]> Gitweb @ Texas Instruments - Open Source Git Repositories - git.TI.com/gitweb - opencl/llvm.git/blob - utils/TableGen/DAGISelMatcherGen.cpp
4a73b003598afd6da78047c1480c17e96d16898e
[opencl/llvm.git] / utils / TableGen / DAGISelMatcherGen.cpp
1 //===- DAGISelMatcherGen.cpp - Matcher generator --------------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
10 #include "DAGISelMatcher.h"
11 #include "CodeGenDAGPatterns.h"
12 #include "CodeGenRegisters.h"
13 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
14 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
15 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
16 #include "llvm/TableGen/Error.h"
17 #include "llvm/TableGen/Record.h"
18 #include <utility>
19 using namespace llvm;
22 /// getRegisterValueType - Look up and return the ValueType of the specified
23 /// register. If the register is a member of multiple register classes which
24 /// have different associated types, return MVT::Other.
25 static MVT::SimpleValueType getRegisterValueType(Record *R,
26                                                  const CodeGenTarget &T) {
27   bool FoundRC = false;
28   MVT::SimpleValueType VT = MVT::Other;
29   const CodeGenRegister *Reg = T.getRegBank().getReg(R);
30   ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> RCs = T.getRegBank().getRegClasses();
32   for (unsigned rc = 0, e = RCs.size(); rc != e; ++rc) {
33     const CodeGenRegisterClass &RC = *RCs[rc];
34     if (!RC.contains(Reg))
35       continue;
37     if (!FoundRC) {
38       FoundRC = true;
39       VT = RC.getValueTypeNum(0);
40       continue;
41     }
43     // If this occurs in multiple register classes, they all have to agree.
44     assert(VT == RC.getValueTypeNum(0));
45   }
46   return VT;
47 }
50 namespace {
51   class MatcherGen {
52     const PatternToMatch &Pattern;
53     const CodeGenDAGPatterns &CGP;
55     /// PatWithNoTypes - This is a clone of Pattern.getSrcPattern() that starts
56     /// out with all of the types removed.  This allows us to insert type checks
57     /// as we scan the tree.
58     TreePatternNode *PatWithNoTypes;
60     /// VariableMap - A map from variable names ('$dst') to the recorded operand
61     /// number that they were captured as.  These are biased by 1 to make
62     /// insertion easier.
63     StringMap<unsigned> VariableMap;
65     /// This maintains the recorded operand number that OPC_CheckComplexPattern
66     /// drops each sub-operand into. We don't want to insert these into
67     /// VariableMap because that leads to identity checking if they are
68     /// encountered multiple times. Biased by 1 like VariableMap for
69     /// consistency.
70     StringMap<unsigned> NamedComplexPatternOperands;
72     /// NextRecordedOperandNo - As we emit opcodes to record matched values in
73     /// the RecordedNodes array, this keeps track of which slot will be next to
74     /// record into.
75     unsigned NextRecordedOperandNo;
77     /// MatchedChainNodes - This maintains the position in the recorded nodes
78     /// array of all of the recorded input nodes that have chains.
79     SmallVector<unsigned, 2> MatchedChainNodes;
81     /// MatchedGlueResultNodes - This maintains the position in the recorded
82     /// nodes array of all of the recorded input nodes that have glue results.
83     SmallVector<unsigned, 2> MatchedGlueResultNodes;
85     /// MatchedComplexPatterns - This maintains a list of all of the
86     /// ComplexPatterns that we need to check. The second element of each pair
87     /// is the recorded operand number of the input node.
88     SmallVector<std::pair<const TreePatternNode*,
89                           unsigned>, 2> MatchedComplexPatterns;
91     /// PhysRegInputs - List list has an entry for each explicitly specified
92     /// physreg input to the pattern.  The first elt is the Register node, the
93     /// second is the recorded slot number the input pattern match saved it in.
94     SmallVector<std::pair<Record*, unsigned>, 2> PhysRegInputs;
96     /// Matcher - This is the top level of the generated matcher, the result.
97     Matcher *TheMatcher;
99     /// CurPredicate - As we emit matcher nodes, this points to the latest check
100     /// which should have future checks stuck into its Next position.
101     Matcher *CurPredicate;
102   public:
103     MatcherGen(const PatternToMatch &pattern, const CodeGenDAGPatterns &cgp);
105     ~MatcherGen() {
106       delete PatWithNoTypes;
107     }
109     bool EmitMatcherCode(unsigned Variant);
110     void EmitResultCode();
112     Matcher *GetMatcher() const { return TheMatcher; }
113   private:
114     void AddMatcher(Matcher *NewNode);
115     void InferPossibleTypes();
117     // Matcher Generation.
118     void EmitMatchCode(const TreePatternNode *N, TreePatternNode *NodeNoTypes);
119     void EmitLeafMatchCode(const TreePatternNode *N);
120     void EmitOperatorMatchCode(const TreePatternNode *N,
121                                TreePatternNode *NodeNoTypes);
123     /// If this is the first time a node with unique identifier Name has been
124     /// seen, record it. Otherwise, emit a check to make sure this is the same
125     /// node. Returns true if this is the first encounter.
126     bool recordUniqueNode(std::string Name);
128     // Result Code Generation.
129     unsigned getNamedArgumentSlot(StringRef Name) {
130       unsigned VarMapEntry = VariableMap[Name];
131       assert(VarMapEntry != 0 &&
132              "Variable referenced but not defined and not caught earlier!");
133       return VarMapEntry-1;
134     }
136     /// GetInstPatternNode - Get the pattern for an instruction.
137     const TreePatternNode *GetInstPatternNode(const DAGInstruction &Ins,
138                                               const TreePatternNode *N);
140     void EmitResultOperand(const TreePatternNode *N,
141                            SmallVectorImpl<unsigned> &ResultOps);
142     void EmitResultOfNamedOperand(const TreePatternNode *N,
143                                   SmallVectorImpl<unsigned> &ResultOps);
144     void EmitResultLeafAsOperand(const TreePatternNode *N,
145                                  SmallVectorImpl<unsigned> &ResultOps);
146     void EmitResultInstructionAsOperand(const TreePatternNode *N,
147                                         SmallVectorImpl<unsigned> &ResultOps);
148     void EmitResultSDNodeXFormAsOperand(const TreePatternNode *N,
149                                         SmallVectorImpl<unsigned> &ResultOps);
150     };
152 } // end anon namespace.
154 MatcherGen::MatcherGen(const PatternToMatch &pattern,
155                        const CodeGenDAGPatterns &cgp)
156 : Pattern(pattern), CGP(cgp), NextRecordedOperandNo(0),
157   TheMatcher(nullptr), CurPredicate(nullptr) {
158   // We need to produce the matcher tree for the patterns source pattern.  To do
159   // this we need to match the structure as well as the types.  To do the type
160   // matching, we want to figure out the fewest number of type checks we need to
161   // emit.  For example, if there is only one integer type supported by a
162   // target, there should be no type comparisons at all for integer patterns!
163   //
164   // To figure out the fewest number of type checks needed, clone the pattern,
165   // remove the types, then perform type inference on the pattern as a whole.
166   // If there are unresolved types, emit an explicit check for those types,
167   // apply the type to the tree, then rerun type inference.  Iterate until all
168   // types are resolved.
169   //
170   PatWithNoTypes = Pattern.getSrcPattern()->clone();
171   PatWithNoTypes->RemoveAllTypes();
173   // If there are types that are manifestly known, infer them.
174   InferPossibleTypes();
177 /// InferPossibleTypes - As we emit the pattern, we end up generating type
178 /// checks and applying them to the 'PatWithNoTypes' tree.  As we do this, we
179 /// want to propagate implied types as far throughout the tree as possible so
180 /// that we avoid doing redundant type checks.  This does the type propagation.
181 void MatcherGen::InferPossibleTypes() {
182   // TP - Get *SOME* tree pattern, we don't care which.  It is only used for
183   // diagnostics, which we know are impossible at this point.
184   TreePattern &TP = *CGP.pf_begin()->second;
186   bool MadeChange = true;
187   while (MadeChange)
188     MadeChange = PatWithNoTypes->ApplyTypeConstraints(TP,
189                                               true/*Ignore reg constraints*/);
193 /// AddMatcher - Add a matcher node to the current graph we're building.
194 void MatcherGen::AddMatcher(Matcher *NewNode) {
195   if (CurPredicate)
196     CurPredicate->setNext(NewNode);
197   else
198     TheMatcher = NewNode;
199   CurPredicate = NewNode;
203 //===----------------------------------------------------------------------===//
204 // Pattern Match Generation
205 //===----------------------------------------------------------------------===//
207 /// EmitLeafMatchCode - Generate matching code for leaf nodes.
208 void MatcherGen::EmitLeafMatchCode(const TreePatternNode *N) {
209   assert(N->isLeaf() && "Not a leaf?");
211   // Direct match against an integer constant.
212   if (IntInit *II = dyn_cast<IntInit>(N->getLeafValue())) {
213     // If this is the root of the dag we're matching, we emit a redundant opcode
214     // check to ensure that this gets folded into the normal top-level
215     // OpcodeSwitch.
216     if (N == Pattern.getSrcPattern()) {
217       const SDNodeInfo &NI = CGP.getSDNodeInfo(CGP.getSDNodeNamed("imm"));
218       AddMatcher(new CheckOpcodeMatcher(NI));
219     }
221     return AddMatcher(new CheckIntegerMatcher(II->getValue()));
222   }
224   // An UnsetInit represents a named node without any constraints.
225   if (N->getLeafValue() == UnsetInit::get()) {
226     assert(N->hasName() && "Unnamed ? leaf");
227     return;
228   }
230   DefInit *DI = dyn_cast<DefInit>(N->getLeafValue());
231   if (!DI) {
232     errs() << "Unknown leaf kind: " << *N << "\n";
233     abort();
234   }
236   Record *LeafRec = DI->getDef();
238   // A ValueType leaf node can represent a register when named, or itself when
239   // unnamed.
240   if (LeafRec->isSubClassOf("ValueType")) {
241     // A named ValueType leaf always matches: (add i32:$a, i32:$b).
242     if (N->hasName())
243       return;
244     // An unnamed ValueType as in (sext_inreg GPR:$foo, i8).
245     return AddMatcher(new CheckValueTypeMatcher(LeafRec->getName()));
246   }
248   if (// Handle register references.  Nothing to do here, they always match.
249       LeafRec->isSubClassOf("RegisterClass") ||
250       LeafRec->isSubClassOf("RegisterOperand") ||
251       LeafRec->isSubClassOf("PointerLikeRegClass") ||
252       LeafRec->isSubClassOf("SubRegIndex") ||
253       // Place holder for SRCVALUE nodes. Nothing to do here.
254       LeafRec->getName() == "srcvalue")
255     return;
257   // If we have a physreg reference like (mul gpr:$src, EAX) then we need to
258   // record the register
259   if (LeafRec->isSubClassOf("Register")) {
260     AddMatcher(new RecordMatcher("physreg input "+LeafRec->getName(),
261                                  NextRecordedOperandNo));
262     PhysRegInputs.push_back(std::make_pair(LeafRec, NextRecordedOperandNo++));
263     return;
264   }
266   if (LeafRec->isSubClassOf("CondCode"))
267     return AddMatcher(new CheckCondCodeMatcher(LeafRec->getName()));
269   if (LeafRec->isSubClassOf("ComplexPattern")) {
270     // We can't model ComplexPattern uses that don't have their name taken yet.
271     // The OPC_CheckComplexPattern operation implicitly records the results.
272     if (N->getName().empty()) {
273       errs() << "We expect complex pattern uses to have names: " << *N << "\n";
274       exit(1);
275     }
277     // Remember this ComplexPattern so that we can emit it after all the other
278     // structural matches are done.
279     unsigned InputOperand = VariableMap[N->getName()] - 1;
280     MatchedComplexPatterns.push_back(std::make_pair(N, InputOperand));
281     return;
282   }
284   errs() << "Unknown leaf kind: " << *N << "\n";
285   abort();
288 void MatcherGen::EmitOperatorMatchCode(const TreePatternNode *N,
289                                        TreePatternNode *NodeNoTypes) {
290   assert(!N->isLeaf() && "Not an operator?");
292   if (N->getOperator()->isSubClassOf("ComplexPattern")) {
293     // The "name" of a non-leaf complex pattern (MY_PAT $op1, $op2) is
294     // "MY_PAT:op1:op2". We should already have validated that the uses are
295     // consistent.
296     std::string PatternName = N->getOperator()->getName();
297     for (unsigned i = 0; i < N->getNumChildren(); ++i) {
298       PatternName += ":";
299       PatternName += N->getChild(i)->getName();
300     }
302     if (recordUniqueNode(PatternName)) {
303       auto NodeAndOpNum = std::make_pair(N, NextRecordedOperandNo - 1);
304       MatchedComplexPatterns.push_back(NodeAndOpNum);
305     }
307     return;
308   }
310   const SDNodeInfo &CInfo = CGP.getSDNodeInfo(N->getOperator());
312   // If this is an 'and R, 1234' where the operation is AND/OR and the RHS is
313   // a constant without a predicate fn that has more that one bit set, handle
314   // this as a special case.  This is usually for targets that have special
315   // handling of certain large constants (e.g. alpha with it's 8/16/32-bit
316   // handling stuff).  Using these instructions is often far more efficient
317   // than materializing the constant.  Unfortunately, both the instcombiner
318   // and the dag combiner can often infer that bits are dead, and thus drop
319   // them from the mask in the dag.  For example, it might turn 'AND X, 255'
320   // into 'AND X, 254' if it knows the low bit is set.  Emit code that checks
321   // to handle this.
322   if ((N->getOperator()->getName() == "and" ||
323        N->getOperator()->getName() == "or") &&
324       N->getChild(1)->isLeaf() && N->getChild(1)->getPredicateFns().empty() &&
325       N->getPredicateFns().empty()) {
326     if (IntInit *II = dyn_cast<IntInit>(N->getChild(1)->getLeafValue())) {
327       if (!isPowerOf2_32(II->getValue())) {  // Don't bother with single bits.
328         // If this is at the root of the pattern, we emit a redundant
329         // CheckOpcode so that the following checks get factored properly under
330         // a single opcode check.
331         if (N == Pattern.getSrcPattern())
332           AddMatcher(new CheckOpcodeMatcher(CInfo));
334         // Emit the CheckAndImm/CheckOrImm node.
335         if (N->getOperator()->getName() == "and")
336           AddMatcher(new CheckAndImmMatcher(II->getValue()));
337         else
338           AddMatcher(new CheckOrImmMatcher(II->getValue()));
340         // Match the LHS of the AND as appropriate.
341         AddMatcher(new MoveChildMatcher(0));
342         EmitMatchCode(N->getChild(0), NodeNoTypes->getChild(0));
343         AddMatcher(new MoveParentMatcher());
344         return;
345       }
346     }
347   }
349   // Check that the current opcode lines up.
350   AddMatcher(new CheckOpcodeMatcher(CInfo));
352   // If this node has memory references (i.e. is a load or store), tell the
353   // interpreter to capture them in the memref array.
354   if (N->NodeHasProperty(SDNPMemOperand, CGP))
355     AddMatcher(new RecordMemRefMatcher());
357   // If this node has a chain, then the chain is operand #0 is the SDNode, and
358   // the child numbers of the node are all offset by one.
359   unsigned OpNo = 0;
360   if (N->NodeHasProperty(SDNPHasChain, CGP)) {
361     // Record the node and remember it in our chained nodes list.
362     AddMatcher(new RecordMatcher("'" + N->getOperator()->getName() +
363                                          "' chained node",
364                                  NextRecordedOperandNo));
365     // Remember all of the input chains our pattern will match.
366     MatchedChainNodes.push_back(NextRecordedOperandNo++);
368     // Don't look at the input chain when matching the tree pattern to the
369     // SDNode.
370     OpNo = 1;
372     // If this node is not the root and the subtree underneath it produces a
373     // chain, then the result of matching the node is also produce a chain.
374     // Beyond that, this means that we're also folding (at least) the root node
375     // into the node that produce the chain (for example, matching
376     // "(add reg, (load ptr))" as a add_with_memory on X86).  This is
377     // problematic, if the 'reg' node also uses the load (say, its chain).
378     // Graphically:
379     //
380     //         [LD]
381     //         ^  ^
382     //         |  \                              DAG's like cheese.
383     //        /    |
384     //       /    [YY]
385     //       |     ^
386     //      [XX]--/
387     //
388     // It would be invalid to fold XX and LD.  In this case, folding the two
389     // nodes together would induce a cycle in the DAG, making it a 'cyclic DAG'
390     // To prevent this, we emit a dynamic check for legality before allowing
391     // this to be folded.
392     //
393     const TreePatternNode *Root = Pattern.getSrcPattern();
394     if (N != Root) {                             // Not the root of the pattern.
395       // If there is a node between the root and this node, then we definitely
396       // need to emit the check.
397       bool NeedCheck = !Root->hasChild(N);
399       // If it *is* an immediate child of the root, we can still need a check if
400       // the root SDNode has multiple inputs.  For us, this means that it is an
401       // intrinsic, has multiple operands, or has other inputs like chain or
402       // glue).
403       if (!NeedCheck) {
404         const SDNodeInfo &PInfo = CGP.getSDNodeInfo(Root->getOperator());
405         NeedCheck =
406           Root->getOperator() == CGP.get_intrinsic_void_sdnode() ||
407           Root->getOperator() == CGP.get_intrinsic_w_chain_sdnode() ||
408           Root->getOperator() == CGP.get_intrinsic_wo_chain_sdnode() ||
409           PInfo.getNumOperands() > 1 ||
410           PInfo.hasProperty(SDNPHasChain) ||
411           PInfo.hasProperty(SDNPInGlue) ||
412           PInfo.hasProperty(SDNPOptInGlue);
413       }
415       if (NeedCheck)
416         AddMatcher(new CheckFoldableChainNodeMatcher());
417     }
418   }
420   // If this node has an output glue and isn't the root, remember it.
421   if (N->NodeHasProperty(SDNPOutGlue, CGP) &&
422       N != Pattern.getSrcPattern()) {
423     // TODO: This redundantly records nodes with both glues and chains.
425     // Record the node and remember it in our chained nodes list.
426     AddMatcher(new RecordMatcher("'" + N->getOperator()->getName() +
427                                          "' glue output node",
428                                  NextRecordedOperandNo));
429     // Remember all of the nodes with output glue our pattern will match.
430     MatchedGlueResultNodes.push_back(NextRecordedOperandNo++);
431   }
433   // If this node is known to have an input glue or if it *might* have an input
434   // glue, capture it as the glue input of the pattern.
435   if (N->NodeHasProperty(SDNPOptInGlue, CGP) ||
436       N->NodeHasProperty(SDNPInGlue, CGP))
437     AddMatcher(new CaptureGlueInputMatcher());
439   for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i, ++OpNo) {
440     // Get the code suitable for matching this child.  Move to the child, check
441     // it then move back to the parent.
442     AddMatcher(new MoveChildMatcher(OpNo));
443     EmitMatchCode(N->getChild(i), NodeNoTypes->getChild(i));
444     AddMatcher(new MoveParentMatcher());
445   }
448 bool MatcherGen::recordUniqueNode(std::string Name) {
449   unsigned &VarMapEntry = VariableMap[Name];
450   if (VarMapEntry == 0) {
451     // If it is a named node, we must emit a 'Record' opcode.
452     AddMatcher(new RecordMatcher("$" + Name, NextRecordedOperandNo));
453     VarMapEntry = ++NextRecordedOperandNo;
454     return true;
455   }
457   // If we get here, this is a second reference to a specific name.  Since
458   // we already have checked that the first reference is valid, we don't
459   // have to recursively match it, just check that it's the same as the
460   // previously named thing.
461   AddMatcher(new CheckSameMatcher(VarMapEntry-1));
462   return false;
465 void MatcherGen::EmitMatchCode(const TreePatternNode *N,
466                                TreePatternNode *NodeNoTypes) {
467   // If N and NodeNoTypes don't agree on a type, then this is a case where we
468   // need to do a type check.  Emit the check, apply the type to NodeNoTypes and
469   // reinfer any correlated types.
470   SmallVector<unsigned, 2> ResultsToTypeCheck;
472   for (unsigned i = 0, e = NodeNoTypes->getNumTypes(); i != e; ++i) {
473     if (NodeNoTypes->getExtType(i) == N->getExtType(i)) continue;
474     NodeNoTypes->setType(i, N->getExtType(i));
475     InferPossibleTypes();
476     ResultsToTypeCheck.push_back(i);
477   }
479   // If this node has a name associated with it, capture it in VariableMap. If
480   // we already saw this in the pattern, emit code to verify dagness.
481   if (!N->getName().empty())
482     if (!recordUniqueNode(N->getName()))
483       return;
485   if (N->isLeaf())
486     EmitLeafMatchCode(N);
487   else
488     EmitOperatorMatchCode(N, NodeNoTypes);
490   // If there are node predicates for this node, generate their checks.
491   for (unsigned i = 0, e = N->getPredicateFns().size(); i != e; ++i)
492     AddMatcher(new CheckPredicateMatcher(N->getPredicateFns()[i]));
494   for (unsigned i = 0, e = ResultsToTypeCheck.size(); i != e; ++i)
495     AddMatcher(new CheckTypeMatcher(N->getType(ResultsToTypeCheck[i]),
496                                     ResultsToTypeCheck[i]));
499 /// EmitMatcherCode - Generate the code that matches the predicate of this
500 /// pattern for the specified Variant.  If the variant is invalid this returns
501 /// true and does not generate code, if it is valid, it returns false.
502 bool MatcherGen::EmitMatcherCode(unsigned Variant) {
503   // If the root of the pattern is a ComplexPattern and if it is specified to
504   // match some number of root opcodes, these are considered to be our variants.
505   // Depending on which variant we're generating code for, emit the root opcode
506   // check.
507   if (const ComplexPattern *CP =
508                    Pattern.getSrcPattern()->getComplexPatternInfo(CGP)) {
509     const std::vector<Record*> &OpNodes = CP->getRootNodes();
510     assert(!OpNodes.empty() &&"Complex Pattern must specify what it can match");
511     if (Variant >= OpNodes.size()) return true;
513     AddMatcher(new CheckOpcodeMatcher(CGP.getSDNodeInfo(OpNodes[Variant])));
514   } else {
515     if (Variant != 0) return true;
516   }
518   // Emit the matcher for the pattern structure and types.
519   EmitMatchCode(Pattern.getSrcPattern(), PatWithNoTypes);
521   // If the pattern has a predicate on it (e.g. only enabled when a subtarget
522   // feature is around, do the check).
523   if (!Pattern.getPredicateCheck().empty())
524     AddMatcher(new CheckPatternPredicateMatcher(Pattern.getPredicateCheck()));
526   // Now that we've completed the structural type match, emit any ComplexPattern
527   // checks (e.g. addrmode matches).  We emit this after the structural match
528   // because they are generally more expensive to evaluate and more difficult to
529   // factor.
530   for (unsigned i = 0, e = MatchedComplexPatterns.size(); i != e; ++i) {
531     const TreePatternNode *N = MatchedComplexPatterns[i].first;
533     // Remember where the results of this match get stuck.
534     if (N->isLeaf()) {
535       NamedComplexPatternOperands[N->getName()] = NextRecordedOperandNo + 1;
536     } else {
537       unsigned CurOp = NextRecordedOperandNo;
538       for (unsigned i = 0; i < N->getNumChildren(); ++i) {
539         NamedComplexPatternOperands[N->getChild(i)->getName()] = CurOp + 1;
540         CurOp += N->getChild(i)->getNumMIResults(CGP);
541       }
542     }
544     // Get the slot we recorded the value in from the name on the node.
545     unsigned RecNodeEntry = MatchedComplexPatterns[i].second;
547     const ComplexPattern &CP = *N->getComplexPatternInfo(CGP);
549     // Emit a CheckComplexPat operation, which does the match (aborting if it
550     // fails) and pushes the matched operands onto the recorded nodes list.
551     AddMatcher(new CheckComplexPatMatcher(CP, RecNodeEntry,
552                                           N->getName(), NextRecordedOperandNo));
554     // Record the right number of operands.
555     NextRecordedOperandNo += CP.getNumOperands();
556     if (CP.hasProperty(SDNPHasChain)) {
557       // If the complex pattern has a chain, then we need to keep track of the
558       // fact that we just recorded a chain input.  The chain input will be
559       // matched as the last operand of the predicate if it was successful.
560       ++NextRecordedOperandNo; // Chained node operand.
562       // It is the last operand recorded.
563       assert(NextRecordedOperandNo > 1 &&
564              "Should have recorded input/result chains at least!");
565       MatchedChainNodes.push_back(NextRecordedOperandNo-1);
566     }
568     // TODO: Complex patterns can't have output glues, if they did, we'd want
569     // to record them.
570   }
572   return false;
576 //===----------------------------------------------------------------------===//
577 // Node Result Generation
578 //===----------------------------------------------------------------------===//
580 void MatcherGen::EmitResultOfNamedOperand(const TreePatternNode *N,
581                                           SmallVectorImpl<unsigned> &ResultOps){
582   assert(!N->getName().empty() && "Operand not named!");
584   if (unsigned SlotNo = NamedComplexPatternOperands[N->getName()]) {
585     // Complex operands have already been completely selected, just find the
586     // right slot ant add the arguments directly.
587     for (unsigned i = 0; i < N->getNumMIResults(CGP); ++i)
588       ResultOps.push_back(SlotNo - 1 + i);
590     return;
591   }
593   unsigned SlotNo = getNamedArgumentSlot(N->getName());
595   // If this is an 'imm' or 'fpimm' node, make sure to convert it to the target
596   // version of the immediate so that it doesn't get selected due to some other
597   // node use.
598   if (!N->isLeaf()) {
599     StringRef OperatorName = N->getOperator()->getName();
600     if (OperatorName == "imm" || OperatorName == "fpimm") {
601       AddMatcher(new EmitConvertToTargetMatcher(SlotNo));
602       ResultOps.push_back(NextRecordedOperandNo++);
603       return;
604     }
605   }
607   for (unsigned i = 0; i < N->getNumMIResults(CGP); ++i)
608     ResultOps.push_back(SlotNo + i);
611 void MatcherGen::EmitResultLeafAsOperand(const TreePatternNode *N,
612                                          SmallVectorImpl<unsigned> &ResultOps) {
613   assert(N->isLeaf() && "Must be a leaf");
615   if (IntInit *II = dyn_cast<IntInit>(N->getLeafValue())) {
616     AddMatcher(new EmitIntegerMatcher(II->getValue(), N->getType(0)));
617     ResultOps.push_back(NextRecordedOperandNo++);
618     return;
619   }
621   // If this is an explicit register reference, handle it.
622   if (DefInit *DI = dyn_cast<DefInit>(N->getLeafValue())) {
623     Record *Def = DI->getDef();
624     if (Def->isSubClassOf("Register")) {
625       const CodeGenRegister *Reg =
626         CGP.getTargetInfo().getRegBank().getReg(Def);
627       AddMatcher(new EmitRegisterMatcher(Reg, N->getType(0)));
628       ResultOps.push_back(NextRecordedOperandNo++);
629       return;
630     }
632     if (Def->getName() == "zero_reg") {
633       AddMatcher(new EmitRegisterMatcher(nullptr, N->getType(0)));
634       ResultOps.push_back(NextRecordedOperandNo++);
635       return;
636     }
638     // Handle a reference to a register class. This is used
639     // in COPY_TO_SUBREG instructions.
640     if (Def->isSubClassOf("RegisterOperand"))
641       Def = Def->getValueAsDef("RegClass");
642     if (Def->isSubClassOf("RegisterClass")) {
643       std::string Value = getQualifiedName(Def) + "RegClassID";
644       AddMatcher(new EmitStringIntegerMatcher(Value, MVT::i32));
645       ResultOps.push_back(NextRecordedOperandNo++);
646       return;
647     }
649     // Handle a subregister index. This is used for INSERT_SUBREG etc.
650     if (Def->isSubClassOf("SubRegIndex")) {
651       std::string Value = getQualifiedName(Def);
652       AddMatcher(new EmitStringIntegerMatcher(Value, MVT::i32));
653       ResultOps.push_back(NextRecordedOperandNo++);
654       return;
655     }
656   }
658   errs() << "unhandled leaf node: \n";
659   N->dump();
662 /// GetInstPatternNode - Get the pattern for an instruction.
663 ///
664 const TreePatternNode *MatcherGen::
665 GetInstPatternNode(const DAGInstruction &Inst, const TreePatternNode *N) {
666   const TreePattern *InstPat = Inst.getPattern();
668   // FIXME2?: Assume actual pattern comes before "implicit".
669   TreePatternNode *InstPatNode;
670   if (InstPat)
671     InstPatNode = InstPat->getTree(0);
672   else if (/*isRoot*/ N == Pattern.getDstPattern())
673     InstPatNode = Pattern.getSrcPattern();
674   else
675     return nullptr;
677   if (InstPatNode && !InstPatNode->isLeaf() &&
678       InstPatNode->getOperator()->getName() == "set")
679     InstPatNode = InstPatNode->getChild(InstPatNode->getNumChildren()-1);
681   return InstPatNode;
684 static bool
685 mayInstNodeLoadOrStore(const TreePatternNode *N,
686                        const CodeGenDAGPatterns &CGP) {
687   Record *Op = N->getOperator();
688   const CodeGenTarget &CGT = CGP.getTargetInfo();
689   CodeGenInstruction &II = CGT.getInstruction(Op);
690   return II.mayLoad || II.mayStore;
693 static unsigned
694 numNodesThatMayLoadOrStore(const TreePatternNode *N,
695                            const CodeGenDAGPatterns &CGP) {
696   if (N->isLeaf())
697     return 0;
699   Record *OpRec = N->getOperator();
700   if (!OpRec->isSubClassOf("Instruction"))
701     return 0;
703   unsigned Count = 0;
704   if (mayInstNodeLoadOrStore(N, CGP))
705     ++Count;
707   for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
708     Count += numNodesThatMayLoadOrStore(N->getChild(i), CGP);
710   return Count;
713 void MatcherGen::
714 EmitResultInstructionAsOperand(const TreePatternNode *N,
715                                SmallVectorImpl<unsigned> &OutputOps) {
716   Record *Op = N->getOperator();
717   const CodeGenTarget &CGT = CGP.getTargetInfo();
718   CodeGenInstruction &II = CGT.getInstruction(Op);
719   const DAGInstruction &Inst = CGP.getInstruction(Op);
721   // If we can, get the pattern for the instruction we're generating. We derive
722   // a variety of information from this pattern, such as whether it has a chain.
723   //
724   // FIXME2: This is extremely dubious for several reasons, not the least of
725   // which it gives special status to instructions with patterns that Pat<>
726   // nodes can't duplicate.
727   const TreePatternNode *InstPatNode = GetInstPatternNode(Inst, N);
729   // NodeHasChain - Whether the instruction node we're creating takes chains.
730   bool NodeHasChain = InstPatNode &&
731                       InstPatNode->TreeHasProperty(SDNPHasChain, CGP);
733   // Instructions which load and store from memory should have a chain,
734   // regardless of whether they happen to have an internal pattern saying so.
735   if (Pattern.getSrcPattern()->TreeHasProperty(SDNPHasChain, CGP)
736       && (II.hasCtrlDep || II.mayLoad || II.mayStore || II.canFoldAsLoad ||
737           II.hasSideEffects))
738       NodeHasChain = true;
740   bool isRoot = N == Pattern.getDstPattern();
742   // TreeHasOutGlue - True if this tree has glue.
743   bool TreeHasInGlue = false, TreeHasOutGlue = false;
744   if (isRoot) {
745     const TreePatternNode *SrcPat = Pattern.getSrcPattern();
746     TreeHasInGlue = SrcPat->TreeHasProperty(SDNPOptInGlue, CGP) ||
747                     SrcPat->TreeHasProperty(SDNPInGlue, CGP);
749     // FIXME2: this is checking the entire pattern, not just the node in
750     // question, doing this just for the root seems like a total hack.
751     TreeHasOutGlue = SrcPat->TreeHasProperty(SDNPOutGlue, CGP);
752   }
754   // NumResults - This is the number of results produced by the instruction in
755   // the "outs" list.
756   unsigned NumResults = Inst.getNumResults();
758   // Number of operands we know the output instruction must have. If it is
759   // variadic, we could have more operands.
760   unsigned NumFixedOperands = II.Operands.size();
762   SmallVector<unsigned, 8> InstOps;
764   // Loop over all of the fixed operands of the instruction pattern, emitting
765   // code to fill them all in. The node 'N' usually has number children equal to
766   // the number of input operands of the instruction.  However, in cases where
767   // there are predicate operands for an instruction, we need to fill in the
768   // 'execute always' values. Match up the node operands to the instruction
769   // operands to do this.
770   unsigned ChildNo = 0;
771   for (unsigned InstOpNo = NumResults, e = NumFixedOperands;
772        InstOpNo != e; ++InstOpNo) {
773     // Determine what to emit for this operand.
774     Record *OperandNode = II.Operands[InstOpNo].Rec;
775     if (OperandNode->isSubClassOf("OperandWithDefaultOps") &&
776         !CGP.getDefaultOperand(OperandNode).DefaultOps.empty()) {
777       // This is a predicate or optional def operand; emit the
778       // 'default ops' operands.
779       const DAGDefaultOperand &DefaultOp
780         = CGP.getDefaultOperand(OperandNode);
781       for (unsigned i = 0, e = DefaultOp.DefaultOps.size(); i != e; ++i)
782         EmitResultOperand(DefaultOp.DefaultOps[i], InstOps);
783       continue;
784     }
786     // Otherwise this is a normal operand or a predicate operand without
787     // 'execute always'; emit it.
789     // For operands with multiple sub-operands we may need to emit
790     // multiple child patterns to cover them all.  However, ComplexPattern
791     // children may themselves emit multiple MI operands.
792     unsigned NumSubOps = 1;
793     if (OperandNode->isSubClassOf("Operand")) {
794       DagInit *MIOpInfo = OperandNode->getValueAsDag("MIOperandInfo");
795       if (unsigned NumArgs = MIOpInfo->getNumArgs())
796         NumSubOps = NumArgs;
797     }
799     unsigned FinalNumOps = InstOps.size() + NumSubOps;
800     while (InstOps.size() < FinalNumOps) {
801       const TreePatternNode *Child = N->getChild(ChildNo);
802       unsigned BeforeAddingNumOps = InstOps.size();
803       EmitResultOperand(Child, InstOps);
804       assert(InstOps.size() > BeforeAddingNumOps && "Didn't add any operands");
806       // If the operand is an instruction and it produced multiple results, just
807       // take the first one.
808       if (!Child->isLeaf() && Child->getOperator()->isSubClassOf("Instruction"))
809         InstOps.resize(BeforeAddingNumOps+1);
811       ++ChildNo;
812     }
813   }
815   // If this is a variadic output instruction (i.e. REG_SEQUENCE), we can't
816   // expand suboperands, use default operands, or other features determined from
817   // the CodeGenInstruction after the fixed operands, which were handled
818   // above. Emit the remaining instructions implicitly added by the use for
819   // variable_ops.
820   if (II.Operands.isVariadic) {
821     for (unsigned I = ChildNo, E = N->getNumChildren(); I < E; ++I)
822       EmitResultOperand(N->getChild(I), InstOps);
823   }
825   // If this node has input glue or explicitly specified input physregs, we
826   // need to add chained and glued copyfromreg nodes and materialize the glue
827   // input.
828   if (isRoot && !PhysRegInputs.empty()) {
829     // Emit all of the CopyToReg nodes for the input physical registers.  These
830     // occur in patterns like (mul:i8 AL:i8, GR8:i8:$src).
831     for (unsigned i = 0, e = PhysRegInputs.size(); i != e; ++i)
832       AddMatcher(new EmitCopyToRegMatcher(PhysRegInputs[i].second,
833                                           PhysRegInputs[i].first));
834     // Even if the node has no other glue inputs, the resultant node must be
835     // glued to the CopyFromReg nodes we just generated.
836     TreeHasInGlue = true;
837   }
839   // Result order: node results, chain, glue
841   // Determine the result types.
842   SmallVector<MVT::SimpleValueType, 4> ResultVTs;
843   for (unsigned i = 0, e = N->getNumTypes(); i != e; ++i)
844     ResultVTs.push_back(N->getType(i));
846   // If this is the root instruction of a pattern that has physical registers in
847   // its result pattern, add output VTs for them.  For example, X86 has:
848   //   (set AL, (mul ...))
849   // This also handles implicit results like:
850   //   (implicit EFLAGS)
851   if (isRoot && !Pattern.getDstRegs().empty()) {
852     // If the root came from an implicit def in the instruction handling stuff,
853     // don't re-add it.
854     Record *HandledReg = nullptr;
855     if (II.HasOneImplicitDefWithKnownVT(CGT) != MVT::Other)
856       HandledReg = II.ImplicitDefs[0];
858     for (unsigned i = 0; i != Pattern.getDstRegs().size(); ++i) {
859       Record *Reg = Pattern.getDstRegs()[i];
860       if (!Reg->isSubClassOf("Register") || Reg == HandledReg) continue;
861       ResultVTs.push_back(getRegisterValueType(Reg, CGT));
862     }
863   }
865   // If this is the root of the pattern and the pattern we're matching includes
866   // a node that is variadic, mark the generated node as variadic so that it
867   // gets the excess operands from the input DAG.
868   int NumFixedArityOperands = -1;
869   if (isRoot &&
870       Pattern.getSrcPattern()->NodeHasProperty(SDNPVariadic, CGP))
871     NumFixedArityOperands = Pattern.getSrcPattern()->getNumChildren();
873   // If this is the root node and multiple matched nodes in the input pattern
874   // have MemRefs in them, have the interpreter collect them and plop them onto
875   // this node. If there is just one node with MemRefs, leave them on that node
876   // even if it is not the root.
877   //
878   // FIXME3: This is actively incorrect for result patterns with multiple
879   // memory-referencing instructions.
880   bool PatternHasMemOperands =
881     Pattern.getSrcPattern()->TreeHasProperty(SDNPMemOperand, CGP);
883   bool NodeHasMemRefs = false;
884   if (PatternHasMemOperands) {
885     unsigned NumNodesThatLoadOrStore =
886       numNodesThatMayLoadOrStore(Pattern.getDstPattern(), CGP);
887     bool NodeIsUniqueLoadOrStore = mayInstNodeLoadOrStore(N, CGP) &&
888                                    NumNodesThatLoadOrStore == 1;
889     NodeHasMemRefs =
890       NodeIsUniqueLoadOrStore || (isRoot && (mayInstNodeLoadOrStore(N, CGP) ||
891                                              NumNodesThatLoadOrStore != 1));
892   }
894   assert((!ResultVTs.empty() || TreeHasOutGlue || NodeHasChain) &&
895          "Node has no result");
897   AddMatcher(new EmitNodeMatcher(II.Namespace+"::"+II.TheDef->getName(),
898                                  ResultVTs, InstOps,
899                                  NodeHasChain, TreeHasInGlue, TreeHasOutGlue,
900                                  NodeHasMemRefs, NumFixedArityOperands,
901                                  NextRecordedOperandNo));
903   // The non-chain and non-glue results of the newly emitted node get recorded.
904   for (unsigned i = 0, e = ResultVTs.size(); i != e; ++i) {
905     if (ResultVTs[i] == MVT::Other || ResultVTs[i] == MVT::Glue) break;
906     OutputOps.push_back(NextRecordedOperandNo++);
907   }
910 void MatcherGen::
911 EmitResultSDNodeXFormAsOperand(const TreePatternNode *N,
912                                SmallVectorImpl<unsigned> &ResultOps) {
913   assert(N->getOperator()->isSubClassOf("SDNodeXForm") && "Not SDNodeXForm?");
915   // Emit the operand.
916   SmallVector<unsigned, 8> InputOps;
918   // FIXME2: Could easily generalize this to support multiple inputs and outputs
919   // to the SDNodeXForm.  For now we just support one input and one output like
920   // the old instruction selector.
921   assert(N->getNumChildren() == 1);
922   EmitResultOperand(N->getChild(0), InputOps);
924   // The input currently must have produced exactly one result.
925   assert(InputOps.size() == 1 && "Unexpected input to SDNodeXForm");
927   AddMatcher(new EmitNodeXFormMatcher(InputOps[0], N->getOperator()));
928   ResultOps.push_back(NextRecordedOperandNo++);
931 void MatcherGen::EmitResultOperand(const TreePatternNode *N,
932                                    SmallVectorImpl<unsigned> &ResultOps) {
933   // This is something selected from the pattern we matched.
934   if (!N->getName().empty())
935     return EmitResultOfNamedOperand(N, ResultOps);
937   if (N->isLeaf())
938     return EmitResultLeafAsOperand(N, ResultOps);
940   Record *OpRec = N->getOperator();
941   if (OpRec->isSubClassOf("Instruction"))
942     return EmitResultInstructionAsOperand(N, ResultOps);
943   if (OpRec->isSubClassOf("SDNodeXForm"))
944     return EmitResultSDNodeXFormAsOperand(N, ResultOps);
945   errs() << "Unknown result node to emit code for: " << *N << '\n';
946   PrintFatalError("Unknown node in result pattern!");
949 void MatcherGen::EmitResultCode() {
950   // Patterns that match nodes with (potentially multiple) chain inputs have to
951   // merge them together into a token factor.  This informs the generated code
952   // what all the chained nodes are.
953   if (!MatchedChainNodes.empty())
954     AddMatcher(new EmitMergeInputChainsMatcher(MatchedChainNodes));
956   // Codegen the root of the result pattern, capturing the resulting values.
957   SmallVector<unsigned, 8> Ops;
958   EmitResultOperand(Pattern.getDstPattern(), Ops);
960   // At this point, we have however many values the result pattern produces.
961   // However, the input pattern might not need all of these.  If there are
962   // excess values at the end (such as implicit defs of condition codes etc)
963   // just lop them off.  This doesn't need to worry about glue or chains, just
964   // explicit results.
965   //
966   unsigned NumSrcResults = Pattern.getSrcPattern()->getNumTypes();
968   // If the pattern also has (implicit) results, count them as well.
969   if (!Pattern.getDstRegs().empty()) {
970     // If the root came from an implicit def in the instruction handling stuff,
971     // don't re-add it.
972     Record *HandledReg = nullptr;
973     const TreePatternNode *DstPat = Pattern.getDstPattern();
974     if (!DstPat->isLeaf() &&DstPat->getOperator()->isSubClassOf("Instruction")){
975       const CodeGenTarget &CGT = CGP.getTargetInfo();
976       CodeGenInstruction &II = CGT.getInstruction(DstPat->getOperator());
978       if (II.HasOneImplicitDefWithKnownVT(CGT) != MVT::Other)
979         HandledReg = II.ImplicitDefs[0];
980     }
982     for (unsigned i = 0; i != Pattern.getDstRegs().size(); ++i) {
983       Record *Reg = Pattern.getDstRegs()[i];
984       if (!Reg->isSubClassOf("Register") || Reg == HandledReg) continue;
985       ++NumSrcResults;
986     }
987   }
989   assert(Ops.size() >= NumSrcResults && "Didn't provide enough results");
990   Ops.resize(NumSrcResults);
992   // If the matched pattern covers nodes which define a glue result, emit a node
993   // that tells the matcher about them so that it can update their results.
994   if (!MatchedGlueResultNodes.empty())
995     AddMatcher(new MarkGlueResultsMatcher(MatchedGlueResultNodes));
997   AddMatcher(new CompleteMatchMatcher(Ops, Pattern));
1001 /// ConvertPatternToMatcher - Create the matcher for the specified pattern with
1002 /// the specified variant.  If the variant number is invalid, this returns null.
1003 Matcher *llvm::ConvertPatternToMatcher(const PatternToMatch &Pattern,
1004                                        unsigned Variant,
1005                                        const CodeGenDAGPatterns &CGP) {
1006   MatcherGen Gen(Pattern, CGP);
1008   // Generate the code for the matcher.
1009   if (Gen.EmitMatcherCode(Variant))
1010     return nullptr;
1012   // FIXME2: Kill extra MoveParent commands at the end of the matcher sequence.
1013   // FIXME2: Split result code out to another table, and make the matcher end
1014   // with an "Emit <index>" command.  This allows result generation stuff to be
1015   // shared and factored?
1017   // If the match succeeds, then we generate Pattern.
1018   Gen.EmitResultCode();
1020   // Unconditional match.
1021   return Gen.GetMatcher();