utils/TableGen/CodeGenDAGPatterns.cpp

   1 //===- CodeGenDAGPatterns.cpp - Read DAG patterns from .td file -----------===//
   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 file implements the CodeGenDAGPatterns class, which is used to read and
  11 // represent the patterns present in a .td file for instructions.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CodeGenDAGPatterns.h"
  16 #include "Record.h"
  17 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  18 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  19 #include "llvm/Support/Debug.h"
  20 #include <set>
  21 #include <algorithm>
  22 using namespace llvm;
  23
  24 //===----------------------------------------------------------------------===//
  25 //  EEVT::TypeSet Implementation
  26 //===----------------------------------------------------------------------===//
  27
  28 static inline bool isInteger(MVT::SimpleValueType VT) {
  29   return EVT(VT).isInteger();
  30 }
  31 static inline bool isFloatingPoint(MVT::SimpleValueType VT) {
  32   return EVT(VT).isFloatingPoint();
  33 }
  34 static inline bool isVector(MVT::SimpleValueType VT) {
  35   return EVT(VT).isVector();
  36 }
  37 static inline bool isScalar(MVT::SimpleValueType VT) {
  38   return !EVT(VT).isVector();
  39 }
  40
  41 EEVT::TypeSet::TypeSet(MVT::SimpleValueType VT, TreePattern &TP) {
  42   if (VT == MVT::iAny)
  43     EnforceInteger(TP);
  44   else if (VT == MVT::fAny)
  45     EnforceFloatingPoint(TP);
  46   else if (VT == MVT::vAny)
  47     EnforceVector(TP);
  48   else {
  49     assert((VT < MVT::LAST_VALUETYPE || VT == MVT::iPTR ||
  50             VT == MVT::iPTRAny) && "Not a concrete type!");
  51     TypeVec.push_back(VT);
  52   }
  53 }
  54
  55
  56 EEVT::TypeSet::TypeSet(const std::vector<MVT::SimpleValueType> &VTList) {
  57   assert(!VTList.empty() && "empty list?");
  58   TypeVec.append(VTList.begin(), VTList.end());
  59
  60   if (!VTList.empty())
  61     assert(VTList[0] != MVT::iAny && VTList[0] != MVT::vAny &&
  62            VTList[0] != MVT::fAny);
  63
  64   // Verify no duplicates.
  65   array_pod_sort(TypeVec.begin(), TypeVec.end());
  66   assert(std::unique(TypeVec.begin(), TypeVec.end()) == TypeVec.end());
  67 }
  68
  69 /// FillWithPossibleTypes - Set to all legal types and return true, only valid
  70 /// on completely unknown type sets.
  71 bool EEVT::TypeSet::FillWithPossibleTypes(TreePattern &TP,
  72                                           bool (*Pred)(MVT::SimpleValueType),
  73                                           const char *PredicateName) {
  74   assert(isCompletelyUnknown());
  75   const std::vector<MVT::SimpleValueType> &LegalTypes =
  76     TP.getDAGPatterns().getTargetInfo().getLegalValueTypes();
  77
  78   for (unsigned i = 0, e = LegalTypes.size(); i != e; ++i)
  79     if (Pred == 0 || Pred(LegalTypes[i]))
  80       TypeVec.push_back(LegalTypes[i]);
  81
  82   // If we have nothing that matches the predicate, bail out.
  83   if (TypeVec.empty())
  84     TP.error("Type inference contradiction found, no " +
  85              std::string(PredicateName) + " types found");
  86   // No need to sort with one element.
  87   if (TypeVec.size() == 1) return true;
  88
  89   // Remove duplicates.
  90   array_pod_sort(TypeVec.begin(), TypeVec.end());
  91   TypeVec.erase(std::unique(TypeVec.begin(), TypeVec.end()), TypeVec.end());
  92
  93   return true;
  94 }
  95
  96 /// hasIntegerTypes - Return true if this TypeSet contains iAny or an
  97 /// integer value type.
  98 bool EEVT::TypeSet::hasIntegerTypes() const {
  99   for (unsigned i = 0, e = TypeVec.size(); i != e; ++i)
 100     if (isInteger(TypeVec[i]))
 101       return true;
 102   return false;
 103 }
 104
 105 /// hasFloatingPointTypes - Return true if this TypeSet contains an fAny or
 106 /// a floating point value type.
 107 bool EEVT::TypeSet::hasFloatingPointTypes() const {
 108   for (unsigned i = 0, e = TypeVec.size(); i != e; ++i)
 109     if (isFloatingPoint(TypeVec[i]))
 110       return true;
 111   return false;
 112 }
 113
 114 /// hasVectorTypes - Return true if this TypeSet contains a vAny or a vector
 115 /// value type.
 116 bool EEVT::TypeSet::hasVectorTypes() const {
 117   for (unsigned i = 0, e = TypeVec.size(); i != e; ++i)
 118     if (isVector(TypeVec[i]))
 119       return true;
 120   return false;
 121 }
 122
 123
 124 std::string EEVT::TypeSet::getName() const {
 125   if (TypeVec.empty()) return "<empty>";
 126
 127   std::string Result;
 128
 129   for (unsigned i = 0, e = TypeVec.size(); i != e; ++i) {
 130     std::string VTName = llvm::getEnumName(TypeVec[i]);
 131     // Strip off MVT:: prefix if present.
 132     if (VTName.substr(0,5) == "MVT::")
 133       VTName = VTName.substr(5);
 134     if (i) Result += ':';
 135     Result += VTName;
 136   }
 137
 138   if (TypeVec.size() == 1)
 139     return Result;
 140   return "{" + Result + "}";
 141 }
 142
 143 /// MergeInTypeInfo - This merges in type information from the specified
 144 /// argument.  If 'this' changes, it returns true.  If the two types are
 145 /// contradictory (e.g. merge f32 into i32) then this throws an exception.
 146 bool EEVT::TypeSet::MergeInTypeInfo(const EEVT::TypeSet &InVT, TreePattern &TP){
 147   if (InVT.isCompletelyUnknown() || *this == InVT)
 148     return false;
 149
 150   if (isCompletelyUnknown()) {
 151     *this = InVT;
 152     return true;
 153   }
 154
 155   assert(TypeVec.size() >= 1 && InVT.TypeVec.size() >= 1 && "No unknowns");
 156
 157   // Handle the abstract cases, seeing if we can resolve them better.
 158   switch (TypeVec[0]) {
 159   default: break;
 160   case MVT::iPTR:
 161   case MVT::iPTRAny:
 162     if (InVT.hasIntegerTypes()) {
 163       EEVT::TypeSet InCopy(InVT);
 164       InCopy.EnforceInteger(TP);
 165       InCopy.EnforceScalar(TP);
 166
 167       if (InCopy.isConcrete()) {
 168         // If the RHS has one integer type, upgrade iPTR to i32.
 169         TypeVec[0] = InVT.TypeVec[0];
 170         return true;
 171       }
 172
 173       // If the input has multiple scalar integers, this doesn't add any info.
 174       if (!InCopy.isCompletelyUnknown())
 175         return false;
 176     }
 177     break;
 178   }
 179
 180   // If the input constraint is iAny/iPTR and this is an integer type list,
 181   // remove non-integer types from the list.
 182   if ((InVT.TypeVec[0] == MVT::iPTR || InVT.TypeVec[0] == MVT::iPTRAny) &&
 183       hasIntegerTypes()) {
 184     bool MadeChange = EnforceInteger(TP);
 185
 186     // If we're merging in iPTR/iPTRAny and the node currently has a list of
 187     // multiple different integer types, replace them with a single iPTR.
 188     if ((InVT.TypeVec[0] == MVT::iPTR || InVT.TypeVec[0] == MVT::iPTRAny) &&
 189         TypeVec.size() != 1) {
 190       TypeVec.resize(1);
 191       TypeVec[0] = InVT.TypeVec[0];
 192       MadeChange = true;
 193     }
 194
 195     return MadeChange;
 196   }
 197
 198   // If this is a type list and the RHS is a typelist as well, eliminate entries
 199   // from this list that aren't in the other one.
 200   bool MadeChange = false;
 201   TypeSet InputSet(*this);
 202
 203   for (unsigned i = 0; i != TypeVec.size(); ++i) {
 204     bool InInVT = false;
 205     for (unsigned j = 0, e = InVT.TypeVec.size(); j != e; ++j)
 206       if (TypeVec[i] == InVT.TypeVec[j]) {
 207         InInVT = true;
 208         break;
 209       }
 210
 211     if (InInVT) continue;
 212     TypeVec.erase(TypeVec.begin()+i--);
 213     MadeChange = true;
 214   }
 215
 216   // If we removed all of our types, we have a type contradiction.
 217   if (!TypeVec.empty())
 218     return MadeChange;
 219
 220   // FIXME: Really want an SMLoc here!
 221   TP.error("Type inference contradiction found, merging '" +
 222            InVT.getName() + "' into '" + InputSet.getName() + "'");
 223   return true; // unreachable
 224 }
 225
 226 /// EnforceInteger - Remove all non-integer types from this set.
 227 bool EEVT::TypeSet::EnforceInteger(TreePattern &TP) {
 228   // If we know nothing, then get the full set.
 229   if (TypeVec.empty())
 230     return FillWithPossibleTypes(TP, isInteger, "integer");
 231   if (!hasFloatingPointTypes())
 232     return false;
 233
 234   TypeSet InputSet(*this);
 235
 236   // Filter out all the fp types.
 237   for (unsigned i = 0; i != TypeVec.size(); ++i)
 238     if (!isInteger(TypeVec[i]))
 239       TypeVec.erase(TypeVec.begin()+i--);
 240
 241   if (TypeVec.empty())
 242     TP.error("Type inference contradiction found, '" +
 243              InputSet.getName() + "' needs to be integer");
 244   return true;
 245 }
 246
 247 /// EnforceFloatingPoint - Remove all integer types from this set.
 248 bool EEVT::TypeSet::EnforceFloatingPoint(TreePattern &TP) {
 249   // If we know nothing, then get the full set.
 250   if (TypeVec.empty())
 251     return FillWithPossibleTypes(TP, isFloatingPoint, "floating point");
 252
 253   if (!hasIntegerTypes())
 254     return false;
 255
 256   TypeSet InputSet(*this);
 257
 258   // Filter out all the fp types.
 259   for (unsigned i = 0; i != TypeVec.size(); ++i)
 260     if (!isFloatingPoint(TypeVec[i]))
 261       TypeVec.erase(TypeVec.begin()+i--);
 262
 263   if (TypeVec.empty())
 264     TP.error("Type inference contradiction found, '" +
 265              InputSet.getName() + "' needs to be floating point");
 266   return true;
 267 }
 268
 269 /// EnforceScalar - Remove all vector types from this.
 270 bool EEVT::TypeSet::EnforceScalar(TreePattern &TP) {
 271   // If we know nothing, then get the full set.
 272   if (TypeVec.empty())
 273     return FillWithPossibleTypes(TP, isScalar, "scalar");
 274
 275   if (!hasVectorTypes())
 276     return false;
 277
 278   TypeSet InputSet(*this);
 279
 280   // Filter out all the vector types.
 281   for (unsigned i = 0; i != TypeVec.size(); ++i)
 282     if (!isScalar(TypeVec[i]))
 283       TypeVec.erase(TypeVec.begin()+i--);
 284
 285   if (TypeVec.empty())
 286     TP.error("Type inference contradiction found, '" +
 287              InputSet.getName() + "' needs to be scalar");
 288   return true;
 289 }
 290
 291 /// EnforceVector - Remove all vector types from this.
 292 bool EEVT::TypeSet::EnforceVector(TreePattern &TP) {
 293   // If we know nothing, then get the full set.
 294   if (TypeVec.empty())
 295     return FillWithPossibleTypes(TP, isVector, "vector");
 296
 297   TypeSet InputSet(*this);
 298   bool MadeChange = false;
 299
 300   // Filter out all the scalar types.
 301   for (unsigned i = 0; i != TypeVec.size(); ++i)
 302     if (!isVector(TypeVec[i])) {
 303       TypeVec.erase(TypeVec.begin()+i--);
 304       MadeChange = true;
 305     }
 306
 307   if (TypeVec.empty())
 308     TP.error("Type inference contradiction found, '" +
 309              InputSet.getName() + "' needs to be a vector");
 310   return MadeChange;
 311 }
 312
 313
 314
 315 /// EnforceSmallerThan - 'this' must be a smaller VT than Other.  Update
 316 /// this an other based on this information.
 317 bool EEVT::TypeSet::EnforceSmallerThan(EEVT::TypeSet &Other, TreePattern &TP) {
 318   // Both operands must be integer or FP, but we don't care which.
 319   bool MadeChange = false;
 320
 321   if (isCompletelyUnknown())
 322     MadeChange = FillWithPossibleTypes(TP);
 323
 324   if (Other.isCompletelyUnknown())
 325     MadeChange = Other.FillWithPossibleTypes(TP);
 326
 327   // If one side is known to be integer or known to be FP but the other side has
 328   // no information, get at least the type integrality info in there.
 329   if (!hasFloatingPointTypes())
 330     MadeChange |= Other.EnforceInteger(TP);
 331   else if (!hasIntegerTypes())
 332     MadeChange |= Other.EnforceFloatingPoint(TP);
 333   if (!Other.hasFloatingPointTypes())
 334     MadeChange |= EnforceInteger(TP);
 335   else if (!Other.hasIntegerTypes())
 336     MadeChange |= EnforceFloatingPoint(TP);
 337
 338   assert(!isCompletelyUnknown() && !Other.isCompletelyUnknown() &&
 339          "Should have a type list now");
 340
 341   // If one contains vectors but the other doesn't pull vectors out.
 342   if (!hasVectorTypes())
 343     MadeChange |= Other.EnforceScalar(TP);
 344   if (!hasVectorTypes())
 345     MadeChange |= EnforceScalar(TP);
 346
 347   if (TypeVec.size() == 1 && Other.TypeVec.size() == 1) {
 348     // If we are down to concrete types, this code does not currently
 349     // handle nodes which have multiple types, where some types are
 350     // integer, and some are fp.  Assert that this is not the case.
 351     assert(!(hasIntegerTypes() && hasFloatingPointTypes()) &&
 352            !(Other.hasIntegerTypes() && Other.hasFloatingPointTypes()) &&
 353            "SDTCisOpSmallerThanOp does not handle mixed int/fp types!");
 354
 355     // Otherwise, if these are both vector types, either this vector
 356     // must have a larger bitsize than the other, or this element type
 357     // must be larger than the other.
 358     EVT Type(TypeVec[0]);
 359     EVT OtherType(Other.TypeVec[0]);
 360
 361     if (hasVectorTypes() && Other.hasVectorTypes()) {
 362       if (Type.getSizeInBits() >= OtherType.getSizeInBits())
 363         if (Type.getVectorElementType().getSizeInBits()
 364             >= OtherType.getVectorElementType().getSizeInBits())
 365           TP.error("Type inference contradiction found, '" +
 366                    getName() + "' element type not smaller than '" +
 367                    Other.getName() +"'!");
 368     }
 369     else
 370       // For scalar types, the bitsize of this type must be larger
 371       // than that of the other.
 372       if (Type.getSizeInBits() >= OtherType.getSizeInBits())
 373         TP.error("Type inference contradiction found, '" +
 374                  getName() + "' is not smaller than '" +
 375                  Other.getName() +"'!");
 376
 377   }
 378
 379
 380   // Handle int and fp as disjoint sets.  This won't work for patterns
 381   // that have mixed fp/int types but those are likely rare and would
 382   // not have been accepted by this code previously.
 383
 384   // Okay, find the smallest type from the current set and remove it from the
 385   // largest set.
 386   MVT::SimpleValueType SmallestInt = MVT::LAST_VALUETYPE;
 387   for (unsigned i = 0, e = TypeVec.size(); i != e; ++i)
 388     if (isInteger(TypeVec[i])) {
 389       SmallestInt = TypeVec[i];
 390       break;
 391     }
 392   for (unsigned i = 1, e = TypeVec.size(); i != e; ++i)
 393     if (isInteger(TypeVec[i]) && TypeVec[i] < SmallestInt)
 394       SmallestInt = TypeVec[i];
 395
 396   MVT::SimpleValueType SmallestFP = MVT::LAST_VALUETYPE;
 397   for (unsigned i = 0, e = TypeVec.size(); i != e; ++i)
 398     if (isFloatingPoint(TypeVec[i])) {
 399       SmallestFP = TypeVec[i];
 400       break;
 401     }
 402   for (unsigned i = 1, e = TypeVec.size(); i != e; ++i)
 403     if (isFloatingPoint(TypeVec[i]) && TypeVec[i] < SmallestFP)
 404       SmallestFP = TypeVec[i];
 405
 406   int OtherIntSize = 0;
 407   int OtherFPSize = 0;
 408   for (SmallVector<MVT::SimpleValueType, 2>::iterator TVI =
 409          Other.TypeVec.begin();
 410        TVI != Other.TypeVec.end();
 411        /* NULL */) {
 412     if (isInteger(*TVI)) {
 413       ++OtherIntSize;
 414       if (*TVI == SmallestInt) {
 415         TVI = Other.TypeVec.erase(TVI);
 416         --OtherIntSize;
 417         MadeChange = true;
 418         continue;
 419       }
 420     }
 421     else if (isFloatingPoint(*TVI)) {
 422       ++OtherFPSize;
 423       if (*TVI == SmallestFP) {
 424         TVI = Other.TypeVec.erase(TVI);
 425         --OtherFPSize;
 426         MadeChange = true;
 427         continue;
 428       }
 429     }
 430     ++TVI;
 431   }
 432
 433   // If this is the only type in the large set, the constraint can never be
 434   // satisfied.
 435   if ((Other.hasIntegerTypes() && OtherIntSize == 0)
 436       || (Other.hasFloatingPointTypes() && OtherFPSize == 0))
 437     TP.error("Type inference contradiction found, '" +
 438              Other.getName() + "' has nothing larger than '" + getName() +"'!");
 439
 440   // Okay, find the largest type in the Other set and remove it from the
 441   // current set.
 442   MVT::SimpleValueType LargestInt = MVT::Other;
 443   for (unsigned i = 0, e = Other.TypeVec.size(); i != e; ++i)
 444     if (isInteger(Other.TypeVec[i])) {
 445       LargestInt = Other.TypeVec[i];
 446       break;
 447     }
 448   for (unsigned i = 1, e = Other.TypeVec.size(); i != e; ++i)
 449     if (isInteger(Other.TypeVec[i]) && Other.TypeVec[i] > LargestInt)
 450       LargestInt = Other.TypeVec[i];
 451
 452   MVT::SimpleValueType LargestFP = MVT::Other;
 453   for (unsigned i = 0, e = Other.TypeVec.size(); i != e; ++i)
 454     if (isFloatingPoint(Other.TypeVec[i])) {
 455       LargestFP = Other.TypeVec[i];
 456       break;
 457     }
 458   for (unsigned i = 1, e = Other.TypeVec.size(); i != e; ++i)
 459     if (isFloatingPoint(Other.TypeVec[i]) && Other.TypeVec[i] > LargestFP)
 460       LargestFP = Other.TypeVec[i];
 461
 462   int IntSize = 0;
 463   int FPSize = 0;
 464   for (SmallVector<MVT::SimpleValueType, 2>::iterator TVI =
 465          TypeVec.begin();
 466        TVI != TypeVec.end();
 467        /* NULL */) {
 468     if (isInteger(*TVI)) {
 469       ++IntSize;
 470       if (*TVI == LargestInt) {
 471         TVI = TypeVec.erase(TVI);
 472         --IntSize;
 473         MadeChange = true;
 474         continue;
 475       }
 476     }
 477     else if (isFloatingPoint(*TVI)) {
 478       ++FPSize;
 479       if (*TVI == LargestFP) {
 480         TVI = TypeVec.erase(TVI);
 481         --FPSize;
 482         MadeChange = true;
 483         continue;
 484       }
 485     }
 486     ++TVI;
 487   }
 488
 489   // If this is the only type in the small set, the constraint can never be
 490   // satisfied.
 491   if ((hasIntegerTypes() && IntSize == 0)
 492       || (hasFloatingPointTypes() && FPSize == 0))
 493     TP.error("Type inference contradiction found, '" +
 494              getName() + "' has nothing smaller than '" + Other.getName()+"'!");
 495
 496   return MadeChange;
 497 }
 498
 499 /// EnforceVectorEltTypeIs - 'this' is now constrainted to be a vector type
 500 /// whose element is specified by VTOperand.
 501 bool EEVT::TypeSet::EnforceVectorEltTypeIs(EEVT::TypeSet &VTOperand,
 502                                            TreePattern &TP) {
 503   // "This" must be a vector and "VTOperand" must be a scalar.
 504   bool MadeChange = false;
 505   MadeChange |= EnforceVector(TP);
 506   MadeChange |= VTOperand.EnforceScalar(TP);
 507
 508   // If we know the vector type, it forces the scalar to agree.
 509   if (isConcrete()) {
 510     EVT IVT = getConcrete();
 511     IVT = IVT.getVectorElementType();
 512     return MadeChange |
 513       VTOperand.MergeInTypeInfo(IVT.getSimpleVT().SimpleTy, TP);
 514   }
 515
 516   // If the scalar type is known, filter out vector types whose element types
 517   // disagree.
 518   if (!VTOperand.isConcrete())
 519     return MadeChange;
 520
 521   MVT::SimpleValueType VT = VTOperand.getConcrete();
 522
 523   TypeSet InputSet(*this);
 524
 525   // Filter out all the types which don't have the right element type.
 526   for (unsigned i = 0; i != TypeVec.size(); ++i) {
 527     assert(isVector(TypeVec[i]) && "EnforceVector didn't work");
 528     if (EVT(TypeVec[i]).getVectorElementType().getSimpleVT().SimpleTy != VT) {
 529       TypeVec.erase(TypeVec.begin()+i--);
 530       MadeChange = true;
 531     }
 532   }
 533
 534   if (TypeVec.empty())  // FIXME: Really want an SMLoc here!
 535     TP.error("Type inference contradiction found, forcing '" +
 536              InputSet.getName() + "' to have a vector element");
 537   return MadeChange;
 538 }
 539
 540 /// EnforceVectorSubVectorTypeIs - 'this' is now constrainted to be a
 541 /// vector type specified by VTOperand.
 542 bool EEVT::TypeSet::EnforceVectorSubVectorTypeIs(EEVT::TypeSet &VTOperand,
 543                                                  TreePattern &TP) {
 544   // "This" must be a vector and "VTOperand" must be a vector.
 545   bool MadeChange = false;
 546   MadeChange |= EnforceVector(TP);
 547   MadeChange |= VTOperand.EnforceVector(TP);
 548
 549   // "This" must be larger than "VTOperand."
 550   MadeChange |= VTOperand.EnforceSmallerThan(*this, TP);
 551
 552   // If we know the vector type, it forces the scalar types to agree.
 553   if (isConcrete()) {
 554     EVT IVT = getConcrete();
 555     IVT = IVT.getVectorElementType();
 556
 557     EEVT::TypeSet EltTypeSet(IVT.getSimpleVT().SimpleTy, TP);
 558     MadeChange |= VTOperand.EnforceVectorEltTypeIs(EltTypeSet, TP);
 559   } else if (VTOperand.isConcrete()) {
 560     EVT IVT = VTOperand.getConcrete();
 561     IVT = IVT.getVectorElementType();
 562
 563     EEVT::TypeSet EltTypeSet(IVT.getSimpleVT().SimpleTy, TP);
 564     MadeChange |= EnforceVectorEltTypeIs(EltTypeSet, TP);
 565   }
 566
 567   return MadeChange;
 568 }
 569
 570 //===----------------------------------------------------------------------===//
 571 // Helpers for working with extended types.
 572
 573 bool RecordPtrCmp::operator()(const Record *LHS, const Record *RHS) const {
 574   return LHS->getID() < RHS->getID();
 575 }
 576
 577 /// Dependent variable map for CodeGenDAGPattern variant generation
 578 typedef std::map<std::string, int> DepVarMap;
 579
 580 /// Const iterator shorthand for DepVarMap
 581 typedef DepVarMap::const_iterator DepVarMap_citer;
 582
 583 static void FindDepVarsOf(TreePatternNode *N, DepVarMap &DepMap) {
 584   if (N->isLeaf()) {
 585     if (dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue()) != NULL)
 586       DepMap[N->getName()]++;
 587   } else {
 588     for (size_t i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
 589       FindDepVarsOf(N->getChild(i), DepMap);
 590   }
 591 }
 592
 593 /// Find dependent variables within child patterns
 594 static void FindDepVars(TreePatternNode *N, MultipleUseVarSet &DepVars) {
 595   DepVarMap depcounts;
 596   FindDepVarsOf(N, depcounts);
 597   for (DepVarMap_citer i = depcounts.begin(); i != depcounts.end(); ++i) {
 598     if (i->second > 1)            // std::pair<std::string, int>
 599       DepVars.insert(i->first);
 600   }
 601 }
 602
 603 #ifndef NDEBUG
 604 /// Dump the dependent variable set:
 605 static void DumpDepVars(MultipleUseVarSet &DepVars) {
 606   if (DepVars.empty()) {
 607     DEBUG(errs() << "<empty set>");
 608   } else {
 609     DEBUG(errs() << "[ ");
 610     for (MultipleUseVarSet::const_iterator i = DepVars.begin(),
 611          e = DepVars.end(); i != e; ++i) {
 612       DEBUG(errs() << (*i) << " ");
 613     }
 614     DEBUG(errs() << "]");
 615   }
 616 }
 617 #endif
 618
 619
 620 //===----------------------------------------------------------------------===//
 621 // TreePredicateFn Implementation
 622 //===----------------------------------------------------------------------===//
 623
 624 /// TreePredicateFn constructor.  Here 'N' is a subclass of PatFrag.
 625 TreePredicateFn::TreePredicateFn(TreePattern *N) : PatFragRec(N) {
 626   assert((getPredCode().empty() || getImmCode().empty()) &&
 627         ".td file corrupt: can't have a node predicate *and* an imm predicate");
 628 }
 629
 630 std::string TreePredicateFn::getPredCode() const {
 631   return PatFragRec->getRecord()->getValueAsCode("PredicateCode");
 632 }
 633
 634 std::string TreePredicateFn::getImmCode() const {
 635   return PatFragRec->getRecord()->getValueAsCode("ImmediateCode");
 636 }
 637
 638
 639 /// isAlwaysTrue - Return true if this is a noop predicate.
 640 bool TreePredicateFn::isAlwaysTrue() const {
 641   return getPredCode().empty() && getImmCode().empty();
 642 }
 643
 644 /// Return the name to use in the generated code to reference this, this is
 645 /// "Predicate_foo" if from a pattern fragment "foo".
 646 std::string TreePredicateFn::getFnName() const {
 647   return "Predicate_" + PatFragRec->getRecord()->getName();
 648 }
 649
 650 /// getCodeToRunOnSDNode - Return the code for the function body that
 651 /// evaluates this predicate.  The argument is expected to be in "Node",
 652 /// not N.  This handles casting and conversion to a concrete node type as
 653 /// appropriate.
 654 std::string TreePredicateFn::getCodeToRunOnSDNode() const {
 655   // Handle immediate predicates first.
 656   std::string ImmCode = getImmCode();
 657   if (!ImmCode.empty()) {
 658     std::string Result =
 659       "    int64_t Imm = cast<ConstantSDNode>(Node)->getSExtValue();\n";
 660     return Result + ImmCode;
 661   }
 662
 663   // Handle arbitrary node predicates.
 664   assert(!getPredCode().empty() && "Don't have any predicate code!");
 665   std::string ClassName;
 666   if (PatFragRec->getOnlyTree()->isLeaf())
 667     ClassName = "SDNode";
 668   else {
 669     Record *Op = PatFragRec->getOnlyTree()->getOperator();
 670     ClassName = PatFragRec->getDAGPatterns().getSDNodeInfo(Op).getSDClassName();
 671   }
 672   std::string Result;
 673   if (ClassName == "SDNode")
 674     Result = "    SDNode *N = Node;\n";
 675   else
 676     Result = "    " + ClassName + "*N = cast<" + ClassName + ">(Node);\n";
 677
 678   return Result + getPredCode();
 679 }
 680
 681 //===----------------------------------------------------------------------===//
 682 // PatternToMatch implementation
 683 //
 684
 685
 686 /// getPatternSize - Return the 'size' of this pattern.  We want to match large
 687 /// patterns before small ones.  This is used to determine the size of a
 688 /// pattern.
 689 static unsigned getPatternSize(const TreePatternNode *P,
 690                                const CodeGenDAGPatterns &CGP) {
 691   unsigned Size = 3;  // The node itself.
 692   // If the root node is a ConstantSDNode, increases its size.
 693   // e.g. (set R32:$dst, 0).
 694   if (P->isLeaf() && dynamic_cast<IntInit*>(P->getLeafValue()))
 695     Size += 2;
 696
 697   // FIXME: This is a hack to statically increase the priority of patterns
 698   // which maps a sub-dag to a complex pattern. e.g. favors LEA over ADD.
 699   // Later we can allow complexity / cost for each pattern to be (optionally)
 700   // specified. To get best possible pattern match we'll need to dynamically
 701   // calculate the complexity of all patterns a dag can potentially map to.
 702   const ComplexPattern *AM = P->getComplexPatternInfo(CGP);
 703   if (AM)
 704     Size += AM->getNumOperands() * 3;
 705
 706   // If this node has some predicate function that must match, it adds to the
 707   // complexity of this node.
 708   if (!P->getPredicateFns().empty())
 709     ++Size;
 710
 711   // Count children in the count if they are also nodes.
 712   for (unsigned i = 0, e = P->getNumChildren(); i != e; ++i) {
 713     TreePatternNode *Child = P->getChild(i);
 714     if (!Child->isLeaf() && Child->getNumTypes() &&
 715         Child->getType(0) != MVT::Other)
 716       Size += getPatternSize(Child, CGP);
 717     else if (Child->isLeaf()) {
 718       if (dynamic_cast<IntInit*>(Child->getLeafValue()))
 719         Size += 5;  // Matches a ConstantSDNode (+3) and a specific value (+2).
 720       else if (Child->getComplexPatternInfo(CGP))
 721         Size += getPatternSize(Child, CGP);
 722       else if (!Child->getPredicateFns().empty())
 723         ++Size;
 724     }
 725   }
 726
 727   return Size;
 728 }
 729
 730 /// Compute the complexity metric for the input pattern.  This roughly
 731 /// corresponds to the number of nodes that are covered.
 732 unsigned PatternToMatch::
 733 getPatternComplexity(const CodeGenDAGPatterns &CGP) const {
 734   return getPatternSize(getSrcPattern(), CGP) + getAddedComplexity();
 735 }
 736
 737
 738 /// getPredicateCheck - Return a single string containing all of this
 739 /// pattern's predicates concatenated with "&&" operators.
 740 ///
 741 std::string PatternToMatch::getPredicateCheck() const {
 742   std::string PredicateCheck;
 743   for (unsigned i = 0, e = Predicates->getSize(); i != e; ++i) {
 744     if (DefInit *Pred = dynamic_cast<DefInit*>(Predicates->getElement(i))) {
 745       Record *Def = Pred->getDef();
 746       if (!Def->isSubClassOf("Predicate")) {
 747 #ifndef NDEBUG
 748         Def->dump();
 749 #endif
 750         assert(0 && "Unknown predicate type!");
 751       }
 752       if (!PredicateCheck.empty())
 753         PredicateCheck += " && ";
 754       PredicateCheck += "(" + Def->getValueAsString("CondString") + ")";
 755     }
 756   }
 757
 758   return PredicateCheck;
 759 }
 760
 761 //===----------------------------------------------------------------------===//
 762 // SDTypeConstraint implementation
 763 //
 764
 765 SDTypeConstraint::SDTypeConstraint(Record *R) {
 766   OperandNo = R->getValueAsInt("OperandNum");
 767
 768   if (R->isSubClassOf("SDTCisVT")) {
 769     ConstraintType = SDTCisVT;
 770     x.SDTCisVT_Info.VT = getValueType(R->getValueAsDef("VT"));
 771     if (x.SDTCisVT_Info.VT == MVT::isVoid)
 772       throw TGError(R->getLoc(), "Cannot use 'Void' as type to SDTCisVT");
 773
 774   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisPtrTy")) {
 775     ConstraintType = SDTCisPtrTy;
 776   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisInt")) {
 777     ConstraintType = SDTCisInt;
 778   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisFP")) {
 779     ConstraintType = SDTCisFP;
 780   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisVec")) {
 781     ConstraintType = SDTCisVec;
 782   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisSameAs")) {
 783     ConstraintType = SDTCisSameAs;
 784     x.SDTCisSameAs_Info.OtherOperandNum = R->getValueAsInt("OtherOperandNum");
 785   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisVTSmallerThanOp")) {
 786     ConstraintType = SDTCisVTSmallerThanOp;
 787     x.SDTCisVTSmallerThanOp_Info.OtherOperandNum =
 788       R->getValueAsInt("OtherOperandNum");
 789   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisOpSmallerThanOp")) {
 790     ConstraintType = SDTCisOpSmallerThanOp;
 791     x.SDTCisOpSmallerThanOp_Info.BigOperandNum =
 792       R->getValueAsInt("BigOperandNum");
 793   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisEltOfVec")) {
 794     ConstraintType = SDTCisEltOfVec;
 795     x.SDTCisEltOfVec_Info.OtherOperandNum = R->getValueAsInt("OtherOpNum");
 796   } else if (R->isSubClassOf("SDTCisSubVecOfVec")) {
 797     ConstraintType = SDTCisSubVecOfVec;
 798     x.SDTCisSubVecOfVec_Info.OtherOperandNum =
 799       R->getValueAsInt("OtherOpNum");
 800   } else {
 801     errs() << "Unrecognized SDTypeConstraint '" << R->getName() << "'!\n";
 802     exit(1);
 803   }
 804 }
 805
 806 /// getOperandNum - Return the node corresponding to operand #OpNo in tree
 807 /// N, and the result number in ResNo.
 808 static TreePatternNode *getOperandNum(unsigned OpNo, TreePatternNode *N,
 809                                       const SDNodeInfo &NodeInfo,
 810                                       unsigned &ResNo) {
 811   unsigned NumResults = NodeInfo.getNumResults();
 812   if (OpNo < NumResults) {
 813     ResNo = OpNo;
 814     return N;
 815   }
 816
 817   OpNo -= NumResults;
 818
 819   if (OpNo >= N->getNumChildren()) {
 820     errs() << "Invalid operand number in type constraint "
 821            << (OpNo+NumResults) << " ";
 822     N->dump();
 823     errs() << '\n';
 824     exit(1);
 825   }
 826
 827   return N->getChild(OpNo);
 828 }
 829
 830 /// ApplyTypeConstraint - Given a node in a pattern, apply this type
 831 /// constraint to the nodes operands.  This returns true if it makes a
 832 /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, throw an
 833 /// exception.
 834 bool SDTypeConstraint::ApplyTypeConstraint(TreePatternNode *N,
 835                                            const SDNodeInfo &NodeInfo,
 836                                            TreePattern &TP) const {
 837   unsigned ResNo = 0; // The result number being referenced.
 838   TreePatternNode *NodeToApply = getOperandNum(OperandNo, N, NodeInfo, ResNo);
 839
 840   switch (ConstraintType) {
 841   default: assert(0 && "Unknown constraint type!");
 842   case SDTCisVT:
 843     // Operand must be a particular type.
 844     return NodeToApply->UpdateNodeType(ResNo, x.SDTCisVT_Info.VT, TP);
 845   case SDTCisPtrTy:
 846     // Operand must be same as target pointer type.
 847     return NodeToApply->UpdateNodeType(ResNo, MVT::iPTR, TP);
 848   case SDTCisInt:
 849     // Require it to be one of the legal integer VTs.
 850     return NodeToApply->getExtType(ResNo).EnforceInteger(TP);
 851   case SDTCisFP:
 852     // Require it to be one of the legal fp VTs.
 853     return NodeToApply->getExtType(ResNo).EnforceFloatingPoint(TP);
 854   case SDTCisVec:
 855     // Require it to be one of the legal vector VTs.
 856     return NodeToApply->getExtType(ResNo).EnforceVector(TP);
 857   case SDTCisSameAs: {
 858     unsigned OResNo = 0;
 859     TreePatternNode *OtherNode =
 860       getOperandNum(x.SDTCisSameAs_Info.OtherOperandNum, N, NodeInfo, OResNo);
 861     return NodeToApply->UpdateNodeType(OResNo, OtherNode->getExtType(ResNo),TP)|
 862            OtherNode->UpdateNodeType(ResNo,NodeToApply->getExtType(OResNo),TP);
 863   }
 864   case SDTCisVTSmallerThanOp: {
 865     // The NodeToApply must be a leaf node that is a VT.  OtherOperandNum must
 866     // have an integer type that is smaller than the VT.
 867     if (!NodeToApply->isLeaf() ||
 868         !dynamic_cast<DefInit*>(NodeToApply->getLeafValue()) ||
 869         !static_cast<DefInit*>(NodeToApply->getLeafValue())->getDef()
 870                ->isSubClassOf("ValueType"))
 871       TP.error(N->getOperator()->getName() + " expects a VT operand!");
 872     MVT::SimpleValueType VT =
 873      getValueType(static_cast<DefInit*>(NodeToApply->getLeafValue())->getDef());
 874
 875     EEVT::TypeSet TypeListTmp(VT, TP);
 876
 877     unsigned OResNo = 0;
 878     TreePatternNode *OtherNode =
 879       getOperandNum(x.SDTCisVTSmallerThanOp_Info.OtherOperandNum, N, NodeInfo,
 880                     OResNo);
 881
 882     return TypeListTmp.EnforceSmallerThan(OtherNode->getExtType(OResNo), TP);
 883   }
 884   case SDTCisOpSmallerThanOp: {
 885     unsigned BResNo = 0;
 886     TreePatternNode *BigOperand =
 887       getOperandNum(x.SDTCisOpSmallerThanOp_Info.BigOperandNum, N, NodeInfo,
 888                     BResNo);
 889     return NodeToApply->getExtType(ResNo).
 890                   EnforceSmallerThan(BigOperand->getExtType(BResNo), TP);
 891   }
 892   case SDTCisEltOfVec: {
 893     unsigned VResNo = 0;
 894     TreePatternNode *VecOperand =
 895       getOperandNum(x.SDTCisEltOfVec_Info.OtherOperandNum, N, NodeInfo,
 896                     VResNo);
 897
 898     // Filter vector types out of VecOperand that don't have the right element
 899     // type.
 900     return VecOperand->getExtType(VResNo).
 901       EnforceVectorEltTypeIs(NodeToApply->getExtType(ResNo), TP);
 902   }
 903   case SDTCisSubVecOfVec: {
 904     unsigned VResNo = 0;
 905     TreePatternNode *BigVecOperand =
 906       getOperandNum(x.SDTCisSubVecOfVec_Info.OtherOperandNum, N, NodeInfo,
 907                     VResNo);
 908
 909     // Filter vector types out of BigVecOperand that don't have the
 910     // right subvector type.
 911     return BigVecOperand->getExtType(VResNo).
 912       EnforceVectorSubVectorTypeIs(NodeToApply->getExtType(ResNo), TP);
 913   }
 914   }
 915   return false;
 916 }
 917
 918 //===----------------------------------------------------------------------===//
 919 // SDNodeInfo implementation
 920 //
 921 SDNodeInfo::SDNodeInfo(Record *R) : Def(R) {
 922   EnumName    = R->getValueAsString("Opcode");
 923   SDClassName = R->getValueAsString("SDClass");
 924   Record *TypeProfile = R->getValueAsDef("TypeProfile");
 925   NumResults = TypeProfile->getValueAsInt("NumResults");
 926   NumOperands = TypeProfile->getValueAsInt("NumOperands");
 927
 928   // Parse the properties.
 929   Properties = 0;
 930   std::vector<Record*> PropList = R->getValueAsListOfDefs("Properties");
 931   for (unsigned i = 0, e = PropList.size(); i != e; ++i) {
 932     if (PropList[i]->getName() == "SDNPCommutative") {
 933       Properties |= 1 << SDNPCommutative;
 934     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPAssociative") {
 935       Properties |= 1 << SDNPAssociative;
 936     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPHasChain") {
 937       Properties |= 1 << SDNPHasChain;
 938     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPOutGlue") {
 939       Properties |= 1 << SDNPOutGlue;
 940     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPInGlue") {
 941       Properties |= 1 << SDNPInGlue;
 942     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPOptInGlue") {
 943       Properties |= 1 << SDNPOptInGlue;
 944     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPMayStore") {
 945       Properties |= 1 << SDNPMayStore;
 946     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPMayLoad") {
 947       Properties |= 1 << SDNPMayLoad;
 948     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPSideEffect") {
 949       Properties |= 1 << SDNPSideEffect;
 950     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPMemOperand") {
 951       Properties |= 1 << SDNPMemOperand;
 952     } else if (PropList[i]->getName() == "SDNPVariadic") {
 953       Properties |= 1 << SDNPVariadic;
 954     } else {
 955       errs() << "Unknown SD Node property '" << PropList[i]->getName()
 956              << "' on node '" << R->getName() << "'!\n";
 957       exit(1);
 958     }
 959   }
 960
 961
 962   // Parse the type constraints.
 963   std::vector<Record*> ConstraintList =
 964     TypeProfile->getValueAsListOfDefs("Constraints");
 965   TypeConstraints.assign(ConstraintList.begin(), ConstraintList.end());
 966 }
 967
 968 /// getKnownType - If the type constraints on this node imply a fixed type
 969 /// (e.g. all stores return void, etc), then return it as an
 970 /// MVT::SimpleValueType.  Otherwise, return EEVT::Other.
 971 MVT::SimpleValueType SDNodeInfo::getKnownType(unsigned ResNo) const {
 972   unsigned NumResults = getNumResults();
 973   assert(NumResults <= 1 &&
 974          "We only work with nodes with zero or one result so far!");
 975   assert(ResNo == 0 && "Only handles single result nodes so far");
 976
 977   for (unsigned i = 0, e = TypeConstraints.size(); i != e; ++i) {
 978     // Make sure that this applies to the correct node result.
 979     if (TypeConstraints[i].OperandNo >= NumResults)  // FIXME: need value #
 980       continue;
 981
 982     switch (TypeConstraints[i].ConstraintType) {
 983     default: break;
 984     case SDTypeConstraint::SDTCisVT:
 985       return TypeConstraints[i].x.SDTCisVT_Info.VT;
 986     case SDTypeConstraint::SDTCisPtrTy:
 987       return MVT::iPTR;
 988     }
 989   }
 990   return MVT::Other;
 991 }
 992
 993 //===----------------------------------------------------------------------===//
 994 // TreePatternNode implementation
 995 //
 996
 997 TreePatternNode::~TreePatternNode() {
 998 #if 0 // FIXME: implement refcounted tree nodes!
 999   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
1000     delete getChild(i);
1001 #endif
1002 }
1003
1004 static unsigned GetNumNodeResults(Record *Operator, CodeGenDAGPatterns &CDP) {
1005   if (Operator->getName() == "set" ||
1006       Operator->getName() == "implicit")
1007     return 0;  // All return nothing.
1008
1009   if (Operator->isSubClassOf("Intrinsic"))
1010     return CDP.getIntrinsic(Operator).IS.RetVTs.size();
1011
1012   if (Operator->isSubClassOf("SDNode"))
1013     return CDP.getSDNodeInfo(Operator).getNumResults();
1014
1015   if (Operator->isSubClassOf("PatFrag")) {
1016     // If we've already parsed this pattern fragment, get it.  Otherwise, handle
1017     // the forward reference case where one pattern fragment references another
1018     // before it is processed.
1019     if (TreePattern *PFRec = CDP.getPatternFragmentIfRead(Operator))
1020       return PFRec->getOnlyTree()->getNumTypes();
1021
1022     // Get the result tree.
1023     DagInit *Tree = Operator->getValueAsDag("Fragment");
1024     Record *Op = 0;
1025     if (Tree && dynamic_cast<DefInit*>(Tree->getOperator()))
1026       Op = dynamic_cast<DefInit*>(Tree->getOperator())->getDef();
1027     assert(Op && "Invalid Fragment");
1028     return GetNumNodeResults(Op, CDP);
1029   }
1030
1031   if (Operator->isSubClassOf("Instruction")) {
1032     CodeGenInstruction &InstInfo = CDP.getTargetInfo().getInstruction(Operator);
1033
1034     // FIXME: Should allow access to all the results here.
1035     unsigned NumDefsToAdd = InstInfo.Operands.NumDefs ? 1 : 0;
1036
1037     // Add on one implicit def if it has a resolvable type.
1038     if (InstInfo.HasOneImplicitDefWithKnownVT(CDP.getTargetInfo()) !=MVT::Other)
1039       ++NumDefsToAdd;
1040     return NumDefsToAdd;
1041   }
1042
1043   if (Operator->isSubClassOf("SDNodeXForm"))
1044     return 1;  // FIXME: Generalize SDNodeXForm
1045
1046   Operator->dump();
1047   errs() << "Unhandled node in GetNumNodeResults\n";
1048   exit(1);
1049 }
1050
1051 void TreePatternNode::print(raw_ostream &OS) const {
1052   if (isLeaf())
1053     OS << *getLeafValue();
1054   else
1055     OS << '(' << getOperator()->getName();
1056
1057   for (unsigned i = 0, e = Types.size(); i != e; ++i)
1058     OS << ':' << getExtType(i).getName();
1059
1060   if (!isLeaf()) {
1061     if (getNumChildren() != 0) {
1062       OS << " ";
1063       getChild(0)->print(OS);
1064       for (unsigned i = 1, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
1065         OS << ", ";
1066         getChild(i)->print(OS);
1067       }
1068     }
1069     OS << ")";
1070   }
1071
1072   for (unsigned i = 0, e = PredicateFns.size(); i != e; ++i)
1073     OS << "<<P:" << PredicateFns[i].getFnName() << ">>";
1074   if (TransformFn)
1075     OS << "<<X:" << TransformFn->getName() << ">>";
1076   if (!getName().empty())
1077     OS << ":$" << getName();
1078
1079 }
1080 void TreePatternNode::dump() const {
1081   print(errs());
1082 }
1083
1084 /// isIsomorphicTo - Return true if this node is recursively
1085 /// isomorphic to the specified node.  For this comparison, the node's
1086 /// entire state is considered. The assigned name is ignored, since
1087 /// nodes with differing names are considered isomorphic. However, if
1088 /// the assigned name is present in the dependent variable set, then
1089 /// the assigned name is considered significant and the node is
1090 /// isomorphic if the names match.
1091 bool TreePatternNode::isIsomorphicTo(const TreePatternNode *N,
1092                                      const MultipleUseVarSet &DepVars) const {
1093   if (N == this) return true;
1094   if (N->isLeaf() != isLeaf() || getExtTypes() != N->getExtTypes() ||
1095       getPredicateFns() != N->getPredicateFns() ||
1096       getTransformFn() != N->getTransformFn())
1097     return false;
1098
1099   if (isLeaf()) {
1100     if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(getLeafValue())) {
1101       if (DefInit *NDI = dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue())) {
1102         return ((DI->getDef() == NDI->getDef())
1103                 && (DepVars.find(getName()) == DepVars.end()
1104                     || getName() == N->getName()));
1105       }
1106     }
1107     return getLeafValue() == N->getLeafValue();
1108   }
1109
1110   if (N->getOperator() != getOperator() ||
1111       N->getNumChildren() != getNumChildren()) return false;
1112   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
1113     if (!getChild(i)->isIsomorphicTo(N->getChild(i), DepVars))
1114       return false;
1115   return true;
1116 }
1117
1118 /// clone - Make a copy of this tree and all of its children.
1119 ///
1120 TreePatternNode *TreePatternNode::clone() const {
1121   TreePatternNode *New;
1122   if (isLeaf()) {
1123     New = new TreePatternNode(getLeafValue(), getNumTypes());
1124   } else {
1125     std::vector<TreePatternNode*> CChildren;
1126     CChildren.reserve(Children.size());
1127     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
1128       CChildren.push_back(getChild(i)->clone());
1129     New = new TreePatternNode(getOperator(), CChildren, getNumTypes());
1130   }
1131   New->setName(getName());
1132   New->Types = Types;
1133   New->setPredicateFns(getPredicateFns());
1134   New->setTransformFn(getTransformFn());
1135   return New;
1136 }
1137
1138 /// RemoveAllTypes - Recursively strip all the types of this tree.
1139 void TreePatternNode::RemoveAllTypes() {
1140   for (unsigned i = 0, e = Types.size(); i != e; ++i)
1141     Types[i] = EEVT::TypeSet();  // Reset to unknown type.
1142   if (isLeaf()) return;
1143   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
1144     getChild(i)->RemoveAllTypes();
1145 }
1146
1147
1148 /// SubstituteFormalArguments - Replace the formal arguments in this tree
1149 /// with actual values specified by ArgMap.
1150 void TreePatternNode::
1151 SubstituteFormalArguments(std::map<std::string, TreePatternNode*> &ArgMap) {
1152   if (isLeaf()) return;
1153
1154   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
1155     TreePatternNode *Child = getChild(i);
1156     if (Child->isLeaf()) {
1157       Init *Val = Child->getLeafValue();
1158       if (dynamic_cast<DefInit*>(Val) &&
1159           static_cast<DefInit*>(Val)->getDef()->getName() == "node") {
1160         // We found a use of a formal argument, replace it with its value.
1161         TreePatternNode *NewChild = ArgMap[Child->getName()];
1162         assert(NewChild && "Couldn't find formal argument!");
1163         assert((Child->getPredicateFns().empty() ||
1164                 NewChild->getPredicateFns() == Child->getPredicateFns()) &&
1165                "Non-empty child predicate clobbered!");
1166         setChild(i, NewChild);
1167       }
1168     } else {
1169       getChild(i)->SubstituteFormalArguments(ArgMap);
1170     }
1171   }
1172 }
1173
1174
1175 /// InlinePatternFragments - If this pattern refers to any pattern
1176 /// fragments, inline them into place, giving us a pattern without any
1177 /// PatFrag references.
1178 TreePatternNode *TreePatternNode::InlinePatternFragments(TreePattern &TP) {
1179   if (isLeaf()) return this;  // nothing to do.
1180   Record *Op = getOperator();
1181
1182   if (!Op->isSubClassOf("PatFrag")) {
1183     // Just recursively inline children nodes.
1184     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i) {
1185       TreePatternNode *Child = getChild(i);
1186       TreePatternNode *NewChild = Child->InlinePatternFragments(TP);
1187
1188       assert((Child->getPredicateFns().empty() ||
1189               NewChild->getPredicateFns() == Child->getPredicateFns()) &&
1190              "Non-empty child predicate clobbered!");
1191
1192       setChild(i, NewChild);
1193     }
1194     return this;
1195   }
1196
1197   // Otherwise, we found a reference to a fragment.  First, look up its
1198   // TreePattern record.
1199   TreePattern *Frag = TP.getDAGPatterns().getPatternFragment(Op);
1200
1201   // Verify that we are passing the right number of operands.
1202   if (Frag->getNumArgs() != Children.size())
1203     TP.error("'" + Op->getName() + "' fragment requires " +
1204              utostr(Frag->getNumArgs()) + " operands!");
1205
1206   TreePatternNode *FragTree = Frag->getOnlyTree()->clone();
1207
1208   TreePredicateFn PredFn(Frag);
1209   if (!PredFn.isAlwaysTrue())
1210     FragTree->addPredicateFn(PredFn);
1211
1212   // Resolve formal arguments to their actual value.
1213   if (Frag->getNumArgs()) {
1214     // Compute the map of formal to actual arguments.
1215     std::map<std::string, TreePatternNode*> ArgMap;
1216     for (unsigned i = 0, e = Frag->getNumArgs(); i != e; ++i)
1217       ArgMap[Frag->getArgName(i)] = getChild(i)->InlinePatternFragments(TP);
1218
1219     FragTree->SubstituteFormalArguments(ArgMap);
1220   }
1221
1222   FragTree->setName(getName());
1223   for (unsigned i = 0, e = Types.size(); i != e; ++i)
1224     FragTree->UpdateNodeType(i, getExtType(i), TP);
1225
1226   // Transfer in the old predicates.
1227   for (unsigned i = 0, e = getPredicateFns().size(); i != e; ++i)
1228     FragTree->addPredicateFn(getPredicateFns()[i]);
1229
1230   // Get a new copy of this fragment to stitch into here.
1231   //delete this;    // FIXME: implement refcounting!
1232
1233   // The fragment we inlined could have recursive inlining that is needed.  See
1234   // if there are any pattern fragments in it and inline them as needed.
1235   return FragTree->InlinePatternFragments(TP);
1236 }
1237
1238 /// getImplicitType - Check to see if the specified record has an implicit
1239 /// type which should be applied to it.  This will infer the type of register
1240 /// references from the register file information, for example.
1241 ///
1242 static EEVT::TypeSet getImplicitType(Record *R, unsigned ResNo,
1243                                      bool NotRegisters, TreePattern &TP) {
1244   // Check to see if this is a register or a register class.
1245   if (R->isSubClassOf("RegisterClass")) {
1246     assert(ResNo == 0 && "Regclass ref only has one result!");
1247     if (NotRegisters)
1248       return EEVT::TypeSet(); // Unknown.
1249     const CodeGenTarget &T = TP.getDAGPatterns().getTargetInfo();
1250     return EEVT::TypeSet(T.getRegisterClass(R).getValueTypes());
1251   }
1252
1253   if (R->isSubClassOf("PatFrag")) {
1254     assert(ResNo == 0 && "FIXME: PatFrag with multiple results?");
1255     // Pattern fragment types will be resolved when they are inlined.
1256     return EEVT::TypeSet(); // Unknown.
1257   }
1258
1259   if (R->isSubClassOf("Register")) {
1260     assert(ResNo == 0 && "Registers only produce one result!");
1261     if (NotRegisters)
1262       return EEVT::TypeSet(); // Unknown.
1263     const CodeGenTarget &T = TP.getDAGPatterns().getTargetInfo();
1264     return EEVT::TypeSet(T.getRegisterVTs(R));
1265   }
1266
1267   if (R->isSubClassOf("SubRegIndex")) {
1268     assert(ResNo == 0 && "SubRegisterIndices only produce one result!");
1269     return EEVT::TypeSet();
1270   }
1271
1272   if (R->isSubClassOf("ValueType") || R->isSubClassOf("CondCode")) {
1273     assert(ResNo == 0 && "This node only has one result!");
1274     // Using a VTSDNode or CondCodeSDNode.
1275     return EEVT::TypeSet(MVT::Other, TP);
1276   }
1277
1278   if (R->isSubClassOf("ComplexPattern")) {
1279     assert(ResNo == 0 && "FIXME: ComplexPattern with multiple results?");
1280     if (NotRegisters)
1281       return EEVT::TypeSet(); // Unknown.
1282    return EEVT::TypeSet(TP.getDAGPatterns().getComplexPattern(R).getValueType(),
1283                          TP);
1284   }
1285   if (R->isSubClassOf("PointerLikeRegClass")) {
1286     assert(ResNo == 0 && "Regclass can only have one result!");
1287     return EEVT::TypeSet(MVT::iPTR, TP);
1288   }
1289
1290   if (R->getName() == "node" || R->getName() == "srcvalue" ||
1291       R->getName() == "zero_reg") {
1292     // Placeholder.
1293     return EEVT::TypeSet(); // Unknown.
1294   }
1295
1296   TP.error("Unknown node flavor used in pattern: " + R->getName());
1297   return EEVT::TypeSet(MVT::Other, TP);
1298 }
1299
1300
1301 /// getIntrinsicInfo - If this node corresponds to an intrinsic, return the
1302 /// CodeGenIntrinsic information for it, otherwise return a null pointer.
1303 const CodeGenIntrinsic *TreePatternNode::
1304 getIntrinsicInfo(const CodeGenDAGPatterns &CDP) const {
1305   if (getOperator() != CDP.get_intrinsic_void_sdnode() &&
1306       getOperator() != CDP.get_intrinsic_w_chain_sdnode() &&
1307       getOperator() != CDP.get_intrinsic_wo_chain_sdnode())
1308     return 0;
1309
1310   unsigned IID =
1311     dynamic_cast<IntInit*>(getChild(0)->getLeafValue())->getValue();
1312   return &CDP.getIntrinsicInfo(IID);
1313 }
1314
1315 /// getComplexPatternInfo - If this node corresponds to a ComplexPattern,
1316 /// return the ComplexPattern information, otherwise return null.
1317 const ComplexPattern *
1318 TreePatternNode::getComplexPatternInfo(const CodeGenDAGPatterns &CGP) const {
1319   if (!isLeaf()) return 0;
1320
1321   DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(getLeafValue());
1322   if (DI && DI->getDef()->isSubClassOf("ComplexPattern"))
1323     return &CGP.getComplexPattern(DI->getDef());
1324   return 0;
1325 }
1326
1327 /// NodeHasProperty - Return true if this node has the specified property.
1328 bool TreePatternNode::NodeHasProperty(SDNP Property,
1329                                       const CodeGenDAGPatterns &CGP) const {
1330   if (isLeaf()) {
1331     if (const ComplexPattern *CP = getComplexPatternInfo(CGP))
1332       return CP->hasProperty(Property);
1333     return false;
1334   }
1335
1336   Record *Operator = getOperator();
1337   if (!Operator->isSubClassOf("SDNode")) return false;
1338
1339   return CGP.getSDNodeInfo(Operator).hasProperty(Property);
1340 }
1341
1342
1343
1344
1345 /// TreeHasProperty - Return true if any node in this tree has the specified
1346 /// property.
1347 bool TreePatternNode::TreeHasProperty(SDNP Property,
1348                                       const CodeGenDAGPatterns &CGP) const {
1349   if (NodeHasProperty(Property, CGP))
1350     return true;
1351   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
1352     if (getChild(i)->TreeHasProperty(Property, CGP))
1353       return true;
1354   return false;
1355 }
1356
1357 /// isCommutativeIntrinsic - Return true if the node corresponds to a
1358 /// commutative intrinsic.
1359 bool
1360 TreePatternNode::isCommutativeIntrinsic(const CodeGenDAGPatterns &CDP) const {
1361   if (const CodeGenIntrinsic *Int = getIntrinsicInfo(CDP))
1362     return Int->isCommutative;
1363   return false;
1364 }
1365
1366
1367 /// ApplyTypeConstraints - Apply all of the type constraints relevant to
1368 /// this node and its children in the tree.  This returns true if it makes a
1369 /// change, false otherwise.  If a type contradiction is found, throw an
1370 /// exception.
1371 bool TreePatternNode::ApplyTypeConstraints(TreePattern &TP, bool NotRegisters) {
1372   CodeGenDAGPatterns &CDP = TP.getDAGPatterns();
1373   if (isLeaf()) {
1374     if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(getLeafValue())) {
1375       // If it's a regclass or something else known, include the type.
1376       bool MadeChange = false;
1377       for (unsigned i = 0, e = Types.size(); i != e; ++i)
1378         MadeChange |= UpdateNodeType(i, getImplicitType(DI->getDef(), i,
1379                                                         NotRegisters, TP), TP);
1380       return MadeChange;
1381     }
1382
1383     if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(getLeafValue())) {
1384       assert(Types.size() == 1 && "Invalid IntInit");
1385
1386       // Int inits are always integers. :)
1387       bool MadeChange = Types[0].EnforceInteger(TP);
1388
1389       if (!Types[0].isConcrete())
1390         return MadeChange;
1391
1392       MVT::SimpleValueType VT = getType(0);
1393       if (VT == MVT::iPTR || VT == MVT::iPTRAny)
1394         return MadeChange;
1395
1396       unsigned Size = EVT(VT).getSizeInBits();
1397       // Make sure that the value is representable for this type.
1398       if (Size >= 32) return MadeChange;
1399
1400       int Val = (II->getValue() << (32-Size)) >> (32-Size);
1401       if (Val == II->getValue()) return MadeChange;
1402
1403       // If sign-extended doesn't fit, does it fit as unsigned?
1404       unsigned ValueMask;
1405       unsigned UnsignedVal;
1406       ValueMask = unsigned(~uint32_t(0UL) >> (32-Size));
1407       UnsignedVal = unsigned(II->getValue());
1408
1409       if ((ValueMask & UnsignedVal) == UnsignedVal)
1410         return MadeChange;
1411
1412       TP.error("Integer value '" + itostr(II->getValue())+
1413                "' is out of range for type '" + getEnumName(getType(0)) + "'!");
1414       return MadeChange;
1415     }
1416     return false;
1417   }
1418
1419   // special handling for set, which isn't really an SDNode.
1420   if (getOperator()->getName() == "set") {
1421     assert(getNumTypes() == 0 && "Set doesn't produce a value");
1422     assert(getNumChildren() >= 2 && "Missing RHS of a set?");
1423     unsigned NC = getNumChildren();
1424
1425     TreePatternNode *SetVal = getChild(NC-1);
1426     bool MadeChange = SetVal->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1427
1428     for (unsigned i = 0; i < NC-1; ++i) {
1429       TreePatternNode *Child = getChild(i);
1430       MadeChange |= Child->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1431
1432       // Types of operands must match.
1433       MadeChange |= Child->UpdateNodeType(0, SetVal->getExtType(i), TP);
1434       MadeChange |= SetVal->UpdateNodeType(i, Child->getExtType(0), TP);
1435     }
1436     return MadeChange;
1437   }
1438
1439   if (getOperator()->getName() == "implicit") {
1440     assert(getNumTypes() == 0 && "Node doesn't produce a value");
1441
1442     bool MadeChange = false;
1443     for (unsigned i = 0; i < getNumChildren(); ++i)
1444       MadeChange = getChild(i)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1445     return MadeChange;
1446   }
1447
1448   if (getOperator()->getName() == "COPY_TO_REGCLASS") {
1449     bool MadeChange = false;
1450     MadeChange |= getChild(0)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1451     MadeChange |= getChild(1)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1452
1453     assert(getChild(0)->getNumTypes() == 1 &&
1454            getChild(1)->getNumTypes() == 1 && "Unhandled case");
1455
1456     // child #1 of COPY_TO_REGCLASS should be a register class.  We don't care
1457     // what type it gets, so if it didn't get a concrete type just give it the
1458     // first viable type from the reg class.
1459     if (!getChild(1)->hasTypeSet(0) &&
1460         !getChild(1)->getExtType(0).isCompletelyUnknown()) {
1461       MVT::SimpleValueType RCVT = getChild(1)->getExtType(0).getTypeList()[0];
1462       MadeChange |= getChild(1)->UpdateNodeType(0, RCVT, TP);
1463     }
1464     return MadeChange;
1465   }
1466
1467   if (const CodeGenIntrinsic *Int = getIntrinsicInfo(CDP)) {
1468     bool MadeChange = false;
1469
1470     // Apply the result type to the node.
1471     unsigned NumRetVTs = Int->IS.RetVTs.size();
1472     unsigned NumParamVTs = Int->IS.ParamVTs.size();
1473
1474     for (unsigned i = 0, e = NumRetVTs; i != e; ++i)
1475       MadeChange |= UpdateNodeType(i, Int->IS.RetVTs[i], TP);
1476
1477     if (getNumChildren() != NumParamVTs + 1)
1478       TP.error("Intrinsic '" + Int->Name + "' expects " +
1479                utostr(NumParamVTs) + " operands, not " +
1480                utostr(getNumChildren() - 1) + " operands!");
1481
1482     // Apply type info to the intrinsic ID.
1483     MadeChange |= getChild(0)->UpdateNodeType(0, MVT::iPTR, TP);
1484
1485     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren()-1; i != e; ++i) {
1486       MadeChange |= getChild(i+1)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1487
1488       MVT::SimpleValueType OpVT = Int->IS.ParamVTs[i];
1489       assert(getChild(i+1)->getNumTypes() == 1 && "Unhandled case");
1490       MadeChange |= getChild(i+1)->UpdateNodeType(0, OpVT, TP);
1491     }
1492     return MadeChange;
1493   }
1494
1495   if (getOperator()->isSubClassOf("SDNode")) {
1496     const SDNodeInfo &NI = CDP.getSDNodeInfo(getOperator());
1497
1498     // Check that the number of operands is sane.  Negative operands -> varargs.
1499     if (NI.getNumOperands() >= 0 &&
1500         getNumChildren() != (unsigned)NI.getNumOperands())
1501       TP.error(getOperator()->getName() + " node requires exactly " +
1502                itostr(NI.getNumOperands()) + " operands!");
1503
1504     bool MadeChange = NI.ApplyTypeConstraints(this, TP);
1505     for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
1506       MadeChange |= getChild(i)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1507     return MadeChange;
1508   }
1509
1510   if (getOperator()->isSubClassOf("Instruction")) {
1511     const DAGInstruction &Inst = CDP.getInstruction(getOperator());
1512     CodeGenInstruction &InstInfo =
1513       CDP.getTargetInfo().getInstruction(getOperator());
1514
1515     bool MadeChange = false;
1516
1517     // Apply the result types to the node, these come from the things in the
1518     // (outs) list of the instruction.
1519     // FIXME: Cap at one result so far.
1520     unsigned NumResultsToAdd = InstInfo.Operands.NumDefs ? 1 : 0;
1521     for (unsigned ResNo = 0; ResNo != NumResultsToAdd; ++ResNo) {
1522       Record *ResultNode = Inst.getResult(ResNo);
1523
1524       if (ResultNode->isSubClassOf("PointerLikeRegClass")) {
1525         MadeChange |= UpdateNodeType(ResNo, MVT::iPTR, TP);
1526       } else if (ResultNode->getName() == "unknown") {
1527         // Nothing to do.
1528       } else {
1529         assert(ResultNode->isSubClassOf("RegisterClass") &&
1530                "Operands should be register classes!");
1531         const CodeGenRegisterClass &RC =
1532           CDP.getTargetInfo().getRegisterClass(ResultNode);
1533         MadeChange |= UpdateNodeType(ResNo, RC.getValueTypes(), TP);
1534       }
1535     }
1536
1537     // If the instruction has implicit defs, we apply the first one as a result.
1538     // FIXME: This sucks, it should apply all implicit defs.
1539     if (!InstInfo.ImplicitDefs.empty()) {
1540       unsigned ResNo = NumResultsToAdd;
1541
1542       // FIXME: Generalize to multiple possible types and multiple possible
1543       // ImplicitDefs.
1544       MVT::SimpleValueType VT =
1545         InstInfo.HasOneImplicitDefWithKnownVT(CDP.getTargetInfo());
1546
1547       if (VT != MVT::Other)
1548         MadeChange |= UpdateNodeType(ResNo, VT, TP);
1549     }
1550
1551     // If this is an INSERT_SUBREG, constrain the source and destination VTs to
1552     // be the same.
1553     if (getOperator()->getName() == "INSERT_SUBREG") {
1554       assert(getChild(0)->getNumTypes() == 1 && "FIXME: Unhandled");
1555       MadeChange |= UpdateNodeType(0, getChild(0)->getExtType(0), TP);
1556       MadeChange |= getChild(0)->UpdateNodeType(0, getExtType(0), TP);
1557     }
1558
1559     unsigned ChildNo = 0;
1560     for (unsigned i = 0, e = Inst.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1561       Record *OperandNode = Inst.getOperand(i);
1562
1563       // If the instruction expects a predicate or optional def operand, we
1564       // codegen this by setting the operand to it's default value if it has a
1565       // non-empty DefaultOps field.
1566       if ((OperandNode->isSubClassOf("PredicateOperand") ||
1567            OperandNode->isSubClassOf("OptionalDefOperand")) &&
1568           !CDP.getDefaultOperand(OperandNode).DefaultOps.empty())
1569         continue;
1570
1571       // Verify that we didn't run out of provided operands.
1572       if (ChildNo >= getNumChildren())
1573         TP.error("Instruction '" + getOperator()->getName() +
1574                  "' expects more operands than were provided.");
1575
1576       MVT::SimpleValueType VT;
1577       TreePatternNode *Child = getChild(ChildNo++);
1578       unsigned ChildResNo = 0;  // Instructions always use res #0 of their op.
1579
1580       if (OperandNode->isSubClassOf("RegisterClass")) {
1581         const CodeGenRegisterClass &RC =
1582           CDP.getTargetInfo().getRegisterClass(OperandNode);
1583         MadeChange |= Child->UpdateNodeType(ChildResNo, RC.getValueTypes(), TP);
1584       } else if (OperandNode->isSubClassOf("Operand")) {
1585         VT = getValueType(OperandNode->getValueAsDef("Type"));
1586         MadeChange |= Child->UpdateNodeType(ChildResNo, VT, TP);
1587       } else if (OperandNode->isSubClassOf("PointerLikeRegClass")) {
1588         MadeChange |= Child->UpdateNodeType(ChildResNo, MVT::iPTR, TP);
1589       } else if (OperandNode->getName() == "unknown") {
1590         // Nothing to do.
1591       } else {
1592         assert(0 && "Unknown operand type!");
1593         abort();
1594       }
1595       MadeChange |= Child->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1596     }
1597
1598     if (ChildNo != getNumChildren())
1599       TP.error("Instruction '" + getOperator()->getName() +
1600                "' was provided too many operands!");
1601
1602     return MadeChange;
1603   }
1604
1605   assert(getOperator()->isSubClassOf("SDNodeXForm") && "Unknown node type!");
1606
1607   // Node transforms always take one operand.
1608   if (getNumChildren() != 1)
1609     TP.error("Node transform '" + getOperator()->getName() +
1610              "' requires one operand!");
1611
1612   bool MadeChange = getChild(0)->ApplyTypeConstraints(TP, NotRegisters);
1613
1614
1615   // If either the output or input of the xform does not have exact
1616   // type info. We assume they must be the same. Otherwise, it is perfectly
1617   // legal to transform from one type to a completely different type.
1618 #if 0
1619   if (!hasTypeSet() || !getChild(0)->hasTypeSet()) {
1620     bool MadeChange = UpdateNodeType(getChild(0)->getExtType(), TP);
1621     MadeChange |= getChild(0)->UpdateNodeType(getExtType(), TP);
1622     return MadeChange;
1623   }
1624 #endif
1625   return MadeChange;
1626 }
1627
1628 /// OnlyOnRHSOfCommutative - Return true if this value is only allowed on the
1629 /// RHS of a commutative operation, not the on LHS.
1630 static bool OnlyOnRHSOfCommutative(TreePatternNode *N) {
1631   if (!N->isLeaf() && N->getOperator()->getName() == "imm")
1632     return true;
1633   if (N->isLeaf() && dynamic_cast<IntInit*>(N->getLeafValue()))
1634     return true;
1635   return false;
1636 }
1637
1638
1639 /// canPatternMatch - If it is impossible for this pattern to match on this
1640 /// target, fill in Reason and return false.  Otherwise, return true.  This is
1641 /// used as a sanity check for .td files (to prevent people from writing stuff
1642 /// that can never possibly work), and to prevent the pattern permuter from
1643 /// generating stuff that is useless.
1644 bool TreePatternNode::canPatternMatch(std::string &Reason,
1645                                       const CodeGenDAGPatterns &CDP) {
1646   if (isLeaf()) return true;
1647
1648   for (unsigned i = 0, e = getNumChildren(); i != e; ++i)
1649     if (!getChild(i)->canPatternMatch(Reason, CDP))
1650       return false;
1651
1652   // If this is an intrinsic, handle cases that would make it not match.  For
1653   // example, if an operand is required to be an immediate.
1654   if (getOperator()->isSubClassOf("Intrinsic")) {
1655     // TODO:
1656     return true;
1657   }
1658
1659   // If this node is a commutative operator, check that the LHS isn't an
1660   // immediate.
1661   const SDNodeInfo &NodeInfo = CDP.getSDNodeInfo(getOperator());
1662   bool isCommIntrinsic = isCommutativeIntrinsic(CDP);
1663   if (NodeInfo.hasProperty(SDNPCommutative) || isCommIntrinsic) {
1664     // Scan all of the operands of the node and make sure that only the last one
1665     // is a constant node, unless the RHS also is.
1666     if (!OnlyOnRHSOfCommutative(getChild(getNumChildren()-1))) {
1667       bool Skip = isCommIntrinsic ? 1 : 0; // First operand is intrinsic id.
1668       for (unsigned i = Skip, e = getNumChildren()-1; i != e; ++i)
1669         if (OnlyOnRHSOfCommutative(getChild(i))) {
1670           Reason="Immediate value must be on the RHS of commutative operators!";
1671           return false;
1672         }
1673     }
1674   }
1675
1676   return true;
1677 }
1678
1679 //===----------------------------------------------------------------------===//
1680 // TreePattern implementation
1681 //
1682
1683 TreePattern::TreePattern(Record *TheRec, ListInit *RawPat, bool isInput,
1684                          CodeGenDAGPatterns &cdp) : TheRecord(TheRec), CDP(cdp){
1685   isInputPattern = isInput;
1686   for (unsigned i = 0, e = RawPat->getSize(); i != e; ++i)
1687     Trees.push_back(ParseTreePattern(RawPat->getElement(i), ""));
1688 }
1689
1690 TreePattern::TreePattern(Record *TheRec, DagInit *Pat, bool isInput,
1691                          CodeGenDAGPatterns &cdp) : TheRecord(TheRec), CDP(cdp){
1692   isInputPattern = isInput;
1693   Trees.push_back(ParseTreePattern(Pat, ""));
1694 }
1695
1696 TreePattern::TreePattern(Record *TheRec, TreePatternNode *Pat, bool isInput,
1697                          CodeGenDAGPatterns &cdp) : TheRecord(TheRec), CDP(cdp){
1698   isInputPattern = isInput;
1699   Trees.push_back(Pat);
1700 }
1701
1702 void TreePattern::error(const std::string &Msg) const {
1703   dump();
1704   throw TGError(TheRecord->getLoc(), "In " + TheRecord->getName() + ": " + Msg);
1705 }
1706
1707 void TreePattern::ComputeNamedNodes() {
1708   for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i)
1709     ComputeNamedNodes(Trees[i]);
1710 }
1711
1712 void TreePattern::ComputeNamedNodes(TreePatternNode *N) {
1713   if (!N->getName().empty())
1714     NamedNodes[N->getName()].push_back(N);
1715
1716   for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
1717     ComputeNamedNodes(N->getChild(i));
1718 }
1719
1720
1721 TreePatternNode *TreePattern::ParseTreePattern(Init *TheInit, StringRef OpName){
1722   if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(TheInit)) {
1723     Record *R = DI->getDef();
1724
1725     // Direct reference to a leaf DagNode or PatFrag?  Turn it into a
1726     // TreePatternNode if its own.  For example:
1727     ///   (foo GPR, imm) -> (foo GPR, (imm))
1728     if (R->isSubClassOf("SDNode") || R->isSubClassOf("PatFrag"))
1729       return ParseTreePattern(new DagInit(DI, "",
1730                           std::vector<std::pair<Init*, std::string> >()),
1731                               OpName);
1732
1733     // Input argument?
1734     TreePatternNode *Res = new TreePatternNode(DI, 1);
1735     if (R->getName() == "node" && !OpName.empty()) {
1736       if (OpName.empty())
1737         error("'node' argument requires a name to match with operand list");
1738       Args.push_back(OpName);
1739     }
1740
1741     Res->setName(OpName);
1742     return Res;
1743   }
1744
1745   if (IntInit *II = dynamic_cast<IntInit*>(TheInit)) {
1746     if (!OpName.empty())
1747       error("Constant int argument should not have a name!");
1748     return new TreePatternNode(II, 1);
1749   }
1750
1751   if (BitsInit *BI = dynamic_cast<BitsInit*>(TheInit)) {
1752     // Turn this into an IntInit.
1753     Init *II = BI->convertInitializerTo(new IntRecTy());
1754     if (II == 0 || !dynamic_cast<IntInit*>(II))
1755       error("Bits value must be constants!");
1756     return ParseTreePattern(II, OpName);
1757   }
1758
1759   DagInit *Dag = dynamic_cast<DagInit*>(TheInit);
1760   if (!Dag) {
1761     TheInit->dump();
1762     error("Pattern has unexpected init kind!");
1763   }
1764   DefInit *OpDef = dynamic_cast<DefInit*>(Dag->getOperator());
1765   if (!OpDef) error("Pattern has unexpected operator type!");
1766   Record *Operator = OpDef->getDef();
1767
1768   if (Operator->isSubClassOf("ValueType")) {
1769     // If the operator is a ValueType, then this must be "type cast" of a leaf
1770     // node.
1771     if (Dag->getNumArgs() != 1)
1772       error("Type cast only takes one operand!");
1773
1774     TreePatternNode *New = ParseTreePattern(Dag->getArg(0), Dag->getArgName(0));
1775
1776     // Apply the type cast.
1777     assert(New->getNumTypes() == 1 && "FIXME: Unhandled");
1778     New->UpdateNodeType(0, getValueType(Operator), *this);
1779
1780     if (!OpName.empty())
1781       error("ValueType cast should not have a name!");
1782     return New;
1783   }
1784
1785   // Verify that this is something that makes sense for an operator.
1786   if (!Operator->isSubClassOf("PatFrag") &&
1787       !Operator->isSubClassOf("SDNode") &&
1788       !Operator->isSubClassOf("Instruction") &&
1789       !Operator->isSubClassOf("SDNodeXForm") &&
1790       !Operator->isSubClassOf("Intrinsic") &&
1791       Operator->getName() != "set" &&
1792       Operator->getName() != "implicit")
1793     error("Unrecognized node '" + Operator->getName() + "'!");
1794
1795   //  Check to see if this is something that is illegal in an input pattern.
1796   if (isInputPattern) {
1797     if (Operator->isSubClassOf("Instruction") ||
1798         Operator->isSubClassOf("SDNodeXForm"))
1799       error("Cannot use '" + Operator->getName() + "' in an input pattern!");
1800   } else {
1801     if (Operator->isSubClassOf("Intrinsic"))
1802       error("Cannot use '" + Operator->getName() + "' in an output pattern!");
1803
1804     if (Operator->isSubClassOf("SDNode") &&
1805         Operator->getName() != "imm" &&
1806         Operator->getName() != "fpimm" &&
1807         Operator->getName() != "tglobaltlsaddr" &&
1808         Operator->getName() != "tconstpool" &&
1809         Operator->getName() != "tjumptable" &&
1810         Operator->getName() != "tframeindex" &&
1811         Operator->getName() != "texternalsym" &&
1812         Operator->getName() != "tblockaddress" &&
1813         Operator->getName() != "tglobaladdr" &&
1814         Operator->getName() != "bb" &&
1815         Operator->getName() != "vt")
1816       error("Cannot use '" + Operator->getName() + "' in an output pattern!");
1817   }
1818
1819   std::vector<TreePatternNode*> Children;
1820
1821   // Parse all the operands.
1822   for (unsigned i = 0, e = Dag->getNumArgs(); i != e; ++i)
1823     Children.push_back(ParseTreePattern(Dag->getArg(i), Dag->getArgName(i)));
1824
1825   // If the operator is an intrinsic, then this is just syntactic sugar for for
1826   // (intrinsic_* <number>, ..children..).  Pick the right intrinsic node, and
1827   // convert the intrinsic name to a number.
1828   if (Operator->isSubClassOf("Intrinsic")) {
1829     const CodeGenIntrinsic &Int = getDAGPatterns().getIntrinsic(Operator);
1830     unsigned IID = getDAGPatterns().getIntrinsicID(Operator)+1;
1831
1832     // If this intrinsic returns void, it must have side-effects and thus a
1833     // chain.
1834     if (Int.IS.RetVTs.empty())
1835       Operator = getDAGPatterns().get_intrinsic_void_sdnode();
1836     else if (Int.ModRef != CodeGenIntrinsic::NoMem)
1837       // Has side-effects, requires chain.
1838       Operator = getDAGPatterns().get_intrinsic_w_chain_sdnode();
1839     else // Otherwise, no chain.
1840       Operator = getDAGPatterns().get_intrinsic_wo_chain_sdnode();
1841
1842     TreePatternNode *IIDNode = new TreePatternNode(new IntInit(IID), 1);
1843     Children.insert(Children.begin(), IIDNode);
1844   }
1845
1846   unsigned NumResults = GetNumNodeResults(Operator, CDP);
1847   TreePatternNode *Result = new TreePatternNode(Operator, Children, NumResults);
1848   Result->setName(OpName);
1849
1850   if (!Dag->getName().empty()) {
1851     assert(Result->getName().empty());
1852     Result->setName(Dag->getName());
1853   }
1854   return Result;
1855 }
1856
1857 /// SimplifyTree - See if we can simplify this tree to eliminate something that
1858 /// will never match in favor of something obvious that will.  This is here
1859 /// strictly as a convenience to target authors because it allows them to write
1860 /// more type generic things and have useless type casts fold away.
1861 ///
1862 /// This returns true if any change is made.
1863 static bool SimplifyTree(TreePatternNode *&N) {
1864   if (N->isLeaf())
1865     return false;
1866
1867   // If we have a bitconvert with a resolved type and if the source and
1868   // destination types are the same, then the bitconvert is useless, remove it.
1869   if (N->getOperator()->getName() == "bitconvert" &&
1870       N->getExtType(0).isConcrete() &&
1871       N->getExtType(0) == N->getChild(0)->getExtType(0) &&
1872       N->getName().empty()) {
1873     N = N->getChild(0);
1874     SimplifyTree(N);
1875     return true;
1876   }
1877
1878   // Walk all children.
1879   bool MadeChange = false;
1880   for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i) {
1881     TreePatternNode *Child = N->getChild(i);
1882     MadeChange |= SimplifyTree(Child);
1883     N->setChild(i, Child);
1884   }
1885   return MadeChange;
1886 }
1887
1888
1889
1890 /// InferAllTypes - Infer/propagate as many types throughout the expression
1891 /// patterns as possible.  Return true if all types are inferred, false
1892 /// otherwise.  Throw an exception if a type contradiction is found.
1893 bool TreePattern::
1894 InferAllTypes(const StringMap<SmallVector<TreePatternNode*,1> > *InNamedTypes) {
1895   if (NamedNodes.empty())
1896     ComputeNamedNodes();
1897
1898   bool MadeChange = true;
1899   while (MadeChange) {
1900     MadeChange = false;
1901     for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i) {
1902       MadeChange |= Trees[i]->ApplyTypeConstraints(*this, false);
1903       MadeChange |= SimplifyTree(Trees[i]);
1904     }
1905
1906     // If there are constraints on our named nodes, apply them.
1907     for (StringMap<SmallVector<TreePatternNode*,1> >::iterator
1908          I = NamedNodes.begin(), E = NamedNodes.end(); I != E; ++I) {
1909       SmallVectorImpl<TreePatternNode*> &Nodes = I->second;
1910
1911       // If we have input named node types, propagate their types to the named
1912       // values here.
1913       if (InNamedTypes) {
1914         // FIXME: Should be error?
1915         assert(InNamedTypes->count(I->getKey()) &&
1916                "Named node in output pattern but not input pattern?");
1917
1918         const SmallVectorImpl<TreePatternNode*> &InNodes =
1919           InNamedTypes->find(I->getKey())->second;
1920
1921         // The input types should be fully resolved by now.
1922         for (unsigned i = 0, e = Nodes.size(); i != e; ++i) {
1923           // If this node is a register class, and it is the root of the pattern
1924           // then we're mapping something onto an input register.  We allow
1925           // changing the type of the input register in this case.  This allows
1926           // us to match things like:
1927           //  def : Pat<(v1i64 (bitconvert(v2i32 DPR:$src))), (v1i64 DPR:$src)>;
1928           if (Nodes[i] == Trees[0] && Nodes[i]->isLeaf()) {
1929             DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Nodes[i]->getLeafValue());
1930             if (DI && DI->getDef()->isSubClassOf("RegisterClass"))
1931               continue;
1932           }
1933
1934           assert(Nodes[i]->getNumTypes() == 1 &&
1935                  InNodes[0]->getNumTypes() == 1 &&
1936                  "FIXME: cannot name multiple result nodes yet");
1937           MadeChange |= Nodes[i]->UpdateNodeType(0, InNodes[0]->getExtType(0),
1938                                                  *this);
1939         }
1940       }
1941
1942       // If there are multiple nodes with the same name, they must all have the
1943       // same type.
1944       if (I->second.size() > 1) {
1945         for (unsigned i = 0, e = Nodes.size()-1; i != e; ++i) {
1946           TreePatternNode *N1 = Nodes[i], *N2 = Nodes[i+1];
1947           assert(N1->getNumTypes() == 1 && N2->getNumTypes() == 1 &&
1948                  "FIXME: cannot name multiple result nodes yet");
1949
1950           MadeChange |= N1->UpdateNodeType(0, N2->getExtType(0), *this);
1951           MadeChange |= N2->UpdateNodeType(0, N1->getExtType(0), *this);
1952         }
1953       }
1954     }
1955   }
1956
1957   bool HasUnresolvedTypes = false;
1958   for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i)
1959     HasUnresolvedTypes |= Trees[i]->ContainsUnresolvedType();
1960   return !HasUnresolvedTypes;
1961 }
1962
1963 void TreePattern::print(raw_ostream &OS) const {
1964   OS << getRecord()->getName();
1965   if (!Args.empty()) {
1966     OS << "(" << Args[0];
1967     for (unsigned i = 1, e = Args.size(); i != e; ++i)
1968       OS << ", " << Args[i];
1969     OS << ")";
1970   }
1971   OS << ": ";
1972
1973   if (Trees.size() > 1)
1974     OS << "[\n";
1975   for (unsigned i = 0, e = Trees.size(); i != e; ++i) {
1976     OS << "\t";
1977     Trees[i]->print(OS);
1978     OS << "\n";
1979   }
1980
1981   if (Trees.size() > 1)
1982     OS << "]\n";
1983 }
1984
1985 void TreePattern::dump() const { print(errs()); }
1986
1987 //===----------------------------------------------------------------------===//
1988 // CodeGenDAGPatterns implementation
1989 //
1990
1991 CodeGenDAGPatterns::CodeGenDAGPatterns(RecordKeeper &R) :
1992   Records(R), Target(R) {
1993
1994   Intrinsics = LoadIntrinsics(Records, false);
1995   TgtIntrinsics = LoadIntrinsics(Records, true);
1996   ParseNodeInfo();
1997   ParseNodeTransforms();
1998   ParseComplexPatterns();
1999   ParsePatternFragments();
2000   ParseDefaultOperands();
2001   ParseInstructions();
2002   ParsePatterns();
2003
2004   // Generate variants.  For example, commutative patterns can match
2005   // multiple ways.  Add them to PatternsToMatch as well.
2006   GenerateVariants();
2007
2008   // Infer instruction flags.  For example, we can detect loads,
2009   // stores, and side effects in many cases by examining an
2010   // instruction's pattern.
2011   InferInstructionFlags();
2012 }
2013
2014 CodeGenDAGPatterns::~CodeGenDAGPatterns() {
2015   for (pf_iterator I = PatternFragments.begin(),
2016        E = PatternFragments.end(); I != E; ++I)
2017     delete I->second;
2018 }
2019
2020
2021 Record *CodeGenDAGPatterns::getSDNodeNamed(const std::string &Name) const {
2022   Record *N = Records.getDef(Name);
2023   if (!N || !N->isSubClassOf("SDNode")) {
2024     errs() << "Error getting SDNode '" << Name << "'!\n";
2025     exit(1);
2026   }
2027   return N;
2028 }
2029
2030 // Parse all of the SDNode definitions for the target, populating SDNodes.
2031 void CodeGenDAGPatterns::ParseNodeInfo() {
2032   std::vector<Record*> Nodes = Records.getAllDerivedDefinitions("SDNode");
2033   while (!Nodes.empty()) {
2034     SDNodes.insert(std::make_pair(Nodes.back(), Nodes.back()));
2035     Nodes.pop_back();
2036   }
2037
2038   // Get the builtin intrinsic nodes.
2039   intrinsic_void_sdnode     = getSDNodeNamed("intrinsic_void");
2040   intrinsic_w_chain_sdnode  = getSDNodeNamed("intrinsic_w_chain");
2041   intrinsic_wo_chain_sdnode = getSDNodeNamed("intrinsic_wo_chain");
2042 }
2043
2044 /// ParseNodeTransforms - Parse all SDNodeXForm instances into the SDNodeXForms
2045 /// map, and emit them to the file as functions.
2046 void CodeGenDAGPatterns::ParseNodeTransforms() {
2047   std::vector<Record*> Xforms = Records.getAllDerivedDefinitions("SDNodeXForm");
2048   while (!Xforms.empty()) {
2049     Record *XFormNode = Xforms.back();
2050     Record *SDNode = XFormNode->getValueAsDef("Opcode");
2051     std::string Code = XFormNode->getValueAsCode("XFormFunction");
2052     SDNodeXForms.insert(std::make_pair(XFormNode, NodeXForm(SDNode, Code)));
2053
2054     Xforms.pop_back();
2055   }
2056 }
2057
2058 void CodeGenDAGPatterns::ParseComplexPatterns() {
2059   std::vector<Record*> AMs = Records.getAllDerivedDefinitions("ComplexPattern");
2060   while (!AMs.empty()) {
2061     ComplexPatterns.insert(std::make_pair(AMs.back(), AMs.back()));
2062     AMs.pop_back();
2063   }
2064 }
2065
2066
2067 /// ParsePatternFragments - Parse all of the PatFrag definitions in the .td
2068 /// file, building up the PatternFragments map.  After we've collected them all,
2069 /// inline fragments together as necessary, so that there are no references left
2070 /// inside a pattern fragment to a pattern fragment.
2071 ///
2072 void CodeGenDAGPatterns::ParsePatternFragments() {
2073   std::vector<Record*> Fragments = Records.getAllDerivedDefinitions("PatFrag");
2074
2075   // First step, parse all of the fragments.
2076   for (unsigned i = 0, e = Fragments.size(); i != e; ++i) {
2077     DagInit *Tree = Fragments[i]->getValueAsDag("Fragment");
2078     TreePattern *P = new TreePattern(Fragments[i], Tree, true, *this);
2079     PatternFragments[Fragments[i]] = P;
2080
2081     // Validate the argument list, converting it to set, to discard duplicates.
2082     std::vector<std::string> &Args = P->getArgList();
2083     std::set<std::string> OperandsSet(Args.begin(), Args.end());
2084
2085     if (OperandsSet.count(""))
2086       P->error("Cannot have unnamed 'node' values in pattern fragment!");
2087
2088     // Parse the operands list.
2089     DagInit *OpsList = Fragments[i]->getValueAsDag("Operands");
2090     DefInit *OpsOp = dynamic_cast<DefInit*>(OpsList->getOperator());
2091     // Special cases: ops == outs == ins. Different names are used to
2092     // improve readability.
2093     if (!OpsOp ||
2094         (OpsOp->getDef()->getName() != "ops" &&
2095          OpsOp->getDef()->getName() != "outs" &&
2096          OpsOp->getDef()->getName() != "ins"))
2097       P->error("Operands list should start with '(ops ... '!");
2098
2099     // Copy over the arguments.
2100     Args.clear();
2101     for (unsigned j = 0, e = OpsList->getNumArgs(); j != e; ++j) {
2102       if (!dynamic_cast<DefInit*>(OpsList->getArg(j)) ||
2103           static_cast<DefInit*>(OpsList->getArg(j))->
2104           getDef()->getName() != "node")
2105         P->error("Operands list should all be 'node' values.");
2106       if (OpsList->getArgName(j).empty())
2107         P->error("Operands list should have names for each operand!");
2108       if (!OperandsSet.count(OpsList->getArgName(j)))
2109         P->error("'" + OpsList->getArgName(j) +
2110                  "' does not occur in pattern or was multiply specified!");
2111       OperandsSet.erase(OpsList->getArgName(j));
2112       Args.push_back(OpsList->getArgName(j));
2113     }
2114
2115     if (!OperandsSet.empty())
2116       P->error("Operands list does not contain an entry for operand '" +
2117                *OperandsSet.begin() + "'!");
2118
2119     // If there is a code init for this fragment, keep track of the fact that
2120     // this fragment uses it.
2121     TreePredicateFn PredFn(P);
2122     if (!PredFn.isAlwaysTrue())
2123       P->getOnlyTree()->addPredicateFn(PredFn);
2124
2125     // If there is a node transformation corresponding to this, keep track of
2126     // it.
2127     Record *Transform = Fragments[i]->getValueAsDef("OperandTransform");
2128     if (!getSDNodeTransform(Transform).second.empty())    // not noop xform?
2129       P->getOnlyTree()->setTransformFn(Transform);
2130   }
2131
2132   // Now that we've parsed all of the tree fragments, do a closure on them so
2133   // that there are not references to PatFrags left inside of them.
2134   for (unsigned i = 0, e = Fragments.size(); i != e; ++i) {
2135     TreePattern *ThePat = PatternFragments[Fragments[i]];
2136     ThePat->InlinePatternFragments();
2137
2138     // Infer as many types as possible.  Don't worry about it if we don't infer
2139     // all of them, some may depend on the inputs of the pattern.
2140     try {
2141       ThePat->InferAllTypes();
2142     } catch (...) {
2143       // If this pattern fragment is not supported by this target (no types can
2144       // satisfy its constraints), just ignore it.  If the bogus pattern is
2145       // actually used by instructions, the type consistency error will be
2146       // reported there.
2147     }
2148
2149     // If debugging, print out the pattern fragment result.
2150     DEBUG(ThePat->dump());
2151   }
2152 }
2153
2154 void CodeGenDAGPatterns::ParseDefaultOperands() {
2155   std::vector<Record*> DefaultOps[2];
2156   DefaultOps[0] = Records.getAllDerivedDefinitions("PredicateOperand");
2157   DefaultOps[1] = Records.getAllDerivedDefinitions("OptionalDefOperand");
2158
2159   // Find some SDNode.
2160   assert(!SDNodes.empty() && "No SDNodes parsed?");
2161   Init *SomeSDNode = new DefInit(SDNodes.begin()->first);
2162
2163   for (unsigned iter = 0; iter != 2; ++iter) {
2164     for (unsigned i = 0, e = DefaultOps[iter].size(); i != e; ++i) {
2165       DagInit *DefaultInfo = DefaultOps[iter][i]->getValueAsDag("DefaultOps");
2166
2167       // Clone the DefaultInfo dag node, changing the operator from 'ops' to
2168       // SomeSDnode so that we can parse this.
2169       std::vector<std::pair<Init*, std::string> > Ops;
2170       for (unsigned op = 0, e = DefaultInfo->getNumArgs(); op != e; ++op)
2171         Ops.push_back(std::make_pair(DefaultInfo->getArg(op),
2172                                      DefaultInfo->getArgName(op)));
2173       DagInit *DI = new DagInit(SomeSDNode, "", Ops);
2174
2175       // Create a TreePattern to parse this.
2176       TreePattern P(DefaultOps[iter][i], DI, false, *this);
2177       assert(P.getNumTrees() == 1 && "This ctor can only produce one tree!");
2178
2179       // Copy the operands over into a DAGDefaultOperand.
2180       DAGDefaultOperand DefaultOpInfo;
2181
2182       TreePatternNode *T = P.getTree(0);
2183       for (unsigned op = 0, e = T->getNumChildren(); op != e; ++op) {
2184         TreePatternNode *TPN = T->getChild(op);
2185         while (TPN->ApplyTypeConstraints(P, false))
2186           /* Resolve all types */;
2187
2188         if (TPN->ContainsUnresolvedType()) {
2189           if (iter == 0)
2190             throw "Value #" + utostr(i) + " of PredicateOperand '" +
2191               DefaultOps[iter][i]->getName() +"' doesn't have a concrete type!";
2192           else
2193             throw "Value #" + utostr(i) + " of OptionalDefOperand '" +
2194               DefaultOps[iter][i]->getName() +"' doesn't have a concrete type!";
2195         }
2196         DefaultOpInfo.DefaultOps.push_back(TPN);
2197       }
2198
2199       // Insert it into the DefaultOperands map so we can find it later.
2200       DefaultOperands[DefaultOps[iter][i]] = DefaultOpInfo;
2201     }
2202   }
2203 }
2204
2205 /// HandleUse - Given "Pat" a leaf in the pattern, check to see if it is an
2206 /// instruction input.  Return true if this is a real use.
2207 static bool HandleUse(TreePattern *I, TreePatternNode *Pat,
2208                       std::map<std::string, TreePatternNode*> &InstInputs) {
2209   // No name -> not interesting.
2210   if (Pat->getName().empty()) {
2211     if (Pat->isLeaf()) {
2212       DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Pat->getLeafValue());
2213       if (DI && DI->getDef()->isSubClassOf("RegisterClass"))
2214         I->error("Input " + DI->getDef()->getName() + " must be named!");
2215     }
2216     return false;
2217   }
2218
2219   Record *Rec;
2220   if (Pat->isLeaf()) {
2221     DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Pat->getLeafValue());
2222     if (!DI) I->error("Input $" + Pat->getName() + " must be an identifier!");
2223     Rec = DI->getDef();
2224   } else {
2225     Rec = Pat->getOperator();
2226   }
2227
2228   // SRCVALUE nodes are ignored.
2229   if (Rec->getName() == "srcvalue")
2230     return false;
2231
2232   TreePatternNode *&Slot = InstInputs[Pat->getName()];
2233   if (!Slot) {
2234     Slot = Pat;
2235     return true;
2236   }
2237   Record *SlotRec;
2238   if (Slot->isLeaf()) {
2239     SlotRec = dynamic_cast<DefInit*>(Slot->getLeafValue())->getDef();
2240   } else {
2241     assert(Slot->getNumChildren() == 0 && "can't be a use with children!");
2242     SlotRec = Slot->getOperator();
2243   }
2244
2245   // Ensure that the inputs agree if we've already seen this input.
2246   if (Rec != SlotRec)
2247     I->error("All $" + Pat->getName() + " inputs must agree with each other");
2248   if (Slot->getExtTypes() != Pat->getExtTypes())
2249     I->error("All $" + Pat->getName() + " inputs must agree with each other");
2250   return true;
2251 }
2252
2253 /// FindPatternInputsAndOutputs - Scan the specified TreePatternNode (which is
2254 /// part of "I", the instruction), computing the set of inputs and outputs of
2255 /// the pattern.  Report errors if we see anything naughty.
2256 void CodeGenDAGPatterns::
2257 FindPatternInputsAndOutputs(TreePattern *I, TreePatternNode *Pat,
2258                             std::map<std::string, TreePatternNode*> &InstInputs,
2259                             std::map<std::string, TreePatternNode*>&InstResults,
2260                             std::vector<Record*> &InstImpResults) {
2261   if (Pat->isLeaf()) {
2262     bool isUse = HandleUse(I, Pat, InstInputs);
2263     if (!isUse && Pat->getTransformFn())
2264       I->error("Cannot specify a transform function for a non-input value!");
2265     return;
2266   }
2267
2268   if (Pat->getOperator()->getName() == "implicit") {
2269     for (unsigned i = 0, e = Pat->getNumChildren(); i != e; ++i) {
2270       TreePatternNode *Dest = Pat->getChild(i);
2271       if (!Dest->isLeaf())
2272         I->error("implicitly defined value should be a register!");
2273
2274       DefInit *Val = dynamic_cast<DefInit*>(Dest->getLeafValue());
2275       if (!Val || !Val->getDef()->isSubClassOf("Register"))
2276         I->error("implicitly defined value should be a register!");
2277       InstImpResults.push_back(Val->getDef());
2278     }
2279     return;
2280   }
2281
2282   if (Pat->getOperator()->getName() != "set") {
2283     // If this is not a set, verify that the children nodes are not void typed,
2284     // and recurse.
2285     for (unsigned i = 0, e = Pat->getNumChildren(); i != e; ++i) {
2286       if (Pat->getChild(i)->getNumTypes() == 0)
2287         I->error("Cannot have void nodes inside of patterns!");
2288       FindPatternInputsAndOutputs(I, Pat->getChild(i), InstInputs, InstResults,
2289                                   InstImpResults);
2290     }
2291
2292     // If this is a non-leaf node with no children, treat it basically as if
2293     // it were a leaf.  This handles nodes like (imm).
2294     bool isUse = HandleUse(I, Pat, InstInputs);
2295
2296     if (!isUse && Pat->getTransformFn())
2297       I->error("Cannot specify a transform function for a non-input value!");
2298     return;
2299   }
2300
2301   // Otherwise, this is a set, validate and collect instruction results.
2302   if (Pat->getNumChildren() == 0)
2303     I->error("set requires operands!");
2304
2305   if (Pat->getTransformFn())
2306     I->error("Cannot specify a transform function on a set node!");
2307
2308   // Check the set destinations.
2309   unsigned NumDests = Pat->getNumChildren()-1;
2310   for (unsigned i = 0; i != NumDests; ++i) {
2311     TreePatternNode *Dest = Pat->getChild(i);
2312     if (!Dest->isLeaf())
2313       I->error("set destination should be a register!");
2314
2315     DefInit *Val = dynamic_cast<DefInit*>(Dest->getLeafValue());
2316     if (!Val)
2317       I->error("set destination should be a register!");
2318
2319     if (Val->getDef()->isSubClassOf("RegisterClass") ||
2320         Val->getDef()->isSubClassOf("PointerLikeRegClass")) {
2321       if (Dest->getName().empty())
2322         I->error("set destination must have a name!");
2323       if (InstResults.count(Dest->getName()))
2324         I->error("cannot set '" + Dest->getName() +"' multiple times");
2325       InstResults[Dest->getName()] = Dest;
2326     } else if (Val->getDef()->isSubClassOf("Register")) {
2327       InstImpResults.push_back(Val->getDef());
2328     } else {
2329       I->error("set destination should be a register!");
2330     }
2331   }
2332
2333   // Verify and collect info from the computation.
2334   FindPatternInputsAndOutputs(I, Pat->getChild(NumDests),
2335                               InstInputs, InstResults, InstImpResults);
2336 }
2337
2338 //===----------------------------------------------------------------------===//
2339 // Instruction Analysis
2340 //===----------------------------------------------------------------------===//
2341
2342 class InstAnalyzer {
2343   const CodeGenDAGPatterns &CDP;
2344   bool &mayStore;
2345   bool &mayLoad;
2346   bool &IsBitcast;
2347   bool &HasSideEffects;
2348   bool &IsVariadic;
2349 public:
2350   InstAnalyzer(const CodeGenDAGPatterns &cdp,
2351                bool &maystore, bool &mayload, bool &isbc, bool &hse, bool &isv)
2352     : CDP(cdp), mayStore(maystore), mayLoad(mayload), IsBitcast(isbc),
2353       HasSideEffects(hse), IsVariadic(isv) {
2354   }
2355
2356   /// Analyze - Analyze the specified instruction, returning true if the
2357   /// instruction had a pattern.
2358   bool Analyze(Record *InstRecord) {
2359     const TreePattern *Pattern = CDP.getInstruction(InstRecord).getPattern();
2360     if (Pattern == 0) {
2361       HasSideEffects = 1;
2362       return false;  // No pattern.
2363     }
2364
2365     // FIXME: Assume only the first tree is the pattern. The others are clobber
2366     // nodes.
2367     AnalyzeNode(Pattern->getTree(0));
2368     return true;
2369   }
2370
2371 private:
2372   bool IsNodeBitcast(const TreePatternNode *N) const {
2373     if (HasSideEffects || mayLoad || mayStore || IsVariadic)
2374       return false;
2375
2376     if (N->getNumChildren() != 2)
2377       return false;
2378
2379     const TreePatternNode *N0 = N->getChild(0);
2380     if (!N0->isLeaf() || !dynamic_cast<DefInit*>(N0->getLeafValue()))
2381       return false;
2382
2383     const TreePatternNode *N1 = N->getChild(1);
2384     if (N1->isLeaf())
2385       return false;
2386     if (N1->getNumChildren() != 1 || !N1->getChild(0)->isLeaf())
2387       return false;
2388
2389     const SDNodeInfo &OpInfo = CDP.getSDNodeInfo(N1->getOperator());
2390     if (OpInfo.getNumResults() != 1 || OpInfo.getNumOperands() != 1)
2391       return false;
2392     return OpInfo.getEnumName() == "ISD::BITCAST";
2393   }
2394
2395   void AnalyzeNode(const TreePatternNode *N) {
2396     if (N->isLeaf()) {
2397       if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(N->getLeafValue())) {
2398         Record *LeafRec = DI->getDef();
2399         // Handle ComplexPattern leaves.
2400         if (LeafRec->isSubClassOf("ComplexPattern")) {
2401           const ComplexPattern &CP = CDP.getComplexPattern(LeafRec);
2402           if (CP.hasProperty(SDNPMayStore)) mayStore = true;
2403           if (CP.hasProperty(SDNPMayLoad)) mayLoad = true;
2404           if (CP.hasProperty(SDNPSideEffect)) HasSideEffects = true;
2405         }
2406       }
2407       return;
2408     }
2409
2410     // Analyze children.
2411     for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
2412       AnalyzeNode(N->getChild(i));
2413
2414     // Ignore set nodes, which are not SDNodes.
2415     if (N->getOperator()->getName() == "set") {
2416       IsBitcast = IsNodeBitcast(N);
2417       return;
2418     }
2419
2420     // Get information about the SDNode for the operator.
2421     const SDNodeInfo &OpInfo = CDP.getSDNodeInfo(N->getOperator());
2422
2423     // Notice properties of the node.
2424     if (OpInfo.hasProperty(SDNPMayStore)) mayStore = true;
2425     if (OpInfo.hasProperty(SDNPMayLoad)) mayLoad = true;
2426     if (OpInfo.hasProperty(SDNPSideEffect)) HasSideEffects = true;
2427     if (OpInfo.hasProperty(SDNPVariadic)) IsVariadic = true;
2428
2429     if (const CodeGenIntrinsic *IntInfo = N->getIntrinsicInfo(CDP)) {
2430       // If this is an intrinsic, analyze it.
2431       if (IntInfo->ModRef >= CodeGenIntrinsic::ReadArgMem)
2432         mayLoad = true;// These may load memory.
2433
2434       if (IntInfo->ModRef >= CodeGenIntrinsic::ReadWriteArgMem)
2435         mayStore = true;// Intrinsics that can write to memory are 'mayStore'.
2436
2437       if (IntInfo->ModRef >= CodeGenIntrinsic::ReadWriteMem)
2438         // WriteMem intrinsics can have other strange effects.
2439         HasSideEffects = true;
2440     }
2441   }
2442
2443 };
2444
2445 static void InferFromPattern(const CodeGenInstruction &Inst,
2446                              bool &MayStore, bool &MayLoad,
2447                              bool &IsBitcast,
2448                              bool &HasSideEffects, bool &IsVariadic,
2449                              const CodeGenDAGPatterns &CDP) {
2450   MayStore = MayLoad = IsBitcast = HasSideEffects = IsVariadic = false;
2451
2452   bool HadPattern =
2453     InstAnalyzer(CDP, MayStore, MayLoad, IsBitcast, HasSideEffects, IsVariadic)
2454     .Analyze(Inst.TheDef);
2455
2456   // InstAnalyzer only correctly analyzes mayStore/mayLoad so far.
2457   if (Inst.mayStore) {  // If the .td file explicitly sets mayStore, use it.
2458     // If we decided that this is a store from the pattern, then the .td file
2459     // entry is redundant.
2460     if (MayStore)
2461       fprintf(stderr,
2462               "Warning: mayStore flag explicitly set on instruction '%s'"
2463               " but flag already inferred from pattern.\n",
2464               Inst.TheDef->getName().c_str());
2465     MayStore = true;
2466   }
2467
2468   if (Inst.mayLoad) {  // If the .td file explicitly sets mayLoad, use it.
2469     // If we decided that this is a load from the pattern, then the .td file
2470     // entry is redundant.
2471     if (MayLoad)
2472       fprintf(stderr,
2473               "Warning: mayLoad flag explicitly set on instruction '%s'"
2474               " but flag already inferred from pattern.\n",
2475               Inst.TheDef->getName().c_str());
2476     MayLoad = true;
2477   }
2478
2479   if (Inst.neverHasSideEffects) {
2480     if (HadPattern)
2481       fprintf(stderr, "Warning: neverHasSideEffects set on instruction '%s' "
2482               "which already has a pattern\n", Inst.TheDef->getName().c_str());
2483     HasSideEffects = false;
2484   }
2485
2486   if (Inst.hasSideEffects) {
2487     if (HasSideEffects)
2488       fprintf(stderr, "Warning: hasSideEffects set on instruction '%s' "
2489               "which already inferred this.\n", Inst.TheDef->getName().c_str());
2490     HasSideEffects = true;
2491   }
2492
2493   if (Inst.Operands.isVariadic)
2494     IsVariadic = true;  // Can warn if we want.
2495 }
2496
2497 /// ParseInstructions - Parse all of the instructions, inlining and resolving
2498 /// any fragments involved.  This populates the Instructions list with fully
2499 /// resolved instructions.
2500 void CodeGenDAGPatterns::ParseInstructions() {
2501   std::vector<Record*> Instrs = Records.getAllDerivedDefinitions("Instruction");
2502
2503   for (unsigned i = 0, e = Instrs.size(); i != e; ++i) {
2504     ListInit *LI = 0;
2505
2506     if (dynamic_cast<ListInit*>(Instrs[i]->getValueInit("Pattern")))
2507       LI = Instrs[i]->getValueAsListInit("Pattern");
2508
2509     // If there is no pattern, only collect minimal information about the
2510     // instruction for its operand list.  We have to assume that there is one
2511     // result, as we have no detailed info.
2512     if (!LI || LI->getSize() == 0) {
2513       std::vector<Record*> Results;
2514       std::vector<Record*> Operands;
2515
2516       CodeGenInstruction &InstInfo = Target.getInstruction(Instrs[i]);
2517
2518       if (InstInfo.Operands.size() != 0) {
2519         if (InstInfo.Operands.NumDefs == 0) {
2520           // These produce no results
2521           for (unsigned j = 0, e = InstInfo.Operands.size(); j < e; ++j)
2522             Operands.push_back(InstInfo.Operands[j].Rec);
2523         } else {
2524           // Assume the first operand is the result.
2525           Results.push_back(InstInfo.Operands[0].Rec);
2526
2527           // The rest are inputs.
2528           for (unsigned j = 1, e = InstInfo.Operands.size(); j < e; ++j)
2529             Operands.push_back(InstInfo.Operands[j].Rec);
2530         }
2531       }
2532
2533       // Create and insert the instruction.
2534       std::vector<Record*> ImpResults;
2535       Instructions.insert(std::make_pair(Instrs[i],
2536                           DAGInstruction(0, Results, Operands, ImpResults)));
2537       continue;  // no pattern.
2538     }
2539
2540     // Parse the instruction.
2541     TreePattern *I = new TreePattern(Instrs[i], LI, true, *this);
2542     // Inline pattern fragments into it.
2543     I->InlinePatternFragments();
2544
2545     // Infer as many types as possible.  If we cannot infer all of them, we can
2546     // never do anything with this instruction pattern: report it to the user.
2547     if (!I->InferAllTypes())
2548       I->error("Could not infer all types in pattern!");
2549
2550     // InstInputs - Keep track of all of the inputs of the instruction, along
2551     // with the record they are declared as.
2552     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstInputs;
2553
2554     // InstResults - Keep track of all the virtual registers that are 'set'
2555     // in the instruction, including what reg class they are.
2556     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstResults;
2557
2558     std::vector<Record*> InstImpResults;
2559
2560     // Verify that the top-level forms in the instruction are of void type, and
2561     // fill in the InstResults map.
2562     for (unsigned j = 0, e = I->getNumTrees(); j != e; ++j) {
2563       TreePatternNode *Pat = I->getTree(j);
2564       if (Pat->getNumTypes() != 0)
2565         I->error("Top-level forms in instruction pattern should have"
2566                  " void types");
2567
2568       // Find inputs and outputs, and verify the structure of the uses/defs.
2569       FindPatternInputsAndOutputs(I, Pat, InstInputs, InstResults,
2570                                   InstImpResults);
2571     }
2572
2573     // Now that we have inputs and outputs of the pattern, inspect the operands
2574     // list for the instruction.  This determines the order that operands are
2575     // added to the machine instruction the node corresponds to.
2576     unsigned NumResults = InstResults.size();
2577
2578     // Parse the operands list from the (ops) list, validating it.
2579     assert(I->getArgList().empty() && "Args list should still be empty here!");
2580     CodeGenInstruction &CGI = Target.getInstruction(Instrs[i]);
2581
2582     // Check that all of the results occur first in the list.
2583     std::vector<Record*> Results;
2584     TreePatternNode *Res0Node = 0;
2585     for (unsigned i = 0; i != NumResults; ++i) {
2586       if (i == CGI.Operands.size())
2587         I->error("'" + InstResults.begin()->first +
2588                  "' set but does not appear in operand list!");
2589       const std::string &OpName = CGI.Operands[i].Name;
2590
2591       // Check that it exists in InstResults.
2592       TreePatternNode *RNode = InstResults[OpName];
2593       if (RNode == 0)
2594         I->error("Operand $" + OpName + " does not exist in operand list!");
2595
2596       if (i == 0)
2597         Res0Node = RNode;
2598       Record *R = dynamic_cast<DefInit*>(RNode->getLeafValue())->getDef();
2599       if (R == 0)
2600         I->error("Operand $" + OpName + " should be a set destination: all "
2601                  "outputs must occur before inputs in operand list!");
2602
2603       if (CGI.Operands[i].Rec != R)
2604         I->error("Operand $" + OpName + " class mismatch!");
2605
2606       // Remember the return type.
2607       Results.push_back(CGI.Operands[i].Rec);
2608
2609       // Okay, this one checks out.
2610       InstResults.erase(OpName);
2611     }
2612
2613     // Loop over the inputs next.  Make a copy of InstInputs so we can destroy
2614     // the copy while we're checking the inputs.
2615     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstInputsCheck(InstInputs);
2616
2617     std::vector<TreePatternNode*> ResultNodeOperands;
2618     std::vector<Record*> Operands;
2619     for (unsigned i = NumResults, e = CGI.Operands.size(); i != e; ++i) {
2620       CGIOperandList::OperandInfo &Op = CGI.Operands[i];
2621       const std::string &OpName = Op.Name;
2622       if (OpName.empty())
2623         I->error("Operand #" + utostr(i) + " in operands list has no name!");
2624
2625       if (!InstInputsCheck.count(OpName)) {
2626         // If this is an predicate operand or optional def operand with an
2627         // DefaultOps set filled in, we can ignore this.  When we codegen it,
2628         // we will do so as always executed.
2629         if (Op.Rec->isSubClassOf("PredicateOperand") ||
2630             Op.Rec->isSubClassOf("OptionalDefOperand")) {
2631           // Does it have a non-empty DefaultOps field?  If so, ignore this
2632           // operand.
2633           if (!getDefaultOperand(Op.Rec).DefaultOps.empty())
2634             continue;
2635         }
2636         I->error("Operand $" + OpName +
2637                  " does not appear in the instruction pattern");
2638       }
2639       TreePatternNode *InVal = InstInputsCheck[OpName];
2640       InstInputsCheck.erase(OpName);   // It occurred, remove from map.
2641
2642       if (InVal->isLeaf() &&
2643           dynamic_cast<DefInit*>(InVal->getLeafValue())) {
2644         Record *InRec = static_cast<DefInit*>(InVal->getLeafValue())->getDef();
2645         if (Op.Rec != InRec && !InRec->isSubClassOf("ComplexPattern"))
2646           I->error("Operand $" + OpName + "'s register class disagrees"
2647                    " between the operand and pattern");
2648       }
2649       Operands.push_back(Op.Rec);
2650
2651       // Construct the result for the dest-pattern operand list.
2652       TreePatternNode *OpNode = InVal->clone();
2653
2654       // No predicate is useful on the result.
2655       OpNode->clearPredicateFns();
2656
2657       // Promote the xform function to be an explicit node if set.
2658       if (Record *Xform = OpNode->getTransformFn()) {
2659         OpNode->setTransformFn(0);
2660         std::vector<TreePatternNode*> Children;
2661         Children.push_back(OpNode);
2662         OpNode = new TreePatternNode(Xform, Children, OpNode->getNumTypes());
2663       }
2664
2665       ResultNodeOperands.push_back(OpNode);
2666     }
2667
2668     if (!InstInputsCheck.empty())
2669       I->error("Input operand $" + InstInputsCheck.begin()->first +
2670                " occurs in pattern but not in operands list!");
2671
2672     TreePatternNode *ResultPattern =
2673       new TreePatternNode(I->getRecord(), ResultNodeOperands,
2674                           GetNumNodeResults(I->getRecord(), *this));
2675     // Copy fully inferred output node type to instruction result pattern.
2676     for (unsigned i = 0; i != NumResults; ++i)
2677       ResultPattern->setType(i, Res0Node->getExtType(i));
2678
2679     // Create and insert the instruction.
2680     // FIXME: InstImpResults should not be part of DAGInstruction.
2681     DAGInstruction TheInst(I, Results, Operands, InstImpResults);
2682     Instructions.insert(std::make_pair(I->getRecord(), TheInst));
2683
2684     // Use a temporary tree pattern to infer all types and make sure that the
2685     // constructed result is correct.  This depends on the instruction already
2686     // being inserted into the Instructions map.
2687     TreePattern Temp(I->getRecord(), ResultPattern, false, *this);
2688     Temp.InferAllTypes(&I->getNamedNodesMap());
2689
2690     DAGInstruction &TheInsertedInst = Instructions.find(I->getRecord())->second;
2691     TheInsertedInst.setResultPattern(Temp.getOnlyTree());
2692
2693     DEBUG(I->dump());
2694   }
2695
2696   // If we can, convert the instructions to be patterns that are matched!
2697   for (std::map<Record*, DAGInstruction, RecordPtrCmp>::iterator II =
2698         Instructions.begin(),
2699        E = Instructions.end(); II != E; ++II) {
2700     DAGInstruction &TheInst = II->second;
2701     const TreePattern *I = TheInst.getPattern();
2702     if (I == 0) continue;  // No pattern.
2703
2704     // FIXME: Assume only the first tree is the pattern. The others are clobber
2705     // nodes.
2706     TreePatternNode *Pattern = I->getTree(0);
2707     TreePatternNode *SrcPattern;
2708     if (Pattern->getOperator()->getName() == "set") {
2709       SrcPattern = Pattern->getChild(Pattern->getNumChildren()-1)->clone();
2710     } else{
2711       // Not a set (store or something?)
2712       SrcPattern = Pattern;
2713     }
2714
2715     Record *Instr = II->first;
2716     AddPatternToMatch(I,
2717                       PatternToMatch(Instr,
2718                                      Instr->getValueAsListInit("Predicates"),
2719                                      SrcPattern,
2720                                      TheInst.getResultPattern(),
2721                                      TheInst.getImpResults(),
2722                                      Instr->getValueAsInt("AddedComplexity"),
2723                                      Instr->getID()));
2724   }
2725 }
2726
2727
2728 typedef std::pair<const TreePatternNode*, unsigned> NameRecord;
2729
2730 static void FindNames(const TreePatternNode *P,
2731                       std::map<std::string, NameRecord> &Names,
2732                       const TreePattern *PatternTop) {
2733   if (!P->getName().empty()) {
2734     NameRecord &Rec = Names[P->getName()];
2735     // If this is the first instance of the name, remember the node.
2736     if (Rec.second++ == 0)
2737       Rec.first = P;
2738     else if (Rec.first->getExtTypes() != P->getExtTypes())
2739       PatternTop->error("repetition of value: $" + P->getName() +
2740                         " where different uses have different types!");
2741   }
2742
2743   if (!P->isLeaf()) {
2744     for (unsigned i = 0, e = P->getNumChildren(); i != e; ++i)
2745       FindNames(P->getChild(i), Names, PatternTop);
2746   }
2747 }
2748
2749 void CodeGenDAGPatterns::AddPatternToMatch(const TreePattern *Pattern,
2750                                            const PatternToMatch &PTM) {
2751   // Do some sanity checking on the pattern we're about to match.
2752   std::string Reason;
2753   if (!PTM.getSrcPattern()->canPatternMatch(Reason, *this))
2754     Pattern->error("Pattern can never match: " + Reason);
2755
2756   // If the source pattern's root is a complex pattern, that complex pattern
2757   // must specify the nodes it can potentially match.
2758   if (const ComplexPattern *CP =
2759         PTM.getSrcPattern()->getComplexPatternInfo(*this))
2760     if (CP->getRootNodes().empty())
2761       Pattern->error("ComplexPattern at root must specify list of opcodes it"
2762                      " could match");
2763
2764
2765   // Find all of the named values in the input and output, ensure they have the
2766   // same type.
2767   std::map<std::string, NameRecord> SrcNames, DstNames;
2768   FindNames(PTM.getSrcPattern(), SrcNames, Pattern);
2769   FindNames(PTM.getDstPattern(), DstNames, Pattern);
2770
2771   // Scan all of the named values in the destination pattern, rejecting them if
2772   // they don't exist in the input pattern.
2773   for (std::map<std::string, NameRecord>::iterator
2774        I = DstNames.begin(), E = DstNames.end(); I != E; ++I) {
2775     if (SrcNames[I->first].first == 0)
2776       Pattern->error("Pattern has input without matching name in output: $" +
2777                      I->first);
2778   }
2779
2780   // Scan all of the named values in the source pattern, rejecting them if the
2781   // name isn't used in the dest, and isn't used to tie two values together.
2782   for (std::map<std::string, NameRecord>::iterator
2783        I = SrcNames.begin(), E = SrcNames.end(); I != E; ++I)
2784     if (DstNames[I->first].first == 0 && SrcNames[I->first].second == 1)
2785       Pattern->error("Pattern has dead named input: $" + I->first);
2786
2787   PatternsToMatch.push_back(PTM);
2788 }
2789
2790
2791
2792 void CodeGenDAGPatterns::InferInstructionFlags() {
2793   const std::vector<const CodeGenInstruction*> &Instructions =
2794     Target.getInstructionsByEnumValue();
2795   for (unsigned i = 0, e = Instructions.size(); i != e; ++i) {
2796     CodeGenInstruction &InstInfo =
2797       const_cast<CodeGenInstruction &>(*Instructions[i]);
2798     // Determine properties of the instruction from its pattern.
2799     bool MayStore, MayLoad, IsBitcast, HasSideEffects, IsVariadic;
2800     InferFromPattern(InstInfo, MayStore, MayLoad, IsBitcast,
2801                      HasSideEffects, IsVariadic, *this);
2802     InstInfo.mayStore = MayStore;
2803     InstInfo.mayLoad = MayLoad;
2804     InstInfo.isBitcast = IsBitcast;
2805     InstInfo.hasSideEffects = HasSideEffects;
2806     InstInfo.Operands.isVariadic = IsVariadic;
2807   }
2808 }
2809
2810 /// Given a pattern result with an unresolved type, see if we can find one
2811 /// instruction with an unresolved result type.  Force this result type to an
2812 /// arbitrary element if it's possible types to converge results.
2813 static bool ForceArbitraryInstResultType(TreePatternNode *N, TreePattern &TP) {
2814   if (N->isLeaf())
2815     return false;
2816
2817   // Analyze children.
2818   for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
2819     if (ForceArbitraryInstResultType(N->getChild(i), TP))
2820       return true;
2821
2822   if (!N->getOperator()->isSubClassOf("Instruction"))
2823     return false;
2824
2825   // If this type is already concrete or completely unknown we can't do
2826   // anything.
2827   for (unsigned i = 0, e = N->getNumTypes(); i != e; ++i) {
2828     if (N->getExtType(i).isCompletelyUnknown() || N->getExtType(i).isConcrete())
2829       continue;
2830
2831     // Otherwise, force its type to the first possibility (an arbitrary choice).
2832     if (N->getExtType(i).MergeInTypeInfo(N->getExtType(i).getTypeList()[0], TP))
2833       return true;
2834   }
2835
2836   return false;
2837 }
2838
2839 void CodeGenDAGPatterns::ParsePatterns() {
2840   std::vector<Record*> Patterns = Records.getAllDerivedDefinitions("Pattern");
2841
2842   for (unsigned i = 0, e = Patterns.size(); i != e; ++i) {
2843     Record *CurPattern = Patterns[i];
2844     DagInit *Tree = CurPattern->getValueAsDag("PatternToMatch");
2845     TreePattern *Pattern = new TreePattern(CurPattern, Tree, true, *this);
2846
2847     // Inline pattern fragments into it.
2848     Pattern->InlinePatternFragments();
2849
2850     ListInit *LI = CurPattern->getValueAsListInit("ResultInstrs");
2851     if (LI->getSize() == 0) continue;  // no pattern.
2852
2853     // Parse the instruction.
2854     TreePattern *Result = new TreePattern(CurPattern, LI, false, *this);
2855
2856     // Inline pattern fragments into it.
2857     Result->InlinePatternFragments();
2858
2859     if (Result->getNumTrees() != 1)
2860       Result->error("Cannot handle instructions producing instructions "
2861                     "with temporaries yet!");
2862
2863     bool IterateInference;
2864     bool InferredAllPatternTypes, InferredAllResultTypes;
2865     do {
2866       // Infer as many types as possible.  If we cannot infer all of them, we
2867       // can never do anything with this pattern: report it to the user.
2868       InferredAllPatternTypes =
2869         Pattern->InferAllTypes(&Pattern->getNamedNodesMap());
2870
2871       // Infer as many types as possible.  If we cannot infer all of them, we
2872       // can never do anything with this pattern: report it to the user.
2873       InferredAllResultTypes =
2874         Result->InferAllTypes(&Pattern->getNamedNodesMap());
2875
2876       IterateInference = false;
2877
2878       // Apply the type of the result to the source pattern.  This helps us
2879       // resolve cases where the input type is known to be a pointer type (which
2880       // is considered resolved), but the result knows it needs to be 32- or
2881       // 64-bits.  Infer the other way for good measure.
2882       for (unsigned i = 0, e = std::min(Result->getTree(0)->getNumTypes(),
2883                                         Pattern->getTree(0)->getNumTypes());
2884            i != e; ++i) {
2885         IterateInference = Pattern->getTree(0)->
2886           UpdateNodeType(i, Result->getTree(0)->getExtType(i), *Result);
2887         IterateInference |= Result->getTree(0)->
2888           UpdateNodeType(i, Pattern->getTree(0)->getExtType(i), *Result);
2889       }
2890
2891       // If our iteration has converged and the input pattern's types are fully
2892       // resolved but the result pattern is not fully resolved, we may have a
2893       // situation where we have two instructions in the result pattern and
2894       // the instructions require a common register class, but don't care about
2895       // what actual MVT is used.  This is actually a bug in our modelling:
2896       // output patterns should have register classes, not MVTs.
2897       //
2898       // In any case, to handle this, we just go through and disambiguate some
2899       // arbitrary types to the result pattern's nodes.
2900       if (!IterateInference && InferredAllPatternTypes &&
2901           !InferredAllResultTypes)
2902         IterateInference = ForceArbitraryInstResultType(Result->getTree(0),
2903                                                         *Result);
2904     } while (IterateInference);
2905
2906     // Verify that we inferred enough types that we can do something with the
2907     // pattern and result.  If these fire the user has to add type casts.
2908     if (!InferredAllPatternTypes)
2909       Pattern->error("Could not infer all types in pattern!");
2910     if (!InferredAllResultTypes) {
2911       Pattern->dump();
2912       Result->error("Could not infer all types in pattern result!");
2913     }
2914
2915     // Validate that the input pattern is correct.
2916     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstInputs;
2917     std::map<std::string, TreePatternNode*> InstResults;
2918     std::vector<Record*> InstImpResults;
2919     for (unsigned j = 0, ee = Pattern->getNumTrees(); j != ee; ++j)
2920       FindPatternInputsAndOutputs(Pattern, Pattern->getTree(j),
2921                                   InstInputs, InstResults,
2922                                   InstImpResults);
2923
2924     // Promote the xform function to be an explicit node if set.
2925     TreePatternNode *DstPattern = Result->getOnlyTree();
2926     std::vector<TreePatternNode*> ResultNodeOperands;
2927     for (unsigned ii = 0, ee = DstPattern->getNumChildren(); ii != ee; ++ii) {
2928       TreePatternNode *OpNode = DstPattern->getChild(ii);
2929       if (Record *Xform = OpNode->getTransformFn()) {
2930         OpNode->setTransformFn(0);
2931         std::vector<TreePatternNode*> Children;
2932         Children.push_back(OpNode);
2933         OpNode = new TreePatternNode(Xform, Children, OpNode->getNumTypes());
2934       }
2935       ResultNodeOperands.push_back(OpNode);
2936     }
2937     DstPattern = Result->getOnlyTree();
2938     if (!DstPattern->isLeaf())
2939       DstPattern = new TreePatternNode(DstPattern->getOperator(),
2940                                        ResultNodeOperands,
2941                                        DstPattern->getNumTypes());
2942
2943     for (unsigned i = 0, e = Result->getOnlyTree()->getNumTypes(); i != e; ++i)
2944       DstPattern->setType(i, Result->getOnlyTree()->getExtType(i));
2945
2946     TreePattern Temp(Result->getRecord(), DstPattern, false, *this);
2947     Temp.InferAllTypes();
2948
2949
2950     AddPatternToMatch(Pattern,
2951                     PatternToMatch(CurPattern,
2952                                    CurPattern->getValueAsListInit("Predicates"),
2953                                    Pattern->getTree(0),
2954                                    Temp.getOnlyTree(), InstImpResults,
2955                                    CurPattern->getValueAsInt("AddedComplexity"),
2956                                    CurPattern->getID()));
2957   }
2958 }
2959
2960 /// CombineChildVariants - Given a bunch of permutations of each child of the
2961 /// 'operator' node, put them together in all possible ways.
2962 static void CombineChildVariants(TreePatternNode *Orig,
2963                const std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > &ChildVariants,
2964                                  std::vector<TreePatternNode*> &OutVariants,
2965                                  CodeGenDAGPatterns &CDP,
2966                                  const MultipleUseVarSet &DepVars) {
2967   // Make sure that each operand has at least one variant to choose from.
2968   for (unsigned i = 0, e = ChildVariants.size(); i != e; ++i)
2969     if (ChildVariants[i].empty())
2970       return;
2971
2972   // The end result is an all-pairs construction of the resultant pattern.
2973   std::vector<unsigned> Idxs;
2974   Idxs.resize(ChildVariants.size());
2975   bool NotDone;
2976   do {
2977 #ifndef NDEBUG
2978     DEBUG(if (!Idxs.empty()) {
2979             errs() << Orig->getOperator()->getName() << ": Idxs = [ ";
2980               for (unsigned i = 0; i < Idxs.size(); ++i) {
2981                 errs() << Idxs[i] << " ";
2982             }
2983             errs() << "]\n";
2984           });
2985 #endif
2986     // Create the variant and add it to the output list.
2987     std::vector<TreePatternNode*> NewChildren;
2988     for (unsigned i = 0, e = ChildVariants.size(); i != e; ++i)
2989       NewChildren.push_back(ChildVariants[i][Idxs[i]]);
2990     TreePatternNode *R = new TreePatternNode(Orig->getOperator(), NewChildren,
2991                                              Orig->getNumTypes());
2992
2993     // Copy over properties.
2994     R->setName(Orig->getName());
2995     R->setPredicateFns(Orig->getPredicateFns());
2996     R->setTransformFn(Orig->getTransformFn());
2997     for (unsigned i = 0, e = Orig->getNumTypes(); i != e; ++i)
2998       R->setType(i, Orig->getExtType(i));
2999
3000     // If this pattern cannot match, do not include it as a variant.
3001     std::string ErrString;
3002     if (!R->canPatternMatch(ErrString, CDP)) {
3003       delete R;
3004     } else {
3005       bool AlreadyExists = false;
3006
3007       // Scan to see if this pattern has already been emitted.  We can get
3008       // duplication due to things like commuting:
3009       //   (and GPRC:$a, GPRC:$b) -> (and GPRC:$b, GPRC:$a)
3010       // which are the same pattern.  Ignore the dups.
3011       for (unsigned i = 0, e = OutVariants.size(); i != e; ++i)
3012         if (R->isIsomorphicTo(OutVariants[i], DepVars)) {
3013           AlreadyExists = true;
3014           break;
3015         }
3016
3017       if (AlreadyExists)
3018         delete R;
3019       else
3020         OutVariants.push_back(R);
3021     }
3022
3023     // Increment indices to the next permutation by incrementing the
3024     // indicies from last index backward, e.g., generate the sequence
3025     // [0, 0], [0, 1], [1, 0], [1, 1].
3026     int IdxsIdx;
3027     for (IdxsIdx = Idxs.size() - 1; IdxsIdx >= 0; --IdxsIdx) {
3028       if (++Idxs[IdxsIdx] == ChildVariants[IdxsIdx].size())
3029         Idxs[IdxsIdx] = 0;
3030       else
3031         break;
3032     }
3033     NotDone = (IdxsIdx >= 0);
3034   } while (NotDone);
3035 }
3036
3037 /// CombineChildVariants - A helper function for binary operators.
3038 ///
3039 static void CombineChildVariants(TreePatternNode *Orig,
3040                                  const std::vector<TreePatternNode*> &LHS,
3041                                  const std::vector<TreePatternNode*> &RHS,
3042                                  std::vector<TreePatternNode*> &OutVariants,
3043                                  CodeGenDAGPatterns &CDP,
3044                                  const MultipleUseVarSet &DepVars) {
3045   std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > ChildVariants;
3046   ChildVariants.push_back(LHS);
3047   ChildVariants.push_back(RHS);
3048   CombineChildVariants(Orig, ChildVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3049 }
3050
3051
3052 static void GatherChildrenOfAssociativeOpcode(TreePatternNode *N,
3053                                      std::vector<TreePatternNode *> &Children) {
3054   assert(N->getNumChildren()==2 &&"Associative but doesn't have 2 children!");
3055   Record *Operator = N->getOperator();
3056
3057   // Only permit raw nodes.
3058   if (!N->getName().empty() || !N->getPredicateFns().empty() ||
3059       N->getTransformFn()) {
3060     Children.push_back(N);
3061     return;
3062   }
3063
3064   if (N->getChild(0)->isLeaf() || N->getChild(0)->getOperator() != Operator)
3065     Children.push_back(N->getChild(0));
3066   else
3067     GatherChildrenOfAssociativeOpcode(N->getChild(0), Children);
3068
3069   if (N->getChild(1)->isLeaf() || N->getChild(1)->getOperator() != Operator)
3070     Children.push_back(N->getChild(1));
3071   else
3072     GatherChildrenOfAssociativeOpcode(N->getChild(1), Children);
3073 }
3074
3075 /// GenerateVariantsOf - Given a pattern N, generate all permutations we can of
3076 /// the (potentially recursive) pattern by using algebraic laws.
3077 ///
3078 static void GenerateVariantsOf(TreePatternNode *N,
3079                                std::vector<TreePatternNode*> &OutVariants,
3080                                CodeGenDAGPatterns &CDP,
3081                                const MultipleUseVarSet &DepVars) {
3082   // We cannot permute leaves.
3083   if (N->isLeaf()) {
3084     OutVariants.push_back(N);
3085     return;
3086   }
3087
3088   // Look up interesting info about the node.
3089   const SDNodeInfo &NodeInfo = CDP.getSDNodeInfo(N->getOperator());
3090
3091   // If this node is associative, re-associate.
3092   if (NodeInfo.hasProperty(SDNPAssociative)) {
3093     // Re-associate by pulling together all of the linked operators
3094     std::vector<TreePatternNode*> MaximalChildren;
3095     GatherChildrenOfAssociativeOpcode(N, MaximalChildren);
3096
3097     // Only handle child sizes of 3.  Otherwise we'll end up trying too many
3098     // permutations.
3099     if (MaximalChildren.size() == 3) {
3100       // Find the variants of all of our maximal children.
3101       std::vector<TreePatternNode*> AVariants, BVariants, CVariants;
3102       GenerateVariantsOf(MaximalChildren[0], AVariants, CDP, DepVars);
3103       GenerateVariantsOf(MaximalChildren[1], BVariants, CDP, DepVars);
3104       GenerateVariantsOf(MaximalChildren[2], CVariants, CDP, DepVars);
3105
3106       // There are only two ways we can permute the tree:
3107       //   (A op B) op C    and    A op (B op C)
3108       // Within these forms, we can also permute A/B/C.
3109
3110       // Generate legal pair permutations of A/B/C.
3111       std::vector<TreePatternNode*> ABVariants;
3112       std::vector<TreePatternNode*> BAVariants;
3113       std::vector<TreePatternNode*> ACVariants;
3114       std::vector<TreePatternNode*> CAVariants;
3115       std::vector<TreePatternNode*> BCVariants;
3116       std::vector<TreePatternNode*> CBVariants;
3117       CombineChildVariants(N, AVariants, BVariants, ABVariants, CDP, DepVars);
3118       CombineChildVariants(N, BVariants, AVariants, BAVariants, CDP, DepVars);
3119       CombineChildVariants(N, AVariants, CVariants, ACVariants, CDP, DepVars);
3120       CombineChildVariants(N, CVariants, AVariants, CAVariants, CDP, DepVars);
3121       CombineChildVariants(N, BVariants, CVariants, BCVariants, CDP, DepVars);
3122       CombineChildVariants(N, CVariants, BVariants, CBVariants, CDP, DepVars);
3123
3124       // Combine those into the result: (x op x) op x
3125       CombineChildVariants(N, ABVariants, CVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3126       CombineChildVariants(N, BAVariants, CVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3127       CombineChildVariants(N, ACVariants, BVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3128       CombineChildVariants(N, CAVariants, BVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3129       CombineChildVariants(N, BCVariants, AVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3130       CombineChildVariants(N, CBVariants, AVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3131
3132       // Combine those into the result: x op (x op x)
3133       CombineChildVariants(N, CVariants, ABVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3134       CombineChildVariants(N, CVariants, BAVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3135       CombineChildVariants(N, BVariants, ACVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3136       CombineChildVariants(N, BVariants, CAVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3137       CombineChildVariants(N, AVariants, BCVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3138       CombineChildVariants(N, AVariants, CBVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3139       return;
3140     }
3141   }
3142
3143   // Compute permutations of all children.
3144   std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > ChildVariants;
3145   ChildVariants.resize(N->getNumChildren());
3146   for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i)
3147     GenerateVariantsOf(N->getChild(i), ChildVariants[i], CDP, DepVars);
3148
3149   // Build all permutations based on how the children were formed.
3150   CombineChildVariants(N, ChildVariants, OutVariants, CDP, DepVars);
3151
3152   // If this node is commutative, consider the commuted order.
3153   bool isCommIntrinsic = N->isCommutativeIntrinsic(CDP);
3154   if (NodeInfo.hasProperty(SDNPCommutative) || isCommIntrinsic) {
3155     assert((N->getNumChildren()==2 || isCommIntrinsic) &&
3156            "Commutative but doesn't have 2 children!");
3157     // Don't count children which are actually register references.
3158     unsigned NC = 0;
3159     for (unsigned i = 0, e = N->getNumChildren(); i != e; ++i) {
3160       TreePatternNode *Child = N->getChild(i);
3161       if (Child->isLeaf())
3162         if (DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(Child->getLeafValue())) {
3163           Record *RR = DI->getDef();
3164           if (RR->isSubClassOf("Register"))
3165             continue;
3166         }
3167       NC++;
3168     }
3169     // Consider the commuted order.
3170     if (isCommIntrinsic) {
3171       // Commutative intrinsic. First operand is the intrinsic id, 2nd and 3rd
3172       // operands are the commutative operands, and there might be more operands
3173       // after those.
3174       assert(NC >= 3 &&
3175              "Commutative intrinsic should have at least 3 childrean!");
3176       std::vector<std::vector<TreePatternNode*> > Variants;
3177       Variants.push_back(ChildVariants[0]); // Intrinsic id.
3178       Variants.push_back(ChildVariants[2]);
3179       Variants.push_back(ChildVariants[1]);
3180       for (unsigned i = 3; i != NC; ++i)
3181         Variants.push_back(ChildVariants[i]);
3182       CombineChildVariants(N, Variants, OutVariants, CDP, DepVars);
3183     } else if (NC == 2)
3184       CombineChildVariants(N, ChildVariants[1], ChildVariants[0],
3185                            OutVariants, CDP, DepVars);
3186   }
3187 }
3188
3189
3190 // GenerateVariants - Generate variants.  For example, commutative patterns can
3191 // match multiple ways.  Add them to PatternsToMatch as well.
3192 void CodeGenDAGPatterns::GenerateVariants() {
3193   DEBUG(errs() << "Generating instruction variants.\n");
3194
3195   // Loop over all of the patterns we've collected, checking to see if we can
3196   // generate variants of the instruction, through the exploitation of
3197   // identities.  This permits the target to provide aggressive matching without
3198   // the .td file having to contain tons of variants of instructions.
3199   //
3200   // Note that this loop adds new patterns to the PatternsToMatch list, but we
3201   // intentionally do not reconsider these.  Any variants of added patterns have
3202   // already been added.
3203   //
3204   for (unsigned i = 0, e = PatternsToMatch.size(); i != e; ++i) {
3205     MultipleUseVarSet             DepVars;
3206     std::vector<TreePatternNode*> Variants;
3207     FindDepVars(PatternsToMatch[i].getSrcPattern(), DepVars);
3208     DEBUG(errs() << "Dependent/multiply used variables: ");
3209     DEBUG(DumpDepVars(DepVars));
3210     DEBUG(errs() << "\n");
3211     GenerateVariantsOf(PatternsToMatch[i].getSrcPattern(), Variants, *this,
3212                        DepVars);
3213
3214     assert(!Variants.empty() && "Must create at least original variant!");
3215     Variants.erase(Variants.begin());  // Remove the original pattern.
3216
3217     if (Variants.empty())  // No variants for this pattern.
3218       continue;
3219
3220     DEBUG(errs() << "FOUND VARIANTS OF: ";
3221           PatternsToMatch[i].getSrcPattern()->dump();
3222           errs() << "\n");
3223
3224     for (unsigned v = 0, e = Variants.size(); v != e; ++v) {
3225       TreePatternNode *Variant = Variants[v];
3226
3227       DEBUG(errs() << "  VAR#" << v <<  ": ";
3228             Variant->dump();
3229             errs() << "\n");
3230
3231       // Scan to see if an instruction or explicit pattern already matches this.
3232       bool AlreadyExists = false;
3233       for (unsigned p = 0, e = PatternsToMatch.size(); p != e; ++p) {
3234         // Skip if the top level predicates do not match.
3235         if (PatternsToMatch[i].getPredicates() !=
3236             PatternsToMatch[p].getPredicates())
3237           continue;
3238         // Check to see if this variant already exists.
3239         if (Variant->isIsomorphicTo(PatternsToMatch[p].getSrcPattern(),
3240                                     DepVars)) {
3241           DEBUG(errs() << "  *** ALREADY EXISTS, ignoring variant.\n");
3242           AlreadyExists = true;
3243           break;
3244         }
3245       }
3246       // If we already have it, ignore the variant.
3247       if (AlreadyExists) continue;
3248
3249       // Otherwise, add it to the list of patterns we have.
3250       PatternsToMatch.
3251         push_back(PatternToMatch(PatternsToMatch[i].getSrcRecord(),
3252                                  PatternsToMatch[i].getPredicates(),
3253                                  Variant, PatternsToMatch[i].getDstPattern(),
3254                                  PatternsToMatch[i].getDstRegs(),
3255                                  PatternsToMatch[i].getAddedComplexity(),
3256                                  Record::getNewUID()));
3257     }
3258
3259     DEBUG(errs() << "\n");
3260   }
3261 }
3262