MIR Serialization: Change MIR syntax - use custom syntax for MBBs.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / MIRParser / MIParser.cpp
index da2a01366fd9b004649cd74c21c90227d1c29722..3a0e52491ca27a01f60dcfd18e36698267449c25 100644 (file)
@@ -21,6 +21,7 @@
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/IR/Instructions.h"
 #include "llvm/IR/Constants.h"
@@ -36,22 +37,6 @@ using namespace llvm;
 
 namespace {
 
-struct StringValueUtility {
-  StringRef String;
-  std::string UnescapedString;
-
-  StringValueUtility(const MIToken &Token) {
-    if (Token.isStringValueQuoted()) {
-      Token.unescapeQuotedStringValue(UnescapedString);
-      String = UnescapedString;
-      return;
-    }
-    String = Token.stringValue();
-  }
-
-  operator StringRef() const { return String; }
-};
-
 /// A wrapper struct around the 'MachineOperand' struct that includes a source
 /// range.
 struct MachineOperandWithLocation {
@@ -85,6 +70,8 @@ class MIParser {
   DenseMap<unsigned, const BasicBlock *> Slots2BasicBlocks;
   /// Maps from target index names to target indices.
   StringMap<int> Names2TargetIndices;
+  /// Maps from direct target flag names to the direct target flag values.
+  StringMap<unsigned> Names2DirectTargetFlags;
 
 public:
   MIParser(SourceMgr &SM, MachineFunction &MF, SMDiagnostic &Error,
@@ -103,21 +90,32 @@ public:
   /// This function always return true.
   bool error(StringRef::iterator Loc, const Twine &Msg);
 
+  bool
+  parseBasicBlockDefinitions(DenseMap<unsigned, MachineBasicBlock *> &MBBSlots);
+  bool parseBasicBlocks();
   bool parse(MachineInstr *&MI);
   bool parseStandaloneMBB(MachineBasicBlock *&MBB);
   bool parseStandaloneNamedRegister(unsigned &Reg);
   bool parseStandaloneVirtualRegister(unsigned &Reg);
-  bool parseStandaloneIRBlockReference(const BasicBlock *&BB);
+
+  bool
+  parseBasicBlockDefinition(DenseMap<unsigned, MachineBasicBlock *> &MBBSlots);
+  bool parseBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB);
+  bool parseBasicBlockLiveins(MachineBasicBlock &MBB);
+  bool parseBasicBlockSuccessors(MachineBasicBlock &MBB);
 
   bool parseRegister(unsigned &Reg);
   bool parseRegisterFlag(unsigned &Flags);
   bool parseSubRegisterIndex(unsigned &SubReg);
   bool parseRegisterOperand(MachineOperand &Dest, bool IsDef = false);
   bool parseImmediateOperand(MachineOperand &Dest);
+  bool parseIRConstant(StringRef::iterator Loc, const Constant *&C);
+  bool parseTypedImmediateOperand(MachineOperand &Dest);
   bool parseFPImmediateOperand(MachineOperand &Dest);
   bool parseMBBReference(MachineBasicBlock *&MBB);
   bool parseMBBOperand(MachineOperand &Dest);
   bool parseStackObjectOperand(MachineOperand &Dest);
+  bool parseFixedStackFrameIndex(int &FI);
   bool parseFixedStackObjectOperand(MachineOperand &Dest);
   bool parseGlobalValue(GlobalValue *&GV);
   bool parseGlobalAddressOperand(MachineOperand &Dest);
@@ -132,7 +130,17 @@ public:
   bool parseIRBlock(BasicBlock *&BB, const Function &F);
   bool parseBlockAddressOperand(MachineOperand &Dest);
   bool parseTargetIndexOperand(MachineOperand &Dest);
+  bool parseLiveoutRegisterMaskOperand(MachineOperand &Dest);
   bool parseMachineOperand(MachineOperand &Dest);
+  bool parseMachineOperandAndTargetFlags(MachineOperand &Dest);
+  bool parseOffset(int64_t &Offset);
+  bool parseAlignment(unsigned &Alignment);
+  bool parseOperandsOffset(MachineOperand &Op);
+  bool parseIRValue(Value *&V);
+  bool parseMemoryOperandFlag(unsigned &Flags);
+  bool parseMemoryPseudoSourceValue(const PseudoSourceValue *&PSV);
+  bool parseMachinePointerInfo(MachinePointerInfo &Dest);
+  bool parseMachineMemoryOperand(MachineMemOperand *&Dest);
 
 private:
   /// Convert the integer literal in the current token into an unsigned integer.
@@ -140,10 +148,19 @@ private:
   /// Return true if an error occurred.
   bool getUnsigned(unsigned &Result);
 
+  /// Convert the integer literal in the current token into an uint64.
+  ///
+  /// Return true if an error occurred.
+  bool getUint64(uint64_t &Result);
+
   /// If the current token is of the given kind, consume it and return false.
   /// Otherwise report an error and return true.
   bool expectAndConsume(MIToken::TokenKind TokenKind);
 
+  /// If the current token is of the given kind, consume it and return true.
+  /// Otherwise return false.
+  bool consumeIfPresent(MIToken::TokenKind TokenKind);
+
   void initNames2InstrOpCodes();
 
   /// Try to convert an instruction name to an opcode. Return true if the
@@ -175,9 +192,8 @@ private:
   /// Return 0 if the name isn't a subregister index class.
   unsigned getSubRegIndex(StringRef Name);
 
-  void initSlots2BasicBlocks();
-
   const BasicBlock *getIRBlock(unsigned Slot);
+  const BasicBlock *getIRBlock(unsigned Slot, const Function &F);
 
   void initNames2TargetIndices();
 
@@ -185,6 +201,14 @@ private:
   ///
   /// Return true if the name isn't a name of a target index.
   bool getTargetIndex(StringRef Name, int &Index);
+
+  void initNames2DirectTargetFlags();
+
+  /// Try to convert a name of a direct target flag to the corresponding
+  /// target flag.
+  ///
+  /// Return true if the name isn't a name of a direct flag.
+  bool getDirectTargetFlag(StringRef Name, unsigned &Flag);
 };
 
 } // end anonymous namespace
@@ -193,7 +217,7 @@ MIParser::MIParser(SourceMgr &SM, MachineFunction &MF, SMDiagnostic &Error,
                    StringRef Source, const PerFunctionMIParsingState &PFS,
                    const SlotMapping &IRSlots)
     : SM(SM), MF(MF), Error(Error), Source(Source), CurrentSource(Source),
-      Token(MIToken::Error, StringRef()), PFS(PFS), IRSlots(IRSlots) {}
+      PFS(PFS), IRSlots(IRSlots) {}
 
 void MIParser::lex() {
   CurrentSource = lexMIToken(
@@ -205,10 +229,17 @@ bool MIParser::error(const Twine &Msg) { return error(Token.location(), Msg); }
 
 bool MIParser::error(StringRef::iterator Loc, const Twine &Msg) {
   assert(Loc >= Source.data() && Loc <= (Source.data() + Source.size()));
-  Error = SMDiagnostic(
-      SM, SMLoc(),
-      SM.getMemoryBuffer(SM.getMainFileID())->getBufferIdentifier(), 1,
-      Loc - Source.data(), SourceMgr::DK_Error, Msg.str(), Source, None, None);
+  const MemoryBuffer &Buffer = *SM.getMemoryBuffer(SM.getMainFileID());
+  if (Loc >= Buffer.getBufferStart() && Loc <= Buffer.getBufferEnd()) {
+    // Create an ordinary diagnostic when the source manager's buffer is the
+    // source string.
+    Error = SM.GetMessage(SMLoc::getFromPointer(Loc), SourceMgr::DK_Error, Msg);
+    return true;
+  }
+  // Create a diagnostic for a YAML string literal.
+  Error = SMDiagnostic(SM, SMLoc(), Buffer.getBufferIdentifier(), 1,
+                       Loc - Source.data(), SourceMgr::DK_Error, Msg.str(),
+                       Source, None, None);
   return true;
 }
 
@@ -218,6 +249,8 @@ static const char *toString(MIToken::TokenKind TokenKind) {
     return "','";
   case MIToken::equal:
     return "'='";
+  case MIToken::colon:
+    return "':'";
   case MIToken::lparen:
     return "'('";
   case MIToken::rparen:
@@ -234,9 +267,236 @@ bool MIParser::expectAndConsume(MIToken::TokenKind TokenKind) {
   return false;
 }
 
-bool MIParser::parse(MachineInstr *&MI) {
+bool MIParser::consumeIfPresent(MIToken::TokenKind TokenKind) {
+  if (Token.isNot(TokenKind))
+    return false;
+  lex();
+  return true;
+}
+
+bool MIParser::parseBasicBlockDefinition(
+    DenseMap<unsigned, MachineBasicBlock *> &MBBSlots) {
+  assert(Token.is(MIToken::MachineBasicBlockLabel));
+  unsigned ID = 0;
+  if (getUnsigned(ID))
+    return true;
+  auto Loc = Token.location();
+  auto Name = Token.stringValue();
+  lex();
+  bool HasAddressTaken = false;
+  bool IsLandingPad = false;
+  unsigned Alignment = 0;
+  BasicBlock *BB = nullptr;
+  if (consumeIfPresent(MIToken::lparen)) {
+    do {
+      // TODO: Report an error when multiple same attributes are specified.
+      switch (Token.kind()) {
+      case MIToken::kw_address_taken:
+        HasAddressTaken = true;
+        lex();
+        break;
+      case MIToken::kw_landing_pad:
+        IsLandingPad = true;
+        lex();
+        break;
+      case MIToken::kw_align:
+        if (parseAlignment(Alignment))
+          return true;
+        break;
+      case MIToken::IRBlock:
+        // TODO: Report an error when both name and ir block are specified.
+        if (parseIRBlock(BB, *MF.getFunction()))
+          return true;
+        lex();
+        break;
+      default:
+        break;
+      }
+    } while (consumeIfPresent(MIToken::comma));
+    if (expectAndConsume(MIToken::rparen))
+      return true;
+  }
+  if (expectAndConsume(MIToken::colon))
+    return true;
+
+  if (!Name.empty()) {
+    BB = dyn_cast_or_null<BasicBlock>(
+        MF.getFunction()->getValueSymbolTable().lookup(Name));
+    if (!BB)
+      return error(Loc, Twine("basic block '") + Name +
+                            "' is not defined in the function '" +
+                            MF.getName() + "'");
+  }
+  auto *MBB = MF.CreateMachineBasicBlock(BB);
+  MF.insert(MF.end(), MBB);
+  bool WasInserted = MBBSlots.insert(std::make_pair(ID, MBB)).second;
+  if (!WasInserted)
+    return error(Loc, Twine("redefinition of machine basic block with id #") +
+                          Twine(ID));
+  if (Alignment)
+    MBB->setAlignment(Alignment);
+  if (HasAddressTaken)
+    MBB->setHasAddressTaken();
+  MBB->setIsLandingPad(IsLandingPad);
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseBasicBlockDefinitions(
+    DenseMap<unsigned, MachineBasicBlock *> &MBBSlots) {
+  lex();
+  // Skip until the first machine basic block.
+  while (Token.is(MIToken::Newline))
+    lex();
+  if (Token.isErrorOrEOF())
+    return Token.isError();
+  if (Token.isNot(MIToken::MachineBasicBlockLabel))
+    return error("expected a basic block definition before instructions");
+  do {
+    if (parseBasicBlockDefinition(MBBSlots))
+      return true;
+    bool IsAfterNewline = false;
+    // Skip until the next machine basic block.
+    while (true) {
+      if ((Token.is(MIToken::MachineBasicBlockLabel) && IsAfterNewline) ||
+          Token.isErrorOrEOF())
+        break;
+      else if (Token.is(MIToken::MachineBasicBlockLabel))
+        return error("basic block definition should be located at the start of "
+                     "the line");
+      if (Token.is(MIToken::Newline))
+        IsAfterNewline = true;
+      else
+        IsAfterNewline = false;
+      lex();
+    }
+  } while (!Token.isErrorOrEOF());
+  return Token.isError();
+}
+
+bool MIParser::parseBasicBlockLiveins(MachineBasicBlock &MBB) {
+  assert(Token.is(MIToken::kw_liveins));
+  lex();
+  if (expectAndConsume(MIToken::colon))
+    return true;
+  if (Token.isNewlineOrEOF()) // Allow an empty list of liveins.
+    return false;
+  do {
+    if (Token.isNot(MIToken::NamedRegister))
+      return error("expected a named register");
+    unsigned Reg = 0;
+    if (parseRegister(Reg))
+      return true;
+    MBB.addLiveIn(Reg);
+    lex();
+  } while (consumeIfPresent(MIToken::comma));
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseBasicBlockSuccessors(MachineBasicBlock &MBB) {
+  assert(Token.is(MIToken::kw_successors));
+  lex();
+  if (expectAndConsume(MIToken::colon))
+    return true;
+  if (Token.isNewlineOrEOF()) // Allow an empty list of successors.
+    return false;
+  do {
+    if (Token.isNot(MIToken::MachineBasicBlock))
+      return error("expected a machine basic block reference");
+    MachineBasicBlock *SuccMBB = nullptr;
+    if (parseMBBReference(SuccMBB))
+      return true;
+    lex();
+    unsigned Weight = 0;
+    if (consumeIfPresent(MIToken::lparen)) {
+      if (Token.isNot(MIToken::IntegerLiteral))
+        return error("expected an integer literal after '('");
+      if (getUnsigned(Weight))
+        return true;
+      lex();
+      if (expectAndConsume(MIToken::rparen))
+        return true;
+    }
+    MBB.addSuccessor(SuccMBB, Weight);
+  } while (consumeIfPresent(MIToken::comma));
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
+  // Skip the definition.
+  assert(Token.is(MIToken::MachineBasicBlockLabel));
+  lex();
+  if (consumeIfPresent(MIToken::lparen)) {
+    while (Token.isNot(MIToken::rparen) && !Token.isErrorOrEOF())
+      lex();
+    consumeIfPresent(MIToken::rparen);
+  }
+  consumeIfPresent(MIToken::colon);
+
+  // Parse the liveins and successors.
+  // N.B: Multiple lists of successors and liveins are allowed and they're
+  // merged into one.
+  // Example:
+  //   liveins: %edi
+  //   liveins: %esi
+  //
+  // is equivalent to
+  //   liveins: %edi, %esi
+  while (true) {
+    if (Token.is(MIToken::kw_successors)) {
+      if (parseBasicBlockSuccessors(MBB))
+        return true;
+    } else if (Token.is(MIToken::kw_liveins)) {
+      if (parseBasicBlockLiveins(MBB))
+        return true;
+    } else if (consumeIfPresent(MIToken::Newline)) {
+      continue;
+    } else
+      break;
+    if (!Token.isNewlineOrEOF())
+      return error("expected line break at the end of a list");
+    lex();
+  }
+
+  // Parse the instructions.
+  while (true) {
+    if (Token.is(MIToken::MachineBasicBlockLabel) || Token.is(MIToken::Eof))
+      return false;
+    else if (consumeIfPresent(MIToken::Newline))
+      continue;
+    MachineInstr *MI = nullptr;
+    if (parse(MI))
+      return true;
+    MBB.insert(MBB.end(), MI);
+    assert(Token.isNewlineOrEOF() && "MI is not fully parsed");
+    lex();
+  }
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseBasicBlocks() {
   lex();
+  // Skip until the first machine basic block.
+  while (Token.is(MIToken::Newline))
+    lex();
+  if (Token.isErrorOrEOF())
+    return Token.isError();
+  // The first parsing pass should have verified that this token is a MBB label
+  // in the 'parseBasicBlockDefinitions' method.
+  assert(Token.is(MIToken::MachineBasicBlockLabel));
+  do {
+    MachineBasicBlock *MBB = nullptr;
+    if (parseMBBReference(MBB))
+      return true;
+    if (parseBasicBlock(*MBB))
+      return true;
+    // The method 'parseBasicBlock' should parse the whole block until the next
+    // block or the end of file.
+    assert(Token.is(MIToken::MachineBasicBlockLabel) || Token.is(MIToken::Eof));
+  } while (Token.isNot(MIToken::Eof));
+  return false;
+}
 
+bool MIParser::parse(MachineInstr *&MI) {
   // Parse any register operands before '='
   MachineOperand MO = MachineOperand::CreateImm(0);
   SmallVector<MachineOperandWithLocation, 8> Operands;
@@ -256,15 +516,16 @@ bool MIParser::parse(MachineInstr *&MI) {
   if (Token.isError() || parseInstruction(OpCode, Flags))
     return true;
 
-  // TODO: Parse the bundle instruction flags and memory operands.
+  // TODO: Parse the bundle instruction flags.
 
   // Parse the remaining machine operands.
-  while (Token.isNot(MIToken::Eof) && Token.isNot(MIToken::kw_debug_location)) {
+  while (!Token.isNewlineOrEOF() && Token.isNot(MIToken::kw_debug_location) &&
+         Token.isNot(MIToken::coloncolon)) {
     auto Loc = Token.location();
-    if (parseMachineOperand(MO))
+    if (parseMachineOperandAndTargetFlags(MO))
       return true;
     Operands.push_back(MachineOperandWithLocation(MO, Loc, Token.location()));
-    if (Token.is(MIToken::Eof))
+    if (Token.isNewlineOrEOF() || Token.is(MIToken::coloncolon))
       break;
     if (Token.isNot(MIToken::comma))
       return error("expected ',' before the next machine operand");
@@ -282,6 +543,23 @@ bool MIParser::parse(MachineInstr *&MI) {
     DebugLocation = DebugLoc(Node);
   }
 
+  // Parse the machine memory operands.
+  SmallVector<MachineMemOperand *, 2> MemOperands;
+  if (Token.is(MIToken::coloncolon)) {
+    lex();
+    while (!Token.isNewlineOrEOF()) {
+      MachineMemOperand *MemOp = nullptr;
+      if (parseMachineMemoryOperand(MemOp))
+        return true;
+      MemOperands.push_back(MemOp);
+      if (Token.isNewlineOrEOF())
+        break;
+      if (Token.isNot(MIToken::comma))
+        return error("expected ',' before the next machine memory operand");
+      lex();
+    }
+  }
+
   const auto &MCID = MF.getSubtarget().getInstrInfo()->get(OpCode);
   if (!MCID.isVariadic()) {
     // FIXME: Move the implicit operand verification to the machine verifier.
@@ -294,6 +572,12 @@ bool MIParser::parse(MachineInstr *&MI) {
   MI->setFlags(Flags);
   for (const auto &Operand : Operands)
     MI->addOperand(MF, Operand.Operand);
+  if (MemOperands.empty())
+    return false;
+  MachineInstr::mmo_iterator MemRefs =
+      MF.allocateMemRefsArray(MemOperands.size());
+  std::copy(MemOperands.begin(), MemOperands.end(), MemRefs);
+  MI->setMemRefs(MemRefs, MemRefs + MemOperands.size());
   return false;
 }
 
@@ -334,23 +618,6 @@ bool MIParser::parseStandaloneVirtualRegister(unsigned &Reg) {
   return false;
 }
 
-bool MIParser::parseStandaloneIRBlockReference(const BasicBlock *&BB) {
-  lex();
-  if (Token.isNot(MIToken::IRBlock))
-    return error("expected an IR block reference");
-  unsigned SlotNumber = 0;
-  if (getUnsigned(SlotNumber))
-    return true;
-  BB = getIRBlock(SlotNumber);
-  if (!BB)
-    return error(Twine("use of undefined IR block '%ir-block.") +
-                 Twine(SlotNumber) + "'");
-  lex();
-  if (Token.isNot(MIToken::Eof))
-    return error("expected end of string after the IR block reference");
-  return false;
-}
-
 static const char *printImplicitRegisterFlag(const MachineOperand &MO) {
   assert(MO.isImplicit());
   return MO.isDef() ? "implicit-def" : "implicit";
@@ -457,6 +724,7 @@ bool MIParser::parseRegister(unsigned &Reg) {
 }
 
 bool MIParser::parseRegisterFlag(unsigned &Flags) {
+  const unsigned OldFlags = Flags;
   switch (Token.kind()) {
   case MIToken::kw_implicit:
     Flags |= RegState::Implicit;
@@ -473,11 +741,20 @@ bool MIParser::parseRegisterFlag(unsigned &Flags) {
   case MIToken::kw_undef:
     Flags |= RegState::Undef;
     break;
-  // TODO: report an error when we specify the same flag more than once.
+  case MIToken::kw_early_clobber:
+    Flags |= RegState::EarlyClobber;
+    break;
+  case MIToken::kw_debug_use:
+    Flags |= RegState::Debug;
+    break;
   // TODO: parse the other register flags.
   default:
     llvm_unreachable("The current token should be a register flag");
   }
+  if (OldFlags == Flags)
+    // We know that the same flag is specified more than once when the flags
+    // weren't modified.
+    return error("duplicate '" + Token.stringValue() + "' register flag");
   lex();
   return false;
 }
@@ -515,7 +792,7 @@ bool MIParser::parseRegisterOperand(MachineOperand &Dest, bool IsDef) {
   Dest = MachineOperand::CreateReg(
       Reg, Flags & RegState::Define, Flags & RegState::Implicit,
       Flags & RegState::Kill, Flags & RegState::Dead, Flags & RegState::Undef,
-      /*isEarlyClobber=*/false, SubReg);
+      Flags & RegState::EarlyClobber, SubReg, Flags & RegState::Debug);
   return false;
 }
 
@@ -523,25 +800,43 @@ bool MIParser::parseImmediateOperand(MachineOperand &Dest) {
   assert(Token.is(MIToken::IntegerLiteral));
   const APSInt &Int = Token.integerValue();
   if (Int.getMinSignedBits() > 64)
-    // TODO: Replace this with an error when we can parse CIMM Machine Operands.
-    llvm_unreachable("Can't parse large integer literals yet!");
+    return error("integer literal is too large to be an immediate operand");
   Dest = MachineOperand::CreateImm(Int.getExtValue());
   lex();
   return false;
 }
 
+bool MIParser::parseIRConstant(StringRef::iterator Loc, const Constant *&C) {
+  auto Source = StringRef(Loc, Token.range().end() - Loc).str();
+  lex();
+  SMDiagnostic Err;
+  C = parseConstantValue(Source.c_str(), Err, *MF.getFunction()->getParent());
+  if (!C)
+    return error(Loc + Err.getColumnNo(), Err.getMessage());
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseTypedImmediateOperand(MachineOperand &Dest) {
+  assert(Token.is(MIToken::IntegerType));
+  auto Loc = Token.location();
+  lex();
+  if (Token.isNot(MIToken::IntegerLiteral))
+    return error("expected an integer literal");
+  const Constant *C = nullptr;
+  if (parseIRConstant(Loc, C))
+    return true;
+  Dest = MachineOperand::CreateCImm(cast<ConstantInt>(C));
+  return false;
+}
+
 bool MIParser::parseFPImmediateOperand(MachineOperand &Dest) {
   auto Loc = Token.location();
   lex();
   if (Token.isNot(MIToken::FloatingPointLiteral))
     return error("expected a floating point literal");
-  auto Source = StringRef(Loc, Token.stringValue().end() - Loc).str();
-  lex();
-  SMDiagnostic Err;
-  const Constant *C =
-      parseConstantValue(Source.c_str(), Err, *MF.getFunction()->getParent());
-  if (!C)
-    return error(Loc + Err.getColumnNo(), Err.getMessage());
+  const Constant *C = nullptr;
+  if (parseIRConstant(Loc, C))
+    return true;
   Dest = MachineOperand::CreateFPImm(cast<ConstantFP>(C));
   return false;
 }
@@ -557,7 +852,8 @@ bool MIParser::getUnsigned(unsigned &Result) {
 }
 
 bool MIParser::parseMBBReference(MachineBasicBlock *&MBB) {
-  assert(Token.is(MIToken::MachineBasicBlock));
+  assert(Token.is(MIToken::MachineBasicBlock) ||
+         Token.is(MIToken::MachineBasicBlockLabel));
   unsigned Number;
   if (getUnsigned(Number))
     return true;
@@ -602,7 +898,7 @@ bool MIParser::parseStackObjectOperand(MachineOperand &Dest) {
   return false;
 }
 
-bool MIParser::parseFixedStackObjectOperand(MachineOperand &Dest) {
+bool MIParser::parseFixedStackFrameIndex(int &FI) {
   assert(Token.is(MIToken::FixedStackObject));
   unsigned ID;
   if (getUnsigned(ID))
@@ -612,20 +908,26 @@ bool MIParser::parseFixedStackObjectOperand(MachineOperand &Dest) {
     return error(Twine("use of undefined fixed stack object '%fixed-stack.") +
                  Twine(ID) + "'");
   lex();
-  Dest = MachineOperand::CreateFI(ObjectInfo->second);
+  FI = ObjectInfo->second;
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseFixedStackObjectOperand(MachineOperand &Dest) {
+  int FI;
+  if (parseFixedStackFrameIndex(FI))
+    return true;
+  Dest = MachineOperand::CreateFI(FI);
   return false;
 }
 
 bool MIParser::parseGlobalValue(GlobalValue *&GV) {
   switch (Token.kind()) {
-  case MIToken::NamedGlobalValue:
-  case MIToken::QuotedNamedGlobalValue: {
-    StringValueUtility Name(Token);
+  case MIToken::NamedGlobalValue: {
     const Module *M = MF.getFunction()->getParent();
-    GV = M->getNamedValue(Name);
+    GV = M->getNamedValue(Token.stringValue());
     if (!GV)
-      return error(Twine("use of undefined global value '@") +
-                   Token.rawStringValue() + "'");
+      return error(Twine("use of undefined global value '") + Token.range() +
+                   "'");
     break;
   }
   case MIToken::GlobalValue: {
@@ -648,9 +950,10 @@ bool MIParser::parseGlobalAddressOperand(MachineOperand &Dest) {
   GlobalValue *GV = nullptr;
   if (parseGlobalValue(GV))
     return true;
-  Dest = MachineOperand::CreateGA(GV, /*Offset=*/0);
-  // TODO: Parse offset and target flags.
   lex();
+  Dest = MachineOperand::CreateGA(GV, /*Offset=*/0);
+  if (parseOperandsOffset(Dest))
+    return true;
   return false;
 }
 
@@ -663,8 +966,9 @@ bool MIParser::parseConstantPoolIndexOperand(MachineOperand &Dest) {
   if (ConstantInfo == PFS.ConstantPoolSlots.end())
     return error("use of undefined constant '%const." + Twine(ID) + "'");
   lex();
-  // TODO: Parse offset and target flags.
   Dest = MachineOperand::CreateCPI(ID, /*Offset=*/0);
+  if (parseOperandsOffset(Dest))
+    return true;
   return false;
 }
 
@@ -677,19 +981,17 @@ bool MIParser::parseJumpTableIndexOperand(MachineOperand &Dest) {
   if (JumpTableEntryInfo == PFS.JumpTableSlots.end())
     return error("use of undefined jump table '%jump-table." + Twine(ID) + "'");
   lex();
-  // TODO: Parse target flags.
   Dest = MachineOperand::CreateJTI(JumpTableEntryInfo->second);
   return false;
 }
 
 bool MIParser::parseExternalSymbolOperand(MachineOperand &Dest) {
-  assert(Token.is(MIToken::ExternalSymbol) ||
-         Token.is(MIToken::QuotedExternalSymbol));
-  StringValueUtility Name(Token);
-  const char *Symbol = MF.createExternalSymbolName(Name);
+  assert(Token.is(MIToken::ExternalSymbol));
+  const char *Symbol = MF.createExternalSymbolName(Token.stringValue());
   lex();
-  // TODO: Parse the target flags.
   Dest = MachineOperand::CreateES(Symbol);
+  if (parseOperandsOffset(Dest))
+    return true;
   return false;
 }
 
@@ -790,20 +1092,18 @@ bool MIParser::parseCFIOperand(MachineOperand &Dest) {
 
 bool MIParser::parseIRBlock(BasicBlock *&BB, const Function &F) {
   switch (Token.kind()) {
-  case MIToken::NamedIRBlock:
-  case MIToken::QuotedNamedIRBlock: {
-    StringValueUtility Name(Token);
-    BB = dyn_cast_or_null<BasicBlock>(F.getValueSymbolTable().lookup(Name));
+  case MIToken::NamedIRBlock: {
+    BB = dyn_cast_or_null<BasicBlock>(
+        F.getValueSymbolTable().lookup(Token.stringValue()));
     if (!BB)
-      return error(Twine("use of undefined IR block '%ir-block.") +
-                   Token.rawStringValue() + "'");
+      return error(Twine("use of undefined IR block '") + Token.range() + "'");
     break;
   }
   case MIToken::IRBlock: {
     unsigned SlotNumber = 0;
     if (getUnsigned(SlotNumber))
       return true;
-    BB = const_cast<BasicBlock *>(getIRBlock(SlotNumber));
+    BB = const_cast<BasicBlock *>(getIRBlock(SlotNumber, F));
     if (!BB)
       return error(Twine("use of undefined IR block '%ir-block.") +
                    Twine(SlotNumber) + "'");
@@ -821,8 +1121,7 @@ bool MIParser::parseBlockAddressOperand(MachineOperand &Dest) {
   if (expectAndConsume(MIToken::lparen))
     return true;
   if (Token.isNot(MIToken::GlobalValue) &&
-      Token.isNot(MIToken::NamedGlobalValue) &&
-      Token.isNot(MIToken::QuotedNamedGlobalValue))
+      Token.isNot(MIToken::NamedGlobalValue))
     return error("expected a global value");
   GlobalValue *GV = nullptr;
   if (parseGlobalValue(GV))
@@ -834,16 +1133,16 @@ bool MIParser::parseBlockAddressOperand(MachineOperand &Dest) {
   if (expectAndConsume(MIToken::comma))
     return true;
   BasicBlock *BB = nullptr;
-  if (Token.isNot(MIToken::IRBlock) && Token.isNot(MIToken::NamedIRBlock) &&
-      Token.isNot(MIToken::QuotedNamedIRBlock))
+  if (Token.isNot(MIToken::IRBlock) && Token.isNot(MIToken::NamedIRBlock))
     return error("expected an IR block reference");
   if (parseIRBlock(BB, *F))
     return true;
   lex();
   if (expectAndConsume(MIToken::rparen))
     return true;
-  // TODO: parse offset and target flags.
   Dest = MachineOperand::CreateBA(BlockAddress::get(F, BB), /*Offset=*/0);
+  if (parseOperandsOffset(Dest))
+    return true;
   return false;
 }
 
@@ -860,8 +1159,36 @@ bool MIParser::parseTargetIndexOperand(MachineOperand &Dest) {
   lex();
   if (expectAndConsume(MIToken::rparen))
     return true;
-  // TODO: Parse the offset and target flags.
   Dest = MachineOperand::CreateTargetIndex(unsigned(Index), /*Offset=*/0);
+  if (parseOperandsOffset(Dest))
+    return true;
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseLiveoutRegisterMaskOperand(MachineOperand &Dest) {
+  assert(Token.is(MIToken::kw_liveout));
+  const auto *TRI = MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
+  assert(TRI && "Expected target register info");
+  uint32_t *Mask = MF.allocateRegisterMask(TRI->getNumRegs());
+  lex();
+  if (expectAndConsume(MIToken::lparen))
+    return true;
+  while (true) {
+    if (Token.isNot(MIToken::NamedRegister))
+      return error("expected a named register");
+    unsigned Reg = 0;
+    if (parseRegister(Reg))
+      return true;
+    lex();
+    Mask[Reg / 32] |= 1U << (Reg % 32);
+    // TODO: Report an error if the same register is used more than once.
+    if (Token.isNot(MIToken::comma))
+      break;
+    lex();
+  }
+  if (expectAndConsume(MIToken::rparen))
+    return true;
+  Dest = MachineOperand::CreateRegLiveOut(Mask);
   return false;
 }
 
@@ -872,12 +1199,16 @@ bool MIParser::parseMachineOperand(MachineOperand &Dest) {
   case MIToken::kw_dead:
   case MIToken::kw_killed:
   case MIToken::kw_undef:
+  case MIToken::kw_early_clobber:
+  case MIToken::kw_debug_use:
   case MIToken::underscore:
   case MIToken::NamedRegister:
   case MIToken::VirtualRegister:
     return parseRegisterOperand(Dest);
   case MIToken::IntegerLiteral:
     return parseImmediateOperand(Dest);
+  case MIToken::IntegerType:
+    return parseTypedImmediateOperand(Dest);
   case MIToken::kw_half:
   case MIToken::kw_float:
   case MIToken::kw_double:
@@ -893,14 +1224,12 @@ bool MIParser::parseMachineOperand(MachineOperand &Dest) {
     return parseFixedStackObjectOperand(Dest);
   case MIToken::GlobalValue:
   case MIToken::NamedGlobalValue:
-  case MIToken::QuotedNamedGlobalValue:
     return parseGlobalAddressOperand(Dest);
   case MIToken::ConstantPoolItem:
     return parseConstantPoolIndexOperand(Dest);
   case MIToken::JumpTableIndex:
     return parseJumpTableIndexOperand(Dest);
   case MIToken::ExternalSymbol:
-  case MIToken::QuotedExternalSymbol:
     return parseExternalSymbolOperand(Dest);
   case MIToken::exclaim:
     return parseMetadataOperand(Dest);
@@ -913,6 +1242,8 @@ bool MIParser::parseMachineOperand(MachineOperand &Dest) {
     return parseBlockAddressOperand(Dest);
   case MIToken::kw_target_index:
     return parseTargetIndexOperand(Dest);
+  case MIToken::kw_liveout:
+    return parseLiveoutRegisterMaskOperand(Dest);
   case MIToken::Error:
     return true;
   case MIToken::Identifier:
@@ -929,6 +1260,226 @@ bool MIParser::parseMachineOperand(MachineOperand &Dest) {
   return false;
 }
 
+bool MIParser::parseMachineOperandAndTargetFlags(MachineOperand &Dest) {
+  unsigned TF = 0;
+  bool HasTargetFlags = false;
+  if (Token.is(MIToken::kw_target_flags)) {
+    HasTargetFlags = true;
+    lex();
+    if (expectAndConsume(MIToken::lparen))
+      return true;
+    if (Token.isNot(MIToken::Identifier))
+      return error("expected the name of the target flag");
+    if (getDirectTargetFlag(Token.stringValue(), TF))
+      return error("use of undefined target flag '" + Token.stringValue() +
+                   "'");
+    lex();
+    // TODO: Parse target's bit target flags.
+    if (expectAndConsume(MIToken::rparen))
+      return true;
+  }
+  auto Loc = Token.location();
+  if (parseMachineOperand(Dest))
+    return true;
+  if (!HasTargetFlags)
+    return false;
+  if (Dest.isReg())
+    return error(Loc, "register operands can't have target flags");
+  Dest.setTargetFlags(TF);
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseOffset(int64_t &Offset) {
+  if (Token.isNot(MIToken::plus) && Token.isNot(MIToken::minus))
+    return false;
+  StringRef Sign = Token.range();
+  bool IsNegative = Token.is(MIToken::minus);
+  lex();
+  if (Token.isNot(MIToken::IntegerLiteral))
+    return error("expected an integer literal after '" + Sign + "'");
+  if (Token.integerValue().getMinSignedBits() > 64)
+    return error("expected 64-bit integer (too large)");
+  Offset = Token.integerValue().getExtValue();
+  if (IsNegative)
+    Offset = -Offset;
+  lex();
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseAlignment(unsigned &Alignment) {
+  assert(Token.is(MIToken::kw_align));
+  lex();
+  if (Token.isNot(MIToken::IntegerLiteral) || Token.integerValue().isSigned())
+    return error("expected an integer literal after 'align'");
+  if (getUnsigned(Alignment))
+    return true;
+  lex();
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseOperandsOffset(MachineOperand &Op) {
+  int64_t Offset = 0;
+  if (parseOffset(Offset))
+    return true;
+  Op.setOffset(Offset);
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseIRValue(Value *&V) {
+  switch (Token.kind()) {
+  case MIToken::NamedIRValue: {
+    V = MF.getFunction()->getValueSymbolTable().lookup(Token.stringValue());
+    if (!V)
+      V = MF.getFunction()->getParent()->getValueSymbolTable().lookup(
+          Token.stringValue());
+    if (!V)
+      return error(Twine("use of undefined IR value '") + Token.range() + "'");
+    break;
+  }
+  // TODO: Parse unnamed IR value references.
+  default:
+    llvm_unreachable("The current token should be an IR block reference");
+  }
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::getUint64(uint64_t &Result) {
+  assert(Token.hasIntegerValue());
+  if (Token.integerValue().getActiveBits() > 64)
+    return error("expected 64-bit integer (too large)");
+  Result = Token.integerValue().getZExtValue();
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseMemoryOperandFlag(unsigned &Flags) {
+  const unsigned OldFlags = Flags;
+  switch (Token.kind()) {
+  case MIToken::kw_volatile:
+    Flags |= MachineMemOperand::MOVolatile;
+    break;
+  case MIToken::kw_non_temporal:
+    Flags |= MachineMemOperand::MONonTemporal;
+    break;
+  case MIToken::kw_invariant:
+    Flags |= MachineMemOperand::MOInvariant;
+    break;
+  // TODO: parse the target specific memory operand flags.
+  default:
+    llvm_unreachable("The current token should be a memory operand flag");
+  }
+  if (OldFlags == Flags)
+    // We know that the same flag is specified more than once when the flags
+    // weren't modified.
+    return error("duplicate '" + Token.stringValue() + "' memory operand flag");
+  lex();
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseMemoryPseudoSourceValue(const PseudoSourceValue *&PSV) {
+  switch (Token.kind()) {
+  case MIToken::kw_stack:
+    PSV = MF.getPSVManager().getStack();
+    break;
+  case MIToken::kw_got:
+    PSV = MF.getPSVManager().getGOT();
+    break;
+  case MIToken::kw_jump_table:
+    PSV = MF.getPSVManager().getJumpTable();
+    break;
+  case MIToken::kw_constant_pool:
+    PSV = MF.getPSVManager().getConstantPool();
+    break;
+  case MIToken::FixedStackObject: {
+    int FI;
+    if (parseFixedStackFrameIndex(FI))
+      return true;
+    PSV = MF.getPSVManager().getFixedStack(FI);
+    // The token was already consumed, so use return here instead of break.
+    return false;
+  }
+  // TODO: Parse the other pseudo source values.
+  default:
+    llvm_unreachable("The current token should be pseudo source value");
+  }
+  lex();
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseMachinePointerInfo(MachinePointerInfo &Dest) {
+  if (Token.is(MIToken::kw_constant_pool) || Token.is(MIToken::kw_stack) ||
+      Token.is(MIToken::kw_got) || Token.is(MIToken::kw_jump_table) ||
+      Token.is(MIToken::FixedStackObject)) {
+    const PseudoSourceValue *PSV = nullptr;
+    if (parseMemoryPseudoSourceValue(PSV))
+      return true;
+    int64_t Offset = 0;
+    if (parseOffset(Offset))
+      return true;
+    Dest = MachinePointerInfo(PSV, Offset);
+    return false;
+  }
+  if (Token.isNot(MIToken::NamedIRValue))
+    return error("expected an IR value reference");
+  Value *V = nullptr;
+  if (parseIRValue(V))
+    return true;
+  if (!V->getType()->isPointerTy())
+    return error("expected a pointer IR value");
+  lex();
+  int64_t Offset = 0;
+  if (parseOffset(Offset))
+    return true;
+  Dest = MachinePointerInfo(V, Offset);
+  return false;
+}
+
+bool MIParser::parseMachineMemoryOperand(MachineMemOperand *&Dest) {
+  if (expectAndConsume(MIToken::lparen))
+    return true;
+  unsigned Flags = 0;
+  while (Token.isMemoryOperandFlag()) {
+    if (parseMemoryOperandFlag(Flags))
+      return true;
+  }
+  if (Token.isNot(MIToken::Identifier) ||
+      (Token.stringValue() != "load" && Token.stringValue() != "store"))
+    return error("expected 'load' or 'store' memory operation");
+  if (Token.stringValue() == "load")
+    Flags |= MachineMemOperand::MOLoad;
+  else
+    Flags |= MachineMemOperand::MOStore;
+  lex();
+
+  if (Token.isNot(MIToken::IntegerLiteral))
+    return error("expected the size integer literal after memory operation");
+  uint64_t Size;
+  if (getUint64(Size))
+    return true;
+  lex();
+
+  const char *Word = Flags & MachineMemOperand::MOLoad ? "from" : "into";
+  if (Token.isNot(MIToken::Identifier) || Token.stringValue() != Word)
+    return error(Twine("expected '") + Word + "'");
+  lex();
+
+  MachinePointerInfo Ptr = MachinePointerInfo();
+  if (parseMachinePointerInfo(Ptr))
+    return true;
+  unsigned BaseAlignment = Size;
+  if (Token.is(MIToken::comma)) {
+    lex();
+    if (Token.isNot(MIToken::kw_align))
+      return error("expected 'align'");
+    if (parseAlignment(BaseAlignment))
+      return true;
+  }
+  // TODO: Parse the attached metadata nodes.
+  if (expectAndConsume(MIToken::rparen))
+    return true;
+  Dest = MF.getMachineMemOperand(Ptr, Flags, Size, BaseAlignment);
+  return false;
+}
+
 void MIParser::initNames2InstrOpCodes() {
   if (!Names2InstrOpCodes.empty())
     return;
@@ -1010,11 +1561,10 @@ unsigned MIParser::getSubRegIndex(StringRef Name) {
   return SubRegInfo->getValue();
 }
 
-void MIParser::initSlots2BasicBlocks() {
-  if (!Slots2BasicBlocks.empty())
-    return;
-  const auto &F = *MF.getFunction();
-  ModuleSlotTracker MST(F.getParent());
+static void initSlots2BasicBlocks(
+    const Function &F,
+    DenseMap<unsigned, const BasicBlock *> &Slots2BasicBlocks) {
+  ModuleSlotTracker MST(F.getParent(), /*ShouldInitializeAllMetadata=*/false);
   MST.incorporateFunction(F);
   for (auto &BB : F) {
     if (BB.hasName())
@@ -1026,14 +1576,29 @@ void MIParser::initSlots2BasicBlocks() {
   }
 }
 
-const BasicBlock *MIParser::getIRBlock(unsigned Slot) {
-  initSlots2BasicBlocks();
+static const BasicBlock *getIRBlockFromSlot(
+    unsigned Slot,
+    const DenseMap<unsigned, const BasicBlock *> &Slots2BasicBlocks) {
   auto BlockInfo = Slots2BasicBlocks.find(Slot);
   if (BlockInfo == Slots2BasicBlocks.end())
     return nullptr;
   return BlockInfo->second;
 }
 
+const BasicBlock *MIParser::getIRBlock(unsigned Slot) {
+  if (Slots2BasicBlocks.empty())
+    initSlots2BasicBlocks(*MF.getFunction(), Slots2BasicBlocks);
+  return getIRBlockFromSlot(Slot, Slots2BasicBlocks);
+}
+
+const BasicBlock *MIParser::getIRBlock(unsigned Slot, const Function &F) {
+  if (&F == MF.getFunction())
+    return getIRBlock(Slot);
+  DenseMap<unsigned, const BasicBlock *> CustomSlots2BasicBlocks;
+  initSlots2BasicBlocks(F, CustomSlots2BasicBlocks);
+  return getIRBlockFromSlot(Slot, CustomSlots2BasicBlocks);
+}
+
 void MIParser::initNames2TargetIndices() {
   if (!Names2TargetIndices.empty())
     return;
@@ -1053,11 +1618,47 @@ bool MIParser::getTargetIndex(StringRef Name, int &Index) {
   return false;
 }
 
-bool llvm::parseMachineInstr(MachineInstr *&MI, SourceMgr &SM,
-                             MachineFunction &MF, StringRef Src,
-                             const PerFunctionMIParsingState &PFS,
-                             const SlotMapping &IRSlots, SMDiagnostic &Error) {
-  return MIParser(SM, MF, Error, Src, PFS, IRSlots).parse(MI);
+void MIParser::initNames2DirectTargetFlags() {
+  if (!Names2DirectTargetFlags.empty())
+    return;
+  const auto *TII = MF.getSubtarget().getInstrInfo();
+  assert(TII && "Expected target instruction info");
+  auto Flags = TII->getSerializableDirectMachineOperandTargetFlags();
+  for (const auto &I : Flags)
+    Names2DirectTargetFlags.insert(
+        std::make_pair(StringRef(I.second), I.first));
+}
+
+bool MIParser::getDirectTargetFlag(StringRef Name, unsigned &Flag) {
+  initNames2DirectTargetFlags();
+  auto FlagInfo = Names2DirectTargetFlags.find(Name);
+  if (FlagInfo == Names2DirectTargetFlags.end())
+    return true;
+  Flag = FlagInfo->second;
+  return false;
+}
+
+bool llvm::parseMachineBasicBlockDefinitions(MachineFunction &MF, StringRef Src,
+                                             PerFunctionMIParsingState &PFS,
+                                             const SlotMapping &IRSlots,
+                                             SMDiagnostic &Error) {
+  SourceMgr SM;
+  SM.AddNewSourceBuffer(
+      MemoryBuffer::getMemBuffer(Src, "", /*RequiresNullTerminator=*/false),
+      SMLoc());
+  return MIParser(SM, MF, Error, Src, PFS, IRSlots)
+      .parseBasicBlockDefinitions(PFS.MBBSlots);
+}
+
+bool llvm::parseMachineInstructions(MachineFunction &MF, StringRef Src,
+                                    const PerFunctionMIParsingState &PFS,
+                                    const SlotMapping &IRSlots,
+                                    SMDiagnostic &Error) {
+  SourceMgr SM;
+  SM.AddNewSourceBuffer(
+      MemoryBuffer::getMemBuffer(Src, "", /*RequiresNullTerminator=*/false),
+      SMLoc());
+  return MIParser(SM, MF, Error, Src, PFS, IRSlots).parseBasicBlocks();
 }
 
 bool llvm::parseMBBReference(MachineBasicBlock *&MBB, SourceMgr &SM,
@@ -1084,12 +1685,3 @@ bool llvm::parseVirtualRegisterReference(unsigned &Reg, SourceMgr &SM,
   return MIParser(SM, MF, Error, Src, PFS, IRSlots)
       .parseStandaloneVirtualRegister(Reg);
 }
-
-bool llvm::parseIRBlockReference(const BasicBlock *&BB, SourceMgr &SM,
-                                 MachineFunction &MF, StringRef Src,
-                                 const PerFunctionMIParsingState &PFS,
-                                 const SlotMapping &IRSlots,
-                                 SMDiagnostic &Error) {
-  return MIParser(SM, MF, Error, Src, PFS, IRSlots)
-      .parseStandaloneIRBlockReference(BB);
-}