Fix typos.
[oota-llvm.git] / utils / TableGen / CodeGenDAGPatterns.h
index d3980068124a129f5c9904245c0f10f2f988841e..f330e558f56a7b9ed2d74524c1ad92ee47a71e8e 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#ifndef CODEGEN_DAGPATTERNS_H
-#define CODEGEN_DAGPATTERNS_H
+#ifndef LLVM_UTILS_TABLEGEN_CODEGENDAGPATTERNS_H
+#define LLVM_UTILS_TABLEGEN_CODEGENDAGPATTERNS_H
 
-#include <set>
+#include "CodeGenIntrinsics.h"
+#include "CodeGenTarget.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+#include "llvm/ADT/StringMap.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include <algorithm>
+#include <map>
+#include <set>
 #include <vector>
 
-#include "CodeGenTarget.h"
-#include "CodeGenIntrinsics.h"
-
 namespace llvm {
   class Record;
-  struct Init;
+  class Init;
   class ListInit;
   class DagInit;
   class SDNodeInfo;
@@ -33,22 +36,129 @@ namespace llvm {
   class CodeGenDAGPatterns;
   class ComplexPattern;
 
-/// EMVT::DAGISelGenValueType - These are some extended forms of
+/// EEVT::DAGISelGenValueType - These are some extended forms of
 /// MVT::SimpleValueType that we use as lattice values during type inference.
-namespace EMVT {
-  enum DAGISelGenValueType {
-    isFP  = MVT::LAST_VALUETYPE,
-    isInt,
-    isUnknown
+/// The existing MVT iAny, fAny and vAny types suffice to represent
+/// arbitrary integer, floating-point, and vector types, so only an unknown
+/// value is needed.
+namespace EEVT {
+  /// TypeSet - This is either empty if it's completely unknown, or holds a set
+  /// of types.  It is used during type inference because register classes can
+  /// have multiple possible types and we don't know which one they get until
+  /// type inference is complete.
+  ///
+  /// TypeSet can have three states:
+  ///    Vector is empty: The type is completely unknown, it can be any valid
+  ///       target type.
+  ///    Vector has multiple constrained types: (e.g. v4i32 + v4f32) it is one
+  ///       of those types only.
+  ///    Vector has one concrete type: The type is completely known.
+  ///
+  class TypeSet {
+    SmallVector<MVT::SimpleValueType, 4> TypeVec;
+  public:
+    TypeSet() {}
+    TypeSet(MVT::SimpleValueType VT, TreePattern &TP);
+    TypeSet(ArrayRef<MVT::SimpleValueType> VTList);
+
+    bool isCompletelyUnknown() const { return TypeVec.empty(); }
+
+    bool isConcrete() const {
+      if (TypeVec.size() != 1) return false;
+      unsigned char T = TypeVec[0]; (void)T;
+      assert(T < MVT::LAST_VALUETYPE || T == MVT::iPTR || T == MVT::iPTRAny);
+      return true;
+    }
+
+    MVT::SimpleValueType getConcrete() const {
+      assert(isConcrete() && "Type isn't concrete yet");
+      return (MVT::SimpleValueType)TypeVec[0];
+    }
+
+    bool isDynamicallyResolved() const {
+      return getConcrete() == MVT::iPTR || getConcrete() == MVT::iPTRAny;
+    }
+
+    const SmallVectorImpl<MVT::SimpleValueType> &getTypeList() const {
+      assert(!TypeVec.empty() && "Not a type list!");
+      return TypeVec;
+    }
+
+    bool isVoid() const {
+      return TypeVec.size() == 1 && TypeVec[0] == MVT::isVoid;
+    }
+
+    /// hasIntegerTypes - Return true if this TypeSet contains any integer value
+    /// types.
+    bool hasIntegerTypes() const;
+
+    /// hasFloatingPointTypes - Return true if this TypeSet contains an fAny or
+    /// a floating point value type.
+    bool hasFloatingPointTypes() const;
+
+    /// hasScalarTypes - Return true if this TypeSet contains a scalar value
+    /// type.
+    bool hasScalarTypes() const;
+
+    /// hasVectorTypes - Return true if this TypeSet contains a vector value
+    /// type.
+    bool hasVectorTypes() const;
+
+    /// getName() - Return this TypeSet as a string.
+    std::string getName() const;
+
+    /// MergeInTypeInfo - This merges in type information from the specified
+    /// argument.  If 'this' changes, it returns true.  If the two types are
+    /// contradictory (e.g. merge f32 into i32) then this flags an error.
+    bool MergeInTypeInfo(const EEVT::TypeSet &InVT, TreePattern &TP);
+
+    bool MergeInTypeInfo(MVT::SimpleValueType InVT, TreePattern &TP) {
+      return MergeInTypeInfo(EEVT::TypeSet(InVT, TP), TP);
+    }
+
+    /// Force this type list to only contain integer types.
+    bool EnforceInteger(TreePattern &TP);
+
+    /// Force this type list to only contain floating point types.
+    bool EnforceFloatingPoint(TreePattern &TP);
+
+    /// EnforceScalar - Remove all vector types from this type list.
+    bool EnforceScalar(TreePattern &TP);
+
+    /// EnforceVector - Remove all non-vector types from this type list.
+    bool EnforceVector(TreePattern &TP);
+
+    /// EnforceSmallerThan - 'this' must be a smaller VT than Other.  Update
+    /// this an other based on this information.
+    bool EnforceSmallerThan(EEVT::TypeSet &Other, TreePattern &TP);
+
+    /// EnforceVectorEltTypeIs - 'this' is now constrained to be a vector type
+    /// whose element is VT.
+    bool EnforceVectorEltTypeIs(EEVT::TypeSet &VT, TreePattern &TP);
+
+    /// EnforceVectorEltTypeIs - 'this' is now constrained to be a vector type
+    /// whose element is VT.
+    bool EnforceVectorEltTypeIs(MVT::SimpleValueType VT, TreePattern &TP);
+
+    /// EnforceVectorSubVectorTypeIs - 'this' is now constrained to
+    /// be a vector type VT.
+    bool EnforceVectorSubVectorTypeIs(EEVT::TypeSet &VT, TreePattern &TP);
+
+    /// EnforceVectorSameNumElts - 'this' is now constrained to
+    /// be a vector with same num elements as VT.
+    bool EnforceVectorSameNumElts(EEVT::TypeSet &VT, TreePattern &TP);
+
+    bool operator!=(const TypeSet &RHS) const { return TypeVec != RHS.TypeVec; }
+    bool operator==(const TypeSet &RHS) const { return TypeVec == RHS.TypeVec; }
+
+  private:
+    /// FillWithPossibleTypes - Set to all legal types and return true, only
+    /// valid on completely unknown type sets.  If Pred is non-null, only MVTs
+    /// that pass the predicate are added.
+    bool FillWithPossibleTypes(TreePattern &TP,
+                               bool (*Pred)(MVT::SimpleValueType) = nullptr,
+                               const char *PredicateName = nullptr);
   };
-
-  /// isExtIntegerVT - Return true if the specified extended value type vector
-  /// contains isInt or an integer value type.
-  bool isExtIntegerInVTs(const std::vector<unsigned char> &EVTs);
-
-  /// isExtFloatingPointVT - Return true if the specified extended value type 
-  /// vector contains isFP or a FP value type.
-  bool isExtFloatingPointInVTs(const std::vector<unsigned char> &EVTs);
 }
 
 /// Set type used to track multiply used variables in patterns
@@ -58,16 +168,17 @@ typedef std::set<std::string> MultipleUseVarSet;
 /// corresponding to the SDTypeConstraint tablegen class in Target.td.
 struct SDTypeConstraint {
   SDTypeConstraint(Record *R);
-  
+
   unsigned OperandNo;   // The operand # this constraint applies to.
-  enum { 
-    SDTCisVT, SDTCisPtrTy, SDTCisInt, SDTCisFP, SDTCisSameAs, 
-    SDTCisVTSmallerThanOp, SDTCisOpSmallerThanOp, SDTCisEltOfVec
+  enum {
+    SDTCisVT, SDTCisPtrTy, SDTCisInt, SDTCisFP, SDTCisVec, SDTCisSameAs,
+    SDTCisVTSmallerThanOp, SDTCisOpSmallerThanOp, SDTCisEltOfVec,
+    SDTCisSubVecOfVec, SDTCVecEltisVT, SDTCisSameNumEltsAs
   } ConstraintType;
-  
+
   union {   // The discriminated union.
     struct {
-      unsigned char VT;
+      MVT::SimpleValueType VT;
     } SDTCisVT_Info;
     struct {
       unsigned OtherOperandNum;
@@ -81,19 +192,23 @@ struct SDTypeConstraint {
     struct {
       unsigned OtherOperandNum;
     } SDTCisEltOfVec_Info;
+    struct {
+      unsigned OtherOperandNum;
+    } SDTCisSubVecOfVec_Info;
+    struct {
+      MVT::SimpleValueType VT;
+    } SDTCVecEltisVT_Info;
+    struct {
+      unsigned OtherOperandNum;
+    } SDTCisSameNumEltsAs_Info;
   } x;
 
   /// ApplyTypeConstraint - Given a node in a pattern, apply this type
   /// constraint to the nodes operands.  This returns true if it makes a
-  /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, throw an
-  /// exception.
+  /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, an error
+  /// is flagged.
   bool ApplyTypeConstraint(TreePatternNode *N, const SDNodeInfo &NodeInfo,
                            TreePattern &TP) const;
-  
-  /// getOperandNum - Return the node corresponding to operand #OpNo in tree
-  /// N, which has NumResults results.
-  TreePatternNode *getOperandNum(unsigned OpNo, TreePatternNode *N,
-                                 unsigned NumResults) const;
 };
 
 /// SDNodeInfo - One of these records is created for each SDNode instance in
@@ -109,17 +224,25 @@ class SDNodeInfo {
   std::vector<SDTypeConstraint> TypeConstraints;
 public:
   SDNodeInfo(Record *R);  // Parse the specified record.
-  
+
   unsigned getNumResults() const { return NumResults; }
+
+  /// getNumOperands - This is the number of operands required or -1 if
+  /// variadic.
   int getNumOperands() const { return NumOperands; }
   Record *getRecord() const { return Def; }
   const std::string &getEnumName() const { return EnumName; }
   const std::string &getSDClassName() const { return SDClassName; }
-  
+
   const std::vector<SDTypeConstraint> &getTypeConstraints() const {
     return TypeConstraints;
   }
-  
+
+  /// getKnownType - If the type constraints on this node imply a fixed type
+  /// (e.g. all stores return void, etc), then return it as an
+  /// MVT::SimpleValueType.  Otherwise, return MVT::Other.
+  MVT::SimpleValueType getKnownType(unsigned ResNo) const;
+
   /// hasProperty - Return true if this node has the specified property.
   ///
   bool hasProperty(enum SDNP Prop) const { return Properties & (1 << Prop); }
@@ -127,7 +250,7 @@ public:
   /// ApplyTypeConstraints - Given a node in a pattern, apply the type
   /// constraints for this node to the operands of the node.  This returns
   /// true if it makes a change, false otherwise.  If a type contradiction is
-  /// found, throw an exception.
+  /// found, an error is flagged.
   bool ApplyTypeConstraints(TreePatternNode *N, TreePattern &TP) const {
     bool MadeChange = false;
     for (unsigned i = 0, e = TypeConstraints.size(); i != e; ++i)
@@ -135,91 +258,154 @@ public:
     return MadeChange;
   }
 };
+  
+/// TreePredicateFn - This is an abstraction that represents the predicates on
+/// a PatFrag node.  This is a simple one-word wrapper around a pointer to
+/// provide nice accessors.
+class TreePredicateFn {
+  /// PatFragRec - This is the TreePattern for the PatFrag that we
+  /// originally came from.
+  TreePattern *PatFragRec;
+public:
+  /// TreePredicateFn constructor.  Here 'N' is a subclass of PatFrag.
+  TreePredicateFn(TreePattern *N);
+
+  
+  TreePattern *getOrigPatFragRecord() const { return PatFragRec; }
+  
+  /// isAlwaysTrue - Return true if this is a noop predicate.
+  bool isAlwaysTrue() const;
+  
+  bool isImmediatePattern() const { return !getImmCode().empty(); }
+  
+  /// getImmediatePredicateCode - Return the code that evaluates this pattern if
+  /// this is an immediate predicate.  It is an error to call this on a
+  /// non-immediate pattern.
+  std::string getImmediatePredicateCode() const {
+    std::string Result = getImmCode();
+    assert(!Result.empty() && "Isn't an immediate pattern!");
+    return Result;
+  }
+  
+  
+  bool operator==(const TreePredicateFn &RHS) const {
+    return PatFragRec == RHS.PatFragRec;
+  }
+
+  bool operator!=(const TreePredicateFn &RHS) const { return !(*this == RHS); }
+
+  /// Return the name to use in the generated code to reference this, this is
+  /// "Predicate_foo" if from a pattern fragment "foo".
+  std::string getFnName() const;
+  
+  /// getCodeToRunOnSDNode - Return the code for the function body that
+  /// evaluates this predicate.  The argument is expected to be in "Node",
+  /// not N.  This handles casting and conversion to a concrete node type as
+  /// appropriate.
+  std::string getCodeToRunOnSDNode() const;
+  
+private:
+  std::string getPredCode() const;
+  std::string getImmCode() const;
+};
+  
 
 /// FIXME: TreePatternNode's can be shared in some cases (due to dag-shaped
 /// patterns), and as such should be ref counted.  We currently just leak all
 /// TreePatternNode objects!
 class TreePatternNode {
-  /// The inferred type for this node, or EMVT::isUnknown if it hasn't
-  /// been determined yet. This is a std::vector because during inference
-  /// there may be multiple possible types.
-  std::vector<unsigned char> Types;
-  
+  /// The type of each node result.  Before and during type inference, each
+  /// result may be a set of possible types.  After (successful) type inference,
+  /// each is a single concrete type.
+  SmallVector<EEVT::TypeSet, 1> Types;
+
   /// Operator - The Record for the operator if this is an interior node (not
   /// a leaf).
   Record *Operator;
-  
+
   /// Val - The init value (e.g. the "GPRC" record, or "7") for a leaf.
   ///
   Init *Val;
-  
+
   /// Name - The name given to this node with the :$foo notation.
   ///
   std::string Name;
-  
+
   /// PredicateFns - The predicate functions to execute on this node to check
   /// for a match.  If this list is empty, no predicate is involved.
-  std::vector<std::string> PredicateFns;
-  
+  std::vector<TreePredicateFn> PredicateFns;
+
   /// TransformFn - The transformation function to execute on this node before
   /// it can be substituted into the resulting instruction on a pattern match.
   Record *TransformFn;
-  
+
   std::vector<TreePatternNode*> Children;
 public:
-  TreePatternNode(Record *Op, const std::vector<TreePatternNode*> &Ch) 
-    : Types(), Operator(Op), Val(0), TransformFn(0),
-    Children(Ch) { Types.push_back(EMVT::isUnknown); }
-  TreePatternNode(Init *val)    // leaf ctor
-    : Types(), Operator(0), Val(val), TransformFn(0) {
-    Types.push_back(EMVT::isUnknown);
+  TreePatternNode(Record *Op, const std::vector<TreePatternNode*> &Ch,
+                  unsigned NumResults)
+    : Operator(Op), Val(nullptr), TransformFn(nullptr), Children(Ch) {
+    Types.resize(NumResults);
+  }
+  TreePatternNode(Init *val, unsigned NumResults)    // leaf ctor
+    : Operator(nullptr), Val(val), TransformFn(nullptr) {
+    Types.resize(NumResults);
   }
   ~TreePatternNode();
-  
+
+  bool hasName() const { return !Name.empty(); }
   const std::string &getName() const { return Name; }
-  void setName(const std::string &N) { Name = N; }
-  
-  bool isLeaf() const { return Val != 0; }
-  bool hasTypeSet() const {
-    return (Types[0] < MVT::LAST_VALUETYPE) || (Types[0] == MVT::iPTR) || 
-          (Types[0] == MVT::iPTRAny);
-  }
-  bool isTypeCompletelyUnknown() const {
-    return Types[0] == EMVT::isUnknown;
+  void setName(StringRef N) { Name.assign(N.begin(), N.end()); }
+
+  bool isLeaf() const { return Val != nullptr; }
+
+  // Type accessors.
+  unsigned getNumTypes() const { return Types.size(); }
+  MVT::SimpleValueType getType(unsigned ResNo) const {
+    return Types[ResNo].getConcrete();
   }
-  bool isTypeDynamicallyResolved() const {
-    return (Types[0] == MVT::iPTR) || (Types[0] == MVT::iPTRAny);
+  const SmallVectorImpl<EEVT::TypeSet> &getExtTypes() const { return Types; }
+  const EEVT::TypeSet &getExtType(unsigned ResNo) const { return Types[ResNo]; }
+  EEVT::TypeSet &getExtType(unsigned ResNo) { return Types[ResNo]; }
+  void setType(unsigned ResNo, const EEVT::TypeSet &T) { Types[ResNo] = T; }
+
+  bool hasTypeSet(unsigned ResNo) const {
+    return Types[ResNo].isConcrete();
   }
-  MVT::SimpleValueType getTypeNum(unsigned Num) const {
-    assert(hasTypeSet() && "Doesn't have a type yet!");
-    assert(Types.size() > Num && "Type num out of range!");
-    return (MVT::SimpleValueType)Types[Num];
+  bool isTypeCompletelyUnknown(unsigned ResNo) const {
+    return Types[ResNo].isCompletelyUnknown();
   }
-  unsigned char getExtTypeNum(unsigned Num) const { 
-    assert(Types.size() > Num && "Extended type num out of range!");
-    return Types[Num]; 
+  bool isTypeDynamicallyResolved(unsigned ResNo) const {
+    return Types[ResNo].isDynamicallyResolved();
   }
-  const std::vector<unsigned char> &getExtTypes() const { return Types; }
-  void setTypes(const std::vector<unsigned char> &T) { Types = T; }
-  void removeTypes() { Types = std::vector<unsigned char>(1, EMVT::isUnknown); }
-  
+
   Init *getLeafValue() const { assert(isLeaf()); return Val; }
   Record *getOperator() const { assert(!isLeaf()); return Operator; }
-  
+
   unsigned getNumChildren() const { return Children.size(); }
   TreePatternNode *getChild(unsigned N) const { return Children[N]; }
   void setChild(unsigned i, TreePatternNode *N) {
     Children[i] = N;
   }
 
-  const std::vector<std::string> &getPredicateFns() const { return PredicateFns; }
+  /// hasChild - Return true if N is any of our children.
+  bool hasChild(const TreePatternNode *N) const {
+    for (unsigned i = 0, e = Children.size(); i != e; ++i)
+      if (Children[i] == N) return true;
+    return false;
+  }
+
+  bool hasAnyPredicate() const { return !PredicateFns.empty(); }
+  
+  const std::vector<TreePredicateFn> &getPredicateFns() const {
+    return PredicateFns;
+  }
   void clearPredicateFns() { PredicateFns.clear(); }
-  void setPredicateFns(const std::vector<std::string> &Fns) {
+  void setPredicateFns(const std::vector<TreePredicateFn> &Fns) {
     assert(PredicateFns.empty() && "Overwriting non-empty predicate list!");
     PredicateFns = Fns;
   }
-  void addPredicateFn(const std::string &Fn) { 
-    assert(!Fn.empty() && "Empty predicate string!");
+  void addPredicateFn(const TreePredicateFn &Fn) {
+    assert(!Fn.isAlwaysTrue() && "Empty predicate string!");
     if (std::find(PredicateFns.begin(), PredicateFns.end(), Fn) ==
           PredicateFns.end())
       PredicateFns.push_back(Fn);
@@ -227,31 +413,52 @@ public:
 
   Record *getTransformFn() const { return TransformFn; }
   void setTransformFn(Record *Fn) { TransformFn = Fn; }
-  
+
   /// getIntrinsicInfo - If this node corresponds to an intrinsic, return the
   /// CodeGenIntrinsic information for it, otherwise return a null pointer.
   const CodeGenIntrinsic *getIntrinsicInfo(const CodeGenDAGPatterns &CDP) const;
 
+  /// getComplexPatternInfo - If this node corresponds to a ComplexPattern,
+  /// return the ComplexPattern information, otherwise return null.
+  const ComplexPattern *
+  getComplexPatternInfo(const CodeGenDAGPatterns &CGP) const;
+
+  /// Returns the number of MachineInstr operands that would be produced by this
+  /// node if it mapped directly to an output Instruction's
+  /// operand. ComplexPattern specifies this explicitly; MIOperandInfo gives it
+  /// for Operands; otherwise 1.
+  unsigned getNumMIResults(const CodeGenDAGPatterns &CGP) const;
+
+  /// NodeHasProperty - Return true if this node has the specified property.
+  bool NodeHasProperty(SDNP Property, const CodeGenDAGPatterns &CGP) const;
+
+  /// TreeHasProperty - Return true if any node in this tree has the specified
+  /// property.
+  bool TreeHasProperty(SDNP Property, const CodeGenDAGPatterns &CGP) const;
+
   /// isCommutativeIntrinsic - Return true if the node is an intrinsic which is
   /// marked isCommutative.
   bool isCommutativeIntrinsic(const CodeGenDAGPatterns &CDP) const;
-  
+
   void print(raw_ostream &OS) const;
   void dump() const;
-  
+
 public:   // Higher level manipulation routines.
 
   /// clone - Return a new copy of this tree.
   ///
   TreePatternNode *clone() const;
-  
+
+  /// RemoveAllTypes - Recursively strip all the types of this tree.
+  void RemoveAllTypes();
+
   /// isIsomorphicTo - Return true if this node is recursively isomorphic to
   /// the specified node.  For this comparison, all of the state of the node
   /// is considered, except for the assigned name.  Nodes with differing names
   /// that are otherwise identical are considered isomorphic.
   bool isIsomorphicTo(const TreePatternNode *N,
                       const MultipleUseVarSet &DepVars) const;
-  
+
   /// SubstituteFormalArguments - Replace the formal arguments in this tree
   /// with actual values specified by ArgMap.
   void SubstituteFormalArguments(std::map<std::string,
@@ -261,38 +468,52 @@ public:   // Higher level manipulation routines.
   /// fragments, inline them into place, giving us a pattern without any
   /// PatFrag references.
   TreePatternNode *InlinePatternFragments(TreePattern &TP);
-  
+
   /// ApplyTypeConstraints - Apply all of the type constraints relevant to
   /// this node and its children in the tree.  This returns true if it makes a
-  /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, throw an
-  /// exception.
+  /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, flag an error.
   bool ApplyTypeConstraints(TreePattern &TP, bool NotRegisters);
-  
+
   /// UpdateNodeType - Set the node type of N to VT if VT contains
-  /// information.  If N already contains a conflicting type, then throw an
-  /// exception.  This returns true if any information was updated.
+  /// information.  If N already contains a conflicting type, then flag an
+  /// error.  This returns true if any information was updated.
   ///
-  bool UpdateNodeType(const std::vector<unsigned char> &ExtVTs,
-                      TreePattern &TP);
-  bool UpdateNodeType(unsigned char ExtVT, TreePattern &TP) {
-    std::vector<unsigned char> ExtVTs(1, ExtVT);
-    return UpdateNodeType(ExtVTs, TP);
+  bool UpdateNodeType(unsigned ResNo, const EEVT::TypeSet &InTy,
+                      TreePattern &TP) {
+    return Types[ResNo].MergeInTypeInfo(InTy, TP);
   }
-  
+
+  bool UpdateNodeType(unsigned ResNo, MVT::SimpleValueType InTy,
+                      TreePattern &TP) {
+    return Types[ResNo].MergeInTypeInfo(EEVT::TypeSet(InTy, TP), TP);
+  }
+
+  // Update node type with types inferred from an instruction operand or result
+  // def from the ins/outs lists.
+  // Return true if the type changed.
+  bool UpdateNodeTypeFromInst(unsigned ResNo, Record *Operand, TreePattern &TP);
+
   /// ContainsUnresolvedType - Return true if this tree contains any
   /// unresolved types.
   bool ContainsUnresolvedType() const {
-    if (!hasTypeSet() && !isTypeDynamicallyResolved()) return true;
+    for (unsigned i = 0, e = Types.size(); i != e; ++i)
+      if (!Types[i].isConcrete()) return true;
+
     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
       if (getChild(i)->ContainsUnresolvedType()) return true;
     return false;
   }
-  
+
   /// canPatternMatch - If it is impossible for this pattern to match on this
   /// target, fill in Reason and return false.  Otherwise, return true.
   bool canPatternMatch(std::string &Reason, const CodeGenDAGPatterns &CDP);
 };
 
+inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const TreePatternNode &TPN) {
+  TPN.print(OS);
+  return OS;
+}
+
 
 /// TreePattern - Represent a pattern, used for instructions, pattern
 /// fragments, etc.
@@ -302,15 +523,19 @@ class TreePattern {
   /// Note that PatFrag's only have a single tree.
   ///
   std::vector<TreePatternNode*> Trees;
-  
+
+  /// NamedNodes - This is all of the nodes that have names in the trees in this
+  /// pattern.
+  StringMap<SmallVector<TreePatternNode*,1> > NamedNodes;
+
   /// TheRecord - The actual TableGen record corresponding to this pattern.
   ///
   Record *TheRecord;
-    
+
   /// Args - This is a list of all of the arguments to this pattern (for
   /// PatFrag patterns), which are the 'node' markers in this pattern.
   std::vector<std::string> Args;
-  
+
   /// CDP - the top-level object coordinating this madness.
   ///
   CodeGenDAGPatterns &CDP;
@@ -318,8 +543,19 @@ class TreePattern {
   /// isInputPattern - True if this is an input pattern, something to match.
   /// False if this is an output pattern, something to emit.
   bool isInputPattern;
+
+  /// hasError - True if the currently processed nodes have unresolvable types
+  /// or other non-fatal errors
+  bool HasError;
+
+  /// It's important that the usage of operands in ComplexPatterns is
+  /// consistent: each named operand can be defined by at most one
+  /// ComplexPattern. This records the ComplexPattern instance and the operand
+  /// number for each operand encountered in a ComplexPattern to aid in that
+  /// check.
+  StringMap<std::pair<Record *, unsigned>> ComplexPatternOperands;
 public:
-    
+
   /// TreePattern constructor - Parse the specified DagInits into the
   /// current record.
   TreePattern(Record *TheRec, ListInit *RawPat, bool isInput,
@@ -328,7 +564,7 @@ public:
               CodeGenDAGPatterns &ise);
   TreePattern(Record *TheRec, TreePatternNode *Pat, bool isInput,
               CodeGenDAGPatterns &ise);
-      
+
   /// getTrees - Return the tree patterns which corresponds to this pattern.
   ///
   const std::vector<TreePatternNode*> &getTrees() const { return Trees; }
@@ -338,19 +574,25 @@ public:
     assert(Trees.size() == 1 && "Doesn't have exactly one pattern!");
     return Trees[0];
   }
-      
+
+  const StringMap<SmallVector<TreePatternNode*,1> > &getNamedNodesMap() {
+    if (NamedNodes.empty())
+      ComputeNamedNodes();
+    return NamedNodes;
+  }
+
   /// getRecord - Return the actual TableGen record corresponding to this
   /// pattern.
   ///
   Record *getRecord() const { return TheRecord; }
-  
+
   unsigned getNumArgs() const { return Args.size(); }
   const std::string &getArgName(unsigned i) const {
     assert(i < Args.size() && "Argument reference out of range!");
     return Args[i];
   }
   std::vector<std::string> &getArgList() { return Args; }
-  
+
   CodeGenDAGPatterns &getDAGPatterns() const { return CDP; }
 
   /// InlinePatternFragments - If this pattern refers to any pattern
@@ -360,25 +602,34 @@ public:
     for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i)
       Trees[i] = Trees[i]->InlinePatternFragments(*this);
   }
-  
+
   /// InferAllTypes - Infer/propagate as many types throughout the expression
   /// patterns as possible.  Return true if all types are inferred, false
-  /// otherwise.  Throw an exception if a type contradiction is found.
-  bool InferAllTypes();
-  
-  /// error - Throw an exception, prefixing it with information about this
-  /// pattern.
-  void error(const std::string &Msg) const;
-  
+  /// otherwise.  Bail out if a type contradiction is found.
+  bool InferAllTypes(const StringMap<SmallVector<TreePatternNode*,1> >
+                          *NamedTypes=nullptr);
+
+  /// error - If this is the first error in the current resolution step,
+  /// print it and set the error flag.  Otherwise, continue silently.
+  void error(const Twine &Msg);
+  bool hasError() const {
+    return HasError;
+  }
+  void resetError() {
+    HasError = false;
+  }
+
   void print(raw_ostream &OS) const;
   void dump() const;
-  
+
 private:
-  TreePatternNode *ParseTreePattern(DagInit *DI);
+  TreePatternNode *ParseTreePattern(Init *DI, StringRef OpName);
+  void ComputeNamedNodes();
+  void ComputeNamedNodes(TreePatternNode *N);
 };
 
-/// DAGDefaultOperand - One of these is created for each PredicateOperand
-/// or OptionalDefOperand that has a set ExecuteAlways / DefaultOps field.
+/// DAGDefaultOperand - One of these is created for each OperandWithDefaultOps
+/// that has a set ExecuteAlways / DefaultOps field.
 struct DAGDefaultOperand {
   std::vector<TreePatternNode*> DefaultOps;
 };
@@ -388,32 +639,28 @@ class DAGInstruction {
   std::vector<Record*> Results;
   std::vector<Record*> Operands;
   std::vector<Record*> ImpResults;
-  std::vector<Record*> ImpOperands;
   TreePatternNode *ResultPattern;
 public:
   DAGInstruction(TreePattern *TP,
                  const std::vector<Record*> &results,
                  const std::vector<Record*> &operands,
-                 const std::vector<Record*> &impresults,
-                 const std::vector<Record*> &impoperands)
-    : Pattern(TP), Results(results), Operands(operands), 
-      ImpResults(impresults), ImpOperands(impoperands),
-      ResultPattern(0) {}
+                 const std::vector<Record*> &impresults)
+    : Pattern(TP), Results(results), Operands(operands),
+      ImpResults(impresults), ResultPattern(nullptr) {}
 
-  const TreePattern *getPattern() const { return Pattern; }
+  TreePattern *getPattern() const { return Pattern; }
   unsigned getNumResults() const { return Results.size(); }
   unsigned getNumOperands() const { return Operands.size(); }
   unsigned getNumImpResults() const { return ImpResults.size(); }
-  unsigned getNumImpOperands() const { return ImpOperands.size(); }
   const std::vector<Record*>& getImpResults() const { return ImpResults; }
-  
+
   void setResultPattern(TreePatternNode *R) { ResultPattern = R; }
-  
+
   Record *getResult(unsigned RN) const {
     assert(RN < Results.size());
     return Results[RN];
   }
-  
+
   Record *getOperand(unsigned ON) const {
     assert(ON < Operands.size());
     return Operands[ON];
@@ -423,131 +670,138 @@ public:
     assert(RN < ImpResults.size());
     return ImpResults[RN];
   }
-  
-  Record *getImpOperand(unsigned ON) const {
-    assert(ON < ImpOperands.size());
-    return ImpOperands[ON];
-  }
 
   TreePatternNode *getResultPattern() const { return ResultPattern; }
 };
-  
+
 /// PatternToMatch - Used by CodeGenDAGPatterns to keep tab of patterns
 /// processed to produce isel.
-struct PatternToMatch {
-  PatternToMatch(ListInit *preds,
+class PatternToMatch {
+public:
+  PatternToMatch(Record *srcrecord, ListInit *preds,
                  TreePatternNode *src, TreePatternNode *dst,
                  const std::vector<Record*> &dstregs,
-                 unsigned complexity):
-    Predicates(preds), SrcPattern(src), DstPattern(dst), Dstregs(dstregs),
-    AddedComplexity(complexity) {};
+                 int complexity, unsigned uid)
+    : SrcRecord(srcrecord), Predicates(preds), SrcPattern(src), DstPattern(dst),
+      Dstregs(dstregs), AddedComplexity(complexity), ID(uid) {}
 
+  Record          *SrcRecord;   // Originating Record for the pattern.
   ListInit        *Predicates;  // Top level predicate conditions to match.
   TreePatternNode *SrcPattern;  // Source pattern to match.
   TreePatternNode *DstPattern;  // Resulting pattern.
   std::vector<Record*> Dstregs; // Physical register defs being matched.
-  unsigned         AddedComplexity; // Add to matching pattern complexity.
+  int              AddedComplexity; // Add to matching pattern complexity.
+  unsigned         ID;          // Unique ID for the record.
 
+  Record          *getSrcRecord()  const { return SrcRecord; }
   ListInit        *getPredicates() const { return Predicates; }
   TreePatternNode *getSrcPattern() const { return SrcPattern; }
   TreePatternNode *getDstPattern() const { return DstPattern; }
   const std::vector<Record*> &getDstRegs() const { return Dstregs; }
-  unsigned         getAddedComplexity() const { return AddedComplexity; }
+  int         getAddedComplexity() const { return AddedComplexity; }
 
   std::string getPredicateCheck() const;
+
+  /// Compute the complexity metric for the input pattern.  This roughly
+  /// corresponds to the number of nodes that are covered.
+  int getPatternComplexity(const CodeGenDAGPatterns &CGP) const;
 };
 
-  
 class CodeGenDAGPatterns {
   RecordKeeper &Records;
   CodeGenTarget Target;
   std::vector<CodeGenIntrinsic> Intrinsics;
   std::vector<CodeGenIntrinsic> TgtIntrinsics;
-  
-  std::map<Record*, SDNodeInfo> SDNodes;
-  std::map<Record*, std::pair<Record*, std::string> > SDNodeXForms;
-  std::map<Record*, ComplexPattern> ComplexPatterns;
-  std::map<Record*, TreePattern*> PatternFragments;
-  std::map<Record*, DAGDefaultOperand> DefaultOperands;
-  std::map<Record*, DAGInstruction> Instructions;
-  
+
+  std::map<Record*, SDNodeInfo, LessRecordByID> SDNodes;
+  std::map<Record*, std::pair<Record*, std::string>, LessRecordByID> SDNodeXForms;
+  std::map<Record*, ComplexPattern, LessRecordByID> ComplexPatterns;
+  std::map<Record *, std::unique_ptr<TreePattern>, LessRecordByID>
+      PatternFragments;
+  std::map<Record*, DAGDefaultOperand, LessRecordByID> DefaultOperands;
+  std::map<Record*, DAGInstruction, LessRecordByID> Instructions;
+
   // Specific SDNode definitions:
   Record *intrinsic_void_sdnode;
   Record *intrinsic_w_chain_sdnode, *intrinsic_wo_chain_sdnode;
-  
+
   /// PatternsToMatch - All of the things we are matching on the DAG.  The first
   /// value is the pattern to match, the second pattern is the result to
   /// emit.
   std::vector<PatternToMatch> PatternsToMatch;
 public:
-  CodeGenDAGPatterns(RecordKeeper &R); 
-  ~CodeGenDAGPatterns();
-  
+  CodeGenDAGPatterns(RecordKeeper &R);
+
   CodeGenTarget &getTargetInfo() { return Target; }
   const CodeGenTarget &getTargetInfo() const { return Target; }
-  
+
   Record *getSDNodeNamed(const std::string &Name) const;
-  
+
   const SDNodeInfo &getSDNodeInfo(Record *R) const {
     assert(SDNodes.count(R) && "Unknown node!");
     return SDNodes.find(R)->second;
   }
-  
+
   // Node transformation lookups.
   typedef std::pair<Record*, std::string> NodeXForm;
   const NodeXForm &getSDNodeTransform(Record *R) const {
     assert(SDNodeXForms.count(R) && "Invalid transform!");
     return SDNodeXForms.find(R)->second;
   }
-  
-  typedef std::map<Record*, NodeXForm>::const_iterator nx_iterator;
+
+  typedef std::map<Record*, NodeXForm, LessRecordByID>::const_iterator
+          nx_iterator;
   nx_iterator nx_begin() const { return SDNodeXForms.begin(); }
   nx_iterator nx_end() const { return SDNodeXForms.end(); }
 
-  
+
   const ComplexPattern &getComplexPattern(Record *R) const {
     assert(ComplexPatterns.count(R) && "Unknown addressing mode!");
     return ComplexPatterns.find(R)->second;
   }
-  
+
   const CodeGenIntrinsic &getIntrinsic(Record *R) const {
     for (unsigned i = 0, e = Intrinsics.size(); i != e; ++i)
       if (Intrinsics[i].TheDef == R) return Intrinsics[i];
     for (unsigned i = 0, e = TgtIntrinsics.size(); i != e; ++i)
       if (TgtIntrinsics[i].TheDef == R) return TgtIntrinsics[i];
-    assert(0 && "Unknown intrinsic!");
-    abort();
+    llvm_unreachable("Unknown intrinsic!");
   }
-  
+
   const CodeGenIntrinsic &getIntrinsicInfo(unsigned IID) const {
     if (IID-1 < Intrinsics.size())
       return Intrinsics[IID-1];
     if (IID-Intrinsics.size()-1 < TgtIntrinsics.size())
       return TgtIntrinsics[IID-Intrinsics.size()-1];
-    assert(0 && "Bad intrinsic ID!");
-    abort();
+    llvm_unreachable("Bad intrinsic ID!");
   }
-  
+
   unsigned getIntrinsicID(Record *R) const {
     for (unsigned i = 0, e = Intrinsics.size(); i != e; ++i)
       if (Intrinsics[i].TheDef == R) return i;
     for (unsigned i = 0, e = TgtIntrinsics.size(); i != e; ++i)
       if (TgtIntrinsics[i].TheDef == R) return i + Intrinsics.size();
-    assert(0 && "Unknown intrinsic!");
-    abort();
+    llvm_unreachable("Unknown intrinsic!");
   }
-  
-  const DAGDefaultOperand &getDefaultOperand(Record *R) {
+
+  const DAGDefaultOperand &getDefaultOperand(Record *R) const {
     assert(DefaultOperands.count(R) &&"Isn't an analyzed default operand!");
     return DefaultOperands.find(R)->second;
   }
-  
+
   // Pattern Fragment information.
   TreePattern *getPatternFragment(Record *R) const {
     assert(PatternFragments.count(R) && "Invalid pattern fragment request!");
-    return PatternFragments.find(R)->second;
+    return PatternFragments.find(R)->second.get();
   }
-  typedef std::map<Record*, TreePattern*>::const_iterator pf_iterator;
+  TreePattern *getPatternFragmentIfRead(Record *R) const {
+    if (!PatternFragments.count(R))
+      return nullptr;
+    return PatternFragments.find(R)->second.get();
+  }
+
+  typedef std::map<Record *, std::unique_ptr<TreePattern>,
+                   LessRecordByID>::const_iterator pf_iterator;
   pf_iterator pf_begin() const { return PatternFragments.begin(); }
   pf_iterator pf_end() const { return PatternFragments.end(); }
 
@@ -555,14 +809,18 @@ public:
   typedef std::vector<PatternToMatch>::const_iterator ptm_iterator;
   ptm_iterator ptm_begin() const { return PatternsToMatch.begin(); }
   ptm_iterator ptm_end() const { return PatternsToMatch.end(); }
-  
-  
-  
+
+  /// Parse the Pattern for an instruction, and insert the result in DAGInsts.
+  typedef std::map<Record*, DAGInstruction, LessRecordByID> DAGInstMap;
+  const DAGInstruction &parseInstructionPattern(
+      CodeGenInstruction &CGI, ListInit *Pattern,
+      DAGInstMap &DAGInsts);
+
   const DAGInstruction &getInstruction(Record *R) const {
     assert(Instructions.count(R) && "Unknown instruction!");
     return Instructions.find(R)->second;
   }
-  
+
   Record *get_intrinsic_void_sdnode() const {
     return intrinsic_void_sdnode;
   }
@@ -572,24 +830,27 @@ public:
   Record *get_intrinsic_wo_chain_sdnode() const {
     return intrinsic_wo_chain_sdnode;
   }
-  
+
+  bool hasTargetIntrinsics() { return !TgtIntrinsics.empty(); }
+
 private:
   void ParseNodeInfo();
   void ParseNodeTransforms();
   void ParseComplexPatterns();
-  void ParsePatternFragments();
+  void ParsePatternFragments(bool OutFrags = false);
   void ParseDefaultOperands();
   void ParseInstructions();
   void ParsePatterns();
   void InferInstructionFlags();
   void GenerateVariants();
-  
+  void VerifyInstructionFlags();
+
+  void AddPatternToMatch(TreePattern *Pattern, const PatternToMatch &PTM);
   void FindPatternInputsAndOutputs(TreePattern *I, TreePatternNode *Pat,
                                    std::map<std::string,
                                    TreePatternNode*> &InstInputs,
                                    std::map<std::string,
                                    TreePatternNode*> &InstResults,
-                                   std::vector<Record*> &InstImpInputs,
                                    std::vector<Record*> &InstImpResults);
 };
 } // end namespace llvm