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   MCAsmParser &Parser;
 353   enum RegisterGroup {
 354     RegGR,
 355     RegFP,
 356     RegV,
 357     RegAccess
 358   };
 359   struct Register {
 360     RegisterGroup Group;
 361     unsigned Num;
 362     SMLoc StartLoc, EndLoc;
 363   };
 364
 365   bool parseRegister(Register &Reg);
 366
 367   bool parseRegister(Register &Reg, RegisterGroup Group, const unsigned *Regs,
 368                      bool IsAddress = false);
 369
 370   OperandMatchResultTy parseRegister(OperandVector &Operands,
 371                                      RegisterGroup Group, const unsigned *Regs,
 372                                      RegisterKind Kind);
 373
 374   bool parseAddress(unsigned &Base, const MCExpr *&Disp,
 375                     unsigned &Index, bool &IsVector, const MCExpr *&Length,
 376                     const unsigned *Regs, RegisterKind RegKind);
 377
 378   OperandMatchResultTy parseAddress(OperandVector &Operands,
 379                                     MemoryKind MemKind, const unsigned *Regs,
 380                                     RegisterKind RegKind);
 381
 382   OperandMatchResultTy parsePCRel(OperandVector &Operands, int64_t MinVal,
 383                                   int64_t MaxVal, bool AllowTLS);
 384
 385   bool parseOperand(OperandVector &Operands, StringRef Mnemonic);
 386
 387 public:
 388   SystemZAsmParser(MCSubtargetInfo &sti, MCAsmParser &parser,
 389                    const MCInstrInfo &MII,
 390                    const MCTargetOptions &Options)
 391     : MCTargetAsmParser(Options, sti), Parser(parser) {
 392     MCAsmParserExtension::Initialize(Parser);
 393
 394     // Initialize the set of available features.
 395     setAvailableFeatures(ComputeAvailableFeatures(getSTI().getFeatureBits()));
 396   }
 397
 398   // Override MCTargetAsmParser.
 399   bool ParseDirective(AsmToken DirectiveID) override;
 400   bool ParseRegister(unsigned &RegNo, SMLoc &StartLoc, SMLoc &EndLoc) override;
 401   bool ParseInstruction(ParseInstructionInfo &Info, StringRef Name,
 402                         SMLoc NameLoc, OperandVector &Operands) override;
 403   bool MatchAndEmitInstruction(SMLoc IDLoc, unsigned &Opcode,
 404                                OperandVector &Operands, MCStreamer &Out,
 405                                uint64_t &ErrorInfo,
 406                                bool MatchingInlineAsm) override;
 407
 408   // Used by the TableGen code to parse particular operand types.
 409   OperandMatchResultTy parseGR32(OperandVector &Operands) {
 410     return parseRegister(Operands, RegGR, SystemZMC::GR32Regs, GR32Reg);
 411   }
 412   OperandMatchResultTy parseGRH32(OperandVector &Operands) {
 413     return parseRegister(Operands, RegGR, SystemZMC::GRH32Regs, GRH32Reg);
 414   }
 415   OperandMatchResultTy parseGRX32(OperandVector &Operands) {
 416     llvm_unreachable("GRX32 should only be used for pseudo instructions");
 417   }
 418   OperandMatchResultTy parseGR64(OperandVector &Operands) {
 419     return parseRegister(Operands, RegGR, SystemZMC::GR64Regs, GR64Reg);
 420   }
 421   OperandMatchResultTy parseGR128(OperandVector &Operands) {
 422     return parseRegister(Operands, RegGR, SystemZMC::GR128Regs, GR128Reg);
 423   }
 424   OperandMatchResultTy parseADDR32(OperandVector &Operands) {
 425     return parseRegister(Operands, RegGR, SystemZMC::GR32Regs, ADDR32Reg);
 426   }
 427   OperandMatchResultTy parseADDR64(OperandVector &Operands) {
 428     return parseRegister(Operands, RegGR, SystemZMC::GR64Regs, ADDR64Reg);
 429   }
 430   OperandMatchResultTy parseADDR128(OperandVector &Operands) {
 431     llvm_unreachable("Shouldn't be used as an operand");
 432   }
 433   OperandMatchResultTy parseFP32(OperandVector &Operands) {
 434     return parseRegister(Operands, RegFP, SystemZMC::FP32Regs, FP32Reg);
 435   }
 436   OperandMatchResultTy parseFP64(OperandVector &Operands) {
 437     return parseRegister(Operands, RegFP, SystemZMC::FP64Regs, FP64Reg);
 438   }
 439   OperandMatchResultTy parseFP128(OperandVector &Operands) {
 440     return parseRegister(Operands, RegFP, SystemZMC::FP128Regs, FP128Reg);
 441   }
 442   OperandMatchResultTy parseVR32(OperandVector &Operands) {
 443     return parseRegister(Operands, RegV, SystemZMC::VR32Regs, VR32Reg);
 444   }
 445   OperandMatchResultTy parseVR64(OperandVector &Operands) {
 446     return parseRegister(Operands, RegV, SystemZMC::VR64Regs, VR64Reg);
 447   }
 448   OperandMatchResultTy parseVF128(OperandVector &Operands) {
 449     llvm_unreachable("Shouldn't be used as an operand");
 450   }
 451   OperandMatchResultTy parseVR128(OperandVector &Operands) {
 452     return parseRegister(Operands, RegV, SystemZMC::VR128Regs, VR128Reg);
 453   }
 454   OperandMatchResultTy parseBDAddr32(OperandVector &Operands) {
 455     return parseAddress(Operands, BDMem, SystemZMC::GR32Regs, ADDR32Reg);
 456   }
 457   OperandMatchResultTy parseBDAddr64(OperandVector &Operands) {
 458     return parseAddress(Operands, BDMem, SystemZMC::GR64Regs, ADDR64Reg);
 459   }
 460   OperandMatchResultTy parseBDXAddr64(OperandVector &Operands) {
 461     return parseAddress(Operands, BDXMem, SystemZMC::GR64Regs, ADDR64Reg);
 462   }
 463   OperandMatchResultTy parseBDLAddr64(OperandVector &Operands) {
 464     return parseAddress(Operands, BDLMem, SystemZMC::GR64Regs, ADDR64Reg);
 465   }
 466   OperandMatchResultTy parseBDVAddr64(OperandVector &Operands) {
 467     return parseAddress(Operands, BDVMem, SystemZMC::GR64Regs, ADDR64Reg);
 468   }
 469   OperandMatchResultTy parseAccessReg(OperandVector &Operands);
 470   OperandMatchResultTy parsePCRel16(OperandVector &Operands) {
 471     return parsePCRel(Operands, -(1LL << 16), (1LL << 16) - 1, false);
 472   }
 473   OperandMatchResultTy parsePCRel32(OperandVector &Operands) {
 474     return parsePCRel(Operands, -(1LL << 32), (1LL << 32) - 1, false);
 475   }
 476   OperandMatchResultTy parsePCRelTLS16(OperandVector &Operands) {
 477     return parsePCRel(Operands, -(1LL << 16), (1LL << 16) - 1, true);
 478   }
 479   OperandMatchResultTy parsePCRelTLS32(OperandVector &Operands) {
 480     return parsePCRel(Operands, -(1LL << 32), (1LL << 32) - 1, true);
 481   }
 482 };
 483 } // end anonymous namespace
 484
 485 #define GET_REGISTER_MATCHER
 486 #define GET_SUBTARGET_FEATURE_NAME
 487 #define GET_MATCHER_IMPLEMENTATION
 488 #include "SystemZGenAsmMatcher.inc"
 489
 490 void SystemZOperand::print(raw_ostream &OS) const {
 491   llvm_unreachable("Not implemented");
 492 }
 493
 494 // Parse one register of the form %<prefix><number>.
 495 bool SystemZAsmParser::parseRegister(Register &Reg) {
 496   Reg.StartLoc = Parser.getTok().getLoc();
 497
 498   // Eat the % prefix.
 499   if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Percent))
 500     return Error(Parser.getTok().getLoc(), "register expected");
 501   Parser.Lex();
 502
 503   // Expect a register name.
 504   if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Identifier))
 505     return Error(Reg.StartLoc, "invalid register");
 506
 507   // Check that there's a prefix.
 508   StringRef Name = Parser.getTok().getString();
 509   if (Name.size() < 2)
 510     return Error(Reg.StartLoc, "invalid register");
 511   char Prefix = Name[0];
 512
 513   // Treat the rest of the register name as a register number.
 514   if (Name.substr(1).getAsInteger(10, Reg.Num))
 515     return Error(Reg.StartLoc, "invalid register");
 516
 517   // Look for valid combinations of prefix and number.
 518   if (Prefix == 'r' && Reg.Num < 16)
 519     Reg.Group = RegGR;
 520   else if (Prefix == 'f' && Reg.Num < 16)
 521     Reg.Group = RegFP;
 522   else if (Prefix == 'v' && Reg.Num < 32)
 523     Reg.Group = RegV;
 524   else if (Prefix == 'a' && Reg.Num < 16)
 525     Reg.Group = RegAccess;
 526   else
 527     return Error(Reg.StartLoc, "invalid register");
 528
 529   Reg.EndLoc = Parser.getTok().getLoc();
 530   Parser.Lex();
 531   return false;
 532 }
 533
 534 // Parse a register of group Group.  If Regs is nonnull, use it to map
 535 // the raw register number to LLVM numbering, with zero entries
 536 // indicating an invalid register.  IsAddress says whether the
 537 // register appears in an address context. Allow FP Group if expecting
 538 // RegV Group, since the f-prefix yields the FP group even while used
 539 // with vector instructions.
 540 bool SystemZAsmParser::parseRegister(Register &Reg, RegisterGroup Group,
 541                                      const unsigned *Regs, bool IsAddress) {
 542   if (parseRegister(Reg))
 543     return true;
 544   if (Reg.Group != Group && !(Reg.Group == RegFP && Group == RegV))
 545     return Error(Reg.StartLoc, "invalid operand for instruction");
 546   if (Regs && Regs[Reg.Num] == 0)
 547     return Error(Reg.StartLoc, "invalid register pair");
 548   if (Reg.Num == 0 && IsAddress)
 549     return Error(Reg.StartLoc, "%r0 used in an address");
 550   if (Regs)
 551     Reg.Num = Regs[Reg.Num];
 552   return false;
 553 }
 554
 555 // Parse a register and add it to Operands.  The other arguments are as above.
 556 SystemZAsmParser::OperandMatchResultTy
 557 SystemZAsmParser::parseRegister(OperandVector &Operands, RegisterGroup Group,
 558                                 const unsigned *Regs, RegisterKind Kind) {
 559   if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Percent))
 560     return MatchOperand_NoMatch;
 561
 562   Register Reg;
 563   bool IsAddress = (Kind == ADDR32Reg || Kind == ADDR64Reg);
 564   if (parseRegister(Reg, Group, Regs, IsAddress))
 565     return MatchOperand_ParseFail;
 566
 567   Operands.push_back(SystemZOperand::createReg(Kind, Reg.Num,
 568                                                Reg.StartLoc, Reg.EndLoc));
 569   return MatchOperand_Success;
 570 }
 571
 572 // Parse a memory operand into Base, Disp, Index and Length.
 573 // Regs maps asm register numbers to LLVM register numbers and RegKind
 574 // says what kind of address register we're using (ADDR32Reg or ADDR64Reg).
 575 bool SystemZAsmParser::parseAddress(unsigned &Base, const MCExpr *&Disp,
 576                                     unsigned &Index, bool &IsVector,
 577                                     const MCExpr *&Length, const unsigned *Regs,
 578                                     RegisterKind RegKind) {
 579   // Parse the displacement, which must always be present.
 580   if (getParser().parseExpression(Disp))
 581     return true;
 582
 583   // Parse the optional base and index.
 584   Index = 0;
 585   Base = 0;
 586   IsVector = false;
 587   Length = nullptr;
 588   if (getLexer().is(AsmToken::LParen)) {
 589     Parser.Lex();
 590
 591     if (getLexer().is(AsmToken::Percent)) {
 592       // Parse the first register and decide whether it's a base or an index.
 593       Register Reg;
 594       if (parseRegister(Reg))
 595         return true;
 596       if (Reg.Group == RegV) {
 597         // A vector index register.  The base register is optional.
 598         IsVector = true;
 599         Index = SystemZMC::VR128Regs[Reg.Num];
 600       } else if (Reg.Group == RegGR) {
 601         if (Reg.Num == 0)
 602           return Error(Reg.StartLoc, "%r0 used in an address");
 603         // If the are two registers, the first one is the index and the
 604         // second is the base.
 605         if (getLexer().is(AsmToken::Comma))
 606           Index = Regs[Reg.Num];
 607         else
 608           Base = Regs[Reg.Num];
 609       } else
 610         return Error(Reg.StartLoc, "invalid address register");
 611     } else {
 612       // Parse the length.
 613       if (getParser().parseExpression(Length))
 614         return true;
 615     }
 616
 617     // Check whether there's a second register.  It's the base if so.
 618     if (getLexer().is(AsmToken::Comma)) {
 619       Parser.Lex();
 620       Register Reg;
 621       if (parseRegister(Reg, RegGR, Regs, RegKind))
 622         return true;
 623       Base = Reg.Num;
 624     }
 625
 626     // Consume the closing bracket.
 627     if (getLexer().isNot(AsmToken::RParen))
 628       return Error(Parser.getTok().getLoc(), "unexpected token in address");
 629     Parser.Lex();
 630   }
 631   return false;
 632 }
 633
 634 // Parse a memory operand and add it to Operands.  The other arguments
 635 // are as above.
 636 SystemZAsmParser::OperandMatchResultTy
 637 SystemZAsmParser::parseAddress(OperandVector &Operands, MemoryKind MemKind,
 638                                const unsigned *Regs, RegisterKind RegKind) {
 639   SMLoc StartLoc = Parser.getTok().getLoc();
 640   unsigned Base, Index;
 641   bool IsVector;
 642   const MCExpr *Disp;
 643   const MCExpr *Length;
 644   if (parseAddress(Base, Disp, Index, IsVector, Length, Regs, RegKind))
 645     return MatchOperand_ParseFail;
 646
 647   if (IsVector && MemKind != BDVMem) {
 648     Error(StartLoc, "invalid use of vector addressing");
 649     return MatchOperand_ParseFail;
 650   }
 651
 652   if (!IsVector && MemKind == BDVMem) {
 653     Error(StartLoc, "vector index required in address");
 654     return MatchOperand_ParseFail;
 655   }
 656
 657   if (Index && MemKind != BDXMem && MemKind != BDVMem) {
 658     Error(StartLoc, "invalid use of indexed addressing");
 659     return MatchOperand_ParseFail;
 660   }
 661
 662   if (Length && MemKind != BDLMem) {
 663     Error(StartLoc, "invalid use of length addressing");
 664     return MatchOperand_ParseFail;
 665   }
 666
 667   if (!Length && MemKind == BDLMem) {
 668     Error(StartLoc, "missing length in address");
 669     return MatchOperand_ParseFail;
 670   }
 671
 672   SMLoc EndLoc =
 673     SMLoc::getFromPointer(Parser.getTok().getLoc().getPointer() - 1);
 674   Operands.push_back(SystemZOperand::createMem(MemKind, RegKind, Base, Disp,
 675                                                Index, Length, StartLoc,
 676                                                EndLoc));
 677   return MatchOperand_Success;
 678 }
 679
 680 bool SystemZAsmParser::ParseDirective(AsmToken DirectiveID) {
 681   return true;
 682 }
 683
 684 bool SystemZAsmParser::ParseRegister(unsigned &RegNo, SMLoc &StartLoc,
 685                                      SMLoc &EndLoc) {
 686   Register Reg;
 687   if (parseRegister(Reg))
 688     return true;
 689   if (Reg.Group == RegGR)
 690     RegNo = SystemZMC::GR64Regs[Reg.Num];
 691   else if (Reg.Group == RegFP)
 692     RegNo = SystemZMC::FP64Regs[Reg.Num];
 693   else if (Reg.Group == RegV)
 694     RegNo = SystemZMC::VR128Regs[Reg.Num];
 695   else
 696     // FIXME: Access registers aren't modelled as LLVM registers yet.
 697     return Error(Reg.StartLoc, "invalid operand for instruction");
 698   StartLoc = Reg.StartLoc;
 699   EndLoc = Reg.EndLoc;
 700   return false;
 701 }
 702
 703 bool SystemZAsmParser::ParseInstruction(ParseInstructionInfo &Info,
 704                                         StringRef Name, SMLoc NameLoc,
 705                                         OperandVector &Operands) {
 706   Operands.push_back(SystemZOperand::createToken(Name, NameLoc));
 707
 708   // Read the remaining operands.
 709   if (getLexer().isNot(AsmToken::EndOfStatement)) {
 710     // Read the first operand.
 711     if (parseOperand(Operands, Name)) {
 712       Parser.eatToEndOfStatement();
 713       return true;
 714     }
 715
 716     // Read any subsequent operands.
 717     while (getLexer().is(AsmToken::Comma)) {
 718       Parser.Lex();
 719       if (parseOperand(Operands, Name)) {
 720         Parser.eatToEndOfStatement();
 721         return true;
 722       }
 723     }
 724     if (getLexer().isNot(AsmToken::EndOfStatement)) {
 725       SMLoc Loc = getLexer().getLoc();
 726       Parser.eatToEndOfStatement();
 727       return Error(Loc, "unexpected token in argument list");
 728     }
 729   }
 730
 731   // Consume the EndOfStatement.
 732   Parser.Lex();
 733   return false;
 734 }
 735
 736 bool SystemZAsmParser::parseOperand(OperandVector &Operands,
 737                                     StringRef Mnemonic) {
 738   // Check if the current operand has a custom associated parser, if so, try to
 739   // custom parse the operand, or fallback to the general approach.
 740   OperandMatchResultTy ResTy = MatchOperandParserImpl(Operands, Mnemonic);
 741   if (ResTy == MatchOperand_Success)
 742     return false;
 743
 744   // If there wasn't a custom match, try the generic matcher below. Otherwise,
 745   // there was a match, but an error occurred, in which case, just return that
 746   // the operand parsing failed.
 747   if (ResTy == MatchOperand_ParseFail)
 748     return true;
 749
 750   // Check for a register.  All real register operands should have used
 751   // a context-dependent parse routine, which gives the required register
 752   // class.  The code is here to mop up other cases, like those where
 753   // the instruction isn't recognized.
 754   if (Parser.getTok().is(AsmToken::Percent)) {
 755     Register Reg;
 756     if (parseRegister(Reg))
 757       return true;
 758     Operands.push_back(SystemZOperand::createInvalid(Reg.StartLoc, Reg.EndLoc));
 759     return false;
 760   }
 761
 762   // The only other type of operand is an immediate or address.  As above,
 763   // real address operands should have used a context-dependent parse routine,
 764   // so we treat any plain expression as an immediate.
 765   SMLoc StartLoc = Parser.getTok().getLoc();
 766   unsigned Base, Index;
 767   bool IsVector;
 768   const MCExpr *Expr, *Length;
 769   if (parseAddress(Base, Expr, Index, IsVector, Length, SystemZMC::GR64Regs,
 770                    ADDR64Reg))
 771     return true;
 772
 773   SMLoc EndLoc =
 774     SMLoc::getFromPointer(Parser.getTok().getLoc().getPointer() - 1);
 775   if (Base || Index || Length)
 776     Operands.push_back(SystemZOperand::createInvalid(StartLoc, EndLoc));
 777   else
 778     Operands.push_back(SystemZOperand::createImm(Expr, StartLoc, EndLoc));
 779   return false;
 780 }
 781
 782 bool SystemZAsmParser::MatchAndEmitInstruction(SMLoc IDLoc, unsigned &Opcode,
 783                                                OperandVector &Operands,
 784                                                MCStreamer &Out,
 785                                                uint64_t &ErrorInfo,
 786                                                bool MatchingInlineAsm) {
 787   MCInst Inst;
 788   unsigned MatchResult;
 789
 790   MatchResult = MatchInstructionImpl(Operands, Inst, ErrorInfo,
 791                                      MatchingInlineAsm);
 792   switch (MatchResult) {
 793   case Match_Success:
 794     Inst.setLoc(IDLoc);
 795     Out.EmitInstruction(Inst, getSTI());
 796     return false;
 797
 798   case Match_MissingFeature: {
 799     assert(ErrorInfo && "Unknown missing feature!");
 800     // Special case the error message for the very common case where only
 801     // a single subtarget feature is missing
 802     std::string Msg = "instruction requires:";
 803     uint64_t Mask = 1;
 804     for (unsigned I = 0; I < sizeof(ErrorInfo) * 8 - 1; ++I) {
 805       if (ErrorInfo & Mask) {
 806         Msg += " ";
 807         Msg += getSubtargetFeatureName(ErrorInfo & Mask);
 808       }
 809       Mask <<= 1;
 810     }
 811     return Error(IDLoc, Msg);
 812   }
 813
 814   case Match_InvalidOperand: {
 815     SMLoc ErrorLoc = IDLoc;
 816     if (ErrorInfo != ~0ULL) {
 817       if (ErrorInfo >= Operands.size())
 818         return Error(IDLoc, "too few operands for instruction");
 819
 820       ErrorLoc = ((SystemZOperand &)*Operands[ErrorInfo]).getStartLoc();
 821       if (ErrorLoc == SMLoc())
 822         ErrorLoc = IDLoc;
 823     }
 824     return Error(ErrorLoc, "invalid operand for instruction");
 825   }
 826
 827   case Match_MnemonicFail:
 828     return Error(IDLoc, "invalid instruction");
 829   }
 830
 831   llvm_unreachable("Unexpected match type");
 832 }
 833
 834 SystemZAsmParser::OperandMatchResultTy
 835 SystemZAsmParser::parseAccessReg(OperandVector &Operands) {
 836   if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Percent))
 837     return MatchOperand_NoMatch;
 838
 839   Register Reg;
 840   if (parseRegister(Reg, RegAccess, nullptr))
 841     return MatchOperand_ParseFail;
 842
 843   Operands.push_back(SystemZOperand::createAccessReg(Reg.Num,
 844                                                      Reg.StartLoc,
 845                                                      Reg.EndLoc));
 846   return MatchOperand_Success;
 847 }
 848
 849 SystemZAsmParser::OperandMatchResultTy
 850 SystemZAsmParser::parsePCRel(OperandVector &Operands, int64_t MinVal,
 851                              int64_t MaxVal, bool AllowTLS) {
 852   MCContext &Ctx = getContext();
 853   MCStreamer &Out = getStreamer();
 854   const MCExpr *Expr;
 855   SMLoc StartLoc = Parser.getTok().getLoc();
 856   if (getParser().parseExpression(Expr))
 857     return MatchOperand_NoMatch;
 858
 859   // For consistency with the GNU assembler, treat immediates as offsets
 860   // from ".".
 861   if (auto *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(Expr)) {
 862     int64_t Value = CE->getValue();
 863     if ((Value & 1) || Value < MinVal || Value > MaxVal) {
 864       Error(StartLoc, "offset out of range");
 865       return MatchOperand_ParseFail;
 866     }
 867     MCSymbol *Sym = Ctx.createTempSymbol();
 868     Out.EmitLabel(Sym);
 869     const MCExpr *Base = MCSymbolRefExpr::create(Sym, MCSymbolRefExpr::VK_None,
 870                                                  Ctx);
 871     Expr = Value == 0 ? Base : MCBinaryExpr::createAdd(Base, Expr, Ctx);
 872   }
 873
 874   // Optionally match :tls_gdcall: or :tls_ldcall: followed by a TLS symbol.
 875   const MCExpr *Sym = nullptr;
 876   if (AllowTLS && getLexer().is(AsmToken::Colon)) {
 877     Parser.Lex();
 878
 879     if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Identifier)) {
 880       Error(Parser.getTok().getLoc(), "unexpected token");
 881       return MatchOperand_ParseFail;
 882     }
 883
 884     MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind = MCSymbolRefExpr::VK_None;
 885     StringRef Name = Parser.getTok().getString();
 886     if (Name == "tls_gdcall")
 887       Kind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD;
 888     else if (Name == "tls_ldcall")
 889       Kind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM;
 890     else {
 891       Error(Parser.getTok().getLoc(), "unknown TLS tag");
 892       return MatchOperand_ParseFail;
 893     }
 894     Parser.Lex();
 895
 896     if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Colon)) {
 897       Error(Parser.getTok().getLoc(), "unexpected token");
 898       return MatchOperand_ParseFail;
 899     }
 900     Parser.Lex();
 901
 902     if (Parser.getTok().isNot(AsmToken::Identifier)) {
 903       Error(Parser.getTok().getLoc(), "unexpected token");
 904       return MatchOperand_ParseFail;
 905     }
 906
 907     StringRef Identifier = Parser.getTok().getString();
 908     Sym = MCSymbolRefExpr::create(Ctx.getOrCreateSymbol(Identifier),
 909                                   Kind, Ctx);
 910     Parser.Lex();
 911   }
 912
 913   SMLoc EndLoc =
 914     SMLoc::getFromPointer(Parser.getTok().getLoc().getPointer() - 1);
 915
 916   if (AllowTLS)
 917     Operands.push_back(SystemZOperand::createImmTLS(Expr, Sym,
 918                                                     StartLoc, EndLoc));
 919   else
 920     Operands.push_back(SystemZOperand::createImm(Expr, StartLoc, EndLoc));
 921
 922   return MatchOperand_Success;
 923 }
 924
 925 // Force static initialization.
 926 extern "C" void LLVMInitializeSystemZAsmParser() {
 927   RegisterMCAsmParser<SystemZAsmParser> X(TheSystemZTarget);
 928 }