, DepVars);
2470
2471       // There are only two ways we can permute the tree:
2472       //   (A op B) op C    and    A op (B op C)
2473       // Within these forms, we can also permute A/B/C.
2474
2475       // Generate legal pair permutations of A/B/C.
2476       std::vector<TreePatternNode*> ABVariants;
2477       std::vector<TreePatternNode*> BAVariants;
2478       std::vector<TreePatternNode*> ACVariants;
2479       std::vector<TreePatternNode*> CAVariants;
2480       std::vector<TreePatternNode*> BCVariants;
2481       std::vector<TreePatternNode*> CBVariants;
2482       CombineChildVariants(N, AVariants, BVariants, ABVariants, CDP, DepVars);
2483       CombineChildVariants(N, BVariants, AVariants, BAVariants, CDP, DepVars);
2484       CombineChildVariants(N, AVariants, CVariants, ACVariants, CDP, DepVars);
2485       CombineChildVariants(N, CVariants, AVariants, CAVariants, CDP, DepVars);
2486       CombineChildVariants(N, BVariants, CVariants, BCVariants, CDP, DepVars);
2487       CombineChildVariants(N, CVariants, BVariants, CBVariants, CDP, DepVars);
2488
2489       // Combine those into the result: (x op x) op x
2490       CombineChildVariants(N, ABVariants, CVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2491       CombineChildVariants(N, BAVariants, CVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2492       CombineChildVariants(N, ACVariants, BVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2493       CombineChildVariants(N, CAVariants, BVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2494       CombineChildVariants(N, BCVariants, AVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2495       CombineChildVariants(N, CBVariants, AVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2496
2497       // Combine those into the result: x op (x op x)
2498       CombineChildVariants(N, CVariants, ABVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2499       CombineChildVariants(N, CVariants, BAVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2500       CombineChildVariants(N, BVariants, ACVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2501       CombineChildVariants(N, BVariants, CAVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2502       CombineChildVariants(N, AVariants, BCVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2503       CombineChildVariants(N, AVariants, CBVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2504       return;
2505     }
2506   }
2507
2508   // Compute permutations of all children.
2509   std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > ChildVariants;
2510   ChildVariants.resize(N->getNumChildren());
2511   for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
2512     GenerateVariantsOf(N->getChild(i), ChildVariants[i], CDP, DepVars);
2513
2514   // Build all permutations based on how the children were formed.
2515   CombineChildVariants(N, ChildVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
2516
2517   // If this node is commutative, consider the commuted order.
2518   bool isCommIntrinsic = N->isCommutativeIntrinsic(CDP);
2519   if (NodeInfo.hasProperty(SDNPCommutative) || isCommIntrinsic) {
2520     assert((N->getNumChildren()==2 || isCommIntrinsic) &&
2521            "Commutative but doesn't have 2 children!");
2522     // Don't count children which are actually register references.
2523     unsigned NC = 0;
2524     for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i) {
2525       TreePatternNode *Child = N->getChild(i);
2526       if (Child->isLeaf())
2527         if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Child->getLeafValue())) {
2528           Record *RR = DI->getDef();
2529           if (RR->isSubClassOf("Register"))
2530             continue;
2531         }
2532       NC++;
2533     }
2534     // Consider the commuted order.
2535     if (isCommIntrinsic) {
2536       // Commutative intrinsic. First operand is the intrinsic id, 2nd and 3rd
2537       // operands are the commutative operands, and there might be more operands
2538       // after those.
2539       assert(NC >= 3 &&
2540              "Commutative intrinsic should have at least 3 childrean!");
2541       std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > Variants;
2542       Variants.push_back(ChildVariants[0]); // Intrinsic id.
2543       Variants.push_back(ChildVariants[2]);
2544       Variants.push_back(ChildVariants[1]);
2545       for (unsigned i = 3; i != NC; ++i)
2546         Variants.push_back(ChildVariants[i]);
2547       CombineChildVariants(N, Variants, OutVariants, CDP, DepVars);
2548     } else if (NC == 2)
2549       CombineChildVariants(N, ChildVariants[1], ChildVariants[0],
2550                            OutVariants, CDP, DepVars);
2551   }
2552 }
2553
2554
2555 // GenerateVariants - Generate variants.  For example, commutative patterns can
2556 // match multiple ways.  Add them to PatternsToMatch as well.
2557 void CodeGenDAGPatterns::GenerateVariants() {
2558   DEBUG(errs() << "Generating instruction variants.\n");
2559
2560   // Loop over all of the patterns we've collected, checking to see if we can
2561   // generate variants of the instruction, through the exploitation of
2562   // identities.  This permits the target to provide aggressive matching without
2563   // the .td file having to contain tons of variants of instructions.
2564   //
2565   // Note that this loop adds new patterns to the PatternsToMatch list, but we
2566   // intentionally do not reconsider these.  Any variants of added patterns have
2567   // already been added.
2568   //
2569   for (unsigned i = 0, e = PatternsToMatch.size(); i != e; ++i) {
2570     MultipleUseVarSet             DepVars;
2571     std::vector<TreePatternNode*> Variants;
2572     FindDepVars(PatternsToMatch[i].getSrcPattern(), DepVars);
2573     DEBUG(errs() << "Dependent/multiply used variables: ");
2574     DEBUG(DumpDepVars(DepVars));
2575     DEBUG(errs() << "\n");
2576     GenerateVariantsOf(PatternsToMatch[i].getSrcPattern(), Variants, *this, DepVars);
2577
2578     assert(!Variants.empty() && "Must create at least original variant!");
2579     Variants.erase(Variants.begin());  // Remove the original pattern.
2580
2581     if (Variants.empty())  // No variants for this pattern.
2582       continue;
2583
2584     DEBUG(errs() << "FOUND VARIANTS OF: ";
2585           PatternsToMatch[i].getSrcPattern()->dump();
2586           errs() << "\n");
2587
2588     for (unsigned v = 0, e = Variants.size(); v != e; ++v) {
2589       TreePatternNode *Variant = Variants[v];
2590
2591       DEBUG(errs() << "  VAR#" << v <<  ": ";
2592             Variant->dump();
2593             errs() << "\n");
2594
2595       // Scan to see if an instruction or explicit pattern already matches this.
2596       bool AlreadyExists = false;
2597       for (unsigned p = 0, e = PatternsToMatch.size(); p != e; ++p) {
2598         // Skip if the top level predicates do not match.
2599         if (PatternsToMatch[i].getPredicates() !=
2600             PatternsToMatch[p].getPredicates())
2601           continue;
2602         // Check to see if this variant already exists.
2603         if (Variant->isIsomorphicTo(PatternsToMatch[p].getSrcPattern(), DepVars)) {
2604           DEBUG(errs() << "  *** ALREADY EXISTS, ignoring variant.\n");
2605           AlreadyExists = true;
2606           break;
2607         }
2608       }
2609       // If we already have it, ignore the variant.
2610       if (AlreadyExists) continue;
2611
2612       // Otherwise, add it to the list of patterns we have.
2613       PatternsToMatch.
2614         push_back(PatternToMatch(PatternsToMatch[i].getPredicates(),
2615                                  Variant, PatternsToMatch[i].getDstPattern(),
2616                                  PatternsToMatch[i].getDstRegs(),
2617                                  PatternsToMatch[i].getAddedComplexity()));
2618     }
2619
2620     DEBUG(errs() << "\n");
2621   }
2622 }
2623