lib/Target/SystemZ/AsmParser/SystemZAsmParser.cpp

   1 //===-- SystemZAsmParser.cpp - Parse SystemZ assembly instructions --------===//
   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 #include "MCTargetDesc/SystemZMCTargetDesc.h"
  11 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  12 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  13 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  14 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  15 #include "llvm/MC/MCParser/MCParsedAsmOperand.h"
  16 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  17 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  18 #include "llvm/MC/MCTargetAsmParser.h"
  19 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  20
  21 using namespace llvm;
  22
  23 // Return true if Expr is in the range [MinValue, MaxValue].
  24 static bool inRange(const MCExpr *Expr, int64_t MinValue, int64_t MaxValue) {
  25   if (auto *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(Expr)) {
  26     int64_t Value = CE->getValue();
  27     return Value >= MinValue && Value <= MaxValue;
  28   }
  29   return false;
  30 }
  31
  32 namespace {
  33 enum RegisterKind {
  34   GR32Reg,
  35   GRH32Reg,
  36   GR64Reg,
  37   GR128Reg,
  38   ADDR32Reg,
  39   ADDR64Reg,
  40   FP32Reg,
  41   FP64Reg,
  42   FP128Reg,
  43   VR32Reg,
  44   VR64Reg,
  45   VR128Reg
  46 };
  47
  48 enum MemoryKind {
  49   BDMem,
  50   BDXMem,
  51   BDLMem,
  52   BDVMem
  53 };
  54
  55 class SystemZOperand : public MCParsedAsmOperand {
  56 public:
  57 private:
  58   enum OperandKind {
  59     KindInvalid,
  60     KindToken,
  61     KindReg,
  62     KindAccessReg,
  63     KindImm,
  64     KindImmTLS,
  65     KindMem
  66   };
  67
  68   OperandKind Kind;
  69   SMLoc StartLoc, EndLoc;
  70
  71   // A string of length Length, starting at Data.
  72   struct TokenOp {
  73     const char *Data;
  74     unsigned Length;
  75   };
  76
  77   // LLVM register Num, which has kind Kind.  In some ways it might be
  78   // easier for this class to have a register bank (general, floating-point
  79   // or access) and a raw register number (0-15).  This would postpone the
  80   // interpretation of the operand to the add*() methods and avoid the need
  81   // for context-dependent parsing.  However, we do things the current way
  82   // because of the virtual getReg() method, which needs to distinguish
  83   // between (say) %r0 used as a single register and %r0 used as a pair.
  84   // Context-dependent parsing can also give us slightly better error
  85   // messages when invalid pairs like %r1 are used.
  86   struct RegOp {
  87     RegisterKind Kind;
  88     unsigned Num;
  89   };
  90
  91   // Base + Disp + Index, where Base and Index are LLVM registers or 0.
  92   // MemKind says what type of memory this is and RegKind says what type
  93   // the base register has (ADDR32Reg or ADDR64Reg).  Length is the operand
  94   // length for D(L,B)-style operands, otherwise it is null.
  95   struct MemOp {
  96     unsigned Base : 12;
  97     unsigned Index : 12;
  98     unsigned MemKind : 4;
  99     unsigned RegKind : 4;
 100     const MCExpr *Disp;
 101     const MCExpr *Length;
 102   };
 103
 104   // Imm is an immediate operand, and Sym is an optional TLS symbol
 105   // for use with a __tls_get_offset marker relocation.
 106   struct ImmTLSOp {
 107     const MCExpr *Imm;
 108     const MCExpr *Sym;
 109   };
 110
 111   union {
 112     TokenOp Token;
 113     RegOp Reg;
 114     unsigned AccessReg;
 115     const MCExpr *Imm;
 116     ImmTLSOp ImmTLS;
 117     MemOp Mem;
 118   };
 119
 120   void addExpr(MCInst &Inst, const MCExpr *Expr) const {
 121     // Add as immediates when possible.  Null MCExpr = 0.
 122     if (!Expr)
 123       Inst.addOperand(MCOperand::createImm(0));
 124     else if (auto *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(Expr))
 125       Inst.addOperand(MCOperand::createImm(CE->getValue()));
 126     else
 127       Inst.addOperand(MCOperand::createExpr(Expr));
 128   }
 129
 130 public:
 131   SystemZOperand(OperandKind kind, SMLoc startLoc, SMLoc endLoc)
 132       : Kind(kind), StartLoc(startLoc), EndLoc(endLoc) {}
 133
 134   // Create particular kinds of operand.
 135   static std::unique_ptr<SystemZOperand> createInvalid(SMLoc StartLoc,
 136                                                        SMLoc EndLoc) {
 137     return make_unique<SystemZOperand>(KindInvalid, StartLoc, EndLoc);
 138   }
 139   static std::unique_ptr<SystemZOperand> createToken(StringRef Str, SMLoc Loc) {
 140     auto Op = make_unique<SystemZOperand>(KindToken, Loc, Loc);
 141     Op->Token.Data = Str.data();
 142     Op->Token.Length = Str.size();
 143     return Op;
 144   }
 145   static std::unique_ptr<SystemZOperand>
 146   createReg(RegisterKind Kind, unsigned Num, SMLoc StartLoc, SMLoc EndLoc) {
 147     auto Op = make_unique<SystemZOperand>(KindReg, StartLoc, EndLoc);
 148     Op->Reg.Kind = Kind;
 149     Op->Reg.Num = Num;
 150     return Op;
 151   }
 152   static std::unique_ptr<SystemZOperand>
 153   createAccessReg(unsigned Num, SMLoc StartLoc, SMLoc EndLoc) {
 154     auto Op = make_unique<SystemZOperand>(KindAccessReg, StartLoc, EndLoc);
 155     Op->AccessReg = Num;
 156     return Op;
 157   }
 158   static std::unique_ptr<SystemZOperand>
 159   createImm(const MCExpr *Expr, SMLoc StartLoc, SMLoc EndLoc) {
 160     auto Op = make_unique<SystemZOperand>(KindImm, StartLoc, EndLoc);
 161     Op->Imm = Expr;
 162     return Op;
 163   }
 164   static std::unique_ptr<SystemZOperand>
 165   createMem(MemoryKind MemKind, RegisterKind RegKind, unsigned Base,
 166             const MCExpr *Disp, unsigned Index, const MCExpr *Length,
 167             SMLoc StartLoc, SMLoc EndLoc) {
 168     auto Op = make_unique<SystemZOperand>(KindMem, StartLoc, EndLoc);
 169     Op->Mem.MemKind = MemKind;
 170     Op->Mem.RegKind = RegKind;
 171     Op->Mem.Base = Base;
 172     Op->Mem.Index = Index;
 173     Op->Mem.Disp = Disp;
 174     Op->Mem.Length = Length;
 175     return Op;
 176   }
 177   static std::unique_ptr<SystemZOperand>
 178   createImmTLS(const MCExpr *Imm, const MCExpr *Sym,
 179                SMLoc StartLoc, SMLoc EndLoc) {
 180     auto Op = make_unique<SystemZOperand>(KindImmTLS, StartLoc, EndLoc);
 181     Op->ImmTLS.Imm = Imm;
 182     Op->ImmTLS.Sym = Sym;
 183     return Op;
 184   }
 185
 186   // Token operands
 187   bool isToken() const override {
 188     return Kind == KindToken;
 189   }
 190   StringRef getToken() const {
 191     assert(Kind == KindToken && "Not a token");
 192     return StringRef(Token.Data, Token.Length);
 193   }
 194
 195   // Register operands.
 196   bool isReg() const override {
 197     return Kind == KindReg;
 198   }
 199   bool isReg(RegisterKind RegKind) const {
 200     return Kind == KindReg && Reg.Kind == RegKind;
 201   }
 202   unsigned getReg() const override {
 203     assert(Kind == KindReg && "Not a register");
 204     return Reg.Num;
 205   }
 206
 207   // Access register operands.  Access registers aren't exposed to LLVM
 208   // as registers.
 209   bool isAccessReg() const {
 210     return Kind == KindAccessReg;
 211   }
 212
 213   // Immediate operands.
 214   bool isImm() const override {
 215     return Kind == KindImm;
 216   }
 217   bool isImm(int64_t MinValue, int64_t MaxValue) const {
 218     return Kind == KindImm && inRange(Imm, MinValue, MaxValue);
 219   }
 220   const MCExpr *getImm() const {
 221     assert(Kind == KindImm && "Not an immediate");
 222     return Imm;
 223   }
 224
 225   // Immediate operands with optional TLS symbol.
 226   bool isImmTLS() const {
 227     return Kind == KindImmTLS;
 228   }
 229
 230   // Memory operands.
 231   bool isMem() const override {
 232     return Kind == KindMem;
 233   }
 234   bool isMem(MemoryKind MemKind) const {
 235     return (Kind == KindMem &&
 236             (Mem.MemKind == MemKind ||
 237              // A BDMem can be treated as a BDXMem in which the index
 238              // register field is 0.
 239              (Mem.MemKind == BDMem && MemKind == BDXMem)));
 240   }
 241   bool isMem(MemoryKind MemKind, RegisterKind RegKind) const {
 242     return isMem(MemKind) && Mem.RegKind == RegKind;
 243   }
 244   bool isMemDisp12(MemoryKind MemKind, RegisterKind RegKind) const {
 245     return isMem(MemKind, RegKind) && inRange(Mem.Disp, 0, 0xfff);
 246   }
 247   bool isMemDisp20(MemoryKind MemKind, RegisterKind RegKind) const {
 248     return isMem(MemKind, RegKind) && inRange(Mem.Disp, -524288, 524287);
 249   }
 250   bool isMemDisp12Len8(RegisterKind RegKind) const {
 251     return isMemDisp12(BDLMem, RegKind) && inRange(Mem.Length, 1, 0x100);
 252   }
 253   void addBDVAddrOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 254     assert(N == 3 && "Invalid number of operands");
 255     assert(isMem(BDVMem) && "Invalid operand type");
 256     Inst.addOperand(MCOperand::createReg(Mem.Base));
 257     addExpr(Inst, Mem.Disp);
 258     Inst.addOperand(MCOperand::createReg(Mem.Index));
 259   }
 260
 261   // Override MCParsedAsmOperand.
 262   SMLoc getStartLoc() const override { return StartLoc; }
 263   SMLoc getEndLoc() const override { return EndLoc; }
 264   void print(raw_ostream &OS) const override;
 265
 266   // Used by the TableGen code to add particular types of operand
 267   // to an instruction.
 268   void addRegOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 269     assert(N == 1 && "Invalid number of operands");
 270     Inst.addOperand(MCOperand::createReg(getReg()));
 271   }
 272   void addAccessRegOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 273     assert(N == 1 && "Invalid number of operands");
 274     assert(Kind == KindAccessReg && "Invalid operand type");
 275     Inst.addOperand(MCOperand::createImm(AccessReg));
 276   }
 277   void addImmOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 278     assert(N == 1 && "Invalid number of operands");
 279     addExpr(Inst, getImm());
 280   }
 281   void addBDAddrOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 282     assert(N == 2 && "Invalid number of operands");
 283     assert(isMem(BDMem) && "Invalid operand type");
 284     Inst.addOperand(MCOperand::createReg(Mem.Base));
 285     addExpr(Inst, Mem.Disp);
 286   }
 287   void addBDXAddrOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 288     assert(N == 3 && "Invalid number of operands");
 289     assert(isMem(BDXMem) && "Invalid operand type");
 290     Inst.addOperand(MCOperand::createReg(Mem.Base));
 291     addExpr(Inst, Mem.Disp);
 292     Inst.addOperand(MCOperand::createReg(Mem.Index));
 293   }
 294   void addBDLAddrOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 295     assert(N == 3 && "Invalid number of operands");
 296     assert(isMem(BDLMem) && "Invalid operand type");
 297     Inst.addOperand(MCOperand::createReg(Mem.Base));
 298     addExpr(Inst, Mem.Disp);
 299     addExpr(Inst, Mem.Length);
 300   }
 301   void addImmTLSOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const {
 302     assert(N == 2 && "Invalid number of operands");
 303     assert(Kind == KindImmTLS && "Invalid operand type");
 304     addExpr(Inst, ImmTLS.Imm);
 305     if (ImmTLS.Sym)
 306       addExpr(Inst, ImmTLS.Sym);
 307   }
 308
 309   // Used by the TableGen code to check for particular operand types.
 310   bool isGR32() const { return isReg(GR32Reg); }
 311   bool isGRH32() const { return isReg(GRH32Reg); }
 312   bool isGRX32() const { return false; }
 313   bool isGR64() const { return isReg(GR64Reg); }
 314   bool isGR128() const { return isReg(GR128Reg); }
 315   bool isADDR32() const { return isReg(ADDR32Reg); }
 316   bool isADDR64() const { return isReg(ADDR64Reg); }
 317   bool isADDR128() const { return false; }
 318   bool isFP32() const { return isReg(FP32Reg); }
 319   bool isFP64() const { return isReg(FP64Reg); }
 320   bool isFP128() const { return isReg(FP128Reg); }
 321   bool isVR32() const { return isReg(VR32Reg); }
 322   bool isVR64() const { return isReg(VR64Reg); }
 323   bool isVF128() const { return false; }
 324   bool isVR128() const { return isReg(VR128Reg); }
 325   bool isBDAddr32Disp12() const { return isMemDisp12(BDMem, ADDR32Reg); }
 326   bool isBDAddr32Disp20() const { return isMemDisp20(BDMem, ADDR32Reg); }
 327   bool isBDAddr64Disp12() const { return isMemDisp12(BDMem, ADDR64Reg); }
 328   bool isBDAddr64Disp20() const { return isMemDisp20(BDMem, ADDR64Reg); }
 329   bool isBDXAddr64Disp12() const { return isMemDisp12(BDXMem, ADDR64Reg); }
 330   bool isBDXAddr64Disp20() const { return isMemDisp20(BDXMem, ADDR64Reg); }
 331   bool isBDLAddr64Disp12Len8() const { return isMemDisp12Len8(ADDR64Reg); }
 332   bool isBDVAddr64Disp12() const { return isMemDisp12(BDVMem, ADDR64Reg); }
 333   bool isU1Imm() const { return isImm(0, 1); }
 334   bool isU2Imm() const { return isImm(0, 3); }
 335   bool isU3Imm() const { return isImm(0, 7); }
 336   bool isU4Imm() const { return isImm(0, 15); }
 337   bool isU6Imm() const { return isImm(0, 63); }
 338   bool isU8Imm() const { return isImm(0, 255); }
 339   bool isS8Imm() const { return isImm(-128, 127); }
 340   bool isU12Imm() const { return isImm(0, 4095); }
 341   bool isU16Imm() const { return isImm(0, 65535); }
 342   bool isS16Imm() const { return isImm(-32768, 32767); }
 343   bool isU32Imm() const { return isImm(0, (1LL << 32) - 1); }
 344   bool isS32Imm() const { return isImm(-(1LL << 31), (1LL << 31) - 1); }
 345 };
 346
 347 class SystemZAsmParser : public MCTargetAsmParser {
 348 #define GET_ASSEMBLER_HEADER
 349 #include "SystemZGenAsmMatcher.inc"
 350
 351 private:
 352   MCSubtargetInfo &STI;
 353   MCAsmParser &Parser;
 354   enum RegisterGroup {
 355     RegGR,
 356     RegFP,
 357     RegV,
 358     RegAccess
 359   };
 360   struct Register {
 361     RegisterGroup Group;
 362     unsigned Num;
 363     SMLoc StartLoc, EndLoc;
 364   };
 365
 366   bool parseRegister(Register &Reg);
 367
 368   bool parseRegister(Register &Reg, RegisterGroup Group, const unsigned *Regs,
 369                      bool IsAddress = false);
 370
 371   OperandMatchResultTy parseRegister(OperandVector &Operands,
 372                                      RegisterGroup Group, const unsigned *Regs,
 373                                      RegisterKind Kind);
 374
 375   bool parseAddress(unsigned &Base, const MCExpr *&Disp,
 376                     unsigned &Index, bool &IsVector, const MCExpr *&Length,
 377                     const unsigned *Regs, RegisterKind RegKind);
 378
 379   OperandMatchResultTy parseAddress(OperandVector &Operands,
 380                                     MemoryKind MemKind, const unsigned *Regs,
 381                                     RegisterKind RegKind);
 382
 383   OperandMatchResultTy parsePCRel(OperandVector &Operands, int64_t MinVal,
 384                                   int64_t MaxVal, bool AllowTLS);
 385
 386   bool parseOperand(OperandVector &Operands, StringRef Mnemonic);
 387
 388 public:
 389   SystemZAsmParser(MCSubtargetInfo &sti, MCAsmParser &parser,
 390                    const MCInstrInfo &MII,
 391                    const MCTargetOptions &Options)
 392       : MCTargetAsmParser(Options), STI(sti), Parser(parser) {
 393     MCAsmParserExtension::Initialize(Parser);
 394
 395     // Initialize the set of available features.
 396     setAvailableFeatures(ComputeAvailableFeatures(STI.getFeatureBits()));
 397   }
 398
 399   // Override MCTargetAsmParser.
 400   bool ParseDirective(AsmToken DirectiveID) override;
 401   bool ParseRegister(unsigned &RegNo, SMLoc &StartLoc, SMLoc &EndLoc) override;
 402   bool ParseInstruction(ParseInstructionInfo &Info, StringRef Name,
 403                         SMLoc NameLoc, OperandVector &Operands) override;
 404   bool MatchAndEmitInstruction(SMLoc IDLoc, unsigned &Opcode,
 405                                OperandVector &Operands, MCStreamer &Out,
 406                                uint64_t &ErrorInfo,
 407                                bool MatchingInlineAsm) override;
 408
 409   // Used by the TableGen code to parse particular operand types.
 410   OperandMatchResultTy parseGR32(OperandVector &Operands) {
 411     return parseRegister(Operands, RegGR, SystemZMC::GR32Regs, GR32Reg);
 412   }
 413   OperandMatchResultTy parseGRH32(OperandVector &Operands) {
 414     return parseRegister(Operands, RegGR, SystemZMC::GRH32Regs, GRH32Reg);
 415   }
 416   OperandMatchResultTy parseGRX32(OperandVector &Operands) {
 417     llvm_unreachable("GRX32 should only be used for pseudo instructions");
 418   }
 419   OperandMatchResultTy parseGR64(OperandVector &Operands) {
 420     return parseRegister(Operands, RegGR, SystemZMC::GR64Regs, GR64Reg);
 421   }
 422   OperandMatchResultTy parseGR128(OperandVector &Operands) {
 423     return parseRegister(Operands, RegGR, SystemZMC::GR128Regs, GR128Reg);
 424   }
 425   OperandMatchResultTy parseADDR32(OperandVector &Operands) {
 426     return parseRegister(Operands, RegGR, SystemZMC::GR32Regs, ADDR32Reg);
 427   }
 428   OperandMatchResultTy parseADDR64(OperandVector &Operands) {
 429     return parseRegister(Operands, RegGR, SystemZMC::GR64Regs, ADDR64Reg);
 430   }
 431   OperandMatchResultTy parseADDR128(OperandVector &Operands) {
 432     llvm_unreachable("Shouldn't be used as an operand");
 433   }
 434   OperandMatchResultTy parseFP32(OperandVector &Operands) {
 435     return parseRegister(Operands, RegFP, SystemZMC::FP32Regs, FP32Reg);
 436   }
 437   OperandMatchResultTy parseFP64(OperandVector &Operands) {
 438     return parseRegister(Operands, RegFP, SystemZMC::FP64Regs, FP64Reg);
 439   }
 440   OperandMatchResultTy parseFP128(OperandVector &Operands) {
 441     return parseRegister(Operands, RegFP, SystemZMC::FP128Regs, FP128Reg);
 442   }
 443   OperandMatchResultTy parseVR32(OperandVector &Operands) {
 444     return parseRegister(Operands, RegV, SystemZMC::VR32Regs, VR32Reg);
 445   }
 446   OperandMatchResultTy parseVR64(OperandVector &Operands) {
 447     return parseRegister(Operands, RegV, SystemZMC::VR64Regs, VR64Reg);
 448   }
 449   OperandMatchResultTy parseVF128(OperandVector &Operands) {
 450     llvm_unreachable("Shouldn't be used as an operand");
 451   }
 452   OperandMatchResultTy parseVR128(OperandVector &Operands) {
 453     return parseRegister(Operands, RegV, SystemZMC::VR128Regs, VR128Reg);
 454   }
 455   OperandMatchResultTy parseBDAddr32(OperandVector &Operands) {
 456     return parseAddress(Operands, BDMem, SystemZMC::GR32Regs, ADDR32Reg);
 457   }
 458   OperandMatchResultTy parseBDAddr64(OperandVector &Operands) {
 459     return parseAddress(Operands, BDMem, SystemZMC::GR64Regs, ADDR64Reg);
 460   }
 461   OperandMatchResultTy parseBDXAddr64(OperandVector &Operands) {
 462     return parseAddress(Operands, BDXMem, SystemZMC::GR64Regs, ADDR64Reg);
 463   }
 464   OperandMatchResultTy parseBDLAddr64(OperandVector &Operands) {
 465     return parseAddress(Operands, BDLMem, SystemZMC::GR64Regs, ADDR64Reg);
 466   }
 467   OperandMatchResultTy parseBDVAddr64(OperandVector &Operands) {
 468     return parseAddress(Operands, BDVMem, SystemZMC::GR64Regs, ADDR64Reg);
 469   }
 470   OperandMatchResultTy parseAccessReg(OperandVector &Operands);
 471   OperandMatchResultTy parsePCRel16(OperandVector &Operands) {
 472     return parsePCRel(Operands, -(1LL << 16), (1LL << 16) - 1, false);
 473   }
 474   OperandMatchResultTy parsePCRel32(OperandVector &Operands) {
 475     return parsePCRel(Operands, -(1LL << 32), (1LL << 32) - 1, false);
 476   }
 477   OperandMatchResultTy parsePCRelTLS16(OperandVector &Operands) {
 478     return parsePCRel(Operands, -(1LL << 16), (1LL << 16) - 1, true);
 479   }
 480   OperandMatchResultTy parsePCRelTLS32(OperandVector &Operands) {
 481     return parsePCRel(Operands, -(1LL << 32), (1LL << 32) - 1, true);
 482   }
 483 };
 484 } // end anonymous namespace
 485
 486 #define GET_REGISTER_MATCHER
 487 #define GET_SUBTARGET_FEATURE_NAME
 488 #define GET_MATCHER_IMPLEMENTATION
 489 #include "SystemZGenAsmMatcher.inc"
 490
 491 void SystemZOperand::print(raw_ostream &OS) const {
 492   llvm_unreachable("Not implemented");
 493 }
 494
 495 // Parse one register of the form %<prefix><number>.
 496 bool SystemZAsmParser::parseRegister(Register &Reg) {
 497   Reg.StartLoc = Parser.getTok().getLoc();
 498
 499   // Eat the % prefix.
 500   if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Percent))
 501     return Error(Parser.getTok().getLoc(), "register expected");
 502   Parser.Lex();
 503
 504   // Expect a register name.
 505   if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Identifier))
 506     return Error(Reg.StartLoc, "invalid register");
 507
 508   // Check that there's a prefix.
 509   StringRef Name = Parser.getTok().getString();
 510   if (Name.size() < 2)
 511     return Error(Reg.StartLoc, "invalid register");
 512   char Prefix = Name[0];
 513
 514   // Treat the rest of the register name as a register number.
 515   if (Name.substr(1).getAsInteger(10, Reg.Num))
 516     return Error(Reg.StartLoc, "invalid register");
 517
 518   // Look for valid combinations of prefix and number.
 519   if (Prefix == 'r' && Reg.Num < 16)
 520     Reg.Group = RegGR;
 521   else if (Prefix == 'f' && Reg.Num < 16)
 522     Reg.Group = RegFP;
 523   else if (Prefix == 'v' && Reg.Num < 32)
 524     Reg.Group = RegV;
 525   else if (Prefix == 'a' && Reg.Num < 16)
 526     Reg.Group = RegAccess;
 527   else
 528     return Error(Reg.StartLoc, "invalid register");
 529
 530   Reg.EndLoc = Parser.getTok().getLoc();
 531   Parser.Lex();
 532   return false;
 533 }
 534
 535 // Parse a register of group Group.  If Regs is nonnull, use it to map
 536 // the raw register number to LLVM numbering, with zero entries
 537 // indicating an invalid register.  IsAddress says whether the
 538 // register appears in an address context. Allow FP Group if expecting
 539 // RegV Group, since the f-prefix yields the FP group even while used
 540 // with vector instructions.
 541 bool SystemZAsmParser::parseRegister(Register &Reg, RegisterGroup Group,
 542                                      const unsigned *Regs, bool IsAddress) {
 543   if (parseRegister(Reg))
 544     return true;
 545   if (Reg.Group != Group && !(Reg.Group == RegFP && Group == RegV))
 546     return Error(Reg.StartLoc, "invalid operand for instruction");
 547   if (Regs && Regs[Reg.Num] == 0)
 548     return Error(Reg.StartLoc, "invalid register pair");
 549   if (Reg.Num == 0 && IsAddress)
 550     return Error(Reg.StartLoc, "%r0 used in an address");
 551   if (Regs)
 552     Reg.Num = Regs[Reg.Num];
 553   return false;
 554 }
 555
 556 // Parse a register and add it to Operands.  The other arguments are as above.
 557 SystemZAsmParser::OperandMatchResultTy
 558 SystemZAsmParser::parseRegister(OperandVector &Operands, RegisterGroup Group,
 559                                 const unsigned *Regs, RegisterKind Kind) {
 560   if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Percent))
 561     return MatchOperand_NoMatch;
 562
 563   Register Reg;
 564   bool IsAddress = (Kind == ADDR32Reg || Kind == ADDR64Reg);
 565   if (parseRegister(Reg, Group, Regs, IsAddress))
 566     return MatchOperand_ParseFail;
 567
 568   Operands.push_back(SystemZOperand::createReg(Kind, Reg.Num,
 569                                                Reg.StartLoc, Reg.EndLoc));
 570   return MatchOperand_Success;
 571 }
 572
 573 // Parse a memory operand into Base, Disp, Index and Length.
 574 // Regs maps asm register numbers to LLVM register numbers and RegKind
 575 // says what kind of address register we're using (ADDR32Reg or ADDR64Reg).
 576 bool SystemZAsmParser::parseAddress(unsigned &Base, const MCExpr *&Disp,
 577                                     unsigned &Index, bool &IsVector,
 578                                     const MCExpr *&Length, const unsigned *Regs,
 579                                     RegisterKind RegKind) {
 580   // Parse the displacement, which must always be present.
 581   if (getParser().parseExpression(Disp))
 582     return true;
 583
 584   // Parse the optional base and index.
 585   Index = 0;
 586   Base = 0;
 587   IsVector = false;
 588   Length = nullptr;
 589   if (getLexer().is(AsmToken::LParen)) {
 590     Parser.Lex();
 591
 592     if (getLexer().is(AsmToken::Percent)) {
 593       // Parse the first register and decide whether it's a base or an index.
 594       Register Reg;
 595       if (parseRegister(Reg))
 596         return true;
 597       if (Reg.Group == RegV) {
 598         // A vector index register.  The base register is optional.
 599         IsVector = true;
 600         Index = SystemZMC::VR128Regs[Reg.Num];
 601       } else if (Reg.Group == RegGR) {
 602         if (Reg.Num == 0)
 603           return Error(Reg.StartLoc, "%r0 used in an address");
 604         // If the are two registers, the first one is the index and the
 605         // second is the base.
 606         if (getLexer().is(AsmToken::Comma))
 607           Index = Regs[Reg.Num];
 608         else
 609           Base = Regs[Reg.Num];
 610       } else
 611         return Error(Reg.StartLoc, "invalid address register");
 612     } else {
 613       // Parse the length.
 614       if (getParser().parseExpression(Length))
 615         return true;
 616     }
 617
 618     // Check whether there's a second register.  It's the base if so.
 619     if (getLexer().is(AsmToken::Comma)) {
 620       Parser.Lex();
 621       Register Reg;
 622       if (parseRegister(Reg, RegGR, Regs, RegKind))
 623         return true;
 624       Base = Reg.Num;
 625     }
 626
 627     // Consume the closing bracket.
 628     if (getLexer().isNot(AsmToken::RParen))
 629       return Error(Parser.getTok().getLoc(), "unexpected token in address");
 630     Parser.Lex();
 631   }
 632   return false;
 633 }
 634
 635 // Parse a memory operand and add it to Operands.  The other arguments
 636 // are as above.
 637 SystemZAsmParser::OperandMatchResultTy
 638 SystemZAsmParser::parseAddress(OperandVector &Operands, MemoryKind MemKind,
 639                                const unsigned *Regs, RegisterKind RegKind) {
 640   SMLoc StartLoc = Parser.getTok().getLoc();
 641   unsigned Base, Index;
 642   bool IsVector;
 643   const MCExpr *Disp;
 644   const MCExpr *Length;
 645   if (parseAddress(Base, Disp, Index, IsVector, Length, Regs, RegKind))
 646     return MatchOperand_ParseFail;
 647
 648   if (IsVector && MemKind != BDVMem) {
 649     Error(StartLoc, "invalid use of vector addressing");
 650     return MatchOperand_ParseFail;
 651   }
 652
 653   if (!IsVector && MemKind == BDVMem) {
 654     Error(StartLoc, "vector index required in address");
 655     return MatchOperand_ParseFail;
 656   }
 657
 658   if (Index && MemKind != BDXMem && MemKind != BDVMem) {
 659     Error(StartLoc, "invalid use of indexed addressing");
 660     return MatchOperand_ParseFail;
 661   }
 662
 663   if (Length && MemKind != BDLMem) {
 664     Error(StartLoc, "invalid use of length addressing");
 665     return MatchOperand_ParseFail;
 666   }
 667
 668   if (!Length && MemKind == BDLMem) {
 669     Error(StartLoc, "missing length in address");
 670     return MatchOperand_ParseFail;
 671   }
 672
 673   SMLoc EndLoc =
 674     SMLoc::getFromPointer(Parser.getTok().getLoc().getPointer() - 1);
 675   Operands.push_back(SystemZOperand::createMem(MemKind, RegKind, Base, Disp,
 676                                                Index, Length, StartLoc,
 677                                                EndLoc));
 678   return MatchOperand_Success;
 679 }
 680
 681 bool SystemZAsmParser::ParseDirective(AsmToken DirectiveID) {
 682   return true;
 683 }
 684
 685 bool SystemZAsmParser::ParseRegister(unsigned &RegNo, SMLoc &StartLoc,
 686                                      SMLoc &EndLoc) {
 687   Register Reg;
 688   if (parseRegister(Reg))
 689     return true;
 690   if (Reg.Group == RegGR)
 691     RegNo = SystemZMC::GR64Regs[Reg.Num];
 692   else if (Reg.Group == RegFP)
 693     RegNo = SystemZMC::FP64Regs[Reg.Num];
 694   else if (Reg.Group == RegV)
 695     RegNo = SystemZMC::VR128Regs[Reg.Num];
 696   else
 697     // FIXME: Access registers aren't modelled as LLVM registers yet.
 698     return Error(Reg.StartLoc, "invalid operand for instruction");
 699   StartLoc = Reg.StartLoc;
 700   EndLoc = Reg.EndLoc;
 701   return false;
 702 }
 703
 704 bool SystemZAsmParser::ParseInstruction(ParseInstructionInfo &Info,
 705                                         StringRef Name, SMLoc NameLoc,
 706                                         OperandVector &Operands) {
 707   Operands.push_back(SystemZOperand::createToken(Name, NameLoc));
 708
 709   // Read the remaining operands.
 710   if (getLexer().isNot(AsmToken::EndOfStatement)) {
 711     // Read the first operand.
 712     if (parseOperand(Operands, Name)) {
 713       Parser.eatToEndOfStatement();
 714       return true;
 715     }
 716
 717     // Read any subsequent operands.
 718     while (getLexer().is(AsmToken::Comma)) {
 719       Parser.Lex();
 720       if (parseOperand(Operands, Name)) {
 721         Parser.eatToEndOfStatement();
 722         return true;
 723       }
 724     }
 725     if (getLexer().isNot(AsmToken::EndOfStatement)) {
 726       SMLoc Loc = getLexer().getLoc();
 727       Parser.eatToEndOfStatement();
 728       return Error(Loc, "unexpected token in argument list");
 729     }
 730   }
 731
 732   // Consume the EndOfStatement.
 733   Parser.Lex();
 734   return false;
 735 }
 736
 737 bool SystemZAsmParser::parseOperand(OperandVector &Operands,
 738                                     StringRef Mnemonic) {
 739   // Check if the current operand has a custom associated parser, if so, try to
 740   // custom parse the operand, or fallback to the general approach.
 741   OperandMatchResultTy ResTy = MatchOperandParserImpl(Operands, Mnemonic);
 742   if (ResTy == MatchOperand_Success)
 743     return false;
 744
 745   // If there wasn't a custom match, try the generic matcher below. Otherwise,
 746   // there was a match, but an error occurred, in which case, just return that
 747   // the operand parsing failed.
 748   if (ResTy == MatchOperand_ParseFail)
 749     return true;
 750
 751   // Check for a register.  All real register operands should have used
 752   // a context-dependent parse routine, which gives the required register
 753   // class.  The code is here to mop up other cases, like those where
 754   // the instruction isn't recognized.
 755   if (Parser.getTok().is(AsmToken::Percent)) {
 756     Register Reg;
 757     if (parseRegister(Reg))
 758       return true;
 759     Operands.push_back(SystemZOperand::createInvalid(Reg.StartLoc, Reg.EndLoc));
 760     return false;
 761   }
 762
 763   // The only other type of operand is an immediate or address.  As above,
 764   // real address operands should have used a context-dependent parse routine,
 765   // so we treat any plain expression as an immediate.
 766   SMLoc StartLoc = Parser.getTok().getLoc();
 767   unsigned Base, Index;
 768   bool IsVector;
 769   const MCExpr *Expr, *Length;
 770   if (parseAddress(Base, Expr, Index, IsVector, Length, SystemZMC::GR64Regs,
 771                    ADDR64Reg))
 772     return true;
 773
 774   SMLoc EndLoc =
 775     SMLoc::getFromPointer(Parser.getTok().getLoc().getPointer() - 1);
 776   if (Base || Index || Length)
 777     Operands.push_back(SystemZOperand::createInvalid(StartLoc, EndLoc));
 778   else
 779     Operands.push_back(SystemZOperand::createImm(Expr, StartLoc, EndLoc));
 780   return false;
 781 }
 782
 783 bool SystemZAsmParser::MatchAndEmitInstruction(SMLoc IDLoc, unsigned &Opcode,
 784                                                OperandVector &Operands,
 785                                                MCStreamer &Out,
 786                                                uint64_t &ErrorInfo,
 787                                                bool MatchingInlineAsm) {
 788   MCInst Inst;
 789   unsigned MatchResult;
 790
 791   MatchResult = MatchInstructionImpl(Operands, Inst, ErrorInfo,
 792                                      MatchingInlineAsm);
 793   switch (MatchResult) {
 794   case Match_Success:
 795     Inst.setLoc(IDLoc);
 796     Out.EmitInstruction(Inst, STI);
 797     return false;
 798
 799   case Match_MissingFeature: {
 800     assert(ErrorInfo && "Unknown missing feature!");
 801     // Special case the error message for the very common case where only
 802     // a single subtarget feature is missing
 803     std::string Msg = "instruction requires:";
 804     uint64_t Mask = 1;
 805     for (unsigned I = 0; I < sizeof(ErrorInfo) * 8 - 1; ++I) {
 806       if (ErrorInfo & Mask) {
 807         Msg += " ";
 808         Msg += getSubtargetFeatureName(ErrorInfo & Mask);
 809       }
 810       Mask <<= 1;
 811     }
 812     return Error(IDLoc, Msg);
 813   }
 814
 815   case Match_InvalidOperand: {
 816     SMLoc ErrorLoc = IDLoc;
 817     if (ErrorInfo != ~0ULL) {
 818       if (ErrorInfo >= Operands.size())
 819         return Error(IDLoc, "too few operands for instruction");
 820
 821       ErrorLoc = ((SystemZOperand &)*Operands[ErrorInfo]).getStartLoc();
 822       if (ErrorLoc == SMLoc())
 823         ErrorLoc = IDLoc;
 824     }
 825     return Error(ErrorLoc, "invalid operand for instruction");
 826   }
 827
 828   case Match_MnemonicFail:
 829     return Error(IDLoc, "invalid instruction");
 830   }
 831
 832   llvm_unreachable("Unexpected match type");
 833 }
 834
 835 SystemZAsmParser::OperandMatchResultTy
 836 SystemZAsmParser::parseAccessReg(OperandVector &Operands) {
 837   if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Percent))
 838     return MatchOperand_NoMatch;
 839
 840   Register Reg;
 841   if (parseRegister(Reg, RegAccess, nullptr))
 842     return MatchOperand_ParseFail;
 843
 844   Operands.push_back(SystemZOperand::createAccessReg(Reg.Num,
 845                                                      Reg.StartLoc,
 846                                                      Reg.EndLoc));
 847   return MatchOperand_Success;
 848 }
 849
 850 SystemZAsmParser::OperandMatchResultTy
 851 SystemZAsmParser::parsePCRel(OperandVector &Operands, int64_t MinVal,
 852                              int64_t MaxVal, bool AllowTLS) {
 853   MCContext &Ctx = getContext();
 854   MCStreamer &Out = getStreamer();
 855   const MCExpr *Expr;
 856   SMLoc StartLoc = Parser.getTok().getLoc();
 857   if (getParser().parseExpression(Expr))
 858     return MatchOperand_NoMatch;
 859
 860   // For consistency with the GNU assembler, treat immediates as offsets
 861   // from ".".
 862   if (auto *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(Expr)) {
 863     int64_t Value = CE->getValue();
 864     if ((Value & 1) || Value < MinVal || Value > MaxVal) {
 865       Error(StartLoc, "offset out of range");
 866       return MatchOperand_ParseFail;
 867     }
 868     MCSymbol *Sym = Ctx.createTempSymbol();
 869     Out.EmitLabel(Sym);
 870     const MCExpr *Base = MCSymbolRefExpr::create(Sym, MCSymbolRefExpr::VK_None,
 871                                                  Ctx);
 872     Expr = Value == 0 ? Base : MCBinaryExpr::createAdd(Base, Expr, Ctx);
 873   }
 874
 875   // Optionally match :tls_gdcall: or :tls_ldcall: followed by a TLS symbol.
 876   const MCExpr *Sym = nullptr;
 877   if (AllowTLS && getLexer().is(AsmToken::Colon)) {
 878     Parser.Lex();
 879
 880     if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Identifier)) {
 881       Error(Parser.getTok().getLoc(), "unexpected token");
 882       return MatchOperand_ParseFail;
 883     }
 884
 885     MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = MCSymbolRefExpr::VK_None;
 886     StringRef Name = Parser.getTok().getString();
 887     if (Name == "tls_gdcall")
 888       Kind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD;
 889     else if (Name == "tls_ldcall")
 890       Kind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM;
 891     else {
 892       Error(Parser.getTok().getLoc(), "unknown TLS tag");
 893       return MatchOperand_ParseFail;
 894     }
 895     Parser.Lex();
 896
 897     if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Colon)) {
 898       Error(Parser.getTok().getLoc(), "unexpected token");
 899       return MatchOperand_ParseFail;
 900     }
 901     Parser.Lex();
 902
 903     if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Identifier)) {
 904       Error(Parser.getTok().getLoc(), "unexpected token");
 905       return MatchOperand_ParseFail;
 906     }
 907
 908     StringRef Identifier = Parser.getTok().getString();
 909     Sym = MCSymbolRefExpr::create(Ctx.getOrCreateSymbol(Identifier),
 910                                   Kind, Ctx);
 911     Parser.Lex();
 912   }
 913
 914   SMLoc EndLoc =
 915     SMLoc::getFromPointer(Parser.getTok().getLoc().getPointer() - 1);
 916
 917   if (AllowTLS)
 918     Operands.push_back(SystemZOperand::createImmTLS(Expr, Sym,
 919                                                     StartLoc, EndLoc));
 920   else
 921     Operands.push_back(SystemZOperand::createImm(Expr, StartLoc, EndLoc));
 922
 923   return MatchOperand_Success;
 924 }
 925
 926 // Force static initialization.
 927 extern "C" void LLVMInitializeSystemZAsmParser() {
 928   RegisterMCAsmParser<SystemZAsmParser> X(TheSystemZTarget);
 929 }