Grammer correction.
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / SelectionDAGNodes.h
1 //===-- llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h - SelectionDAG Nodes ---*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file declares the SDNode class and derived classes, which are used to
11 // represent the nodes and operations present in a SelectionDAG.  These nodes
12 // and operations are machine code level operations, with some similarities to
13 // the GCC RTL representation.
14 //
15 // Clients should include the SelectionDAG.h file instead of this file directly.
16 //
17 //===----------------------------------------------------------------------===//
18
19 #ifndef LLVM_CODEGEN_SELECTIONDAGNODES_H
20 #define LLVM_CODEGEN_SELECTIONDAGNODES_H
21
22 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
23 #include "llvm/Value.h"
24 #include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
25 #include "llvm/ADT/iterator"
26 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
27 #include <cassert>
28 #include <vector>
29
30 namespace llvm {
31
32 class SelectionDAG;
33 class GlobalValue;
34 class MachineBasicBlock;
35 class SDNode;
36 template <typename T> struct simplify_type;
37 template <typename T> struct ilist_traits;
38 template<typename NodeTy, typename Traits> class iplist;
39 template<typename NodeTy> class ilist_iterator;
40
41 /// ISD namespace - This namespace contains an enum which represents all of the
42 /// SelectionDAG node types and value types.
43 ///
44 namespace ISD {
45   //===--------------------------------------------------------------------===//
46   /// ISD::NodeType enum - This enum defines all of the operators valid in a
47   /// SelectionDAG.
48   ///
49   enum NodeType {
50     // EntryToken - This is the marker used to indicate the start of the region.
51     EntryToken,
52
53     // Token factor - This node takes multiple tokens as input and produces a
54     // single token result.  This is used to represent the fact that the operand
55     // operators are independent of each other.
56     TokenFactor,
57     
58     // AssertSext, AssertZext - These nodes record if a register contains a 
59     // value that has already been zero or sign extended from a narrower type.  
60     // These nodes take two operands.  The first is the node that has already 
61     // been extended, and the second is a value type node indicating the width
62     // of the extension
63     AssertSext, AssertZext,
64
65     // Various leaf nodes.
66     Constant, ConstantFP, STRING,
67     GlobalAddress, FrameIndex, ConstantPool,
68     BasicBlock, ExternalSymbol, VALUETYPE, CONDCODE, Register,
69     
70     // ConstantVec works like Constant or ConstantFP, except that it is not a
71     // leaf node.  All operands are either Constant or ConstantFP nodes.
72     ConstantVec,
73     
74     // TargetConstant - Like Constant, but the DAG does not do any folding or
75     // simplification of the constant.  This is used by the DAG->DAG selector.
76     TargetConstant,
77     
78     // TargetGlobalAddress - Like GlobalAddress, but the DAG does no folding or
79     // anything else with this node, and this is valid in the target-specific
80     // dag, turning into a GlobalAddress operand.
81     TargetGlobalAddress,
82     TargetFrameIndex,
83     TargetConstantPool,
84     TargetExternalSymbol,
85
86     // CopyToReg - This node has three operands: a chain, a register number to
87     // set to this value, and a value.  
88     CopyToReg,
89
90     // CopyFromReg - This node indicates that the input value is a virtual or
91     // physical register that is defined outside of the scope of this
92     // SelectionDAG.  The register is available from the RegSDNode object.
93     CopyFromReg,
94
95     // UNDEF - An undefined node
96     UNDEF,
97
98     // EXTRACT_ELEMENT - This is used to get the first or second (determined by
99     // a Constant, which is required to be operand #1), element of the aggregate
100     // value specified as operand #0.  This is only for use before legalization,
101     // for values that will be broken into multiple registers.
102     EXTRACT_ELEMENT,
103
104     // BUILD_PAIR - This is the opposite of EXTRACT_ELEMENT in some ways.  Given
105     // two values of the same integer value type, this produces a value twice as
106     // big.  Like EXTRACT_ELEMENT, this can only be used before legalization.
107     BUILD_PAIR,
108     
109     // MERGE_VALUES - This node takes multiple discrete operands and returns
110     // them all as its individual results.  This nodes has exactly the same
111     // number of inputs and outputs, and is only valid before legalization.
112     // This node is useful for some pieces of the code generator that want to
113     // think about a single node with multiple results, not multiple nodes.
114     MERGE_VALUES,
115
116     // Simple integer binary arithmetic operators.
117     ADD, SUB, MUL, SDIV, UDIV, SREM, UREM,
118     
119     // Simple binary floating point operators.
120     FADD, FSUB, FMUL, FDIV, FREM,
121     
122     // Simple abstract vector operators.  Unlike the integer and floating point
123     // binary operators, these nodes also take two additional operands:
124     // a constant element count, and a value type node indicating the type of
125     // the elements.  The order is op0, op1, count, type.  All vector opcodes,
126     // including VLOAD, must currently have count and type as their 3rd and 4th
127     // arguments.
128     VADD, VSUB, VMUL,
129
130     // MULHU/MULHS - Multiply high - Multiply two integers of type iN, producing
131     // an unsigned/signed value of type i[2*n], then return the top part.
132     MULHU, MULHS,
133
134     // Bitwise operators.
135     AND, OR, XOR, SHL, SRA, SRL,
136
137     // Counting operators
138     CTTZ, CTLZ, CTPOP,
139
140     // Select
141     SELECT, 
142     
143     // Select with condition operator - This selects between a true value and 
144     // a false value (ops #2 and #3) based on the boolean result of comparing
145     // the lhs and rhs (ops #0 and #1) of a conditional expression with the 
146     // condition code in op #4, a CondCodeSDNode.
147     SELECT_CC,
148
149     // SetCC operator - This evaluates to a boolean (i1) true value if the
150     // condition is true.  The operands to this are the left and right operands
151     // to compare (ops #0, and #1) and the condition code to compare them with
152     // (op #2) as a CondCodeSDNode.
153     SETCC,
154
155     // ADD_PARTS/SUB_PARTS - These operators take two logical operands which are
156     // broken into a multiple pieces each, and return the resulting pieces of
157     // doing an atomic add/sub operation.  This is used to handle add/sub of
158     // expanded types.  The operation ordering is:
159     //       [Lo,Hi] = op [LoLHS,HiLHS], [LoRHS,HiRHS]
160     ADD_PARTS, SUB_PARTS,
161
162     // SHL_PARTS/SRA_PARTS/SRL_PARTS - These operators are used for expanded
163     // integer shift operations, just like ADD/SUB_PARTS.  The operation
164     // ordering is:
165     //       [Lo,Hi] = op [LoLHS,HiLHS], Amt
166     SHL_PARTS, SRA_PARTS, SRL_PARTS,
167
168     // Conversion operators.  These are all single input single output
169     // operations.  For all of these, the result type must be strictly
170     // wider or narrower (depending on the operation) than the source
171     // type.
172
173     // SIGN_EXTEND - Used for integer types, replicating the sign bit
174     // into new bits.
175     SIGN_EXTEND,
176
177     // ZERO_EXTEND - Used for integer types, zeroing the new bits.
178     ZERO_EXTEND,
179
180     // ANY_EXTEND - Used for integer types.  The high bits are undefined.
181     ANY_EXTEND,
182     
183     // TRUNCATE - Completely drop the high bits.
184     TRUNCATE,
185
186     // [SU]INT_TO_FP - These operators convert integers (whose interpreted sign
187     // depends on the first letter) to floating point.
188     SINT_TO_FP,
189     UINT_TO_FP,
190
191     // SIGN_EXTEND_INREG - This operator atomically performs a SHL/SRA pair to
192     // sign extend a small value in a large integer register (e.g. sign
193     // extending the low 8 bits of a 32-bit register to fill the top 24 bits
194     // with the 7th bit).  The size of the smaller type is indicated by the 1th
195     // operand, a ValueType node.
196     SIGN_EXTEND_INREG,
197
198     // FP_TO_[US]INT - Convert a floating point value to a signed or unsigned
199     // integer.
200     FP_TO_SINT,
201     FP_TO_UINT,
202
203     // FP_ROUND - Perform a rounding operation from the current
204     // precision down to the specified precision (currently always 64->32).
205     FP_ROUND,
206
207     // FP_ROUND_INREG - This operator takes a floating point register, and
208     // rounds it to a floating point value.  It then promotes it and returns it
209     // in a register of the same size.  This operation effectively just discards
210     // excess precision.  The type to round down to is specified by the 1th
211     // operation, a VTSDNode (currently always 64->32->64).
212     FP_ROUND_INREG,
213
214     // FP_EXTEND - Extend a smaller FP type into a larger FP type.
215     FP_EXTEND,
216
217     // BIT_CONVERT - Theis operator converts between integer and FP values, as
218     // if one was stored to memory as integer and the other was loaded from the
219     // same address (or equivalently for vector format conversions, etc).  The 
220     // source and result are required to have the same bit size (e.g. 
221     // f32 <-> i32).  This can also be used for int-to-int or fp-to-fp 
222     // conversions, but that is a noop, deleted by getNode().
223     BIT_CONVERT,
224     
225     // FNEG, FABS, FSQRT, FSIN, FCOS - Perform unary floating point negation,
226     // absolute value, square root, sine and cosine operations.
227     FNEG, FABS, FSQRT, FSIN, FCOS,
228
229     // Other operators.  LOAD and STORE have token chains as their first
230     // operand, then the same operands as an LLVM load/store instruction, then a
231     // SRCVALUE node that provides alias analysis information.
232     LOAD, STORE,
233     
234     // Abstract vector version of LOAD.  VLOAD has a token chain as the first
235     // operand, followed by a pointer operand, a constant element count, a value
236     // type node indicating the type of the elements, and a SRCVALUE node.
237     VLOAD,
238
239     // EXTLOAD, SEXTLOAD, ZEXTLOAD - These three operators all load a value from
240     // memory and extend them to a larger value (e.g. load a byte into a word
241     // register).  All three of these have four operands, a token chain, a
242     // pointer to load from, a SRCVALUE for alias analysis, and a VALUETYPE node
243     // indicating the type to load.
244     //
245     // SEXTLOAD loads the integer operand and sign extends it to a larger
246     //          integer result type.
247     // ZEXTLOAD loads the integer operand and zero extends it to a larger
248     //          integer result type.
249     // EXTLOAD  is used for two things: floating point extending loads, and
250     //          integer extending loads where it doesn't matter what the high
251     //          bits are set to.  The code generator is allowed to codegen this
252     //          into whichever operation is more efficient.
253     EXTLOAD, SEXTLOAD, ZEXTLOAD,
254
255     // TRUNCSTORE - This operators truncates (for integer) or rounds (for FP) a
256     // value and stores it to memory in one operation.  This can be used for
257     // either integer or floating point operands.  The first four operands of
258     // this are the same as a standard store.  The fifth is the ValueType to
259     // store it as (which will be smaller than the source value).
260     TRUNCSTORE,
261
262     // DYNAMIC_STACKALLOC - Allocate some number of bytes on the stack aligned
263     // to a specified boundary.  The first operand is the token chain, the
264     // second is the number of bytes to allocate, and the third is the alignment
265     // boundary.  The size is guaranteed to be a multiple of the stack 
266     // alignment, and the alignment is guaranteed to be bigger than the stack 
267     // alignment (if required) or 0 to get standard stack alignment.
268     DYNAMIC_STACKALLOC,
269
270     // Control flow instructions.  These all have token chains.
271
272     // BR - Unconditional branch.  The first operand is the chain
273     // operand, the second is the MBB to branch to.
274     BR,
275
276     // BRCOND - Conditional branch.  The first operand is the chain,
277     // the second is the condition, the third is the block to branch
278     // to if the condition is true.
279     BRCOND,
280
281     // BRCONDTWOWAY - Two-way conditional branch.  The first operand is the
282     // chain, the second is the condition, the third is the block to branch to
283     // if true, and the forth is the block to branch to if false.  Targets
284     // usually do not implement this, preferring to have legalize demote the
285     // operation to BRCOND/BR pairs when necessary.
286     BRCONDTWOWAY,
287
288     // BR_CC - Conditional branch.  The behavior is like that of SELECT_CC, in
289     // that the condition is represented as condition code, and two nodes to
290     // compare, rather than as a combined SetCC node.  The operands in order are
291     // chain, cc, lhs, rhs, block to branch to if condition is true.
292     BR_CC,
293     
294     // BRTWOWAY_CC - Two-way conditional branch.  The operands in order are
295     // chain, cc, lhs, rhs, block to branch to if condition is true, block to
296     // branch to if condition is false.  Targets usually do not implement this,
297     // preferring to have legalize demote the operation to BRCOND/BR pairs.
298     BRTWOWAY_CC,
299     
300     // RET - Return from function.  The first operand is the chain,
301     // and any subsequent operands are the return values for the
302     // function.  This operation can have variable number of operands.
303     RET,
304
305     // CALL - Call to a function pointer.  The first operand is the chain, the
306     // second is the destination function pointer (a GlobalAddress for a direct
307     // call).  Arguments have already been lowered to explicit DAGs according to
308     // the calling convention in effect here.  TAILCALL is the same as CALL, but
309     // the callee is known not to access the stack of the caller.
310     CALL,
311     TAILCALL,
312
313     // MEMSET/MEMCPY/MEMMOVE - The first operand is the chain, and the rest
314     // correspond to the operands of the LLVM intrinsic functions.  The only
315     // result is a token chain.  The alignment argument is guaranteed to be a
316     // Constant node.
317     MEMSET,
318     MEMMOVE,
319     MEMCPY,
320
321     // CALLSEQ_START/CALLSEQ_END - These operators mark the beginning and end of
322     // a call sequence, and carry arbitrary information that target might want
323     // to know.  The first operand is a chain, the rest are specified by the
324     // target and not touched by the DAG optimizers.
325     CALLSEQ_START,  // Beginning of a call sequence
326     CALLSEQ_END,    // End of a call sequence
327
328     // SRCVALUE - This corresponds to a Value*, and is used to associate memory
329     // locations with their value.  This allows one use alias analysis
330     // information in the backend.
331     SRCVALUE,
332
333     // PCMARKER - This corresponds to the pcmarker intrinsic.
334     PCMARKER,
335
336     // READCYCLECOUNTER - This corresponds to the readcyclecounter intrinsic.
337     // The only operand is a chain and a value and a chain are produced.  The
338     // value is the contents of the architecture specific cycle counter like 
339     // register (or other high accuracy low latency clock source)
340     READCYCLECOUNTER,
341
342     // READPORT, WRITEPORT, READIO, WRITEIO - These correspond to the LLVM
343     // intrinsics of the same name.  The first operand is a token chain, the
344     // other operands match the intrinsic.  These produce a token chain in
345     // addition to a value (if any).
346     READPORT, WRITEPORT, READIO, WRITEIO,
347     
348     // HANDLENODE node - Used as a handle for various purposes.
349     HANDLENODE,
350
351     // LOCATION - This node is used to represent a source location for debug
352     // info.  It takes token chain as input, then a line number, then a column
353     // number, then a filename, then a working dir.  It produces a token chain
354     // as output.
355     LOCATION,
356     
357     // DEBUG_LOC - This node is used to represent source line information
358     // embedded in the code.  It takes a token chain as input, then a line
359     // number, then a column then a file id (provided by MachineDebugInfo.) It
360     // produces a token chain as output.
361     DEBUG_LOC,
362     
363     // DEBUG_LABEL - This node is used to mark a location in the code where a
364     // label should be generated for use by the debug information.  It takes a
365     // token chain as input and then a unique id (provided by MachineDebugInfo.)
366     // It produces a token chain as output.
367     DEBUG_LABEL,
368     
369     // BUILTIN_OP_END - This must be the last enum value in this list.
370     BUILTIN_OP_END,
371   };
372
373   //===--------------------------------------------------------------------===//
374   /// ISD::CondCode enum - These are ordered carefully to make the bitfields
375   /// below work out, when considering SETFALSE (something that never exists
376   /// dynamically) as 0.  "U" -> Unsigned (for integer operands) or Unordered
377   /// (for floating point), "L" -> Less than, "G" -> Greater than, "E" -> Equal
378   /// to.  If the "N" column is 1, the result of the comparison is undefined if
379   /// the input is a NAN.
380   ///
381   /// All of these (except for the 'always folded ops') should be handled for
382   /// floating point.  For integer, only the SETEQ,SETNE,SETLT,SETLE,SETGT,
383   /// SETGE,SETULT,SETULE,SETUGT, and SETUGE opcodes are used.
384   ///
385   /// Note that these are laid out in a specific order to allow bit-twiddling
386   /// to transform conditions.
387   enum CondCode {
388     // Opcode          N U L G E       Intuitive operation
389     SETFALSE,      //    0 0 0 0       Always false (always folded)
390     SETOEQ,        //    0 0 0 1       True if ordered and equal
391     SETOGT,        //    0 0 1 0       True if ordered and greater than
392     SETOGE,        //    0 0 1 1       True if ordered and greater than or equal
393     SETOLT,        //    0 1 0 0       True if ordered and less than
394     SETOLE,        //    0 1 0 1       True if ordered and less than or equal
395     SETONE,        //    0 1 1 0       True if ordered and operands are unequal
396     SETO,          //    0 1 1 1       True if ordered (no nans)
397     SETUO,         //    1 0 0 0       True if unordered: isnan(X) | isnan(Y)
398     SETUEQ,        //    1 0 0 1       True if unordered or equal
399     SETUGT,        //    1 0 1 0       True if unordered or greater than
400     SETUGE,        //    1 0 1 1       True if unordered, greater than, or equal
401     SETULT,        //    1 1 0 0       True if unordered or less than
402     SETULE,        //    1 1 0 1       True if unordered, less than, or equal
403     SETUNE,        //    1 1 1 0       True if unordered or not equal
404     SETTRUE,       //    1 1 1 1       Always true (always folded)
405     // Don't care operations: undefined if the input is a nan.
406     SETFALSE2,     //  1 X 0 0 0       Always false (always folded)
407     SETEQ,         //  1 X 0 0 1       True if equal
408     SETGT,         //  1 X 0 1 0       True if greater than
409     SETGE,         //  1 X 0 1 1       True if greater than or equal
410     SETLT,         //  1 X 1 0 0       True if less than
411     SETLE,         //  1 X 1 0 1       True if less than or equal
412     SETNE,         //  1 X 1 1 0       True if not equal
413     SETTRUE2,      //  1 X 1 1 1       Always true (always folded)
414
415     SETCC_INVALID,      // Marker value.
416   };
417
418   /// isSignedIntSetCC - Return true if this is a setcc instruction that
419   /// performs a signed comparison when used with integer operands.
420   inline bool isSignedIntSetCC(CondCode Code) {
421     return Code == SETGT || Code == SETGE || Code == SETLT || Code == SETLE;
422   }
423
424   /// isUnsignedIntSetCC - Return true if this is a setcc instruction that
425   /// performs an unsigned comparison when used with integer operands.
426   inline bool isUnsignedIntSetCC(CondCode Code) {
427     return Code == SETUGT || Code == SETUGE || Code == SETULT || Code == SETULE;
428   }
429
430   /// isTrueWhenEqual - Return true if the specified condition returns true if
431   /// the two operands to the condition are equal.  Note that if one of the two
432   /// operands is a NaN, this value is meaningless.
433   inline bool isTrueWhenEqual(CondCode Cond) {
434     return ((int)Cond & 1) != 0;
435   }
436
437   /// getUnorderedFlavor - This function returns 0 if the condition is always
438   /// false if an operand is a NaN, 1 if the condition is always true if the
439   /// operand is a NaN, and 2 if the condition is undefined if the operand is a
440   /// NaN.
441   inline unsigned getUnorderedFlavor(CondCode Cond) {
442     return ((int)Cond >> 3) & 3;
443   }
444
445   /// getSetCCInverse - Return the operation corresponding to !(X op Y), where
446   /// 'op' is a valid SetCC operation.
447   CondCode getSetCCInverse(CondCode Operation, bool isInteger);
448
449   /// getSetCCSwappedOperands - Return the operation corresponding to (Y op X)
450   /// when given the operation for (X op Y).
451   CondCode getSetCCSwappedOperands(CondCode Operation);
452
453   /// getSetCCOrOperation - Return the result of a logical OR between different
454   /// comparisons of identical values: ((X op1 Y) | (X op2 Y)).  This
455   /// function returns SETCC_INVALID if it is not possible to represent the
456   /// resultant comparison.
457   CondCode getSetCCOrOperation(CondCode Op1, CondCode Op2, bool isInteger);
458
459   /// getSetCCAndOperation - Return the result of a logical AND between
460   /// different comparisons of identical values: ((X op1 Y) & (X op2 Y)).  This
461   /// function returns SETCC_INVALID if it is not possible to represent the
462   /// resultant comparison.
463   CondCode getSetCCAndOperation(CondCode Op1, CondCode Op2, bool isInteger);
464 }  // end llvm::ISD namespace
465
466
467 //===----------------------------------------------------------------------===//
468 /// SDOperand - Unlike LLVM values, Selection DAG nodes may return multiple
469 /// values as the result of a computation.  Many nodes return multiple values,
470 /// from loads (which define a token and a return value) to ADDC (which returns
471 /// a result and a carry value), to calls (which may return an arbitrary number
472 /// of values).
473 ///
474 /// As such, each use of a SelectionDAG computation must indicate the node that
475 /// computes it as well as which return value to use from that node.  This pair
476 /// of information is represented with the SDOperand value type.
477 ///
478 class SDOperand {
479 public:
480   SDNode *Val;        // The node defining the value we are using.
481   unsigned ResNo;     // Which return value of the node we are using.
482
483   SDOperand() : Val(0) {}
484   SDOperand(SDNode *val, unsigned resno) : Val(val), ResNo(resno) {}
485
486   bool operator==(const SDOperand &O) const {
487     return Val == O.Val && ResNo == O.ResNo;
488   }
489   bool operator!=(const SDOperand &O) const {
490     return !operator==(O);
491   }
492   bool operator<(const SDOperand &O) const {
493     return Val < O.Val || (Val == O.Val && ResNo < O.ResNo);
494   }
495
496   SDOperand getValue(unsigned R) const {
497     return SDOperand(Val, R);
498   }
499
500   /// getValueType - Return the ValueType of the referenced return value.
501   ///
502   inline MVT::ValueType getValueType() const;
503
504   // Forwarding methods - These forward to the corresponding methods in SDNode.
505   inline unsigned getOpcode() const;
506   inline unsigned getNodeDepth() const;
507   inline unsigned getNumOperands() const;
508   inline const SDOperand &getOperand(unsigned i) const;
509   inline bool isTargetOpcode() const;
510   inline unsigned getTargetOpcode() const;
511
512   /// hasOneUse - Return true if there is exactly one operation using this
513   /// result value of the defining operator.
514   inline bool hasOneUse() const;
515 };
516
517
518 /// simplify_type specializations - Allow casting operators to work directly on
519 /// SDOperands as if they were SDNode*'s.
520 template<> struct simplify_type<SDOperand> {
521   typedef SDNode* SimpleType;
522   static SimpleType getSimplifiedValue(const SDOperand &Val) {
523     return static_cast<SimpleType>(Val.Val);
524   }
525 };
526 template<> struct simplify_type<const SDOperand> {
527   typedef SDNode* SimpleType;
528   static SimpleType getSimplifiedValue(const SDOperand &Val) {
529     return static_cast<SimpleType>(Val.Val);
530   }
531 };
532
533
534 /// SDNode - Represents one node in the SelectionDAG.
535 ///
536 class SDNode {
537   /// NodeType - The operation that this node performs.
538   ///
539   unsigned short NodeType;
540
541   /// NodeDepth - Node depth is defined as MAX(Node depth of children)+1.  This
542   /// means that leaves have a depth of 1, things that use only leaves have a
543   /// depth of 2, etc.
544   unsigned short NodeDepth;
545
546   /// OperandList - The values that are used by this operation.
547   ///
548   SDOperand *OperandList;
549   
550   /// ValueList - The types of the values this node defines.  SDNode's may
551   /// define multiple values simultaneously.
552   MVT::ValueType *ValueList;
553
554   /// NumOperands/NumValues - The number of entries in the Operand/Value list.
555   unsigned short NumOperands, NumValues;
556   
557   /// Prev/Next pointers - These pointers form the linked list of of the
558   /// AllNodes list in the current DAG.
559   SDNode *Prev, *Next;
560   friend struct ilist_traits<SDNode>;
561
562   /// Uses - These are all of the SDNode's that use a value produced by this
563   /// node.
564   std::vector<SDNode*> Uses;
565 public:
566   virtual ~SDNode() {
567     assert(NumOperands == 0 && "Operand list not cleared before deletion");
568   }
569   
570   //===--------------------------------------------------------------------===//
571   //  Accessors
572   //
573   unsigned getOpcode()  const { return NodeType; }
574   bool isTargetOpcode() const { return NodeType >= ISD::BUILTIN_OP_END; }
575   unsigned getTargetOpcode() const {
576     assert(isTargetOpcode() && "Not a target opcode!");
577     return NodeType - ISD::BUILTIN_OP_END;
578   }
579
580   size_t use_size() const { return Uses.size(); }
581   bool use_empty() const { return Uses.empty(); }
582   bool hasOneUse() const { return Uses.size() == 1; }
583
584   /// getNodeDepth - Return the distance from this node to the leaves in the
585   /// graph.  The leaves have a depth of 1.
586   unsigned getNodeDepth() const { return NodeDepth; }
587
588   typedef std::vector<SDNode*>::const_iterator use_iterator;
589   use_iterator use_begin() const { return Uses.begin(); }
590   use_iterator use_end() const { return Uses.end(); }
591
592   /// hasNUsesOfValue - Return true if there are exactly NUSES uses of the
593   /// indicated value.  This method ignores uses of other values defined by this
594   /// operation.
595   bool hasNUsesOfValue(unsigned NUses, unsigned Value);
596
597   /// getNumOperands - Return the number of values used by this operation.
598   ///
599   unsigned getNumOperands() const { return NumOperands; }
600
601   const SDOperand &getOperand(unsigned Num) const {
602     assert(Num < NumOperands && "Invalid child # of SDNode!");
603     return OperandList[Num];
604   }
605   typedef const SDOperand* op_iterator;
606   op_iterator op_begin() const { return OperandList; }
607   op_iterator op_end() const { return OperandList+NumOperands; }
608
609
610   /// getNumValues - Return the number of values defined/returned by this
611   /// operator.
612   ///
613   unsigned getNumValues() const { return NumValues; }
614
615   /// getValueType - Return the type of a specified result.
616   ///
617   MVT::ValueType getValueType(unsigned ResNo) const {
618     assert(ResNo < NumValues && "Illegal result number!");
619     return ValueList[ResNo];
620   }
621
622   typedef const MVT::ValueType* value_iterator;
623   value_iterator value_begin() const { return ValueList; }
624   value_iterator value_end() const { return ValueList+NumValues; }
625
626   /// getOperationName - Return the opcode of this operation for printing.
627   ///
628   const char* getOperationName(const SelectionDAG *G = 0) const;
629   void dump() const;
630   void dump(const SelectionDAG *G) const;
631
632   static bool classof(const SDNode *) { return true; }
633
634
635   /// setAdjCallChain - This method should only be used by the legalizer.
636   void setAdjCallChain(SDOperand N);
637
638 protected:
639   friend class SelectionDAG;
640   
641   /// getValueTypeList - Return a pointer to the specified value type.
642   ///
643   static MVT::ValueType *getValueTypeList(MVT::ValueType VT);
644
645   SDNode(unsigned NT, MVT::ValueType VT) : NodeType(NT), NodeDepth(1) {
646     OperandList = 0; NumOperands = 0;
647     ValueList = getValueTypeList(VT);
648     NumValues = 1;
649     Prev = 0; Next = 0;
650   }
651   SDNode(unsigned NT, SDOperand Op)
652     : NodeType(NT), NodeDepth(Op.Val->getNodeDepth()+1) {
653     OperandList = new SDOperand[1];
654     OperandList[0] = Op;
655     NumOperands = 1;
656     Op.Val->Uses.push_back(this);
657     ValueList = 0;
658     NumValues = 0;
659     Prev = 0; Next = 0;
660   }
661   SDNode(unsigned NT, SDOperand N1, SDOperand N2)
662     : NodeType(NT) {
663     if (N1.Val->getNodeDepth() > N2.Val->getNodeDepth())
664       NodeDepth = N1.Val->getNodeDepth()+1;
665     else
666       NodeDepth = N2.Val->getNodeDepth()+1;
667     OperandList = new SDOperand[2];
668     OperandList[0] = N1;
669     OperandList[1] = N2;
670     NumOperands = 2;
671     N1.Val->Uses.push_back(this); N2.Val->Uses.push_back(this);
672     ValueList = 0;
673     NumValues = 0;
674     Prev = 0; Next = 0;
675   }
676   SDNode(unsigned NT, SDOperand N1, SDOperand N2, SDOperand N3)
677     : NodeType(NT) {
678     unsigned ND = N1.Val->getNodeDepth();
679     if (ND < N2.Val->getNodeDepth())
680       ND = N2.Val->getNodeDepth();
681     if (ND < N3.Val->getNodeDepth())
682       ND = N3.Val->getNodeDepth();
683     NodeDepth = ND+1;
684
685     OperandList = new SDOperand[3];
686     OperandList[0] = N1;
687     OperandList[1] = N2;
688     OperandList[2] = N3;
689     NumOperands = 3;
690     
691     N1.Val->Uses.push_back(this); N2.Val->Uses.push_back(this);
692     N3.Val->Uses.push_back(this);
693     ValueList = 0;
694     NumValues = 0;
695     Prev = 0; Next = 0;
696   }
697   SDNode(unsigned NT, SDOperand N1, SDOperand N2, SDOperand N3, SDOperand N4)
698     : NodeType(NT) {
699     unsigned ND = N1.Val->getNodeDepth();
700     if (ND < N2.Val->getNodeDepth())
701       ND = N2.Val->getNodeDepth();
702     if (ND < N3.Val->getNodeDepth())
703       ND = N3.Val->getNodeDepth();
704     if (ND < N4.Val->getNodeDepth())
705       ND = N4.Val->getNodeDepth();
706     NodeDepth = ND+1;
707
708     OperandList = new SDOperand[4];
709     OperandList[0] = N1;
710     OperandList[1] = N2;
711     OperandList[2] = N3;
712     OperandList[3] = N4;
713     NumOperands = 4;
714     
715     N1.Val->Uses.push_back(this); N2.Val->Uses.push_back(this);
716     N3.Val->Uses.push_back(this); N4.Val->Uses.push_back(this);
717     ValueList = 0;
718     NumValues = 0;
719     Prev = 0; Next = 0;
720   }
721   SDNode(unsigned Opc, const std::vector<SDOperand> &Nodes) : NodeType(Opc) {
722     NumOperands = Nodes.size();
723     OperandList = new SDOperand[NumOperands];
724     
725     unsigned ND = 0;
726     for (unsigned i = 0, e = Nodes.size(); i != e; ++i) {
727       OperandList[i] = Nodes[i];
728       SDNode *N = OperandList[i].Val;
729       N->Uses.push_back(this);
730       if (ND < N->getNodeDepth()) ND = N->getNodeDepth();
731     }
732     NodeDepth = ND+1;
733     ValueList = 0;
734     NumValues = 0;
735     Prev = 0; Next = 0;
736   }
737
738   /// MorphNodeTo - This clears the return value and operands list, and sets the
739   /// opcode of the node to the specified value.  This should only be used by
740   /// the SelectionDAG class.
741   void MorphNodeTo(unsigned Opc) {
742     NodeType = Opc;
743     ValueList = 0;
744     NumValues = 0;
745     
746     // Clear the operands list, updating used nodes to remove this from their
747     // use list.
748     for (op_iterator I = op_begin(), E = op_end(); I != E; ++I)
749       I->Val->removeUser(this);
750     delete [] OperandList;
751     OperandList = 0;
752     NumOperands = 0;
753   }
754   
755   void setValueTypes(MVT::ValueType VT) {
756     assert(NumValues == 0 && "Should not have values yet!");
757     ValueList = getValueTypeList(VT);
758     NumValues = 1;
759   }
760   void setValueTypes(MVT::ValueType *List, unsigned NumVal) {
761     assert(NumValues == 0 && "Should not have values yet!");
762     ValueList = List;
763     NumValues = NumVal;
764   }
765   
766   void setOperands(SDOperand Op0) {
767     assert(NumOperands == 0 && "Should not have operands yet!");
768     OperandList = new SDOperand[1];
769     OperandList[0] = Op0;
770     NumOperands = 1;
771     Op0.Val->Uses.push_back(this);
772   }
773   void setOperands(SDOperand Op0, SDOperand Op1) {
774     assert(NumOperands == 0 && "Should not have operands yet!");
775     OperandList = new SDOperand[2];
776     OperandList[0] = Op0;
777     OperandList[1] = Op1;
778     NumOperands = 2;
779     Op0.Val->Uses.push_back(this); Op1.Val->Uses.push_back(this);
780   }
781   void setOperands(SDOperand Op0, SDOperand Op1, SDOperand Op2) {
782     assert(NumOperands == 0 && "Should not have operands yet!");
783     OperandList = new SDOperand[3];
784     OperandList[0] = Op0;
785     OperandList[1] = Op1;
786     OperandList[2] = Op2;
787     NumOperands = 3;
788     Op0.Val->Uses.push_back(this); Op1.Val->Uses.push_back(this);
789     Op2.Val->Uses.push_back(this);
790   }
791   void setOperands(SDOperand Op0, SDOperand Op1, SDOperand Op2, SDOperand Op3) {
792     assert(NumOperands == 0 && "Should not have operands yet!");
793     OperandList = new SDOperand[4];
794     OperandList[0] = Op0;
795     OperandList[1] = Op1;
796     OperandList[2] = Op2;
797     OperandList[3] = Op3;
798     NumOperands = 4;
799     Op0.Val->Uses.push_back(this); Op1.Val->Uses.push_back(this);
800     Op2.Val->Uses.push_back(this); Op3.Val->Uses.push_back(this);
801   }
802   void setOperands(SDOperand Op0, SDOperand Op1, SDOperand Op2, SDOperand Op3,
803                    SDOperand Op4) {
804     assert(NumOperands == 0 && "Should not have operands yet!");
805     OperandList = new SDOperand[5];
806     OperandList[0] = Op0;
807     OperandList[1] = Op1;
808     OperandList[2] = Op2;
809     OperandList[3] = Op3;
810     OperandList[4] = Op4;
811     NumOperands = 5;
812     Op0.Val->Uses.push_back(this); Op1.Val->Uses.push_back(this);
813     Op2.Val->Uses.push_back(this); Op3.Val->Uses.push_back(this);
814     Op4.Val->Uses.push_back(this);
815   }
816   void setOperands(SDOperand Op0, SDOperand Op1, SDOperand Op2, SDOperand Op3,
817                    SDOperand Op4, SDOperand Op5) {
818     assert(NumOperands == 0 && "Should not have operands yet!");
819     OperandList = new SDOperand[6];
820     OperandList[0] = Op0;
821     OperandList[1] = Op1;
822     OperandList[2] = Op2;
823     OperandList[3] = Op3;
824     OperandList[4] = Op4;
825     OperandList[5] = Op5;
826     NumOperands = 6;
827     Op0.Val->Uses.push_back(this); Op1.Val->Uses.push_back(this);
828     Op2.Val->Uses.push_back(this); Op3.Val->Uses.push_back(this);
829     Op4.Val->Uses.push_back(this); Op5.Val->Uses.push_back(this);
830   }
831   void addUser(SDNode *User) {
832     Uses.push_back(User);
833   }
834   void removeUser(SDNode *User) {
835     // Remove this user from the operand's use list.
836     for (unsigned i = Uses.size(); ; --i) {
837       assert(i != 0 && "Didn't find user!");
838       if (Uses[i-1] == User) {
839         Uses[i-1] = Uses.back();
840         Uses.pop_back();
841         return;
842       }
843     }
844   }
845 };
846
847
848 // Define inline functions from the SDOperand class.
849
850 inline unsigned SDOperand::getOpcode() const {
851   return Val->getOpcode();
852 }
853 inline unsigned SDOperand::getNodeDepth() const {
854   return Val->getNodeDepth();
855 }
856 inline MVT::ValueType SDOperand::getValueType() const {
857   return Val->getValueType(ResNo);
858 }
859 inline unsigned SDOperand::getNumOperands() const {
860   return Val->getNumOperands();
861 }
862 inline const SDOperand &SDOperand::getOperand(unsigned i) const {
863   return Val->getOperand(i);
864 }
865 inline bool SDOperand::isTargetOpcode() const {
866   return Val->isTargetOpcode();
867 }
868 inline unsigned SDOperand::getTargetOpcode() const {
869   return Val->getTargetOpcode();
870 }
871 inline bool SDOperand::hasOneUse() const {
872   return Val->hasNUsesOfValue(1, ResNo);
873 }
874
875 /// HandleSDNode - This class is used to form a handle around another node that
876 /// is persistant and is updated across invocations of replaceAllUsesWith on its
877 /// operand.  This node should be directly created by end-users and not added to
878 /// the AllNodes list.
879 class HandleSDNode : public SDNode {
880 public:
881   HandleSDNode(SDOperand X) : SDNode(ISD::HANDLENODE, X) {}
882   ~HandleSDNode() {
883     MorphNodeTo(ISD::HANDLENODE);  // Drops operand uses.
884   }
885   
886   SDOperand getValue() const { return getOperand(0); }
887 };
888
889 class StringSDNode : public SDNode {
890   std::string Value;
891 protected:
892   friend class SelectionDAG;
893   StringSDNode(const std::string &val)
894     : SDNode(ISD::STRING, MVT::Other), Value(val) {
895   }
896 public:
897   const std::string &getValue() const { return Value; }
898   static bool classof(const StringSDNode *) { return true; }
899   static bool classof(const SDNode *N) {
900     return N->getOpcode() == ISD::STRING;
901   }
902 };  
903
904 class ConstantSDNode : public SDNode {
905   uint64_t Value;
906 protected:
907   friend class SelectionDAG;
908   ConstantSDNode(bool isTarget, uint64_t val, MVT::ValueType VT)
909     : SDNode(isTarget ? ISD::TargetConstant : ISD::Constant, VT), Value(val) {
910   }
911 public:
912
913   uint64_t getValue() const { return Value; }
914
915   int64_t getSignExtended() const {
916     unsigned Bits = MVT::getSizeInBits(getValueType(0));
917     return ((int64_t)Value << (64-Bits)) >> (64-Bits);
918   }
919
920   bool isNullValue() const { return Value == 0; }
921   bool isAllOnesValue() const {
922     int NumBits = MVT::getSizeInBits(getValueType(0));
923     if (NumBits == 64) return Value+1 == 0;
924     return Value == (1ULL << NumBits)-1;
925   }
926
927   static bool classof(const ConstantSDNode *) { return true; }
928   static bool classof(const SDNode *N) {
929     return N->getOpcode() == ISD::Constant ||
930            N->getOpcode() == ISD::TargetConstant;
931   }
932 };
933
934 class ConstantFPSDNode : public SDNode {
935   double Value;
936 protected:
937   friend class SelectionDAG;
938   ConstantFPSDNode(double val, MVT::ValueType VT)
939     : SDNode(ISD::ConstantFP, VT), Value(val) {
940   }
941 public:
942
943   double getValue() const { return Value; }
944
945   /// isExactlyValue - We don't rely on operator== working on double values, as
946   /// it returns true for things that are clearly not equal, like -0.0 and 0.0.
947   /// As such, this method can be used to do an exact bit-for-bit comparison of
948   /// two floating point values.
949   bool isExactlyValue(double V) const;
950
951   static bool classof(const ConstantFPSDNode *) { return true; }
952   static bool classof(const SDNode *N) {
953     return N->getOpcode() == ISD::ConstantFP;
954   }
955 };
956
957 class GlobalAddressSDNode : public SDNode {
958   GlobalValue *TheGlobal;
959   int offset;
960 protected:
961   friend class SelectionDAG;
962   GlobalAddressSDNode(bool isTarget, const GlobalValue *GA, MVT::ValueType VT,
963                       int o=0)
964     : SDNode(isTarget ? ISD::TargetGlobalAddress : ISD::GlobalAddress, VT) {
965     TheGlobal = const_cast<GlobalValue*>(GA);
966     offset = o;
967   }
968 public:
969
970   GlobalValue *getGlobal() const { return TheGlobal; }
971   int getOffset() const { return offset; }
972
973   static bool classof(const GlobalAddressSDNode *) { return true; }
974   static bool classof(const SDNode *N) {
975     return N->getOpcode() == ISD::GlobalAddress ||
976            N->getOpcode() == ISD::TargetGlobalAddress;
977   }
978 };
979
980
981 class FrameIndexSDNode : public SDNode {
982   int FI;
983 protected:
984   friend class SelectionDAG;
985   FrameIndexSDNode(int fi, MVT::ValueType VT, bool isTarg)
986     : SDNode(isTarg ? ISD::TargetFrameIndex : ISD::FrameIndex, VT), FI(fi) {}
987 public:
988
989   int getIndex() const { return FI; }
990
991   static bool classof(const FrameIndexSDNode *) { return true; }
992   static bool classof(const SDNode *N) {
993     return N->getOpcode() == ISD::FrameIndex ||
994            N->getOpcode() == ISD::TargetFrameIndex;
995   }
996 };
997
998 class ConstantPoolSDNode : public SDNode {
999   Constant *C;
1000 protected:
1001   friend class SelectionDAG;
1002   ConstantPoolSDNode(Constant *c, MVT::ValueType VT, bool isTarget)
1003     : SDNode(isTarget ? ISD::TargetConstantPool : ISD::ConstantPool, VT),
1004     C(c) {}
1005 public:
1006
1007   Constant *get() const { return C; }
1008
1009   static bool classof(const ConstantPoolSDNode *) { return true; }
1010   static bool classof(const SDNode *N) {
1011     return N->getOpcode() == ISD::ConstantPool ||
1012            N->getOpcode() == ISD::TargetConstantPool;
1013   }
1014 };
1015
1016 class BasicBlockSDNode : public SDNode {
1017   MachineBasicBlock *MBB;
1018 protected:
1019   friend class SelectionDAG;
1020   BasicBlockSDNode(MachineBasicBlock *mbb)
1021     : SDNode(ISD::BasicBlock, MVT::Other), MBB(mbb) {}
1022 public:
1023
1024   MachineBasicBlock *getBasicBlock() const { return MBB; }
1025
1026   static bool classof(const BasicBlockSDNode *) { return true; }
1027   static bool classof(const SDNode *N) {
1028     return N->getOpcode() == ISD::BasicBlock;
1029   }
1030 };
1031
1032 class SrcValueSDNode : public SDNode {
1033   const Value *V;
1034   int offset;
1035 protected:
1036   friend class SelectionDAG;
1037   SrcValueSDNode(const Value* v, int o)
1038     : SDNode(ISD::SRCVALUE, MVT::Other), V(v), offset(o) {}
1039
1040 public:
1041   const Value *getValue() const { return V; }
1042   int getOffset() const { return offset; }
1043
1044   static bool classof(const SrcValueSDNode *) { return true; }
1045   static bool classof(const SDNode *N) {
1046     return N->getOpcode() == ISD::SRCVALUE;
1047   }
1048 };
1049
1050
1051 class RegisterSDNode : public SDNode {
1052   unsigned Reg;
1053 protected:
1054   friend class SelectionDAG;
1055   RegisterSDNode(unsigned reg, MVT::ValueType VT)
1056     : SDNode(ISD::Register, VT), Reg(reg) {}
1057 public:
1058
1059   unsigned getReg() const { return Reg; }
1060
1061   static bool classof(const RegisterSDNode *) { return true; }
1062   static bool classof(const SDNode *N) {
1063     return N->getOpcode() == ISD::Register;
1064   }
1065 };
1066
1067 class ExternalSymbolSDNode : public SDNode {
1068   const char *Symbol;
1069 protected:
1070   friend class SelectionDAG;
1071   ExternalSymbolSDNode(bool isTarget, const char *Sym, MVT::ValueType VT)
1072     : SDNode(isTarget ? ISD::TargetExternalSymbol : ISD::ExternalSymbol, VT),
1073       Symbol(Sym) {
1074     }
1075 public:
1076
1077   const char *getSymbol() const { return Symbol; }
1078
1079   static bool classof(const ExternalSymbolSDNode *) { return true; }
1080   static bool classof(const SDNode *N) {
1081     return N->getOpcode() == ISD::ExternalSymbol ||
1082            N->getOpcode() == ISD::TargetExternalSymbol;
1083   }
1084 };
1085
1086 class CondCodeSDNode : public SDNode {
1087   ISD::CondCode Condition;
1088 protected:
1089   friend class SelectionDAG;
1090   CondCodeSDNode(ISD::CondCode Cond)
1091     : SDNode(ISD::CONDCODE, MVT::Other), Condition(Cond) {
1092   }
1093 public:
1094
1095   ISD::CondCode get() const { return Condition; }
1096
1097   static bool classof(const CondCodeSDNode *) { return true; }
1098   static bool classof(const SDNode *N) {
1099     return N->getOpcode() == ISD::CONDCODE;
1100   }
1101 };
1102
1103 /// VTSDNode - This class is used to represent MVT::ValueType's, which are used
1104 /// to parameterize some operations.
1105 class VTSDNode : public SDNode {
1106   MVT::ValueType ValueType;
1107 protected:
1108   friend class SelectionDAG;
1109   VTSDNode(MVT::ValueType VT)
1110     : SDNode(ISD::VALUETYPE, MVT::Other), ValueType(VT) {}
1111 public:
1112
1113   MVT::ValueType getVT() const { return ValueType; }
1114
1115   static bool classof(const VTSDNode *) { return true; }
1116   static bool classof(const SDNode *N) {
1117     return N->getOpcode() == ISD::VALUETYPE;
1118   }
1119 };
1120
1121
1122 class SDNodeIterator : public forward_iterator<SDNode, ptrdiff_t> {
1123   SDNode *Node;
1124   unsigned Operand;
1125
1126   SDNodeIterator(SDNode *N, unsigned Op) : Node(N), Operand(Op) {}
1127 public:
1128   bool operator==(const SDNodeIterator& x) const {
1129     return Operand == x.Operand;
1130   }
1131   bool operator!=(const SDNodeIterator& x) const { return !operator==(x); }
1132
1133   const SDNodeIterator &operator=(const SDNodeIterator &I) {
1134     assert(I.Node == Node && "Cannot assign iterators to two different nodes!");
1135     Operand = I.Operand;
1136     return *this;
1137   }
1138
1139   pointer operator*() const {
1140     return Node->getOperand(Operand).Val;
1141   }
1142   pointer operator->() const { return operator*(); }
1143
1144   SDNodeIterator& operator++() {                // Preincrement
1145     ++Operand;
1146     return *this;
1147   }
1148   SDNodeIterator operator++(int) { // Postincrement
1149     SDNodeIterator tmp = *this; ++*this; return tmp;
1150   }
1151
1152   static SDNodeIterator begin(SDNode *N) { return SDNodeIterator(N, 0); }
1153   static SDNodeIterator end  (SDNode *N) {
1154     return SDNodeIterator(N, N->getNumOperands());
1155   }
1156
1157   unsigned getOperand() const { return Operand; }
1158   const SDNode *getNode() const { return Node; }
1159 };
1160
1161 template <> struct GraphTraits<SDNode*> {
1162   typedef SDNode NodeType;
1163   typedef SDNodeIterator ChildIteratorType;
1164   static inline NodeType *getEntryNode(SDNode *N) { return N; }
1165   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
1166     return SDNodeIterator::begin(N);
1167   }
1168   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
1169     return SDNodeIterator::end(N);
1170   }
1171 };
1172
1173 template<>
1174 struct ilist_traits<SDNode> {
1175   static SDNode *getPrev(const SDNode *N) { return N->Prev; }
1176   static SDNode *getNext(const SDNode *N) { return N->Next; }
1177   
1178   static void setPrev(SDNode *N, SDNode *Prev) { N->Prev = Prev; }
1179   static void setNext(SDNode *N, SDNode *Next) { N->Next = Next; }
1180   
1181   static SDNode *createSentinel() {
1182     return new SDNode(ISD::EntryToken, MVT::Other);
1183   }
1184   static void destroySentinel(SDNode *N) { delete N; }
1185   //static SDNode *createNode(const SDNode &V) { return new SDNode(V); }
1186   
1187   
1188   void addNodeToList(SDNode *NTy) {}
1189   void removeNodeFromList(SDNode *NTy) {}
1190   void transferNodesFromList(iplist<SDNode, ilist_traits> &L2,
1191                              const ilist_iterator<SDNode> &X,
1192                              const ilist_iterator<SDNode> &Y) {}
1193 };
1194
1195 } // end llvm namespace
1196
1197 #endif