Documentation: convert WritingAnLLVMBackend.html to reST
authorDmitri Gribenko <gribozavr@gmail.com>
Sat, 1 Dec 2012 12:13:48 +0000 (12:13 +0000)
committerDmitri Gribenko <gribozavr@gmail.com>
Sat, 1 Dec 2012 12:13:48 +0000 (12:13 +0000)
git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@169087 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

docs/CodeGenerator.rst
docs/WritingAnLLVMBackend.html [deleted file]
docs/WritingAnLLVMBackend.rst [new file with mode: 0644]
docs/subsystems.rst

index e2bbdb548cc07cffe51384e54bdc32d5d1d14d97..cafa93e46a5facf5f204758301c2397d5e45cd60 100644 (file)
@@ -250,6 +250,8 @@ operations.  Among other things, this class indicates:
 * various high-level characteristics, like whether it is profitable to turn
   division by a constant into a multiplication sequence.
 
+.. _TargetRegisterInfo:
+
 The ``TargetRegisterInfo`` class
 --------------------------------
 
@@ -771,6 +773,8 @@ value of type i1, i8, i16, or i64 would be illegal, as would a DAG that uses a
 SREM or UREM operation.  The `legalize types`_ and `legalize operations`_ phases
 are responsible for turning an illegal DAG into a legal DAG.
 
+.. _SelectionDAG-Process:
+
 SelectionDAG Instruction Selection Process
 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 
diff --git a/docs/WritingAnLLVMBackend.html b/docs/WritingAnLLVMBackend.html
deleted file mode 100644 (file)
index 0ad472c..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,2557 +0,0 @@
-<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"
-                      "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
-<html>
-<head>
-  <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
-  <title>Writing an LLVM Compiler Backend</title>
-  <link rel="stylesheet" href="_static/llvm.css" type="text/css">
-</head>
-
-<body>
-
-<h1>
-  Writing an LLVM Compiler Backend
-</h1>
-
-<ol>
-  <li><a href="#intro">Introduction</a>
-  <ul>
-    <li><a href="#Audience">Audience</a></li>
-    <li><a href="#Prerequisite">Prerequisite Reading</a></li>
-    <li><a href="#Basic">Basic Steps</a></li>
-    <li><a href="#Preliminaries">Preliminaries</a></li>
-  </ul>
-  <li><a href="#TargetMachine">Target Machine</a></li>
-  <li><a href="#TargetRegistration">Target Registration</a></li>
-  <li><a href="#RegisterSet">Register Set and Register Classes</a>
-  <ul>
-    <li><a href="#RegisterDef">Defining a Register</a></li>
-    <li><a href="#RegisterClassDef">Defining a Register Class</a></li>
-    <li><a href="#implementRegister">Implement a subclass of TargetRegisterInfo</a></li>
-  </ul></li>
-  <li><a href="#InstructionSet">Instruction Set</a>
-  <ul>  
-    <li><a href="#operandMapping">Instruction Operand Mapping</a></li>
-    <li><a href="#relationMapping">Instruction Relation Mapping</a></li>
-    <li><a href="#implementInstr">Implement a subclass of TargetInstrInfo</a></li>
-    <li><a href="#branchFolding">Branch Folding and If Conversion</a></li>
-  </ul></li>
-  <li><a href="#InstructionSelector">Instruction Selector</a>
-  <ul>
-    <li><a href="#LegalizePhase">The SelectionDAG Legalize Phase</a>
-    <ul>
-      <li><a href="#promote">Promote</a></li> 
-      <li><a href="#expand">Expand</a></li> 
-      <li><a href="#custom">Custom</a></li> 
-      <li><a href="#legal">Legal</a></li>       
-    </ul></li>
-    <li><a href="#callingConventions">Calling Conventions</a></li>     
-  </ul></li>
-  <li><a href="#assemblyPrinter">Assembly Printer</a></li> 
-  <li><a href="#subtargetSupport">Subtarget Support</a></li> 
-  <li><a href="#jitSupport">JIT Support</a>
-  <ul>  
-    <li><a href="#mce">Machine Code Emitter</a></li>   
-    <li><a href="#targetJITInfo">Target JIT Info</a></li>   
-  </ul></li>
-</ol>
-
-<div class="doc_author">    
-  <p>Written by <a href="http://www.woo.com">Mason Woo</a> and
-                <a href="http://misha.brukman.net">Misha Brukman</a></p>
-</div>
-
-<!-- *********************************************************************** -->
-<h2>
-  <a name="intro">Introduction</a>
-</h2>
-<!-- *********************************************************************** -->
-
-<div>
-
-<p>
-This document describes techniques for writing compiler backends that convert
-the LLVM Intermediate Representation (IR) to code for a specified machine or
-other languages. Code intended for a specific machine can take the form of
-either assembly code or binary code (usable for a JIT compiler).
-</p>
-
-<p>
-The backend of LLVM features a target-independent code generator that may create
-output for several types of target CPUs &mdash; including X86, PowerPC, ARM,
-and SPARC. The backend may also be used to generate code targeted at SPUs of the
-Cell processor or GPUs to support the execution of compute kernels.
-</p>
-
-<p>
-The document focuses on existing examples found in subdirectories
-of <tt>llvm/lib/Target</tt> in a downloaded LLVM release. In particular, this
-document focuses on the example of creating a static compiler (one that emits
-text assembly) for a SPARC target, because SPARC has fairly standard
-characteristics, such as a RISC instruction set and straightforward calling
-conventions.
-</p>
-
-<h3>
-  <a name="Audience">Audience</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-The audience for this document is anyone who needs to write an LLVM backend to
-generate code for a specific hardware or software target.
-</p>
-
-</div>
-
-<h3>
-  <a name="Prerequisite">Prerequisite Reading</a>
-</h3>
-
-<div>  
-
-<p>
-These essential documents must be read before reading this document:
-</p>
-
-<ul>
-<li><i><a href="LangRef.html">LLVM Language Reference
-    Manual</a></i> &mdash; a reference manual for the LLVM assembly language.</li>
-
-<li><i><a href="CodeGenerator.html">The LLVM
-    Target-Independent Code Generator</a></i> &mdash; a guide to the components
-    (classes and code generation algorithms) for translating the LLVM internal
-    representation into machine code for a specified target.  Pay particular
-    attention to the descriptions of code generation stages: Instruction
-    Selection, Scheduling and Formation, SSA-based Optimization, Register
-    Allocation, Prolog/Epilog Code Insertion, Late Machine Code Optimizations,
-    and Code Emission.</li>
-
-<li><i><a href="TableGenFundamentals.html">TableGen
-    Fundamentals</a></i> &mdash;a document that describes the TableGen
-    (<tt>tblgen</tt>) application that manages domain-specific information to
-    support LLVM code generation. TableGen processes input from a target
-    description file (<tt>.td</tt> suffix) and generates C++ code that can be
-    used for code generation.</li>
-
-<li><i><a href="WritingAnLLVMPass.html">Writing an LLVM
-    Pass</a></i> &mdash; The assembly printer is a <tt>FunctionPass</tt>, as are
-    several SelectionDAG processing steps.</li>
-</ul>
-
-<p>
-To follow the SPARC examples in this document, have a copy of
-<i><a href="http://www.sparc.org/standards/V8.pdf">The SPARC Architecture
-Manual, Version 8</a></i> for reference. For details about the ARM instruction
-set, refer to the <i><a href="http://infocenter.arm.com/">ARM Architecture
-Reference Manual</a></i>. For more about the GNU Assembler format
-(<tt>GAS</tt>), see
-<i><a href="http://sourceware.org/binutils/docs/as/index.html">Using As</a></i>,
-especially for the assembly printer. <i>Using As</i> contains a list of target
-machine dependent features.
-</p>
-
-</div>
-
-<h3>
-  <a name="Basic">Basic Steps</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-To write a compiler backend for LLVM that converts the LLVM IR to code for a
-specified target (machine or other language), follow these steps:
-</p>
-
-<ul>
-<li>Create a subclass of the TargetMachine class that describes characteristics
-    of your target machine. Copy existing examples of specific TargetMachine
-    class and header files; for example, start with
-    <tt>SparcTargetMachine.cpp</tt> and <tt>SparcTargetMachine.h</tt>, but
-    change the file names for your target. Similarly, change code that
-    references "Sparc" to reference your target. </li>
-
-<li>Describe the register set of the target. Use TableGen to generate code for
-    register definition, register aliases, and register classes from a
-    target-specific <tt>RegisterInfo.td</tt> input file. You should also write
-    additional code for a subclass of the TargetRegisterInfo class that
-    represents the class register file data used for register allocation and
-    also describes the interactions between registers.</li>
-
-<li>Describe the instruction set of the target. Use TableGen to generate code
-    for target-specific instructions from target-specific versions of
-    <tt>TargetInstrFormats.td</tt> and <tt>TargetInstrInfo.td</tt>. You should
-    write additional code for a subclass of the TargetInstrInfo class to
-    represent machine instructions supported by the target machine. </li>
-
-<li>Describe the selection and conversion of the LLVM IR from a Directed Acyclic
-    Graph (DAG) representation of instructions to native target-specific
-    instructions. Use TableGen to generate code that matches patterns and
-    selects instructions based on additional information in a target-specific
-    version of <tt>TargetInstrInfo.td</tt>. Write code
-    for <tt>XXXISelDAGToDAG.cpp</tt>, where XXX identifies the specific target,
-    to perform pattern matching and DAG-to-DAG instruction selection. Also write
-    code in <tt>XXXISelLowering.cpp</tt> to replace or remove operations and
-    data types that are not supported natively in a SelectionDAG. </li>
-
-<li>Write code for an assembly printer that converts LLVM IR to a GAS format for
-    your target machine.  You should add assembly strings to the instructions
-    defined in your target-specific version of <tt>TargetInstrInfo.td</tt>. You
-    should also write code for a subclass of AsmPrinter that performs the
-    LLVM-to-assembly conversion and a trivial subclass of TargetAsmInfo.</li>
-
-<li>Optionally, add support for subtargets (i.e., variants with different
-    capabilities). You should also write code for a subclass of the
-    TargetSubtarget class, which allows you to use the <tt>-mcpu=</tt>
-    and <tt>-mattr=</tt> command-line options.</li>
-
-<li>Optionally, add JIT support and create a machine code emitter (subclass of
-    TargetJITInfo) that is used to emit binary code directly into memory. </li>
-</ul>
-
-<p>
-In the <tt>.cpp</tt> and <tt>.h</tt>. files, initially stub up these methods and
-then implement them later. Initially, you may not know which private members
-that the class will need and which components will need to be subclassed.
-</p>
-
-</div>
-
-<h3>
-  <a name="Preliminaries">Preliminaries</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-To actually create your compiler backend, you need to create and modify a few
-files. The absolute minimum is discussed here. But to actually use the LLVM
-target-independent code generator, you must perform the steps described in
-the <a href="CodeGenerator.html">LLVM
-Target-Independent Code Generator</a> document.
-</p>
-
-<p>
-First, you should create a subdirectory under <tt>lib/Target</tt> to hold all
-the files related to your target. If your target is called "Dummy," create the
-directory <tt>lib/Target/Dummy</tt>.
-</p>
-
-<p>
-In this new
-directory, create a <tt>Makefile</tt>. It is easiest to copy a
-<tt>Makefile</tt> of another target and modify it. It should at least contain
-the <tt>LEVEL</tt>, <tt>LIBRARYNAME</tt> and <tt>TARGET</tt> variables, and then
-include <tt>$(LEVEL)/Makefile.common</tt>. The library can be
-named <tt>LLVMDummy</tt> (for example, see the MIPS target). Alternatively, you
-can split the library into <tt>LLVMDummyCodeGen</tt>
-and <tt>LLVMDummyAsmPrinter</tt>, the latter of which should be implemented in a
-subdirectory below <tt>lib/Target/Dummy</tt> (for example, see the PowerPC
-target).
-</p>
-
-<p>
-Note that these two naming schemes are hardcoded into <tt>llvm-config</tt>.
-Using any other naming scheme will confuse <tt>llvm-config</tt> and produce a
-lot of (seemingly unrelated) linker errors when linking <tt>llc</tt>.
-</p>
-
-<p>
-To make your target actually do something, you need to implement a subclass of
-<tt>TargetMachine</tt>. This implementation should typically be in the file
-<tt>lib/Target/DummyTargetMachine.cpp</tt>, but any file in
-the <tt>lib/Target</tt> directory will be built and should work. To use LLVM's
-target independent code generator, you should do what all current machine
-backends do: create a subclass of <tt>LLVMTargetMachine</tt>. (To create a
-target from scratch, create a subclass of <tt>TargetMachine</tt>.)
-</p>
-
-<p>
-To get LLVM to actually build and link your target, you need to add it to
-the <tt>TARGETS_TO_BUILD</tt> variable. To do this, you modify the configure
-script to know about your target when parsing the <tt>--enable-targets</tt>
-option. Search the configure script for <tt>TARGETS_TO_BUILD</tt>, add your
-target to the lists there (some creativity required), and then
-reconfigure. Alternatively, you can change <tt>autotools/configure.ac</tt> and
-regenerate configure by running <tt>./autoconf/AutoRegen.sh</tt>.
-</p>
-
-</div>
-
-</div>
-
-<!-- *********************************************************************** -->
-<h2>
-  <a name="TargetMachine">Target Machine</a>
-</h2>
-<!-- *********************************************************************** -->
-
-<div>
-
-<p>
-<tt>LLVMTargetMachine</tt> is designed as a base class for targets implemented
-with the LLVM target-independent code generator. The <tt>LLVMTargetMachine</tt>
-class should be specialized by a concrete target class that implements the
-various virtual methods. <tt>LLVMTargetMachine</tt> is defined as a subclass of
-<tt>TargetMachine</tt> in <tt>include/llvm/Target/TargetMachine.h</tt>. The
-<tt>TargetMachine</tt> class implementation (<tt>TargetMachine.cpp</tt>) also
-processes numerous command-line options.
-</p>
-
-<p>
-To create a concrete target-specific subclass of <tt>LLVMTargetMachine</tt>,
-start by copying an existing <tt>TargetMachine</tt> class and header.  You
-should name the files that you create to reflect your specific target. For
-instance, for the SPARC target, name the files <tt>SparcTargetMachine.h</tt> and
-<tt>SparcTargetMachine.cpp</tt>.
-</p>
-
-<p>
-For a target machine <tt>XXX</tt>, the implementation of
-<tt>XXXTargetMachine</tt> must have access methods to obtain objects that
-represent target components.  These methods are named <tt>get*Info</tt>, and are
-intended to obtain the instruction set (<tt>getInstrInfo</tt>), register set
-(<tt>getRegisterInfo</tt>), stack frame layout (<tt>getFrameInfo</tt>), and
-similar information. <tt>XXXTargetMachine</tt> must also implement the
-<tt>getDataLayout</tt> method to access an object with target-specific data
-characteristics, such as data type size and alignment requirements.
-</p>
-
-<p>
-For instance, for the SPARC target, the header file
-<tt>SparcTargetMachine.h</tt> declares prototypes for several <tt>get*Info</tt>
-and <tt>getDataLayout</tt> methods that simply return a class member.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-namespace llvm {
-
-class Module;
-
-class SparcTargetMachine : public LLVMTargetMachine {
-  const DataLayout DataLayout;       // Calculates type size &amp; alignment
-  SparcSubtarget Subtarget;
-  SparcInstrInfo InstrInfo;
-  TargetFrameInfo FrameInfo;
-  
-protected:
-  virtual const TargetAsmInfo *createTargetAsmInfo() const;
-  
-public:
-  SparcTargetMachine(const Module &amp;M, const std::string &amp;FS);
-
-  virtual const SparcInstrInfo *getInstrInfo() const {return &amp;InstrInfo; }
-  virtual const TargetFrameInfo *getFrameInfo() const {return &amp;FrameInfo; }
-  virtual const TargetSubtarget *getSubtargetImpl() const{return &amp;Subtarget; }
-  virtual const TargetRegisterInfo *getRegisterInfo() const {
-    return &amp;InstrInfo.getRegisterInfo();
-  }
-  virtual const DataLayout *getDataLayout() const { return &amp;DataLayout; }
-  static unsigned getModuleMatchQuality(const Module &amp;M);
-
-  // Pass Pipeline Configuration
-  virtual bool addInstSelector(PassManagerBase &amp;PM, bool Fast);
-  virtual bool addPreEmitPass(PassManagerBase &amp;PM, bool Fast);
-};
-
-} // end namespace llvm
-</pre>
-</div>
-
-<ul>
-<li><tt>getInstrInfo()</tt></li>
-<li><tt>getRegisterInfo()</tt></li>
-<li><tt>getFrameInfo()</tt></li>
-<li><tt>getDataLayout()</tt></li>
-<li><tt>getSubtargetImpl()</tt></li>
-</ul>
-
-<p>For some targets, you also need to support the following methods:</p>
-
-<ul>
-<li><tt>getTargetLowering()</tt></li>
-<li><tt>getJITInfo()</tt></li>
-</ul>
-
-<p>
-In addition, the <tt>XXXTargetMachine</tt> constructor should specify a
-<tt>TargetDescription</tt> string that determines the data layout for the target
-machine, including characteristics such as pointer size, alignment, and
-endianness. For example, the constructor for SparcTargetMachine contains the
-following:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-SparcTargetMachine::SparcTargetMachine(const Module &amp;M, const std::string &amp;FS)
-  : DataLayout("E-p:32:32-f128:128:128"),
-    Subtarget(M, FS), InstrInfo(Subtarget),
-    FrameInfo(TargetFrameInfo::StackGrowsDown, 8, 0) {
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>Hyphens separate portions of the <tt>TargetDescription</tt> string.</p>
-
-<ul>
-<li>An upper-case "<tt>E</tt>" in the string indicates a big-endian target data
-    model. a lower-case "<tt>e</tt>" indicates little-endian.</li>
-
-<li>"<tt>p:</tt>" is followed by pointer information: size, ABI alignment, and
-    preferred alignment. If only two figures follow "<tt>p:</tt>", then the
-    first value is pointer size, and the second value is both ABI and preferred
-    alignment.</li>
-
-<li>Then a letter for numeric type alignment: "<tt>i</tt>", "<tt>f</tt>",
-    "<tt>v</tt>", or "<tt>a</tt>" (corresponding to integer, floating point,
-    vector, or aggregate). "<tt>i</tt>", "<tt>v</tt>", or "<tt>a</tt>" are
-    followed by ABI alignment and preferred alignment. "<tt>f</tt>" is followed
-    by three values: the first indicates the size of a long double, then ABI
-    alignment, and then ABI preferred alignment.</li>
-</ul>
-
-</div>
-
-<!-- *********************************************************************** -->
-<h2>
-  <a name="TargetRegistration">Target Registration</a>
-</h2>
-<!-- *********************************************************************** -->
-
-<div>
-
-<p>
-You must also register your target with the <tt>TargetRegistry</tt>, which is
-what other LLVM tools use to be able to lookup and use your target at
-runtime. The <tt>TargetRegistry</tt> can be used directly, but for most targets
-there are helper templates which should take care of the work for you.</p>
-
-<p>
-All targets should declare a global <tt>Target</tt> object which is used to
-represent the target during registration. Then, in the target's TargetInfo
-library, the target should define that object and use
-the <tt>RegisterTarget</tt> template to register the target. For example, the Sparc registration code looks like this:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-Target llvm::TheSparcTarget;
-
-extern "C" void LLVMInitializeSparcTargetInfo() { 
-  RegisterTarget&lt;Triple::sparc, /*HasJIT=*/false&gt;
-    X(TheSparcTarget, "sparc", "Sparc");
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-This allows the <tt>TargetRegistry</tt> to look up the target by name or by
-target triple. In addition, most targets will also register additional features
-which are available in separate libraries. These registration steps are
-separate, because some clients may wish to only link in some parts of the target
--- the JIT code generator does not require the use of the assembler printer, for
-example. Here is an example of registering the Sparc assembly printer:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-extern "C" void LLVMInitializeSparcAsmPrinter() { 
-  RegisterAsmPrinter&lt;SparcAsmPrinter&gt; X(TheSparcTarget);
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-For more information, see
-"<a href="/doxygen/TargetRegistry_8h-source.html">llvm/Target/TargetRegistry.h</a>".
-</p>
-
-</div>
-
-<!-- *********************************************************************** -->
-<h2>
-  <a name="RegisterSet">Register Set and Register Classes</a>
-</h2>
-<!-- *********************************************************************** -->
-
-<div>
-
-<p>
-You should describe a concrete target-specific class that represents the
-register file of a target machine. This class is called <tt>XXXRegisterInfo</tt>
-(where <tt>XXX</tt> identifies the target) and represents the class register
-file data that is used for register allocation. It also describes the
-interactions between registers.
-</p>
-
-<p>
-You also need to define register classes to categorize related registers. A
-register class should be added for groups of registers that are all treated the
-same way for some instruction. Typical examples are register classes for
-integer, floating-point, or vector registers. A register allocator allows an
-instruction to use any register in a specified register class to perform the
-instruction in a similar manner. Register classes allocate virtual registers to
-instructions from these sets, and register classes let the target-independent
-register allocator automatically choose the actual registers.
-</p>
-
-<p>
-Much of the code for registers, including register definition, register aliases,
-and register classes, is generated by TableGen from <tt>XXXRegisterInfo.td</tt>
-input files and placed in <tt>XXXGenRegisterInfo.h.inc</tt> and
-<tt>XXXGenRegisterInfo.inc</tt> output files. Some of the code in the
-implementation of <tt>XXXRegisterInfo</tt> requires hand-coding.
-</p>
-
-<!-- ======================================================================= -->
-<h3>
-  <a name="RegisterDef">Defining a Register</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-The <tt>XXXRegisterInfo.td</tt> file typically starts with register definitions
-for a target machine. The <tt>Register</tt> class (specified
-in <tt>Target.td</tt>) is used to define an object for each register. The
-specified string <tt>n</tt> becomes the <tt>Name</tt> of the register. The
-basic <tt>Register</tt> object does not have any subregisters and does not
-specify any aliases.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-class Register&lt;string n&gt; {
-  string Namespace = "";
-  string AsmName = n;
-  string Name = n;
-  int SpillSize = 0;
-  int SpillAlignment = 0;
-  list&lt;Register&gt; Aliases = [];
-  list&lt;Register&gt; SubRegs = [];
-  list&lt;int&gt; DwarfNumbers = [];
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-For example, in the <tt>X86RegisterInfo.td</tt> file, there are register
-definitions that utilize the Register class, such as:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-def AL : Register&lt;"AL"&gt;, DwarfRegNum&lt;[0, 0, 0]&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-This defines the register <tt>AL</tt> and assigns it values (with
-<tt>DwarfRegNum</tt>) that are used by <tt>gcc</tt>, <tt>gdb</tt>, or a debug
-information writer to identify a register. For register
-<tt>AL</tt>, <tt>DwarfRegNum</tt> takes an array of 3 values representing 3
-different modes: the first element is for X86-64, the second for exception
-handling (EH) on X86-32, and the third is generic. -1 is a special Dwarf number
-that indicates the gcc number is undefined, and -2 indicates the register number
-is invalid for this mode.
-</p>
-
-<p>
-From the previously described line in the <tt>X86RegisterInfo.td</tt> file,
-TableGen generates this code in the <tt>X86GenRegisterInfo.inc</tt> file:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-static const unsigned GR8[] = { X86::AL, ... };
-
-const unsigned AL_AliasSet[] = { X86::AX, X86::EAX, X86::RAX, 0 };
-
-const TargetRegisterDesc RegisterDescriptors[] = { 
-  ...
-{ "AL", "AL", AL_AliasSet, Empty_SubRegsSet, Empty_SubRegsSet, AL_SuperRegsSet }, ...
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-From the register info file, TableGen generates a <tt>TargetRegisterDesc</tt>
-object for each register. <tt>TargetRegisterDesc</tt> is defined in
-<tt>include/llvm/Target/TargetRegisterInfo.h</tt> with the following fields:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-struct TargetRegisterDesc {
-  const char     *AsmName;      // Assembly language name for the register
-  const char     *Name;         // Printable name for the reg (for debugging)
-  const unsigned *AliasSet;     // Register Alias Set
-  const unsigned *SubRegs;      // Sub-register set
-  const unsigned *ImmSubRegs;   // Immediate sub-register set
-  const unsigned *SuperRegs;    // Super-register set
-};</pre>
-</div>
-
-<p>
-TableGen uses the entire target description file (<tt>.td</tt>) to determine
-text names for the register (in the <tt>AsmName</tt> and <tt>Name</tt> fields of
-<tt>TargetRegisterDesc</tt>) and the relationships of other registers to the
-defined register (in the other <tt>TargetRegisterDesc</tt> fields). In this
-example, other definitions establish the registers "<tt>AX</tt>",
-"<tt>EAX</tt>", and "<tt>RAX</tt>" as aliases for one another, so TableGen
-generates a null-terminated array (<tt>AL_AliasSet</tt>) for this register alias
-set.
-</p>
-
-<p>
-The <tt>Register</tt> class is commonly used as a base class for more complex
-classes. In <tt>Target.td</tt>, the <tt>Register</tt> class is the base for the
-<tt>RegisterWithSubRegs</tt> class that is used to define registers that need to
-specify subregisters in the <tt>SubRegs</tt> list, as shown here:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-class RegisterWithSubRegs&lt;string n,
-list&lt;Register&gt; subregs&gt; : Register&lt;n&gt; {
-  let SubRegs = subregs;
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-In <tt>SparcRegisterInfo.td</tt>, additional register classes are defined for
-SPARC: a Register subclass, SparcReg, and further subclasses: <tt>Ri</tt>,
-<tt>Rf</tt>, and <tt>Rd</tt>. SPARC registers are identified by 5-bit ID
-numbers, which is a feature common to these subclasses. Note the use of
-'<tt>let</tt>' expressions to override values that are initially defined in a
-superclass (such as <tt>SubRegs</tt> field in the <tt>Rd</tt> class).
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-class SparcReg&lt;string n&gt; : Register&lt;n&gt; {
-  field bits&lt;5&gt; Num;
-  let Namespace = "SP";
-}
-// Ri - 32-bit integer registers
-class Ri&lt;bits&lt;5&gt; num, string n&gt; :
-SparcReg&lt;n&gt; {
-  let Num = num;
-}
-// Rf - 32-bit floating-point registers
-class Rf&lt;bits&lt;5&gt; num, string n&gt; :
-SparcReg&lt;n&gt; {
-  let Num = num;
-}
-// Rd - Slots in the FP register file for 64-bit
-floating-point values.
-class Rd&lt;bits&lt;5&gt; num, string n,
-list&lt;Register&gt; subregs&gt; : SparcReg&lt;n&gt; {
-  let Num = num;
-  let SubRegs = subregs;
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-In the <tt>SparcRegisterInfo.td</tt> file, there are register definitions that
-utilize these subclasses of <tt>Register</tt>, such as:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-def G0 : Ri&lt; 0, "G0"&gt;,
-DwarfRegNum&lt;[0]&gt;;
-def G1 : Ri&lt; 1, "G1"&gt;, DwarfRegNum&lt;[1]&gt;;
-...
-def F0 : Rf&lt; 0, "F0"&gt;,
-DwarfRegNum&lt;[32]&gt;;
-def F1 : Rf&lt; 1, "F1"&gt;,
-DwarfRegNum&lt;[33]&gt;;
-...
-def D0 : Rd&lt; 0, "F0", [F0, F1]&gt;,
-DwarfRegNum&lt;[32]&gt;;
-def D1 : Rd&lt; 2, "F2", [F2, F3]&gt;,
-DwarfRegNum&lt;[34]&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-The last two registers shown above (<tt>D0</tt> and <tt>D1</tt>) are
-double-precision floating-point registers that are aliases for pairs of
-single-precision floating-point sub-registers. In addition to aliases, the
-sub-register and super-register relationships of the defined register are in
-fields of a register's TargetRegisterDesc.
-</p>
-
-</div>
-
-<!-- ======================================================================= -->
-<h3>
-  <a name="RegisterClassDef">Defining a Register Class</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-The <tt>RegisterClass</tt> class (specified in <tt>Target.td</tt>) is used to
-define an object that represents a group of related registers and also defines
-the default allocation order of the registers. A target description file
-<tt>XXXRegisterInfo.td</tt> that uses <tt>Target.td</tt> can construct register
-classes using the following class:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-class RegisterClass&lt;string namespace,
-list&lt;ValueType&gt; regTypes, int alignment, dag regList&gt; {
-  string Namespace = namespace;
-  list&lt;ValueType&gt; RegTypes = regTypes;
-  int Size = 0;  // spill size, in bits; zero lets tblgen pick the size
-  int Alignment = alignment;
-
-  // CopyCost is the cost of copying a value between two registers
-  // default value 1 means a single instruction
-  // A negative value means copying is extremely expensive or impossible
-  int CopyCost = 1;  
-  dag MemberList = regList;
-  
-  // for register classes that are subregisters of this class
-  list&lt;RegisterClass&gt; SubRegClassList = [];  
-  
-  code MethodProtos = [{}];  // to insert arbitrary code
-  code MethodBodies = [{}];
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>To define a RegisterClass, use the following 4 arguments:</p>
-
-<ul>
-<li>The first argument of the definition is the name of the namespace.</li>
-
-<li>The second argument is a list of <tt>ValueType</tt> register type values
-    that are defined in <tt>include/llvm/CodeGen/ValueTypes.td</tt>. Defined
-    values include integer types (such as <tt>i16</tt>, <tt>i32</tt>,
-    and <tt>i1</tt> for Boolean), floating-point types
-    (<tt>f32</tt>, <tt>f64</tt>), and vector types (for example, <tt>v8i16</tt>
-    for an <tt>8 x i16</tt> vector). All registers in a <tt>RegisterClass</tt>
-    must have the same <tt>ValueType</tt>, but some registers may store vector
-    data in different configurations. For example a register that can process a
-    128-bit vector may be able to handle 16 8-bit integer elements, 8 16-bit
-    integers, 4 32-bit integers, and so on. </li>
-
-<li>The third argument of the <tt>RegisterClass</tt> definition specifies the
-    alignment required of the registers when they are stored or loaded to
-    memory.</li>
-
-<li>The final argument, <tt>regList</tt>, specifies which registers are in this
-    class. If an alternative allocation order method is not specified, then
-    <tt>regList</tt> also defines the order of allocation used by the register
-    allocator. Besides simply listing registers with <tt>(add R0, R1, ...)</tt>,
-    more advanced set operators are available. See
-    <tt>include/llvm/Target/Target.td</tt> for more information.</li>
-</ul>
-
-<p>
-In <tt>SparcRegisterInfo.td</tt>, three RegisterClass objects are defined:
-<tt>FPRegs</tt>, <tt>DFPRegs</tt>, and <tt>IntRegs</tt>. For all three register
-classes, the first argument defines the namespace with the string
-'<tt>SP</tt>'. <tt>FPRegs</tt> defines a group of 32 single-precision
-floating-point registers (<tt>F0</tt> to <tt>F31</tt>); <tt>DFPRegs</tt> defines
-a group of 16 double-precision registers
-(<tt>D0-D15</tt>).
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-// F0, F1, F2, ..., F31
-def FPRegs : RegisterClass&lt;"SP", [f32], 32, (sequence "F%u", 0, 31)&gt;;
-
-def DFPRegs : RegisterClass&lt;"SP", [f64], 64,
-                            (add D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8,
-                                 D9, D10, D11, D12, D13, D14, D15)&gt;;
-&nbsp;
-def IntRegs : RegisterClass&lt;"SP", [i32], 32,
-    (add L0, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7,
-         I0, I1, I2, I3, I4, I5,
-         O0, O1, O2, O3, O4, O5, O7,
-         G1,
-         // Non-allocatable regs:
-         G2, G3, G4,
-         O6,        // stack ptr
-         I6,        // frame ptr
-         I7,        // return address
-         G0,        // constant zero
-         G5, G6, G7 // reserved for kernel
-    )&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-Using <tt>SparcRegisterInfo.td</tt> with TableGen generates several output files
-that are intended for inclusion in other source code that you write.
-<tt>SparcRegisterInfo.td</tt> generates <tt>SparcGenRegisterInfo.h.inc</tt>,
-which should be included in the header file for the implementation of the SPARC
-register implementation that you write (<tt>SparcRegisterInfo.h</tt>). In
-<tt>SparcGenRegisterInfo.h.inc</tt> a new structure is defined called
-<tt>SparcGenRegisterInfo</tt> that uses <tt>TargetRegisterInfo</tt> as its
-base. It also specifies types, based upon the defined register
-classes: <tt>DFPRegsClass</tt>, <tt>FPRegsClass</tt>, and <tt>IntRegsClass</tt>.
-</p>
-
-<p>
-<tt>SparcRegisterInfo.td</tt> also generates <tt>SparcGenRegisterInfo.inc</tt>,
-which is included at the bottom of <tt>SparcRegisterInfo.cpp</tt>, the SPARC
-register implementation. The code below shows only the generated integer
-registers and associated register classes. The order of registers
-in <tt>IntRegs</tt> reflects the order in the definition of <tt>IntRegs</tt> in
-the target description file.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>  // IntRegs Register Class...
-  static const unsigned IntRegs[] = {
-    SP::L0, SP::L1, SP::L2, SP::L3, SP::L4, SP::L5,
-    SP::L6, SP::L7, SP::I0, SP::I1, SP::I2, SP::I3,
-    SP::I4, SP::I5, SP::O0, SP::O1, SP::O2, SP::O3,
-    SP::O4, SP::O5, SP::O7, SP::G1, SP::G2, SP::G3,
-    SP::G4, SP::O6, SP::I6, SP::I7, SP::G0, SP::G5,
-    SP::G6, SP::G7, 
-  };
-
-  // IntRegsVTs Register Class Value Types...
-  static const MVT::ValueType IntRegsVTs[] = {
-    MVT::i32, MVT::Other
-  };
-
-namespace SP {   // Register class instances
-  DFPRegsClass&nbsp;&nbsp;&nbsp; DFPRegsRegClass;
-  FPRegsClass&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; FPRegsRegClass;
-  IntRegsClass&nbsp;&nbsp;&nbsp; IntRegsRegClass;
-...
-  // IntRegs Sub-register Classess...
-  static const TargetRegisterClass* const IntRegsSubRegClasses [] = {
-    NULL
-  };
-...
-  // IntRegs Super-register Classess...
-  static const TargetRegisterClass* const IntRegsSuperRegClasses [] = {
-    NULL
-  };
-...
-  // IntRegs Register Class sub-classes...
-  static const TargetRegisterClass* const IntRegsSubclasses [] = {
-    NULL
-  };
-...
-  // IntRegs Register Class super-classes...
-  static const TargetRegisterClass* const IntRegsSuperclasses [] = {
-    NULL
-  };
-
-  IntRegsClass::IntRegsClass() : TargetRegisterClass(IntRegsRegClassID, 
-    IntRegsVTs, IntRegsSubclasses, IntRegsSuperclasses, IntRegsSubRegClasses, 
-    IntRegsSuperRegClasses, 4, 4, 1, IntRegs, IntRegs + 32) {}
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-The register allocators will avoid using reserved registers, and callee saved
-registers are not used until all the volatile registers have been used.  That
-is usually good enough, but in some cases it may be necessary to provide custom
-allocation orders.
-</p>
-
-</div>
-
-<!-- ======================================================================= -->
-<h3>
-  <a name="implementRegister">Implement a subclass of</a> 
-  <a href="CodeGenerator.html#targetregisterinfo">TargetRegisterInfo</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-The final step is to hand code portions of <tt>XXXRegisterInfo</tt>, which
-implements the interface described in <tt>TargetRegisterInfo.h</tt>. These
-functions return <tt>0</tt>, <tt>NULL</tt>, or <tt>false</tt>, unless
-overridden. Here is a list of functions that are overridden for the SPARC
-implementation in <tt>SparcRegisterInfo.cpp</tt>:
-</p>
-
-<ul>
-<li><tt>getCalleeSavedRegs</tt> &mdash; Returns a list of callee-saved registers
-    in the order of the desired callee-save stack frame offset.</li>
-
-<li><tt>getReservedRegs</tt> &mdash; Returns a bitset indexed by physical
-    register numbers, indicating if a particular register is unavailable.</li>
-
-<li><tt>hasFP</tt> &mdash; Return a Boolean indicating if a function should have
-    a dedicated frame pointer register.</li>
-
-<li><tt>eliminateCallFramePseudoInstr</tt> &mdash; If call frame setup or
-    destroy pseudo instructions are used, this can be called to eliminate
-    them.</li>
-
-<li><tt>eliminateFrameIndex</tt> &mdash; Eliminate abstract frame indices from
-    instructions that may use them.</li>
-
-<li><tt>emitPrologue</tt> &mdash; Insert prologue code into the function.</li>
-
-<li><tt>emitEpilogue</tt> &mdash; Insert epilogue code into the function.</li>
-</ul>
-
-</div>
-
-</div>
-
-<!-- *********************************************************************** -->
-<h2>
-  <a name="InstructionSet">Instruction Set</a>
-</h2>
-
-<!-- *********************************************************************** -->
-<div>
-
-<p>
-During the early stages of code generation, the LLVM IR code is converted to a
-<tt>SelectionDAG</tt> with nodes that are instances of the <tt>SDNode</tt> class
-containing target instructions. An <tt>SDNode</tt> has an opcode, operands, type
-requirements, and operation properties. For example, is an operation
-commutative, does an operation load from memory. The various operation node
-types are described in the <tt>include/llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h</tt>
-file (values of the <tt>NodeType</tt> enum in the <tt>ISD</tt> namespace).
-</p>
-
-<p>
-TableGen uses the following target description (<tt>.td</tt>) input files to
-generate much of the code for instruction definition:
-</p>
-
-<ul>
-<li><tt>Target.td</tt> &mdash; Where the <tt>Instruction</tt>, <tt>Operand</tt>,
-    <tt>InstrInfo</tt>, and other fundamental classes are defined.</li>
-
-<li><tt>TargetSelectionDAG.td</tt>&mdash; Used by <tt>SelectionDAG</tt>
-    instruction selection generators, contains <tt>SDTC*</tt> classes (selection
-    DAG type constraint), definitions of <tt>SelectionDAG</tt> nodes (such as
-    <tt>imm</tt>, <tt>cond</tt>, <tt>bb</tt>, <tt>add</tt>, <tt>fadd</tt>,
-    <tt>sub</tt>), and pattern support (<tt>Pattern</tt>, <tt>Pat</tt>,
-    <tt>PatFrag</tt>, <tt>PatLeaf</tt>, <tt>ComplexPattern</tt>.</li>
-
-<li><tt>XXXInstrFormats.td</tt> &mdash; Patterns for definitions of
-    target-specific instructions.</li>
-
-<li><tt>XXXInstrInfo.td</tt> &mdash; Target-specific definitions of instruction
-    templates, condition codes, and instructions of an instruction set. For
-    architecture modifications, a different file name may be used. For example,
-    for Pentium with SSE instruction, this file is <tt>X86InstrSSE.td</tt>, and
-    for Pentium with MMX, this file is <tt>X86InstrMMX.td</tt>.</li>
-</ul>
-
-<p>
-There is also a target-specific <tt>XXX.td</tt> file, where <tt>XXX</tt> is the
-name of the target. The <tt>XXX.td</tt> file includes the other <tt>.td</tt>
-input files, but its contents are only directly important for subtargets.
-</p>
-
-<p>
-You should describe a concrete target-specific class <tt>XXXInstrInfo</tt> that
-represents machine instructions supported by a target machine.
-<tt>XXXInstrInfo</tt> contains an array of <tt>XXXInstrDescriptor</tt> objects,
-each of which describes one instruction. An instruction descriptor defines:</p>
-
-<ul>
-<li>Opcode mnemonic</li>
-
-<li>Number of operands</li>
-
-<li>List of implicit register definitions and uses</li>
-
-<li>Target-independent properties (such as memory access, is commutable)</li>
-
-<li>Target-specific flags </li>
-</ul>
-
-<p>
-The Instruction class (defined in <tt>Target.td</tt>) is mostly used as a base
-for more complex instruction classes.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>class Instruction {
-  string Namespace = "";
-  dag OutOperandList;       // An dag containing the MI def operand list.
-  dag InOperandList;        // An dag containing the MI use operand list.
-  string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
-  list&lt;dag&gt; Pattern;  // Set to the DAG pattern for this instruction
-  list&lt;Register&gt; Uses = []; 
-  list&lt;Register&gt; Defs = [];
-  list&lt;Predicate&gt; Predicates = [];  // predicates turned into isel match code
-  ... remainder not shown for space ...
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-A <tt>SelectionDAG</tt> node (<tt>SDNode</tt>) should contain an object
-representing a target-specific instruction that is defined
-in <tt>XXXInstrInfo.td</tt>. The instruction objects should represent
-instructions from the architecture manual of the target machine (such as the
-SPARC Architecture Manual for the SPARC target).
-</p>
-
-<p>
-A single instruction from the architecture manual is often modeled as multiple
-target instructions, depending upon its operands. For example, a manual might
-describe an add instruction that takes a register or an immediate operand. An
-LLVM target could model this with two instructions named <tt>ADDri</tt> and
-<tt>ADDrr</tt>.
-</p>
-
-<p>
-You should define a class for each instruction category and define each opcode
-as a subclass of the category with appropriate parameters such as the fixed
-binary encoding of opcodes and extended opcodes. You should map the register
-bits to the bits of the instruction in which they are encoded (for the
-JIT). Also you should specify how the instruction should be printed when the
-automatic assembly printer is used.
-</p>
-
-<p>
-As is described in the SPARC Architecture Manual, Version 8, there are three
-major 32-bit formats for instructions. Format 1 is only for the <tt>CALL</tt>
-instruction. Format 2 is for branch on condition codes and <tt>SETHI</tt> (set
-high bits of a register) instructions.  Format 3 is for other instructions.
-</p>
-
-<p>
-Each of these formats has corresponding classes in <tt>SparcInstrFormat.td</tt>.
-<tt>InstSP</tt> is a base class for other instruction classes. Additional base
-classes are specified for more precise formats: for example
-in <tt>SparcInstrFormat.td</tt>, <tt>F2_1</tt> is for <tt>SETHI</tt>,
-and <tt>F2_2</tt> is for branches. There are three other base
-classes: <tt>F3_1</tt> for register/register operations, <tt>F3_2</tt> for
-register/immediate operations, and <tt>F3_3</tt> for floating-point
-operations. <tt>SparcInstrInfo.td</tt> also adds the base class Pseudo for
-synthetic SPARC instructions.
-</p>
-
-<p>
-<tt>SparcInstrInfo.td</tt> largely consists of operand and instruction
-definitions for the SPARC target. In <tt>SparcInstrInfo.td</tt>, the following
-target description file entry, <tt>LDrr</tt>, defines the Load Integer
-instruction for a Word (the <tt>LD</tt> SPARC opcode) from a memory address to a
-register. The first parameter, the value 3 (<tt>11<sub>2</sub></tt>), is the
-operation value for this category of operation. The second parameter
-(<tt>000000<sub>2</sub></tt>) is the specific operation value
-for <tt>LD</tt>/Load Word. The third parameter is the output destination, which
-is a register operand and defined in the <tt>Register</tt> target description
-file (<tt>IntRegs</tt>).
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>def LDrr : F3_1 &lt;3, 0b000000, (outs IntRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
-                 "ld [$addr], $dst",
-                 [(set IntRegs:$dst, (load ADDRrr:$addr))]&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-The fourth parameter is the input source, which uses the address
-operand <tt>MEMrr</tt> that is defined earlier in <tt>SparcInstrInfo.td</tt>:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>def MEMrr : Operand&lt;i32&gt; {
-  let PrintMethod = "printMemOperand";
-  let MIOperandInfo = (ops IntRegs, IntRegs);
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-The fifth parameter is a string that is used by the assembly printer and can be
-left as an empty string until the assembly printer interface is implemented. The
-sixth and final parameter is the pattern used to match the instruction during
-the SelectionDAG Select Phase described in
-(<a href="CodeGenerator.html">The LLVM
-Target-Independent Code Generator</a>).  This parameter is detailed in the next
-section, <a href="#InstructionSelector">Instruction Selector</a>.
-</p>
-
-<p>
-Instruction class definitions are not overloaded for different operand types, so
-separate versions of instructions are needed for register, memory, or immediate
-value operands. For example, to perform a Load Integer instruction for a Word
-from an immediate operand to a register, the following instruction class is
-defined:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>def LDri : F3_2 &lt;3, 0b000000, (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
-                 "ld [$addr], $dst",
-                 [(set IntRegs:$dst, (load ADDRri:$addr))]&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-Writing these definitions for so many similar instructions can involve a lot of
-cut and paste. In td files, the <tt>multiclass</tt> directive enables the
-creation of templates to define several instruction classes at once (using
-the <tt>defm</tt> directive). For example in <tt>SparcInstrInfo.td</tt>, the
-<tt>multiclass</tt> pattern <tt>F3_12</tt> is defined to create 2 instruction
-classes each time <tt>F3_12</tt> is invoked:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>multiclass F3_12 &lt;string OpcStr, bits&lt;6&gt; Op3Val, SDNode OpNode&gt; {
-  def rr  : F3_1 &lt;2, Op3Val, 
-                 (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
-                 !strconcat(OpcStr, " $b, $c, $dst"),
-                 [(set IntRegs:$dst, (OpNode IntRegs:$b, IntRegs:$c))]&gt;;
-  def ri  : F3_2 &lt;2, Op3Val,
-                 (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
-                 !strconcat(OpcStr, " $b, $c, $dst"),
-                 [(set IntRegs:$dst, (OpNode IntRegs:$b, simm13:$c))]&gt;;
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-So when the <tt>defm</tt> directive is used for the <tt>XOR</tt>
-and <tt>ADD</tt> instructions, as seen below, it creates four instruction
-objects: <tt>XORrr</tt>, <tt>XORri</tt>, <tt>ADDrr</tt>, and <tt>ADDri</tt>.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-defm XOR   : F3_12&lt;"xor", 0b000011, xor&gt;;
-defm ADD   : F3_12&lt;"add", 0b000000, add&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-<tt>SparcInstrInfo.td</tt> also includes definitions for condition codes that
-are referenced by branch instructions. The following definitions
-in <tt>SparcInstrInfo.td</tt> indicate the bit location of the SPARC condition
-code. For example, the 10<sup>th</sup> bit represents the 'greater than'
-condition for integers, and the 22<sup>nd</sup> bit represents the 'greater
-than' condition for floats.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-def ICC_NE  : ICC_VAL&lt; 9&gt;;  // Not Equal
-def ICC_E   : ICC_VAL&lt; 1&gt;;  // Equal
-def ICC_G   : ICC_VAL&lt;10&gt;;  // Greater
-...
-def FCC_U   : FCC_VAL&lt;23&gt;;  // Unordered
-def FCC_G   : FCC_VAL&lt;22&gt;;  // Greater
-def FCC_UG  : FCC_VAL&lt;21&gt;;  // Unordered or Greater
-...
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-(Note that <tt>Sparc.h</tt> also defines enums that correspond to the same SPARC
-condition codes. Care must be taken to ensure the values in <tt>Sparc.h</tt>
-correspond to the values in <tt>SparcInstrInfo.td</tt>. I.e.,
-<tt>SPCC::ICC_NE = 9</tt>, <tt>SPCC::FCC_U = 23</tt> and so on.)
-</p>
-
-<!-- ======================================================================= -->
-<h3>
-  <a name="operandMapping">Instruction Operand Mapping</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-The code generator backend maps instruction operands to fields in the
-instruction.  Operands are assigned to unbound fields in the instruction in the
-order they are defined. Fields are bound when they are assigned a value.  For
-example, the Sparc target defines the <tt>XNORrr</tt> instruction as
-a <tt>F3_1</tt> format instruction having three operands.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-def XNORrr  : F3_1&lt;2, 0b000111,
-                   (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
-                   "xnor $b, $c, $dst",
-                   [(set IntRegs:$dst, (not (xor IntRegs:$b, IntRegs:$c)))]&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-The instruction templates in <tt>SparcInstrFormats.td</tt> show the base class
-for <tt>F3_1</tt> is <tt>InstSP</tt>.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-class InstSP&lt;dag outs, dag ins, string asmstr, list&lt;dag&gt; pattern&gt; : Instruction {
-  field bits&lt;32&gt; Inst;
-  let Namespace = "SP";
-  bits&lt;2&gt; op;
-  let Inst{31-30} = op;       
-  dag OutOperandList = outs;
-  dag InOperandList = ins;
-  let AsmString   = asmstr;
-  let Pattern = pattern;
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p><tt>InstSP</tt> leaves the <tt>op</tt> field unbound.</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-class F3&lt;dag outs, dag ins, string asmstr, list&lt;dag&gt; pattern&gt;
-    : InstSP&lt;outs, ins, asmstr, pattern&gt; {
-  bits&lt;5&gt; rd;
-  bits&lt;6&gt; op3;
-  bits&lt;5&gt; rs1;
-  let op{1} = 1;   // Op = 2 or 3
-  let Inst{29-25} = rd;
-  let Inst{24-19} = op3;
-  let Inst{18-14} = rs1;
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-<tt>F3</tt> binds the <tt>op</tt> field and defines the <tt>rd</tt>,
-<tt>op3</tt>, and <tt>rs1</tt> fields.  <tt>F3</tt> format instructions will
-bind the operands <tt>rd</tt>, <tt>op3</tt>, and <tt>rs1</tt> fields.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-class F3_1&lt;bits&lt;2&gt; opVal, bits&lt;6&gt; op3val, dag outs, dag ins,
-           string asmstr, list&lt;dag&gt; pattern&gt; : F3&lt;outs, ins, asmstr, pattern&gt; {
-  bits&lt;8&gt; asi = 0; // asi not currently used
-  bits&lt;5&gt; rs2;
-  let op         = opVal;
-  let op3        = op3val;
-  let Inst{13}   = 0;     // i field = 0
-  let Inst{12-5} = asi;   // address space identifier
-  let Inst{4-0}  = rs2;
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-<tt>F3_1</tt> binds the <tt>op3</tt> field and defines the <tt>rs2</tt>
-fields.  <tt>F3_1</tt> format instructions will bind the operands to the <tt>rd</tt>,
-<tt>rs1</tt>, and <tt>rs2</tt> fields. This results in the <tt>XNORrr</tt>
-instruction binding <tt>$dst</tt>, <tt>$b</tt>, and <tt>$c</tt> operands to
-the <tt>rd</tt>, <tt>rs1</tt>, and <tt>rs2</tt> fields respectively.
-</p>
-
-</div>
-
-<!-- ======================================================================= -->
-<h3>
-  <a name="relationMapping">Instruction Relation Mapping</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-This TableGen feature is used to relate instructions with each other. It is
-particularly useful when you have multiple instruction formats and need to
-switch between them after instruction selection. This entire feature is driven
-by relation models which can be defined in <tt>XXXInstrInfo.td</tt> files
-according to the target-specific instruction set. Relation models are defined
-using <tt>InstrMapping</tt> class as a base. TableGen parses all the models
-and generates instruction relation maps using the specified information.
-Relation maps are emitted as tables in the <tt>XXXGenInstrInfo.inc</tt> file
-along with the functions to query them. For the detailed information on how to
-use this feature, please refer to
-<a href="HowToUseInstrMappings.html">How to add Instruction Mappings</a>
-document.
-</p>
-</div>
-
-<!-- ======================================================================= -->
-<h3>
-  <a name="implementInstr">Implement a subclass of </a>
-  <a href="CodeGenerator.html#targetinstrinfo">TargetInstrInfo</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-The final step is to hand code portions of <tt>XXXInstrInfo</tt>, which
-implements the interface described in <tt>TargetInstrInfo.h</tt>. These
-functions return <tt>0</tt> or a Boolean or they assert, unless
-overridden. Here's a list of functions that are overridden for the SPARC
-implementation in <tt>SparcInstrInfo.cpp</tt>:
-</p>
-
-<ul>
-<li><tt>isLoadFromStackSlot</tt> &mdash; If the specified machine instruction is
-    a direct load from a stack slot, return the register number of the
-    destination and the <tt>FrameIndex</tt> of the stack slot.</li>
-
-<li><tt>isStoreToStackSlot</tt> &mdash; If the specified machine instruction is
-    a direct store to a stack slot, return the register number of the
-    destination and the <tt>FrameIndex</tt> of the stack slot.</li>
-
-<li><tt>copyPhysReg</tt> &mdash; Copy values between a pair of physical
-    registers.</li>
-
-<li><tt>storeRegToStackSlot</tt> &mdash; Store a register value to a stack
-    slot.</li>
-
-<li><tt>loadRegFromStackSlot</tt> &mdash; Load a register value from a stack
-    slot.</li>
-
-<li><tt>storeRegToAddr</tt> &mdash; Store a register value to memory.</li>
-
-<li><tt>loadRegFromAddr</tt> &mdash; Load a register value from memory.</li>
-
-<li><tt>foldMemoryOperand</tt> &mdash; Attempt to combine instructions of any
-    load or store instruction for the specified operand(s).</li>
-</ul>
-
-</div>
-
-<!-- ======================================================================= -->
-<h3>
-  <a name="branchFolding">Branch Folding and If Conversion</a>
-</h3>
-<div>
-
-<p>
-Performance can be improved by combining instructions or by eliminating
-instructions that are never reached. The <tt>AnalyzeBranch</tt> method
-in <tt>XXXInstrInfo</tt> may be implemented to examine conditional instructions
-and remove unnecessary instructions. <tt>AnalyzeBranch</tt> looks at the end of
-a machine basic block (MBB) for opportunities for improvement, such as branch
-folding and if conversion. The <tt>BranchFolder</tt> and <tt>IfConverter</tt>
-machine function passes (see the source files <tt>BranchFolding.cpp</tt> and
-<tt>IfConversion.cpp</tt> in the <tt>lib/CodeGen</tt> directory) call
-<tt>AnalyzeBranch</tt> to improve the control flow graph that represents the
-instructions.
-</p>
-
-<p>
-Several implementations of <tt>AnalyzeBranch</tt> (for ARM, Alpha, and X86) can
-be examined as models for your own <tt>AnalyzeBranch</tt> implementation. Since
-SPARC does not implement a useful <tt>AnalyzeBranch</tt>, the ARM target
-implementation is shown below.
-</p>
-
-<p><tt>AnalyzeBranch</tt> returns a Boolean value and takes four parameters:</p>
-
-<ul>
-<li><tt>MachineBasicBlock &amp;MBB</tt> &mdash; The incoming block to be
-    examined.</li>
-
-<li><tt>MachineBasicBlock *&amp;TBB</tt> &mdash; A destination block that is
-    returned. For a conditional branch that evaluates to true, <tt>TBB</tt> is
-    the destination.</li>
-
-<li><tt>MachineBasicBlock *&amp;FBB</tt> &mdash; For a conditional branch that
-    evaluates to false, <tt>FBB</tt> is returned as the destination.</li>
-
-<li><tt>std::vector&lt;MachineOperand&gt; &amp;Cond</tt> &mdash; List of
-    operands to evaluate a condition for a conditional branch.</li>
-</ul>
-
-<p>
-In the simplest case, if a block ends without a branch, then it falls through to
-the successor block. No destination blocks are specified for either <tt>TBB</tt>
-or <tt>FBB</tt>, so both parameters return <tt>NULL</tt>. The start of
-the <tt>AnalyzeBranch</tt> (see code below for the ARM target) shows the
-function parameters and the code for the simplest case.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>bool ARMInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &amp;MBB,
-        MachineBasicBlock *&amp;TBB, MachineBasicBlock *&amp;FBB,
-        std::vector&lt;MachineOperand&gt; &amp;Cond) const
-{
-  MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
-  if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I))
-    return false;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-If a block ends with a single unconditional branch instruction, then
-<tt>AnalyzeBranch</tt> (shown below) should return the destination of that
-branch in the <tt>TBB</tt> parameter.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-  if (LastOpc == ARM::B || LastOpc == ARM::tB) {
-    TBB = LastInst-&gt;getOperand(0).getMBB();
-    return false;
-  }
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-If a block ends with two unconditional branches, then the second branch is never
-reached. In that situation, as shown below, remove the last branch instruction
-and return the penultimate branch in the <tt>TBB</tt> parameter.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-  if ((SecondLastOpc == ARM::B || SecondLastOpc==ARM::tB) &amp;&amp;
-      (LastOpc == ARM::B || LastOpc == ARM::tB)) {
-    TBB = SecondLastInst-&gt;getOperand(0).getMBB();
-    I = LastInst;
-    I-&gt;eraseFromParent();
-    return false;
-  }
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-A block may end with a single conditional branch instruction that falls through
-to successor block if the condition evaluates to false. In that case,
-<tt>AnalyzeBranch</tt> (shown below) should return the destination of that
-conditional branch in the <tt>TBB</tt> parameter and a list of operands in
-the <tt>Cond</tt> parameter to evaluate the condition.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-  if (LastOpc == ARM::Bcc || LastOpc == ARM::tBcc) {
-    // Block ends with fall-through condbranch.
-    TBB = LastInst-&gt;getOperand(0).getMBB();
-    Cond.push_back(LastInst-&gt;getOperand(1));
-    Cond.push_back(LastInst-&gt;getOperand(2));
-    return false;
-  }
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-If a block ends with both a conditional branch and an ensuing unconditional
-branch, then <tt>AnalyzeBranch</tt> (shown below) should return the conditional
-branch destination (assuming it corresponds to a conditional evaluation of
-'<tt>true</tt>') in the <tt>TBB</tt> parameter and the unconditional branch
-destination in the <tt>FBB</tt> (corresponding to a conditional evaluation of
-'<tt>false</tt>').  A list of operands to evaluate the condition should be
-returned in the <tt>Cond</tt> parameter.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-  unsigned SecondLastOpc = SecondLastInst-&gt;getOpcode();
-
-  if ((SecondLastOpc == ARM::Bcc &amp;&amp; LastOpc == ARM::B) ||
-      (SecondLastOpc == ARM::tBcc &amp;&amp; LastOpc == ARM::tB)) {
-    TBB =  SecondLastInst-&gt;getOperand(0).getMBB();
-    Cond.push_back(SecondLastInst-&gt;getOperand(1));
-    Cond.push_back(SecondLastInst-&gt;getOperand(2));
-    FBB = LastInst-&gt;getOperand(0).getMBB();
-    return false;
-  }
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-For the last two cases (ending with a single conditional branch or ending with
-one conditional and one unconditional branch), the operands returned in
-the <tt>Cond</tt> parameter can be passed to methods of other instructions to
-create new branches or perform other operations. An implementation
-of <tt>AnalyzeBranch</tt> requires the helper methods <tt>RemoveBranch</tt>
-and <tt>InsertBranch</tt> to manage subsequent operations.
-</p>
-
-<p>
-<tt>AnalyzeBranch</tt> should return false indicating success in most circumstances.
-<tt>AnalyzeBranch</tt> should only return true when the method is stumped about what to
-do, for example, if a block has three terminating branches. <tt>AnalyzeBranch</tt> may
-return true if it encounters a terminator it cannot handle, such as an indirect
-branch.
-</p>
-
-</div>
-
-</div>
-
-<!-- *********************************************************************** -->
-<h2>
-  <a name="InstructionSelector">Instruction Selector</a>
-</h2>
-<!-- *********************************************************************** -->
-
-<div>
-
-<p>
-LLVM uses a <tt>SelectionDAG</tt> to represent LLVM IR instructions, and nodes
-of the <tt>SelectionDAG</tt> ideally represent native target
-instructions. During code generation, instruction selection passes are performed
-to convert non-native DAG instructions into native target-specific
-instructions. The pass described in <tt>XXXISelDAGToDAG.cpp</tt> is used to
-match patterns and perform DAG-to-DAG instruction selection. Optionally, a pass
-may be defined (in <tt>XXXBranchSelector.cpp</tt>) to perform similar DAG-to-DAG
-operations for branch instructions. Later, the code in
-<tt>XXXISelLowering.cpp</tt> replaces or removes operations and data types not
-supported natively (legalizes) in a <tt>SelectionDAG</tt>.
-</p>
-
-<p>
-TableGen generates code for instruction selection using the following target
-description input files:
-</p>
-
-<ul>
-<li><tt>XXXInstrInfo.td</tt> &mdash; Contains definitions of instructions in a
-    target-specific instruction set, generates <tt>XXXGenDAGISel.inc</tt>, which
-    is included in <tt>XXXISelDAGToDAG.cpp</tt>.</li>
-
-<li><tt>XXXCallingConv.td</tt> &mdash; Contains the calling and return value
-    conventions for the target architecture, and it generates
-    <tt>XXXGenCallingConv.inc</tt>, which is included in
-    <tt>XXXISelLowering.cpp</tt>.</li>
-</ul>
-
-<p>
-The implementation of an instruction selection pass must include a header that
-declares the <tt>FunctionPass</tt> class or a subclass of <tt>FunctionPass</tt>. In
-<tt>XXXTargetMachine.cpp</tt>, a Pass Manager (PM) should add each instruction
-selection pass into the queue of passes to run.
-</p>
-
-<p>
-The LLVM static compiler (<tt>llc</tt>) is an excellent tool for visualizing the
-contents of DAGs. To display the <tt>SelectionDAG</tt> before or after specific
-processing phases, use the command line options for <tt>llc</tt>, described
-at <a href="CodeGenerator.html#selectiondag_process">
-SelectionDAG Instruction Selection Process</a>.
-</p>
-
-<p>
-To describe instruction selector behavior, you should add patterns for lowering
-LLVM code into a <tt>SelectionDAG</tt> as the last parameter of the instruction
-definitions in <tt>XXXInstrInfo.td</tt>. For example, in
-<tt>SparcInstrInfo.td</tt>, this entry defines a register store operation, and
-the last parameter describes a pattern with the store DAG operator.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-def STrr  : F3_1&lt; 3, 0b000100, (outs), (ins MEMrr:$addr, IntRegs:$src),
-                 "st $src, [$addr]", [(store IntRegs:$src, ADDRrr:$addr)]&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-<tt>ADDRrr</tt> is a memory mode that is also defined in
-<tt>SparcInstrInfo.td</tt>:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-def ADDRrr : ComplexPattern&lt;i32, 2, "SelectADDRrr", [], []&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-The definition of <tt>ADDRrr</tt> refers to <tt>SelectADDRrr</tt>, which is a
-function defined in an implementation of the Instructor Selector (such
-as <tt>SparcISelDAGToDAG.cpp</tt>).
-</p>
-
-<p>
-In <tt>lib/Target/TargetSelectionDAG.td</tt>, the DAG operator for store is
-defined below:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-def store : PatFrag&lt;(ops node:$val, node:$ptr),
-                    (st node:$val, node:$ptr), [{
-  if (StoreSDNode *ST = dyn_cast&lt;StoreSDNode&gt;(N))
-    return !ST-&gt;isTruncatingStore() &amp;&amp; 
-           ST-&gt;getAddressingMode() == ISD::UNINDEXED;
-  return false;
-}]&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-<tt>XXXInstrInfo.td</tt> also generates (in <tt>XXXGenDAGISel.inc</tt>) the
-<tt>SelectCode</tt> method that is used to call the appropriate processing
-method for an instruction. In this example, <tt>SelectCode</tt>
-calls <tt>Select_ISD_STORE</tt> for the <tt>ISD::STORE</tt> opcode.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-SDNode *SelectCode(SDValue N) {
-  ... 
-  MVT::ValueType NVT = N.getNode()-&gt;getValueType(0);
-  switch (N.getOpcode()) {
-  case ISD::STORE: {
-    switch (NVT) {
-    default:
-      return Select_ISD_STORE(N);
-      break;
-    }
-    break;
-  }
-  ...
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-The pattern for <tt>STrr</tt> is matched, so elsewhere in
-<tt>XXXGenDAGISel.inc</tt>, code for <tt>STrr</tt> is created for
-<tt>Select_ISD_STORE</tt>. The <tt>Emit_22</tt> method is also generated
-in <tt>XXXGenDAGISel.inc</tt> to complete the processing of this
-instruction.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-SDNode *Select_ISD_STORE(const SDValue &amp;N) {
-  SDValue Chain = N.getOperand(0);
-  if (Predicate_store(N.getNode())) {
-    SDValue N1 = N.getOperand(1);
-    SDValue N2 = N.getOperand(2);
-    SDValue CPTmp0;
-    SDValue CPTmp1;
-
-    // Pattern: (st:void IntRegs:i32:$src, 
-    //           ADDRrr:i32:$addr)&lt;&lt;P:Predicate_store&gt;&gt;
-    // Emits: (STrr:void ADDRrr:i32:$addr, IntRegs:i32:$src)
-    // Pattern complexity = 13  cost = 1  size = 0
-    if (SelectADDRrr(N, N2, CPTmp0, CPTmp1) &amp;&amp;
-        N1.getNode()-&gt;getValueType(0) == MVT::i32 &amp;&amp;
-        N2.getNode()-&gt;getValueType(0) == MVT::i32) {
-      return Emit_22(N, SP::STrr, CPTmp0, CPTmp1);
-    }
-...
-</pre>
-</div>
-
-<!-- ======================================================================= -->
-<h3>
-  <a name="LegalizePhase">The SelectionDAG Legalize Phase</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-The Legalize phase converts a DAG to use types and operations that are natively
-supported by the target. For natively unsupported types and operations, you need
-to add code to the target-specific XXXTargetLowering implementation to convert
-unsupported types and operations to supported ones.
-</p>
-
-<p>
-In the constructor for the <tt>XXXTargetLowering</tt> class, first use the
-<tt>addRegisterClass</tt> method to specify which types are supports and which
-register classes are associated with them. The code for the register classes are
-generated by TableGen from <tt>XXXRegisterInfo.td</tt> and placed
-in <tt>XXXGenRegisterInfo.h.inc</tt>. For example, the implementation of the
-constructor for the SparcTargetLowering class (in
-<tt>SparcISelLowering.cpp</tt>) starts with the following code:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-addRegisterClass(MVT::i32, SP::IntRegsRegisterClass);
-addRegisterClass(MVT::f32, SP::FPRegsRegisterClass);
-addRegisterClass(MVT::f64, SP::DFPRegsRegisterClass); 
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-You should examine the node types in the <tt>ISD</tt> namespace
-(<tt>include/llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h</tt>) and determine which
-operations the target natively supports. For operations that do <b>not</b> have
-native support, add a callback to the constructor for the XXXTargetLowering
-class, so the instruction selection process knows what to do. The TargetLowering
-class callback methods (declared in <tt>llvm/Target/TargetLowering.h</tt>) are:
-</p>
-
-<ul>
-<li><tt>setOperationAction</tt> &mdash; General operation.</li>
-
-<li><tt>setLoadExtAction</tt> &mdash; Load with extension.</li>
-
-<li><tt>setTruncStoreAction</tt> &mdash; Truncating store.</li>
-
-<li><tt>setIndexedLoadAction</tt> &mdash; Indexed load.</li>
-
-<li><tt>setIndexedStoreAction</tt> &mdash; Indexed store.</li>
-
-<li><tt>setConvertAction</tt> &mdash; Type conversion.</li>
-
-<li><tt>setCondCodeAction</tt> &mdash; Support for a given condition code.</li>
-</ul>
-
-<p>
-Note: on older releases, <tt>setLoadXAction</tt> is used instead
-of <tt>setLoadExtAction</tt>.  Also, on older releases,
-<tt>setCondCodeAction</tt> may not be supported. Examine your release
-to see what methods are specifically supported.
-</p>
-
-<p>
-These callbacks are used to determine that an operation does or does not work
-with a specified type (or types). And in all cases, the third parameter is
-a <tt>LegalAction</tt> type enum value: <tt>Promote</tt>, <tt>Expand</tt>,
-<tt>Custom</tt>, or <tt>Legal</tt>. <tt>SparcISelLowering.cpp</tt>
-contains examples of all four <tt>LegalAction</tt> values.
-</p>
-
-<!-- _______________________________________________________________________ -->
-<h4>
-  <a name="promote">Promote</a>
-</h4>
-
-<div>
-
-<p>
-For an operation without native support for a given type, the specified type may
-be promoted to a larger type that is supported. For example, SPARC does not
-support a sign-extending load for Boolean values (<tt>i1</tt> type), so
-in <tt>SparcISelLowering.cpp</tt> the third parameter below, <tt>Promote</tt>,
-changes <tt>i1</tt> type values to a large type before loading.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i1, Promote);
-</pre>
-</div>
-
-</div>
-
-<!-- _______________________________________________________________________ -->
-<h4>
-  <a name="expand">Expand</a>
-</h4>
-
-<div>
-
-<p>
-For a type without native support, a value may need to be broken down further,
-rather than promoted. For an operation without native support, a combination of
-other operations may be used to similar effect. In SPARC, the floating-point
-sine and cosine trig operations are supported by expansion to other operations,
-as indicated by the third parameter, <tt>Expand</tt>, to
-<tt>setOperationAction</tt>:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f32, Expand);
-setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f32, Expand);
-</pre>
-</div>
-
-</div>
-
-<!-- _______________________________________________________________________ -->
-<h4>
-  <a name="custom">Custom</a>
-</h4>
-
-<div>
-
-<p>
-For some operations, simple type promotion or operation expansion may be
-insufficient. In some cases, a special intrinsic function must be implemented.
-</p>
-
-<p>
-For example, a constant value may require special treatment, or an operation may
-require spilling and restoring registers in the stack and working with register
-allocators.
-</p>
-
-<p>
-As seen in <tt>SparcISelLowering.cpp</tt> code below, to perform a type
-conversion from a floating point value to a signed integer, first the
-<tt>setOperationAction</tt> should be called with <tt>Custom</tt> as the third
-parameter:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::i32, Custom);
-</pre>
-</div>    
-
-<p>
-In the <tt>LowerOperation</tt> method, for each <tt>Custom</tt> operation, a
-case statement should be added to indicate what function to call. In the
-following code, an <tt>FP_TO_SINT</tt> opcode will call
-the <tt>LowerFP_TO_SINT</tt> method:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-SDValue SparcTargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &amp;DAG) {
-  switch (Op.getOpcode()) {
-  case ISD::FP_TO_SINT: return LowerFP_TO_SINT(Op, DAG);
-  ...
-  }
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-Finally, the <tt>LowerFP_TO_SINT</tt> method is implemented, using an FP
-register to convert the floating-point value to an integer.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-static SDValue LowerFP_TO_SINT(SDValue Op, SelectionDAG &amp;DAG) {
-  assert(Op.getValueType() == MVT::i32);
-  Op = DAG.getNode(SPISD::FTOI, MVT::f32, Op.getOperand(0));
-  return DAG.getNode(ISD::BITCAST, MVT::i32, Op);
-}
-</pre>
-</div>    
-
-</div>
-
-<!-- _______________________________________________________________________ -->
-<h4>
-  <a name="legal">Legal</a>
-</h4>
-
-<div>
-
-<p>
-The <tt>Legal</tt> LegalizeAction enum value simply indicates that an
-operation <b>is</b> natively supported. <tt>Legal</tt> represents the default
-condition, so it is rarely used. In <tt>SparcISelLowering.cpp</tt>, the action
-for <tt>CTPOP</tt> (an operation to count the bits set in an integer) is
-natively supported only for SPARC v9. The following code enables
-the <tt>Expand</tt> conversion technique for non-v9 SPARC implementations.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-setOperationAction(ISD::CTPOP, MVT::i32, Expand);
-...
-if (TM.getSubtarget&lt;SparcSubtarget&gt;().isV9())
-  setOperationAction(ISD::CTPOP, MVT::i32, Legal);
-  case ISD::SETULT: return SPCC::ICC_CS;
-  case ISD::SETULE: return SPCC::ICC_LEU;
-  case ISD::SETUGT: return SPCC::ICC_GU;
-  case ISD::SETUGE: return SPCC::ICC_CC;
-  }
-}
-</pre>
-</div>
-
-</div>
-
-</div>
-
-<!-- ======================================================================= -->
-<h3>
-  <a name="callingConventions">Calling Conventions</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-To support target-specific calling conventions, <tt>XXXGenCallingConv.td</tt>
-uses interfaces (such as CCIfType and CCAssignToReg) that are defined in
-<tt>lib/Target/TargetCallingConv.td</tt>. TableGen can take the target
-descriptor file <tt>XXXGenCallingConv.td</tt> and generate the header
-file <tt>XXXGenCallingConv.inc</tt>, which is typically included
-in <tt>XXXISelLowering.cpp</tt>. You can use the interfaces in
-<tt>TargetCallingConv.td</tt> to specify:
-</p>
-
-<ul>
-<li>The order of parameter allocation.</li>
-
-<li>Where parameters and return values are placed (that is, on the stack or in
-    registers).</li>
-
-<li>Which registers may be used.</li>
-
-<li>Whether the caller or callee unwinds the stack.</li>
-</ul>
-
-<p>
-The following example demonstrates the use of the <tt>CCIfType</tt> and
-<tt>CCAssignToReg</tt> interfaces. If the <tt>CCIfType</tt> predicate is true
-(that is, if the current argument is of type <tt>f32</tt> or <tt>f64</tt>), then
-the action is performed. In this case, the <tt>CCAssignToReg</tt> action assigns
-the argument value to the first available register: either <tt>R0</tt>
-or <tt>R1</tt>.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-CCIfType&lt;[f32,f64], CCAssignToReg&lt;[R0, R1]&gt;&gt;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-<tt>SparcCallingConv.td</tt> contains definitions for a target-specific
-return-value calling convention (RetCC_Sparc32) and a basic 32-bit C calling
-convention (<tt>CC_Sparc32</tt>). The definition of <tt>RetCC_Sparc32</tt>
-(shown below) indicates which registers are used for specified scalar return
-types. A single-precision float is returned to register <tt>F0</tt>, and a
-double-precision float goes to register <tt>D0</tt>. A 32-bit integer is
-returned in register <tt>I0</tt> or <tt>I1</tt>.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-def RetCC_Sparc32 : CallingConv&lt;[
-  CCIfType&lt;[i32], CCAssignToReg&lt;[I0, I1]&gt;&gt;,
-  CCIfType&lt;[f32], CCAssignToReg&lt;[F0]&gt;&gt;,
-  CCIfType&lt;[f64], CCAssignToReg&lt;[D0]&gt;&gt;
-]&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-The definition of <tt>CC_Sparc32</tt> in <tt>SparcCallingConv.td</tt> introduces
-<tt>CCAssignToStack</tt>, which assigns the value to a stack slot with the
-specified size and alignment. In the example below, the first parameter, 4,
-indicates the size of the slot, and the second parameter, also 4, indicates the
-stack alignment along 4-byte units. (Special cases: if size is zero, then the
-ABI size is used; if alignment is zero, then the ABI alignment is used.)
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-def CC_Sparc32 : CallingConv&lt;[
-  // All arguments get passed in integer registers if there is space.
-  CCIfType&lt;[i32, f32, f64], CCAssignToReg&lt;[I0, I1, I2, I3, I4, I5]&gt;&gt;,
-  CCAssignToStack&lt;4, 4&gt;
-]&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-<tt>CCDelegateTo</tt> is another commonly used interface, which tries to find a
-specified sub-calling convention, and, if a match is found, it is invoked. In
-the following example (in <tt>X86CallingConv.td</tt>), the definition of
-<tt>RetCC_X86_32_C</tt> ends with <tt>CCDelegateTo</tt>. After the current value
-is assigned to the register <tt>ST0</tt> or <tt>ST1</tt>,
-the <tt>RetCC_X86Common</tt> is invoked.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-def RetCC_X86_32_C : CallingConv&lt;[
-  CCIfType&lt;[f32], CCAssignToReg&lt;[ST0, ST1]&gt;&gt;,
-  CCIfType&lt;[f64], CCAssignToReg&lt;[ST0, ST1]&gt;&gt;,
-  CCDelegateTo&lt;RetCC_X86Common&gt;
-]&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-<tt>CCIfCC</tt> is an interface that attempts to match the given name to the
-current calling convention. If the name identifies the current calling
-convention, then a specified action is invoked. In the following example (in
-<tt>X86CallingConv.td</tt>), if the <tt>Fast</tt> calling convention is in use,
-then <tt>RetCC_X86_32_Fast</tt> is invoked. If the <tt>SSECall</tt> calling
-convention is in use, then <tt>RetCC_X86_32_SSE</tt> is invoked.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-def RetCC_X86_32 : CallingConv&lt;[
-  CCIfCC&lt;"CallingConv::Fast", CCDelegateTo&lt;RetCC_X86_32_Fast&gt;&gt;,
-  CCIfCC&lt;"CallingConv::X86_SSECall", CCDelegateTo&lt;RetCC_X86_32_SSE&gt;&gt;,
-  CCDelegateTo&lt;RetCC_X86_32_C&gt;
-]&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>Other calling convention interfaces include:</p>
-
-<ul>
-<li><tt>CCIf &lt;predicate, action&gt;</tt> &mdash; If the predicate matches,
-    apply the action.</li>
-
-<li><tt>CCIfInReg &lt;action&gt;</tt> &mdash; If the argument is marked with the
-    '<tt>inreg</tt>' attribute, then apply the action.</li>
-
-<li><tt>CCIfNest &lt;action&gt;</tt> &mdash; Inf the argument is marked with the
-    '<tt>nest</tt>' attribute, then apply the action.</li>
-
-<li><tt>CCIfNotVarArg &lt;action&gt;</tt> &mdash; If the current function does
-    not take a variable number of arguments, apply the action.</li>
-
-<li><tt>CCAssignToRegWithShadow &lt;registerList, shadowList&gt;</tt> &mdash;
-    similar to <tt>CCAssignToReg</tt>, but with a shadow list of registers.</li>
-
-<li><tt>CCPassByVal &lt;size, align&gt;</tt> &mdash; Assign value to a stack
-    slot with the minimum specified size and alignment.</li>
-
-<li><tt>CCPromoteToType &lt;type&gt;</tt> &mdash; Promote the current value to
-    the specified type.</li>
-
-<li><tt>CallingConv &lt;[actions]&gt;</tt> &mdash; Define each calling
-    convention that is supported.</li>
-</ul>
-
-</div>
-
-</div>
-
-<!-- *********************************************************************** -->
-<h2>
-  <a name="assemblyPrinter">Assembly Printer</a>
-</h2>
-<!-- *********************************************************************** -->
-
-<div>
-
-<p>
-During the code emission stage, the code generator may utilize an LLVM pass to
-produce assembly output. To do this, you want to implement the code for a
-printer that converts LLVM IR to a GAS-format assembly language for your target
-machine, using the following steps:
-</p>
-
-<ul>
-<li>Define all the assembly strings for your target, adding them to the
-    instructions defined in the <tt>XXXInstrInfo.td</tt> file.
-    (See <a href="#InstructionSet">Instruction Set</a>.)  TableGen will produce
-    an output file (<tt>XXXGenAsmWriter.inc</tt>) with an implementation of
-    the <tt>printInstruction</tt> method for the XXXAsmPrinter class.</li>
-
-<li>Write <tt>XXXTargetAsmInfo.h</tt>, which contains the bare-bones declaration
-    of the <tt>XXXTargetAsmInfo</tt> class (a subclass
-    of <tt>TargetAsmInfo</tt>).</li>
-
-<li>Write <tt>XXXTargetAsmInfo.cpp</tt>, which contains target-specific values
-    for <tt>TargetAsmInfo</tt> properties and sometimes new implementations for
-    methods.</li>
-
-<li>Write <tt>XXXAsmPrinter.cpp</tt>, which implements the <tt>AsmPrinter</tt>
-    class that performs the LLVM-to-assembly conversion.</li>
-</ul>
-
-<p>
-The code in <tt>XXXTargetAsmInfo.h</tt> is usually a trivial declaration of the
-<tt>XXXTargetAsmInfo</tt> class for use in <tt>XXXTargetAsmInfo.cpp</tt>.
-Similarly, <tt>XXXTargetAsmInfo.cpp</tt> usually has a few declarations of
-<tt>XXXTargetAsmInfo</tt> replacement values that override the default values
-in <tt>TargetAsmInfo.cpp</tt>. For example in <tt>SparcTargetAsmInfo.cpp</tt>:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-SparcTargetAsmInfo::SparcTargetAsmInfo(const SparcTargetMachine &amp;TM) {
-  Data16bitsDirective = "\t.half\t";
-  Data32bitsDirective = "\t.word\t";
-  Data64bitsDirective = 0;  // .xword is only supported by V9.
-  ZeroDirective = "\t.skip\t";
-  CommentString = "!";
-  ConstantPoolSection = "\t.section \".rodata\",#alloc\n";
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-The X86 assembly printer implementation (<tt>X86TargetAsmInfo</tt>) is an
-example where the target specific <tt>TargetAsmInfo</tt> class uses an 
-overridden methods: <tt>ExpandInlineAsm</tt>.
-</p>
-
-<p>
-A target-specific implementation of AsmPrinter is written in
-<tt>XXXAsmPrinter.cpp</tt>, which implements the <tt>AsmPrinter</tt> class that
-converts the LLVM to printable assembly. The implementation must include the
-following headers that have declarations for the <tt>AsmPrinter</tt> and
-<tt>MachineFunctionPass</tt> classes. The <tt>MachineFunctionPass</tt> is a
-subclass of <tt>FunctionPass</tt>.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-#include "llvm/CodeGen/AsmPrinter.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h" 
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-As a <tt>FunctionPass</tt>, <tt>AsmPrinter</tt> first
-calls <tt>doInitialization</tt> to set up the <tt>AsmPrinter</tt>. In
-<tt>SparcAsmPrinter</tt>, a <tt>Mangler</tt> object is instantiated to process
-variable names.
-</p>
-
-<p>
-In <tt>XXXAsmPrinter.cpp</tt>, the <tt>runOnMachineFunction</tt> method
-(declared in <tt>MachineFunctionPass</tt>) must be implemented
-for <tt>XXXAsmPrinter</tt>. In <tt>MachineFunctionPass</tt>,
-the <tt>runOnFunction</tt> method invokes <tt>runOnMachineFunction</tt>.
-Target-specific implementations of <tt>runOnMachineFunction</tt> differ, but
-generally do the following to process each machine function:
-</p>
-
-<ul>
-<li>Call <tt>SetupMachineFunction</tt> to perform initialization.</li>
-
-<li>Call <tt>EmitConstantPool</tt> to print out (to the output stream) constants
-    which have been spilled to memory.</li>
-
-<li>Call <tt>EmitJumpTableInfo</tt> to print out jump tables used by the current
-    function.</li>
-
-<li>Print out the label for the current function.</li>
-
-<li>Print out the code for the function, including basic block labels and the
-    assembly for the instruction (using <tt>printInstruction</tt>)</li>
-</ul>
-
-<p>
-The <tt>XXXAsmPrinter</tt> implementation must also include the code generated
-by TableGen that is output in the <tt>XXXGenAsmWriter.inc</tt> file. The code
-in <tt>XXXGenAsmWriter.inc</tt> contains an implementation of the
-<tt>printInstruction</tt> method that may call these methods:
-</p>
-
-<ul>
-<li><tt>printOperand</tt></li>
-
-<li><tt>printMemOperand</tt></li>
-
-<li><tt>printCCOperand (for conditional statements)</tt></li>
-
-<li><tt>printDataDirective</tt></li>
-
-<li><tt>printDeclare</tt></li>
-
-<li><tt>printImplicitDef</tt></li>
-
-<li><tt>printInlineAsm</tt></li>
-</ul>
-
-<p>
-The implementations of <tt>printDeclare</tt>, <tt>printImplicitDef</tt>,
-<tt>printInlineAsm</tt>, and <tt>printLabel</tt> in <tt>AsmPrinter.cpp</tt> are
-generally adequate for printing assembly and do not need to be
-overridden.
-</p>
-
-<p>
-The <tt>printOperand</tt> method is implemented with a long switch/case
-statement for the type of operand: register, immediate, basic block, external
-symbol, global address, constant pool index, or jump table index. For an
-instruction with a memory address operand, the <tt>printMemOperand</tt> method
-should be implemented to generate the proper output. Similarly,
-<tt>printCCOperand</tt> should be used to print a conditional operand.
-</p>
-
-<p><tt>doFinalization</tt> should be overridden in <tt>XXXAsmPrinter</tt>, and
-it should be called to shut down the assembly printer. During
-<tt>doFinalization</tt>, global variables and constants are printed to
-output.
-</p>
-
-</div>
-
-<!-- *********************************************************************** -->
-<h2>
-  <a name="subtargetSupport">Subtarget Support</a>
-</h2>
-<!-- *********************************************************************** -->
-
-<div>
-
-<p>
-Subtarget support is used to inform the code generation process of instruction
-set variations for a given chip set.  For example, the LLVM SPARC implementation
-provided covers three major versions of the SPARC microprocessor architecture:
-Version 8 (V8, which is a 32-bit architecture), Version 9 (V9, a 64-bit
-architecture), and the UltraSPARC architecture. V8 has 16 double-precision
-floating-point registers that are also usable as either 32 single-precision or 8
-quad-precision registers.  V8 is also purely big-endian. V9 has 32
-double-precision floating-point registers that are also usable as 16
-quad-precision registers, but cannot be used as single-precision registers. The
-UltraSPARC architecture combines V9 with UltraSPARC Visual Instruction Set
-extensions.
-</p>
-
-<p>
-If subtarget support is needed, you should implement a target-specific
-XXXSubtarget class for your architecture. This class should process the
-command-line options <tt>-mcpu=</tt> and <tt>-mattr=</tt>.
-</p>
-
-<p>
-TableGen uses definitions in the <tt>Target.td</tt> and <tt>Sparc.td</tt> files
-to generate code in <tt>SparcGenSubtarget.inc</tt>. In <tt>Target.td</tt>, shown
-below, the <tt>SubtargetFeature</tt> interface is defined. The first 4 string
-parameters of the <tt>SubtargetFeature</tt> interface are a feature name, an
-attribute set by the feature, the value of the attribute, and a description of
-the feature. (The fifth parameter is a list of features whose presence is
-implied, and its default value is an empty array.)
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-class SubtargetFeature&lt;string n, string a,  string v, string d,
-                       list&lt;SubtargetFeature&gt; i = []&gt; {
-  string Name = n;
-  string Attribute = a;
-  string Value = v;
-  string Desc = d;
-  list&lt;SubtargetFeature&gt; Implies = i;
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-In the <tt>Sparc.td</tt> file, the SubtargetFeature is used to define the
-following features.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-def FeatureV9 : SubtargetFeature&lt;"v9", "IsV9", "true",
-                     "Enable SPARC-V9 instructions"&gt;;
-def FeatureV8Deprecated : SubtargetFeature&lt;"deprecated-v8", 
-                     "V8DeprecatedInsts", "true",
-                     "Enable deprecated V8 instructions in V9 mode"&gt;;
-def FeatureVIS : SubtargetFeature&lt;"vis", "IsVIS", "true",
-                     "Enable UltraSPARC Visual Instruction Set extensions"&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-Elsewhere in <tt>Sparc.td</tt>, the Proc class is defined and then is used to
-define particular SPARC processor subtypes that may have the previously
-described features.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-class Proc&lt;string Name, list&lt;SubtargetFeature&gt; Features&gt;
-  : Processor&lt;Name, NoItineraries, Features&gt;;
-&nbsp;
-def : Proc&lt;"generic",         []&gt;;
-def : Proc&lt;"v8",              []&gt;;
-def : Proc&lt;"supersparc",      []&gt;;
-def : Proc&lt;"sparclite",       []&gt;;
-def : Proc&lt;"f934",            []&gt;;
-def : Proc&lt;"hypersparc",      []&gt;;
-def : Proc&lt;"sparclite86x",    []&gt;;
-def : Proc&lt;"sparclet",        []&gt;;
-def : Proc&lt;"tsc701",          []&gt;;
-def : Proc&lt;"v9",              [FeatureV9]&gt;;
-def : Proc&lt;"ultrasparc",      [FeatureV9, FeatureV8Deprecated]&gt;;
-def : Proc&lt;"ultrasparc3",     [FeatureV9, FeatureV8Deprecated]&gt;;
-def : Proc&lt;"ultrasparc3-vis", [FeatureV9, FeatureV8Deprecated, FeatureVIS]&gt;;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-From <tt>Target.td</tt> and <tt>Sparc.td</tt> files, the resulting
-SparcGenSubtarget.inc specifies enum values to identify the features, arrays of
-constants to represent the CPU features and CPU subtypes, and the
-ParseSubtargetFeatures method that parses the features string that sets
-specified subtarget options. The generated <tt>SparcGenSubtarget.inc</tt> file
-should be included in the <tt>SparcSubtarget.cpp</tt>. The target-specific
-implementation of the XXXSubtarget method should follow this pseudocode:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-XXXSubtarget::XXXSubtarget(const Module &amp;M, const std::string &amp;FS) {
-  // Set the default features
-  // Determine default and user specified characteristics of the CPU
-  // Call ParseSubtargetFeatures(FS, CPU) to parse the features string
-  // Perform any additional operations
-}
-</pre>
-</div>
-
-</div>
-
-<!-- *********************************************************************** -->
-<h2>
-  <a name="jitSupport">JIT Support</a>
-</h2>
-<!-- *********************************************************************** -->
-
-<div>
-
-<p>
-The implementation of a target machine optionally includes a Just-In-Time (JIT)
-code generator that emits machine code and auxiliary structures as binary output
-that can be written directly to memory.  To do this, implement JIT code
-generation by performing the following steps:
-</p>
-
-<ul>
-<li>Write an <tt>XXXCodeEmitter.cpp</tt> file that contains a machine function
-    pass that transforms target-machine instructions into relocatable machine
-    code.</li>
-
-<li>Write an <tt>XXXJITInfo.cpp</tt> file that implements the JIT interfaces for
-    target-specific code-generation activities, such as emitting machine code
-    and stubs.</li>
-
-<li>Modify <tt>XXXTargetMachine</tt> so that it provides a
-    <tt>TargetJITInfo</tt> object through its <tt>getJITInfo</tt> method.</li>
-</ul>
-
-<p>
-There are several different approaches to writing the JIT support code. For
-instance, TableGen and target descriptor files may be used for creating a JIT
-code generator, but are not mandatory. For the Alpha and PowerPC target
-machines, TableGen is used to generate <tt>XXXGenCodeEmitter.inc</tt>, which
-contains the binary coding of machine instructions and the
-<tt>getBinaryCodeForInstr</tt> method to access those codes. Other JIT
-implementations do not.
-</p>
-
-<p>
-Both <tt>XXXJITInfo.cpp</tt> and <tt>XXXCodeEmitter.cpp</tt> must include the
-<tt>llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h</tt> header file that defines the
-<tt>MachineCodeEmitter</tt> class containing code for several callback functions
-that write data (in bytes, words, strings, etc.) to the output stream.
-</p>
-
-<!-- ======================================================================= -->
-<h3>
-  <a name="mce">Machine Code Emitter</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-In <tt>XXXCodeEmitter.cpp</tt>, a target-specific of the <tt>Emitter</tt> class
-is implemented as a function pass (subclass
-of <tt>MachineFunctionPass</tt>). The target-specific implementation
-of <tt>runOnMachineFunction</tt> (invoked by
-<tt>runOnFunction</tt> in <tt>MachineFunctionPass</tt>) iterates through the
-<tt>MachineBasicBlock</tt> calls <tt>emitInstruction</tt> to process each
-instruction and emit binary code. <tt>emitInstruction</tt> is largely
-implemented with case statements on the instruction types defined in
-<tt>XXXInstrInfo.h</tt>. For example, in <tt>X86CodeEmitter.cpp</tt>,
-the <tt>emitInstruction</tt> method is built around the following switch/case
-statements:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-switch (Desc-&gt;TSFlags &amp; X86::FormMask) {
-case X86II::Pseudo:  // for not yet implemented instructions 
-   ...               // or pseudo-instructions
-   break;
-case X86II::RawFrm:  // for instructions with a fixed opcode value
-   ...
-   break;
-case X86II::AddRegFrm: // for instructions that have one register operand 
-   ...                 // added to their opcode
-   break;
-case X86II::MRMDestReg:// for instructions that use the Mod/RM byte
-   ...                 // to specify a destination (register)
-   break;
-case X86II::MRMDestMem:// for instructions that use the Mod/RM byte
-   ...                 // to specify a destination (memory)
-   break;
-case X86II::MRMSrcReg: // for instructions that use the Mod/RM byte
-   ...                 // to specify a source (register)
-   break;
-case X86II::MRMSrcMem: // for instructions that use the Mod/RM byte
-   ...                 // to specify a source (memory)
-   break;
-case X86II::MRM0r: case X86II::MRM1r:  // for instructions that operate on 
-case X86II::MRM2r: case X86II::MRM3r:  // a REGISTER r/m operand and
-case X86II::MRM4r: case X86II::MRM5r:  // use the Mod/RM byte and a field
-case X86II::MRM6r: case X86II::MRM7r:  // to hold extended opcode data
-   ...  
-   break;
-case X86II::MRM0m: case X86II::MRM1m:  // for instructions that operate on
-case X86II::MRM2m: case X86II::MRM3m:  // a MEMORY r/m operand and
-case X86II::MRM4m: case X86II::MRM5m:  // use the Mod/RM byte and a field
-case X86II::MRM6m: case X86II::MRM7m:  // to hold extended opcode data
-   ...  
-   break;
-case X86II::MRMInitReg: // for instructions whose source and
-   ...                  // destination are the same register
-   break;
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-The implementations of these case statements often first emit the opcode and
-then get the operand(s). Then depending upon the operand, helper methods may be
-called to process the operand(s). For example, in <tt>X86CodeEmitter.cpp</tt>,
-for the <tt>X86II::AddRegFrm</tt> case, the first data emitted
-(by <tt>emitByte</tt>) is the opcode added to the register operand. Then an
-object representing the machine operand, <tt>MO1</tt>, is extracted. The helper
-methods such as <tt>isImmediate</tt>,
-<tt>isGlobalAddress</tt>, <tt>isExternalSymbol</tt>, <tt>isConstantPoolIndex</tt>, and 
-<tt>isJumpTableIndex</tt> determine the operand
-type. (<tt>X86CodeEmitter.cpp</tt> also has private methods such
-as <tt>emitConstant</tt>, <tt>emitGlobalAddress</tt>,
-<tt>emitExternalSymbolAddress</tt>, <tt>emitConstPoolAddress</tt>,
-and <tt>emitJumpTableAddress</tt> that emit the data into the output stream.)
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-case X86II::AddRegFrm:
-  MCE.emitByte(BaseOpcode + getX86RegNum(MI.getOperand(CurOp++).getReg()));
-  
-  if (CurOp != NumOps) {
-    const MachineOperand &amp;MO1 = MI.getOperand(CurOp++);
-    unsigned Size = X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc);
-    if (MO1.isImmediate())
-      emitConstant(MO1.getImm(), Size);
-    else {
-      unsigned rt = Is64BitMode ? X86::reloc_pcrel_word
-        : (IsPIC ? X86::reloc_picrel_word : X86::reloc_absolute_word);
-      if (Opcode == X86::MOV64ri) 
-        rt = X86::reloc_absolute_dword;  // FIXME: add X86II flag?
-      if (MO1.isGlobalAddress()) {
-        bool NeedStub = isa&lt;Function&gt;(MO1.getGlobal());
-        bool isLazy = gvNeedsLazyPtr(MO1.getGlobal());
-        emitGlobalAddress(MO1.getGlobal(), rt, MO1.getOffset(), 0,
-                          NeedStub, isLazy);
-      } else if (MO1.isExternalSymbol())
-        emitExternalSymbolAddress(MO1.getSymbolName(), rt);
-      else if (MO1.isConstantPoolIndex())
-        emitConstPoolAddress(MO1.getIndex(), rt);
-      else if (MO1.isJumpTableIndex())
-        emitJumpTableAddress(MO1.getIndex(), rt);
-    }
-  }
-  break;
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-In the previous example, <tt>XXXCodeEmitter.cpp</tt> uses the
-variable <tt>rt</tt>, which is a RelocationType enum that may be used to
-relocate addresses (for example, a global address with a PIC base offset). The
-<tt>RelocationType</tt> enum for that target is defined in the short
-target-specific <tt>XXXRelocations.h</tt> file. The <tt>RelocationType</tt> is used by
-the <tt>relocate</tt> method defined in <tt>XXXJITInfo.cpp</tt> to rewrite
-addresses for referenced global symbols.
-</p>
-
-<p>
-For example, <tt>X86Relocations.h</tt> specifies the following relocation types
-for the X86 addresses. In all four cases, the relocated value is added to the
-value already in memory. For <tt>reloc_pcrel_word</tt>
-and <tt>reloc_picrel_word</tt>, there is an additional initial adjustment.
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-enum RelocationType {
-  reloc_pcrel_word = 0,    // add reloc value after adjusting for the PC loc
-  reloc_picrel_word = 1,   // add reloc value after adjusting for the PIC base
-  reloc_absolute_word = 2, // absolute relocation; no additional adjustment 
-  reloc_absolute_dword = 3 // absolute relocation; no additional adjustment
-};
-</pre>
-</div>
-
-</div>
-
-<!-- ======================================================================= -->
-<h3>
-  <a name="targetJITInfo">Target JIT Info</a>
-</h3>
-
-<div>
-
-<p>
-<tt>XXXJITInfo.cpp</tt> implements the JIT interfaces for target-specific
-code-generation activities, such as emitting machine code and stubs. At minimum,
-a target-specific version of <tt>XXXJITInfo</tt> implements the following:
-</p>
-
-<ul>
-<li><tt>getLazyResolverFunction</tt> &mdash; Initializes the JIT, gives the
-    target a function that is used for compilation.</li>
-
-<li><tt>emitFunctionStub</tt> &mdash; Returns a native function with a specified
-    address for a callback function.</li>
-
-<li><tt>relocate</tt> &mdash; Changes the addresses of referenced globals, based
-    on relocation types.</li>
-
-<li>Callback function that are wrappers to a function stub that is used when the
-    real target is not initially known.</li>
-</ul>
-
-<p>
-<tt>getLazyResolverFunction</tt> is generally trivial to implement. It makes the
-incoming parameter as the global <tt>JITCompilerFunction</tt> and returns the
-callback function that will be used a function wrapper. For the Alpha target
-(in <tt>AlphaJITInfo.cpp</tt>), the <tt>getLazyResolverFunction</tt>
-implementation is simply:
-</p>
-
-<div class="doc_code">
-<pre>
-TargetJITInfo::LazyResolverFn AlphaJITInfo::getLazyResolverFunction(  
-                                            JITCompilerFn F) {
-  JITCompilerFunction = F;
-  return AlphaCompilationCallback;
-}
-</pre>
-</div>
-
-<p>
-For the X86 target, the <tt>getLazyResolverFunction</tt> implementation is a
-little more complication, because it returns a different callback function for
-processors with SSE instructions and XMM registers.
-</p>
-
-<p>
-The callback function initially saves and later restores the callee register
-values, incoming arguments, and frame and return address. The callback function
-needs low-level access to the registers or stack, so it is typically implemented
-with assembler.
-</p>
-
-</div>
-
-</div>
-
-<!-- *********************************************************************** -->
-
-<hr>
-<address>
-  <a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator/check/referer"><img
-  src="http://jigsaw.w3.org/css-validator/images/vcss-blue" alt="Valid CSS"></a>
-  <a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img
-  src="http://www.w3.org/Icons/valid-html401-blue" alt="Valid HTML 4.01"></a>
-
-  <a href="http://www.woo.com">Mason Woo</a> and <a href="http://misha.brukman.net">Misha Brukman</a><br>
-  <a href="http://llvm.org/">The LLVM Compiler Infrastructure</a>
-  <br>
-  Last modified: $Date$
-</address>
-
-</body>
-</html>
diff --git a/docs/WritingAnLLVMBackend.rst b/docs/WritingAnLLVMBackend.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7803163
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1835 @@
+================================
+Writing an LLVM Compiler Backend
+================================
+
+.. sectionauthor:: Mason Woo <http://www.woo.com> and Misha Brukman <http://misha.brukman.net>
+
+.. contents::
+   :local:
+
+Introduction
+============
+
+This document describes techniques for writing compiler backends that convert
+the LLVM Intermediate Representation (IR) to code for a specified machine or
+other languages.  Code intended for a specific machine can take the form of
+either assembly code or binary code (usable for a JIT compiler).
+
+The backend of LLVM features a target-independent code generator that may
+create output for several types of target CPUs --- including X86, PowerPC,
+ARM, and SPARC.  The backend may also be used to generate code targeted at SPUs
+of the Cell processor or GPUs to support the execution of compute kernels.
+
+The document focuses on existing examples found in subdirectories of
+``llvm/lib/Target`` in a downloaded LLVM release.  In particular, this document
+focuses on the example of creating a static compiler (one that emits text
+assembly) for a SPARC target, because SPARC has fairly standard
+characteristics, such as a RISC instruction set and straightforward calling
+conventions.
+
+Audience
+--------
+
+The audience for this document is anyone who needs to write an LLVM backend to
+generate code for a specific hardware or software target.
+
+Prerequisite Reading
+--------------------
+
+These essential documents must be read before reading this document:
+
+* `LLVM Language Reference Manual <LangRef.html>`_ --- a reference manual for
+  the LLVM assembly language.
+
+* :doc:`CodeGenerator` --- a guide to the components (classes and code
+  generation algorithms) for translating the LLVM internal representation into
+  machine code for a specified target.  Pay particular attention to the
+  descriptions of code generation stages: Instruction Selection, Scheduling and
+  Formation, SSA-based Optimization, Register Allocation, Prolog/Epilog Code
+  Insertion, Late Machine Code Optimizations, and Code Emission.
+
+* :doc:`TableGenFundamentals` --- a document that describes the TableGen
+  (``tblgen``) application that manages domain-specific information to support
+  LLVM code generation.  TableGen processes input from a target description
+  file (``.td`` suffix) and generates C++ code that can be used for code
+  generation.
+
+* `Writing an LLVM Pass <WritingAnLLVMPass.html>`_ --- The assembly printer is
+  a ``FunctionPass``, as are several SelectionDAG processing steps.
+
+To follow the SPARC examples in this document, have a copy of `The SPARC
+Architecture Manual, Version 8 <http://www.sparc.org/standards/V8.pdf>`_ for
+reference.  For details about the ARM instruction set, refer to the `ARM
+Architecture Reference Manual <http://infocenter.arm.com/>`_.  For more about
+the GNU Assembler format (``GAS``), see `Using As
+<http://sourceware.org/binutils/docs/as/index.html>`_, especially for the
+assembly printer.  "Using As" contains a list of target machine dependent
+features.
+
+Basic Steps
+-----------
+
+To write a compiler backend for LLVM that converts the LLVM IR to code for a
+specified target (machine or other language), follow these steps:
+
+* Create a subclass of the ``TargetMachine`` class that describes
+  characteristics of your target machine.  Copy existing examples of specific
+  ``TargetMachine`` class and header files; for example, start with
+  ``SparcTargetMachine.cpp`` and ``SparcTargetMachine.h``, but change the file
+  names for your target.  Similarly, change code that references "``Sparc``" to
+  reference your target.
+
+* Describe the register set of the target.  Use TableGen to generate code for
+  register definition, register aliases, and register classes from a
+  target-specific ``RegisterInfo.td`` input file.  You should also write
+  additional code for a subclass of the ``TargetRegisterInfo`` class that
+  represents the class register file data used for register allocation and also
+  describes the interactions between registers.
+
+* Describe the instruction set of the target.  Use TableGen to generate code
+  for target-specific instructions from target-specific versions of
+  ``TargetInstrFormats.td`` and ``TargetInstrInfo.td``.  You should write
+  additional code for a subclass of the ``TargetInstrInfo`` class to represent
+  machine instructions supported by the target machine.
+
+* Describe the selection and conversion of the LLVM IR from a Directed Acyclic
+  Graph (DAG) representation of instructions to native target-specific
+  instructions.  Use TableGen to generate code that matches patterns and
+  selects instructions based on additional information in a target-specific
+  version of ``TargetInstrInfo.td``.  Write code for ``XXXISelDAGToDAG.cpp``,
+  where ``XXX`` identifies the specific target, to perform pattern matching and
+  DAG-to-DAG instruction selection.  Also write code in ``XXXISelLowering.cpp``
+  to replace or remove operations and data types that are not supported
+  natively in a SelectionDAG.
+
+* Write code for an assembly printer that converts LLVM IR to a GAS format for
+  your target machine.  You should add assembly strings to the instructions
+  defined in your target-specific version of ``TargetInstrInfo.td``.  You
+  should also write code for a subclass of ``AsmPrinter`` that performs the
+  LLVM-to-assembly conversion and a trivial subclass of ``TargetAsmInfo``.
+
+* Optionally, add support for subtargets (i.e., variants with different
+  capabilities).  You should also write code for a subclass of the
+  ``TargetSubtarget`` class, which allows you to use the ``-mcpu=`` and
+  ``-mattr=`` command-line options.
+
+* Optionally, add JIT support and create a machine code emitter (subclass of
+  ``TargetJITInfo``) that is used to emit binary code directly into memory.
+
+In the ``.cpp`` and ``.h``. files, initially stub up these methods and then
+implement them later.  Initially, you may not know which private members that
+the class will need and which components will need to be subclassed.
+
+Preliminaries
+-------------
+
+To actually create your compiler backend, you need to create and modify a few
+files.  The absolute minimum is discussed here.  But to actually use the LLVM
+target-independent code generator, you must perform the steps described in the
+:doc:`LLVM Target-Independent Code Generator <CodeGenerator>` document.
+
+First, you should create a subdirectory under ``lib/Target`` to hold all the
+files related to your target.  If your target is called "Dummy", create the
+directory ``lib/Target/Dummy``.
+
+In this new directory, create a ``Makefile``.  It is easiest to copy a
+``Makefile`` of another target and modify it.  It should at least contain the
+``LEVEL``, ``LIBRARYNAME`` and ``TARGET`` variables, and then include
+``$(LEVEL)/Makefile.common``.  The library can be named ``LLVMDummy`` (for
+example, see the MIPS target).  Alternatively, you can split the library into
+``LLVMDummyCodeGen`` and ``LLVMDummyAsmPrinter``, the latter of which should be
+implemented in a subdirectory below ``lib/Target/Dummy`` (for example, see the
+PowerPC target).
+
+Note that these two naming schemes are hardcoded into ``llvm-config``.  Using
+any other naming scheme will confuse ``llvm-config`` and produce a lot of
+(seemingly unrelated) linker errors when linking ``llc``.
+
+To make your target actually do something, you need to implement a subclass of
+``TargetMachine``.  This implementation should typically be in the file
+``lib/Target/DummyTargetMachine.cpp``, but any file in the ``lib/Target``
+directory will be built and should work.  To use LLVM's target independent code
+generator, you should do what all current machine backends do: create a
+subclass of ``LLVMTargetMachine``.  (To create a target from scratch, create a
+subclass of ``TargetMachine``.)
+
+To get LLVM to actually build and link your target, you need to add it to the
+``TARGETS_TO_BUILD`` variable.  To do this, you modify the configure script to
+know about your target when parsing the ``--enable-targets`` option.  Search
+the configure script for ``TARGETS_TO_BUILD``, add your target to the lists
+there (some creativity required), and then reconfigure.  Alternatively, you can
+change ``autotools/configure.ac`` and regenerate configure by running
+``./autoconf/AutoRegen.sh``.
+
+Target Machine
+==============
+
+``LLVMTargetMachine`` is designed as a base class for targets implemented with
+the LLVM target-independent code generator.  The ``LLVMTargetMachine`` class
+should be specialized by a concrete target class that implements the various
+virtual methods.  ``LLVMTargetMachine`` is defined as a subclass of
+``TargetMachine`` in ``include/llvm/Target/TargetMachine.h``.  The
+``TargetMachine`` class implementation (``TargetMachine.cpp``) also processes
+numerous command-line options.
+
+To create a concrete target-specific subclass of ``LLVMTargetMachine``, start
+by copying an existing ``TargetMachine`` class and header.  You should name the
+files that you create to reflect your specific target.  For instance, for the
+SPARC target, name the files ``SparcTargetMachine.h`` and
+``SparcTargetMachine.cpp``.
+
+For a target machine ``XXX``, the implementation of ``XXXTargetMachine`` must
+have access methods to obtain objects that represent target components.  These
+methods are named ``get*Info``, and are intended to obtain the instruction set
+(``getInstrInfo``), register set (``getRegisterInfo``), stack frame layout
+(``getFrameInfo``), and similar information.  ``XXXTargetMachine`` must also
+implement the ``getDataLayout`` method to access an object with target-specific
+data characteristics, such as data type size and alignment requirements.
+
+For instance, for the SPARC target, the header file ``SparcTargetMachine.h``
+declares prototypes for several ``get*Info`` and ``getDataLayout`` methods that
+simply return a class member.
+
+.. code-block:: c++
+
+  namespace llvm {
+
+  class Module;
+
+  class SparcTargetMachine : public LLVMTargetMachine {
+    const DataLayout DataLayout;       // Calculates type size & alignment
+    SparcSubtarget Subtarget;
+    SparcInstrInfo InstrInfo;
+    TargetFrameInfo FrameInfo;
+
+  protected:
+    virtual const TargetAsmInfo *createTargetAsmInfo() const;
+
+  public:
+    SparcTargetMachine(const Module &M, const std::string &FS);
+
+    virtual const SparcInstrInfo *getInstrInfo() const {return &InstrInfo; }
+    virtual const TargetFrameInfo *getFrameInfo() const {return &FrameInfo; }
+    virtual const TargetSubtarget *getSubtargetImpl() const{return &Subtarget; }
+    virtual const TargetRegisterInfo *getRegisterInfo() const {
+      return &InstrInfo.getRegisterInfo();
+    }
+    virtual const DataLayout *getDataLayout() const { return &DataLayout; }
+    static unsigned getModuleMatchQuality(const Module &M);
+
+    // Pass Pipeline Configuration
+    virtual bool addInstSelector(PassManagerBase &PM, bool Fast);
+    virtual bool addPreEmitPass(PassManagerBase &PM, bool Fast);
+  };
+
+  } // end namespace llvm
+
+* ``getInstrInfo()``
+* ``getRegisterInfo()``
+* ``getFrameInfo()``
+* ``getDataLayout()``
+* ``getSubtargetImpl()``
+
+For some targets, you also need to support the following methods:
+
+* ``getTargetLowering()``
+* ``getJITInfo()``
+
+In addition, the ``XXXTargetMachine`` constructor should specify a
+``TargetDescription`` string that determines the data layout for the target
+machine, including characteristics such as pointer size, alignment, and
+endianness.  For example, the constructor for ``SparcTargetMachine`` contains
+the following:
+
+.. code-block:: c++
+
+  SparcTargetMachine::SparcTargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
+    : DataLayout("E-p:32:32-f128:128:128"),
+      Subtarget(M, FS), InstrInfo(Subtarget),
+      FrameInfo(TargetFrameInfo::StackGrowsDown, 8, 0) {
+  }
+
+Hyphens separate portions of the ``TargetDescription`` string.
+
+* An upper-case "``E``" in the string indicates a big-endian target data model.
+  A lower-case "``e``" indicates little-endian.
+
+* "``p:``" is followed by pointer information: size, ABI alignment, and
+  preferred alignment.  If only two figures follow "``p:``", then the first
+  value is pointer size, and the second value is both ABI and preferred
+  alignment.
+
+* Then a letter for numeric type alignment: "``i``", "``f``", "``v``", or
+  "``a``" (corresponding to integer, floating point, vector, or aggregate).
+  "``i``", "``v``", or "``a``" are followed by ABI alignment and preferred
+  alignment. "``f``" is followed by three values: the first indicates the size
+  of a long double, then ABI alignment, and then ABI preferred alignment.
+
+Target Registration
+===================
+
+You must also register your target with the ``TargetRegistry``, which is what
+other LLVM tools use to be able to lookup and use your target at runtime.  The
+``TargetRegistry`` can be used directly, but for most targets there are helper
+templates which should take care of the work for you.
+
+All targets should declare a global ``Target`` object which is used to
+represent the target during registration.  Then, in the target's ``TargetInfo``
+library, the target should define that object and use the ``RegisterTarget``
+template to register the target.  For example, the Sparc registration code
+looks like this:
+
+.. code-block:: c++
+
+  Target llvm::TheSparcTarget;
+
+  extern "C" void LLVMInitializeSparcTargetInfo() {
+    RegisterTarget<Triple::sparc, /*HasJIT=*/false>
+      X(TheSparcTarget, "sparc", "Sparc");
+  }
+
+This allows the ``TargetRegistry`` to look up the target by name or by target
+triple.  In addition, most targets will also register additional features which
+are available in separate libraries.  These registration steps are separate,
+because some clients may wish to only link in some parts of the target --- the
+JIT code generator does not require the use of the assembler printer, for
+example.  Here is an example of registering the Sparc assembly printer:
+
+.. code-block:: c++
+
+  extern "C" void LLVMInitializeSparcAsmPrinter() {
+    RegisterAsmPrinter<SparcAsmPrinter> X(TheSparcTarget);
+  }
+
+For more information, see "`llvm/Target/TargetRegistry.h
+</doxygen/TargetRegistry_8h-source.html>`_".
+
+Register Set and Register Classes
+=================================
+
+You should describe a concrete target-specific class that represents the
+register file of a target machine.  This class is called ``XXXRegisterInfo``
+(where ``XXX`` identifies the target) and represents the class register file
+data that is used for register allocation.  It also describes the interactions
+between registers.
+
+You also need to define register classes to categorize related registers.  A
+register class should be added for groups of registers that are all treated the
+same way for some instruction.  Typical examples are register classes for
+integer, floating-point, or vector registers.  A register allocator allows an
+instruction to use any register in a specified register class to perform the
+instruction in a similar manner.  Register classes allocate virtual registers
+to instructions from these sets, and register classes let the
+target-independent register allocator automatically choose the actual
+registers.
+
+Much of the code for registers, including register definition, register
+aliases, and register classes, is generated by TableGen from
+``XXXRegisterInfo.td`` input files and placed in ``XXXGenRegisterInfo.h.inc``
+and ``XXXGenRegisterInfo.inc`` output files.  Some of the code in the
+implementation of ``XXXRegisterInfo`` requires hand-coding.
+
+Defining a Register
+-------------------
+
+The ``XXXRegisterInfo.td`` file typically starts with register definitions for
+a target machine.  The ``Register`` class (specified in ``Target.td``) is used
+to define an object for each register.  The specified string ``n`` becomes the
+``Name`` of the register.  The basic ``Register`` object does not have any
+subregisters and does not specify any aliases.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  class Register<string n> {
+    string Namespace = "";
+    string AsmName = n;
+    string Name = n;
+    int SpillSize = 0;
+    int SpillAlignment = 0;
+    list<Register> Aliases = [];
+    list<Register> SubRegs = [];
+    list<int> DwarfNumbers = [];
+  }
+
+For example, in the ``X86RegisterInfo.td`` file, there are register definitions
+that utilize the ``Register`` class, such as:
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def AL : Register<"AL">, DwarfRegNum<[0, 0, 0]>;
+
+This defines the register ``AL`` and assigns it values (with ``DwarfRegNum``)
+that are used by ``gcc``, ``gdb``, or a debug information writer to identify a
+register.  For register ``AL``, ``DwarfRegNum`` takes an array of 3 values
+representing 3 different modes: the first element is for X86-64, the second for
+exception handling (EH) on X86-32, and the third is generic. -1 is a special
+Dwarf number that indicates the gcc number is undefined, and -2 indicates the
+register number is invalid for this mode.
+
+From the previously described line in the ``X86RegisterInfo.td`` file, TableGen
+generates this code in the ``X86GenRegisterInfo.inc`` file:
+
+.. code-block:: c++
+
+  static const unsigned GR8[] = { X86::AL, ... };
+
+  const unsigned AL_AliasSet[] = { X86::AX, X86::EAX, X86::RAX, 0 };
+
+  const TargetRegisterDesc RegisterDescriptors[] = {
+    ...
+  { "AL", "AL", AL_AliasSet, Empty_SubRegsSet, Empty_SubRegsSet, AL_SuperRegsSet }, ...
+
+From the register info file, TableGen generates a ``TargetRegisterDesc`` object
+for each register.  ``TargetRegisterDesc`` is defined in
+``include/llvm/Target/TargetRegisterInfo.h`` with the following fields:
+
+.. code-block:: c++
+
+  struct TargetRegisterDesc {
+    const char     *AsmName;      // Assembly language name for the register
+    const char     *Name;         // Printable name for the reg (for debugging)
+    const unsigned *AliasSet;     // Register Alias Set
+    const unsigned *SubRegs;      // Sub-register set
+    const unsigned *ImmSubRegs;   // Immediate sub-register set
+    const unsigned *SuperRegs;    // Super-register set
+  };
+
+TableGen uses the entire target description file (``.td``) to determine text
+names for the register (in the ``AsmName`` and ``Name`` fields of
+``TargetRegisterDesc``) and the relationships of other registers to the defined
+register (in the other ``TargetRegisterDesc`` fields).  In this example, other
+definitions establish the registers "``AX``", "``EAX``", and "``RAX``" as
+aliases for one another, so TableGen generates a null-terminated array
+(``AL_AliasSet``) for this register alias set.
+
+The ``Register`` class is commonly used as a base class for more complex
+classes.  In ``Target.td``, the ``Register`` class is the base for the
+``RegisterWithSubRegs`` class that is used to define registers that need to
+specify subregisters in the ``SubRegs`` list, as shown here:
+
+.. code-block:: llvm
+
+  class RegisterWithSubRegs<string n, list<Register> subregs> : Register<n> {
+    let SubRegs = subregs;
+  }
+
+In ``SparcRegisterInfo.td``, additional register classes are defined for SPARC:
+a ``Register`` subclass, ``SparcReg``, and further subclasses: ``Ri``, ``Rf``,
+and ``Rd``.  SPARC registers are identified by 5-bit ID numbers, which is a
+feature common to these subclasses.  Note the use of "``let``" expressions to
+override values that are initially defined in a superclass (such as ``SubRegs``
+field in the ``Rd`` class).
+
+.. code-block:: llvm
+
+  class SparcReg<string n> : Register<n> {
+    field bits<5> Num;
+    let Namespace = "SP";
+  }
+  // Ri - 32-bit integer registers
+  class Ri<bits<5> num, string n> :
+  SparcReg<n> {
+    let Num = num;
+  }
+  // Rf - 32-bit floating-point registers
+  class Rf<bits<5> num, string n> :
+  SparcReg<n> {
+    let Num = num;
+  }
+  // Rd - Slots in the FP register file for 64-bit floating-point values.
+  class Rd<bits<5> num, string n, list<Register> subregs> : SparcReg<n> {
+    let Num = num;
+    let SubRegs = subregs;
+  }
+
+In the ``SparcRegisterInfo.td`` file, there are register definitions that
+utilize these subclasses of ``Register``, such as:
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def G0 : Ri< 0, "G0">, DwarfRegNum<[0]>;
+  def G1 : Ri< 1, "G1">, DwarfRegNum<[1]>;
+  ...
+  def F0 : Rf< 0, "F0">, DwarfRegNum<[32]>;
+  def F1 : Rf< 1, "F1">, DwarfRegNum<[33]>;
+  ...
+  def D0 : Rd< 0, "F0", [F0, F1]>, DwarfRegNum<[32]>;
+  def D1 : Rd< 2, "F2", [F2, F3]>, DwarfRegNum<[34]>;
+
+The last two registers shown above (``D0`` and ``D1``) are double-precision
+floating-point registers that are aliases for pairs of single-precision
+floating-point sub-registers.  In addition to aliases, the sub-register and
+super-register relationships of the defined register are in fields of a
+register's ``TargetRegisterDesc``.
+
+Defining a Register Class
+-------------------------
+
+The ``RegisterClass`` class (specified in ``Target.td``) is used to define an
+object that represents a group of related registers and also defines the
+default allocation order of the registers.  A target description file
+``XXXRegisterInfo.td`` that uses ``Target.td`` can construct register classes
+using the following class:
+
+.. code-block:: llvm
+
+  class RegisterClass<string namespace,
+  list<ValueType> regTypes, int alignment, dag regList> {
+    string Namespace = namespace;
+    list<ValueType> RegTypes = regTypes;
+    int Size = 0;  // spill size, in bits; zero lets tblgen pick the size
+    int Alignment = alignment;
+
+    // CopyCost is the cost of copying a value between two registers
+    // default value 1 means a single instruction
+    // A negative value means copying is extremely expensive or impossible
+    int CopyCost = 1;
+    dag MemberList = regList;
+
+    // for register classes that are subregisters of this class
+    list<RegisterClass> SubRegClassList = [];
+
+    code MethodProtos = [{}];  // to insert arbitrary code
+    code MethodBodies = [{}];
+  }
+
+To define a ``RegisterClass``, use the following 4 arguments:
+
+* The first argument of the definition is the name of the namespace.
+
+* The second argument is a list of ``ValueType`` register type values that are
+  defined in ``include/llvm/CodeGen/ValueTypes.td``.  Defined values include
+  integer types (such as ``i16``, ``i32``, and ``i1`` for Boolean),
+  floating-point types (``f32``, ``f64``), and vector types (for example,
+  ``v8i16`` for an ``8 x i16`` vector).  All registers in a ``RegisterClass``
+  must have the same ``ValueType``, but some registers may store vector data in
+  different configurations.  For example a register that can process a 128-bit
+  vector may be able to handle 16 8-bit integer elements, 8 16-bit integers, 4
+  32-bit integers, and so on.
+
+* The third argument of the ``RegisterClass`` definition specifies the
+  alignment required of the registers when they are stored or loaded to
+  memory.
+
+* The final argument, ``regList``, specifies which registers are in this class.
+  If an alternative allocation order method is not specified, then ``regList``
+  also defines the order of allocation used by the register allocator.  Besides
+  simply listing registers with ``(add R0, R1, ...)``, more advanced set
+  operators are available.  See ``include/llvm/Target/Target.td`` for more
+  information.
+
+In ``SparcRegisterInfo.td``, three ``RegisterClass`` objects are defined:
+``FPRegs``, ``DFPRegs``, and ``IntRegs``.  For all three register classes, the
+first argument defines the namespace with the string "``SP``".  ``FPRegs``
+defines a group of 32 single-precision floating-point registers (``F0`` to
+``F31``); ``DFPRegs`` defines a group of 16 double-precision registers
+(``D0-D15``).
+
+.. code-block:: llvm
+
+  // F0, F1, F2, ..., F31
+  def FPRegs : RegisterClass<"SP", [f32], 32, (sequence "F%u", 0, 31)>;
+
+  def DFPRegs : RegisterClass<"SP", [f64], 64,
+                              (add D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8,
+                                   D9, D10, D11, D12, D13, D14, D15)>;
+
+  def IntRegs : RegisterClass<"SP", [i32], 32,
+      (add L0, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7,
+           I0, I1, I2, I3, I4, I5,
+           O0, O1, O2, O3, O4, O5, O7,
+           G1,
+           // Non-allocatable regs:
+           G2, G3, G4,
+           O6,        // stack ptr
+           I6,        // frame ptr
+           I7,        // return address
+           G0,        // constant zero
+           G5, G6, G7 // reserved for kernel
+      )>;
+
+Using ``SparcRegisterInfo.td`` with TableGen generates several output files
+that are intended for inclusion in other source code that you write.
+``SparcRegisterInfo.td`` generates ``SparcGenRegisterInfo.h.inc``, which should
+be included in the header file for the implementation of the SPARC register
+implementation that you write (``SparcRegisterInfo.h``).  In
+``SparcGenRegisterInfo.h.inc`` a new structure is defined called
+``SparcGenRegisterInfo`` that uses ``TargetRegisterInfo`` as its base.  It also
+specifies types, based upon the defined register classes: ``DFPRegsClass``,
+``FPRegsClass``, and ``IntRegsClass``.
+
+``SparcRegisterInfo.td`` also generates ``SparcGenRegisterInfo.inc``, which is
+included at the bottom of ``SparcRegisterInfo.cpp``, the SPARC register
+implementation.  The code below shows only the generated integer registers and
+associated register classes.  The order of registers in ``IntRegs`` reflects
+the order in the definition of ``IntRegs`` in the target description file.
+
+.. code-block:: c++
+
+  // IntRegs Register Class...
+  static const unsigned IntRegs[] = {
+    SP::L0, SP::L1, SP::L2, SP::L3, SP::L4, SP::L5,
+    SP::L6, SP::L7, SP::I0, SP::I1, SP::I2, SP::I3,
+    SP::I4, SP::I5, SP::O0, SP::O1, SP::O2, SP::O3,
+    SP::O4, SP::O5, SP::O7, SP::G1, SP::G2, SP::G3,
+    SP::G4, SP::O6, SP::I6, SP::I7, SP::G0, SP::G5,
+    SP::G6, SP::G7,
+  };
+
+  // IntRegsVTs Register Class Value Types...
+  static const MVT::ValueType IntRegsVTs[] = {
+    MVT::i32, MVT::Other
+  };
+
+  namespace SP {   // Register class instances
+    DFPRegsClass    DFPRegsRegClass;
+    FPRegsClass     FPRegsRegClass;
+    IntRegsClass    IntRegsRegClass;
+  ...
+    // IntRegs Sub-register Classess...
+    static const TargetRegisterClass* const IntRegsSubRegClasses [] = {
+      NULL
+    };
+  ...
+    // IntRegs Super-register Classess...
+    static const TargetRegisterClass* const IntRegsSuperRegClasses [] = {
+      NULL
+    };
+  ...
+    // IntRegs Register Class sub-classes...
+    static const TargetRegisterClass* const IntRegsSubclasses [] = {
+      NULL
+    };
+  ...
+    // IntRegs Register Class super-classes...
+    static const TargetRegisterClass* const IntRegsSuperclasses [] = {
+      NULL
+    };
+
+    IntRegsClass::IntRegsClass() : TargetRegisterClass(IntRegsRegClassID,
+      IntRegsVTs, IntRegsSubclasses, IntRegsSuperclasses, IntRegsSubRegClasses,
+      IntRegsSuperRegClasses, 4, 4, 1, IntRegs, IntRegs + 32) {}
+  }
+
+The register allocators will avoid using reserved registers, and callee saved
+registers are not used until all the volatile registers have been used.  That
+is usually good enough, but in some cases it may be necessary to provide custom
+allocation orders.
+
+Implement a subclass of ``TargetRegisterInfo``
+----------------------------------------------
+
+The final step is to hand code portions of ``XXXRegisterInfo``, which
+implements the interface described in ``TargetRegisterInfo.h`` (see
+:ref:`TargetRegisterInfo`).  These functions return ``0``, ``NULL``, or
+``false``, unless overridden.  Here is a list of functions that are overridden
+for the SPARC implementation in ``SparcRegisterInfo.cpp``:
+
+* ``getCalleeSavedRegs`` --- Returns a list of callee-saved registers in the
+  order of the desired callee-save stack frame offset.
+
+* ``getReservedRegs`` --- Returns a bitset indexed by physical register
+  numbers, indicating if a particular register is unavailable.
+
+* ``hasFP`` --- Return a Boolean indicating if a function should have a
+  dedicated frame pointer register.
+
+* ``eliminateCallFramePseudoInstr`` --- If call frame setup or destroy pseudo
+  instructions are used, this can be called to eliminate them.
+
+* ``eliminateFrameIndex`` --- Eliminate abstract frame indices from
+  instructions that may use them.
+
+* ``emitPrologue`` --- Insert prologue code into the function.
+
+* ``emitEpilogue`` --- Insert epilogue code into the function.
+
+.. _instruction-set:
+
+Instruction Set
+===============
+
+During the early stages of code generation, the LLVM IR code is converted to a
+``SelectionDAG`` with nodes that are instances of the ``SDNode`` class
+containing target instructions.  An ``SDNode`` has an opcode, operands, type
+requirements, and operation properties.  For example, is an operation
+commutative, does an operation load from memory.  The various operation node
+types are described in the ``include/llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h`` file
+(values of the ``NodeType`` enum in the ``ISD`` namespace).
+
+TableGen uses the following target description (``.td``) input files to
+generate much of the code for instruction definition:
+
+* ``Target.td`` --- Where the ``Instruction``, ``Operand``, ``InstrInfo``, and
+  other fundamental classes are defined.
+
+* ``TargetSelectionDAG.td`` --- Used by ``SelectionDAG`` instruction selection
+  generators, contains ``SDTC*`` classes (selection DAG type constraint),
+  definitions of ``SelectionDAG`` nodes (such as ``imm``, ``cond``, ``bb``,
+  ``add``, ``fadd``, ``sub``), and pattern support (``Pattern``, ``Pat``,
+  ``PatFrag``, ``PatLeaf``, ``ComplexPattern``.
+
+* ``XXXInstrFormats.td`` --- Patterns for definitions of target-specific
+  instructions.
+
+* ``XXXInstrInfo.td`` --- Target-specific definitions of instruction templates,
+  condition codes, and instructions of an instruction set.  For architecture
+  modifications, a different file name may be used.  For example, for Pentium
+  with SSE instruction, this file is ``X86InstrSSE.td``, and for Pentium with
+  MMX, this file is ``X86InstrMMX.td``.
+
+There is also a target-specific ``XXX.td`` file, where ``XXX`` is the name of
+the target.  The ``XXX.td`` file includes the other ``.td`` input files, but
+its contents are only directly important for subtargets.
+
+You should describe a concrete target-specific class ``XXXInstrInfo`` that
+represents machine instructions supported by a target machine.
+``XXXInstrInfo`` contains an array of ``XXXInstrDescriptor`` objects, each of
+which describes one instruction.  An instruction descriptor defines:
+
+* Opcode mnemonic
+* Number of operands
+* List of implicit register definitions and uses
+* Target-independent properties (such as memory access, is commutable)
+* Target-specific flags
+
+The Instruction class (defined in ``Target.td``) is mostly used as a base for
+more complex instruction classes.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  class Instruction {
+    string Namespace = "";
+    dag OutOperandList;    // A dag containing the MI def operand list.
+    dag InOperandList;     // A dag containing the MI use operand list.
+    string AsmString = ""; // The .s format to print the instruction with.
+    list<dag> Pattern;     // Set to the DAG pattern for this instruction.
+    list<Register> Uses = [];
+    list<Register> Defs = [];
+    list<Predicate> Predicates = [];  // predicates turned into isel match code
+    ... remainder not shown for space ...
+  }
+
+A ``SelectionDAG`` node (``SDNode``) should contain an object representing a
+target-specific instruction that is defined in ``XXXInstrInfo.td``.  The
+instruction objects should represent instructions from the architecture manual
+of the target machine (such as the SPARC Architecture Manual for the SPARC
+target).
+
+A single instruction from the architecture manual is often modeled as multiple
+target instructions, depending upon its operands.  For example, a manual might
+describe an add instruction that takes a register or an immediate operand.  An
+LLVM target could model this with two instructions named ``ADDri`` and
+``ADDrr``.
+
+You should define a class for each instruction category and define each opcode
+as a subclass of the category with appropriate parameters such as the fixed
+binary encoding of opcodes and extended opcodes.  You should map the register
+bits to the bits of the instruction in which they are encoded (for the JIT).
+Also you should specify how the instruction should be printed when the
+automatic assembly printer is used.
+
+As is described in the SPARC Architecture Manual, Version 8, there are three
+major 32-bit formats for instructions.  Format 1 is only for the ``CALL``
+instruction.  Format 2 is for branch on condition codes and ``SETHI`` (set high
+bits of a register) instructions.  Format 3 is for other instructions.
+
+Each of these formats has corresponding classes in ``SparcInstrFormat.td``.
+``InstSP`` is a base class for other instruction classes.  Additional base
+classes are specified for more precise formats: for example in
+``SparcInstrFormat.td``, ``F2_1`` is for ``SETHI``, and ``F2_2`` is for
+branches.  There are three other base classes: ``F3_1`` for register/register
+operations, ``F3_2`` for register/immediate operations, and ``F3_3`` for
+floating-point operations.  ``SparcInstrInfo.td`` also adds the base class
+``Pseudo`` for synthetic SPARC instructions.
+
+``SparcInstrInfo.td`` largely consists of operand and instruction definitions
+for the SPARC target.  In ``SparcInstrInfo.td``, the following target
+description file entry, ``LDrr``, defines the Load Integer instruction for a
+Word (the ``LD`` SPARC opcode) from a memory address to a register.  The first
+parameter, the value 3 (``11``\ :sub:`2`), is the operation value for this
+category of operation.  The second parameter (``000000``\ :sub:`2`) is the
+specific operation value for ``LD``/Load Word.  The third parameter is the
+output destination, which is a register operand and defined in the ``Register``
+target description file (``IntRegs``).
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def LDrr : F3_1 <3, 0b000000, (outs IntRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
+                   "ld [$addr], $dst",
+                   [(set IntRegs:$dst, (load ADDRrr:$addr))]>;
+
+The fourth parameter is the input source, which uses the address operand
+``MEMrr`` that is defined earlier in ``SparcInstrInfo.td``:
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def MEMrr : Operand<i32> {
+    let PrintMethod = "printMemOperand";
+    let MIOperandInfo = (ops IntRegs, IntRegs);
+  }
+
+The fifth parameter is a string that is used by the assembly printer and can be
+left as an empty string until the assembly printer interface is implemented.
+The sixth and final parameter is the pattern used to match the instruction
+during the SelectionDAG Select Phase described in :doc:`CodeGenerator`.
+This parameter is detailed in the next section, :ref:`instruction-selector`.
+
+Instruction class definitions are not overloaded for different operand types,
+so separate versions of instructions are needed for register, memory, or
+immediate value operands.  For example, to perform a Load Integer instruction
+for a Word from an immediate operand to a register, the following instruction
+class is defined:
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def LDri : F3_2 <3, 0b000000, (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
+                   "ld [$addr], $dst",
+                   [(set IntRegs:$dst, (load ADDRri:$addr))]>;
+
+Writing these definitions for so many similar instructions can involve a lot of
+cut and paste.  In ``.td`` files, the ``multiclass`` directive enables the
+creation of templates to define several instruction classes at once (using the
+``defm`` directive).  For example in ``SparcInstrInfo.td``, the ``multiclass``
+pattern ``F3_12`` is defined to create 2 instruction classes each time
+``F3_12`` is invoked:
+
+.. code-block:: llvm
+
+  multiclass F3_12 <string OpcStr, bits<6> Op3Val, SDNode OpNode> {
+    def rr  : F3_1 <2, Op3Val,
+                   (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
+                   !strconcat(OpcStr, " $b, $c, $dst"),
+                   [(set IntRegs:$dst, (OpNode IntRegs:$b, IntRegs:$c))]>;
+    def ri  : F3_2 <2, Op3Val,
+                   (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
+                   !strconcat(OpcStr, " $b, $c, $dst"),
+                   [(set IntRegs:$dst, (OpNode IntRegs:$b, simm13:$c))]>;
+  }
+
+So when the ``defm`` directive is used for the ``XOR`` and ``ADD``
+instructions, as seen below, it creates four instruction objects: ``XORrr``,
+``XORri``, ``ADDrr``, and ``ADDri``.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  defm XOR   : F3_12<"xor", 0b000011, xor>;
+  defm ADD   : F3_12<"add", 0b000000, add>;
+
+``SparcInstrInfo.td`` also includes definitions for condition codes that are
+referenced by branch instructions.  The following definitions in
+``SparcInstrInfo.td`` indicate the bit location of the SPARC condition code.
+For example, the 10\ :sup:`th` bit represents the "greater than" condition for
+integers, and the 22\ :sup:`nd` bit represents the "greater than" condition for
+floats.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def ICC_NE  : ICC_VAL< 9>;  // Not Equal
+  def ICC_E   : ICC_VAL< 1>;  // Equal
+  def ICC_G   : ICC_VAL<10>;  // Greater
+  ...
+  def FCC_U   : FCC_VAL<23>;  // Unordered
+  def FCC_G   : FCC_VAL<22>;  // Greater
+  def FCC_UG  : FCC_VAL<21>;  // Unordered or Greater
+  ...
+
+(Note that ``Sparc.h`` also defines enums that correspond to the same SPARC
+condition codes.  Care must be taken to ensure the values in ``Sparc.h``
+correspond to the values in ``SparcInstrInfo.td``.  I.e., ``SPCC::ICC_NE = 9``,
+``SPCC::FCC_U = 23`` and so on.)
+
+Instruction Operand Mapping
+---------------------------
+
+The code generator backend maps instruction operands to fields in the
+instruction.  Operands are assigned to unbound fields in the instruction in the
+order they are defined.  Fields are bound when they are assigned a value.  For
+example, the Sparc target defines the ``XNORrr`` instruction as a ``F3_1``
+format instruction having three operands.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def XNORrr  : F3_1<2, 0b000111,
+                     (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
+                     "xnor $b, $c, $dst",
+                     [(set IntRegs:$dst, (not (xor IntRegs:$b, IntRegs:$c)))]>;
+
+The instruction templates in ``SparcInstrFormats.td`` show the base class for
+``F3_1`` is ``InstSP``.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  class InstSP<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern> : Instruction {
+    field bits<32> Inst;
+    let Namespace = "SP";
+    bits<2> op;
+    let Inst{31-30} = op;
+    dag OutOperandList = outs;
+    dag InOperandList = ins;
+    let AsmString   = asmstr;
+    let Pattern = pattern;
+  }
+
+``InstSP`` leaves the ``op`` field unbound.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  class F3<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
+      : InstSP<outs, ins, asmstr, pattern> {
+    bits<5> rd;
+    bits<6> op3;
+    bits<5> rs1;
+    let op{1} = 1;   // Op = 2 or 3
+    let Inst{29-25} = rd;
+    let Inst{24-19} = op3;
+    let Inst{18-14} = rs1;
+  }
+
+``F3`` binds the ``op`` field and defines the ``rd``, ``op3``, and ``rs1``
+fields.  ``F3`` format instructions will bind the operands ``rd``, ``op3``, and
+``rs1`` fields.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  class F3_1<bits<2> opVal, bits<6> op3val, dag outs, dag ins,
+             string asmstr, list<dag> pattern> : F3<outs, ins, asmstr, pattern> {
+    bits<8> asi = 0; // asi not currently used
+    bits<5> rs2;
+    let op         = opVal;
+    let op3        = op3val;
+    let Inst{13}   = 0;     // i field = 0
+    let Inst{12-5} = asi;   // address space identifier
+    let Inst{4-0}  = rs2;
+  }
+
+``F3_1`` binds the ``op3`` field and defines the ``rs2`` fields.  ``F3_1``
+format instructions will bind the operands to the ``rd``, ``rs1``, and ``rs2``
+fields.  This results in the ``XNORrr`` instruction binding ``$dst``, ``$b``,
+and ``$c`` operands to the ``rd``, ``rs1``, and ``rs2`` fields respectively.
+
+Instruction Relation Mapping
+----------------------------
+
+This TableGen feature is used to relate instructions with each other.  It is
+particularly useful when you have multiple instruction formats and need to
+switch between them after instruction selection.  This entire feature is driven
+by relation models which can be defined in ``XXXInstrInfo.td`` files
+according to the target-specific instruction set.  Relation models are defined
+using ``InstrMapping`` class as a base.  TableGen parses all the models
+and generates instruction relation maps using the specified information.
+Relation maps are emitted as tables in the ``XXXGenInstrInfo.inc`` file
+along with the functions to query them.  For the detailed information on how to
+use this feature, please refer to :doc:`HowToUseInstrMappings`.
+
+Implement a subclass of ``TargetInstrInfo``
+-------------------------------------------
+
+The final step is to hand code portions of ``XXXInstrInfo``, which implements
+the interface described in ``TargetInstrInfo.h`` (see :ref:`TargetInstrInfo`).
+These functions return ``0`` or a Boolean or they assert, unless overridden.
+Here's a list of functions that are overridden for the SPARC implementation in
+``SparcInstrInfo.cpp``:
+
+* ``isLoadFromStackSlot`` --- If the specified machine instruction is a direct
+  load from a stack slot, return the register number of the destination and the
+  ``FrameIndex`` of the stack slot.
+
+* ``isStoreToStackSlot`` --- If the specified machine instruction is a direct
+  store to a stack slot, return the register number of the destination and the
+  ``FrameIndex`` of the stack slot.
+
+* ``copyPhysReg`` --- Copy values between a pair of physical registers.
+
+* ``storeRegToStackSlot`` --- Store a register value to a stack slot.
+
+* ``loadRegFromStackSlot`` --- Load a register value from a stack slot.
+
+* ``storeRegToAddr`` --- Store a register value to memory.
+
+* ``loadRegFromAddr`` --- Load a register value from memory.
+
+* ``foldMemoryOperand`` --- Attempt to combine instructions of any load or
+  store instruction for the specified operand(s).
+
+Branch Folding and If Conversion
+--------------------------------
+
+Performance can be improved by combining instructions or by eliminating
+instructions that are never reached.  The ``AnalyzeBranch`` method in
+``XXXInstrInfo`` may be implemented to examine conditional instructions and
+remove unnecessary instructions.  ``AnalyzeBranch`` looks at the end of a
+machine basic block (MBB) for opportunities for improvement, such as branch
+folding and if conversion.  The ``BranchFolder`` and ``IfConverter`` machine
+function passes (see the source files ``BranchFolding.cpp`` and
+``IfConversion.cpp`` in the ``lib/CodeGen`` directory) call ``AnalyzeBranch``
+to improve the control flow graph that represents the instructions.
+
+Several implementations of ``AnalyzeBranch`` (for ARM, Alpha, and X86) can be
+examined as models for your own ``AnalyzeBranch`` implementation.  Since SPARC
+does not implement a useful ``AnalyzeBranch``, the ARM target implementation is
+shown below.
+
+``AnalyzeBranch`` returns a Boolean value and takes four parameters:
+
+* ``MachineBasicBlock &MBB`` --- The incoming block to be examined.
+
+* ``MachineBasicBlock *&TBB`` --- A destination block that is returned.  For a
+  conditional branch that evaluates to true, ``TBB`` is the destination.
+
+* ``MachineBasicBlock *&FBB`` --- For a conditional branch that evaluates to
+  false, ``FBB`` is returned as the destination.
+
+* ``std::vector<MachineOperand> &Cond`` --- List of operands to evaluate a
+  condition for a conditional branch.
+
+In the simplest case, if a block ends without a branch, then it falls through
+to the successor block.  No destination blocks are specified for either ``TBB``
+or ``FBB``, so both parameters return ``NULL``.  The start of the
+``AnalyzeBranch`` (see code below for the ARM target) shows the function
+parameters and the code for the simplest case.
+
+.. code-block:: c++
+
+  bool ARMInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,
+                                   MachineBasicBlock *&TBB,
+                                   MachineBasicBlock *&FBB,
+                                   std::vector<MachineOperand> &Cond) const
+  {
+    MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
+    if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I))
+      return false;
+
+If a block ends with a single unconditional branch instruction, then
+``AnalyzeBranch`` (shown below) should return the destination of that branch in
+the ``TBB`` parameter.
+
+.. code-block:: c++
+
+    if (LastOpc == ARM::B || LastOpc == ARM::tB) {
+      TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
+      return false;
+    }
+
+If a block ends with two unconditional branches, then the second branch is
+never reached.  In that situation, as shown below, remove the last branch
+instruction and return the penultimate branch in the ``TBB`` parameter.
+
+.. code-block:: c++
+
+    if ((SecondLastOpc == ARM::B || SecondLastOpc == ARM::tB) &&
+        (LastOpc == ARM::B || LastOpc == ARM::tB)) {
+      TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
+      I = LastInst;
+      I->eraseFromParent();
+      return false;
+    }
+
+A block may end with a single conditional branch instruction that falls through
+to successor block if the condition evaluates to false.  In that case,
+``AnalyzeBranch`` (shown below) should return the destination of that
+conditional branch in the ``TBB`` parameter and a list of operands in the
+``Cond`` parameter to evaluate the condition.
+
+.. code-block:: c++
+
+    if (LastOpc == ARM::Bcc || LastOpc == ARM::tBcc) {
+      // Block ends with fall-through condbranch.
+      TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
+      Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
+      Cond.push_back(LastInst->getOperand(2));
+      return false;
+    }
+
+If a block ends with both a conditional branch and an ensuing unconditional
+branch, then ``AnalyzeBranch`` (shown below) should return the conditional
+branch destination (assuming it corresponds to a conditional evaluation of
+"``true``") in the ``TBB`` parameter and the unconditional branch destination
+in the ``FBB`` (corresponding to a conditional evaluation of "``false``").  A
+list of operands to evaluate the condition should be returned in the ``Cond``
+parameter.
+
+.. code-block:: c++
+
+    unsigned SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
+
+    if ((SecondLastOpc == ARM::Bcc && LastOpc == ARM::B) ||
+        (SecondLastOpc == ARM::tBcc && LastOpc == ARM::tB)) {
+      TBB =  SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
+      Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(1));
+      Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(2));
+      FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
+      return false;
+    }
+
+For the last two cases (ending with a single conditional branch or ending with
+one conditional and one unconditional branch), the operands returned in the
+``Cond`` parameter can be passed to methods of other instructions to create new
+branches or perform other operations.  An implementation of ``AnalyzeBranch``
+requires the helper methods ``RemoveBranch`` and ``InsertBranch`` to manage
+subsequent operations.
+
+``AnalyzeBranch`` should return false indicating success in most circumstances.
+``AnalyzeBranch`` should only return true when the method is stumped about what
+to do, for example, if a block has three terminating branches.
+``AnalyzeBranch`` may return true if it encounters a terminator it cannot
+handle, such as an indirect branch.
+
+.. _instruction-selector:
+
+Instruction Selector
+====================
+
+LLVM uses a ``SelectionDAG`` to represent LLVM IR instructions, and nodes of
+the ``SelectionDAG`` ideally represent native target instructions.  During code
+generation, instruction selection passes are performed to convert non-native
+DAG instructions into native target-specific instructions.  The pass described
+in ``XXXISelDAGToDAG.cpp`` is used to match patterns and perform DAG-to-DAG
+instruction selection.  Optionally, a pass may be defined (in
+``XXXBranchSelector.cpp``) to perform similar DAG-to-DAG operations for branch
+instructions.  Later, the code in ``XXXISelLowering.cpp`` replaces or removes
+operations and data types not supported natively (legalizes) in a
+``SelectionDAG``.
+
+TableGen generates code for instruction selection using the following target
+description input files:
+
+* ``XXXInstrInfo.td`` --- Contains definitions of instructions in a
+  target-specific instruction set, generates ``XXXGenDAGISel.inc``, which is
+  included in ``XXXISelDAGToDAG.cpp``.
+
+* ``XXXCallingConv.td`` --- Contains the calling and return value conventions
+  for the target architecture, and it generates ``XXXGenCallingConv.inc``,
+  which is included in ``XXXISelLowering.cpp``.
+
+The implementation of an instruction selection pass must include a header that
+declares the ``FunctionPass`` class or a subclass of ``FunctionPass``.  In
+``XXXTargetMachine.cpp``, a Pass Manager (PM) should add each instruction
+selection pass into the queue of passes to run.
+
+The LLVM static compiler (``llc``) is an excellent tool for visualizing the
+contents of DAGs.  To display the ``SelectionDAG`` before or after specific
+processing phases, use the command line options for ``llc``, described at
+:ref:`SelectionDAG-Process`.
+
+To describe instruction selector behavior, you should add patterns for lowering
+LLVM code into a ``SelectionDAG`` as the last parameter of the instruction
+definitions in ``XXXInstrInfo.td``.  For example, in ``SparcInstrInfo.td``,
+this entry defines a register store operation, and the last parameter describes
+a pattern with the store DAG operator.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def STrr  : F3_1< 3, 0b000100, (outs), (ins MEMrr:$addr, IntRegs:$src),
+                   "st $src, [$addr]", [(store IntRegs:$src, ADDRrr:$addr)]>;
+
+``ADDRrr`` is a memory mode that is also defined in ``SparcInstrInfo.td``:
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def ADDRrr : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRrr", [], []>;
+
+The definition of ``ADDRrr`` refers to ``SelectADDRrr``, which is a function
+defined in an implementation of the Instructor Selector (such as
+``SparcISelDAGToDAG.cpp``).
+
+In ``lib/Target/TargetSelectionDAG.td``, the DAG operator for store is defined
+below:
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def store : PatFrag<(ops node:$val, node:$ptr),
+                      (st node:$val, node:$ptr), [{
+    if (StoreSDNode *ST = dyn_cast<StoreSDNode>(N))
+      return !ST->isTruncatingStore() &&
+             ST->getAddressingMode() == ISD::UNINDEXED;
+    return false;
+  }]>;
+
+``XXXInstrInfo.td`` also generates (in ``XXXGenDAGISel.inc``) the
+``SelectCode`` method that is used to call the appropriate processing method
+for an instruction.  In this example, ``SelectCode`` calls ``Select_ISD_STORE``
+for the ``ISD::STORE`` opcode.
+
+.. code-block:: c++
+
+  SDNode *SelectCode(SDValue N) {
+    ...
+    MVT::ValueType NVT = N.getNode()->getValueType(0);
+    switch (N.getOpcode()) {
+    case ISD::STORE: {
+      switch (NVT) {
+      default:
+        return Select_ISD_STORE(N);
+        break;
+      }
+      break;
+    }
+    ...
+
+The pattern for ``STrr`` is matched, so elsewhere in ``XXXGenDAGISel.inc``,
+code for ``STrr`` is created for ``Select_ISD_STORE``.  The ``Emit_22`` method
+is also generated in ``XXXGenDAGISel.inc`` to complete the processing of this
+instruction.
+
+.. code-block:: c++
+
+  SDNode *Select_ISD_STORE(const SDValue &N) {
+    SDValue Chain = N.getOperand(0);
+    if (Predicate_store(N.getNode())) {
+      SDValue N1 = N.getOperand(1);
+      SDValue N2 = N.getOperand(2);
+      SDValue CPTmp0;
+      SDValue CPTmp1;
+
+      // Pattern: (st:void IntRegs:i32:$src,
+      //           ADDRrr:i32:$addr)<<P:Predicate_store>>
+      // Emits: (STrr:void ADDRrr:i32:$addr, IntRegs:i32:$src)
+      // Pattern complexity = 13  cost = 1  size = 0
+      if (SelectADDRrr(N, N2, CPTmp0, CPTmp1) &&
+          N1.getNode()->getValueType(0) == MVT::i32 &&
+          N2.getNode()->getValueType(0) == MVT::i32) {
+        return Emit_22(N, SP::STrr, CPTmp0, CPTmp1);
+      }
+  ...
+
+The SelectionDAG Legalize Phase
+-------------------------------
+
+The Legalize phase converts a DAG to use types and operations that are natively
+supported by the target.  For natively unsupported types and operations, you
+need to add code to the target-specific ``XXXTargetLowering`` implementation to
+convert unsupported types and operations to supported ones.
+
+In the constructor for the ``XXXTargetLowering`` class, first use the
+``addRegisterClass`` method to specify which types are supported and which
+register classes are associated with them.  The code for the register classes
+are generated by TableGen from ``XXXRegisterInfo.td`` and placed in
+``XXXGenRegisterInfo.h.inc``.  For example, the implementation of the
+constructor for the SparcTargetLowering class (in ``SparcISelLowering.cpp``)
+starts with the following code:
+
+.. code-block:: c++
+
+  addRegisterClass(MVT::i32, SP::IntRegsRegisterClass);
+  addRegisterClass(MVT::f32, SP::FPRegsRegisterClass);
+  addRegisterClass(MVT::f64, SP::DFPRegsRegisterClass);
+
+You should examine the node types in the ``ISD`` namespace
+(``include/llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h``) and determine which operations
+the target natively supports.  For operations that do **not** have native
+support, add a callback to the constructor for the ``XXXTargetLowering`` class,
+so the instruction selection process knows what to do.  The ``TargetLowering``
+class callback methods (declared in ``llvm/Target/TargetLowering.h``) are:
+
+* ``setOperationAction`` --- General operation.
+* ``setLoadExtAction`` --- Load with extension.
+* ``setTruncStoreAction`` --- Truncating store.
+* ``setIndexedLoadAction`` --- Indexed load.
+* ``setIndexedStoreAction`` --- Indexed store.
+* ``setConvertAction`` --- Type conversion.
+* ``setCondCodeAction`` --- Support for a given condition code.
+
+Note: on older releases, ``setLoadXAction`` is used instead of
+``setLoadExtAction``.  Also, on older releases, ``setCondCodeAction`` may not
+be supported.  Examine your release to see what methods are specifically
+supported.
+
+These callbacks are used to determine that an operation does or does not work
+with a specified type (or types).  And in all cases, the third parameter is a
+``LegalAction`` type enum value: ``Promote``, ``Expand``, ``Custom``, or
+``Legal``.  ``SparcISelLowering.cpp`` contains examples of all four
+``LegalAction`` values.
+
+Promote
+^^^^^^^
+
+For an operation without native support for a given type, the specified type
+may be promoted to a larger type that is supported.  For example, SPARC does
+not support a sign-extending load for Boolean values (``i1`` type), so in
+``SparcISelLowering.cpp`` the third parameter below, ``Promote``, changes
+``i1`` type values to a large type before loading.
+
+.. code-block:: c++
+
+  setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i1, Promote);
+
+Expand
+^^^^^^
+
+For a type without native support, a value may need to be broken down further,
+rather than promoted.  For an operation without native support, a combination
+of other operations may be used to similar effect.  In SPARC, the
+floating-point sine and cosine trig operations are supported by expansion to
+other operations, as indicated by the third parameter, ``Expand``, to
+``setOperationAction``:
+
+.. code-block:: c++
+
+  setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f32, Expand);
+  setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f32, Expand);
+
+Custom
+^^^^^^
+
+For some operations, simple type promotion or operation expansion may be
+insufficient.  In some cases, a special intrinsic function must be implemented.
+
+For example, a constant value may require special treatment, or an operation
+may require spilling and restoring registers in the stack and working with
+register allocators.
+
+As seen in ``SparcISelLowering.cpp`` code below, to perform a type conversion
+from a floating point value to a signed integer, first the
+``setOperationAction`` should be called with ``Custom`` as the third parameter:
+
+.. code-block:: c++
+
+  setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::i32, Custom);
+
+In the ``LowerOperation`` method, for each ``Custom`` operation, a case
+statement should be added to indicate what function to call.  In the following
+code, an ``FP_TO_SINT`` opcode will call the ``LowerFP_TO_SINT`` method:
+
+.. code-block:: c++
+
+  SDValue SparcTargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) {
+    switch (Op.getOpcode()) {
+    case ISD::FP_TO_SINT: return LowerFP_TO_SINT(Op, DAG);
+    ...
+    }
+  }
+
+Finally, the ``LowerFP_TO_SINT`` method is implemented, using an FP register to
+convert the floating-point value to an integer.
+
+.. code-block:: c++
+
+  static SDValue LowerFP_TO_SINT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) {
+    assert(Op.getValueType() == MVT::i32);
+    Op = DAG.getNode(SPISD::FTOI, MVT::f32, Op.getOperand(0));
+    return DAG.getNode(ISD::BITCAST, MVT::i32, Op);
+  }
+
+Legal
+^^^^^
+
+The ``Legal`` ``LegalizeAction`` enum value simply indicates that an operation
+**is** natively supported.  ``Legal`` represents the default condition, so it
+is rarely used.  In ``SparcISelLowering.cpp``, the action for ``CTPOP`` (an
+operation to count the bits set in an integer) is natively supported only for
+SPARC v9.  The following code enables the ``Expand`` conversion technique for
+non-v9 SPARC implementations.
+
+.. code-block:: c++
+
+  setOperationAction(ISD::CTPOP, MVT::i32, Expand);
+  ...
+  if (TM.getSubtarget<SparcSubtarget>().isV9())
+    setOperationAction(ISD::CTPOP, MVT::i32, Legal);
+
+Calling Conventions
+-------------------
+
+To support target-specific calling conventions, ``XXXGenCallingConv.td`` uses
+interfaces (such as ``CCIfType`` and ``CCAssignToReg``) that are defined in
+``lib/Target/TargetCallingConv.td``.  TableGen can take the target descriptor
+file ``XXXGenCallingConv.td`` and generate the header file
+``XXXGenCallingConv.inc``, which is typically included in
+``XXXISelLowering.cpp``.  You can use the interfaces in
+``TargetCallingConv.td`` to specify:
+
+* The order of parameter allocation.
+
+* Where parameters and return values are placed (that is, on the stack or in
+  registers).
+
+* Which registers may be used.
+
+* Whether the caller or callee unwinds the stack.
+
+The following example demonstrates the use of the ``CCIfType`` and
+``CCAssignToReg`` interfaces.  If the ``CCIfType`` predicate is true (that is,
+if the current argument is of type ``f32`` or ``f64``), then the action is
+performed.  In this case, the ``CCAssignToReg`` action assigns the argument
+value to the first available register: either ``R0`` or ``R1``.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  CCIfType<[f32,f64], CCAssignToReg<[R0, R1]>>
+
+``SparcCallingConv.td`` contains definitions for a target-specific return-value
+calling convention (``RetCC_Sparc32``) and a basic 32-bit C calling convention
+(``CC_Sparc32``).  The definition of ``RetCC_Sparc32`` (shown below) indicates
+which registers are used for specified scalar return types.  A single-precision
+float is returned to register ``F0``, and a double-precision float goes to
+register ``D0``.  A 32-bit integer is returned in register ``I0`` or ``I1``.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def RetCC_Sparc32 : CallingConv<[
+    CCIfType<[i32], CCAssignToReg<[I0, I1]>>,
+    CCIfType<[f32], CCAssignToReg<[F0]>>,
+    CCIfType<[f64], CCAssignToReg<[D0]>>
+  ]>;
+
+The definition of ``CC_Sparc32`` in ``SparcCallingConv.td`` introduces
+``CCAssignToStack``, which assigns the value to a stack slot with the specified
+size and alignment.  In the example below, the first parameter, 4, indicates
+the size of the slot, and the second parameter, also 4, indicates the stack
+alignment along 4-byte units.  (Special cases: if size is zero, then the ABI
+size is used; if alignment is zero, then the ABI alignment is used.)
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def CC_Sparc32 : CallingConv<[
+    // All arguments get passed in integer registers if there is space.
+    CCIfType<[i32, f32, f64], CCAssignToReg<[I0, I1, I2, I3, I4, I5]>>,
+    CCAssignToStack<4, 4>
+  ]>;
+
+``CCDelegateTo`` is another commonly used interface, which tries to find a
+specified sub-calling convention, and, if a match is found, it is invoked.  In
+the following example (in ``X86CallingConv.td``), the definition of
+``RetCC_X86_32_C`` ends with ``CCDelegateTo``.  After the current value is
+assigned to the register ``ST0`` or ``ST1``, the ``RetCC_X86Common`` is
+invoked.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def RetCC_X86_32_C : CallingConv<[
+    CCIfType<[f32], CCAssignToReg<[ST0, ST1]>>,
+    CCIfType<[f64], CCAssignToReg<[ST0, ST1]>>,
+    CCDelegateTo<RetCC_X86Common>
+  ]>;
+
+``CCIfCC`` is an interface that attempts to match the given name to the current
+calling convention.  If the name identifies the current calling convention,
+then a specified action is invoked.  In the following example (in
+``X86CallingConv.td``), if the ``Fast`` calling convention is in use, then
+``RetCC_X86_32_Fast`` is invoked.  If the ``SSECall`` calling convention is in
+use, then ``RetCC_X86_32_SSE`` is invoked.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def RetCC_X86_32 : CallingConv<[
+    CCIfCC<"CallingConv::Fast", CCDelegateTo<RetCC_X86_32_Fast>>,
+    CCIfCC<"CallingConv::X86_SSECall", CCDelegateTo<RetCC_X86_32_SSE>>,
+    CCDelegateTo<RetCC_X86_32_C>
+  ]>;
+
+Other calling convention interfaces include:
+
+* ``CCIf <predicate, action>`` --- If the predicate matches, apply the action.
+
+* ``CCIfInReg <action>`` --- If the argument is marked with the "``inreg``"
+  attribute, then apply the action.
+
+* ``CCIfNest <action>`` --- If the argument is marked with the "``nest``"
+  attribute, then apply the action.
+
+* ``CCIfNotVarArg <action>`` --- If the current function does not take a
+  variable number of arguments, apply the action.
+
+* ``CCAssignToRegWithShadow <registerList, shadowList>`` --- similar to
+  ``CCAssignToReg``, but with a shadow list of registers.
+
+* ``CCPassByVal <size, align>`` --- Assign value to a stack slot with the
+  minimum specified size and alignment.
+
+* ``CCPromoteToType <type>`` --- Promote the current value to the specified
+  type.
+
+* ``CallingConv <[actions]>`` --- Define each calling convention that is
+  supported.
+
+Assembly Printer
+================
+
+During the code emission stage, the code generator may utilize an LLVM pass to
+produce assembly output.  To do this, you want to implement the code for a
+printer that converts LLVM IR to a GAS-format assembly language for your target
+machine, using the following steps:
+
+* Define all the assembly strings for your target, adding them to the
+  instructions defined in the ``XXXInstrInfo.td`` file.  (See
+  :ref:`instruction-set`.)  TableGen will produce an output file
+  (``XXXGenAsmWriter.inc``) with an implementation of the ``printInstruction``
+  method for the ``XXXAsmPrinter`` class.
+
+* Write ``XXXTargetAsmInfo.h``, which contains the bare-bones declaration of
+  the ``XXXTargetAsmInfo`` class (a subclass of ``TargetAsmInfo``).
+
+* Write ``XXXTargetAsmInfo.cpp``, which contains target-specific values for
+  ``TargetAsmInfo`` properties and sometimes new implementations for methods.
+
+* Write ``XXXAsmPrinter.cpp``, which implements the ``AsmPrinter`` class that
+  performs the LLVM-to-assembly conversion.
+
+The code in ``XXXTargetAsmInfo.h`` is usually a trivial declaration of the
+``XXXTargetAsmInfo`` class for use in ``XXXTargetAsmInfo.cpp``.  Similarly,
+``XXXTargetAsmInfo.cpp`` usually has a few declarations of ``XXXTargetAsmInfo``
+replacement values that override the default values in ``TargetAsmInfo.cpp``.
+For example in ``SparcTargetAsmInfo.cpp``:
+
+.. code-block:: c++
+
+  SparcTargetAsmInfo::SparcTargetAsmInfo(const SparcTargetMachine &TM) {
+    Data16bitsDirective = "\t.half\t";
+    Data32bitsDirective = "\t.word\t";
+    Data64bitsDirective = 0;  // .xword is only supported by V9.
+    ZeroDirective = "\t.skip\t";
+    CommentString = "!";
+    ConstantPoolSection = "\t.section \".rodata\",#alloc\n";
+  }
+
+The X86 assembly printer implementation (``X86TargetAsmInfo``) is an example
+where the target specific ``TargetAsmInfo`` class uses an overridden methods:
+``ExpandInlineAsm``.
+
+A target-specific implementation of ``AsmPrinter`` is written in
+``XXXAsmPrinter.cpp``, which implements the ``AsmPrinter`` class that converts
+the LLVM to printable assembly.  The implementation must include the following
+headers that have declarations for the ``AsmPrinter`` and
+``MachineFunctionPass`` classes.  The ``MachineFunctionPass`` is a subclass of
+``FunctionPass``.
+
+.. code-block:: c++
+
+  #include "llvm/CodeGen/AsmPrinter.h"
+  #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
+
+As a ``FunctionPass``, ``AsmPrinter`` first calls ``doInitialization`` to set
+up the ``AsmPrinter``.  In ``SparcAsmPrinter``, a ``Mangler`` object is
+instantiated to process variable names.
+
+In ``XXXAsmPrinter.cpp``, the ``runOnMachineFunction`` method (declared in
+``MachineFunctionPass``) must be implemented for ``XXXAsmPrinter``.  In
+``MachineFunctionPass``, the ``runOnFunction`` method invokes
+``runOnMachineFunction``.  Target-specific implementations of
+``runOnMachineFunction`` differ, but generally do the following to process each
+machine function:
+
+* Call ``SetupMachineFunction`` to perform initialization.
+
+* Call ``EmitConstantPool`` to print out (to the output stream) constants which
+  have been spilled to memory.
+
+* Call ``EmitJumpTableInfo`` to print out jump tables used by the current
+  function.
+
+* Print out the label for the current function.
+
+* Print out the code for the function, including basic block labels and the
+  assembly for the instruction (using ``printInstruction``)
+
+The ``XXXAsmPrinter`` implementation must also include the code generated by
+TableGen that is output in the ``XXXGenAsmWriter.inc`` file.  The code in
+``XXXGenAsmWriter.inc`` contains an implementation of the ``printInstruction``
+method that may call these methods:
+
+* ``printOperand``
+* ``printMemOperand``
+* ``printCCOperand`` (for conditional statements)
+* ``printDataDirective``
+* ``printDeclare``
+* ``printImplicitDef``
+* ``printInlineAsm``
+
+The implementations of ``printDeclare``, ``printImplicitDef``,
+``printInlineAsm``, and ``printLabel`` in ``AsmPrinter.cpp`` are generally
+adequate for printing assembly and do not need to be overridden.
+
+The ``printOperand`` method is implemented with a long ``switch``/``case``
+statement for the type of operand: register, immediate, basic block, external
+symbol, global address, constant pool index, or jump table index.  For an
+instruction with a memory address operand, the ``printMemOperand`` method
+should be implemented to generate the proper output.  Similarly,
+``printCCOperand`` should be used to print a conditional operand.
+
+``doFinalization`` should be overridden in ``XXXAsmPrinter``, and it should be
+called to shut down the assembly printer.  During ``doFinalization``, global
+variables and constants are printed to output.
+
+Subtarget Support
+=================
+
+Subtarget support is used to inform the code generation process of instruction
+set variations for a given chip set.  For example, the LLVM SPARC
+implementation provided covers three major versions of the SPARC microprocessor
+architecture: Version 8 (V8, which is a 32-bit architecture), Version 9 (V9, a
+64-bit architecture), and the UltraSPARC architecture.  V8 has 16
+double-precision floating-point registers that are also usable as either 32
+single-precision or 8 quad-precision registers.  V8 is also purely big-endian.
+V9 has 32 double-precision floating-point registers that are also usable as 16
+quad-precision registers, but cannot be used as single-precision registers.
+The UltraSPARC architecture combines V9 with UltraSPARC Visual Instruction Set
+extensions.
+
+If subtarget support is needed, you should implement a target-specific
+``XXXSubtarget`` class for your architecture.  This class should process the
+command-line options ``-mcpu=`` and ``-mattr=``.
+
+TableGen uses definitions in the ``Target.td`` and ``Sparc.td`` files to
+generate code in ``SparcGenSubtarget.inc``.  In ``Target.td``, shown below, the
+``SubtargetFeature`` interface is defined.  The first 4 string parameters of
+the ``SubtargetFeature`` interface are a feature name, an attribute set by the
+feature, the value of the attribute, and a description of the feature.  (The
+fifth parameter is a list of features whose presence is implied, and its
+default value is an empty array.)
+
+.. code-block:: llvm
+
+  class SubtargetFeature<string n, string a, string v, string d,
+                         list<SubtargetFeature> i = []> {
+    string Name = n;
+    string Attribute = a;
+    string Value = v;
+    string Desc = d;
+    list<SubtargetFeature> Implies = i;
+  }
+
+In the ``Sparc.td`` file, the ``SubtargetFeature`` is used to define the
+following features.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  def FeatureV9 : SubtargetFeature<"v9", "IsV9", "true",
+                       "Enable SPARC-V9 instructions">;
+  def FeatureV8Deprecated : SubtargetFeature<"deprecated-v8",
+                       "V8DeprecatedInsts", "true",
+                       "Enable deprecated V8 instructions in V9 mode">;
+  def FeatureVIS : SubtargetFeature<"vis", "IsVIS", "true",
+                       "Enable UltraSPARC Visual Instruction Set extensions">;
+
+Elsewhere in ``Sparc.td``, the ``Proc`` class is defined and then is used to
+define particular SPARC processor subtypes that may have the previously
+described features.
+
+.. code-block:: llvm
+
+  class Proc<string Name, list<SubtargetFeature> Features>
+    : Processor<Name, NoItineraries, Features>;
+
+  def : Proc<"generic",         []>;
+  def : Proc<"v8",              []>;
+  def : Proc<"supersparc",      []>;
+  def : Proc<"sparclite",       []>;
+  def : Proc<"f934",            []>;
+  def : Proc<"hypersparc",      []>;
+  def : Proc<"sparclite86x",    []>;
+  def : Proc<"sparclet",        []>;
+  def : Proc<"tsc701",          []>;
+  def : Proc<"v9",              [FeatureV9]>;
+  def : Proc<"ultrasparc",      [FeatureV9, FeatureV8Deprecated]>;
+  def : Proc<"ultrasparc3",     [FeatureV9, FeatureV8Deprecated]>;
+  def : Proc<"ultrasparc3-vis", [FeatureV9, FeatureV8Deprecated, FeatureVIS]>;
+
+From ``Target.td`` and ``Sparc.td`` files, the resulting
+``SparcGenSubtarget.inc`` specifies enum values to identify the features,
+arrays of constants to represent the CPU features and CPU subtypes, and the
+``ParseSubtargetFeatures`` method that parses the features string that sets
+specified subtarget options.  The generated ``SparcGenSubtarget.inc`` file
+should be included in the ``SparcSubtarget.cpp``.  The target-specific
+implementation of the ``XXXSubtarget`` method should follow this pseudocode:
+
+.. code-block:: c++
+
+  XXXSubtarget::XXXSubtarget(const Module &M, const std::string &FS) {
+    // Set the default features
+    // Determine default and user specified characteristics of the CPU
+    // Call ParseSubtargetFeatures(FS, CPU) to parse the features string
+    // Perform any additional operations
+  }
+
+JIT Support
+===========
+
+The implementation of a target machine optionally includes a Just-In-Time (JIT)
+code generator that emits machine code and auxiliary structures as binary
+output that can be written directly to memory.  To do this, implement JIT code
+generation by performing the following steps:
+
+* Write an ``XXXCodeEmitter.cpp`` file that contains a machine function pass
+  that transforms target-machine instructions into relocatable machine
+  code.
+
+* Write an ``XXXJITInfo.cpp`` file that implements the JIT interfaces for
+  target-specific code-generation activities, such as emitting machine code and
+  stubs.
+
+* Modify ``XXXTargetMachine`` so that it provides a ``TargetJITInfo`` object
+  through its ``getJITInfo`` method.
+
+There are several different approaches to writing the JIT support code.  For
+instance, TableGen and target descriptor files may be used for creating a JIT
+code generator, but are not mandatory.  For the Alpha and PowerPC target
+machines, TableGen is used to generate ``XXXGenCodeEmitter.inc``, which
+contains the binary coding of machine instructions and the
+``getBinaryCodeForInstr`` method to access those codes.  Other JIT
+implementations do not.
+
+Both ``XXXJITInfo.cpp`` and ``XXXCodeEmitter.cpp`` must include the
+``llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h`` header file that defines the
+``MachineCodeEmitter`` class containing code for several callback functions
+that write data (in bytes, words, strings, etc.) to the output stream.
+
+Machine Code Emitter
+--------------------
+
+In ``XXXCodeEmitter.cpp``, a target-specific of the ``Emitter`` class is
+implemented as a function pass (subclass of ``MachineFunctionPass``).  The
+target-specific implementation of ``runOnMachineFunction`` (invoked by
+``runOnFunction`` in ``MachineFunctionPass``) iterates through the
+``MachineBasicBlock`` calls ``emitInstruction`` to process each instruction and
+emit binary code.  ``emitInstruction`` is largely implemented with case
+statements on the instruction types defined in ``XXXInstrInfo.h``.  For
+example, in ``X86CodeEmitter.cpp``, the ``emitInstruction`` method is built
+around the following ``switch``/``case`` statements:
+
+.. code-block:: c++
+
+  switch (Desc->TSFlags & X86::FormMask) {
+  case X86II::Pseudo:  // for not yet implemented instructions
+     ...               // or pseudo-instructions
+     break;
+  case X86II::RawFrm:  // for instructions with a fixed opcode value
+     ...
+     break;
+  case X86II::AddRegFrm: // for instructions that have one register operand
+     ...                 // added to their opcode
+     break;
+  case X86II::MRMDestReg:// for instructions that use the Mod/RM byte
+     ...                 // to specify a destination (register)
+     break;
+  case X86II::MRMDestMem:// for instructions that use the Mod/RM byte
+     ...                 // to specify a destination (memory)
+     break;
+  case X86II::MRMSrcReg: // for instructions that use the Mod/RM byte
+     ...                 // to specify a source (register)
+     break;
+  case X86II::MRMSrcMem: // for instructions that use the Mod/RM byte
+     ...                 // to specify a source (memory)
+     break;
+  case X86II::MRM0r: case X86II::MRM1r:  // for instructions that operate on
+  case X86II::MRM2r: case X86II::MRM3r:  // a REGISTER r/m operand and
+  case X86II::MRM4r: case X86II::MRM5r:  // use the Mod/RM byte and a field
+  case X86II::MRM6r: case X86II::MRM7r:  // to hold extended opcode data
+     ...
+     break;
+  case X86II::MRM0m: case X86II::MRM1m:  // for instructions that operate on
+  case X86II::MRM2m: case X86II::MRM3m:  // a MEMORY r/m operand and
+  case X86II::MRM4m: case X86II::MRM5m:  // use the Mod/RM byte and a field
+  case X86II::MRM6m: case X86II::MRM7m:  // to hold extended opcode data
+     ...
+     break;
+  case X86II::MRMInitReg: // for instructions whose source and
+     ...                  // destination are the same register
+     break;
+  }
+
+The implementations of these case statements often first emit the opcode and
+then get the operand(s).  Then depending upon the operand, helper methods may
+be called to process the operand(s).  For example, in ``X86CodeEmitter.cpp``,
+for the ``X86II::AddRegFrm`` case, the first data emitted (by ``emitByte``) is
+the opcode added to the register operand.  Then an object representing the
+machine operand, ``MO1``, is extracted.  The helper methods such as
+``isImmediate``, ``isGlobalAddress``, ``isExternalSymbol``,
+``isConstantPoolIndex``, and ``isJumpTableIndex`` determine the operand type.
+(``X86CodeEmitter.cpp`` also has private methods such as ``emitConstant``,
+``emitGlobalAddress``, ``emitExternalSymbolAddress``, ``emitConstPoolAddress``,
+and ``emitJumpTableAddress`` that emit the data into the output stream.)
+
+.. code-block:: c++
+
+  case X86II::AddRegFrm:
+    MCE.emitByte(BaseOpcode + getX86RegNum(MI.getOperand(CurOp++).getReg()));
+
+    if (CurOp != NumOps) {
+      const MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(CurOp++);
+      unsigned Size = X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc);
+      if (MO1.isImmediate())
+        emitConstant(MO1.getImm(), Size);
+      else {
+        unsigned rt = Is64BitMode ? X86::reloc_pcrel_word
+          : (IsPIC ? X86::reloc_picrel_word : X86::reloc_absolute_word);
+        if (Opcode == X86::MOV64ri)
+          rt = X86::reloc_absolute_dword;  // FIXME: add X86II flag?
+        if (MO1.isGlobalAddress()) {
+          bool NeedStub = isa<Function>(MO1.getGlobal());
+          bool isLazy = gvNeedsLazyPtr(MO1.getGlobal());
+          emitGlobalAddress(MO1.getGlobal(), rt, MO1.getOffset(), 0,
+                            NeedStub, isLazy);
+        } else if (MO1.isExternalSymbol())
+          emitExternalSymbolAddress(MO1.getSymbolName(), rt);
+        else if (MO1.isConstantPoolIndex())
+          emitConstPoolAddress(MO1.getIndex(), rt);
+        else if (MO1.isJumpTableIndex())
+          emitJumpTableAddress(MO1.getIndex(), rt);
+      }
+    }
+    break;
+
+In the previous example, ``XXXCodeEmitter.cpp`` uses the variable ``rt``, which
+is a ``RelocationType`` enum that may be used to relocate addresses (for
+example, a global address with a PIC base offset).  The ``RelocationType`` enum
+for that target is defined in the short target-specific ``XXXRelocations.h``
+file.  The ``RelocationType`` is used by the ``relocate`` method defined in
+``XXXJITInfo.cpp`` to rewrite addresses for referenced global symbols.
+
+For example, ``X86Relocations.h`` specifies the following relocation types for
+the X86 addresses.  In all four cases, the relocated value is added to the
+value already in memory.  For ``reloc_pcrel_word`` and ``reloc_picrel_word``,
+there is an additional initial adjustment.
+
+.. code-block:: c++
+
+  enum RelocationType {
+    reloc_pcrel_word = 0,    // add reloc value after adjusting for the PC loc
+    reloc_picrel_word = 1,   // add reloc value after adjusting for the PIC base
+    reloc_absolute_word = 2, // absolute relocation; no additional adjustment
+    reloc_absolute_dword = 3 // absolute relocation; no additional adjustment
+  };
+
+Target JIT Info
+---------------
+
+``XXXJITInfo.cpp`` implements the JIT interfaces for target-specific
+code-generation activities, such as emitting machine code and stubs.  At
+minimum, a target-specific version of ``XXXJITInfo`` implements the following:
+
+* ``getLazyResolverFunction`` --- Initializes the JIT, gives the target a
+  function that is used for compilation.
+
+* ``emitFunctionStub`` --- Returns a native function with a specified address
+  for a callback function.
+
+* ``relocate`` --- Changes the addresses of referenced globals, based on
+  relocation types.
+
+* Callback function that are wrappers to a function stub that is used when the
+  real target is not initially known.
+
+``getLazyResolverFunction`` is generally trivial to implement.  It makes the
+incoming parameter as the global ``JITCompilerFunction`` and returns the
+callback function that will be used a function wrapper.  For the Alpha target
+(in ``AlphaJITInfo.cpp``), the ``getLazyResolverFunction`` implementation is
+simply:
+
+.. code-block:: c++
+
+  TargetJITInfo::LazyResolverFn AlphaJITInfo::getLazyResolverFunction(
+                                              JITCompilerFn F) {
+    JITCompilerFunction = F;
+    return AlphaCompilationCallback;
+  }
+
+For the X86 target, the ``getLazyResolverFunction`` implementation is a little
+more complicated, because it returns a different callback function for
+processors with SSE instructions and XMM registers.
+
+The callback function initially saves and later restores the callee register
+values, incoming arguments, and frame and return address.  The callback
+function needs low-level access to the registers or stack, so it is typically
+implemented with assembler.
+
index 35d7b8111ddbac62980d3ecd7576a362546448b6..f863d1fc6df9c2ba89bfdbcfebcd13384560e727 100644 (file)
@@ -21,6 +21,7 @@ Subsystem Documentation
    HowToUseInstrMappings
    SystemLibrary
    SourceLevelDebugging
+   WritingAnLLVMBackend
 
 .. FIXME: once LangRef is Sphinxified, HowToUseInstrMappings should be put
    under LangRef's toctree instead of this page's toctree.
@@ -29,8 +30,8 @@ Subsystem Documentation
     
    Information on how to write LLVM transformations and analyses.
     
-* `Writing an LLVM Backend <WritingAnLLVMBackend.html>`_
-    
+* :doc:`WritingAnLLVMBackend`
+
    Information on how to write LLVM backends for machine targets.
 
 * :ref:`code_generator`