utils/TableGen/IntrinsicEmitter.cpp

   1 //===- IntrinsicEmitter.cpp - Generate intrinsic information --------------===//
   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 tablegen backend emits information about intrinsic functions.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "CodeGenTarget.h"
  15 #include "IntrinsicEmitter.h"
  16 #include "Record.h"
  17 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  18 #include <algorithm>
  19 using namespace llvm;
  20
  21 //===----------------------------------------------------------------------===//
  22 // IntrinsicEmitter Implementation
  23 //===----------------------------------------------------------------------===//
  24
  25 void IntrinsicEmitter::run(std::ostream &OS) {
  26   EmitSourceFileHeader("Intrinsic Function Source Fragment", OS);
  27
  28   std::vector<CodeGenIntrinsic> Ints = LoadIntrinsics(Records);
  29
  30   // Emit the enum information.
  31   EmitEnumInfo(Ints, OS);
  32
  33   // Emit the intrinsic ID -> name table.
  34   EmitIntrinsicToNameTable(Ints, OS);
  35
  36   // Emit the function name recognizer.
  37   EmitFnNameRecognizer(Ints, OS);
  38
  39   // Emit the intrinsic verifier.
  40   EmitVerifier(Ints, OS);
  41
  42   // Emit the intrinsic declaration generator.
  43   EmitGenerator(Ints, OS);
  44
  45   // Emit the intrinsic parameter attributes.
  46   EmitAttributes(Ints, OS);
  47
  48   // Emit a list of intrinsics with corresponding GCC builtins.
  49   EmitGCCBuiltinList(Ints, OS);
  50
  51   // Emit code to translate GCC builtins into LLVM intrinsics.
  52   EmitIntrinsicToGCCBuiltinMap(Ints, OS);
  53 }
  54
  55 void IntrinsicEmitter::EmitEnumInfo(const std::vector<CodeGenIntrinsic> &Ints,
  56                                     std::ostream &OS) {
  57   OS << "// Enum values for Intrinsics.h\n";
  58   OS << "#ifdef GET_INTRINSIC_ENUM_VALUES\n";
  59   for (unsigned i = 0, e = Ints.size(); i != e; ++i) {
  60     OS << "    " << Ints[i].EnumName;
  61     OS << ((i != e-1) ? ", " : "  ");
  62     OS << std::string(40-Ints[i].EnumName.size(), ' ')
  63       << "// " << Ints[i].Name << "\n";
  64   }
  65   OS << "#endif\n\n";
  66 }
  67
  68 void IntrinsicEmitter::
  69 EmitFnNameRecognizer(const std::vector<CodeGenIntrinsic> &Ints,
  70                      std::ostream &OS) {
  71   // Build a function name -> intrinsic name mapping.
  72   std::map<std::string, unsigned> IntMapping;
  73   for (unsigned i = 0, e = Ints.size(); i != e; ++i)
  74     IntMapping[Ints[i].Name] = i;
  75
  76   OS << "// Function name -> enum value recognizer code.\n";
  77   OS << "#ifdef GET_FUNCTION_RECOGNIZER\n";
  78   OS << "  switch (Name[5]) {\n";
  79   OS << "  default:\n";
  80   // Emit the intrinsics in sorted order.
  81   char LastChar = 0;
  82   for (std::map<std::string, unsigned>::iterator I = IntMapping.begin(),
  83        E = IntMapping.end(); I != E; ++I) {
  84     if (I->first[5] != LastChar) {
  85       LastChar = I->first[5];
  86       OS << "    break;\n";
  87       OS << "  case '" << LastChar << "':\n";
  88     }
  89
  90     // For overloaded intrinsics, only the prefix needs to match
  91     if (Ints[I->second].isOverloaded)
  92       OS << "    if (Len > " << I->first.size()
  93        << " && !memcmp(Name, \"" << I->first << ".\", "
  94        << (I->first.size() + 1) << ")) return Intrinsic::"
  95        << Ints[I->second].EnumName << ";\n";
  96     else
  97       OS << "    if (Len == " << I->first.size()
  98          << " && !memcmp(Name, \"" << I->first << "\", "
  99          << I->first.size() << ")) return Intrinsic::"
 100          << Ints[I->second].EnumName << ";\n";
 101   }
 102   OS << "  }\n";
 103   OS << "#endif\n\n";
 104 }
 105
 106 void IntrinsicEmitter::
 107 EmitIntrinsicToNameTable(const std::vector<CodeGenIntrinsic> &Ints,
 108                          std::ostream &OS) {
 109   OS << "// Intrinsic ID to name table\n";
 110   OS << "#ifdef GET_INTRINSIC_NAME_TABLE\n";
 111   OS << "  // Note that entry #0 is the invalid intrinsic!\n";
 112   for (unsigned i = 0, e = Ints.size(); i != e; ++i)
 113     OS << "  \"" << Ints[i].Name << "\",\n";
 114   OS << "#endif\n\n";
 115 }
 116
 117 static void EmitTypeForValueType(std::ostream &OS, MVT::SimpleValueType VT) {
 118   if (MVT(VT).isInteger()) {
 119     unsigned BitWidth = MVT(VT).getSizeInBits();
 120     OS << "IntegerType::get(" << BitWidth << ")";
 121   } else if (VT == MVT::Other) {
 122     // MVT::OtherVT is used to mean the empty struct type here.
 123     OS << "StructType::get(std::vector<const Type *>())";
 124   } else if (VT == MVT::f32) {
 125     OS << "Type::FloatTy";
 126   } else if (VT == MVT::f64) {
 127     OS << "Type::DoubleTy";
 128   } else if (VT == MVT::f80) {
 129     OS << "Type::X86_FP80Ty";
 130   } else if (VT == MVT::f128) {
 131     OS << "Type::FP128Ty";
 132   } else if (VT == MVT::ppcf128) {
 133     OS << "Type::PPC_FP128Ty";
 134   } else if (VT == MVT::isVoid) {
 135     OS << "Type::VoidTy";
 136   } else {
 137     assert(false && "Unsupported ValueType!");
 138   }
 139 }
 140
 141 static void EmitTypeGenerate(std::ostream &OS, Record *ArgType,
 142                              unsigned &ArgNo) {
 143   MVT::SimpleValueType VT = getValueType(ArgType->getValueAsDef("VT"));
 144
 145   if (ArgType->isSubClassOf("LLVMMatchType")) {
 146     unsigned Number = ArgType->getValueAsInt("Number");
 147     assert(Number < ArgNo && "Invalid matching number!");
 148     OS << "Tys[" << Number << "]";
 149   } else if (VT == MVT::iAny || VT == MVT::fAny) {
 150     // NOTE: The ArgNo variable here is not the absolute argument number, it is
 151     // the index of the "arbitrary" type in the Tys array passed to the
 152     // Intrinsic::getDeclaration function. Consequently, we only want to
 153     // increment it when we actually hit an overloaded type. Getting this wrong
 154     // leads to very subtle bugs!
 155     OS << "Tys[" << ArgNo++ << "]";
 156   } else if (MVT(VT).isVector()) {
 157     MVT VVT = VT;
 158     OS << "VectorType::get(";
 159     EmitTypeForValueType(OS, VVT.getVectorElementType().getSimpleVT());
 160     OS << ", " << VVT.getVectorNumElements() << ")";
 161   } else if (VT == MVT::iPTR) {
 162     OS << "PointerType::getUnqual(";
 163     EmitTypeGenerate(OS, ArgType->getValueAsDef("ElTy"), ArgNo);
 164     OS << ")";
 165   } else if (VT == MVT::isVoid) {
 166     if (ArgNo == 0)
 167       OS << "Type::VoidTy";
 168     else
 169       // MVT::isVoid is used to mean varargs here.
 170       OS << "...";
 171   } else {
 172     EmitTypeForValueType(OS, VT);
 173   }
 174 }
 175
 176 /// RecordListComparator - Provide a determinstic comparator for lists of
 177 /// records.
 178 namespace {
 179   struct RecordListComparator {
 180     bool operator()(const std::vector<Record*> &LHS,
 181                     const std::vector<Record*> &RHS) const {
 182       unsigned i = 0;
 183       do {
 184         if (i == RHS.size()) return false;  // RHS is shorter than LHS.
 185         if (LHS[i] != RHS[i])
 186           return LHS[i]->getName() < RHS[i]->getName();
 187       } while (++i != LHS.size());
 188
 189       return i != RHS.size();
 190     }
 191   };
 192 }
 193
 194 void IntrinsicEmitter::EmitVerifier(const std::vector<CodeGenIntrinsic> &Ints,
 195                                     std::ostream &OS) {
 196   OS << "// Verifier::visitIntrinsicFunctionCall code.\n";
 197   OS << "#ifdef GET_INTRINSIC_VERIFIER\n";
 198   OS << "  switch (ID) {\n";
 199   OS << "  default: assert(0 && \"Invalid intrinsic!\");\n";
 200
 201   // This checking can emit a lot of very common code.  To reduce the amount of
 202   // code that we emit, batch up cases that have identical types.  This avoids
 203   // problems where GCC can run out of memory compiling Verifier.cpp.
 204   typedef std::map<std::vector<Record*>, std::vector<unsigned>,
 205     RecordListComparator> MapTy;
 206   MapTy UniqueArgInfos;
 207
 208   // Compute the unique argument type info.
 209   for (unsigned i = 0, e = Ints.size(); i != e; ++i)
 210     UniqueArgInfos[Ints[i].ArgTypeDefs].push_back(i);
 211
 212   // Loop through the array, emitting one comparison for each batch.
 213   for (MapTy::iterator I = UniqueArgInfos.begin(),
 214        E = UniqueArgInfos.end(); I != E; ++I) {
 215     for (unsigned i = 0, e = I->second.size(); i != e; ++i) {
 216       OS << "  case Intrinsic::" << Ints[I->second[i]].EnumName << ":\t\t// "
 217          << Ints[I->second[i]].Name << "\n";
 218     }
 219
 220     const std::vector<Record*> &ArgTypes = I->first;
 221     OS << "    VerifyIntrinsicPrototype(ID, IF, " << ArgTypes.size() << ", ";
 222     for (unsigned j = 0; j != ArgTypes.size(); ++j) {
 223       Record *ArgType = ArgTypes[j];
 224       if (ArgType->isSubClassOf("LLVMMatchType")) {
 225         unsigned Number = ArgType->getValueAsInt("Number");
 226         assert(Number < j && "Invalid matching number!");
 227         OS << "~" << Number;
 228       } else {
 229         MVT::SimpleValueType VT = getValueType(ArgType->getValueAsDef("VT"));
 230         OS << getEnumName(VT);
 231         if (VT == MVT::isVoid && j != 0 && j != ArgTypes.size()-1)
 232           throw "Var arg type not last argument";
 233       }
 234       if (j != ArgTypes.size()-1)
 235         OS << ", ";
 236     }
 237
 238     OS << ");\n";
 239     OS << "    break;\n";
 240   }
 241   OS << "  }\n";
 242   OS << "#endif\n\n";
 243 }
 244
 245 void IntrinsicEmitter::EmitGenerator(const std::vector<CodeGenIntrinsic> &Ints,
 246                                      std::ostream &OS) {
 247   OS << "// Code for generating Intrinsic function declarations.\n";
 248   OS << "#ifdef GET_INTRINSIC_GENERATOR\n";
 249   OS << "  switch (id) {\n";
 250   OS << "  default: assert(0 && \"Invalid intrinsic!\");\n";
 251
 252   // Similar to GET_INTRINSIC_VERIFIER, batch up cases that have identical
 253   // types.
 254   typedef std::map<std::vector<Record*>, std::vector<unsigned>,
 255     RecordListComparator> MapTy;
 256   MapTy UniqueArgInfos;
 257
 258   // Compute the unique argument type info.
 259   for (unsigned i = 0, e = Ints.size(); i != e; ++i)
 260     UniqueArgInfos[Ints[i].ArgTypeDefs].push_back(i);
 261
 262   // Loop through the array, emitting one generator for each batch.
 263   for (MapTy::iterator I = UniqueArgInfos.begin(),
 264        E = UniqueArgInfos.end(); I != E; ++I) {
 265     for (unsigned i = 0, e = I->second.size(); i != e; ++i) {
 266       OS << "  case Intrinsic::" << Ints[I->second[i]].EnumName << ":\t\t// "
 267          << Ints[I->second[i]].Name << "\n";
 268     }
 269
 270     const std::vector<Record*> &ArgTypes = I->first;
 271     unsigned N = ArgTypes.size();
 272
 273     if (N > 1 &&
 274         getValueType(ArgTypes[N-1]->getValueAsDef("VT")) == MVT::isVoid) {
 275       OS << "    IsVarArg = true;\n";
 276       --N;
 277     }
 278
 279     unsigned ArgNo = 0;
 280     OS << "    ResultTy = ";
 281     EmitTypeGenerate(OS, ArgTypes[0], ArgNo);
 282     OS << ";\n";
 283
 284     for (unsigned j = 1; j != N; ++j) {
 285       OS << "    ArgTys.push_back(";
 286       EmitTypeGenerate(OS, ArgTypes[j], ArgNo);
 287       OS << ");\n";
 288     }
 289     OS << "    break;\n";
 290   }
 291   OS << "  }\n";
 292   OS << "#endif\n\n";
 293 }
 294
 295 void IntrinsicEmitter::
 296 EmitAttributes(const std::vector<CodeGenIntrinsic> &Ints, std::ostream &OS) {
 297   OS << "// Add parameter attributes that are not common to all intrinsics.\n";
 298   OS << "#ifdef GET_INTRINSIC_ATTRIBUTES\n";
 299   OS << "  switch (id) {\n";
 300   OS << "  default: break;\n";
 301   for (unsigned i = 0, e = Ints.size(); i != e; ++i) {
 302     switch (Ints[i].ModRef) {
 303     default: break;
 304     case CodeGenIntrinsic::NoMem:
 305       OS << "  case Intrinsic::" << Ints[i].EnumName << ":\n";
 306       break;
 307     }
 308   }
 309   OS << "    Attr |= ParamAttr::ReadNone; // These do not access memory.\n";
 310   OS << "    break;\n";
 311   for (unsigned i = 0, e = Ints.size(); i != e; ++i) {
 312     switch (Ints[i].ModRef) {
 313     default: break;
 314     case CodeGenIntrinsic::ReadArgMem:
 315     case CodeGenIntrinsic::ReadMem:
 316       OS << "  case Intrinsic::" << Ints[i].EnumName << ":\n";
 317       break;
 318     }
 319   }
 320   OS << "    Attr |= ParamAttr::ReadOnly; // These do not write memory.\n";
 321   OS << "    break;\n";
 322   OS << "  }\n";
 323   OS << "#endif\n\n";
 324 }
 325
 326 void IntrinsicEmitter::
 327 EmitGCCBuiltinList(const std::vector<CodeGenIntrinsic> &Ints, std::ostream &OS){
 328   OS << "// Get the GCC builtin that corresponds to an LLVM intrinsic.\n";
 329   OS << "#ifdef GET_GCC_BUILTIN_NAME\n";
 330   OS << "  switch (F->getIntrinsicID()) {\n";
 331   OS << "  default: BuiltinName = \"\"; break;\n";
 332   for (unsigned i = 0, e = Ints.size(); i != e; ++i) {
 333     if (!Ints[i].GCCBuiltinName.empty()) {
 334       OS << "  case Intrinsic::" << Ints[i].EnumName << ": BuiltinName = \""
 335          << Ints[i].GCCBuiltinName << "\"; break;\n";
 336     }
 337   }
 338   OS << "  }\n";
 339   OS << "#endif\n\n";
 340 }
 341
 342 /// EmitBuiltinComparisons - Emit comparisons to determine whether the specified
 343 /// sorted range of builtin names is equal to the current builtin.  This breaks
 344 /// it down into a simple tree.
 345 ///
 346 /// At this point, we know that all the builtins in the range have the same name
 347 /// for the first 'CharStart' characters.  Only the end of the name needs to be
 348 /// discriminated.
 349 typedef std::map<std::string, std::string>::const_iterator StrMapIterator;
 350 static void EmitBuiltinComparisons(StrMapIterator Start, StrMapIterator End,
 351                                    unsigned CharStart, unsigned Indent,
 352                                    std::ostream &OS) {
 353   if (Start == End) return; // empty range.
 354
 355   // Determine what, if anything, is the same about all these strings.
 356   std::string CommonString = Start->first;
 357   unsigned NumInRange = 0;
 358   for (StrMapIterator I = Start; I != End; ++I, ++NumInRange) {
 359     // Find the first character that doesn't match.
 360     const std::string &ThisStr = I->first;
 361     unsigned NonMatchChar = CharStart;
 362     while (NonMatchChar < CommonString.size() &&
 363            NonMatchChar < ThisStr.size() &&
 364            CommonString[NonMatchChar] == ThisStr[NonMatchChar])
 365       ++NonMatchChar;
 366     // Truncate off pieces that don't match.
 367     CommonString.resize(NonMatchChar);
 368   }
 369
 370   // Just compare the rest of the string.
 371   if (NumInRange == 1) {
 372     if (CharStart != CommonString.size()) {
 373       OS << std::string(Indent*2, ' ') << "if (!memcmp(BuiltinName";
 374       if (CharStart) OS << "+" << CharStart;
 375       OS << ", \"" << (CommonString.c_str()+CharStart) << "\", ";
 376       OS << CommonString.size() - CharStart << "))\n";
 377       ++Indent;
 378     }
 379     OS << std::string(Indent*2, ' ') << "IntrinsicID = Intrinsic::";
 380     OS << Start->second << ";\n";
 381     return;
 382   }
 383
 384   // At this point, we potentially have a common prefix for these builtins, emit
 385   // a check for this common prefix.
 386   if (CommonString.size() != CharStart) {
 387     OS << std::string(Indent*2, ' ') << "if (!memcmp(BuiltinName";
 388     if (CharStart) OS << "+" << CharStart;
 389     OS << ", \"" << (CommonString.c_str()+CharStart) << "\", ";
 390     OS << CommonString.size()-CharStart << ")) {\n";
 391
 392     EmitBuiltinComparisons(Start, End, CommonString.size(), Indent+1, OS);
 393     OS << std::string(Indent*2, ' ') << "}\n";
 394     return;
 395   }
 396
 397   // Output a switch on the character that differs across the set.
 398   OS << std::string(Indent*2, ' ') << "switch (BuiltinName[" << CharStart
 399       << "]) {";
 400   if (CharStart)
 401     OS << "  // \"" << std::string(Start->first.begin(),
 402                                    Start->first.begin()+CharStart) << "\"";
 403   OS << "\n";
 404
 405   for (StrMapIterator I = Start; I != End; ) {
 406     char ThisChar = I->first[CharStart];
 407     OS << std::string(Indent*2, ' ') << "case '" << ThisChar << "':\n";
 408     // Figure out the range that has this common character.
 409     StrMapIterator NextChar = I;
 410     for (++NextChar; NextChar != End && NextChar->first[CharStart] == ThisChar;
 411          ++NextChar)
 412       /*empty*/;
 413     EmitBuiltinComparisons(I, NextChar, CharStart+1, Indent+1, OS);
 414     OS << std::string(Indent*2, ' ') << "  break;\n";
 415     I = NextChar;
 416   }
 417   OS << std::string(Indent*2, ' ') << "}\n";
 418 }
 419
 420 /// EmitTargetBuiltins - All of the builtins in the specified map are for the
 421 /// same target, and we already checked it.
 422 static void EmitTargetBuiltins(const std::map<std::string, std::string> &BIM,
 423                                std::ostream &OS) {
 424   // Rearrange the builtins by length.
 425   std::vector<std::map<std::string, std::string> > BuiltinsByLen;
 426   BuiltinsByLen.reserve(100);
 427
 428   for (StrMapIterator I = BIM.begin(), E = BIM.end(); I != E; ++I) {
 429     if (I->first.size() >= BuiltinsByLen.size())
 430       BuiltinsByLen.resize(I->first.size()+1);
 431     BuiltinsByLen[I->first.size()].insert(*I);
 432   }
 433
 434   // Now that we have all the builtins by their length, emit a switch stmt.
 435   OS << "    switch (strlen(BuiltinName)) {\n";
 436   OS << "    default: break;\n";
 437   for (unsigned i = 0, e = BuiltinsByLen.size(); i != e; ++i) {
 438     if (BuiltinsByLen[i].empty()) continue;
 439     OS << "    case " << i << ":\n";
 440     EmitBuiltinComparisons(BuiltinsByLen[i].begin(), BuiltinsByLen[i].end(),
 441                            0, 3, OS);
 442     OS << "      break;\n";
 443   }
 444   OS << "    }\n";
 445 }
 446
 447
 448 void IntrinsicEmitter::
 449 EmitIntrinsicToGCCBuiltinMap(const std::vector<CodeGenIntrinsic> &Ints,
 450                              std::ostream &OS) {
 451   typedef std::map<std::string, std::map<std::string, std::string> > BIMTy;
 452   BIMTy BuiltinMap;
 453   for (unsigned i = 0, e = Ints.size(); i != e; ++i) {
 454     if (!Ints[i].GCCBuiltinName.empty()) {
 455       // Get the map for this target prefix.
 456       std::map<std::string, std::string> &BIM =BuiltinMap[Ints[i].TargetPrefix];
 457
 458       if (!BIM.insert(std::make_pair(Ints[i].GCCBuiltinName,
 459                                      Ints[i].EnumName)).second)
 460         throw "Intrinsic '" + Ints[i].TheDef->getName() +
 461               "': duplicate GCC builtin name!";
 462     }
 463   }
 464
 465   OS << "// Get the LLVM intrinsic that corresponds to a GCC builtin.\n";
 466   OS << "// This is used by the C front-end.  The GCC builtin name is passed\n";
 467   OS << "// in as BuiltinName, and a target prefix (e.g. 'ppc') is passed\n";
 468   OS << "// in as TargetPrefix.  The result is assigned to 'IntrinsicID'.\n";
 469   OS << "#ifdef GET_LLVM_INTRINSIC_FOR_GCC_BUILTIN\n";
 470   OS << "  IntrinsicID = Intrinsic::not_intrinsic;\n";
 471
 472   // Note: this could emit significantly better code if we cared.
 473   for (BIMTy::iterator I = BuiltinMap.begin(), E = BuiltinMap.end();I != E;++I){
 474     OS << "  ";
 475     if (!I->first.empty())
 476       OS << "if (!strcmp(TargetPrefix, \"" << I->first << "\")) ";
 477     else
 478       OS << "/* Target Independent Builtins */ ";
 479     OS << "{\n";
 480
 481     // Emit the comparisons for this target prefix.
 482     EmitTargetBuiltins(I->second, OS);
 483     OS << "  }\n";
 484   }
 485   OS << "#endif\n\n";
 486 }