utils/TableGen/Record.h

   1 //===- Record.h - Classes to represent Table Records ------------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 // This file defines the main TableGen data structures, including the TableGen
   4 // types, values, and high-level data structures.
   5 //
   6 //===----------------------------------------------------------------------===//
   7
   8 #ifndef RECORD_H
   9 #define RECORD_H
  10
  11 #include <string>
  12 #include <vector>
  13 #include <map>
  14 #include <iostream>
  15 #include <cassert>
  16
  17 class Init;
  18 class UnsetInit;
  19 class BitInit;
  20 class BitsInit;
  21 class IntInit;
  22 class StringInit;
  23 class CodeInit;
  24 class ListInit;
  25 class DefInit;
  26 class TypedInit;
  27 class VarInit;
  28 class FieldInit;
  29 class VarBitInit;
  30 class Record;
  31
  32 //===----------------------------------------------------------------------===//
  33 //  Type Classes
  34 //===----------------------------------------------------------------------===//
  35
  36 struct RecTy {
  37   virtual ~RecTy() {}
  38
  39   virtual Init *convertValue( UnsetInit *UI) { return 0; }
  40   virtual Init *convertValue(   BitInit *BI) { return 0; }
  41   virtual Init *convertValue(  BitsInit *BI) { return 0; }
  42   virtual Init *convertValue(   IntInit *II) { return 0; }
  43   virtual Init *convertValue(StringInit *SI) { return 0; }
  44   virtual Init *convertValue(  ListInit *LI) { return 0; }
  45   virtual Init *convertValue(  CodeInit *CI) { return 0; }
  46   virtual Init *convertValue(VarBitInit *VB) { return 0; }
  47   virtual Init *convertValue(   DefInit *DI) { return 0; }
  48   virtual Init *convertValue( TypedInit *TI) { return 0; }
  49   virtual Init *convertValue(   VarInit *VI) {
  50     return convertValue((TypedInit*)VI);
  51   }
  52   virtual Init *convertValue( FieldInit *FI) {
  53     return convertValue((TypedInit*)FI);
  54   }
  55
  56   virtual void print(std::ostream &OS) const = 0;
  57   void dump() const;
  58 };
  59
  60 inline std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const RecTy &Ty) {
  61   Ty.print(OS);
  62   return OS;
  63 }
  64
  65
  66 /// BitRecTy - 'bit' - Represent a single bit
  67 ///
  68 struct BitRecTy : public RecTy {
  69   Init *convertValue(UnsetInit *UI) { return (Init*)UI; }
  70   Init *convertValue(BitInit *BI) { return (Init*)BI; }
  71   Init *convertValue(BitsInit *BI);
  72   Init *convertValue(IntInit *II);
  73   Init *convertValue(TypedInit *VI);
  74   Init *convertValue(VarBitInit *VB) { return (Init*)VB; }
  75
  76   void print(std::ostream &OS) const { OS << "bit"; }
  77 };
  78
  79
  80 /// BitsRecTy - 'bits<n>' - Represent a fixed number of bits
  81 ///
  82 class BitsRecTy : public RecTy {
  83   unsigned Size;
  84 public:
  85   BitsRecTy(unsigned Sz) : Size(Sz) {}
  86
  87   unsigned getNumBits() const { return Size; }
  88
  89   Init *convertValue(UnsetInit *UI);
  90   Init *convertValue(BitInit *UI);
  91   Init *convertValue(BitsInit *BI);
  92   Init *convertValue(IntInit *II);
  93   Init *convertValue(TypedInit *VI);
  94
  95   void print(std::ostream &OS) const { OS << "bits<" << Size << ">"; }
  96 };
  97
  98
  99 /// IntRecTy - 'int' - Represent an integer value of no particular size
 100 ///
 101 struct IntRecTy : public RecTy {
 102   Init *convertValue(UnsetInit *UI) { return (Init*)UI; }
 103   Init *convertValue(IntInit *II) { return (Init*)II; }
 104   Init *convertValue(BitsInit *BI);
 105   Init *convertValue(TypedInit *TI);
 106
 107   void print(std::ostream &OS) const { OS << "int"; }
 108 };
 109
 110 /// StringRecTy - 'string' - Represent an string value
 111 ///
 112 struct StringRecTy : public RecTy {
 113   Init *convertValue(UnsetInit *UI) { return (Init*)UI; }
 114   Init *convertValue(StringInit *SI) { return (Init*)SI; }
 115   Init *convertValue(TypedInit *TI);
 116   void print(std::ostream &OS) const { OS << "string"; }
 117 };
 118
 119 /// ListRecTy - 'list<class>' - Represent a list defs, all of which must be
 120 /// derived from the specified class.
 121 ///
 122 class ListRecTy : public RecTy {
 123   Record *Class;
 124 public:
 125   ListRecTy(Record *C) : Class(C) {}
 126
 127   /// getElementClass - Return the class that the list contains.
 128   ///
 129   Record *getElementClass() const { return Class; }
 130
 131   Init *convertValue(UnsetInit *UI) { return (Init*)UI; }
 132   Init *convertValue(ListInit *LI);
 133   Init *convertValue(TypedInit *TI);
 134
 135   void print(std::ostream &OS) const;
 136 };
 137
 138 /// CodeRecTy - 'code' - Represent an code fragment, function or method.
 139 ///
 140 struct CodeRecTy : public RecTy {
 141   Init *convertValue(UnsetInit *UI) { return (Init*)UI; }
 142   Init *convertValue( CodeInit *CI) { return (Init*)CI; }
 143
 144   void print(std::ostream &OS) const { OS << "code"; }
 145 };
 146
 147
 148 /// RecordRecTy - '<classname>' - Represent an instance of a class, such as:
 149 /// (R32 X = EAX).
 150 ///
 151 class RecordRecTy : public RecTy {
 152   Record *Rec;
 153 public:
 154   RecordRecTy(Record *R) : Rec(R) {}
 155
 156   Record *getRecord() const { return Rec; }
 157
 158   Init *convertValue(UnsetInit *UI) { return (Init*)UI; }
 159   Init *convertValue(  DefInit *DI);
 160   Init *convertValue(TypedInit *VI);
 161
 162   void print(std::ostream &OS) const;
 163 };
 164
 165
 166
 167 //===----------------------------------------------------------------------===//
 168 //  Initializer Classes
 169 //===----------------------------------------------------------------------===//
 170
 171 struct Init {
 172   virtual ~Init() {}
 173
 174   /// isComplete - This virtual method should be overridden by values that may
 175   /// not be completely specified yet.
 176   virtual bool isComplete() const { return true; }
 177
 178   /// print - Print out this value.
 179   virtual void print(std::ostream &OS) const = 0;
 180
 181   /// dump - Debugging method that may be called through a debugger, just
 182   /// invokes print on cerr.
 183   void dump() const;
 184
 185   /// convertInitializerTo - This virtual function is a simple call-back
 186   /// function that should be overridden to call the appropriate
 187   /// RecTy::convertValue method.
 188   ///
 189   virtual Init *convertInitializerTo(RecTy *Ty) = 0;
 190
 191   /// convertInitializerBitRange - This method is used to implement the bitrange
 192   /// selection operator.  Given an initializer, it selects the specified bits
 193   /// out, returning them as a new init of bits type.  If it is not legal to use
 194   /// the bit subscript operator on this initializer, return null.
 195   ///
 196   virtual Init *convertInitializerBitRange(const std::vector<unsigned> &Bits) {
 197     return 0;
 198   }
 199
 200   /// getFieldType - This method is used to implement the FieldInit class.
 201   /// Implementors of this method should return the type of the named field if
 202   /// they are of record type.
 203   ///
 204   virtual RecTy *getFieldType(const std::string &FieldName) const { return 0; }
 205
 206   /// getFieldInit - This method complements getFieldType to return the
 207   /// initializer for the specified field.  If getFieldType returns non-null
 208   /// this method should return non-null, otherwise it returns null.
 209   ///
 210   virtual Init *getFieldInit(Record &R, const std::string &FieldName) const {
 211     return 0;
 212   }
 213
 214   /// resolveReferences - This method is used by classes that refer to other
 215   /// variables which may not be defined at the time they expression is formed.
 216   /// If a value is set for the variable later, this method will be called on
 217   /// users of the value to allow the value to propagate out.
 218   ///
 219   virtual Init *resolveReferences(Record &R) { return this; }
 220 };
 221
 222 inline std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const Init &I) {
 223   I.print(OS); return OS;
 224 }
 225
 226
 227 /// UnsetInit - ? - Represents an uninitialized value
 228 ///
 229 struct UnsetInit : public Init {
 230   virtual Init *convertInitializerTo(RecTy *Ty) {
 231     return Ty->convertValue(this);
 232   }
 233
 234   virtual bool isComplete() const { return false; }
 235   virtual void print(std::ostream &OS) const { OS << "?"; }
 236 };
 237
 238
 239 /// BitInit - true/false - Represent a concrete initializer for a bit.
 240 ///
 241 class BitInit : public Init {
 242   bool Value;
 243 public:
 244   BitInit(bool V) : Value(V) {}
 245
 246   bool getValue() const { return Value; }
 247
 248   virtual Init *convertInitializerTo(RecTy *Ty) {
 249     return Ty->convertValue(this);
 250   }
 251
 252   virtual void print(std::ostream &OS) const { OS << (Value ? "1" : "0"); }
 253 };
 254
 255 /// BitsInit - { a, b, c } - Represents an initializer for a BitsRecTy value.
 256 /// It contains a vector of bits, whose size is determined by the type.
 257 ///
 258 class BitsInit : public Init {
 259   std::vector<Init*> Bits;
 260 public:
 261   BitsInit(unsigned Size) : Bits(Size) {}
 262
 263   unsigned getNumBits() const { return Bits.size(); }
 264
 265   Init *getBit(unsigned Bit) const {
 266     assert(Bit < Bits.size() && "Bit index out of range!");
 267     return Bits[Bit];
 268   }
 269   void setBit(unsigned Bit, Init *V) {
 270     assert(Bit < Bits.size() && "Bit index out of range!");
 271     assert(Bits[Bit] == 0 && "Bit already set!");
 272     Bits[Bit] = V;
 273   }
 274
 275   virtual Init *convertInitializerTo(RecTy *Ty) {
 276     return Ty->convertValue(this);
 277   }
 278   virtual Init *convertInitializerBitRange(const std::vector<unsigned> &Bits);
 279
 280   virtual bool isComplete() const {
 281     for (unsigned i = 0; i != getNumBits(); ++i)
 282       if (!getBit(i)->isComplete()) return false;
 283     return true;
 284   }
 285   virtual void print(std::ostream &OS) const;
 286
 287   virtual Init *resolveReferences(Record &R);
 288
 289   // printXX - Print this bitstream with the specified format, returning true if
 290   // it is not possible.
 291   bool printInHex(std::ostream &OS) const;
 292   bool printAsVariable(std::ostream &OS) const;
 293   bool printAsUnset(std::ostream &OS) const;
 294 };
 295
 296
 297 /// IntInit - 7 - Represent an initalization by a literal integer value.
 298 ///
 299 class IntInit : public Init {
 300   int Value;
 301 public:
 302   IntInit(int V) : Value(V) {}
 303
 304   int getValue() const { return Value; }
 305
 306   virtual Init *convertInitializerTo(RecTy *Ty) {
 307     return Ty->convertValue(this);
 308   }
 309   virtual Init *convertInitializerBitRange(const std::vector<unsigned> &Bits);
 310
 311   virtual void print(std::ostream &OS) const { OS << Value; }
 312 };
 313
 314
 315 /// StringInit - "foo" - Represent an initialization by a string value.
 316 ///
 317 class StringInit : public Init {
 318   std::string Value;
 319 public:
 320   StringInit(const std::string &V) : Value(V) {}
 321
 322   const std::string &getValue() const { return Value; }
 323
 324   virtual Init *convertInitializerTo(RecTy *Ty) {
 325     return Ty->convertValue(this);
 326   }
 327
 328   virtual void print(std::ostream &OS) const { OS << "\"" << Value << "\""; }
 329 };
 330
 331 /// CodeInit - "[{...}]" - Represent a code fragment.
 332 ///
 333 class CodeInit : public Init {
 334   std::string Value;
 335 public:
 336   CodeInit(const std::string &V) : Value(V) {}
 337
 338   virtual Init *convertInitializerTo(RecTy *Ty) {
 339     return Ty->convertValue(this);
 340   }
 341
 342   virtual void print(std::ostream &OS) const { OS << "[{" << Value << "}]"; }
 343 };
 344
 345 /// ListInit - [AL, AH, CL] - Represent a list of defs
 346 ///
 347 class ListInit : public Init {
 348   std::vector<Record*> Records;
 349 public:
 350   ListInit(std::vector<Record*> &Rs) {
 351     Records.swap(Rs);
 352   }
 353
 354   unsigned getSize() const { return Records.size(); }
 355   Record  *getElement(unsigned i) const {
 356     assert(i < Records.size() && "List element index out of range!");
 357     return Records[i];
 358   }
 359
 360   virtual Init *convertInitializerTo(RecTy *Ty) {
 361     return Ty->convertValue(this);
 362   }
 363
 364   virtual void print(std::ostream &OS) const;
 365 };
 366
 367
 368 /// TypedInit - This is the common super-class of types that have a specific,
 369 /// explicit, type.
 370 ///
 371 class TypedInit : public Init {
 372   RecTy *Ty;
 373 public:
 374   TypedInit(RecTy *T) : Ty(T) {}
 375
 376   RecTy *getType() const { return Ty; }
 377
 378   /// resolveBitReference - This method is used to implement
 379   /// VarBitInit::resolveReferences.  If the bit is able to be resolved, we
 380   /// simply return the resolved value, otherwise we return this.
 381   ///
 382   virtual Init *resolveBitReference(Record &R, unsigned Bit) = 0;
 383 };
 384
 385 /// VarInit - 'Opcode' - Represent a reference to an entire variable object.
 386 ///
 387 class VarInit : public TypedInit {
 388   std::string VarName;
 389 public:
 390   VarInit(const std::string &VN, RecTy *T) : TypedInit(T), VarName(VN) {}
 391
 392   virtual Init *convertInitializerTo(RecTy *Ty) {
 393     return Ty->convertValue(this);
 394   }
 395
 396   const std::string &getName() const { return VarName; }
 397
 398   virtual Init *convertInitializerBitRange(const std::vector<unsigned> &Bits);
 399
 400   virtual Init *resolveBitReference(Record &R, unsigned Bit);
 401
 402   virtual RecTy *getFieldType(const std::string &FieldName) const;
 403   virtual Init *getFieldInit(Record &R, const std::string &FieldName) const;
 404
 405   /// resolveReferences - This method is used by classes that refer to other
 406   /// variables which may not be defined at the time they expression is formed.
 407   /// If a value is set for the variable later, this method will be called on
 408   /// users of the value to allow the value to propagate out.
 409   ///
 410   virtual Init *resolveReferences(Record &R);
 411
 412   virtual void print(std::ostream &OS) const { OS << VarName; }
 413 };
 414
 415
 416 /// VarBitInit - Opcode{0} - Represent access to one bit of a variable or field.
 417 ///
 418 class VarBitInit : public Init {
 419   TypedInit *TI;
 420   unsigned Bit;
 421 public:
 422   VarBitInit(TypedInit *T, unsigned B) : TI(T), Bit(B) {
 423     assert(T->getType() && dynamic_cast<BitsRecTy*>(T->getType()) &&
 424            ((BitsRecTy*)T->getType())->getNumBits() > B &&
 425            "Illegal VarBitInit expression!");
 426   }
 427
 428   virtual Init *convertInitializerTo(RecTy *Ty) {
 429     return Ty->convertValue(this);
 430   }
 431
 432   TypedInit *getVariable() const { return TI; }
 433   unsigned getBitNum() const { return Bit; }
 434
 435   virtual void print(std::ostream &OS) const {
 436     TI->print(OS); OS << "{" << Bit << "}";
 437   }
 438   virtual Init *resolveReferences(Record &R);
 439 };
 440
 441
 442 /// DefInit - AL - Represent a reference to a 'def' in the description
 443 ///
 444 class DefInit : public Init {
 445   Record *Def;
 446 public:
 447   DefInit(Record *D) : Def(D) {}
 448
 449   virtual Init *convertInitializerTo(RecTy *Ty) {
 450     return Ty->convertValue(this);
 451   }
 452
 453   Record *getDef() const { return Def; }
 454
 455   //virtual Init *convertInitializerBitRange(const std::vector<unsigned> &Bits);
 456
 457   virtual RecTy *getFieldType(const std::string &FieldName) const;
 458   virtual Init *getFieldInit(Record &R, const std::string &FieldName) const;
 459
 460   virtual void print(std::ostream &OS) const;
 461 };
 462
 463
 464 /// FieldInit - X.Y - Represent a reference to a subfield of a variable
 465 ///
 466 class FieldInit : public TypedInit {
 467   Init *Rec;                // Record we are referring to
 468   std::string FieldName;    // Field we are accessing
 469 public:
 470   FieldInit(Init *R, const std::string &FN)
 471     : TypedInit(R->getFieldType(FN)), Rec(R), FieldName(FN) {
 472     assert(getType() && "FieldInit with non-record type!");
 473   }
 474
 475   virtual Init *convertInitializerTo(RecTy *Ty) {
 476     return Ty->convertValue(this);
 477   }
 478
 479   virtual Init *convertInitializerBitRange(const std::vector<unsigned> &Bits);
 480
 481   virtual Init *resolveBitReference(Record &R, unsigned Bit);
 482
 483   virtual Init *resolveReferences(Record &R);
 484
 485   virtual void print(std::ostream &OS) const {
 486     Rec->print(OS); OS << "." << FieldName;
 487   }
 488 };
 489
 490
 491 //===----------------------------------------------------------------------===//
 492 //  High-Level Classes
 493 //===----------------------------------------------------------------------===//
 494
 495 class RecordVal {
 496   std::string Name;
 497   RecTy *Ty;
 498   unsigned Prefix;
 499   Init *Value;
 500 public:
 501   RecordVal(const std::string &N, RecTy *T, unsigned P);
 502
 503   const std::string &getName() const { return Name; }
 504
 505   unsigned getPrefix() const { return Prefix; }
 506   RecTy *getType() const { return Ty; }
 507   Init *getValue() const { return Value; }
 508
 509   bool setValue(Init *V) {
 510     if (V) {
 511       Value = V->convertInitializerTo(Ty);
 512       return Value == 0;
 513     }
 514     Value = 0;
 515     return false;
 516   }
 517
 518   void dump() const;
 519   void print(std::ostream &OS, bool PrintSem = true) const;
 520 };
 521
 522 inline std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const RecordVal &RV) {
 523   RV.print(OS << "  ");
 524   return OS;
 525 }
 526
 527 struct Record {
 528   const std::string Name;
 529   std::vector<std::string> TemplateArgs;
 530   std::vector<RecordVal> Values;
 531   std::vector<Record*> SuperClasses;
 532 public:
 533
 534   Record(const std::string &N) : Name(N) {}
 535   ~Record() {}
 536
 537   const std::string &getName() const { return Name; }
 538   const std::vector<std::string> &getTemplateArgs() const {
 539     return TemplateArgs;
 540   }
 541   const std::vector<RecordVal> &getValues() const { return Values; }
 542   const std::vector<Record*>   &getSuperClasses() const { return SuperClasses; }
 543
 544   bool isTemplateArg(const std::string &Name) const {
 545     for (unsigned i = 0, e = TemplateArgs.size(); i != e; ++i)
 546       if (TemplateArgs[i] == Name) return true;
 547     return false;
 548   }
 549
 550   const RecordVal *getValue(const std::string &Name) const {
 551     for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
 552       if (Values[i].getName() == Name) return &Values[i];
 553     return 0;
 554   }
 555   RecordVal *getValue(const std::string &Name) {
 556     for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
 557       if (Values[i].getName() == Name) return &Values[i];
 558     return 0;
 559   }
 560
 561   void addTemplateArg(const std::string &Name) {
 562     assert(!isTemplateArg(Name) && "Template arg already defined!");
 563     TemplateArgs.push_back(Name);
 564   }
 565
 566   void addValue(const RecordVal &RV) {
 567     assert(getValue(RV.getName()) == 0 && "Value already added!");
 568     Values.push_back(RV);
 569   }
 570
 571   void removeValue(const std::string &Name) {
 572     assert(getValue(Name) && "Cannot remove an entry that does not exist!");
 573     for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
 574       if (Values[i].getName() == Name) {
 575         Values.erase(Values.begin()+i);
 576         return;
 577       }
 578     assert(0 && "Name does not exist in record!");
 579   }
 580
 581   bool isSubClassOf(Record *R) const {
 582     for (unsigned i = 0, e = SuperClasses.size(); i != e; ++i)
 583       if (SuperClasses[i] == R)
 584         return true;
 585     return false;
 586   }
 587
 588   void addSuperClass(Record *R) {
 589     assert(!isSubClassOf(R) && "Already subclassing record!");
 590     SuperClasses.push_back(R);
 591   }
 592
 593   // resolveReferences - If there are any field references that refer to fields
 594   // that have been filled in, we can propagate the values now.
 595   //
 596   void resolveReferences();
 597
 598   void dump() const;
 599
 600   //===--------------------------------------------------------------------===//
 601   // High-level methods useful to tablegen back-ends
 602   //
 603
 604   /// getValueAsString - This method looks up the specified field and returns
 605   /// its value as a string, throwing an exception if the field does not exist
 606   /// or if the value is not a string.
 607   ///
 608   std::string getValueAsString(const std::string &FieldName) const;
 609
 610   /// getValueAsBitsInit - This method looks up the specified field and returns
 611   /// its value as a BitsInit, throwing an exception if the field does not exist
 612   /// or if the value is not the right type.
 613   ///
 614   BitsInit *getValueAsBitsInit(const std::string &FieldName) const;
 615
 616   /// getValueAsListInit - This method looks up the specified field and returns
 617   /// its value as a ListInit, throwing an exception if the field does not exist
 618   /// or if the value is not the right type.
 619   ///
 620   ListInit *getValueAsListInit(const std::string &FieldName) const;
 621
 622   /// getValueAsInt - This method looks up the specified field and returns its
 623   /// value as an int, throwing an exception if the field does not exist or if
 624   /// the value is not the right type.
 625   ///
 626   int getValueAsInt(const std::string &FieldName) const;
 627 };
 628
 629 std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const Record &R);
 630
 631 class RecordKeeper {
 632   std::map<std::string, Record*> Classes, Defs;
 633 public:
 634   ~RecordKeeper() {
 635     for (std::map<std::string, Record*>::iterator I = Classes.begin(),
 636            E = Classes.end(); I != E; ++I)
 637       delete I->second;
 638     for (std::map<std::string, Record*>::iterator I = Defs.begin(),
 639            E = Defs.end(); I != E; ++I)
 640       delete I->second;
 641   }
 642
 643   const std::map<std::string, Record*> &getClasses() const { return Classes; }
 644   const std::map<std::string, Record*> &getDefs() const { return Defs; }
 645
 646   Record *getClass(const std::string &Name) const {
 647     std::map<std::string, Record*>::const_iterator I = Classes.find(Name);
 648     return I == Classes.end() ? 0 : I->second;
 649   }
 650   Record *getDef(const std::string &Name) const {
 651     std::map<std::string, Record*>::const_iterator I = Defs.find(Name);
 652     return I == Defs.end() ? 0 : I->second;
 653   }
 654   void addClass(Record *R) {
 655     assert(getClass(R->getName()) == 0 && "Class already exists!");
 656     Classes.insert(std::make_pair(R->getName(), R));
 657   }
 658   void addDef(Record *R) {
 659     assert(getDef(R->getName()) == 0 && "Def already exists!");
 660     Defs.insert(std::make_pair(R->getName(), R));
 661   }
 662
 663   //===--------------------------------------------------------------------===//
 664   // High-level helper methods, useful for tablegen backends...
 665
 666   /// getAllDerivedDefinitions - This method returns all concrete definitions
 667   /// that derive from the specified class name.  If a class with the specified
 668   /// name does not exist, an exception is thrown.
 669   std::vector<Record*>
 670   getAllDerivedDefinitions(const std::string &ClassName) const;
 671
 672
 673   void dump() const;
 674 };
 675
 676 std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const RecordKeeper &RK);
 677
 678 extern RecordKeeper Records;
 679
 680 #endif