Nuke the old JIT.
[oota-llvm.git] / utils / TableGen / CodeEmitterGen.cpp
index fbe9947b096ebe965ed2da7c5f5eb4dc3a8a3a83..11911b63b7bd5365d5eba2136d0ee456e579b78c 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "CodeEmitterGen.h"
 #include "CodeGenTarget.h"
-#include "Record.h"
 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/TableGen/Record.h"
+#include "llvm/TableGen/TableGenBackend.h"
+#include <map>
+#include <string>
+#include <vector>
 using namespace llvm;
 
-static cl::opt<bool>
-MCEmitter("mc-code-emitter",
-          cl::desc("Generate CodeEmitter for use with the MC library."),
-          cl::init(false));
+namespace {
 
-void CodeEmitterGen::reverseBits(std::vector<Record*> &Insts) {
-  for (std::vector<Record*>::iterator I = Insts.begin(), E = Insts.end();
-       I != E; ++I) {
-    Record *R = *I;
-    if (R->getValueAsString("Namespace") == "TargetOpcode")
-      continue;
+class CodeEmitterGen {
+  RecordKeeper &Records;
+public:
+  CodeEmitterGen(RecordKeeper &R) : Records(R) {}
 
-    BitsInit *BI = R->getValueAsBitsInit("Inst");
+  void run(raw_ostream &o);
+private:
+  int getVariableBit(const std::string &VarName, BitsInit *BI, int bit);
+  std::string getInstructionCase(Record *R, CodeGenTarget &Target);
+  void AddCodeToMergeInOperand(Record *R, BitsInit *BI,
+                               const std::string &VarName,
+                               unsigned &NumberedOp,
+                               std::set<unsigned> &NamedOpIndices,
+                               std::string &Case, CodeGenTarget &Target);
 
-    unsigned numBits = BI->getNumBits();
-    BitsInit *NewBI = new BitsInit(numBits);
-    for (unsigned bit = 0, end = numBits / 2; bit != end; ++bit) {
-      unsigned bitSwapIdx = numBits - bit - 1;
-      Init *OrigBit = BI->getBit(bit);
-      Init *BitSwap = BI->getBit(bitSwapIdx);
-      NewBI->setBit(bit, BitSwap);
-      NewBI->setBit(bitSwapIdx, OrigBit);
-    }
-    if (numBits % 2) {
-      unsigned middle = (numBits + 1) / 2;
-      NewBI->setBit(middle, BI->getBit(middle));
+};
+
+// If the VarBitInit at position 'bit' matches the specified variable then
+// return the variable bit position.  Otherwise return -1.
+int CodeEmitterGen::getVariableBit(const std::string &VarName,
+                                   BitsInit *BI, int bit) {
+  if (VarBitInit *VBI = dyn_cast<VarBitInit>(BI->getBit(bit))) {
+    if (VarInit *VI = dyn_cast<VarInit>(VBI->getBitVar()))
+      if (VI->getName() == VarName)
+        return VBI->getBitNum();
+  } else if (VarInit *VI = dyn_cast<VarInit>(BI->getBit(bit))) {
+    if (VI->getName() == VarName)
+      return 0;
+  }
+
+  return -1;
+}
+
+void CodeEmitterGen::
+AddCodeToMergeInOperand(Record *R, BitsInit *BI, const std::string &VarName,
+                        unsigned &NumberedOp,
+                        std::set<unsigned> &NamedOpIndices,
+                        std::string &Case, CodeGenTarget &Target) {
+  CodeGenInstruction &CGI = Target.getInstruction(R);
+
+  // Determine if VarName actually contributes to the Inst encoding.
+  int bit = BI->getNumBits()-1;
+
+  // Scan for a bit that this contributed to.
+  for (; bit >= 0; ) {
+    if (getVariableBit(VarName, BI, bit) != -1)
+      break;
+    
+    --bit;
+  }
+  
+  // If we found no bits, ignore this value, otherwise emit the call to get the
+  // operand encoding.
+  if (bit < 0) return;
+  
+  // If the operand matches by name, reference according to that
+  // operand number. Non-matching operands are assumed to be in
+  // order.
+  unsigned OpIdx;
+  if (CGI.Operands.hasOperandNamed(VarName, OpIdx)) {
+    // Get the machine operand number for the indicated operand.
+    OpIdx = CGI.Operands[OpIdx].MIOperandNo;
+    assert(!CGI.Operands.isFlatOperandNotEmitted(OpIdx) &&
+           "Explicitly used operand also marked as not emitted!");
+  } else {
+    unsigned NumberOps = CGI.Operands.size();
+    /// If this operand is not supposed to be emitted by the
+    /// generated emitter, skip it.
+    while (NumberedOp < NumberOps &&
+           (CGI.Operands.isFlatOperandNotEmitted(NumberedOp) ||
+              (NamedOpIndices.size() && NamedOpIndices.count(
+                CGI.Operands.getSubOperandNumber(NumberedOp).first)))) {
+      ++NumberedOp;
+
+      if (NumberedOp >= CGI.Operands.back().MIOperandNo +
+                        CGI.Operands.back().MINumOperands) {
+        errs() << "Too few operands in record " << R->getName() <<
+                  " (no match for variable " << VarName << "):\n";
+        errs() << *R;
+        errs() << '\n';
+
+        return;
+      }
     }
 
-    // Update the bits in reversed order so that emitInstrOpBits will get the
-    // correct endianness.
-    R->getValue("Inst")->setValue(NewBI);
+    OpIdx = NumberedOp++;
+  }
+  
+  std::pair<unsigned, unsigned> SO = CGI.Operands.getSubOperandNumber(OpIdx);
+  std::string &EncoderMethodName = CGI.Operands[SO.first].EncoderMethodName;
+  
+  // If the source operand has a custom encoder, use it. This will
+  // get the encoding for all of the suboperands.
+  if (!EncoderMethodName.empty()) {
+    // A custom encoder has all of the information for the
+    // sub-operands, if there are more than one, so only
+    // query the encoder once per source operand.
+    if (SO.second == 0) {
+      Case += "      // op: " + VarName + "\n" +
+              "      op = " + EncoderMethodName + "(MI, " + utostr(OpIdx);
+      Case += ", Fixups, STI";
+      Case += ");\n";
+    }
+  } else {
+    Case += "      // op: " + VarName + "\n" +
+      "      op = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(" + utostr(OpIdx) + ")";
+    Case += ", Fixups, STI";
+    Case += ");\n";
+  }
+  
+  for (; bit >= 0; ) {
+    int varBit = getVariableBit(VarName, BI, bit);
+    
+    // If this bit isn't from a variable, skip it.
+    if (varBit == -1) {
+      --bit;
+      continue;
+    }
+    
+    // Figure out the consecutive range of bits covered by this operand, in
+    // order to generate better encoding code.
+    int beginInstBit = bit;
+    int beginVarBit = varBit;
+    int N = 1;
+    for (--bit; bit >= 0;) {
+      varBit = getVariableBit(VarName, BI, bit);
+      if (varBit == -1 || varBit != (beginVarBit - N)) break;
+      ++N;
+      --bit;
+    }
+     
+    uint64_t opMask = ~(uint64_t)0 >> (64-N);
+    int opShift = beginVarBit - N + 1;
+    opMask <<= opShift;
+    opShift = beginInstBit - beginVarBit;
+    
+    if (opShift > 0) {
+      Case += "      Value |= (op & UINT64_C(" + utostr(opMask) + ")) << " +
+              itostr(opShift) + ";\n";
+    } else if (opShift < 0) {
+      Case += "      Value |= (op & UINT64_C(" + utostr(opMask) + ")) >> " + 
+              itostr(-opShift) + ";\n";
+    } else {
+      Case += "      Value |= op & UINT64_C(" + utostr(opMask) + ");\n";
+    }
   }
 }
 
-// If the VarBitInit at position 'bit' matches the specified variable then
-// return the variable bit position.  Otherwise return -1.
-int CodeEmitterGen::getVariableBit(const std::string &VarName,
-            BitsInit *BI, int bit) {
-  if (VarBitInit *VBI = dynamic_cast<VarBitInit*>(BI->getBit(bit))) {
-    TypedInit *TI = VBI->getVariable();
 
-    if (VarInit *VI = dynamic_cast<VarInit*>(TI)) {
-      if (VI->getName() == VarName) return VBI->getBitNum();
+std::string CodeEmitterGen::getInstructionCase(Record *R,
+                                               CodeGenTarget &Target) {
+  std::string Case;
+  
+  BitsInit *BI = R->getValueAsBitsInit("Inst");
+  const std::vector<RecordVal> &Vals = R->getValues();
+  unsigned NumberedOp = 0;
+
+  std::set<unsigned> NamedOpIndices;
+  // Collect the set of operand indices that might correspond to named
+  // operand, and skip these when assigning operands based on position.
+  if (Target.getInstructionSet()->
+       getValueAsBit("noNamedPositionallyEncodedOperands")) {
+    CodeGenInstruction &CGI = Target.getInstruction(R);
+    for (unsigned i = 0, e = Vals.size(); i != e; ++i) {
+      unsigned OpIdx;
+      if (!CGI.Operands.hasOperandNamed(Vals[i].getName(), OpIdx))
+        continue;
+
+      NamedOpIndices.insert(OpIdx);
     }
   }
 
-  return -1;
+  // Loop over all of the fields in the instruction, determining which are the
+  // operands to the instruction.
+  for (unsigned i = 0, e = Vals.size(); i != e; ++i) {
+    // Ignore fixed fields in the record, we're looking for values like:
+    //    bits<5> RST = { ?, ?, ?, ?, ? };
+    if (Vals[i].getPrefix() || Vals[i].getValue()->isComplete())
+      continue;
+    
+    AddCodeToMergeInOperand(R, BI, Vals[i].getName(), NumberedOp,
+                            NamedOpIndices, Case, Target);
+  }
+  
+  std::string PostEmitter = R->getValueAsString("PostEncoderMethod");
+  if (!PostEmitter.empty()) {
+    Case += "      Value = " + PostEmitter + "(MI, Value";
+    Case += ", STI";
+    Case += ");\n";
+  }
+  
+  return Case;
 }
 
 void CodeEmitterGen::run(raw_ostream &o) {
-  CodeGenTarget Target;
+  CodeGenTarget Target(Records);
   std::vector<Record*> Insts = Records.getAllDerivedDefinitions("Instruction");
 
   // For little-endian instruction bit encodings, reverse the bit order
-  if (Target.isLittleEndianEncoding()) reverseBits(Insts);
-
-  EmitSourceFileHeader("Machine Code Emitter", o);
-  std::string Namespace = Insts[0]->getValueAsString("Namespace") + "::";
+  Target.reverseBitsForLittleEndianEncoding();
 
   const std::vector<const CodeGenInstruction*> &NumberedInstructions =
     Target.getInstructionsByEnumValue();
 
   // Emit function declaration
-  o << "unsigned " << Target.getName() << "CodeEmitter::"
-    << "getBinaryCodeForInstr(const MachineInstr &MI) const {\n";
+  o << "uint64_t " << Target.getName();
+  o << "MCCodeEmitter::getBinaryCodeForInstr(const MCInst &MI,\n"
+    << "    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups,\n"
+    << "    const MCSubtargetInfo &STI) const {\n";
 
   // Emit instruction base values
-  o << "  static const unsigned InstBits[] = {\n";
+  o << "  static const uint64_t InstBits[] = {\n";
   for (std::vector<const CodeGenInstruction*>::const_iterator
           IN = NumberedInstructions.begin(),
           EN = NumberedInstructions.end();
@@ -96,23 +245,23 @@ void CodeEmitterGen::run(raw_ostream &o) {
     const CodeGenInstruction *CGI = *IN;
     Record *R = CGI->TheDef;
 
-    if (R->getValueAsString("Namespace") == "TargetOpcode") {
-      o << "    0U,\n";
+    if (R->getValueAsString("Namespace") == "TargetOpcode" ||
+        R->getValueAsBit("isPseudo")) {
+      o << "    UINT64_C(0),\n";
       continue;
     }
 
     BitsInit *BI = R->getValueAsBitsInit("Inst");
 
-    // Start by filling in fixed values...
-    unsigned Value = 0;
+    // Start by filling in fixed values.
+    uint64_t Value = 0;
     for (unsigned i = 0, e = BI->getNumBits(); i != e; ++i) {
-      if (BitInit *B = dynamic_cast<BitInit*>(BI->getBit(e-i-1))) {
-        Value |= B->getValue() << (e-i-1);
-      }
+      if (BitInit *B = dyn_cast<BitInit>(BI->getBit(e-i-1)))
+        Value |= (uint64_t)B->getValue() << (e-i-1);
     }
-    o << "    " << Value << "U," << '\t' << "// " << R->getName() << "\n";
+    o << "    UINT64_C(" << Value << ")," << '\t' << "// " << R->getName() << "\n";
   }
-  o << "    0U\n  };\n";
+  o << "    UINT64_C(0)\n  };\n";
 
   // Map to accumulate all the cases.
   std::map<std::string, std::vector<std::string> > CaseMap;
@@ -121,111 +270,21 @@ void CodeEmitterGen::run(raw_ostream &o) {
   for (std::vector<Record*>::iterator IC = Insts.begin(), EC = Insts.end();
         IC != EC; ++IC) {
     Record *R = *IC;
-    if (R->getValueAsString("Namespace") == "TargetOpcode")
+    if (R->getValueAsString("Namespace") == "TargetOpcode" ||
+        R->getValueAsBit("isPseudo"))
       continue;
-    const std::string &InstName = R->getName();
-    std::string Case("");
+    const std::string &InstName = R->getValueAsString("Namespace") + "::"
+      + R->getName();
+    std::string Case = getInstructionCase(R, Target);
 
-    BitsInit *BI = R->getValueAsBitsInit("Inst");
-    const std::vector<RecordVal> &Vals = R->getValues();
-    CodeGenInstruction &CGI = Target.getInstruction(R);
-
-    // Loop over all of the fields in the instruction, determining which are the
-    // operands to the instruction.
-    unsigned NumberedOp = 0;
-    for (unsigned i = 0, e = Vals.size(); i != e; ++i) {
-      if (!Vals[i].getPrefix() && !Vals[i].getValue()->isComplete()) {
-        // Is the operand continuous? If so, we can just mask and OR it in
-        // instead of doing it bit-by-bit, saving a lot in runtime cost.
-        const std::string &VarName = Vals[i].getName();
-        bool gotOp = false;
-
-        for (int bit = BI->getNumBits()-1; bit >= 0; ) {
-          int varBit = getVariableBit(VarName, BI, bit);
-
-          if (varBit == -1) {
-            --bit;
-          } else {
-            int beginInstBit = bit;
-            int beginVarBit = varBit;
-            int N = 1;
-
-            for (--bit; bit >= 0;) {
-              varBit = getVariableBit(VarName, BI, bit);
-              if (varBit == -1 || varBit != (beginVarBit - N)) break;
-              ++N;
-              --bit;
-            }
-
-            if (!gotOp) {
-              // If the operand matches by name, reference according to that
-              // operand number. Non-matching operands are assumed to be in
-              // order.
-              unsigned OpIdx;
-              if (CGI.Operands.hasOperandNamed(VarName, OpIdx)) {
-                // Get the machine operand number for the indicated operand.
-                OpIdx = CGI.Operands[OpIdx].MIOperandNo;
-                assert (!CGI.Operands.isFlatOperandNotEmitted(OpIdx) &&
-                        "Explicitly used operand also marked as not emitted!");
-              } else {
-                /// If this operand is not supposed to be emitted by the
-                /// generated emitter, skip it.
-                while (CGI.Operands.isFlatOperandNotEmitted(NumberedOp))
-                  ++NumberedOp;
-                OpIdx = NumberedOp++;
-              }
-              std::pair<unsigned, unsigned> SO =
-                CGI.Operands.getSubOperandNumber(OpIdx);
-              std::string &EncoderMethodName =
-                CGI.Operands[SO.first].EncoderMethodName;
-
-              // If the source operand has a custom encoder, use it. This will
-              // get the encoding for all of the suboperands.
-              if (!EncoderMethodName.empty()) {
-                // A custom encoder has all of the information for the
-                // sub-operands, if there are more than one, so only
-                // query the encoder once per source operand.
-                if (SO.second == 0) {
-                  Case += "      // op: " + VarName + "\n"
-                       + "      op = " + EncoderMethodName + "(MI, "
-                       + utostr(OpIdx) + ");\n";
-                }
-              } else {
-                Case += "      // op: " + VarName + "\n"
-                     +  "      op = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand("
-                     +  utostr(OpIdx) + "));\n";
-              }
-              gotOp = true;
-            }
-
-            unsigned opMask = ~0U >> (32-N);
-            int opShift = beginVarBit - N + 1;
-            opMask <<= opShift;
-            opShift = beginInstBit - beginVarBit;
-
-            if (opShift > 0) {
-              Case += "      Value |= (op & " + utostr(opMask) + "U) << "
-                   +  itostr(opShift) + ";\n";
-            } else if (opShift < 0) {
-              Case += "      Value |= (op & " + utostr(opMask) + "U) >> "
-                   +  itostr(-opShift) + ";\n";
-            } else {
-              Case += "      Value |= op & " + utostr(opMask) + "U;\n";
-            }
-          }
-        }
-      }
-    }
-
-    std::vector<std::string> &InstList = CaseMap[Case];
-    InstList.push_back(InstName);
+    CaseMap[Case].push_back(InstName);
   }
 
   // Emit initial function code
   o << "  const unsigned opcode = MI.getOpcode();\n"
-    << "  unsigned Value = InstBits[opcode];\n"
-    << "  unsigned op = 0;\n"
-    << "  op = op;  // suppress warning\n"
+    << "  uint64_t Value = InstBits[opcode];\n"
+    << "  uint64_t op = 0;\n"
+    << "  (void)op;  // suppress warning\n"
     << "  switch (opcode) {\n";
 
   // Emit each case statement
@@ -236,7 +295,7 @@ void CodeEmitterGen::run(raw_ostream &o) {
 
     for (int i = 0, N = InstList.size(); i < N; i++) {
       if (i) o << "\n";
-      o << "    case " << Namespace << InstList[i]  << ":";
+      o << "    case " << InstList[i]  << ":";
     }
     o << " {\n";
     o << Case;
@@ -254,3 +313,14 @@ void CodeEmitterGen::run(raw_ostream &o) {
     << "  return Value;\n"
     << "}\n\n";
 }
+
+} // End anonymous namespace
+
+namespace llvm {
+
+void EmitCodeEmitter(RecordKeeper &RK, raw_ostream &OS) {
+  emitSourceFileHeader("Machine Code Emitter", OS);
+  CodeEmitterGen(RK).run(OS);
+}
+
+} // End llvm namespace