utils/TableGen/CodeGenDAGPatterns.h

   1 //===- CodeGenDAGPatterns.h - Read DAG patterns from .td file ---*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file declares the CodeGenDAGPatterns class, which is used to read and
  11 // represent the patterns present in a .td file for instructions.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef CODEGEN_DAGPATTERNS_H
  16 #define CODEGEN_DAGPATTERNS_H
  17
  18 #include "CodeGenTarget.h"
  19 #include "CodeGenIntrinsics.h"
  20 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  21 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  22 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  23 #include <set>
  24 #include <algorithm>
  25 #include <vector>
  26 #include <map>
  27
  28 namespace llvm {
  29   class Record;
  30   class Init;
  31   class ListInit;
  32   class DagInit;
  33   class SDNodeInfo;
  34   class TreePattern;
  35   class TreePatternNode;
  36   class CodeGenDAGPatterns;
  37   class ComplexPattern;
  38
  39 /// EEVT::DAGISelGenValueType - These are some extended forms of
  40 /// MVT::SimpleValueType that we use as lattice values during type inference.
  41 /// The existing MVT iAny, fAny and vAny types suffice to represent
  42 /// arbitrary integer, floating-point, and vector types, so only an unknown
  43 /// value is needed.
  44 namespace EEVT {
  45   /// TypeSet - This is either empty if it's completely unknown, or holds a set
  46   /// of types.  It is used during type inference because register classes can
  47   /// have multiple possible types and we don't know which one they get until
  48   /// type inference is complete.
  49   ///
  50   /// TypeSet can have three states:
  51   ///    Vector is empty: The type is completely unknown, it can be any valid
  52   ///       target type.
  53   ///    Vector has multiple constrained types: (e.g. v4i32 + v4f32) it is one
  54   ///       of those types only.
  55   ///    Vector has one concrete type: The type is completely known.
  56   ///
  57   class TypeSet {
  58     SmallVector<MVT::SimpleValueType, 4> TypeVec;
  59   public:
  60     TypeSet() {}
  61     TypeSet(MVT::SimpleValueType VT, TreePattern &TP);
  62     TypeSet(const std::vector<MVT::SimpleValueType> &VTList);
  63
  64     bool isCompletelyUnknown() const { return TypeVec.empty(); }
  65
  66     bool isConcrete() const {
  67       if (TypeVec.size() != 1) return false;
  68       unsigned char T = TypeVec[0]; (void)T;
  69       assert(T < MVT::LAST_VALUETYPE || T == MVT::iPTR || T == MVT::iPTRAny);
  70       return true;
  71     }
  72
  73     MVT::SimpleValueType getConcrete() const {
  74       assert(isConcrete() && "Type isn't concrete yet");
  75       return (MVT::SimpleValueType)TypeVec[0];
  76     }
  77
  78     bool isDynamicallyResolved() const {
  79       return getConcrete() == MVT::iPTR || getConcrete() == MVT::iPTRAny;
  80     }
  81
  82     const SmallVectorImpl<MVT::SimpleValueType> &getTypeList() const {
  83       assert(!TypeVec.empty() && "Not a type list!");
  84       return TypeVec;
  85     }
  86
  87     bool isVoid() const {
  88       return TypeVec.size() == 1 && TypeVec[0] == MVT::isVoid;
  89     }
  90
  91     /// hasIntegerTypes - Return true if this TypeSet contains any integer value
  92     /// types.
  93     bool hasIntegerTypes() const;
  94
  95     /// hasFloatingPointTypes - Return true if this TypeSet contains an fAny or
  96     /// a floating point value type.
  97     bool hasFloatingPointTypes() const;
  98
  99     /// hasVectorTypes - Return true if this TypeSet contains a vector value
 100     /// type.
 101     bool hasVectorTypes() const;
 102
 103     /// getName() - Return this TypeSet as a string.
 104     std::string getName() const;
 105
 106     /// MergeInTypeInfo - This merges in type information from the specified
 107     /// argument.  If 'this' changes, it returns true.  If the two types are
 108     /// contradictory (e.g. merge f32 into i32) then this throws an exception.
 109     bool MergeInTypeInfo(const EEVT::TypeSet &InVT, TreePattern &TP);
 110
 111     bool MergeInTypeInfo(MVT::SimpleValueType InVT, TreePattern &TP) {
 112       return MergeInTypeInfo(EEVT::TypeSet(InVT, TP), TP);
 113     }
 114
 115     /// Force this type list to only contain integer types.
 116     bool EnforceInteger(TreePattern &TP);
 117
 118     /// Force this type list to only contain floating point types.
 119     bool EnforceFloatingPoint(TreePattern &TP);
 120
 121     /// EnforceScalar - Remove all vector types from this type list.
 122     bool EnforceScalar(TreePattern &TP);
 123
 124     /// EnforceVector - Remove all non-vector types from this type list.
 125     bool EnforceVector(TreePattern &TP);
 126
 127     /// EnforceSmallerThan - 'this' must be a smaller VT than Other.  Update
 128     /// this an other based on this information.
 129     bool EnforceSmallerThan(EEVT::TypeSet &Other, TreePattern &TP);
 130
 131     /// EnforceVectorEltTypeIs - 'this' is now constrainted to be a vector type
 132     /// whose element is VT.
 133     bool EnforceVectorEltTypeIs(EEVT::TypeSet &VT, TreePattern &TP);
 134
 135     /// EnforceVectorSubVectorTypeIs - 'this' is now constrainted to
 136     /// be a vector type VT.
 137     bool EnforceVectorSubVectorTypeIs(EEVT::TypeSet &VT, TreePattern &TP);
 138
 139     bool operator!=(const TypeSet &RHS) const { return TypeVec != RHS.TypeVec; }
 140     bool operator==(const TypeSet &RHS) const { return TypeVec == RHS.TypeVec; }
 141
 142   private:
 143     /// FillWithPossibleTypes - Set to all legal types and return true, only
 144     /// valid on completely unknown type sets.  If Pred is non-null, only MVTs
 145     /// that pass the predicate are added.
 146     bool FillWithPossibleTypes(TreePattern &TP,
 147                                bool (*Pred)(MVT::SimpleValueType) = 0,
 148                                const char *PredicateName = 0);
 149   };
 150 }
 151
 152 /// Set type used to track multiply used variables in patterns
 153 typedef std::set<std::string> MultipleUseVarSet;
 154
 155 /// SDTypeConstraint - This is a discriminated union of constraints,
 156 /// corresponding to the SDTypeConstraint tablegen class in Target.td.
 157 struct SDTypeConstraint {
 158   SDTypeConstraint(Record *R);
 159
 160   unsigned OperandNo;   // The operand # this constraint applies to.
 161   enum {
 162     SDTCisVT, SDTCisPtrTy, SDTCisInt, SDTCisFP, SDTCisVec, SDTCisSameAs,
 163     SDTCisVTSmallerThanOp, SDTCisOpSmallerThanOp, SDTCisEltOfVec,
 164     SDTCisSubVecOfVec
 165   } ConstraintType;
 166
 167   union {   // The discriminated union.
 168     struct {
 169       MVT::SimpleValueType VT;
 170     } SDTCisVT_Info;
 171     struct {
 172       unsigned OtherOperandNum;
 173     } SDTCisSameAs_Info;
 174     struct {
 175       unsigned OtherOperandNum;
 176     } SDTCisVTSmallerThanOp_Info;
 177     struct {
 178       unsigned BigOperandNum;
 179     } SDTCisOpSmallerThanOp_Info;
 180     struct {
 181       unsigned OtherOperandNum;
 182     } SDTCisEltOfVec_Info;
 183     struct {
 184       unsigned OtherOperandNum;
 185     } SDTCisSubVecOfVec_Info;
 186   } x;
 187
 188   /// ApplyTypeConstraint - Given a node in a pattern, apply this type
 189   /// constraint to the nodes operands.  This returns true if it makes a
 190   /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, throw an
 191   /// exception.
 192   bool ApplyTypeConstraint(TreePatternNode *N, const SDNodeInfo &NodeInfo,
 193                            TreePattern &TP) const;
 194 };
 195
 196 /// SDNodeInfo - One of these records is created for each SDNode instance in
 197 /// the target .td file.  This represents the various dag nodes we will be
 198 /// processing.
 199 class SDNodeInfo {
 200   Record *Def;
 201   std::string EnumName;
 202   std::string SDClassName;
 203   unsigned Properties;
 204   unsigned NumResults;
 205   int NumOperands;
 206   std::vector<SDTypeConstraint> TypeConstraints;
 207 public:
 208   SDNodeInfo(Record *R);  // Parse the specified record.
 209
 210   unsigned getNumResults() const { return NumResults; }
 211
 212   /// getNumOperands - This is the number of operands required or -1 if
 213   /// variadic.
 214   int getNumOperands() const { return NumOperands; }
 215   Record *getRecord() const { return Def; }
 216   const std::string &getEnumName() const { return EnumName; }
 217   const std::string &getSDClassName() const { return SDClassName; }
 218
 219   const std::vector<SDTypeConstraint> &getTypeConstraints() const {
 220     return TypeConstraints;
 221   }
 222
 223   /// getKnownType - If the type constraints on this node imply a fixed type
 224   /// (e.g. all stores return void, etc), then return it as an
 225   /// MVT::SimpleValueType.  Otherwise, return MVT::Other.
 226   MVT::SimpleValueType getKnownType(unsigned ResNo) const;
 227
 228   /// hasProperty - Return true if this node has the specified property.
 229   ///
 230   bool hasProperty(enum SDNP Prop) const { return Properties & (1 << Prop); }
 231
 232   /// ApplyTypeConstraints - Given a node in a pattern, apply the type
 233   /// constraints for this node to the operands of the node.  This returns
 234   /// true if it makes a change, false otherwise.  If a type contradiction is
 235   /// found, throw an exception.
 236   bool ApplyTypeConstraints(TreePatternNode *N, TreePattern &TP) const {
 237     bool MadeChange = false;
 238     for (unsigned i = 0, e = TypeConstraints.size(); i != e; ++i)
 239       MadeChange |= TypeConstraints[i].ApplyTypeConstraint(N, *this, TP);
 240     return MadeChange;
 241   }
 242 };
 243
 244 /// TreePredicateFn - This is an abstraction that represents the predicates on
 245 /// a PatFrag node.  This is a simple one-word wrapper around a pointer to
 246 /// provide nice accessors.
 247 class TreePredicateFn {
 248   /// PatFragRec - This is the TreePattern for the PatFrag that we
 249   /// originally came from.
 250   TreePattern *PatFragRec;
 251 public:
 252   /// TreePredicateFn constructor.  Here 'N' is a subclass of PatFrag.
 253   TreePredicateFn(TreePattern *N);
 254
 255
 256   TreePattern *getOrigPatFragRecord() const { return PatFragRec; }
 257
 258   /// isAlwaysTrue - Return true if this is a noop predicate.
 259   bool isAlwaysTrue() const;
 260
 261   bool isImmediatePattern() const { return !getImmCode().empty(); }
 262
 263   /// getImmediatePredicateCode - Return the code that evaluates this pattern if
 264   /// this is an immediate predicate.  It is an error to call this on a
 265   /// non-immediate pattern.
 266   std::string getImmediatePredicateCode() const {
 267     std::string Result = getImmCode();
 268     assert(!Result.empty() && "Isn't an immediate pattern!");
 269     return Result;
 270   }
 271
 272
 273   bool operator==(const TreePredicateFn &RHS) const {
 274     return PatFragRec == RHS.PatFragRec;
 275   }
 276
 277   bool operator!=(const TreePredicateFn &RHS) const { return !(*this == RHS); }
 278
 279   /// Return the name to use in the generated code to reference this, this is
 280   /// "Predicate_foo" if from a pattern fragment "foo".
 281   std::string getFnName() const;
 282
 283   /// getCodeToRunOnSDNode - Return the code for the function body that
 284   /// evaluates this predicate.  The argument is expected to be in "Node",
 285   /// not N.  This handles casting and conversion to a concrete node type as
 286   /// appropriate.
 287   std::string getCodeToRunOnSDNode() const;
 288
 289 private:
 290   std::string getPredCode() const;
 291   std::string getImmCode() const;
 292 };
 293
 294
 295 /// FIXME: TreePatternNode's can be shared in some cases (due to dag-shaped
 296 /// patterns), and as such should be ref counted.  We currently just leak all
 297 /// TreePatternNode objects!
 298 class TreePatternNode {
 299   /// The type of each node result.  Before and during type inference, each
 300   /// result may be a set of possible types.  After (successful) type inference,
 301   /// each is a single concrete type.
 302   SmallVector<EEVT::TypeSet, 1> Types;
 303
 304   /// Operator - The Record for the operator if this is an interior node (not
 305   /// a leaf).
 306   Record *Operator;
 307
 308   /// Val - The init value (e.g. the "GPRC" record, or "7") for a leaf.
 309   ///
 310   Init *Val;
 311
 312   /// Name - The name given to this node with the :$foo notation.
 313   ///
 314   std::string Name;
 315
 316   /// PredicateFns - The predicate functions to execute on this node to check
 317   /// for a match.  If this list is empty, no predicate is involved.
 318   std::vector<TreePredicateFn> PredicateFns;
 319
 320   /// TransformFn - The transformation function to execute on this node before
 321   /// it can be substituted into the resulting instruction on a pattern match.
 322   Record *TransformFn;
 323
 324   std::vector<TreePatternNode*> Children;
 325 public:
 326   TreePatternNode(Record *Op, const std::vector<TreePatternNode*> &Ch,
 327                   unsigned NumResults)
 328     : Operator(Op), Val(0), TransformFn(0), Children(Ch) {
 329     Types.resize(NumResults);
 330   }
 331   TreePatternNode(Init *val, unsigned NumResults)    // leaf ctor
 332     : Operator(0), Val(val), TransformFn(0) {
 333     Types.resize(NumResults);
 334   }
 335   ~TreePatternNode();
 336
 337   const std::string &getName() const { return Name; }
 338   void setName(StringRef N) { Name.assign(N.begin(), N.end()); }
 339
 340   bool isLeaf() const { return Val != 0; }
 341
 342   // Type accessors.
 343   unsigned getNumTypes() const { return Types.size(); }
 344   MVT::SimpleValueType getType(unsigned ResNo) const {
 345     return Types[ResNo].getConcrete();
 346   }
 347   const SmallVectorImpl<EEVT::TypeSet> &getExtTypes() const { return Types; }
 348   const EEVT::TypeSet &getExtType(unsigned ResNo) const { return Types[ResNo]; }
 349   EEVT::TypeSet &getExtType(unsigned ResNo) { return Types[ResNo]; }
 350   void setType(unsigned ResNo, const EEVT::TypeSet &T) { Types[ResNo] = T; }
 351
 352   bool hasTypeSet(unsigned ResNo) const {
 353     return Types[ResNo].isConcrete();
 354   }
 355   bool isTypeCompletelyUnknown(unsigned ResNo) const {
 356     return Types[ResNo].isCompletelyUnknown();
 357   }
 358   bool isTypeDynamicallyResolved(unsigned ResNo) const {
 359     return Types[ResNo].isDynamicallyResolved();
 360   }
 361
 362   Init *getLeafValue() const { assert(isLeaf()); return Val; }
 363   Record *getOperator() const { assert(!isLeaf()); return Operator; }
 364
 365   unsigned getNumChildren() const { return Children.size(); }
 366   TreePatternNode *getChild(unsigned N) const { return Children[N]; }
 367   void setChild(unsigned i, TreePatternNode *N) {
 368     Children[i] = N;
 369   }
 370
 371   /// hasChild - Return true if N is any of our children.
 372   bool hasChild(const TreePatternNode *N) const {
 373     for (unsigned i = 0, e = Children.size(); i != e; ++i)
 374       if (Children[i] == N) return true;
 375     return false;
 376   }
 377
 378   bool hasAnyPredicate() const { return !PredicateFns.empty(); }
 379
 380   const std::vector<TreePredicateFn> &getPredicateFns() const {
 381     return PredicateFns;
 382   }
 383   void clearPredicateFns() { PredicateFns.clear(); }
 384   void setPredicateFns(const std::vector<TreePredicateFn> &Fns) {
 385     assert(PredicateFns.empty() && "Overwriting non-empty predicate list!");
 386     PredicateFns = Fns;
 387   }
 388   void addPredicateFn(const TreePredicateFn &Fn) {
 389     assert(!Fn.isAlwaysTrue() && "Empty predicate string!");
 390     if (std::find(PredicateFns.begin(), PredicateFns.end(), Fn) ==
 391           PredicateFns.end())
 392       PredicateFns.push_back(Fn);
 393   }
 394
 395   Record *getTransformFn() const { return TransformFn; }
 396   void setTransformFn(Record *Fn) { TransformFn = Fn; }
 397
 398   /// getIntrinsicInfo - If this node corresponds to an intrinsic, return the
 399   /// CodeGenIntrinsic information for it, otherwise return a null pointer.
 400   const CodeGenIntrinsic *getIntrinsicInfo(const CodeGenDAGPatterns &CDP) const;
 401
 402   /// getComplexPatternInfo - If this node corresponds to a ComplexPattern,
 403   /// return the ComplexPattern information, otherwise return null.
 404   const ComplexPattern *
 405   getComplexPatternInfo(const CodeGenDAGPatterns &CGP) const;
 406
 407   /// NodeHasProperty - Return true if this node has the specified property.
 408   bool NodeHasProperty(SDNP Property, const CodeGenDAGPatterns &CGP) const;
 409
 410   /// TreeHasProperty - Return true if any node in this tree has the specified
 411   /// property.
 412   bool TreeHasProperty(SDNP Property, const CodeGenDAGPatterns &CGP) const;
 413
 414   /// isCommutativeIntrinsic - Return true if the node is an intrinsic which is
 415   /// marked isCommutative.
 416   bool isCommutativeIntrinsic(const CodeGenDAGPatterns &CDP) const;
 417
 418   void print(raw_ostream &OS) const;
 419   void dump() const;
 420
 421 public:   // Higher level manipulation routines.
 422
 423   /// clone - Return a new copy of this tree.
 424   ///
 425   TreePatternNode *clone() const;
 426
 427   /// RemoveAllTypes - Recursively strip all the types of this tree.
 428   void RemoveAllTypes();
 429
 430   /// isIsomorphicTo - Return true if this node is recursively isomorphic to
 431   /// the specified node.  For this comparison, all of the state of the node
 432   /// is considered, except for the assigned name.  Nodes with differing names
 433   /// that are otherwise identical are considered isomorphic.
 434   bool isIsomorphicTo(const TreePatternNode *N,
 435                       const MultipleUseVarSet &DepVars) const;
 436
 437   /// SubstituteFormalArguments - Replace the formal arguments in this tree
 438   /// with actual values specified by ArgMap.
 439   void SubstituteFormalArguments(std::map<std::string,
 440                                           TreePatternNode*> &ArgMap);
 441
 442   /// InlinePatternFragments - If this pattern refers to any pattern
 443   /// fragments, inline them into place, giving us a pattern without any
 444   /// PatFrag references.
 445   TreePatternNode *InlinePatternFragments(TreePattern &TP);
 446
 447   /// ApplyTypeConstraints - Apply all of the type constraints relevant to
 448   /// this node and its children in the tree.  This returns true if it makes a
 449   /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, throw an
 450   /// exception.
 451   bool ApplyTypeConstraints(TreePattern &TP, bool NotRegisters);
 452
 453   /// UpdateNodeType - Set the node type of N to VT if VT contains
 454   /// information.  If N already contains a conflicting type, then throw an
 455   /// exception.  This returns true if any information was updated.
 456   ///
 457   bool UpdateNodeType(unsigned ResNo, const EEVT::TypeSet &InTy,
 458                       TreePattern &TP) {
 459     return Types[ResNo].MergeInTypeInfo(InTy, TP);
 460   }
 461
 462   bool UpdateNodeType(unsigned ResNo, MVT::SimpleValueType InTy,
 463                       TreePattern &TP) {
 464     return Types[ResNo].MergeInTypeInfo(EEVT::TypeSet(InTy, TP), TP);
 465   }
 466
 467   /// ContainsUnresolvedType - Return true if this tree contains any
 468   /// unresolved types.
 469   bool ContainsUnresolvedType() const {
 470     for (unsigned i = 0, e = Types.size(); i != e; ++i)
 471       if (!Types[i].isConcrete()) return true;
 472
 473     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
 474       if (getChild(i)->ContainsUnresolvedType()) return true;
 475     return false;
 476   }
 477
 478   /// canPatternMatch - If it is impossible for this pattern to match on this
 479   /// target, fill in Reason and return false.  Otherwise, return true.
 480   bool canPatternMatch(std::string &Reason, const CodeGenDAGPatterns &CDP);
 481 };
 482
 483 inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const TreePatternNode &TPN) {
 484   TPN.print(OS);
 485   return OS;
 486 }
 487
 488
 489 /// TreePattern - Represent a pattern, used for instructions, pattern
 490 /// fragments, etc.
 491 ///
 492 class TreePattern {
 493   /// Trees - The list of pattern trees which corresponds to this pattern.
 494   /// Note that PatFrag's only have a single tree.
 495   ///
 496   std::vector<TreePatternNode*> Trees;
 497
 498   /// NamedNodes - This is all of the nodes that have names in the trees in this
 499   /// pattern.
 500   StringMap<SmallVector<TreePatternNode*,1> > NamedNodes;
 501
 502   /// TheRecord - The actual TableGen record corresponding to this pattern.
 503   ///
 504   Record *TheRecord;
 505
 506   /// Args - This is a list of all of the arguments to this pattern (for
 507   /// PatFrag patterns), which are the 'node' markers in this pattern.
 508   std::vector<std::string> Args;
 509
 510   /// CDP - the top-level object coordinating this madness.
 511   ///
 512   CodeGenDAGPatterns &CDP;
 513
 514   /// isInputPattern - True if this is an input pattern, something to match.
 515   /// False if this is an output pattern, something to emit.
 516   bool isInputPattern;
 517 public:
 518
 519   /// TreePattern constructor - Parse the specified DagInits into the
 520   /// current record.
 521   TreePattern(Record *TheRec, ListInit *RawPat, bool isInput,
 522               CodeGenDAGPatterns &ise);
 523   TreePattern(Record *TheRec, DagInit *Pat, bool isInput,
 524               CodeGenDAGPatterns &ise);
 525   TreePattern(Record *TheRec, TreePatternNode *Pat, bool isInput,
 526               CodeGenDAGPatterns &ise);
 527
 528   /// getTrees - Return the tree patterns which corresponds to this pattern.
 529   ///
 530   const std::vector<TreePatternNode*> &getTrees() const { return Trees; }
 531   unsigned getNumTrees() const { return Trees.size(); }
 532   TreePatternNode *getTree(unsigned i) const { return Trees[i]; }
 533   TreePatternNode *getOnlyTree() const {
 534     assert(Trees.size() == 1 && "Doesn't have exactly one pattern!");
 535     return Trees[0];
 536   }
 537
 538   const StringMap<SmallVector<TreePatternNode*,1> > &getNamedNodesMap() {
 539     if (NamedNodes.empty())
 540       ComputeNamedNodes();
 541     return NamedNodes;
 542   }
 543
 544   /// getRecord - Return the actual TableGen record corresponding to this
 545   /// pattern.
 546   ///
 547   Record *getRecord() const { return TheRecord; }
 548
 549   unsigned getNumArgs() const { return Args.size(); }
 550   const std::string &getArgName(unsigned i) const {
 551     assert(i < Args.size() && "Argument reference out of range!");
 552     return Args[i];
 553   }
 554   std::vector<std::string> &getArgList() { return Args; }
 555
 556   CodeGenDAGPatterns &getDAGPatterns() const { return CDP; }
 557
 558   /// InlinePatternFragments - If this pattern refers to any pattern
 559   /// fragments, inline them into place, giving us a pattern without any
 560   /// PatFrag references.
 561   void InlinePatternFragments() {
 562     for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i)
 563       Trees[i] = Trees[i]->InlinePatternFragments(*this);
 564   }
 565
 566   /// InferAllTypes - Infer/propagate as many types throughout the expression
 567   /// patterns as possible.  Return true if all types are inferred, false
 568   /// otherwise.  Throw an exception if a type contradiction is found.
 569   bool InferAllTypes(const StringMap<SmallVector<TreePatternNode*,1> >
 570                           *NamedTypes=0);
 571
 572   /// error - Throw an exception, prefixing it with information about this
 573   /// pattern.
 574   void error(const std::string &Msg) const;
 575
 576   void print(raw_ostream &OS) const;
 577   void dump() const;
 578
 579 private:
 580   TreePatternNode *ParseTreePattern(Init *DI, StringRef OpName);
 581   void ComputeNamedNodes();
 582   void ComputeNamedNodes(TreePatternNode *N);
 583 };
 584
 585 /// DAGDefaultOperand - One of these is created for each PredicateOperand
 586 /// or OptionalDefOperand that has a set ExecuteAlways / DefaultOps field.
 587 struct DAGDefaultOperand {
 588   std::vector<TreePatternNode*> DefaultOps;
 589 };
 590
 591 class DAGInstruction {
 592   TreePattern *Pattern;
 593   std::vector<Record*> Results;
 594   std::vector<Record*> Operands;
 595   std::vector<Record*> ImpResults;
 596   TreePatternNode *ResultPattern;
 597 public:
 598   DAGInstruction(TreePattern *TP,
 599                  const std::vector<Record*> &results,
 600                  const std::vector<Record*> &operands,
 601                  const std::vector<Record*> &impresults)
 602     : Pattern(TP), Results(results), Operands(operands),
 603       ImpResults(impresults), ResultPattern(0) {}
 604
 605   const TreePattern *getPattern() const { return Pattern; }
 606   unsigned getNumResults() const { return Results.size(); }
 607   unsigned getNumOperands() const { return Operands.size(); }
 608   unsigned getNumImpResults() const { return ImpResults.size(); }
 609   const std::vector<Record*>& getImpResults() const { return ImpResults; }
 610
 611   void setResultPattern(TreePatternNode *R) { ResultPattern = R; }
 612
 613   Record *getResult(unsigned RN) const {
 614     assert(RN < Results.size());
 615     return Results[RN];
 616   }
 617
 618   Record *getOperand(unsigned ON) const {
 619     assert(ON < Operands.size());
 620     return Operands[ON];
 621   }
 622
 623   Record *getImpResult(unsigned RN) const {
 624     assert(RN < ImpResults.size());
 625     return ImpResults[RN];
 626   }
 627
 628   TreePatternNode *getResultPattern() const { return ResultPattern; }
 629 };
 630
 631 /// PatternToMatch - Used by CodeGenDAGPatterns to keep tab of patterns
 632 /// processed to produce isel.
 633 class PatternToMatch {
 634 public:
 635   PatternToMatch(Record *srcrecord, ListInit *preds,
 636                  TreePatternNode *src, TreePatternNode *dst,
 637                  const std::vector<Record*> &dstregs,
 638                  unsigned complexity, unsigned uid)
 639     : SrcRecord(srcrecord), Predicates(preds), SrcPattern(src), DstPattern(dst),
 640       Dstregs(dstregs), AddedComplexity(complexity), ID(uid) {}
 641
 642   Record          *SrcRecord;   // Originating Record for the pattern.
 643   ListInit        *Predicates;  // Top level predicate conditions to match.
 644   TreePatternNode *SrcPattern;  // Source pattern to match.
 645   TreePatternNode *DstPattern;  // Resulting pattern.
 646   std::vector<Record*> Dstregs; // Physical register defs being matched.
 647   unsigned         AddedComplexity; // Add to matching pattern complexity.
 648   unsigned         ID;          // Unique ID for the record.
 649
 650   Record          *getSrcRecord()  const { return SrcRecord; }
 651   ListInit        *getPredicates() const { return Predicates; }
 652   TreePatternNode *getSrcPattern() const { return SrcPattern; }
 653   TreePatternNode *getDstPattern() const { return DstPattern; }
 654   const std::vector<Record*> &getDstRegs() const { return Dstregs; }
 655   unsigned         getAddedComplexity() const { return AddedComplexity; }
 656
 657   std::string getPredicateCheck() const;
 658
 659   /// Compute the complexity metric for the input pattern.  This roughly
 660   /// corresponds to the number of nodes that are covered.
 661   unsigned getPatternComplexity(const CodeGenDAGPatterns &CGP) const;
 662 };
 663
 664 // Deterministic comparison of Record*.
 665 struct RecordPtrCmp {
 666   bool operator()(const Record *LHS, const Record *RHS) const;
 667 };
 668
 669 class CodeGenDAGPatterns {
 670   RecordKeeper &Records;
 671   CodeGenTarget Target;
 672   std::vector<CodeGenIntrinsic> Intrinsics;
 673   std::vector<CodeGenIntrinsic> TgtIntrinsics;
 674
 675   std::map<Record*, SDNodeInfo, RecordPtrCmp> SDNodes;
 676   std::map<Record*, std::pair<Record*, std::string>, RecordPtrCmp> SDNodeXForms;
 677   std::map<Record*, ComplexPattern, RecordPtrCmp> ComplexPatterns;
 678   std::map<Record*, TreePattern*, RecordPtrCmp> PatternFragments;
 679   std::map<Record*, DAGDefaultOperand, RecordPtrCmp> DefaultOperands;
 680   std::map<Record*, DAGInstruction, RecordPtrCmp> Instructions;
 681
 682   // Specific SDNode definitions:
 683   Record *intrinsic_void_sdnode;
 684   Record *intrinsic_w_chain_sdnode, *intrinsic_wo_chain_sdnode;
 685
 686   /// PatternsToMatch - All of the things we are matching on the DAG.  The first
 687   /// value is the pattern to match, the second pattern is the result to
 688   /// emit.
 689   std::vector<PatternToMatch> PatternsToMatch;
 690 public:
 691   CodeGenDAGPatterns(RecordKeeper &R);
 692   ~CodeGenDAGPatterns();
 693
 694   CodeGenTarget &getTargetInfo() { return Target; }
 695   const CodeGenTarget &getTargetInfo() const { return Target; }
 696
 697   Record *getSDNodeNamed(const std::string &Name) const;
 698
 699   const SDNodeInfo &getSDNodeInfo(Record *R) const {
 700     assert(SDNodes.count(R) && "Unknown node!");
 701     return SDNodes.find(R)->second;
 702   }
 703
 704   // Node transformation lookups.
 705   typedef std::pair<Record*, std::string> NodeXForm;
 706   const NodeXForm &getSDNodeTransform(Record *R) const {
 707     assert(SDNodeXForms.count(R) && "Invalid transform!");
 708     return SDNodeXForms.find(R)->second;
 709   }
 710
 711   typedef std::map<Record*, NodeXForm, RecordPtrCmp>::const_iterator
 712           nx_iterator;
 713   nx_iterator nx_begin() const { return SDNodeXForms.begin(); }
 714   nx_iterator nx_end() const { return SDNodeXForms.end(); }
 715
 716
 717   const ComplexPattern &getComplexPattern(Record *R) const {
 718     assert(ComplexPatterns.count(R) && "Unknown addressing mode!");
 719     return ComplexPatterns.find(R)->second;
 720   }
 721
 722   const CodeGenIntrinsic &getIntrinsic(Record *R) const {
 723     for (unsigned i = 0, e = Intrinsics.size(); i != e; ++i)
 724       if (Intrinsics[i].TheDef == R) return Intrinsics[i];
 725     for (unsigned i = 0, e = TgtIntrinsics.size(); i != e; ++i)
 726       if (TgtIntrinsics[i].TheDef == R) return TgtIntrinsics[i];
 727     llvm_unreachable("Unknown intrinsic!");
 728   }
 729
 730   const CodeGenIntrinsic &getIntrinsicInfo(unsigned IID) const {
 731     if (IID-1 < Intrinsics.size())
 732       return Intrinsics[IID-1];
 733     if (IID-Intrinsics.size()-1 < TgtIntrinsics.size())
 734       return TgtIntrinsics[IID-Intrinsics.size()-1];
 735     llvm_unreachable("Bad intrinsic ID!");
 736   }
 737
 738   unsigned getIntrinsicID(Record *R) const {
 739     for (unsigned i = 0, e = Intrinsics.size(); i != e; ++i)
 740       if (Intrinsics[i].TheDef == R) return i;
 741     for (unsigned i = 0, e = TgtIntrinsics.size(); i != e; ++i)
 742       if (TgtIntrinsics[i].TheDef == R) return i + Intrinsics.size();
 743     llvm_unreachable("Unknown intrinsic!");
 744   }
 745
 746   const DAGDefaultOperand &getDefaultOperand(Record *R) const {
 747     assert(DefaultOperands.count(R) &&"Isn't an analyzed default operand!");
 748     return DefaultOperands.find(R)->second;
 749   }
 750
 751   // Pattern Fragment information.
 752   TreePattern *getPatternFragment(Record *R) const {
 753     assert(PatternFragments.count(R) && "Invalid pattern fragment request!");
 754     return PatternFragments.find(R)->second;
 755   }
 756   TreePattern *getPatternFragmentIfRead(Record *R) const {
 757     if (!PatternFragments.count(R)) return 0;
 758     return PatternFragments.find(R)->second;
 759   }
 760
 761   typedef std::map<Record*, TreePattern*, RecordPtrCmp>::const_iterator
 762           pf_iterator;
 763   pf_iterator pf_begin() const { return PatternFragments.begin(); }
 764   pf_iterator pf_end() const { return PatternFragments.end(); }
 765
 766   // Patterns to match information.
 767   typedef std::vector<PatternToMatch>::const_iterator ptm_iterator;
 768   ptm_iterator ptm_begin() const { return PatternsToMatch.begin(); }
 769   ptm_iterator ptm_end() const { return PatternsToMatch.end(); }
 770
 771
 772
 773   const DAGInstruction &getInstruction(Record *R) const {
 774     assert(Instructions.count(R) && "Unknown instruction!");
 775     return Instructions.find(R)->second;
 776   }
 777
 778   Record *get_intrinsic_void_sdnode() const {
 779     return intrinsic_void_sdnode;
 780   }
 781   Record *get_intrinsic_w_chain_sdnode() const {
 782     return intrinsic_w_chain_sdnode;
 783   }
 784   Record *get_intrinsic_wo_chain_sdnode() const {
 785     return intrinsic_wo_chain_sdnode;
 786   }
 787
 788   bool hasTargetIntrinsics() { return !TgtIntrinsics.empty(); }
 789
 790 private:
 791   void ParseNodeInfo();
 792   void ParseNodeTransforms();
 793   void ParseComplexPatterns();
 794   void ParsePatternFragments();
 795   void ParseDefaultOperands();
 796   void ParseInstructions();
 797   void ParsePatterns();
 798   void InferInstructionFlags();
 799   void GenerateVariants();
 800   void VerifyInstructionFlags();
 801
 802   void AddPatternToMatch(const TreePattern *Pattern, const PatternToMatch &PTM);
 803   void FindPatternInputsAndOutputs(TreePattern *I, TreePatternNode *Pat,
 804                                    std::map<std::string,
 805                                    TreePatternNode*> &InstInputs,
 806                                    std::map<std::string,
 807                                    TreePatternNode*> &InstResults,
 808                                    std::vector<Record*> &InstImpResults);
 809 };
 810 } // end namespace llvm
 811
 812 #endif