utils/TableGen/X86RecognizableInstr.h

   1 //===- X86RecognizableInstr.h - Disassembler instruction spec ----*- 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 is part of the X86 Disassembler Emitter.
  11 // It contains the interface of a single recognizable instruction.
  12 // Documentation for the disassembler emitter in general can be found in
  13 //  X86DisasemblerEmitter.h.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #ifndef X86RECOGNIZABLEINSTR_H
  18 #define X86RECOGNIZABLEINSTR_H
  19
  20 #include "X86DisassemblerTables.h"
  21
  22 #include "CodeGenTarget.h"
  23 #include "Record.h"
  24
  25 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
  26 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  27
  28 namespace llvm {
  29
  30 namespace X86Disassembler {
  31
  32 /// RecognizableInstr - Encapsulates all information required to decode a single
  33 ///   instruction, as extracted from the LLVM instruction tables.  Has methods
  34 ///   to interpret the information available in the LLVM tables, and to emit the
  35 ///   instruction into DisassemblerTables.
  36 class RecognizableInstr {
  37 private:
  38   /// The opcode of the instruction, as used in an MCInst
  39   InstrUID UID;
  40   /// The record from the .td files corresponding to this instruction
  41   const Record* Rec;
  42   /// The prefix field from the record
  43   uint8_t Prefix;
  44   /// The opcode field from the record; this is the opcode used in the Intel
  45   /// encoding and therefore distinct from the UID
  46   uint8_t Opcode;
  47   /// The form field from the record
  48   uint8_t Form;
  49   /// The segment override field from the record
  50   uint8_t SegOvr;
  51   /// The hasOpSizePrefix field from the record
  52   bool HasOpSizePrefix;
  53   /// The hasREX_WPrefix field from the record
  54   bool HasREX_WPrefix;
  55   /// The hasVEXPrefix field from the record
  56   bool HasVEXPrefix;
  57   /// The hasVEX_4VPrefix field from the record
  58   bool HasVEX_4VPrefix;
  59   /// The hasVEX_WPrefix field from the record
  60   bool HasVEX_WPrefix;
  61   /// Inferred from the operands; indicates whether the L bit in the VEX prefix is set
  62   bool HasVEX_LPrefix;
  63   /// The hasLockPrefix field from the record
  64   bool HasLockPrefix;
  65   /// The isCodeGenOnly filed from the record
  66   bool IsCodeGenOnly;
  67   // Whether the instruction has the predicate "In64BitMode"
  68   bool Is64Bit;
  69   // Whether the instruction has the predicate "In32BitMode"
  70   bool Is32Bit;
  71
  72   /// The instruction name as listed in the tables
  73   std::string Name;
  74   /// The AT&T AsmString for the instruction
  75   std::string AsmString;
  76
  77   /// Indicates whether the instruction is SSE
  78   bool IsSSE;
  79   /// Indicates whether the instruction has FR operands - MOVs with FR operands
  80   /// are typically ignored
  81   bool HasFROperands;
  82   /// Indicates whether the instruction should be emitted into the decode
  83   /// tables; regardless, it will be emitted into the instruction info table
  84   bool ShouldBeEmitted;
  85
  86   /// The operands of the instruction, as listed in the CodeGenInstruction.
  87   /// They are not one-to-one with operands listed in the MCInst; for example,
  88   /// memory operands expand to 5 operands in the MCInst
  89   const std::vector<CGIOperandList::OperandInfo>* Operands;
  90
  91   /// The description of the instruction that is emitted into the instruction
  92   /// info table
  93   InstructionSpecifier* Spec;
  94
  95   /// insnContext - Returns the primary context in which the instruction is
  96   ///   valid.
  97   ///
  98   /// @return - The context in which the instruction is valid.
  99   InstructionContext insnContext() const;
 100
 101   enum filter_ret {
 102     FILTER_STRONG,    // instruction has no place in the instruction tables
 103     FILTER_WEAK,      // instruction may conflict, and should be eliminated if
 104                       // it does
 105     FILTER_NORMAL     // instruction should have high priority and generate an
 106                       // error if it conflcits with any other FILTER_NORMAL
 107                       // instruction
 108   };
 109
 110   /// filter - Determines whether the instruction should be decodable.  Some
 111   ///   instructions are pure intrinsics and use unencodable operands; many
 112   ///   synthetic instructions are duplicates of other instructions; other
 113   ///   instructions only differ in the logical way in which they are used, and
 114   ///   have the same decoding.  Because these would cause decode conflicts,
 115   ///   they must be filtered out.
 116   ///
 117   /// @return - The degree of filtering to be applied (see filter_ret).
 118   filter_ret filter() const;
 119
 120   /// hasFROperands - Returns true if any operand is a FR operand.
 121   bool hasFROperands() const;
 122
 123   /// has256BitOperands - Returns true if any operand is a 256-bit SSE operand.
 124   bool has256BitOperands() const;
 125
 126   /// typeFromString - Translates an operand type from the string provided in
 127   ///   the LLVM tables to an OperandType for use in the operand specifier.
 128   ///
 129   /// @param s              - The string, as extracted by calling Rec->getName()
 130   ///                         on a CodeGenInstruction::OperandInfo.
 131   /// @param isSSE          - Indicates whether the instruction is an SSE
 132   ///                         instruction.  For SSE instructions, immediates are
 133   ///                         fixed-size rather than being affected by the
 134   ///                         mandatory OpSize prefix.
 135   /// @param hasREX_WPrefix - Indicates whether the instruction has a REX.W
 136   ///                         prefix.  If it does, 32-bit register operands stay
 137   ///                         32-bit regardless of the operand size.
 138   /// @param hasOpSizePrefix- Indicates whether the instruction has an OpSize
 139   ///                         prefix.  If it does not, then 16-bit register
 140   ///                         operands stay 16-bit.
 141   /// @return               - The operand's type.
 142   static OperandType typeFromString(const std::string& s,
 143                                     bool isSSE,
 144                                     bool hasREX_WPrefix,
 145                                     bool hasOpSizePrefix);
 146
 147   /// immediateEncodingFromString - Translates an immediate encoding from the
 148   ///   string provided in the LLVM tables to an OperandEncoding for use in
 149   ///   the operand specifier.
 150   ///
 151   /// @param s                - See typeFromString().
 152   /// @param hasOpSizePrefix  - Indicates whether the instruction has an OpSize
 153   ///                           prefix.  If it does not, then 16-bit immediate
 154   ///                           operands stay 16-bit.
 155   /// @return                 - The operand's encoding.
 156   static OperandEncoding immediateEncodingFromString(const std::string &s,
 157                                                      bool hasOpSizePrefix);
 158
 159   /// rmRegisterEncodingFromString - Like immediateEncodingFromString, but
 160   ///   handles operands that are in the REG field of the ModR/M byte.
 161   static OperandEncoding rmRegisterEncodingFromString(const std::string &s,
 162                                                       bool hasOpSizePrefix);
 163
 164   /// rmRegisterEncodingFromString - Like immediateEncodingFromString, but
 165   ///   handles operands that are in the REG field of the ModR/M byte.
 166   static OperandEncoding roRegisterEncodingFromString(const std::string &s,
 167                                                       bool hasOpSizePrefix);
 168   static OperandEncoding memoryEncodingFromString(const std::string &s,
 169                                                   bool hasOpSizePrefix);
 170   static OperandEncoding relocationEncodingFromString(const std::string &s,
 171                                                       bool hasOpSizePrefix);
 172   static OperandEncoding opcodeModifierEncodingFromString(const std::string &s,
 173                                                           bool hasOpSizePrefix);
 174   static OperandEncoding vvvvRegisterEncodingFromString(const std::string &s,
 175                                                         bool HasOpSizePrefix);
 176
 177   /// handleOperand - Converts a single operand from the LLVM table format to
 178   ///   the emitted table format, handling any duplicate operands it encounters
 179   ///   and then one non-duplicate.
 180   ///
 181   /// @param optional             - Determines whether to assert that the
 182   ///                               operand exists.
 183   /// @param operandIndex         - The index into the generated operand table.
 184   ///                               Incremented by this function one or more
 185   ///                               times to reflect possible duplicate
 186   ///                               operands).
 187   /// @param physicalOperandIndex - The index of the current operand into the
 188   ///                               set of non-duplicate ('physical') operands.
 189   ///                               Incremented by this function once.
 190   /// @param numPhysicalOperands  - The number of non-duplicate operands in the
 191   ///                               instructions.
 192   /// @param operandMapping       - The operand mapping, which has an entry for
 193   ///                               each operand that indicates whether it is a
 194   ///                               duplicate, and of what.
 195   void handleOperand(bool optional,
 196                      unsigned &operandIndex,
 197                      unsigned &physicalOperandIndex,
 198                      unsigned &numPhysicalOperands,
 199                      unsigned *operandMapping,
 200                      OperandEncoding (*encodingFromString)
 201                        (const std::string&,
 202                         bool hasOpSizePrefix));
 203
 204   /// shouldBeEmitted - Returns the shouldBeEmitted field.  Although filter()
 205   ///   filters out many instructions, at various points in decoding we
 206   ///   determine that the instruction should not actually be decodable.  In
 207   ///   particular, MMX MOV instructions aren't emitted, but they're only
 208   ///   identified during operand parsing.
 209   ///
 210   /// @return - true if at this point we believe the instruction should be
 211   ///   emitted; false if not.  This will return false if filter() returns false
 212   ///   once emitInstructionSpecifier() has been called.
 213   bool shouldBeEmitted() const {
 214     return ShouldBeEmitted;
 215   }
 216
 217   /// emitInstructionSpecifier - Loads the instruction specifier for the current
 218   ///   instruction into a DisassemblerTables.
 219   ///
 220   /// @arg tables - The DisassemblerTables to populate with the specifier for
 221   ///               the current instruction.
 222   void emitInstructionSpecifier(DisassemblerTables &tables);
 223
 224   /// emitDecodePath - Populates the proper fields in the decode tables
 225   ///   corresponding to the decode paths for this instruction.
 226   ///
 227   /// @arg tables - The DisassemblerTables to populate with the decode
 228   ///               decode information for the current instruction.
 229   void emitDecodePath(DisassemblerTables &tables) const;
 230
 231   /// Constructor - Initializes a RecognizableInstr with the appropriate fields
 232   ///   from a CodeGenInstruction.
 233   ///
 234   /// @arg tables - The DisassemblerTables that the specifier will be added to.
 235   /// @arg insn   - The CodeGenInstruction to extract information from.
 236   /// @arg uid    - The unique ID of the current instruction.
 237   RecognizableInstr(DisassemblerTables &tables,
 238                     const CodeGenInstruction &insn,
 239                     InstrUID uid);
 240 public:
 241   /// processInstr - Accepts a CodeGenInstruction and loads decode information
 242   ///   for it into a DisassemblerTables if appropriate.
 243   ///
 244   /// @arg tables - The DiassemblerTables to be populated with decode
 245   ///               information.
 246   /// @arg insn   - The CodeGenInstruction to be used as a source for this
 247   ///               information.
 248   /// @uid        - The unique ID of the instruction.
 249   static void processInstr(DisassemblerTables &tables,
 250                            const CodeGenInstruction &insn,
 251                            InstrUID uid);
 252 };
 253
 254 } // namespace X86Disassembler
 255
 256 } // namespace llvm
 257
 258 #endif