include/llvm/InlineAsm.h

   1 //===-- llvm/InlineAsm.h - Class to represent inline asm strings-*- C++ -*-===//
   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 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This class represents the inline asm strings, which are Value*'s that are
  11 // used as the callee operand of call instructions.  InlineAsm's are uniqued
  12 // like constants, and created via InlineAsm::get(...).
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #ifndef LLVM_INLINEASM_H
  17 #define LLVM_INLINEASM_H
  18
  19 #include "llvm/Value.h"
  20 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
  21 #include <vector>
  22
  23 namespace llvm {
  24
  25 class PointerType;
  26 class FunctionType;
  27 class Module;
  28 struct InlineAsmKeyType;
  29 template<class ValType, class ValRefType, class TypeClass, class ConstantClass,
  30          bool HasLargeKey>
  31 class ConstantUniqueMap;
  32 template<class ConstantClass, class TypeClass, class ValType>
  33 struct ConstantCreator;
  34
  35 class InlineAsm : public Value {
  36 public:
  37   enum AsmDialect {
  38     AD_ATT,
  39     AD_Intel
  40   };
  41
  42 private:
  43   friend struct ConstantCreator<InlineAsm, PointerType, InlineAsmKeyType>;
  44   friend class ConstantUniqueMap<InlineAsmKeyType, const InlineAsmKeyType&,
  45                                  PointerType, InlineAsm, false>;
  46
  47   InlineAsm(const InlineAsm &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
  48   void operator=(const InlineAsm&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
  49
  50   std::string AsmString, Constraints;
  51   bool HasSideEffects;
  52   bool IsAlignStack;
  53   AsmDialect Dialect;
  54
  55   InlineAsm(PointerType *Ty, const std::string &AsmString,
  56             const std::string &Constraints, bool hasSideEffects,
  57             bool isAlignStack, AsmDialect asmDialect);
  58   virtual ~InlineAsm();
  59
  60   /// When the ConstantUniqueMap merges two types and makes two InlineAsms
  61   /// identical, it destroys one of them with this method.
  62   void destroyConstant();
  63 public:
  64
  65   /// InlineAsm::get - Return the specified uniqued inline asm string.
  66   ///
  67   static InlineAsm *get(FunctionType *Ty, StringRef AsmString,
  68                         StringRef Constraints, bool hasSideEffects,
  69                         bool isAlignStack = false,
  70                         AsmDialect asmDialect = AD_ATT);
  71
  72   bool hasSideEffects() const { return HasSideEffects; }
  73   bool isAlignStack() const { return IsAlignStack; }
  74   AsmDialect getDialect() const { return Dialect; }
  75
  76   /// getType - InlineAsm's are always pointers.
  77   ///
  78   PointerType *getType() const {
  79     return reinterpret_cast<PointerType*>(Value::getType());
  80   }
  81
  82   /// getFunctionType - InlineAsm's are always pointers to functions.
  83   ///
  84   FunctionType *getFunctionType() const;
  85
  86   const std::string &getAsmString() const { return AsmString; }
  87   const std::string &getConstraintString() const { return Constraints; }
  88
  89   /// Verify - This static method can be used by the parser to check to see if
  90   /// the specified constraint string is legal for the type.  This returns true
  91   /// if legal, false if not.
  92   ///
  93   static bool Verify(FunctionType *Ty, StringRef Constraints);
  94
  95   // Constraint String Parsing
  96   enum ConstraintPrefix {
  97     isInput,            // 'x'
  98     isOutput,           // '=x'
  99     isClobber           // '~x'
 100   };
 101
 102   typedef std::vector<std::string> ConstraintCodeVector;
 103
 104   struct SubConstraintInfo {
 105     /// MatchingInput - If this is not -1, this is an output constraint where an
 106     /// input constraint is required to match it (e.g. "0").  The value is the
 107     /// constraint number that matches this one (for example, if this is
 108     /// constraint #0 and constraint #4 has the value "0", this will be 4).
 109     signed char MatchingInput;
 110     /// Code - The constraint code, either the register name (in braces) or the
 111     /// constraint letter/number.
 112     ConstraintCodeVector Codes;
 113     /// Default constructor.
 114     SubConstraintInfo() : MatchingInput(-1) {}
 115   };
 116
 117   typedef std::vector<SubConstraintInfo> SubConstraintInfoVector;
 118   struct ConstraintInfo;
 119   typedef std::vector<ConstraintInfo> ConstraintInfoVector;
 120
 121   struct ConstraintInfo {
 122     /// Type - The basic type of the constraint: input/output/clobber
 123     ///
 124     ConstraintPrefix Type;
 125
 126     /// isEarlyClobber - "&": output operand writes result before inputs are all
 127     /// read.  This is only ever set for an output operand.
 128     bool isEarlyClobber;
 129
 130     /// MatchingInput - If this is not -1, this is an output constraint where an
 131     /// input constraint is required to match it (e.g. "0").  The value is the
 132     /// constraint number that matches this one (for example, if this is
 133     /// constraint #0 and constraint #4 has the value "0", this will be 4).
 134     signed char MatchingInput;
 135
 136     /// hasMatchingInput - Return true if this is an output constraint that has
 137     /// a matching input constraint.
 138     bool hasMatchingInput() const { return MatchingInput != -1; }
 139
 140     /// isCommutative - This is set to true for a constraint that is commutative
 141     /// with the next operand.
 142     bool isCommutative;
 143
 144     /// isIndirect - True if this operand is an indirect operand.  This means
 145     /// that the address of the source or destination is present in the call
 146     /// instruction, instead of it being returned or passed in explicitly.  This
 147     /// is represented with a '*' in the asm string.
 148     bool isIndirect;
 149
 150     /// Code - The constraint code, either the register name (in braces) or the
 151     /// constraint letter/number.
 152     ConstraintCodeVector Codes;
 153
 154     /// isMultipleAlternative - '|': has multiple-alternative constraints.
 155     bool isMultipleAlternative;
 156
 157     /// multipleAlternatives - If there are multiple alternative constraints,
 158     /// this array will contain them.  Otherwise it will be empty.
 159     SubConstraintInfoVector multipleAlternatives;
 160
 161     /// The currently selected alternative constraint index.
 162     unsigned currentAlternativeIndex;
 163
 164     ///Default constructor.
 165     ConstraintInfo();
 166
 167     /// Copy constructor.
 168     ConstraintInfo(const ConstraintInfo &other);
 169
 170     /// Parse - Analyze the specified string (e.g. "=*&{eax}") and fill in the
 171     /// fields in this structure.  If the constraint string is not understood,
 172     /// return true, otherwise return false.
 173     bool Parse(StringRef Str, ConstraintInfoVector &ConstraintsSoFar);
 174
 175     /// selectAlternative - Point this constraint to the alternative constraint
 176     /// indicated by the index.
 177     void selectAlternative(unsigned index);
 178   };
 179
 180   /// ParseConstraints - Split up the constraint string into the specific
 181   /// constraints and their prefixes.  If this returns an empty vector, and if
 182   /// the constraint string itself isn't empty, there was an error parsing.
 183   static ConstraintInfoVector ParseConstraints(StringRef ConstraintString);
 184
 185   /// ParseConstraints - Parse the constraints of this inlineasm object,
 186   /// returning them the same way that ParseConstraints(str) does.
 187   ConstraintInfoVector ParseConstraints() const {
 188     return ParseConstraints(Constraints);
 189   }
 190
 191   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
 192   static inline bool classof(const InlineAsm *) { return true; }
 193   static inline bool classof(const Value *V) {
 194     return V->getValueID() == Value::InlineAsmVal;
 195   }
 196
 197
 198   // These are helper methods for dealing with flags in the INLINEASM SDNode
 199   // in the backend.
 200
 201   enum {
 202     // Fixed operands on an INLINEASM SDNode.
 203     Op_InputChain = 0,
 204     Op_AsmString = 1,
 205     Op_MDNode = 2,
 206     Op_ExtraInfo = 3,    // HasSideEffects, IsAlignStack, AsmDialect.
 207     Op_FirstOperand = 4,
 208
 209     // Fixed operands on an INLINEASM MachineInstr.
 210     MIOp_AsmString = 0,
 211     MIOp_ExtraInfo = 1,    // HasSideEffects, IsAlignStack, AsmDialect.
 212     MIOp_FirstOperand = 2,
 213
 214     // Interpretation of the MIOp_ExtraInfo bit field.
 215     Extra_HasSideEffects = 1,
 216     Extra_IsAlignStack = 2,
 217     Extra_AsmDialect = 4,
 218
 219     // Inline asm operands map to multiple SDNode / MachineInstr operands.
 220     // The first operand is an immediate describing the asm operand, the low
 221     // bits is the kind:
 222     Kind_RegUse = 1,             // Input register, "r".
 223     Kind_RegDef = 2,             // Output register, "=r".
 224     Kind_RegDefEarlyClobber = 3, // Early-clobber output register, "=&r".
 225     Kind_Clobber = 4,            // Clobbered register, "~r".
 226     Kind_Imm = 5,                // Immediate.
 227     Kind_Mem = 6,                // Memory operand, "m".
 228
 229     Flag_MatchingOperand = 0x80000000
 230   };
 231
 232   static unsigned getFlagWord(unsigned Kind, unsigned NumOps) {
 233     assert(((NumOps << 3) & ~0xffff) == 0 && "Too many inline asm operands!");
 234     assert(Kind >= Kind_RegUse && Kind <= Kind_Mem && "Invalid Kind");
 235     return Kind | (NumOps << 3);
 236   }
 237
 238   /// getFlagWordForMatchingOp - Augment an existing flag word returned by
 239   /// getFlagWord with information indicating that this input operand is tied
 240   /// to a previous output operand.
 241   static unsigned getFlagWordForMatchingOp(unsigned InputFlag,
 242                                            unsigned MatchedOperandNo) {
 243     assert(MatchedOperandNo <= 0x7fff && "Too big matched operand");
 244     assert((InputFlag & ~0xffff) == 0 && "High bits already contain data");
 245     return InputFlag | Flag_MatchingOperand | (MatchedOperandNo << 16);
 246   }
 247
 248   /// getFlagWordForRegClass - Augment an existing flag word returned by
 249   /// getFlagWord with the required register class for the following register
 250   /// operands.
 251   /// A tied use operand cannot have a register class, use the register class
 252   /// from the def operand instead.
 253   static unsigned getFlagWordForRegClass(unsigned InputFlag, unsigned RC) {
 254     // Store RC + 1, reserve the value 0 to mean 'no register class'.
 255     ++RC;
 256     assert(RC <= 0x7fff && "Too large register class ID");
 257     assert((InputFlag & ~0xffff) == 0 && "High bits already contain data");
 258     return InputFlag | (RC << 16);
 259   }
 260
 261   static unsigned getKind(unsigned Flags) {
 262     return Flags & 7;
 263   }
 264
 265   static bool isRegDefKind(unsigned Flag){ return getKind(Flag) == Kind_RegDef;}
 266   static bool isImmKind(unsigned Flag) { return getKind(Flag) == Kind_Imm; }
 267   static bool isMemKind(unsigned Flag) { return getKind(Flag) == Kind_Mem; }
 268   static bool isRegDefEarlyClobberKind(unsigned Flag) {
 269     return getKind(Flag) == Kind_RegDefEarlyClobber;
 270   }
 271   static bool isClobberKind(unsigned Flag) {
 272     return getKind(Flag) == Kind_Clobber;
 273   }
 274
 275   /// getNumOperandRegisters - Extract the number of registers field from the
 276   /// inline asm operand flag.
 277   static unsigned getNumOperandRegisters(unsigned Flag) {
 278     return (Flag & 0xffff) >> 3;
 279   }
 280
 281   /// isUseOperandTiedToDef - Return true if the flag of the inline asm
 282   /// operand indicates it is an use operand that's matched to a def operand.
 283   static bool isUseOperandTiedToDef(unsigned Flag, unsigned &Idx) {
 284     if ((Flag & Flag_MatchingOperand) == 0)
 285       return false;
 286     Idx = (Flag & ~Flag_MatchingOperand) >> 16;
 287     return true;
 288   }
 289
 290   /// hasRegClassConstraint - Returns true if the flag contains a register
 291   /// class constraint.  Sets RC to the register class ID.
 292   static bool hasRegClassConstraint(unsigned Flag, unsigned &RC) {
 293     if (Flag & Flag_MatchingOperand)
 294       return false;
 295     unsigned High = Flag >> 16;
 296     // getFlagWordForRegClass() uses 0 to mean no register class, and otherwise
 297     // stores RC + 1.
 298     if (!High)
 299       return false;
 300     RC = High - 1;
 301     return true;
 302   }
 303
 304 };
 305
 306 } // End llvm namespace
 307
 308 #endif