440d44c542a355b17bf82904e38cb28232ae4688
[oota-llvm.git] / utils / TableGen / FixedLenDecoderEmitter.cpp
1 //===------------ FixedLenDecoderEmitter.cpp - Decoder Generator ----------===//
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 // It contains the tablegen backend that emits the decoder functions for
11 // targets with fixed length instruction set.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #define DEBUG_TYPE "decoder-emitter"
16
17 #include "FixedLenDecoderEmitter.h"
18 #include "CodeGenTarget.h"
19 #include "llvm/TableGen/Record.h"
20 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
21 #include "llvm/Support/Debug.h"
22 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
23
24 #include <vector>
25 #include <map>
26 #include <string>
27
28 using namespace llvm;
29
30 // The set (BIT_TRUE, BIT_FALSE, BIT_UNSET) represents a ternary logic system
31 // for a bit value.
32 //
33 // BIT_UNFILTERED is used as the init value for a filter position.  It is used
34 // only for filter processings.
35 typedef enum {
36   BIT_TRUE,      // '1'
37   BIT_FALSE,     // '0'
38   BIT_UNSET,     // '?'
39   BIT_UNFILTERED // unfiltered
40 } bit_value_t;
41
42 static bool ValueSet(bit_value_t V) {
43   return (V == BIT_TRUE || V == BIT_FALSE);
44 }
45 static bool ValueNotSet(bit_value_t V) {
46   return (V == BIT_UNSET);
47 }
48 static int Value(bit_value_t V) {
49   return ValueNotSet(V) ? -1 : (V == BIT_FALSE ? 0 : 1);
50 }
51 static bit_value_t bitFromBits(BitsInit &bits, unsigned index) {
52   if (BitInit *bit = dynamic_cast<BitInit*>(bits.getBit(index)))
53     return bit->getValue() ? BIT_TRUE : BIT_FALSE;
54
55   // The bit is uninitialized.
56   return BIT_UNSET;
57 }
58 // Prints the bit value for each position.
59 static void dumpBits(raw_ostream &o, BitsInit &bits) {
60   unsigned index;
61
62   for (index = bits.getNumBits(); index > 0; index--) {
63     switch (bitFromBits(bits, index - 1)) {
64     case BIT_TRUE:
65       o << "1";
66       break;
67     case BIT_FALSE:
68       o << "0";
69       break;
70     case BIT_UNSET:
71       o << "_";
72       break;
73     default:
74       assert(0 && "unexpected return value from bitFromBits");
75     }
76   }
77 }
78
79 static BitsInit &getBitsField(const Record &def, const char *str) {
80   BitsInit *bits = def.getValueAsBitsInit(str);
81   return *bits;
82 }
83
84 // Forward declaration.
85 class FilterChooser;
86
87 // Representation of the instruction to work on.
88 typedef std::vector<bit_value_t> insn_t;
89
90 /// Filter - Filter works with FilterChooser to produce the decoding tree for
91 /// the ISA.
92 ///
93 /// It is useful to think of a Filter as governing the switch stmts of the
94 /// decoding tree in a certain level.  Each case stmt delegates to an inferior
95 /// FilterChooser to decide what further decoding logic to employ, or in another
96 /// words, what other remaining bits to look at.  The FilterChooser eventually
97 /// chooses a best Filter to do its job.
98 ///
99 /// This recursive scheme ends when the number of Opcodes assigned to the
100 /// FilterChooser becomes 1 or if there is a conflict.  A conflict happens when
101 /// the Filter/FilterChooser combo does not know how to distinguish among the
102 /// Opcodes assigned.
103 ///
104 /// An example of a conflict is
105 ///
106 /// Conflict:
107 ///                     111101000.00........00010000....
108 ///                     111101000.00........0001........
109 ///                     1111010...00........0001........
110 ///                     1111010...00....................
111 ///                     1111010.........................
112 ///                     1111............................
113 ///                     ................................
114 ///     VST4q8a         111101000_00________00010000____
115 ///     VST4q8b         111101000_00________00010000____
116 ///
117 /// The Debug output shows the path that the decoding tree follows to reach the
118 /// the conclusion that there is a conflict.  VST4q8a is a vst4 to double-spaced
119 /// even registers, while VST4q8b is a vst4 to double-spaced odd regsisters.
120 ///
121 /// The encoding info in the .td files does not specify this meta information,
122 /// which could have been used by the decoder to resolve the conflict.  The
123 /// decoder could try to decode the even/odd register numbering and assign to
124 /// VST4q8a or VST4q8b, but for the time being, the decoder chooses the "a"
125 /// version and return the Opcode since the two have the same Asm format string.
126 class Filter {
127 protected:
128   FilterChooser *Owner; // points to the FilterChooser who owns this filter
129   unsigned StartBit; // the starting bit position
130   unsigned NumBits; // number of bits to filter
131   bool Mixed; // a mixed region contains both set and unset bits
132
133   // Map of well-known segment value to the set of uid's with that value.
134   std::map<uint64_t, std::vector<unsigned> > FilteredInstructions;
135
136   // Set of uid's with non-constant segment values.
137   std::vector<unsigned> VariableInstructions;
138
139   // Map of well-known segment value to its delegate.
140   std::map<unsigned, FilterChooser*> FilterChooserMap;
141
142   // Number of instructions which fall under FilteredInstructions category.
143   unsigned NumFiltered;
144
145   // Keeps track of the last opcode in the filtered bucket.
146   unsigned LastOpcFiltered;
147
148   // Number of instructions which fall under VariableInstructions category.
149   unsigned NumVariable;
150
151 public:
152   unsigned getNumFiltered() { return NumFiltered; }
153   unsigned getNumVariable() { return NumVariable; }
154   unsigned getSingletonOpc() {
155     assert(NumFiltered == 1);
156     return LastOpcFiltered;
157   }
158   // Return the filter chooser for the group of instructions without constant
159   // segment values.
160   FilterChooser &getVariableFC() {
161     assert(NumFiltered == 1);
162     assert(FilterChooserMap.size() == 1);
163     return *(FilterChooserMap.find((unsigned)-1)->second);
164   }
165
166   Filter(const Filter &f);
167   Filter(FilterChooser &owner, unsigned startBit, unsigned numBits, bool mixed);
168
169   ~Filter();
170
171   // Divides the decoding task into sub tasks and delegates them to the
172   // inferior FilterChooser's.
173   //
174   // A special case arises when there's only one entry in the filtered
175   // instructions.  In order to unambiguously decode the singleton, we need to
176   // match the remaining undecoded encoding bits against the singleton.
177   void recurse();
178
179   // Emit code to decode instructions given a segment or segments of bits.
180   void emit(raw_ostream &o, unsigned &Indentation);
181
182   // Returns the number of fanout produced by the filter.  More fanout implies
183   // the filter distinguishes more categories of instructions.
184   unsigned usefulness() const;
185 }; // End of class Filter
186
187 // These are states of our finite state machines used in FilterChooser's
188 // filterProcessor() which produces the filter candidates to use.
189 typedef enum {
190   ATTR_NONE,
191   ATTR_FILTERED,
192   ATTR_ALL_SET,
193   ATTR_ALL_UNSET,
194   ATTR_MIXED
195 } bitAttr_t;
196
197 /// FilterChooser - FilterChooser chooses the best filter among a set of Filters
198 /// in order to perform the decoding of instructions at the current level.
199 ///
200 /// Decoding proceeds from the top down.  Based on the well-known encoding bits
201 /// of instructions available, FilterChooser builds up the possible Filters that
202 /// can further the task of decoding by distinguishing among the remaining
203 /// candidate instructions.
204 ///
205 /// Once a filter has been chosen, it is called upon to divide the decoding task
206 /// into sub-tasks and delegates them to its inferior FilterChoosers for further
207 /// processings.
208 ///
209 /// It is useful to think of a Filter as governing the switch stmts of the
210 /// decoding tree.  And each case is delegated to an inferior FilterChooser to
211 /// decide what further remaining bits to look at.
212 class FilterChooser {
213 protected:
214   friend class Filter;
215
216   // Vector of codegen instructions to choose our filter.
217   const std::vector<const CodeGenInstruction*> &AllInstructions;
218
219   // Vector of uid's for this filter chooser to work on.
220   const std::vector<unsigned> Opcodes;
221
222   // Lookup table for the operand decoding of instructions.
223   std::map<unsigned, std::vector<OperandInfo> > &Operands;
224
225   // Vector of candidate filters.
226   std::vector<Filter> Filters;
227
228   // Array of bit values passed down from our parent.
229   // Set to all BIT_UNFILTERED's for Parent == NULL.
230   std::vector<bit_value_t> FilterBitValues;
231
232   // Links to the FilterChooser above us in the decoding tree.
233   FilterChooser *Parent;
234
235   // Index of the best filter from Filters.
236   int BestIndex;
237
238   // Width of instructions
239   unsigned BitWidth;
240
241   // Parent emitter
242   const FixedLenDecoderEmitter *Emitter;
243
244 public:
245   FilterChooser(const FilterChooser &FC) :
246     AllInstructions(FC.AllInstructions), Opcodes(FC.Opcodes),
247       Operands(FC.Operands), Filters(FC.Filters),
248       FilterBitValues(FC.FilterBitValues), Parent(FC.Parent),
249     BestIndex(FC.BestIndex), BitWidth(FC.BitWidth),
250     Emitter(FC.Emitter) { }
251
252   FilterChooser(const std::vector<const CodeGenInstruction*> &Insts,
253                 const std::vector<unsigned> &IDs,
254     std::map<unsigned, std::vector<OperandInfo> > &Ops,
255                 unsigned BW,
256                 const FixedLenDecoderEmitter *E) :
257       AllInstructions(Insts), Opcodes(IDs), Operands(Ops), Filters(),
258       Parent(NULL), BestIndex(-1), BitWidth(BW), Emitter(E) {
259     for (unsigned i = 0; i < BitWidth; ++i)
260       FilterBitValues.push_back(BIT_UNFILTERED);
261
262     doFilter();
263   }
264
265   FilterChooser(const std::vector<const CodeGenInstruction*> &Insts,
266                 const std::vector<unsigned> &IDs,
267         std::map<unsigned, std::vector<OperandInfo> > &Ops,
268                 std::vector<bit_value_t> &ParentFilterBitValues,
269                 FilterChooser &parent) :
270       AllInstructions(Insts), Opcodes(IDs), Operands(Ops),
271       Filters(), FilterBitValues(ParentFilterBitValues),
272       Parent(&parent), BestIndex(-1), BitWidth(parent.BitWidth),
273       Emitter(parent.Emitter) {
274     doFilter();
275   }
276
277   // The top level filter chooser has NULL as its parent.
278   bool isTopLevel() { return Parent == NULL; }
279
280   // Emit the top level typedef and decodeInstruction() function.
281   void emitTop(raw_ostream &o, unsigned Indentation, std::string Namespace);
282
283 protected:
284   // Populates the insn given the uid.
285   void insnWithID(insn_t &Insn, unsigned Opcode) const {
286     BitsInit &Bits = getBitsField(*AllInstructions[Opcode]->TheDef, "Inst");
287
288     for (unsigned i = 0; i < BitWidth; ++i)
289       Insn.push_back(bitFromBits(Bits, i));
290   }
291
292   // Returns the record name.
293   const std::string &nameWithID(unsigned Opcode) const {
294     return AllInstructions[Opcode]->TheDef->getName();
295   }
296
297   // Populates the field of the insn given the start position and the number of
298   // consecutive bits to scan for.
299   //
300   // Returns false if there exists any uninitialized bit value in the range.
301   // Returns true, otherwise.
302   bool fieldFromInsn(uint64_t &Field, insn_t &Insn, unsigned StartBit,
303       unsigned NumBits) const;
304
305   /// dumpFilterArray - dumpFilterArray prints out debugging info for the given
306   /// filter array as a series of chars.
307   void dumpFilterArray(raw_ostream &o, std::vector<bit_value_t> & filter);
308
309   /// dumpStack - dumpStack traverses the filter chooser chain and calls
310   /// dumpFilterArray on each filter chooser up to the top level one.
311   void dumpStack(raw_ostream &o, const char *prefix);
312
313   Filter &bestFilter() {
314     assert(BestIndex != -1 && "BestIndex not set");
315     return Filters[BestIndex];
316   }
317
318   // Called from Filter::recurse() when singleton exists.  For debug purpose.
319   void SingletonExists(unsigned Opc);
320
321   bool PositionFiltered(unsigned i) {
322     return ValueSet(FilterBitValues[i]);
323   }
324
325   // Calculates the island(s) needed to decode the instruction.
326   // This returns a lit of undecoded bits of an instructions, for example,
327   // Inst{20} = 1 && Inst{3-0} == 0b1111 represents two islands of yet-to-be
328   // decoded bits in order to verify that the instruction matches the Opcode.
329   unsigned getIslands(std::vector<unsigned> &StartBits,
330       std::vector<unsigned> &EndBits, std::vector<uint64_t> &FieldVals,
331       insn_t &Insn);
332
333   // Emits code to check the Predicates member of an instruction are true.
334   // Returns true if predicate matches were emitted, false otherwise.
335   bool emitPredicateMatch(raw_ostream &o, unsigned &Indentation,unsigned Opc);
336
337   // Emits code to decode the singleton.  Return true if we have matched all the
338   // well-known bits.
339   bool emitSingletonDecoder(raw_ostream &o, unsigned &Indentation,unsigned Opc);
340
341   // Emits code to decode the singleton, and then to decode the rest.
342   void emitSingletonDecoder(raw_ostream &o, unsigned &Indentation,Filter &Best);
343
344   void emitBinaryParser(raw_ostream &o , unsigned &Indentation,
345                         OperandInfo &OpInfo);
346
347   // Assign a single filter and run with it.
348   void runSingleFilter(FilterChooser &owner, unsigned startBit, unsigned numBit,
349       bool mixed);
350
351   // reportRegion is a helper function for filterProcessor to mark a region as
352   // eligible for use as a filter region.
353   void reportRegion(bitAttr_t RA, unsigned StartBit, unsigned BitIndex,
354       bool AllowMixed);
355
356   // FilterProcessor scans the well-known encoding bits of the instructions and
357   // builds up a list of candidate filters.  It chooses the best filter and
358   // recursively descends down the decoding tree.
359   bool filterProcessor(bool AllowMixed, bool Greedy = true);
360
361   // Decides on the best configuration of filter(s) to use in order to decode
362   // the instructions.  A conflict of instructions may occur, in which case we
363   // dump the conflict set to the standard error.
364   void doFilter();
365
366   // Emits code to decode our share of instructions.  Returns true if the
367   // emitted code causes a return, which occurs if we know how to decode
368   // the instruction at this level or the instruction is not decodeable.
369   bool emit(raw_ostream &o, unsigned &Indentation);
370 };
371
372 ///////////////////////////
373 //                       //
374 // Filter Implmenetation //
375 //                       //
376 ///////////////////////////
377
378 Filter::Filter(const Filter &f) :
379   Owner(f.Owner), StartBit(f.StartBit), NumBits(f.NumBits), Mixed(f.Mixed),
380   FilteredInstructions(f.FilteredInstructions),
381   VariableInstructions(f.VariableInstructions),
382   FilterChooserMap(f.FilterChooserMap), NumFiltered(f.NumFiltered),
383   LastOpcFiltered(f.LastOpcFiltered), NumVariable(f.NumVariable) {
384 }
385
386 Filter::Filter(FilterChooser &owner, unsigned startBit, unsigned numBits,
387     bool mixed) : Owner(&owner), StartBit(startBit), NumBits(numBits),
388                   Mixed(mixed) {
389   assert(StartBit + NumBits - 1 < Owner->BitWidth);
390
391   NumFiltered = 0;
392   LastOpcFiltered = 0;
393   NumVariable = 0;
394
395   for (unsigned i = 0, e = Owner->Opcodes.size(); i != e; ++i) {
396     insn_t Insn;
397
398     // Populates the insn given the uid.
399     Owner->insnWithID(Insn, Owner->Opcodes[i]);
400
401     uint64_t Field;
402     // Scans the segment for possibly well-specified encoding bits.
403     bool ok = Owner->fieldFromInsn(Field, Insn, StartBit, NumBits);
404
405     if (ok) {
406       // The encoding bits are well-known.  Lets add the uid of the
407       // instruction into the bucket keyed off the constant field value.
408       LastOpcFiltered = Owner->Opcodes[i];
409       FilteredInstructions[Field].push_back(LastOpcFiltered);
410       ++NumFiltered;
411     } else {
412       // Some of the encoding bit(s) are unspecfied.  This contributes to
413       // one additional member of "Variable" instructions.
414       VariableInstructions.push_back(Owner->Opcodes[i]);
415       ++NumVariable;
416     }
417   }
418
419   assert((FilteredInstructions.size() + VariableInstructions.size() > 0)
420          && "Filter returns no instruction categories");
421 }
422
423 Filter::~Filter() {
424   std::map<unsigned, FilterChooser*>::iterator filterIterator;
425   for (filterIterator = FilterChooserMap.begin();
426        filterIterator != FilterChooserMap.end();
427        filterIterator++) {
428     delete filterIterator->second;
429   }
430 }
431
432 // Divides the decoding task into sub tasks and delegates them to the
433 // inferior FilterChooser's.
434 //
435 // A special case arises when there's only one entry in the filtered
436 // instructions.  In order to unambiguously decode the singleton, we need to
437 // match the remaining undecoded encoding bits against the singleton.
438 void Filter::recurse() {
439   std::map<uint64_t, std::vector<unsigned> >::const_iterator mapIterator;
440
441   // Starts by inheriting our parent filter chooser's filter bit values.
442   std::vector<bit_value_t> BitValueArray(Owner->FilterBitValues);
443
444   unsigned bitIndex;
445
446   if (VariableInstructions.size()) {
447     // Conservatively marks each segment position as BIT_UNSET.
448     for (bitIndex = 0; bitIndex < NumBits; bitIndex++)
449       BitValueArray[StartBit + bitIndex] = BIT_UNSET;
450
451     // Delegates to an inferior filter chooser for further processing on this
452     // group of instructions whose segment values are variable.
453     FilterChooserMap.insert(std::pair<unsigned, FilterChooser*>(
454                               (unsigned)-1,
455                               new FilterChooser(Owner->AllInstructions,
456                                                 VariableInstructions,
457                                                 Owner->Operands,
458                                                 BitValueArray,
459                                                 *Owner)
460                               ));
461   }
462
463   // No need to recurse for a singleton filtered instruction.
464   // See also Filter::emit().
465   if (getNumFiltered() == 1) {
466     //Owner->SingletonExists(LastOpcFiltered);
467     assert(FilterChooserMap.size() == 1);
468     return;
469   }
470
471   // Otherwise, create sub choosers.
472   for (mapIterator = FilteredInstructions.begin();
473        mapIterator != FilteredInstructions.end();
474        mapIterator++) {
475
476     // Marks all the segment positions with either BIT_TRUE or BIT_FALSE.
477     for (bitIndex = 0; bitIndex < NumBits; bitIndex++) {
478       if (mapIterator->first & (1ULL << bitIndex))
479         BitValueArray[StartBit + bitIndex] = BIT_TRUE;
480       else
481         BitValueArray[StartBit + bitIndex] = BIT_FALSE;
482     }
483
484     // Delegates to an inferior filter chooser for further processing on this
485     // category of instructions.
486     FilterChooserMap.insert(std::pair<unsigned, FilterChooser*>(
487                               mapIterator->first,
488                               new FilterChooser(Owner->AllInstructions,
489                                                 mapIterator->second,
490                                                 Owner->Operands,
491                                                 BitValueArray,
492                                                 *Owner)
493                               ));
494   }
495 }
496
497 // Emit code to decode instructions given a segment or segments of bits.
498 void Filter::emit(raw_ostream &o, unsigned &Indentation) {
499   o.indent(Indentation) << "// Check Inst{";
500
501   if (NumBits > 1)
502     o << (StartBit + NumBits - 1) << '-';
503
504   o << StartBit << "} ...\n";
505
506   o.indent(Indentation) << "switch (fieldFromInstruction" << Owner->BitWidth
507                         << "(insn, " << StartBit << ", "
508                         << NumBits << ")) {\n";
509
510   std::map<unsigned, FilterChooser*>::iterator filterIterator;
511
512   bool DefaultCase = false;
513   for (filterIterator = FilterChooserMap.begin();
514        filterIterator != FilterChooserMap.end();
515        filterIterator++) {
516
517     // Field value -1 implies a non-empty set of variable instructions.
518     // See also recurse().
519     if (filterIterator->first == (unsigned)-1) {
520       DefaultCase = true;
521
522       o.indent(Indentation) << "default:\n";
523       o.indent(Indentation) << "  break; // fallthrough\n";
524
525       // Closing curly brace for the switch statement.
526       // This is unconventional because we want the default processing to be
527       // performed for the fallthrough cases as well, i.e., when the "cases"
528       // did not prove a decoded instruction.
529       o.indent(Indentation) << "}\n";
530
531     } else
532       o.indent(Indentation) << "case " << filterIterator->first << ":\n";
533
534     // We arrive at a category of instructions with the same segment value.
535     // Now delegate to the sub filter chooser for further decodings.
536     // The case may fallthrough, which happens if the remaining well-known
537     // encoding bits do not match exactly.
538     if (!DefaultCase) { ++Indentation; ++Indentation; }
539
540     bool finished = filterIterator->second->emit(o, Indentation);
541     // For top level default case, there's no need for a break statement.
542     if (Owner->isTopLevel() && DefaultCase)
543       break;
544     if (!finished)
545       o.indent(Indentation) << "break;\n";
546
547     if (!DefaultCase) { --Indentation; --Indentation; }
548   }
549
550   // If there is no default case, we still need to supply a closing brace.
551   if (!DefaultCase) {
552     // Closing curly brace for the switch statement.
553     o.indent(Indentation) << "}\n";
554   }
555 }
556
557 // Returns the number of fanout produced by the filter.  More fanout implies
558 // the filter distinguishes more categories of instructions.
559 unsigned Filter::usefulness() const {
560   if (VariableInstructions.size())
561     return FilteredInstructions.size();
562   else
563     return FilteredInstructions.size() + 1;
564 }
565
566 //////////////////////////////////
567 //                              //
568 // Filterchooser Implementation //
569 //                              //
570 //////////////////////////////////
571
572 // Emit the top level typedef and decodeInstruction() function.
573 void FilterChooser::emitTop(raw_ostream &o, unsigned Indentation,
574                             std::string Namespace) {
575   o.indent(Indentation) <<
576     "static MCDisassembler::DecodeStatus decode" << Namespace << "Instruction" << BitWidth
577     << "(MCInst &MI, uint" << BitWidth << "_t insn, uint64_t Address, "
578     << "const void *Decoder, const MCSubtargetInfo &STI) {\n";
579   o.indent(Indentation) << "  unsigned tmp = 0;\n";
580   o.indent(Indentation) << "  (void)tmp;\n";
581   o.indent(Indentation) << Emitter->Locals << "\n";
582   o.indent(Indentation) << "  uint64_t Bits = STI.getFeatureBits();\n";
583   o.indent(Indentation) << "  (void)Bits;\n";
584
585   ++Indentation; ++Indentation;
586   // Emits code to decode the instructions.
587   emit(o, Indentation);
588
589   o << '\n';
590   o.indent(Indentation) << "return " << Emitter->ReturnFail << ";\n";
591   --Indentation; --Indentation;
592
593   o.indent(Indentation) << "}\n";
594
595   o << '\n';
596 }
597
598 // Populates the field of the insn given the start position and the number of
599 // consecutive bits to scan for.
600 //
601 // Returns false if and on the first uninitialized bit value encountered.
602 // Returns true, otherwise.
603 bool FilterChooser::fieldFromInsn(uint64_t &Field, insn_t &Insn,
604     unsigned StartBit, unsigned NumBits) const {
605   Field = 0;
606
607   for (unsigned i = 0; i < NumBits; ++i) {
608     if (Insn[StartBit + i] == BIT_UNSET)
609       return false;
610
611     if (Insn[StartBit + i] == BIT_TRUE)
612       Field = Field | (1ULL << i);
613   }
614
615   return true;
616 }
617
618 /// dumpFilterArray - dumpFilterArray prints out debugging info for the given
619 /// filter array as a series of chars.
620 void FilterChooser::dumpFilterArray(raw_ostream &o,
621                                     std::vector<bit_value_t> &filter) {
622   unsigned bitIndex;
623
624   for (bitIndex = BitWidth; bitIndex > 0; bitIndex--) {
625     switch (filter[bitIndex - 1]) {
626     case BIT_UNFILTERED:
627       o << ".";
628       break;
629     case BIT_UNSET:
630       o << "_";
631       break;
632     case BIT_TRUE:
633       o << "1";
634       break;
635     case BIT_FALSE:
636       o << "0";
637       break;
638     }
639   }
640 }
641
642 /// dumpStack - dumpStack traverses the filter chooser chain and calls
643 /// dumpFilterArray on each filter chooser up to the top level one.
644 void FilterChooser::dumpStack(raw_ostream &o, const char *prefix) {
645   FilterChooser *current = this;
646
647   while (current) {
648     o << prefix;
649     dumpFilterArray(o, current->FilterBitValues);
650     o << '\n';
651     current = current->Parent;
652   }
653 }
654
655 // Called from Filter::recurse() when singleton exists.  For debug purpose.
656 void FilterChooser::SingletonExists(unsigned Opc) {
657   insn_t Insn0;
658   insnWithID(Insn0, Opc);
659
660   errs() << "Singleton exists: " << nameWithID(Opc)
661          << " with its decoding dominating ";
662   for (unsigned i = 0; i < Opcodes.size(); ++i) {
663     if (Opcodes[i] == Opc) continue;
664     errs() << nameWithID(Opcodes[i]) << ' ';
665   }
666   errs() << '\n';
667
668   dumpStack(errs(), "\t\t");
669   for (unsigned i = 0; i < Opcodes.size(); i++) {
670     const std::string &Name = nameWithID(Opcodes[i]);
671
672     errs() << '\t' << Name << " ";
673     dumpBits(errs(),
674              getBitsField(*AllInstructions[Opcodes[i]]->TheDef, "Inst"));
675     errs() << '\n';
676   }
677 }
678
679 // Calculates the island(s) needed to decode the instruction.
680 // This returns a list of undecoded bits of an instructions, for example,
681 // Inst{20} = 1 && Inst{3-0} == 0b1111 represents two islands of yet-to-be
682 // decoded bits in order to verify that the instruction matches the Opcode.
683 unsigned FilterChooser::getIslands(std::vector<unsigned> &StartBits,
684     std::vector<unsigned> &EndBits, std::vector<uint64_t> &FieldVals,
685     insn_t &Insn) {
686   unsigned Num, BitNo;
687   Num = BitNo = 0;
688
689   uint64_t FieldVal = 0;
690
691   // 0: Init
692   // 1: Water (the bit value does not affect decoding)
693   // 2: Island (well-known bit value needed for decoding)
694   int State = 0;
695   int Val = -1;
696
697   for (unsigned i = 0; i < BitWidth; ++i) {
698     Val = Value(Insn[i]);
699     bool Filtered = PositionFiltered(i);
700     switch (State) {
701     default:
702       assert(0 && "Unreachable code!");
703       break;
704     case 0:
705     case 1:
706       if (Filtered || Val == -1)
707         State = 1; // Still in Water
708       else {
709         State = 2; // Into the Island
710         BitNo = 0;
711         StartBits.push_back(i);
712         FieldVal = Val;
713       }
714       break;
715     case 2:
716       if (Filtered || Val == -1) {
717         State = 1; // Into the Water
718         EndBits.push_back(i - 1);
719         FieldVals.push_back(FieldVal);
720         ++Num;
721       } else {
722         State = 2; // Still in Island
723         ++BitNo;
724         FieldVal = FieldVal | Val << BitNo;
725       }
726       break;
727     }
728   }
729   // If we are still in Island after the loop, do some housekeeping.
730   if (State == 2) {
731     EndBits.push_back(BitWidth - 1);
732     FieldVals.push_back(FieldVal);
733     ++Num;
734   }
735
736   assert(StartBits.size() == Num && EndBits.size() == Num &&
737          FieldVals.size() == Num);
738   return Num;
739 }
740
741 void FilterChooser::emitBinaryParser(raw_ostream &o, unsigned &Indentation,
742                          OperandInfo &OpInfo) {
743   std::string &Decoder = OpInfo.Decoder;
744
745   if (OpInfo.numFields() == 1) {
746     OperandInfo::iterator OI = OpInfo.begin();
747     o.indent(Indentation) << "  tmp = fieldFromInstruction" << BitWidth
748                             << "(insn, " << OI->Base << ", " << OI->Width
749                             << ");\n";
750   } else {
751     o.indent(Indentation) << "  tmp = 0;\n";
752     for (OperandInfo::iterator OI = OpInfo.begin(), OE = OpInfo.end();
753          OI != OE; ++OI) {
754       o.indent(Indentation) << "  tmp |= (fieldFromInstruction" << BitWidth
755                             << "(insn, " << OI->Base << ", " << OI->Width
756                             << ") << " << OI->Offset << ");\n";
757     }
758   }
759
760   if (Decoder != "")
761     o.indent(Indentation) << "  " << Emitter->GuardPrefix << Decoder
762                           << "(MI, tmp, Address, Decoder)" << Emitter->GuardPostfix << "\n";
763   else
764     o.indent(Indentation) << "  MI.addOperand(MCOperand::CreateImm(tmp));\n";
765
766 }
767
768 static void emitSinglePredicateMatch(raw_ostream &o, StringRef str,
769                                      std::string PredicateNamespace) {
770   if (str[0] == '!')
771     o << "!(Bits & " << PredicateNamespace << "::"
772       << str.slice(1,str.size()) << ")";
773   else
774     o << "(Bits & " << PredicateNamespace << "::" << str << ")";
775 }
776
777 bool FilterChooser::emitPredicateMatch(raw_ostream &o, unsigned &Indentation,
778                                            unsigned Opc) {
779   ListInit *Predicates = AllInstructions[Opc]->TheDef->getValueAsListInit("Predicates");
780   for (unsigned i = 0; i < Predicates->getSize(); ++i) {
781     Record *Pred = Predicates->getElementAsRecord(i);
782     if (!Pred->getValue("AssemblerMatcherPredicate"))
783       continue;
784
785     std::string P = Pred->getValueAsString("AssemblerCondString");
786
787     if (!P.length())
788       continue;
789
790     if (i != 0)
791       o << " && ";
792
793     StringRef SR(P);
794     std::pair<StringRef, StringRef> pairs = SR.split(',');
795     while (pairs.second.size()) {
796       emitSinglePredicateMatch(o, pairs.first, Emitter->PredicateNamespace);
797       o << " && ";
798       pairs = pairs.second.split(',');
799     }
800     emitSinglePredicateMatch(o, pairs.first, Emitter->PredicateNamespace);
801   }
802   return Predicates->getSize() > 0;
803 }
804
805 // Emits code to decode the singleton.  Return true if we have matched all the
806 // well-known bits.
807 bool FilterChooser::emitSingletonDecoder(raw_ostream &o, unsigned &Indentation,
808                                          unsigned Opc) {
809   std::vector<unsigned> StartBits;
810   std::vector<unsigned> EndBits;
811   std::vector<uint64_t> FieldVals;
812   insn_t Insn;
813   insnWithID(Insn, Opc);
814
815   // Look for islands of undecoded bits of the singleton.
816   getIslands(StartBits, EndBits, FieldVals, Insn);
817
818   unsigned Size = StartBits.size();
819   unsigned I, NumBits;
820
821   // If we have matched all the well-known bits, just issue a return.
822   if (Size == 0) {
823     o.indent(Indentation) << "if (";
824     if (!emitPredicateMatch(o, Indentation, Opc))
825       o << "1";
826     o << ") {\n";
827     o.indent(Indentation) << "  MI.setOpcode(" << Opc << ");\n";
828     std::vector<OperandInfo>& InsnOperands = Operands[Opc];
829     for (std::vector<OperandInfo>::iterator
830          I = InsnOperands.begin(), E = InsnOperands.end(); I != E; ++I) {
831       // If a custom instruction decoder was specified, use that.
832       if (I->numFields() == 0 && I->Decoder.size()) {
833         o.indent(Indentation) << "  " << Emitter->GuardPrefix << I->Decoder
834                               << "(MI, insn, Address, Decoder)" << Emitter->GuardPostfix << "\n";
835         break;
836       }
837
838       emitBinaryParser(o, Indentation, *I);
839     }
840
841     o.indent(Indentation) << "  return " << Emitter->ReturnOK << "; // " << nameWithID(Opc)
842                           << '\n';
843     o.indent(Indentation) << "}\n"; // Closing predicate block.
844     return true;
845   }
846
847   // Otherwise, there are more decodings to be done!
848
849   // Emit code to match the island(s) for the singleton.
850   o.indent(Indentation) << "// Check ";
851
852   for (I = Size; I != 0; --I) {
853     o << "Inst{" << EndBits[I-1] << '-' << StartBits[I-1] << "} ";
854     if (I > 1)
855       o << " && ";
856     else
857       o << "for singleton decoding...\n";
858   }
859
860   o.indent(Indentation) << "if (";
861   if (emitPredicateMatch(o, Indentation, Opc)) {
862     o << " &&\n";
863     o.indent(Indentation+4);
864   }
865
866   for (I = Size; I != 0; --I) {
867     NumBits = EndBits[I-1] - StartBits[I-1] + 1;
868     o << "fieldFromInstruction" << BitWidth << "(insn, "
869       << StartBits[I-1] << ", " << NumBits
870       << ") == " << FieldVals[I-1];
871     if (I > 1)
872       o << " && ";
873     else
874       o << ") {\n";
875   }
876   o.indent(Indentation) << "  MI.setOpcode(" << Opc << ");\n";
877   std::vector<OperandInfo>& InsnOperands = Operands[Opc];
878   for (std::vector<OperandInfo>::iterator
879        I = InsnOperands.begin(), E = InsnOperands.end(); I != E; ++I) {
880     // If a custom instruction decoder was specified, use that.
881     if (I->numFields() == 0 && I->Decoder.size()) {
882       o.indent(Indentation) << "  " << Emitter->GuardPrefix << I->Decoder
883                             << "(MI, insn, Address, Decoder)" << Emitter->GuardPostfix << "\n";
884       break;
885     }
886
887     emitBinaryParser(o, Indentation, *I);
888   }
889   o.indent(Indentation) << "  return " << Emitter->ReturnOK << "; // " << nameWithID(Opc)
890                         << '\n';
891   o.indent(Indentation) << "}\n";
892
893   return false;
894 }
895
896 // Emits code to decode the singleton, and then to decode the rest.
897 void FilterChooser::emitSingletonDecoder(raw_ostream &o, unsigned &Indentation,
898     Filter &Best) {
899
900   unsigned Opc = Best.getSingletonOpc();
901
902   emitSingletonDecoder(o, Indentation, Opc);
903
904   // Emit code for the rest.
905   o.indent(Indentation) << "else\n";
906
907   Indentation += 2;
908   Best.getVariableFC().emit(o, Indentation);
909   Indentation -= 2;
910 }
911
912 // Assign a single filter and run with it.  Top level API client can initialize
913 // with a single filter to start the filtering process.
914 void FilterChooser::runSingleFilter(FilterChooser &owner, unsigned startBit,
915     unsigned numBit, bool mixed) {
916   Filters.clear();
917   Filter F(*this, startBit, numBit, true);
918   Filters.push_back(F);
919   BestIndex = 0; // Sole Filter instance to choose from.
920   bestFilter().recurse();
921 }
922
923 // reportRegion is a helper function for filterProcessor to mark a region as
924 // eligible for use as a filter region.
925 void FilterChooser::reportRegion(bitAttr_t RA, unsigned StartBit,
926     unsigned BitIndex, bool AllowMixed) {
927   if (RA == ATTR_MIXED && AllowMixed)
928     Filters.push_back(Filter(*this, StartBit, BitIndex - StartBit, true));
929   else if (RA == ATTR_ALL_SET && !AllowMixed)
930     Filters.push_back(Filter(*this, StartBit, BitIndex - StartBit, false));
931 }
932
933 // FilterProcessor scans the well-known encoding bits of the instructions and
934 // builds up a list of candidate filters.  It chooses the best filter and
935 // recursively descends down the decoding tree.
936 bool FilterChooser::filterProcessor(bool AllowMixed, bool Greedy) {
937   Filters.clear();
938   BestIndex = -1;
939   unsigned numInstructions = Opcodes.size();
940
941   assert(numInstructions && "Filter created with no instructions");
942
943   // No further filtering is necessary.
944   if (numInstructions == 1)
945     return true;
946
947   // Heuristics.  See also doFilter()'s "Heuristics" comment when num of
948   // instructions is 3.
949   if (AllowMixed && !Greedy) {
950     assert(numInstructions == 3);
951
952     for (unsigned i = 0; i < Opcodes.size(); ++i) {
953       std::vector<unsigned> StartBits;
954       std::vector<unsigned> EndBits;
955       std::vector<uint64_t> FieldVals;
956       insn_t Insn;
957
958       insnWithID(Insn, Opcodes[i]);
959
960       // Look for islands of undecoded bits of any instruction.
961       if (getIslands(StartBits, EndBits, FieldVals, Insn) > 0) {
962         // Found an instruction with island(s).  Now just assign a filter.
963         runSingleFilter(*this, StartBits[0], EndBits[0] - StartBits[0] + 1,
964                         true);
965         return true;
966       }
967     }
968   }
969
970   unsigned BitIndex, InsnIndex;
971
972   // We maintain BIT_WIDTH copies of the bitAttrs automaton.
973   // The automaton consumes the corresponding bit from each
974   // instruction.
975   //
976   //   Input symbols: 0, 1, and _ (unset).
977   //   States:        NONE, FILTERED, ALL_SET, ALL_UNSET, and MIXED.
978   //   Initial state: NONE.
979   //
980   // (NONE) ------- [01] -> (ALL_SET)
981   // (NONE) ------- _ ----> (ALL_UNSET)
982   // (ALL_SET) ---- [01] -> (ALL_SET)
983   // (ALL_SET) ---- _ ----> (MIXED)
984   // (ALL_UNSET) -- [01] -> (MIXED)
985   // (ALL_UNSET) -- _ ----> (ALL_UNSET)
986   // (MIXED) ------ . ----> (MIXED)
987   // (FILTERED)---- . ----> (FILTERED)
988
989   std::vector<bitAttr_t> bitAttrs;
990
991   // FILTERED bit positions provide no entropy and are not worthy of pursuing.
992   // Filter::recurse() set either BIT_TRUE or BIT_FALSE for each position.
993   for (BitIndex = 0; BitIndex < BitWidth; ++BitIndex)
994     if (FilterBitValues[BitIndex] == BIT_TRUE ||
995         FilterBitValues[BitIndex] == BIT_FALSE)
996       bitAttrs.push_back(ATTR_FILTERED);
997     else
998       bitAttrs.push_back(ATTR_NONE);
999
1000   for (InsnIndex = 0; InsnIndex < numInstructions; ++InsnIndex) {
1001     insn_t insn;
1002
1003     insnWithID(insn, Opcodes[InsnIndex]);
1004
1005     for (BitIndex = 0; BitIndex < BitWidth; ++BitIndex) {
1006       switch (bitAttrs[BitIndex]) {
1007       case ATTR_NONE:
1008         if (insn[BitIndex] == BIT_UNSET)
1009           bitAttrs[BitIndex] = ATTR_ALL_UNSET;
1010         else
1011           bitAttrs[BitIndex] = ATTR_ALL_SET;
1012         break;
1013       case ATTR_ALL_SET:
1014         if (insn[BitIndex] == BIT_UNSET)
1015           bitAttrs[BitIndex] = ATTR_MIXED;
1016         break;
1017       case ATTR_ALL_UNSET:
1018         if (insn[BitIndex] != BIT_UNSET)
1019           bitAttrs[BitIndex] = ATTR_MIXED;
1020         break;
1021       case ATTR_MIXED:
1022       case ATTR_FILTERED:
1023         break;
1024       }
1025     }
1026   }
1027
1028   // The regionAttr automaton consumes the bitAttrs automatons' state,
1029   // lowest-to-highest.
1030   //
1031   //   Input symbols: F(iltered), (all_)S(et), (all_)U(nset), M(ixed)
1032   //   States:        NONE, ALL_SET, MIXED
1033   //   Initial state: NONE
1034   //
1035   // (NONE) ----- F --> (NONE)
1036   // (NONE) ----- S --> (ALL_SET)     ; and set region start
1037   // (NONE) ----- U --> (NONE)
1038   // (NONE) ----- M --> (MIXED)       ; and set region start
1039   // (ALL_SET) -- F --> (NONE)        ; and report an ALL_SET region
1040   // (ALL_SET) -- S --> (ALL_SET)
1041   // (ALL_SET) -- U --> (NONE)        ; and report an ALL_SET region
1042   // (ALL_SET) -- M --> (MIXED)       ; and report an ALL_SET region
1043   // (MIXED) ---- F --> (NONE)        ; and report a MIXED region
1044   // (MIXED) ---- S --> (ALL_SET)     ; and report a MIXED region
1045   // (MIXED) ---- U --> (NONE)        ; and report a MIXED region
1046   // (MIXED) ---- M --> (MIXED)
1047
1048   bitAttr_t RA = ATTR_NONE;
1049   unsigned StartBit = 0;
1050
1051   for (BitIndex = 0; BitIndex < BitWidth; BitIndex++) {
1052     bitAttr_t bitAttr = bitAttrs[BitIndex];
1053
1054     assert(bitAttr != ATTR_NONE && "Bit without attributes");
1055
1056     switch (RA) {
1057     case ATTR_NONE:
1058       switch (bitAttr) {
1059       case ATTR_FILTERED:
1060         break;
1061       case ATTR_ALL_SET:
1062         StartBit = BitIndex;
1063         RA = ATTR_ALL_SET;
1064         break;
1065       case ATTR_ALL_UNSET:
1066         break;
1067       case ATTR_MIXED:
1068         StartBit = BitIndex;
1069         RA = ATTR_MIXED;
1070         break;
1071       default:
1072         assert(0 && "Unexpected bitAttr!");
1073       }
1074       break;
1075     case ATTR_ALL_SET:
1076       switch (bitAttr) {
1077       case ATTR_FILTERED:
1078         reportRegion(RA, StartBit, BitIndex, AllowMixed);
1079         RA = ATTR_NONE;
1080         break;
1081       case ATTR_ALL_SET:
1082         break;
1083       case ATTR_ALL_UNSET:
1084         reportRegion(RA, StartBit, BitIndex, AllowMixed);
1085         RA = ATTR_NONE;
1086         break;
1087       case ATTR_MIXED:
1088         reportRegion(RA, StartBit, BitIndex, AllowMixed);
1089         StartBit = BitIndex;
1090         RA = ATTR_MIXED;
1091         break;
1092       default:
1093         assert(0 && "Unexpected bitAttr!");
1094       }
1095       break;
1096     case ATTR_MIXED:
1097       switch (bitAttr) {
1098       case ATTR_FILTERED:
1099         reportRegion(RA, StartBit, BitIndex, AllowMixed);
1100         StartBit = BitIndex;
1101         RA = ATTR_NONE;
1102         break;
1103       case ATTR_ALL_SET:
1104         reportRegion(RA, StartBit, BitIndex, AllowMixed);
1105         StartBit = BitIndex;
1106         RA = ATTR_ALL_SET;
1107         break;
1108       case ATTR_ALL_UNSET:
1109         reportRegion(RA, StartBit, BitIndex, AllowMixed);
1110         RA = ATTR_NONE;
1111         break;
1112       case ATTR_MIXED:
1113         break;
1114       default:
1115         assert(0 && "Unexpected bitAttr!");
1116       }
1117       break;
1118     case ATTR_ALL_UNSET:
1119       assert(0 && "regionAttr state machine has no ATTR_UNSET state");
1120     case ATTR_FILTERED:
1121       assert(0 && "regionAttr state machine has no ATTR_FILTERED state");
1122     }
1123   }
1124
1125   // At the end, if we're still in ALL_SET or MIXED states, report a region
1126   switch (RA) {
1127   case ATTR_NONE:
1128     break;
1129   case ATTR_FILTERED:
1130     break;
1131   case ATTR_ALL_SET:
1132     reportRegion(RA, StartBit, BitIndex, AllowMixed);
1133     break;
1134   case ATTR_ALL_UNSET:
1135     break;
1136   case ATTR_MIXED:
1137     reportRegion(RA, StartBit, BitIndex, AllowMixed);
1138     break;
1139   }
1140
1141   // We have finished with the filter processings.  Now it's time to choose
1142   // the best performing filter.
1143   BestIndex = 0;
1144   bool AllUseless = true;
1145   unsigned BestScore = 0;
1146
1147   for (unsigned i = 0, e = Filters.size(); i != e; ++i) {
1148     unsigned Usefulness = Filters[i].usefulness();
1149
1150     if (Usefulness)
1151       AllUseless = false;
1152
1153     if (Usefulness > BestScore) {
1154       BestIndex = i;
1155       BestScore = Usefulness;
1156     }
1157   }
1158
1159   if (!AllUseless)
1160     bestFilter().recurse();
1161
1162   return !AllUseless;
1163 } // end of FilterChooser::filterProcessor(bool)
1164
1165 // Decides on the best configuration of filter(s) to use in order to decode
1166 // the instructions.  A conflict of instructions may occur, in which case we
1167 // dump the conflict set to the standard error.
1168 void FilterChooser::doFilter() {
1169   unsigned Num = Opcodes.size();
1170   assert(Num && "FilterChooser created with no instructions");
1171
1172   // Try regions of consecutive known bit values first.
1173   if (filterProcessor(false))
1174     return;
1175
1176   // Then regions of mixed bits (both known and unitialized bit values allowed).
1177   if (filterProcessor(true))
1178     return;
1179
1180   // Heuristics to cope with conflict set {t2CMPrs, t2SUBSrr, t2SUBSrs} where
1181   // no single instruction for the maximum ATTR_MIXED region Inst{14-4} has a
1182   // well-known encoding pattern.  In such case, we backtrack and scan for the
1183   // the very first consecutive ATTR_ALL_SET region and assign a filter to it.
1184   if (Num == 3 && filterProcessor(true, false))
1185     return;
1186
1187   // If we come to here, the instruction decoding has failed.
1188   // Set the BestIndex to -1 to indicate so.
1189   BestIndex = -1;
1190 }
1191
1192 // Emits code to decode our share of instructions.  Returns true if the
1193 // emitted code causes a return, which occurs if we know how to decode
1194 // the instruction at this level or the instruction is not decodeable.
1195 bool FilterChooser::emit(raw_ostream &o, unsigned &Indentation) {
1196   if (Opcodes.size() == 1)
1197     // There is only one instruction in the set, which is great!
1198     // Call emitSingletonDecoder() to see whether there are any remaining
1199     // encodings bits.
1200     return emitSingletonDecoder(o, Indentation, Opcodes[0]);
1201
1202   // Choose the best filter to do the decodings!
1203   if (BestIndex != -1) {
1204     Filter &Best = bestFilter();
1205     if (Best.getNumFiltered() == 1)
1206       emitSingletonDecoder(o, Indentation, Best);
1207     else
1208       bestFilter().emit(o, Indentation);
1209     return false;
1210   }
1211
1212   // We don't know how to decode these instructions!  Return 0 and dump the
1213   // conflict set!
1214   o.indent(Indentation) << "return 0;" << " // Conflict set: ";
1215   for (int i = 0, N = Opcodes.size(); i < N; ++i) {
1216     o << nameWithID(Opcodes[i]);
1217     if (i < (N - 1))
1218       o << ", ";
1219     else
1220       o << '\n';
1221   }
1222
1223   // Print out useful conflict information for postmortem analysis.
1224   errs() << "Decoding Conflict:\n";
1225
1226   dumpStack(errs(), "\t\t");
1227
1228   for (unsigned i = 0; i < Opcodes.size(); i++) {
1229     const std::string &Name = nameWithID(Opcodes[i]);
1230
1231     errs() << '\t' << Name << " ";
1232     dumpBits(errs(),
1233              getBitsField(*AllInstructions[Opcodes[i]]->TheDef, "Inst"));
1234     errs() << '\n';
1235   }
1236
1237   return true;
1238 }
1239
1240 static bool populateInstruction(const CodeGenInstruction &CGI,
1241                                 unsigned Opc,
1242                       std::map<unsigned, std::vector<OperandInfo> >& Operands){
1243   const Record &Def = *CGI.TheDef;
1244   // If all the bit positions are not specified; do not decode this instruction.
1245   // We are bound to fail!  For proper disassembly, the well-known encoding bits
1246   // of the instruction must be fully specified.
1247   //
1248   // This also removes pseudo instructions from considerations of disassembly,
1249   // which is a better design and less fragile than the name matchings.
1250   // Ignore "asm parser only" instructions.
1251   if (Def.getValueAsBit("isAsmParserOnly") ||
1252       Def.getValueAsBit("isCodeGenOnly"))
1253     return false;
1254
1255   BitsInit &Bits = getBitsField(Def, "Inst");
1256   if (Bits.allInComplete()) return false;
1257
1258   std::vector<OperandInfo> InsnOperands;
1259
1260   // If the instruction has specified a custom decoding hook, use that instead
1261   // of trying to auto-generate the decoder.
1262   std::string InstDecoder = Def.getValueAsString("DecoderMethod");
1263   if (InstDecoder != "") {
1264     InsnOperands.push_back(OperandInfo(InstDecoder));
1265     Operands[Opc] = InsnOperands;
1266     return true;
1267   }
1268
1269   // Generate a description of the operand of the instruction that we know
1270   // how to decode automatically.
1271   // FIXME: We'll need to have a way to manually override this as needed.
1272
1273   // Gather the outputs/inputs of the instruction, so we can find their
1274   // positions in the encoding.  This assumes for now that they appear in the
1275   // MCInst in the order that they're listed.
1276   std::vector<std::pair<Init*, std::string> > InOutOperands;
1277   DagInit *Out  = Def.getValueAsDag("OutOperandList");
1278   DagInit *In  = Def.getValueAsDag("InOperandList");
1279   for (unsigned i = 0; i < Out->getNumArgs(); ++i)
1280     InOutOperands.push_back(std::make_pair(Out->getArg(i), Out->getArgName(i)));
1281   for (unsigned i = 0; i < In->getNumArgs(); ++i)
1282     InOutOperands.push_back(std::make_pair(In->getArg(i), In->getArgName(i)));
1283
1284   // Search for tied operands, so that we can correctly instantiate
1285   // operands that are not explicitly represented in the encoding.
1286   std::map<std::string, std::string> TiedNames;
1287   for (unsigned i = 0; i < CGI.Operands.size(); ++i) {
1288     int tiedTo = CGI.Operands[i].getTiedRegister();
1289     if (tiedTo != -1) {
1290       TiedNames[InOutOperands[i].second] = InOutOperands[tiedTo].second;
1291       TiedNames[InOutOperands[tiedTo].second] = InOutOperands[i].second;
1292     }
1293   }
1294
1295   // For each operand, see if we can figure out where it is encoded.
1296   for (std::vector<std::pair<Init*, std::string> >::iterator
1297        NI = InOutOperands.begin(), NE = InOutOperands.end(); NI != NE; ++NI) {
1298     std::string Decoder = "";
1299
1300     // At this point, we can locate the field, but we need to know how to
1301     // interpret it.  As a first step, require the target to provide callbacks
1302     // for decoding register classes.
1303     // FIXME: This need to be extended to handle instructions with custom
1304     // decoder methods, and operands with (simple) MIOperandInfo's.
1305     TypedInit *TI = dynamic_cast<TypedInit*>(NI->first);
1306     RecordRecTy *Type = dynamic_cast<RecordRecTy*>(TI->getType());
1307     Record *TypeRecord = Type->getRecord();
1308     bool isReg = false;
1309     if (TypeRecord->isSubClassOf("RegisterOperand"))
1310       TypeRecord = TypeRecord->getValueAsDef("RegClass");
1311     if (TypeRecord->isSubClassOf("RegisterClass")) {
1312       Decoder = "Decode" + TypeRecord->getName() + "RegisterClass";
1313       isReg = true;
1314     }
1315
1316     RecordVal *DecoderString = TypeRecord->getValue("DecoderMethod");
1317     StringInit *String = DecoderString ?
1318       dynamic_cast<StringInit*>(DecoderString->getValue()) : 0;
1319     if (!isReg && String && String->getValue() != "")
1320       Decoder = String->getValue();
1321
1322     OperandInfo OpInfo(Decoder);
1323     unsigned Base = ~0U;
1324     unsigned Width = 0;
1325     unsigned Offset = 0;
1326
1327     for (unsigned bi = 0; bi < Bits.getNumBits(); ++bi) {
1328       VarInit *Var = 0;
1329       VarBitInit *BI = dynamic_cast<VarBitInit*>(Bits.getBit(bi));
1330       if (BI)
1331         Var = dynamic_cast<VarInit*>(BI->getVariable());
1332       else
1333         Var = dynamic_cast<VarInit*>(Bits.getBit(bi));
1334
1335       if (!Var) {
1336         if (Base != ~0U) {
1337           OpInfo.addField(Base, Width, Offset);
1338           Base = ~0U;
1339           Width = 0;
1340           Offset = 0;
1341         }
1342         continue;
1343       }
1344
1345       if (Var->getName() != NI->second &&
1346           Var->getName() != TiedNames[NI->second]) {
1347         if (Base != ~0U) {
1348           OpInfo.addField(Base, Width, Offset);
1349           Base = ~0U;
1350           Width = 0;
1351           Offset = 0;
1352         }
1353         continue;
1354       }
1355
1356       if (Base == ~0U) {
1357         Base = bi;
1358         Width = 1;
1359         Offset = BI ? BI->getBitNum() : 0;
1360       } else if (BI && BI->getBitNum() != Offset + Width) {
1361         OpInfo.addField(Base, Width, Offset);
1362         Base = bi;
1363         Width = 1;
1364         Offset = BI->getBitNum();
1365       } else {
1366         ++Width;
1367       }
1368     }
1369
1370     if (Base != ~0U)
1371       OpInfo.addField(Base, Width, Offset);
1372
1373     if (OpInfo.numFields() > 0)
1374       InsnOperands.push_back(OpInfo);
1375   }
1376
1377   Operands[Opc] = InsnOperands;
1378
1379
1380 #if 0
1381   DEBUG({
1382       // Dumps the instruction encoding bits.
1383       dumpBits(errs(), Bits);
1384
1385       errs() << '\n';
1386
1387       // Dumps the list of operand info.
1388       for (unsigned i = 0, e = CGI.Operands.size(); i != e; ++i) {
1389         const CGIOperandList::OperandInfo &Info = CGI.Operands[i];
1390         const std::string &OperandName = Info.Name;
1391         const Record &OperandDef = *Info.Rec;
1392
1393         errs() << "\t" << OperandName << " (" << OperandDef.getName() << ")\n";
1394       }
1395     });
1396 #endif
1397
1398   return true;
1399 }
1400
1401 static void emitHelper(llvm::raw_ostream &o, unsigned BitWidth) {
1402   unsigned Indentation = 0;
1403   std::string WidthStr = "uint" + utostr(BitWidth) + "_t";
1404
1405   o << '\n';
1406
1407   o.indent(Indentation) << "static " << WidthStr <<
1408     " fieldFromInstruction" << BitWidth <<
1409     "(" << WidthStr <<" insn, unsigned startBit, unsigned numBits)\n";
1410
1411   o.indent(Indentation) << "{\n";
1412
1413   ++Indentation; ++Indentation;
1414   o.indent(Indentation) << "assert(startBit + numBits <= " << BitWidth
1415                         << " && \"Instruction field out of bounds!\");\n";
1416   o << '\n';
1417   o.indent(Indentation) << WidthStr << " fieldMask;\n";
1418   o << '\n';
1419   o.indent(Indentation) << "if (numBits == " << BitWidth << ")\n";
1420
1421   ++Indentation; ++Indentation;
1422   o.indent(Indentation) << "fieldMask = (" << WidthStr << ")-1;\n";
1423   --Indentation; --Indentation;
1424
1425   o.indent(Indentation) << "else\n";
1426
1427   ++Indentation; ++Indentation;
1428   o.indent(Indentation) << "fieldMask = ((1 << numBits) - 1) << startBit;\n";
1429   --Indentation; --Indentation;
1430
1431   o << '\n';
1432   o.indent(Indentation) << "return (insn & fieldMask) >> startBit;\n";
1433   --Indentation; --Indentation;
1434
1435   o.indent(Indentation) << "}\n";
1436
1437   o << '\n';
1438 }
1439
1440 // Emits disassembler code for instruction decoding.
1441 void FixedLenDecoderEmitter::run(raw_ostream &o)
1442 {
1443   o << "#include \"llvm/MC/MCInst.h\"\n";
1444   o << "#include \"llvm/Support/DataTypes.h\"\n";
1445   o << "#include <assert.h>\n";
1446   o << '\n';
1447   o << "namespace llvm {\n\n";
1448
1449   // Parameterize the decoders based on namespace and instruction width.
1450   NumberedInstructions = Target.getInstructionsByEnumValue();
1451   std::map<std::pair<std::string, unsigned>,
1452            std::vector<unsigned> > OpcMap;
1453   std::map<unsigned, std::vector<OperandInfo> > Operands;
1454
1455   for (unsigned i = 0; i < NumberedInstructions.size(); ++i) {
1456     const CodeGenInstruction *Inst = NumberedInstructions[i];
1457     Record *Def = Inst->TheDef;
1458     unsigned Size = Def->getValueAsInt("Size");
1459     if (Def->getValueAsString("Namespace") == "TargetOpcode" ||
1460         Def->getValueAsBit("isPseudo") ||
1461         Def->getValueAsBit("isAsmParserOnly") ||
1462         Def->getValueAsBit("isCodeGenOnly"))
1463       continue;
1464
1465     std::string DecoderNamespace = Def->getValueAsString("DecoderNamespace");
1466
1467     if (Size) {
1468       if (populateInstruction(*Inst, i, Operands)) {
1469         OpcMap[std::make_pair(DecoderNamespace, Size)].push_back(i);
1470       }
1471     }
1472   }
1473
1474   std::set<unsigned> Sizes;
1475   for (std::map<std::pair<std::string, unsigned>,
1476                 std::vector<unsigned> >::iterator
1477        I = OpcMap.begin(), E = OpcMap.end(); I != E; ++I) {
1478     // If we haven't visited this instruction width before, emit the
1479     // helper method to extract fields.
1480     if (!Sizes.count(I->first.second)) {
1481       emitHelper(o, 8*I->first.second);
1482       Sizes.insert(I->first.second);
1483     }
1484
1485     // Emit the decoder for this namespace+width combination.
1486     FilterChooser FC(NumberedInstructions, I->second, Operands,
1487                      8*I->first.second, this);
1488     FC.emitTop(o, 0, I->first.first);
1489   }
1490
1491   o << "\n} // End llvm namespace \n";
1492 }