lib/CodeGen/SelectionDAG/DAGBuilder.cpp

   1 //===-- DAGBuilder.cpp - Turn an LLVM BasicBlock into a DAG for selection -===//
   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 turns an LLVM BasicBlock into a target independent SelectionDAG in
  11 // preparation for target specific optimizations and instruction selection.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/Function.h"
  18 #include "llvm/Instructions.h"
  19 #include "llvm/Type.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  22 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  23
  24 namespace llvm {
  25
  26 struct SelectionDAGBuilder : public InstVisitor<SelectionDAGBuilder> {
  27   // DAG - the current dag we are building.
  28   SelectionDAG &DAG;
  29
  30   // SDTB - The target-specific builder interface, which indicates how to expand
  31   // extremely target-specific aspects of the representation, such as function
  32   // calls and arguments.
  33   SelectionDAGTargetBuilder &SDTB;
  34
  35   // BB - The current machine basic block we are working on.
  36   MachineBasicBlock *BB;
  37
  38   // CurRoot - The root built for the current basic block.
  39   SelectionDAGNode *CurRoot;
  40
  41   SelectionDAGBuilder(SelectionDAG &dag, SelectionDAGTargetBuilder &sdtb)
  42     : DAG(dag), SDTB(sdtb), BB(0), CurRoot(0) {}
  43
  44   void visitBB(BasicBlock &bb);
  45
  46   // Visitation methods for instructions: Create the appropriate DAG nodes for
  47   // the instruction.
  48   void visitAdd(BinaryOperator &BO);
  49   void visitSub(BinaryOperator &BO);
  50   void visitMul(BinaryOperator &BO);
  51
  52   void visitAnd(BinaryOperator &BO);
  53   void visitOr (BinaryOperator &BO);
  54   void visitXor(BinaryOperator &BO);
  55
  56   void visitSetEQ(BinaryOperator &BO);
  57
  58   void visitLoad(LoadInst &LI);
  59   void visitCall(CallInst &CI);
  60
  61   void visitBr(BranchInst &BI);
  62   void visitRet(ReturnInst &RI);
  63
  64   void visitInstruction(Instruction &I) {
  65     std::cerr << "DAGBuilder: Cannot instruction select: " << I;
  66     abort();
  67   }
  68
  69 private:
  70   SelectionDAGNode *getNodeFor(Value *V);
  71   SelectionDAGNode *getNodeFor(Value &V) { return getNodeFor(&V); }
  72
  73   SelectionDAGNode *addSeqNode(SelectionDAGNode *N);
  74 };
  75
  76 /// addSeqNode - The same as addNode, but the node is also included in the
  77 /// sequence nodes for this block.  This method should be called for any
  78 /// instructions which have a specified sequence they must be evaluated in.
  79 ///
  80 SelectionDAGNode *SelectionDAGBuilder::addSeqNode(SelectionDAGNode *N) {
  81   DAG.addNode(N);   // First, add the node to the selection DAG
  82
  83   if (!CurRoot)
  84     CurRoot = N;
  85   else {
  86     // Create and add a new chain node for the existing root and this node...
  87     CurRoot = DAG.addNode(new SelectionDAGNode(ISD::ChainNode, MVT::isVoid,
  88                                                BB, CurRoot, N));
  89   }
  90   return N;
  91 }
  92
  93 /// getNodeFor - This method returns the SelectionDAGNode for the specified LLVM
  94 /// value, creating a node as necessary.
  95 ///
  96 SelectionDAGNode *SelectionDAGBuilder::getNodeFor(Value *V) {
  97   // If we already have the entry, return it.
  98   SelectionDAGNode*& Entry = DAG.ValueMap[V];
  99   if (Entry) return Entry;
 100
 101   // Otherwise, we need to create a node to return now... start by figuring out
 102   // which type the node will be...
 103   MVT::ValueType ValueType = DAG.getValueType(V->getType());
 104
 105   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 106     // Instructions will be filled in later.  For now, just create and return a
 107     // dummy node.
 108     return Entry = new SelectionDAGNode(ISD::ProtoNode, ValueType);
 109
 110   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
 111     if (ConstantBool *CB = dyn_cast<ConstantBool>(C)) {
 112       Entry = new SelectionDAGNode(ISD::Constant, ValueType);
 113       Entry->addValue(new ReducedValue_Constant_i1(CB->getValue()));
 114     } else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 115       Entry = new SelectionDAGNode(ISD::Constant, ValueType);
 116       switch (ValueType) {
 117       case MVT::i8:
 118         Entry->addValue(new ReducedValue_Constant_i8(CI->getRawValue()));
 119         break;
 120       case MVT::i16:
 121         Entry->addValue(new ReducedValue_Constant_i16(CI->getRawValue()));
 122         break;
 123       case MVT::i32:
 124         Entry->addValue(new ReducedValue_Constant_i32(CI->getRawValue()));
 125         break;
 126       case MVT::i64:
 127         Entry->addValue(new ReducedValue_Constant_i64(CI->getRawValue()));
 128         break;
 129       default:
 130         assert(0 && "Invalid ValueType for an integer constant!");
 131       }
 132
 133     } else if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
 134       Entry = new SelectionDAGNode(ISD::Constant, ValueType);
 135       if (ValueType == MVT::f32)
 136         Entry->addValue(new ReducedValue_Constant_f32(CFP->getValue()));
 137       else
 138         Entry->addValue(new ReducedValue_Constant_f64(CFP->getValue()));
 139     }
 140     if (Entry) return Entry;
 141   } else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(V)) {
 142     Entry = new SelectionDAGNode(ISD::BasicBlock, ValueType);
 143     Entry->addValue(new ReducedValue_BasicBlock_i32(DAG.BlockMap[BB]));
 144     return Entry;
 145   }
 146
 147   std::cerr << "Unhandled LLVM value in DAG Builder!: " << *V << "\n";
 148   abort();
 149   return 0;
 150 }
 151
 152
 153 // visitBB - This method is used to visit a basic block in the program.  It
 154 // manages the CurRoot instance variable so that all of the visit(Instruction)
 155 // methods can be written to assume that there is only one basic block being
 156 // constructed.
 157 //
 158 void SelectionDAGBuilder::visitBB(BasicBlock &bb) {
 159   BB = DAG.BlockMap[&bb];       // Update BB instance var
 160
 161   // Save the current global DAG...
 162   SelectionDAGNode *OldRoot = CurRoot;
 163   CurRoot = 0;
 164
 165   visit(bb.begin(), bb.end());  // Visit all of the instructions...
 166
 167   if (OldRoot) {
 168     if (!CurRoot)
 169       CurRoot = OldRoot;   // This block had no root of its own..
 170     else {
 171       // The previous basic block AND this basic block had roots, insert a
 172       // block chain node now...
 173       CurRoot = DAG.addNode(new SelectionDAGNode(ISD::BlockChainNode,
 174                                                  MVT::isVoid,
 175                                                  BB, OldRoot, CurRoot));
 176     }
 177   }
 178 }
 179
 180 //===----------------------------------------------------------------------===//
 181 //                         ...Visitation Methods...
 182 //===----------------------------------------------------------------------===//
 183
 184 void SelectionDAGBuilder::visitAdd(BinaryOperator &BO) {
 185   getNodeFor(BO)->setNode(ISD::Plus, BB, getNodeFor(BO.getOperand(0)),
 186                           getNodeFor(BO.getOperand(1)));
 187 }
 188 void SelectionDAGBuilder::visitSub(BinaryOperator &BO) {
 189   getNodeFor(BO)->setNode(ISD::Minus, BB, getNodeFor(BO.getOperand(0)),
 190                           getNodeFor(BO.getOperand(1)));
 191 }
 192 void SelectionDAGBuilder::visitMul(BinaryOperator &BO) {
 193   getNodeFor(BO)->setNode(ISD::Times, BB, getNodeFor(BO.getOperand(0)),
 194                           getNodeFor(BO.getOperand(1)));
 195 }
 196
 197 void SelectionDAGBuilder::visitAnd(BinaryOperator &BO) {
 198   getNodeFor(BO)->setNode(ISD::And, BB, getNodeFor(BO.getOperand(0)),
 199                           getNodeFor(BO.getOperand(1)));
 200 }
 201 void SelectionDAGBuilder::visitOr(BinaryOperator &BO) {
 202   getNodeFor(BO)->setNode(ISD::Or, BB, getNodeFor(BO.getOperand(0)),
 203                           getNodeFor(BO.getOperand(1)));
 204 }
 205 void SelectionDAGBuilder::visitXor(BinaryOperator &BO) {
 206   getNodeFor(BO)->setNode(ISD::Xor, BB, getNodeFor(BO.getOperand(0)),
 207                           getNodeFor(BO.getOperand(1)));
 208 }
 209 void SelectionDAGBuilder::visitSetEQ(BinaryOperator &BO) {
 210   getNodeFor(BO)->setNode(ISD::SetEQ, BB, getNodeFor(BO.getOperand(0)),
 211                           getNodeFor(BO.getOperand(1)));
 212 }
 213
 214
 215 void SelectionDAGBuilder::visitRet(ReturnInst &RI) {
 216   if (RI.getNumOperands()) {         // Value return
 217     addSeqNode(new SelectionDAGNode(ISD::Ret, MVT::isVoid, BB,
 218                                     getNodeFor(RI.getOperand(0))));
 219   } else {                           // Void return
 220     addSeqNode(new SelectionDAGNode(ISD::RetVoid, MVT::isVoid, BB));
 221   }
 222 }
 223
 224
 225 void SelectionDAGBuilder::visitBr(BranchInst &BI) {
 226   if (BI.isUnconditional())
 227     addSeqNode(new SelectionDAGNode(ISD::Br, MVT::isVoid, BB,
 228                                     getNodeFor(BI.getOperand(0))));
 229   else
 230     addSeqNode(new SelectionDAGNode(ISD::BrCond, MVT::isVoid, BB,
 231                                     getNodeFor(BI.getCondition()),
 232                                     getNodeFor(BI.getSuccessor(0)),
 233                                     getNodeFor(BI.getSuccessor(1))));
 234 }
 235
 236
 237 void SelectionDAGBuilder::visitLoad(LoadInst &LI) {
 238   // FIXME: this won't prevent reordering of loads!
 239   getNodeFor(LI)->setNode(ISD::Load, BB, getNodeFor(LI.getOperand(0)));
 240 }
 241
 242 void SelectionDAGBuilder::visitCall(CallInst &CI) {
 243   SDTB.expandCall(DAG, CI);
 244 }
 245
 246
 247
 248 // SelectionDAG constructor - Just use the SelectionDAGBuilder to do all of the
 249 // dirty work...
 250 SelectionDAG::SelectionDAG(MachineFunction &f, const TargetMachine &tm,
 251                            SelectionDAGTargetBuilder &SDTB)
 252   : F(f), TM(tm) {
 253
 254   switch (TM.getTargetData().getPointerSize()) {
 255   default: assert(0 && "Unknown pointer size!"); abort();
 256   case 8:  PointerType = MVT::i8; break;
 257   case 16: PointerType = MVT::i16; break;
 258   case 32: PointerType = MVT::i32; break;
 259   case 64: PointerType = MVT::i64; break;
 260   }
 261
 262   // Create all of the machine basic blocks for the function... building the
 263   // BlockMap.  This map is used for PHI node conversion.
 264   const Function &Fn = *F.getFunction();
 265   for (Function::const_iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
 266     F.getBasicBlockList().push_back(BlockMap[I] = new MachineBasicBlock(I));
 267
 268   SDTB.expandArguments(*this);
 269
 270   SelectionDAGBuilder SDB(*this, SDTB);
 271   for (Function::const_iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
 272     SDB.visitBB(const_cast<BasicBlock&>(*I));
 273   Root = SDB.CurRoot;
 274 }
 275
 276 } // End llvm namespace