utils/TableGen/RegisterInfoEmitter.cpp

   1 //===- RegisterInfoEmitter.cpp - Generate a Register File Desc. -*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This tablegen backend is responsible for emitting a description of a target
  11 // register file for a code generator.  It uses instances of the Register,
  12 // RegisterAliases, and RegisterClass classes to gather this information.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "CodeGenRegisters.h"
  17 #include "CodeGenTarget.h"
  18 #include "SequenceToOffsetTable.h"
  19 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  20 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  21 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  22 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  23 #include "llvm/Support/Format.h"
  24 #include "llvm/TableGen/Error.h"
  25 #include "llvm/TableGen/Record.h"
  26 #include "llvm/TableGen/TableGenBackend.h"
  27 #include <algorithm>
  28 #include <set>
  29 #include <vector>
  30 using namespace llvm;
  31
  32 namespace {
  33 class RegisterInfoEmitter {
  34   RecordKeeper &Records;
  35 public:
  36   RegisterInfoEmitter(RecordKeeper &R) : Records(R) {}
  37
  38   // runEnums - Print out enum values for all of the registers.
  39   void runEnums(raw_ostream &o, CodeGenTarget &Target, CodeGenRegBank &Bank);
  40
  41   // runMCDesc - Print out MC register descriptions.
  42   void runMCDesc(raw_ostream &o, CodeGenTarget &Target, CodeGenRegBank &Bank);
  43
  44   // runTargetHeader - Emit a header fragment for the register info emitter.
  45   void runTargetHeader(raw_ostream &o, CodeGenTarget &Target,
  46                        CodeGenRegBank &Bank);
  47
  48   // runTargetDesc - Output the target register and register file descriptions.
  49   void runTargetDesc(raw_ostream &o, CodeGenTarget &Target,
  50                      CodeGenRegBank &Bank);
  51
  52   // run - Output the register file description.
  53   void run(raw_ostream &o);
  54
  55 private:
  56   void EmitRegMapping(raw_ostream &o,
  57                       const std::vector<CodeGenRegister*> &Regs, bool isCtor);
  58   void EmitRegMappingTables(raw_ostream &o,
  59                             const std::vector<CodeGenRegister*> &Regs,
  60                             bool isCtor);
  61   void EmitRegUnitPressure(raw_ostream &OS, const CodeGenRegBank &RegBank,
  62                            const std::string &ClassName);
  63   void emitComposeSubRegIndices(raw_ostream &OS, CodeGenRegBank &RegBank,
  64                                 const std::string &ClassName);
  65 };
  66 } // End anonymous namespace
  67
  68 // runEnums - Print out enum values for all of the registers.
  69 void RegisterInfoEmitter::runEnums(raw_ostream &OS,
  70                                    CodeGenTarget &Target, CodeGenRegBank &Bank) {
  71   const std::vector<CodeGenRegister*> &Registers = Bank.getRegisters();
  72
  73   // Register enums are stored as uint16_t in the tables. Make sure we'll fit.
  74   assert(Registers.size() <= 0xffff && "Too many regs to fit in tables");
  75
  76   std::string Namespace = Registers[0]->TheDef->getValueAsString("Namespace");
  77
  78   emitSourceFileHeader("Target Register Enum Values", OS);
  79
  80   OS << "\n#ifdef GET_REGINFO_ENUM\n";
  81   OS << "#undef GET_REGINFO_ENUM\n";
  82
  83   OS << "namespace llvm {\n\n";
  84
  85   OS << "class MCRegisterClass;\n"
  86      << "extern const MCRegisterClass " << Namespace
  87      << "MCRegisterClasses[];\n\n";
  88
  89   if (!Namespace.empty())
  90     OS << "namespace " << Namespace << " {\n";
  91   OS << "enum {\n  NoRegister,\n";
  92
  93   for (unsigned i = 0, e = Registers.size(); i != e; ++i)
  94     OS << "  " << Registers[i]->getName() << " = " <<
  95       Registers[i]->EnumValue << ",\n";
  96   assert(Registers.size() == Registers[Registers.size()-1]->EnumValue &&
  97          "Register enum value mismatch!");
  98   OS << "  NUM_TARGET_REGS \t// " << Registers.size()+1 << "\n";
  99   OS << "};\n";
 100   if (!Namespace.empty())
 101     OS << "}\n";
 102
 103   ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> RegisterClasses = Bank.getRegClasses();
 104   if (!RegisterClasses.empty()) {
 105
 106     // RegisterClass enums are stored as uint16_t in the tables.
 107     assert(RegisterClasses.size() <= 0xffff &&
 108            "Too many register classes to fit in tables");
 109
 110     OS << "\n// Register classes\n";
 111     if (!Namespace.empty())
 112       OS << "namespace " << Namespace << " {\n";
 113     OS << "enum {\n";
 114     for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i) {
 115       if (i) OS << ",\n";
 116       OS << "  " << RegisterClasses[i]->getName() << "RegClassID";
 117       OS << " = " << i;
 118     }
 119     OS << "\n  };\n";
 120     if (!Namespace.empty())
 121       OS << "}\n";
 122   }
 123
 124   const std::vector<Record*> &RegAltNameIndices = Target.getRegAltNameIndices();
 125   // If the only definition is the default NoRegAltName, we don't need to
 126   // emit anything.
 127   if (RegAltNameIndices.size() > 1) {
 128     OS << "\n// Register alternate name indices\n";
 129     if (!Namespace.empty())
 130       OS << "namespace " << Namespace << " {\n";
 131     OS << "enum {\n";
 132     for (unsigned i = 0, e = RegAltNameIndices.size(); i != e; ++i)
 133       OS << "  " << RegAltNameIndices[i]->getName() << ",\t// " << i << "\n";
 134     OS << "  NUM_TARGET_REG_ALT_NAMES = " << RegAltNameIndices.size() << "\n";
 135     OS << "};\n";
 136     if (!Namespace.empty())
 137       OS << "}\n";
 138   }
 139
 140   ArrayRef<CodeGenSubRegIndex*> SubRegIndices = Bank.getSubRegIndices();
 141   if (!SubRegIndices.empty()) {
 142     OS << "\n// Subregister indices\n";
 143     std::string Namespace =
 144       SubRegIndices[0]->getNamespace();
 145     if (!Namespace.empty())
 146       OS << "namespace " << Namespace << " {\n";
 147     OS << "enum {\n  NoSubRegister,\n";
 148     for (unsigned i = 0, e = SubRegIndices.size(); i != e; ++i)
 149       OS << "  " << SubRegIndices[i]->getName() << ",\t// " << i+1 << "\n";
 150     OS << "  NUM_TARGET_SUBREGS\n};\n";
 151     if (!Namespace.empty())
 152       OS << "}\n";
 153   }
 154
 155   OS << "} // End llvm namespace\n";
 156   OS << "#endif // GET_REGINFO_ENUM\n\n";
 157 }
 158
 159 void RegisterInfoEmitter::
 160 EmitRegUnitPressure(raw_ostream &OS, const CodeGenRegBank &RegBank,
 161                     const std::string &ClassName) {
 162   unsigned NumRCs = RegBank.getRegClasses().size();
 163   unsigned NumSets = RegBank.getNumRegPressureSets();
 164
 165   OS << "/// Get the weight in units of pressure for this register class.\n"
 166      << "const RegClassWeight &" << ClassName << "::\n"
 167      << "getRegClassWeight(const TargetRegisterClass *RC) const {\n"
 168      << "  static const RegClassWeight RCWeightTable[] = {\n";
 169   for (unsigned i = 0, e = NumRCs; i != e; ++i) {
 170     const CodeGenRegisterClass &RC = *RegBank.getRegClasses()[i];
 171     const CodeGenRegister::Set &Regs = RC.getMembers();
 172     if (Regs.empty())
 173       OS << "    {0, 0";
 174     else {
 175       std::vector<unsigned> RegUnits;
 176       RC.buildRegUnitSet(RegUnits);
 177       OS << "    {" << (*Regs.begin())->getWeight(RegBank)
 178          << ", " << RegBank.getRegUnitSetWeight(RegUnits);
 179     }
 180     OS << "},  \t// " << RC.getName() << "\n";
 181   }
 182   OS << "    {0, 0} };\n"
 183      << "  return RCWeightTable[RC->getID()];\n"
 184      << "}\n\n";
 185
 186   // Reasonable targets (not ARMv7) have unit weight for all units, so don't
 187   // bother generating a table.
 188   bool RegUnitsHaveUnitWeight = true;
 189   for (unsigned UnitIdx = 0, UnitEnd = RegBank.getNumNativeRegUnits();
 190        UnitIdx < UnitEnd; ++UnitIdx) {
 191     if (RegBank.getRegUnit(UnitIdx).Weight > 1)
 192       RegUnitsHaveUnitWeight = false;
 193   }
 194   OS << "/// Get the weight in units of pressure for this register unit.\n"
 195      << "unsigned " << ClassName << "::\n"
 196      << "getRegUnitWeight(unsigned RegUnit) const {\n"
 197      << "  assert(RegUnit < " << RegBank.getNumNativeRegUnits()
 198      << " && \"invalid register unit\");\n";
 199   if (!RegUnitsHaveUnitWeight) {
 200     OS << "  static const uint8_t RUWeightTable[] = {\n    ";
 201     for (unsigned UnitIdx = 0, UnitEnd = RegBank.getNumNativeRegUnits();
 202          UnitIdx < UnitEnd; ++UnitIdx) {
 203       const RegUnit &RU = RegBank.getRegUnit(UnitIdx);
 204       assert(RU.Weight < 256 && "RegUnit too heavy");
 205       OS << RU.Weight << ", ";
 206     }
 207     OS << "0 };\n"
 208        << "  return RUWeightTable[RegUnit];\n";
 209   }
 210   else {
 211     OS << "  // All register units have unit weight.\n"
 212        << "  return 1;\n";
 213   }
 214   OS << "}\n\n";
 215
 216   OS << "\n"
 217      << "// Get the number of dimensions of register pressure.\n"
 218      << "unsigned " << ClassName << "::getNumRegPressureSets() const {\n"
 219      << "  return " << NumSets << ";\n}\n\n";
 220
 221   OS << "// Get the name of this register unit pressure set.\n"
 222      << "const char *" << ClassName << "::\n"
 223      << "getRegPressureSetName(unsigned Idx) const {\n"
 224      << "  static const char *PressureNameTable[] = {\n";
 225   for (unsigned i = 0; i < NumSets; ++i ) {
 226     OS << "    \"" << RegBank.getRegSetAt(i).Name << "\",\n";
 227   }
 228   OS << "    nullptr };\n"
 229      << "  return PressureNameTable[Idx];\n"
 230      << "}\n\n";
 231
 232   OS << "// Get the register unit pressure limit for this dimension.\n"
 233      << "// This limit must be adjusted dynamically for reserved registers.\n"
 234      << "unsigned " << ClassName << "::\n"
 235      << "getRegPressureSetLimit(unsigned Idx) const {\n"
 236      << "  static const unsigned PressureLimitTable[] = {\n";
 237   for (unsigned i = 0; i < NumSets; ++i ) {
 238     const RegUnitSet &RegUnits = RegBank.getRegSetAt(i);
 239     OS << "    " << RegUnits.Weight << ",  \t// " << i << ": "
 240        << RegUnits.Name << "\n";
 241   }
 242   OS << "    0 };\n"
 243      << "  return PressureLimitTable[Idx];\n"
 244      << "}\n\n";
 245
 246   // This table may be larger than NumRCs if some register units needed a list
 247   // of unit sets that did not correspond to a register class.
 248   unsigned NumRCUnitSets = RegBank.getNumRegClassPressureSetLists();
 249   OS << "/// Table of pressure sets per register class or unit.\n"
 250      << "static const int RCSetsTable[] = {\n    ";
 251   std::vector<unsigned> RCSetStarts(NumRCUnitSets);
 252   for (unsigned i = 0, StartIdx = 0, e = NumRCUnitSets; i != e; ++i) {
 253     RCSetStarts[i] = StartIdx;
 254     ArrayRef<unsigned> PSetIDs = RegBank.getRCPressureSetIDs(i);
 255     std::vector<unsigned> PSets;
 256     PSets.reserve(PSetIDs.size());
 257     for (ArrayRef<unsigned>::iterator PSetI = PSetIDs.begin(),
 258            PSetE = PSetIDs.end(); PSetI != PSetE; ++PSetI) {
 259       PSets.push_back(RegBank.getRegPressureSet(*PSetI).Order);
 260     }
 261     std::sort(PSets.begin(), PSets.end());
 262     for (unsigned j = 0, e = PSets.size(); j < e; ++j) {
 263       OS << PSets[j] << ",  ";
 264       ++StartIdx;
 265     }
 266     OS << "-1,  \t// #" << RCSetStarts[i] << " ";
 267     if (i < NumRCs)
 268       OS << RegBank.getRegClasses()[i]->getName();
 269     else {
 270       OS << "inferred";
 271       for (ArrayRef<unsigned>::iterator PSetI = PSetIDs.begin(),
 272              PSetE = PSetIDs.end(); PSetI != PSetE; ++PSetI) {
 273         OS << "~" << RegBank.getRegSetAt(*PSetI).Name;
 274       }
 275     }
 276     OS << "\n    ";
 277     ++StartIdx;
 278   }
 279   OS << "-1 };\n\n";
 280
 281   OS << "/// Get the dimensions of register pressure impacted by this "
 282      << "register class.\n"
 283      << "/// Returns a -1 terminated array of pressure set IDs\n"
 284      << "const int* " << ClassName << "::\n"
 285      << "getRegClassPressureSets(const TargetRegisterClass *RC) const {\n";
 286   OS << "  static const unsigned RCSetStartTable[] = {\n    ";
 287   for (unsigned i = 0, e = NumRCs; i != e; ++i) {
 288     OS << RCSetStarts[i] << ",";
 289   }
 290   OS << "0 };\n"
 291      << "  unsigned SetListStart = RCSetStartTable[RC->getID()];\n"
 292      << "  return &RCSetsTable[SetListStart];\n"
 293      << "}\n\n";
 294
 295   OS << "/// Get the dimensions of register pressure impacted by this "
 296      << "register unit.\n"
 297      << "/// Returns a -1 terminated array of pressure set IDs\n"
 298      << "const int* " << ClassName << "::\n"
 299      << "getRegUnitPressureSets(unsigned RegUnit) const {\n"
 300      << "  assert(RegUnit < " << RegBank.getNumNativeRegUnits()
 301      << " && \"invalid register unit\");\n";
 302   OS << "  static const unsigned RUSetStartTable[] = {\n    ";
 303   for (unsigned UnitIdx = 0, UnitEnd = RegBank.getNumNativeRegUnits();
 304        UnitIdx < UnitEnd; ++UnitIdx) {
 305     OS << RCSetStarts[RegBank.getRegUnit(UnitIdx).RegClassUnitSetsIdx] << ",";
 306   }
 307   OS << "0 };\n"
 308      << "  unsigned SetListStart = RUSetStartTable[RegUnit];\n"
 309      << "  return &RCSetsTable[SetListStart];\n"
 310      << "}\n\n";
 311 }
 312
 313 void
 314 RegisterInfoEmitter::EmitRegMappingTables(raw_ostream &OS,
 315                                        const std::vector<CodeGenRegister*> &Regs,
 316                                           bool isCtor) {
 317   // Collect all information about dwarf register numbers
 318   typedef std::map<Record*, std::vector<int64_t>, LessRecordRegister> DwarfRegNumsMapTy;
 319   DwarfRegNumsMapTy DwarfRegNums;
 320
 321   // First, just pull all provided information to the map
 322   unsigned maxLength = 0;
 323   for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
 324     Record *Reg = Regs[i]->TheDef;
 325     std::vector<int64_t> RegNums = Reg->getValueAsListOfInts("DwarfNumbers");
 326     maxLength = std::max((size_t)maxLength, RegNums.size());
 327     if (DwarfRegNums.count(Reg))
 328       PrintWarning(Reg->getLoc(), Twine("DWARF numbers for register ") +
 329                    getQualifiedName(Reg) + "specified multiple times");
 330     DwarfRegNums[Reg] = RegNums;
 331   }
 332
 333   if (!maxLength)
 334     return;
 335
 336   // Now we know maximal length of number list. Append -1's, where needed
 337   for (DwarfRegNumsMapTy::iterator
 338        I = DwarfRegNums.begin(), E = DwarfRegNums.end(); I != E; ++I)
 339     for (unsigned i = I->second.size(), e = maxLength; i != e; ++i)
 340       I->second.push_back(-1);
 341
 342   std::string Namespace = Regs[0]->TheDef->getValueAsString("Namespace");
 343
 344   OS << "// " << Namespace << " Dwarf<->LLVM register mappings.\n";
 345
 346   // Emit reverse information about the dwarf register numbers.
 347   for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
 348     for (unsigned i = 0, e = maxLength; i != e; ++i) {
 349       OS << "extern const MCRegisterInfo::DwarfLLVMRegPair " << Namespace;
 350       OS << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour");
 351       OS << i << "Dwarf2L[]";
 352
 353       if (!isCtor) {
 354         OS << " = {\n";
 355
 356         // Store the mapping sorted by the LLVM reg num so lookup can be done
 357         // with a binary search.
 358         std::map<uint64_t, Record*> Dwarf2LMap;
 359         for (DwarfRegNumsMapTy::iterator
 360                I = DwarfRegNums.begin(), E = DwarfRegNums.end(); I != E; ++I) {
 361           int DwarfRegNo = I->second[i];
 362           if (DwarfRegNo < 0)
 363             continue;
 364           Dwarf2LMap[DwarfRegNo] = I->first;
 365         }
 366
 367         for (std::map<uint64_t, Record*>::iterator
 368                I = Dwarf2LMap.begin(), E = Dwarf2LMap.end(); I != E; ++I)
 369           OS << "  { " << I->first << "U, " << getQualifiedName(I->second)
 370              << " },\n";
 371
 372         OS << "};\n";
 373       } else {
 374         OS << ";\n";
 375       }
 376
 377       // We have to store the size in a const global, it's used in multiple
 378       // places.
 379       OS << "extern const unsigned " << Namespace
 380          << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour") << i << "Dwarf2LSize";
 381       if (!isCtor)
 382         OS << " = array_lengthof(" << Namespace
 383            << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour") << i
 384            << "Dwarf2L);\n\n";
 385       else
 386         OS << ";\n\n";
 387     }
 388   }
 389
 390   for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
 391     Record *Reg = Regs[i]->TheDef;
 392     const RecordVal *V = Reg->getValue("DwarfAlias");
 393     if (!V || !V->getValue())
 394       continue;
 395
 396     DefInit *DI = cast<DefInit>(V->getValue());
 397     Record *Alias = DI->getDef();
 398     DwarfRegNums[Reg] = DwarfRegNums[Alias];
 399   }
 400
 401   // Emit information about the dwarf register numbers.
 402   for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
 403     for (unsigned i = 0, e = maxLength; i != e; ++i) {
 404       OS << "extern const MCRegisterInfo::DwarfLLVMRegPair " << Namespace;
 405       OS << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour");
 406       OS << i << "L2Dwarf[]";
 407       if (!isCtor) {
 408         OS << " = {\n";
 409         // Store the mapping sorted by the Dwarf reg num so lookup can be done
 410         // with a binary search.
 411         for (DwarfRegNumsMapTy::iterator
 412                I = DwarfRegNums.begin(), E = DwarfRegNums.end(); I != E; ++I) {
 413           int RegNo = I->second[i];
 414           if (RegNo == -1) // -1 is the default value, don't emit a mapping.
 415             continue;
 416
 417           OS << "  { " << getQualifiedName(I->first) << ", " << RegNo
 418              << "U },\n";
 419         }
 420         OS << "};\n";
 421       } else {
 422         OS << ";\n";
 423       }
 424
 425       // We have to store the size in a const global, it's used in multiple
 426       // places.
 427       OS << "extern const unsigned " << Namespace
 428          << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour") << i << "L2DwarfSize";
 429       if (!isCtor)
 430         OS << " = array_lengthof(" << Namespace
 431            << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour") << i << "L2Dwarf);\n\n";
 432       else
 433         OS << ";\n\n";
 434     }
 435   }
 436 }
 437
 438 void
 439 RegisterInfoEmitter::EmitRegMapping(raw_ostream &OS,
 440                                     const std::vector<CodeGenRegister*> &Regs,
 441                                     bool isCtor) {
 442   // Emit the initializer so the tables from EmitRegMappingTables get wired up
 443   // to the MCRegisterInfo object.
 444   unsigned maxLength = 0;
 445   for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
 446     Record *Reg = Regs[i]->TheDef;
 447     maxLength = std::max((size_t)maxLength,
 448                          Reg->getValueAsListOfInts("DwarfNumbers").size());
 449   }
 450
 451   if (!maxLength)
 452     return;
 453
 454   std::string Namespace = Regs[0]->TheDef->getValueAsString("Namespace");
 455
 456   // Emit reverse information about the dwarf register numbers.
 457   for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
 458     OS << "  switch (";
 459     if (j == 0)
 460       OS << "DwarfFlavour";
 461     else
 462       OS << "EHFlavour";
 463     OS << ") {\n"
 464      << "  default:\n"
 465      << "    llvm_unreachable(\"Unknown DWARF flavour\");\n";
 466
 467     for (unsigned i = 0, e = maxLength; i != e; ++i) {
 468       OS << "  case " << i << ":\n";
 469       OS << "    ";
 470       if (!isCtor)
 471         OS << "RI->";
 472       std::string Tmp;
 473       raw_string_ostream(Tmp) << Namespace
 474                               << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour") << i
 475                               << "Dwarf2L";
 476       OS << "mapDwarfRegsToLLVMRegs(" << Tmp << ", " << Tmp << "Size, ";
 477       if (j == 0)
 478           OS << "false";
 479         else
 480           OS << "true";
 481       OS << ");\n";
 482       OS << "    break;\n";
 483     }
 484     OS << "  }\n";
 485   }
 486
 487   // Emit information about the dwarf register numbers.
 488   for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
 489     OS << "  switch (";
 490     if (j == 0)
 491       OS << "DwarfFlavour";
 492     else
 493       OS << "EHFlavour";
 494     OS << ") {\n"
 495        << "  default:\n"
 496        << "    llvm_unreachable(\"Unknown DWARF flavour\");\n";
 497
 498     for (unsigned i = 0, e = maxLength; i != e; ++i) {
 499       OS << "  case " << i << ":\n";
 500       OS << "    ";
 501       if (!isCtor)
 502         OS << "RI->";
 503       std::string Tmp;
 504       raw_string_ostream(Tmp) << Namespace
 505                               << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour") << i
 506                               << "L2Dwarf";
 507       OS << "mapLLVMRegsToDwarfRegs(" << Tmp << ", " << Tmp << "Size, ";
 508       if (j == 0)
 509           OS << "false";
 510         else
 511           OS << "true";
 512       OS << ");\n";
 513       OS << "    break;\n";
 514     }
 515     OS << "  }\n";
 516   }
 517 }
 518
 519 // Print a BitVector as a sequence of hex numbers using a little-endian mapping.
 520 // Width is the number of bits per hex number.
 521 static void printBitVectorAsHex(raw_ostream &OS,
 522                                 const BitVector &Bits,
 523                                 unsigned Width) {
 524   assert(Width <= 32 && "Width too large");
 525   unsigned Digits = (Width + 3) / 4;
 526   for (unsigned i = 0, e = Bits.size(); i < e; i += Width) {
 527     unsigned Value = 0;
 528     for (unsigned j = 0; j != Width && i + j != e; ++j)
 529       Value |= Bits.test(i + j) << j;
 530     OS << format("0x%0*x, ", Digits, Value);
 531   }
 532 }
 533
 534 // Helper to emit a set of bits into a constant byte array.
 535 class BitVectorEmitter {
 536   BitVector Values;
 537 public:
 538   void add(unsigned v) {
 539     if (v >= Values.size())
 540       Values.resize(((v/8)+1)*8); // Round up to the next byte.
 541     Values[v] = true;
 542   }
 543
 544   void print(raw_ostream &OS) {
 545     printBitVectorAsHex(OS, Values, 8);
 546   }
 547 };
 548
 549 static void printSimpleValueType(raw_ostream &OS, MVT::SimpleValueType VT) {
 550   OS << getEnumName(VT);
 551 }
 552
 553 static void printSubRegIndex(raw_ostream &OS, const CodeGenSubRegIndex *Idx) {
 554   OS << Idx->EnumValue;
 555 }
 556
 557 // Differentially encoded register and regunit lists allow for better
 558 // compression on regular register banks. The sequence is computed from the
 559 // differential list as:
 560 //
 561 //   out[0] = InitVal;
 562 //   out[n+1] = out[n] + diff[n]; // n = 0, 1, ...
 563 //
 564 // The initial value depends on the specific list. The list is terminated by a
 565 // 0 differential which means we can't encode repeated elements.
 566
 567 typedef SmallVector<uint16_t, 4> DiffVec;
 568
 569 // Differentially encode a sequence of numbers into V. The starting value and
 570 // terminating 0 are not added to V, so it will have the same size as List.
 571 static
 572 DiffVec &diffEncode(DiffVec &V, unsigned InitVal, ArrayRef<unsigned> List) {
 573   assert(V.empty() && "Clear DiffVec before diffEncode.");
 574   uint16_t Val = uint16_t(InitVal);
 575   for (unsigned i = 0; i != List.size(); ++i) {
 576     uint16_t Cur = List[i];
 577     V.push_back(Cur - Val);
 578     Val = Cur;
 579   }
 580   return V;
 581 }
 582
 583 template<typename Iter>
 584 static
 585 DiffVec &diffEncode(DiffVec &V, unsigned InitVal, Iter Begin, Iter End) {
 586   assert(V.empty() && "Clear DiffVec before diffEncode.");
 587   uint16_t Val = uint16_t(InitVal);
 588   for (Iter I = Begin; I != End; ++I) {
 589     uint16_t Cur = (*I)->EnumValue;
 590     V.push_back(Cur - Val);
 591     Val = Cur;
 592   }
 593   return V;
 594 }
 595
 596 static void printDiff16(raw_ostream &OS, uint16_t Val) {
 597   OS << Val;
 598 }
 599
 600 // Try to combine Idx's compose map into Vec if it is compatible.
 601 // Return false if it's not possible.
 602 static bool combine(const CodeGenSubRegIndex *Idx,
 603                     SmallVectorImpl<CodeGenSubRegIndex*> &Vec) {
 604   const CodeGenSubRegIndex::CompMap &Map = Idx->getComposites();
 605   for (CodeGenSubRegIndex::CompMap::const_iterator
 606        I = Map.begin(), E = Map.end(); I != E; ++I) {
 607     CodeGenSubRegIndex *&Entry = Vec[I->first->EnumValue - 1];
 608     if (Entry && Entry != I->second)
 609       return false;
 610   }
 611
 612   // All entries are compatible. Make it so.
 613   for (CodeGenSubRegIndex::CompMap::const_iterator
 614        I = Map.begin(), E = Map.end(); I != E; ++I)
 615     Vec[I->first->EnumValue - 1] = I->second;
 616   return true;
 617 }
 618
 619 static const char *getMinimalTypeForRange(uint64_t Range) {
 620   assert(Range < 0xFFFFFFFFULL && "Enum too large");
 621   if (Range > 0xFFFF)
 622     return "uint32_t";
 623   if (Range > 0xFF)
 624     return "uint16_t";
 625   return "uint8_t";
 626 }
 627
 628 void
 629 RegisterInfoEmitter::emitComposeSubRegIndices(raw_ostream &OS,
 630                                               CodeGenRegBank &RegBank,
 631                                               const std::string &ClName) {
 632   ArrayRef<CodeGenSubRegIndex*> SubRegIndices = RegBank.getSubRegIndices();
 633   OS << "unsigned " << ClName
 634      << "::composeSubRegIndicesImpl(unsigned IdxA, unsigned IdxB) const {\n";
 635
 636   // Many sub-register indexes are composition-compatible, meaning that
 637   //
 638   //   compose(IdxA, IdxB) == compose(IdxA', IdxB)
 639   //
 640   // for many IdxA, IdxA' pairs. Not all sub-register indexes can be composed.
 641   // The illegal entries can be use as wildcards to compress the table further.
 642
 643   // Map each Sub-register index to a compatible table row.
 644   SmallVector<unsigned, 4> RowMap;
 645   SmallVector<SmallVector<CodeGenSubRegIndex*, 4>, 4> Rows;
 646
 647   for (unsigned i = 0, e = SubRegIndices.size(); i != e; ++i) {
 648     unsigned Found = ~0u;
 649     for (unsigned r = 0, re = Rows.size(); r != re; ++r) {
 650       if (combine(SubRegIndices[i], Rows[r])) {
 651         Found = r;
 652         break;
 653       }
 654     }
 655     if (Found == ~0u) {
 656       Found = Rows.size();
 657       Rows.resize(Found + 1);
 658       Rows.back().resize(SubRegIndices.size());
 659       combine(SubRegIndices[i], Rows.back());
 660     }
 661     RowMap.push_back(Found);
 662   }
 663
 664   // Output the row map if there is multiple rows.
 665   if (Rows.size() > 1) {
 666     OS << "  static const " << getMinimalTypeForRange(Rows.size())
 667        << " RowMap[" << SubRegIndices.size() << "] = {\n    ";
 668     for (unsigned i = 0, e = SubRegIndices.size(); i != e; ++i)
 669       OS << RowMap[i] << ", ";
 670     OS << "\n  };\n";
 671   }
 672
 673   // Output the rows.
 674   OS << "  static const " << getMinimalTypeForRange(SubRegIndices.size()+1)
 675      << " Rows[" << Rows.size() << "][" << SubRegIndices.size() << "] = {\n";
 676   for (unsigned r = 0, re = Rows.size(); r != re; ++r) {
 677     OS << "    { ";
 678     for (unsigned i = 0, e = SubRegIndices.size(); i != e; ++i)
 679       if (Rows[r][i])
 680         OS << Rows[r][i]->EnumValue << ", ";
 681       else
 682         OS << "0, ";
 683     OS << "},\n";
 684   }
 685   OS << "  };\n\n";
 686
 687   OS << "  --IdxA; assert(IdxA < " << SubRegIndices.size() << ");\n"
 688      << "  --IdxB; assert(IdxB < " << SubRegIndices.size() << ");\n";
 689   if (Rows.size() > 1)
 690     OS << "  return Rows[RowMap[IdxA]][IdxB];\n";
 691   else
 692     OS << "  return Rows[0][IdxB];\n";
 693   OS << "}\n\n";
 694 }
 695
 696 //
 697 // runMCDesc - Print out MC register descriptions.
 698 //
 699 void
 700 RegisterInfoEmitter::runMCDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
 701                                CodeGenRegBank &RegBank) {
 702   emitSourceFileHeader("MC Register Information", OS);
 703
 704   OS << "\n#ifdef GET_REGINFO_MC_DESC\n";
 705   OS << "#undef GET_REGINFO_MC_DESC\n";
 706
 707   const std::vector<CodeGenRegister*> &Regs = RegBank.getRegisters();
 708
 709   ArrayRef<CodeGenSubRegIndex*> SubRegIndices = RegBank.getSubRegIndices();
 710   // The lists of sub-registers and super-registers go in the same array.  That
 711   // allows us to share suffixes.
 712   typedef std::vector<const CodeGenRegister*> RegVec;
 713
 714   // Differentially encoded lists.
 715   SequenceToOffsetTable<DiffVec> DiffSeqs;
 716   SmallVector<DiffVec, 4> SubRegLists(Regs.size());
 717   SmallVector<DiffVec, 4> SuperRegLists(Regs.size());
 718   SmallVector<DiffVec, 4> RegUnitLists(Regs.size());
 719   SmallVector<unsigned, 4> RegUnitInitScale(Regs.size());
 720
 721   // Keep track of sub-register names as well. These are not differentially
 722   // encoded.
 723   typedef SmallVector<const CodeGenSubRegIndex*, 4> SubRegIdxVec;
 724   SequenceToOffsetTable<SubRegIdxVec, CodeGenSubRegIndex::Less> SubRegIdxSeqs;
 725   SmallVector<SubRegIdxVec, 4> SubRegIdxLists(Regs.size());
 726
 727   SequenceToOffsetTable<std::string> RegStrings;
 728
 729   // Precompute register lists for the SequenceToOffsetTable.
 730   for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
 731     const CodeGenRegister *Reg = Regs[i];
 732
 733     RegStrings.add(Reg->getName());
 734
 735     // Compute the ordered sub-register list.
 736     SetVector<const CodeGenRegister*> SR;
 737     Reg->addSubRegsPreOrder(SR, RegBank);
 738     diffEncode(SubRegLists[i], Reg->EnumValue, SR.begin(), SR.end());
 739     DiffSeqs.add(SubRegLists[i]);
 740
 741     // Compute the corresponding sub-register indexes.
 742     SubRegIdxVec &SRIs = SubRegIdxLists[i];
 743     for (unsigned j = 0, je = SR.size(); j != je; ++j)
 744       SRIs.push_back(Reg->getSubRegIndex(SR[j]));
 745     SubRegIdxSeqs.add(SRIs);
 746
 747     // Super-registers are already computed.
 748     const RegVec &SuperRegList = Reg->getSuperRegs();
 749     diffEncode(SuperRegLists[i], Reg->EnumValue,
 750                SuperRegList.begin(), SuperRegList.end());
 751     DiffSeqs.add(SuperRegLists[i]);
 752
 753     // Differentially encode the register unit list, seeded by register number.
 754     // First compute a scale factor that allows more diff-lists to be reused:
 755     //
 756     //   D0 -> (S0, S1)
 757     //   D1 -> (S2, S3)
 758     //
 759     // A scale factor of 2 allows D0 and D1 to share a diff-list. The initial
 760     // value for the differential decoder is the register number multiplied by
 761     // the scale.
 762     //
 763     // Check the neighboring registers for arithmetic progressions.
 764     unsigned ScaleA = ~0u, ScaleB = ~0u;
 765     ArrayRef<unsigned> RUs = Reg->getNativeRegUnits();
 766     if (i > 0 && Regs[i-1]->getNativeRegUnits().size() == RUs.size())
 767       ScaleB = RUs.front() - Regs[i-1]->getNativeRegUnits().front();
 768     if (i+1 != Regs.size() &&
 769         Regs[i+1]->getNativeRegUnits().size() == RUs.size())
 770       ScaleA = Regs[i+1]->getNativeRegUnits().front() - RUs.front();
 771     unsigned Scale = std::min(ScaleB, ScaleA);
 772     // Default the scale to 0 if it can't be encoded in 4 bits.
 773     if (Scale >= 16)
 774       Scale = 0;
 775     RegUnitInitScale[i] = Scale;
 776     DiffSeqs.add(diffEncode(RegUnitLists[i], Scale * Reg->EnumValue, RUs));
 777   }
 778
 779   // Compute the final layout of the sequence table.
 780   DiffSeqs.layout();
 781   SubRegIdxSeqs.layout();
 782
 783   OS << "namespace llvm {\n\n";
 784
 785   const std::string &TargetName = Target.getName();
 786
 787   // Emit the shared table of differential lists.
 788   OS << "extern const MCPhysReg " << TargetName << "RegDiffLists[] = {\n";
 789   DiffSeqs.emit(OS, printDiff16);
 790   OS << "};\n\n";
 791
 792   // Emit the table of sub-register indexes.
 793   OS << "extern const uint16_t " << TargetName << "SubRegIdxLists[] = {\n";
 794   SubRegIdxSeqs.emit(OS, printSubRegIndex);
 795   OS << "};\n\n";
 796
 797   // Emit the table of sub-register index sizes.
 798   OS << "extern const MCRegisterInfo::SubRegCoveredBits "
 799      << TargetName << "SubRegIdxRanges[] = {\n";
 800   OS << "  { " << (uint16_t)-1 << ", " << (uint16_t)-1 << " },\n";
 801   for (ArrayRef<CodeGenSubRegIndex*>::const_iterator
 802          SRI = SubRegIndices.begin(), SRE = SubRegIndices.end();
 803          SRI != SRE; ++SRI) {
 804     OS << "  { " << (*SRI)->Offset << ", "
 805                  << (*SRI)->Size
 806        << " },\t// " << (*SRI)->getName() << "\n";
 807   }
 808   OS << "};\n\n";
 809
 810   // Emit the string table.
 811   RegStrings.layout();
 812   OS << "extern const char " << TargetName << "RegStrings[] = {\n";
 813   RegStrings.emit(OS, printChar);
 814   OS << "};\n\n";
 815
 816   OS << "extern const MCRegisterDesc " << TargetName
 817      << "RegDesc[] = { // Descriptors\n";
 818   OS << "  { " << RegStrings.get("") << ", 0, 0, 0, 0 },\n";
 819
 820   // Emit the register descriptors now.
 821   for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
 822     const CodeGenRegister *Reg = Regs[i];
 823     OS << "  { " << RegStrings.get(Reg->getName()) << ", "
 824        << DiffSeqs.get(SubRegLists[i]) << ", "
 825        << DiffSeqs.get(SuperRegLists[i]) << ", "
 826        << SubRegIdxSeqs.get(SubRegIdxLists[i]) << ", "
 827        << (DiffSeqs.get(RegUnitLists[i])*16 + RegUnitInitScale[i]) << " },\n";
 828   }
 829   OS << "};\n\n";      // End of register descriptors...
 830
 831   // Emit the table of register unit roots. Each regunit has one or two root
 832   // registers.
 833   OS << "extern const MCPhysReg " << TargetName << "RegUnitRoots[][2] = {\n";
 834   for (unsigned i = 0, e = RegBank.getNumNativeRegUnits(); i != e; ++i) {
 835     ArrayRef<const CodeGenRegister*> Roots = RegBank.getRegUnit(i).getRoots();
 836     assert(!Roots.empty() && "All regunits must have a root register.");
 837     assert(Roots.size() <= 2 && "More than two roots not supported yet.");
 838     OS << "  { " << getQualifiedName(Roots.front()->TheDef);
 839     for (unsigned r = 1; r != Roots.size(); ++r)
 840       OS << ", " << getQualifiedName(Roots[r]->TheDef);
 841     OS << " },\n";
 842   }
 843   OS << "};\n\n";
 844
 845   ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> RegisterClasses = RegBank.getRegClasses();
 846
 847   // Loop over all of the register classes... emitting each one.
 848   OS << "namespace {     // Register classes...\n";
 849
 850   SequenceToOffsetTable<std::string> RegClassStrings;
 851
 852   // Emit the register enum value arrays for each RegisterClass
 853   for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
 854     const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rc];
 855     ArrayRef<Record*> Order = RC.getOrder();
 856
 857     // Give the register class a legal C name if it's anonymous.
 858     std::string Name = RC.getName();
 859
 860     RegClassStrings.add(Name);
 861
 862     // Emit the register list now.
 863     OS << "  // " << Name << " Register Class...\n"
 864        << "  const MCPhysReg " << Name
 865        << "[] = {\n    ";
 866     for (unsigned i = 0, e = Order.size(); i != e; ++i) {
 867       Record *Reg = Order[i];
 868       OS << getQualifiedName(Reg) << ", ";
 869     }
 870     OS << "\n  };\n\n";
 871
 872     OS << "  // " << Name << " Bit set.\n"
 873        << "  const uint8_t " << Name
 874        << "Bits[] = {\n    ";
 875     BitVectorEmitter BVE;
 876     for (unsigned i = 0, e = Order.size(); i != e; ++i) {
 877       Record *Reg = Order[i];
 878       BVE.add(Target.getRegBank().getReg(Reg)->EnumValue);
 879     }
 880     BVE.print(OS);
 881     OS << "\n  };\n\n";
 882
 883   }
 884   OS << "}\n\n";
 885
 886   RegClassStrings.layout();
 887   OS << "extern const char " << TargetName << "RegClassStrings[] = {\n";
 888   RegClassStrings.emit(OS, printChar);
 889   OS << "};\n\n";
 890
 891   OS << "extern const MCRegisterClass " << TargetName
 892      << "MCRegisterClasses[] = {\n";
 893
 894   for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
 895     const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rc];
 896
 897     // Asserts to make sure values will fit in table assuming types from
 898     // MCRegisterInfo.h
 899     assert((RC.SpillSize/8) <= 0xffff && "SpillSize too large.");
 900     assert((RC.SpillAlignment/8) <= 0xffff && "SpillAlignment too large.");
 901     assert(RC.CopyCost >= -128 && RC.CopyCost <= 127 && "Copy cost too large.");
 902
 903     OS << "  { " << RC.getName() << ", " << RC.getName() << "Bits, "
 904        << RegClassStrings.get(RC.getName()) << ", "
 905        << RC.getOrder().size() << ", sizeof(" << RC.getName() << "Bits), "
 906        << RC.getQualifiedName() + "RegClassID" << ", "
 907        << RC.SpillSize/8 << ", "
 908        << RC.SpillAlignment/8 << ", "
 909        << RC.CopyCost << ", "
 910        << RC.Allocatable << " },\n";
 911   }
 912
 913   OS << "};\n\n";
 914
 915   EmitRegMappingTables(OS, Regs, false);
 916
 917   // Emit Reg encoding table
 918   OS << "extern const uint16_t " << TargetName;
 919   OS << "RegEncodingTable[] = {\n";
 920   // Add entry for NoRegister
 921   OS << "  0,\n";
 922   for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
 923     Record *Reg = Regs[i]->TheDef;
 924     BitsInit *BI = Reg->getValueAsBitsInit("HWEncoding");
 925     uint64_t Value = 0;
 926     for (unsigned b = 0, be = BI->getNumBits(); b != be; ++b) {
 927       if (BitInit *B = dyn_cast<BitInit>(BI->getBit(b)))
 928         Value |= (uint64_t)B->getValue() << b;
 929     }
 930     OS << "  " << Value << ",\n";
 931   }
 932   OS << "};\n";       // End of HW encoding table
 933
 934   // MCRegisterInfo initialization routine.
 935   OS << "static inline void Init" << TargetName
 936      << "MCRegisterInfo(MCRegisterInfo *RI, unsigned RA, "
 937      << "unsigned DwarfFlavour = 0, unsigned EHFlavour = 0, unsigned PC = 0) {\n"
 938      << "  RI->InitMCRegisterInfo(" << TargetName << "RegDesc, "
 939      << Regs.size()+1 << ", RA, PC, " << TargetName << "MCRegisterClasses, "
 940      << RegisterClasses.size() << ", "
 941      << TargetName << "RegUnitRoots, "
 942      << RegBank.getNumNativeRegUnits() << ", "
 943      << TargetName << "RegDiffLists, "
 944      << TargetName << "RegStrings, "
 945      << TargetName << "RegClassStrings, "
 946      << TargetName << "SubRegIdxLists, "
 947      << (SubRegIndices.size() + 1) << ",\n"
 948      << TargetName << "SubRegIdxRanges, "
 949      << TargetName << "RegEncodingTable);\n\n";
 950
 951   EmitRegMapping(OS, Regs, false);
 952
 953   OS << "}\n\n";
 954
 955   OS << "} // End llvm namespace\n";
 956   OS << "#endif // GET_REGINFO_MC_DESC\n\n";
 957 }
 958
 959 void
 960 RegisterInfoEmitter::runTargetHeader(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
 961                                      CodeGenRegBank &RegBank) {
 962   emitSourceFileHeader("Register Information Header Fragment", OS);
 963
 964   OS << "\n#ifdef GET_REGINFO_HEADER\n";
 965   OS << "#undef GET_REGINFO_HEADER\n";
 966
 967   const std::string &TargetName = Target.getName();
 968   std::string ClassName = TargetName + "GenRegisterInfo";
 969
 970   OS << "#include \"llvm/Target/TargetRegisterInfo.h\"\n\n";
 971
 972   OS << "namespace llvm {\n\n";
 973
 974   OS << "struct " << ClassName << " : public TargetRegisterInfo {\n"
 975      << "  explicit " << ClassName
 976      << "(unsigned RA, unsigned D = 0, unsigned E = 0, unsigned PC = 0);\n"
 977      << "  bool needsStackRealignment(const MachineFunction &) const override\n"
 978      << "     { return false; }\n";
 979   if (!RegBank.getSubRegIndices().empty()) {
 980     OS << "  unsigned composeSubRegIndicesImpl"
 981        << "(unsigned, unsigned) const override;\n"
 982        << "  const TargetRegisterClass *getSubClassWithSubReg"
 983        << "(const TargetRegisterClass*, unsigned) const override;\n";
 984   }
 985   OS << "  const RegClassWeight &getRegClassWeight("
 986      << "const TargetRegisterClass *RC) const override;\n"
 987      << "  unsigned getRegUnitWeight(unsigned RegUnit) const override;\n"
 988      << "  unsigned getNumRegPressureSets() const override;\n"
 989      << "  const char *getRegPressureSetName(unsigned Idx) const override;\n"
 990      << "  unsigned getRegPressureSetLimit(unsigned Idx) const override;\n"
 991      << "  const int *getRegClassPressureSets("
 992      << "const TargetRegisterClass *RC) const override;\n"
 993      << "  const int *getRegUnitPressureSets("
 994      << "unsigned RegUnit) const override;\n"
 995      << "};\n\n";
 996
 997   ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> RegisterClasses = RegBank.getRegClasses();
 998
 999   if (!RegisterClasses.empty()) {
1000     OS << "namespace " << RegisterClasses[0]->Namespace
1001        << " { // Register classes\n";
1002
1003     for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i) {
1004       const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[i];
1005       const std::string &Name = RC.getName();
1006
1007       // Output the extern for the instance.
1008       OS << "  extern const TargetRegisterClass " << Name << "RegClass;\n";
1009     }
1010     OS << "} // end of namespace " << TargetName << "\n\n";
1011   }
1012   OS << "} // End llvm namespace\n";
1013   OS << "#endif // GET_REGINFO_HEADER\n\n";
1014 }
1015
1016 //
1017 // runTargetDesc - Output the target register and register file descriptions.
1018 //
1019 void
1020 RegisterInfoEmitter::runTargetDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
1021                                    CodeGenRegBank &RegBank){
1022   emitSourceFileHeader("Target Register and Register Classes Information", OS);
1023
1024   OS << "\n#ifdef GET_REGINFO_TARGET_DESC\n";
1025   OS << "#undef GET_REGINFO_TARGET_DESC\n";
1026
1027   OS << "namespace llvm {\n\n";
1028
1029   // Get access to MCRegisterClass data.
1030   OS << "extern const MCRegisterClass " << Target.getName()
1031      << "MCRegisterClasses[];\n";
1032
1033   // Start out by emitting each of the register classes.
1034   ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> RegisterClasses = RegBank.getRegClasses();
1035   ArrayRef<CodeGenSubRegIndex*> SubRegIndices = RegBank.getSubRegIndices();
1036
1037   // Collect all registers belonging to any allocatable class.
1038   std::set<Record*> AllocatableRegs;
1039
1040   // Collect allocatable registers.
1041   for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
1042     const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rc];
1043     ArrayRef<Record*> Order = RC.getOrder();
1044
1045     if (RC.Allocatable)
1046       AllocatableRegs.insert(Order.begin(), Order.end());
1047   }
1048
1049   // Build a shared array of value types.
1050   SequenceToOffsetTable<SmallVector<MVT::SimpleValueType, 4> > VTSeqs;
1051   for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc)
1052     VTSeqs.add(RegisterClasses[rc]->VTs);
1053   VTSeqs.layout();
1054   OS << "\nstatic const MVT::SimpleValueType VTLists[] = {\n";
1055   VTSeqs.emit(OS, printSimpleValueType, "MVT::Other");
1056   OS << "};\n";
1057
1058   // Emit SubRegIndex names, skipping 0.
1059   OS << "\nstatic const char *const SubRegIndexNameTable[] = { \"";
1060   for (unsigned i = 0, e = SubRegIndices.size(); i != e; ++i) {
1061     OS << SubRegIndices[i]->getName();
1062     if (i + 1 != e)
1063       OS << "\", \"";
1064   }
1065   OS << "\" };\n\n";
1066
1067   // Emit SubRegIndex lane masks, including 0.
1068   OS << "\nstatic const unsigned SubRegIndexLaneMaskTable[] = {\n  ~0u,\n";
1069   for (unsigned i = 0, e = SubRegIndices.size(); i != e; ++i) {
1070     OS << format("  0x%08x, // ", SubRegIndices[i]->LaneMask)
1071        << SubRegIndices[i]->getName() << '\n';
1072   }
1073   OS << " };\n\n";
1074
1075   OS << "\n";
1076
1077   // Now that all of the structs have been emitted, emit the instances.
1078   if (!RegisterClasses.empty()) {
1079     OS << "\nstatic const TargetRegisterClass *const "
1080        << "NullRegClasses[] = { nullptr };\n\n";
1081
1082     // Emit register class bit mask tables. The first bit mask emitted for a
1083     // register class, RC, is the set of sub-classes, including RC itself.
1084     //
1085     // If RC has super-registers, also create a list of subreg indices and bit
1086     // masks, (Idx, Mask). The bit mask has a bit for every superreg regclass,
1087     // SuperRC, that satisfies:
1088     //
1089     //   For all SuperReg in SuperRC: SuperReg:Idx in RC
1090     //
1091     // The 0-terminated list of subreg indices starts at:
1092     //
1093     //   RC->getSuperRegIndices() = SuperRegIdxSeqs + ...
1094     //
1095     // The corresponding bitmasks follow the sub-class mask in memory. Each
1096     // mask has RCMaskWords uint32_t entries.
1097     //
1098     // Every bit mask present in the list has at least one bit set.
1099
1100     // Compress the sub-reg index lists.
1101     typedef std::vector<const CodeGenSubRegIndex*> IdxList;
1102     SmallVector<IdxList, 8> SuperRegIdxLists(RegisterClasses.size());
1103     SequenceToOffsetTable<IdxList, CodeGenSubRegIndex::Less> SuperRegIdxSeqs;
1104     BitVector MaskBV(RegisterClasses.size());
1105
1106     for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
1107       const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rc];
1108       OS << "static const uint32_t " << RC.getName() << "SubClassMask[] = {\n  ";
1109       printBitVectorAsHex(OS, RC.getSubClasses(), 32);
1110
1111       // Emit super-reg class masks for any relevant SubRegIndices that can
1112       // project into RC.
1113       IdxList &SRIList = SuperRegIdxLists[rc];
1114       for (unsigned sri = 0, sre = SubRegIndices.size(); sri != sre; ++sri) {
1115         CodeGenSubRegIndex *Idx = SubRegIndices[sri];
1116         MaskBV.reset();
1117         RC.getSuperRegClasses(Idx, MaskBV);
1118         if (MaskBV.none())
1119           continue;
1120         SRIList.push_back(Idx);
1121         OS << "\n  ";
1122         printBitVectorAsHex(OS, MaskBV, 32);
1123         OS << "// " << Idx->getName();
1124       }
1125       SuperRegIdxSeqs.add(SRIList);
1126       OS << "\n};\n\n";
1127     }
1128
1129     OS << "static const uint16_t SuperRegIdxSeqs[] = {\n";
1130     SuperRegIdxSeqs.layout();
1131     SuperRegIdxSeqs.emit(OS, printSubRegIndex);
1132     OS << "};\n\n";
1133
1134     // Emit NULL terminated super-class lists.
1135     for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
1136       const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rc];
1137       ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> Supers = RC.getSuperClasses();
1138
1139       // Skip classes without supers.  We can reuse NullRegClasses.
1140       if (Supers.empty())
1141         continue;
1142
1143       OS << "static const TargetRegisterClass *const "
1144          << RC.getName() << "Superclasses[] = {\n";
1145       for (unsigned i = 0; i != Supers.size(); ++i)
1146         OS << "  &" << Supers[i]->getQualifiedName() << "RegClass,\n";
1147       OS << "  nullptr\n};\n\n";
1148     }
1149
1150     // Emit methods.
1151     for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i) {
1152       const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[i];
1153       if (!RC.AltOrderSelect.empty()) {
1154         OS << "\nstatic inline unsigned " << RC.getName()
1155            << "AltOrderSelect(const MachineFunction &MF) {"
1156            << RC.AltOrderSelect << "}\n\n"
1157            << "static ArrayRef<MCPhysReg> " << RC.getName()
1158            << "GetRawAllocationOrder(const MachineFunction &MF) {\n";
1159         for (unsigned oi = 1 , oe = RC.getNumOrders(); oi != oe; ++oi) {
1160           ArrayRef<Record*> Elems = RC.getOrder(oi);
1161           if (!Elems.empty()) {
1162             OS << "  static const MCPhysReg AltOrder" << oi << "[] = {";
1163             for (unsigned elem = 0; elem != Elems.size(); ++elem)
1164               OS << (elem ? ", " : " ") << getQualifiedName(Elems[elem]);
1165             OS << " };\n";
1166           }
1167         }
1168         OS << "  const MCRegisterClass &MCR = " << Target.getName()
1169            << "MCRegisterClasses[" << RC.getQualifiedName() + "RegClassID];\n"
1170            << "  const ArrayRef<MCPhysReg> Order[] = {\n"
1171            << "    makeArrayRef(MCR.begin(), MCR.getNumRegs()";
1172         for (unsigned oi = 1, oe = RC.getNumOrders(); oi != oe; ++oi)
1173           if (RC.getOrder(oi).empty())
1174             OS << "),\n    ArrayRef<MCPhysReg>(";
1175           else
1176             OS << "),\n    makeArrayRef(AltOrder" << oi;
1177         OS << ")\n  };\n  const unsigned Select = " << RC.getName()
1178            << "AltOrderSelect(MF);\n  assert(Select < " << RC.getNumOrders()
1179            << ");\n  return Order[Select];\n}\n";
1180         }
1181     }
1182
1183     // Now emit the actual value-initialized register class instances.
1184     OS << "\nnamespace " << RegisterClasses[0]->Namespace
1185        << " {   // Register class instances\n";
1186
1187     for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i) {
1188       const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[i];
1189       OS << "  extern const TargetRegisterClass "
1190          << RegisterClasses[i]->getName() << "RegClass = {\n    "
1191          << '&' << Target.getName() << "MCRegisterClasses[" << RC.getName()
1192          << "RegClassID],\n    "
1193          << "VTLists + " << VTSeqs.get(RC.VTs) << ",\n    "
1194          << RC.getName() << "SubClassMask,\n    SuperRegIdxSeqs + "
1195          << SuperRegIdxSeqs.get(SuperRegIdxLists[i]) << ",\n    ";
1196       if (RC.getSuperClasses().empty())
1197         OS << "NullRegClasses,\n    ";
1198       else
1199         OS << RC.getName() << "Superclasses,\n    ";
1200       if (RC.AltOrderSelect.empty())
1201         OS << "nullptr\n";
1202       else
1203         OS << RC.getName() << "GetRawAllocationOrder\n";
1204       OS << "  };\n\n";
1205     }
1206
1207     OS << "}\n";
1208   }
1209
1210   OS << "\nnamespace {\n";
1211   OS << "  const TargetRegisterClass* const RegisterClasses[] = {\n";
1212   for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i)
1213     OS << "    &" << RegisterClasses[i]->getQualifiedName()
1214        << "RegClass,\n";
1215   OS << "  };\n";
1216   OS << "}\n";       // End of anonymous namespace...
1217
1218   // Emit extra information about registers.
1219   const std::string &TargetName = Target.getName();
1220   OS << "\nstatic const TargetRegisterInfoDesc "
1221      << TargetName << "RegInfoDesc[] = { // Extra Descriptors\n";
1222   OS << "  { 0, 0 },\n";
1223
1224   const std::vector<CodeGenRegister*> &Regs = RegBank.getRegisters();
1225   for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
1226     const CodeGenRegister &Reg = *Regs[i];
1227     OS << "  { ";
1228     OS << Reg.CostPerUse << ", "
1229        << int(AllocatableRegs.count(Reg.TheDef)) << " },\n";
1230   }
1231   OS << "};\n";      // End of register descriptors...
1232
1233
1234   std::string ClassName = Target.getName() + "GenRegisterInfo";
1235
1236   if (!SubRegIndices.empty())
1237     emitComposeSubRegIndices(OS, RegBank, ClassName);
1238
1239   // Emit getSubClassWithSubReg.
1240   if (!SubRegIndices.empty()) {
1241     OS << "const TargetRegisterClass *" << ClassName
1242        << "::getSubClassWithSubReg(const TargetRegisterClass *RC, unsigned Idx)"
1243        << " const {\n";
1244     // Use the smallest type that can hold a regclass ID with room for a
1245     // sentinel.
1246     if (RegisterClasses.size() < UINT8_MAX)
1247       OS << "  static const uint8_t Table[";
1248     else if (RegisterClasses.size() < UINT16_MAX)
1249       OS << "  static const uint16_t Table[";
1250     else
1251       PrintFatalError("Too many register classes.");
1252     OS << RegisterClasses.size() << "][" << SubRegIndices.size() << "] = {\n";
1253     for (unsigned rci = 0, rce = RegisterClasses.size(); rci != rce; ++rci) {
1254       const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rci];
1255       OS << "    {\t// " << RC.getName() << "\n";
1256       for (unsigned sri = 0, sre = SubRegIndices.size(); sri != sre; ++sri) {
1257         CodeGenSubRegIndex *Idx = SubRegIndices[sri];
1258         if (CodeGenRegisterClass *SRC = RC.getSubClassWithSubReg(Idx))
1259           OS << "      " << SRC->EnumValue + 1 << ",\t// " << Idx->getName()
1260              << " -> " << SRC->getName() << "\n";
1261         else
1262           OS << "      0,\t// " << Idx->getName() << "\n";
1263       }
1264       OS << "    },\n";
1265     }
1266     OS << "  };\n  assert(RC && \"Missing regclass\");\n"
1267        << "  if (!Idx) return RC;\n  --Idx;\n"
1268        << "  assert(Idx < " << SubRegIndices.size() << " && \"Bad subreg\");\n"
1269        << "  unsigned TV = Table[RC->getID()][Idx];\n"
1270        << "  return TV ? getRegClass(TV - 1) : nullptr;\n}\n\n";
1271   }
1272
1273   EmitRegUnitPressure(OS, RegBank, ClassName);
1274
1275   // Emit the constructor of the class...
1276   OS << "extern const MCRegisterDesc " << TargetName << "RegDesc[];\n";
1277   OS << "extern const MCPhysReg " << TargetName << "RegDiffLists[];\n";
1278   OS << "extern const char " << TargetName << "RegStrings[];\n";
1279   OS << "extern const char " << TargetName << "RegClassStrings[];\n";
1280   OS << "extern const MCPhysReg " << TargetName << "RegUnitRoots[][2];\n";
1281   OS << "extern const uint16_t " << TargetName << "SubRegIdxLists[];\n";
1282   OS << "extern const MCRegisterInfo::SubRegCoveredBits "
1283      << TargetName << "SubRegIdxRanges[];\n";
1284   OS << "extern const uint16_t " << TargetName << "RegEncodingTable[];\n";
1285
1286   EmitRegMappingTables(OS, Regs, true);
1287
1288   OS << ClassName << "::\n" << ClassName
1289      << "(unsigned RA, unsigned DwarfFlavour, unsigned EHFlavour, unsigned PC)\n"
1290      << "  : TargetRegisterInfo(" << TargetName << "RegInfoDesc"
1291      << ", RegisterClasses, RegisterClasses+" << RegisterClasses.size() <<",\n"
1292      << "             SubRegIndexNameTable, SubRegIndexLaneMaskTable, 0x";
1293   OS.write_hex(RegBank.CoveringLanes);
1294   OS << ") {\n"
1295      << "  InitMCRegisterInfo(" << TargetName << "RegDesc, "
1296      << Regs.size()+1 << ", RA, PC,\n                     " << TargetName
1297      << "MCRegisterClasses, " << RegisterClasses.size() << ",\n"
1298      << "                     " << TargetName << "RegUnitRoots,\n"
1299      << "                     " << RegBank.getNumNativeRegUnits() << ",\n"
1300      << "                     " << TargetName << "RegDiffLists,\n"
1301      << "                     " << TargetName << "RegStrings,\n"
1302      << "                     " << TargetName << "RegClassStrings,\n"
1303      << "                     " << TargetName << "SubRegIdxLists,\n"
1304      << "                     " << SubRegIndices.size() + 1 << ",\n"
1305      << "                     " << TargetName << "SubRegIdxRanges,\n"
1306      << "                     " << TargetName << "RegEncodingTable);\n\n";
1307
1308   EmitRegMapping(OS, Regs, true);
1309
1310   OS << "}\n\n";
1311
1312
1313   // Emit CalleeSavedRegs information.
1314   std::vector<Record*> CSRSets =
1315     Records.getAllDerivedDefinitions("CalleeSavedRegs");
1316   for (unsigned i = 0, e = CSRSets.size(); i != e; ++i) {
1317     Record *CSRSet = CSRSets[i];
1318     const SetTheory::RecVec *Regs = RegBank.getSets().expand(CSRSet);
1319     assert(Regs && "Cannot expand CalleeSavedRegs instance");
1320
1321     // Emit the *_SaveList list of callee-saved registers.
1322     OS << "static const MCPhysReg " << CSRSet->getName()
1323        << "_SaveList[] = { ";
1324     for (unsigned r = 0, re = Regs->size(); r != re; ++r)
1325       OS << getQualifiedName((*Regs)[r]) << ", ";
1326     OS << "0 };\n";
1327
1328     // Emit the *_RegMask bit mask of call-preserved registers.
1329     BitVector Covered = RegBank.computeCoveredRegisters(*Regs);
1330
1331     // Check for an optional OtherPreserved set.
1332     // Add those registers to RegMask, but not to SaveList.
1333     if (DagInit *OPDag =
1334         dyn_cast<DagInit>(CSRSet->getValueInit("OtherPreserved"))) {
1335       SetTheory::RecSet OPSet;
1336       RegBank.getSets().evaluate(OPDag, OPSet, CSRSet->getLoc());
1337       Covered |= RegBank.computeCoveredRegisters(
1338         ArrayRef<Record*>(OPSet.begin(), OPSet.end()));
1339     }
1340
1341     OS << "static const uint32_t " << CSRSet->getName()
1342        << "_RegMask[] = { ";
1343     printBitVectorAsHex(OS, Covered, 32);
1344     OS << "};\n";
1345   }
1346   OS << "\n\n";
1347
1348   OS << "} // End llvm namespace\n";
1349   OS << "#endif // GET_REGINFO_TARGET_DESC\n\n";
1350 }
1351
1352 void RegisterInfoEmitter::run(raw_ostream &OS) {
1353   CodeGenTarget Target(Records);
1354   CodeGenRegBank &RegBank = Target.getRegBank();
1355   RegBank.computeDerivedInfo();
1356
1357   runEnums(OS, Target, RegBank);
1358   runMCDesc(OS, Target, RegBank);
1359   runTargetHeader(OS, Target, RegBank);
1360   runTargetDesc(OS, Target, RegBank);
1361 }
1362
1363 namespace llvm {
1364
1365 void EmitRegisterInfo(RecordKeeper &RK, raw_ostream &OS) {
1366   RegisterInfoEmitter(RK).run(OS);
1367 }
1368
1369 } // End llvm namespace