[NFC] Trim trailing whitespace in *.rst
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1 ===================================
2 TableGen Backend Developer's Guide
3 ===================================
4
5 .. sectnum::
6
7 .. contents::
8    :local:
9
10 Introduction
11 ============
12
13 The purpose of TableGen is to generate complex output files based on
14 information from source files that are significantly easier to code than the
15 output files would be, and also easier to maintain and modify over time. The
16 information is coded in a declarative style involving classes and records,
17 which are then processed by TableGen. The internalized records are passed on
18 to various backends, which extract information from a subset of the records
19 and generate an output file. These output files are typically ``.inc`` files
20 for C++, but may be any type of file that the backend developer needs.
21
22 This document is a guide to writing a backend for TableGen. It is not a
23 complete reference manual, but rather a guide to using the facilities
24 provided by TableGen for the backends. For a complete reference to the
25 various data structures and functions involved, see the primary TableGen
26 header file (``record.h``) and/or the Doxygen documentation.
27
28 This document assumes that you have read the :doc:`TableGen Programmer's
29 Reference <./ProgRef>`, which provides a detailed reference for coding
30 TableGen source files. For a description of the existing backends, see
31 :doc:`TableGen BackEnds <./BackEnds>`.
32
33 Data Structures
34 ===============
35
36 The following sections describe the data structures that contain the classes
37 and records that are collected from the TableGen source files by the
38 TableGen parser. Note that the term *class* refers to an abstract record
39 class, while the term *record* refers to a concrete record.
40
41 Unless otherwise noted, functions associated with classes are instance
42 functions.
43
44 ``RecordKeeper``
45 ----------------
46
47 An instance of the ``RecordKeeper`` class acts as the container for all the
48 classes and records parsed and collected by TableGen. The ``RecordKeeper``
49 instance is passed to the backend when it is invoked by TableGen. This class
50 is usually abbreviated ``RK``.
51
52 There are two maps in the recordkeeper, one for classes and one for records
53 (the latter often referred to as *defs*). Each map maps the class or record
54 name to an instance of the ``Record`` class (see `Record`_), which contains
55 all the information about that class or record.
56
57 In addition to the two maps, the ``RecordKeeper`` instance contains:
58
59 * A map that maps the names of global variables to their values.
60   Global variables are defined in TableGen files with outer
61   ``defvar`` statements.
62
63 * A counter for naming anonymous records.
64
65 The ``RecordKeeper`` class provides a few useful functions.
66
67 * Functions to get the complete class and record maps.
68
69 * Functions to get a subset of the records based on their parent classes.
70
71 * Functions to get individual classes, records, and globals, by name.
72
73 A ``RecordKeeper`` instance can be printed to an output stream with the ``<<``
74 operator.
75
76 ``Record``
77 ----------
78
79 Each class or record built by TableGen is represented by an instance of
80 the ``Record`` class. The ``RecordKeeper`` instance contains one map for the
81 classes and one for the records. The primary data members of a record are
82 the record name, the vector of field names and their values, and the vector of
83 superclasses of the record.
84
85 The record name is stored as a pointer to an ``Init`` (see `Init`_), which
86 is a class whose instances hold TableGen values (sometimes referred to as
87 *initializers*). The field names and values are stored in a vector of
88 ``RecordVal`` instances (see `RecordVal`_), each of which contains both the
89 field name and its value. The superclass vector contains a sequence of
90 pairs, with each pair including the superclass record and its source
91 file location.
92
93 In addition to those members, a ``Record`` instance contains:
94
95 * A vector of source file locations that includes the record definition
96   itself, plus the locations of any multiclasses involved in its definition.
97
98 * For a class record, a vector of the class's template arguments.
99
100 * An instance of ``DefInit`` (see `DefInit`_) corresponding to this record.
101
102 * A unique record ID.
103
104 * A boolean that specifies whether this is a class definition.
105
106 * A boolean that specifies whether this is an anonymous record.
107
108 The ``Record`` class provides many useful functions.
109
110 * Functions to get the record name, fields, source file locations,
111   template arguments, and unique ID.
112
113 * Functions to get all the record's superclasses or just its direct
114   superclasses.
115
116 * Functions to get a particular field value by specifying its name in various
117   forms, and returning its value in various forms
118   (see `Getting Record Names and Fields`_).
119
120 * Boolean functions to check the various attributes of the record.
121
122 A ``Record`` instance can be printed to an output stream with the ``<<``
123 operator.
124
125
126 ``RecordVal``
127 -------------
128
129 Each field of a record is stored in an instance of the ``RecordVal`` class.
130 The ``Record`` instance includes a vector of these value instances. A
131 ``RecordVal`` instance contains the name of the field, stored in an ``Init``
132 instance. It also contains the value of the field, likewise stored in an
133 ``Init``. (A better name for this class might be ``RecordField``.)
134
135 In addition to those primary members, the ``RecordVal`` has other data members.
136
137 * The source file location of the field definition.
138
139 * The type of the field, stored as an instance
140   of the ``RecTy`` class (see `RecTy`_).
141
142 The ``RecordVal`` class provides some useful functions.
143
144 * Functions to get the name of the field in various forms.
145
146 * A function to get the type of the field.
147
148 * A function to get the value of the field.
149
150 * A function to get the source file location.
151
152 Note that field values are more easily obtained directly from the ``Record``
153 instance (see `Record`_).
154
155 A ``RecordVal`` instance can be printed to an output stream with the ``<<``
156 operator.
157
158 ``RecTy``
159 ---------
160
161 The ``RecTy`` class is used to represent the types of field values. It is
162 the base class for a series of subclasses, one for each of the
163 available field types. The ``RecTy`` class has one data member that is an
164 enumerated type specifying the specific type of field value. (A better
165 name for this class might be ``FieldTy``.)
166
167 The ``RecTy`` class provides a few useful functions.
168
169 * A virtual function to get the type name as a string.
170
171 * A virtual function to check whether all the values of this type can
172   be converted to another given type.
173
174 * A virtual function to check whether this type is a subtype of
175   another given type.
176
177 * A function to get the corresponding ``list``
178   type for lists with elements of this type. For example, the function
179   returns the ``list<int>`` type when called with the ``int`` type.
180
181 The subclasses that inherit from ``RecTy`` are
182 ``BitRecTy``,
183 ``BitsRecTy``,
184 ``CodeRecTy``,
185 ``DagRecTy``,
186 ``IntRecTy``,
187 ``ListRecTy``,
188 ``RecordRecTy``, and
189 ``StringRecTy``.
190 Some of these classes have additional members that
191 are described in the following subsections.
192
193 *All* of the classes derived from ``RecTy`` provide the ``get()`` function.
194 It returns an instance of ``Recty`` corresponding to the derived class.
195 Some of the ``get()`` functions require an argument to
196 specify which particular variant of the type is desired. These arguments are
197 described in the following subsections.
198
199 A ``RecTy`` instance can be printed to an output stream with the ``<<``
200 operator.
201
202 .. warning::
203   It is not specified whether there is a single ``RecTy`` instance of a
204   particular type or multiple instances.
205
206
207 ``BitsRecTy``
208 ~~~~~~~~~~~~~
209
210 This class includes a data member with the size of the ``bits`` value and a
211 function to get that size.
212
213 The ``get()`` function takes the length of the sequence, *n*, and returns the
214 ``BitsRecTy`` type corresponding to ``bits<``\ *n*\ ``>``.
215
216 ``ListRecTy``
217 ~~~~~~~~~~~~~
218
219 This class includes a data member that specifies the type of the list's
220 elements and a function to get that type.
221
222 The ``get()`` function takes the ``RecTy`` *type* of the list members and
223 returns the ``ListRecTy`` type corresponding to ``list<``\ *type*\ ``>``.
224
225
226 ``RecordRecTy``
227 ~~~~~~~~~~~~~~~
228
229 This class includes data members that contain the list of parent classes of
230 this record. It also provides a function to obtain the array of classes and
231 two functions to get the iterator ``begin()`` and ``end()`` values. The
232 class defines a type for the return values of the latter two functions.
233
234 .. code-block:: text
235
236   using const_record_iterator = Record * const *;
237
238 The ``get()`` function takes an ``ArrayRef`` of pointers to the ``Record``
239 instances of the *direct* superclasses of the record and returns the ``RecordRecTy``
240 corresponding to the record inheriting from those superclasses.
241
242 ``Init``
243 --------
244
245 The ``Init`` class is used to represent TableGen values.  The name derives
246 from *initialization value*. This class should not be confused with the
247 ``RecordVal`` class, which represents record fields, both their names and
248 values. The ``Init`` class is the base class for a series of subclasses, one
249 for each of the available value types. The primary data member of ``Init``
250 is an enumerated type that represents the specific type of the value.
251
252 The ``Init`` class provides a few useful functions.
253
254 * A function to get the type enumerator.
255
256 * A boolean virtual function to determine whether a value is completely
257   specified; that is, has no uninitialized subvalues.
258
259 * Virtual functions to get the value as a string.
260
261 * Virtual functions to cast the value to other types, implement the bit
262   range feature of TableGen, and implement the list slice feature.
263
264 * A virtual function to get a particular bit of the value.
265
266 The subclasses that inherit directly from ``Init`` are
267 ``UnsetInit`` and ``TypedInit``.
268
269 An ``Init`` instance can be printed to an output stream with the ``<<``
270 operator.
271
272 .. warning::
273   It is not specified whether two separate initialization values with
274   the same underlying type and value (e.g., two strings with the value
275   "Hello") are represented by two ``Init``\ s or share the same ``Init``.
276
277 ``UnsetInit``
278 ~~~~~~~~~~~~~
279
280 This class, a subclass of ``Init``, represents the unset (uninitialized)
281 value. The static function ``get()`` can be used to obtain the singleton
282 ``Init`` of this type.
283
284
285 ``TypedInit``
286 ~~~~~~~~~~~~~
287
288 This class, a subclass of ``Init``, acts as the parent class of the classes
289 that represent specific value types (except for the unset value). These
290 classes include ``BitInit``, ``BitsInit``, ``DagInit``, ``DefInit``,
291 ``IntInit``, ``ListInit``, and ``StringInit``. (There are additional derived
292 types used by the TableGen parser.)
293
294 This class includes a data member that specifies the ``RecTy`` type of the
295 value. It provides a function to get that ``RecTy`` type.
296
297 ``BitInit``
298 ~~~~~~~~~~~
299
300 The ``BitInit`` class is a subclass of ``TypedInit``. Its instances
301 represent the possible values of a bit: 0 or 1. It includes a data member
302 that contains the bit.
303
304 *All* of the classes derived from ``TypedInit`` provide the following functions.
305
306 * A static function named ``get()`` that returns an ``Init`` representing
307   the specified value(s). In the case of ``BitInit``, ``get(true)`` returns
308   an instance of ``BitInit`` representing true, while ``get(false)`` returns
309   an instance
310   representing false. As noted above, it is not specified whether there
311   is exactly one or more than one ``BitInit`` representing true (or false).
312
313 * A function named ``GetValue()`` that returns the value of the instance
314   in a more direct form, in this case as a ``bool``.
315
316 ``BitsInit``
317 ~~~~~~~~~~~~
318
319 The ``BitsInit`` class is a subclass of ``TypedInit``. Its instances
320 represent sequences of bits, from high-order to low-order. It includes a
321 data member with the length of the sequence and a vector of pointers to
322 ``Init`` instances, one per bit.
323
324 The class provides the usual ``get()`` function. It does not provide the
325 ``getValue()`` function.
326
327 The class provides the following additional functions.
328
329 * A function to get the number of bits in the sequence.
330
331 * A function that gets a bit specified by an integer index.
332
333 ``DagInit``
334 ~~~~~~~~~~~
335
336 The ``DagInit`` class is a subclass of ``TypedInit``. Its instances
337 represent the possible direct acyclic graphs (``dag``).
338
339 The class includes a pointer to an ``Init`` for the DAG operator and a
340 pointer to a ``StringInit`` for the operator name. It includes the count of
341 DAG operands and the count of operand names. Finally, it includes a vector of
342 pointers to ``Init`` instances for the operands and another to
343 ``StringInit`` instances for the operand names.
344 (The DAG operands are also referred to as *arguments*.)
345
346 The class provides two forms of the usual ``get()`` function. It does not
347 provide the usual ``getValue()`` function.
348
349 The class provides many additional functions:
350
351 * Functions to get the operator in various forms and to get the
352   operator name in various forms.
353
354 * Functions to determine whether there are any operands and to get the
355   number of operands.
356
357 * Functions to the get the operands, both individually and together.
358
359 * Functions to determine whether there are any names and to
360   get the number of names
361
362 * Functions to the get the names, both individually and together.
363
364 * Functions to get the operand iterator ``begin()`` and ``end()`` values.
365
366 * Functions to get the name iterator ``begin()`` and ``end()`` values.
367
368 The class defines two types for the return values of the operand and name
369 iterators.
370
371 .. code-block:: text
372
373   using const_arg_iterator = SmallVectorImpl<Init*>::const_iterator;
374   using const_name_iterator = SmallVectorImpl<StringInit*>::const_iterator;
375
376
377 ``DefInit``
378 ~~~~~~~~~~~
379
380 The ``DefInit`` class is a subclass of ``TypedInit``. Its instances
381 represent the records that were collected by TableGen. It includes a data
382 member that is a pointer to the record's ``Record`` instance.
383
384 The class provides the usual ``get()`` function. It does not provide
385 ``getValue()``. Instead, it provides ``getDef()``, which returns the
386 ``Record`` instance.
387
388 ``IntInit``
389 ~~~~~~~~~~~
390
391 The ``IntInit`` class is a subclass of ``TypedInit``. Its instances
392 represent the possible values of a 64-bit integer. It includes a data member
393 that contains the integer.
394
395 The class provides the usual ``get()`` and ``getValue()`` functions. The
396 latter function returns the integer as an ``int64_t``.
397
398 The class also provides a function, ``getBit()``, to obtain a specified bit
399 of the integer value.
400
401 ``ListInit``
402 ~~~~~~~~~~~~
403
404 The ``ListInit`` class is a subclass of ``TypedInit``. Its instances
405 represent lists of elements of some type. It includes a data member with the
406 length of the list and a vector of pointers to ``Init`` instances, one per
407 element.
408
409 The class provides the usual ``get()`` and ``getValues()`` functions. The
410 latter function returns an ``ArrayRef`` of the vector of pointers to ``Init``
411 instances.
412
413 The class provides these additional functions.
414
415 * A function to get the element type.
416
417 * Functions to get the length of the vector and to determine whether
418   it is empty.
419
420 * Functions to get an element specified by an integer index and return
421   it in various forms.
422
423 * Functions to get the iterator ``begin()`` and ``end()`` values. The
424   class defines a type for the return type of these two functions.
425
426 .. code-block:: text
427
428   using const_iterator = Init *const *;
429
430
431 ``StringInit``
432 ~~~~~~~~~~~~~~
433
434 The ``StringInit`` class is a subclass of ``TypedInit``. Its instances
435 represent arbitrary-length strings. It includes a data member
436 that contains a ``StringRef`` of the value.
437
438 The class provides the usual ``get()`` and ``getValue()`` functions. The
439 latter function returns the ``StringRef``.
440
441 Creating a New Backend
442 ======================
443
444 The following steps are required to create a new backend for TableGen.
445
446 #. Invent a name for your backend C++ file, say ``GenAddressModes``.
447
448 #. Write the new backend, using the file ``TableGenBackendSkeleton.cpp``
449    as a starting point.
450
451 #. Determine which instance of TableGen requires the new backend. There is
452    one instance for Clang and another for LLVM. Or you may be building
453    your own instance.
454
455 #. Modify the selected ``tablegen.cpp`` to include your new backend.
456
457   a. Add the name to the enumerated type ``ActionType``.
458
459   #. Add a keyword to the ``ActionType`` command option using the
460      ``clEnumValN()`` function.
461
462   #. Add a case to the ``switch`` statement in the *xxx*\ ``TableGenMain()``
463      function. It should invoke the "main function" of your backend, which
464      in this case, according to convention, is named ``EmitAddressModes``.
465
466 5. Add a declaration of your "main function" to the corresponding
467    ``TableGenBackends.h`` header file.
468
469 #. Add your backend C++ file to the appropriate ``CMakeLists.txt`` file so
470    that it will be built.
471
472 #. Add your C++ file to the system.
473
474 The Backend Skeleton
475 ====================
476
477 The file ``TableGenBackendSkeleton.cpp`` provides a skeleton C++ translation
478 unit for writing a new TableGen backend. Here are a few notes on the file.
479
480 * The list of includes is the minimal list required by most backends.
481
482 * As with all LLVM C++ files, it has a ``using namespace llvm;`` statement.
483   It also has an anonymous namespace that contains all the file-specific
484   data structure definitions, along with the class embodying the emitter
485   data members and functions. Continuing with the ``GenAddressModes`` example,
486   this class is named ``AddressModesEmitter``.
487
488 * The constructor for the emitter class accepts a ``RecordKeeper`` reference,
489   typically named ``RK``. The ``RecordKeeper`` reference is saved in a data
490   member so that records can be obtained from it. This data member is usually
491   named ``Records``.
492
493 * One function is named ``run``. It is invoked by the backend's "main
494   function" to collect records and emit the output file. It accepts an instance
495   of the ``raw_ostream`` class, typically named ``OS``. The output file is
496   emitted by writing to this stream.
497
498 * The ``run`` function should use the ``emitSourceFileHeader`` helper function
499   to include a standard header in the emitted file.
500
501 * The only function in the ``llvm`` namespace is the backend "main function."
502   In this example, it is named ``EmitAddressModes``. It creates an instance
503   of the ``AddressModesEmitter`` class, passing the ``RecordKeeper``
504   instance, then invokes the ``run`` function, passing the ``raw_ostream``
505   instance.
506
507 All the examples in the remainder of this document will assume the naming
508 conventions used in the skeleton file.
509
510 Getting Classes
511 ===============
512
513 The ``RecordKeeper`` class provides two functions for getting the
514 ``Record`` instances for classes defined in the TableGen files.
515
516 * ``getClasses()`` returns a ``RecordMap`` reference for all the classes.
517
518 * ``getClass(``\ *name*\ ``)`` returns a ``Record`` reference for the named
519   class.
520
521 If you need to iterate over all the class records:
522
523 .. code-block:: text
524
525   for (auto ClassPair : Records.getClasses()) {
526     Record *ClassRec = ClassPair.second.get();
527     ...
528   }
529
530 ``ClassPair.second`` gets the class's ``unique_ptr``, then ``.get()`` gets the
531 class ``Record`` itself.
532
533
534 Getting Records
535 ===============
536
537 The ``RecordKeeper`` class provides four functions for getting the
538 ``Record`` instances for concrete records defined in the TableGen files.
539
540 * ``getDefs()`` returns a ``RecordMap`` reference for all the concrete
541   records.
542
543 * ``getDef(``\ *name*\ ``)`` returns a ``Record`` reference for the named
544   concrete record.
545
546 * ``getAllDerivedDefinitions(``\ *classname*\ ``)`` returns a vector of
547   ``Record`` references for the concrete records that derive from the
548   given class.
549
550 * ``getAllDerivedDefinitions(``\ *classnames*\ ``)`` returns
551   a vector of ``Record`` references for the concrete records that derive from
552   *all* of the given classes.
553
554 This statement obtains all the records that derive from the ``Attribute``
555 class and iterates over them.
556
557 .. code-block:: text
558
559   auto AttrRecords = Records.getAllDerivedDefinitions("Attribute");
560   for (Record *AttrRec : AttrRecords) {
561     ...
562   }
563
564 Getting Record Names and Fields
565 ===============================
566
567 As described above (see `Record`_), there are multiple functions that
568 return the name of a record. One particularly useful one is
569 ``getNameInitAsString()``, which returns the name as a ``std::string``.
570
571 There are also multiple functions that return the fields of a record. To
572 obtain and iterate over all the fields:
573
574 .. code-block:: text
575
576   for (const RecordVal &Field : SomeRec->getValues()) {
577     ...
578   }
579
580 You will recall that ``RecordVal`` is the class whose instances contain
581 information about the fields in records.
582
583 The ``getValue()`` function returns the ``RecordVal`` instance for a field
584 specified by name. There are multiple overloaded functions, some taking a
585 ``StringRef`` and others taking a ``const Init *``. Some functions return a
586 ``RecordVal *`` and others return a ``const RecordVal *``. If the field does
587 not exist, a fatal error message is printed.
588
589 More often than not, you are interested in the value of the field, not all
590 the information in the ``RecordVal``. There is a large set of functions that
591 take a field name in some form and return its value. One function,
592 ``getValueInit``, returns the value as an ``Init *``. Another function,
593 ``isValueUnset``, returns a boolean specifying whether the value is unset
594 (uninitialized).
595
596 Most of the functions return the value in some more useful form. For
597 example:
598
599 .. code-block:: text
600
601   std::vector<int64_t> RegCosts =
602       SomeRec->getValueAsListOfInts("RegCosts");
603
604 The field ``RegCosts`` is assumed to be a list of integers. That list is
605 returned as a ``std::vector`` of 64-bit integers. If the field is not a list
606 of integers, a fatal error message is printed.
607
608 Here is a function that returns a field value as a ``Record``, but returns
609 null if the field does not exist.
610
611 .. code-block:: text
612
613   if (Record *BaseRec = SomeRec->getValueAsOptionalDef(BaseFieldName)) {
614     ...
615   }
616
617 The field is assumed to have another record as its value. That record is returned
618 as a pointer to a ``Record``. If the field does not exist or is unset, the
619 functions returns null.
620
621 Getting Record Superclasses
622 ===========================
623
624 The ``Record`` class provides a function to obtain the superclasses of a
625 record. It is named ``getSuperClasses`` and returns an ``ArrayRef`` of an
626 array of ``std::pair`` pairs. The superclasses are in post-order: the order
627 in which the superclasses were visited while copying their fields into the
628 record. Each pair consists of a pointer to the ``Record`` instance for a
629 superclass record and an instance of the ``SMRange`` class. The range
630 indicates the source file locations of the beginning and end of the class
631 definition.
632
633 This example obtains the superclasses of the ``Prototype`` record and then
634 iterates over the pairs in the returned array.
635
636 .. code-block:: text
637
638   ArrayRef<std::pair<Record *, SMRange>>
639       Superclasses = Prototype->getSuperClasses();
640   for (const auto &SuperPair : Superclasses) {
641     ...
642   }
643
644 The ``Record`` class also provides a function, ``getDirectSuperClasses``, to
645 append the *direct* superclasses of a record to a given vector of type
646 ``SmallVectorImpl<Record *>``.
647
648 Emitting Text to the Output Stream
649 ==================================
650
651 The ``run`` function is passed a ``raw_ostream`` to which it prints the
652 output file. By convention, this stream is saved in the emitter class member
653 named ``OS``, although some ``run`` functions are simple and just use the
654 stream without saving it. The output can be produced by writing values
655 directly to the output stream, or by using the ``std::format()`` or
656 ``llvm::formatv()`` functions.
657
658 .. code-block:: text
659
660   OS << "#ifndef " << NodeName << "\n";
661
662   OS << format("0x%0*x, ", Digits, Value);
663
664 Instances of the following classes can be printed using the ``<<`` operator:
665 ``RecordKeeper``,
666 ``Record``,
667 ``RecTy``,
668 ``RecordVal``, and
669 ``Init``.
670
671 The helper function ``emitSourceFileHeader()`` prints the header comment
672 that should be included at the top of every output file. A call to it is
673 included in the skeleton backend file ``TableGenBackendSkeleton.cpp``.
674
675 Printing Error Messages
676 =======================
677
678 TableGen records are often derived from multiple classes and also often
679 defined through a sequence of multiclasses. Because of this, it can be
680 difficult for backends to report clear error messages with accurate source
681 file locations.  To make error reporting easier, five error reporting
682 functions are provided, each with four overloads.
683
684 * ``PrintWarning`` prints a message tagged as a warning.
685
686 * ``PrintError`` prints a message tagged as an error.
687
688 * ``PrintFatalError`` prints a message tagged as an error and then terminates.
689
690 * ``PrintNote`` prints a note. It is often used after one of the previous
691   functions to provide more information.
692
693 * ``PrintFatalNote`` prints a note and then terminates.
694
695 Each of these five functions is overloaded four times.
696
697 * ``PrintError(const Twine &Msg)``:
698   Prints the message with no source file location.
699
700 * ``PrintError(ArrayRef<SMLoc> ErrorLoc, const Twine &Msg)``:
701   Prints the message followed by the specified source line,
702   along with a pointer to the item in error. The array of
703   source file locations is typically taken from a ``Record`` instance.
704
705 * ``PrintError(const Record *Rec, const Twine &Msg)``:
706   Prints the message followed by the source line associated with the
707   specified record (see `Record`_).
708
709 * ``PrintError(const RecordVal *RecVal, const Twine &Msg)``:
710   Prints the message followed by the source line associated with the
711   specified record field (see `RecordVal`_).
712
713 Using these functions, the goal is to produce the most specific error report
714 possible.
715
716 Debugging Tools
717 ===============
718
719 TableGen provides some tools to aid in debugging backends.
720
721 The ``PrintRecords`` Backend
722 ----------------------------
723
724 The TableGen command option ``--print-records`` invokes a simple backend
725 that prints all the classes and records defined in the source files. This is
726 the default backend option. The format of the output is guaranteed to be
727 constant over time, so that the output can be compared in tests. The output
728 looks like this:
729
730 .. code-block:: text
731
732   ------------- Classes -----------------
733   ...
734   class XEntry<string XEntry:str = ?, int XEntry:val1 = ?> { // XBase
735     string Str = XEntry:str;
736     bits<8> Val1 = { !cast<bits<8>>(XEntry:val1){7}, ... };
737     bit Val3 = 1;
738   }
739   ...
740   ------------- Defs -----------------
741   def ATable {  // GenericTable
742     string FilterClass = "AEntry";
743     string CppTypeName = "AEntry";
744     list<string> Fields = ["Str", "Val1", "Val2"];
745     list<string> PrimaryKey = ["Val1", "Val2"];
746     string PrimaryKeyName = "lookupATableByValues";
747     bit PrimaryKeyEarlyOut = 0;
748   }
749   ...
750   def anonymous_0 {     // AEntry
751     string Str = "Bob";
752     bits<8> Val1 = { 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1 };
753     bits<10> Val2 = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1 };
754   }
755
756 Classes are shown with their template arguments, parent classes (following
757 ``//``), and fields. Records are shown with their parent classes and
758 fields. Note that anonymous records are named ``anonymous_0``,
759 ``anonymous_1``, etc.
760
761 The ``PrintDetailedRecords`` Backend
762 ------------------------------------
763
764 The TableGen command option ``--print-detailed-records`` invokes a backend
765 that prints all the global variables, classes, and records defined in the
766 source files. The format of the output is *not* guaranteed to be constant
767 over time. The output looks like this.
768
769 .. code-block:: text
770
771   DETAILED RECORDS for file llvm-project\llvm\lib\target\arc\arc.td
772
773   -------------------- Global Variables (5) --------------------
774
775   AMDGPUBufferIntrinsics = [int_amdgcn_buffer_load_format, ...
776   AMDGPUImageDimAtomicIntrinsics = [int_amdgcn_image_atomic_swap_1d, ...
777   ...
778   -------------------- Classes (758) --------------------
779
780   AMDGPUBufferLoad  |IntrinsicsAMDGPU.td:879|
781     Template args:
782       LLVMType AMDGPUBufferLoad:data_ty = llvm_any_ty  |IntrinsicsAMDGPU.td:879|
783     Superclasses: (SDPatternOperator) Intrinsic AMDGPURsrcIntrinsic
784     Fields:
785       list<SDNodeProperty> Properties = [SDNPMemOperand]  |Intrinsics.td:348|
786       string LLVMName = ""  |Intrinsics.td:343|
787   ...
788   -------------------- Records (12303) --------------------
789
790   AMDGPUSample_lz_o  |IntrinsicsAMDGPU.td:560|
791     Defm sequence: |IntrinsicsAMDGPU.td:584| |IntrinsicsAMDGPU.td:566|
792     Superclasses: AMDGPUSampleVariant
793     Fields:
794       string UpperCaseMod = "_LZ_O"  |IntrinsicsAMDGPU.td:542|
795       string LowerCaseMod = "_lz_o"  |IntrinsicsAMDGPU.td:543|
796   ...
797
798 * Global variables defined with outer ``defvar`` statements are shown with
799   their values.
800
801 * The classes are shown with their source location, template arguments,
802   superclasses, and fields.
803
804 * The records are shown with their source location, ``defm`` sequence,
805   superclasses, and fields.
806
807 Superclasses are shown in the order processed, with indirect superclasses in
808 parentheses. Each field is shown with its value and the source location at
809 which it was set.
810 The ``defm`` sequence gives the locations of the ``defm`` statements that
811 were involved in generating the record, in the order they were invoked.
812
813 Timing TableGen Phases
814 ----------------------
815
816 TableGen provides a phase timing feature that produces a report of the time
817 used by the various phases of parsing the source files and running the
818 selected backend. This feature is enabled with the ``--time-phases`` option
819 of the TableGen command.
820
821 If the backend is *not* instrumented for timing, then a report such as the
822 following is produced. This is the timing for the
823 ``--print-detailed-records`` backend run on the AMDGPU target.
824
825 .. code-block:: text
826
827   ===-------------------------------------------------------------------------===
828                                TableGen Phase Timing
829   ===-------------------------------------------------------------------------===
830     Total Execution Time: 101.0106 seconds (102.4819 wall clock)
831
832      ---User Time---   --System Time--   --User+System--   ---Wall Time---  --- Name ---
833     85.5197 ( 84.9%)   0.1560 ( 50.0%)  85.6757 ( 84.8%)  85.7009 ( 83.6%)  Backend overall
834     15.1789 ( 15.1%)   0.0000 (  0.0%)  15.1789 ( 15.0%)  15.1829 ( 14.8%)  Parse, build records
835      0.0000 (  0.0%)   0.1560 ( 50.0%)   0.1560 (  0.2%)   1.5981 (  1.6%)  Write output
836     100.6986 (100.0%)   0.3120 (100.0%)  101.0106 (100.0%)  102.4819 (100.0%)  Total
837
838 Note that all the time for the backend is lumped under "Backend overall".
839
840 If the backend is instrumented for timing, then its processing is
841 divided into phases and each one timed separately. This is the timing for
842 the ``--emit-dag-isel`` backend run on the AMDGPU target.
843
844 .. code-block:: text
845
846   ===-------------------------------------------------------------------------===
847                                TableGen Phase Timing
848   ===-------------------------------------------------------------------------===
849     Total Execution Time: 746.3868 seconds (747.1447 wall clock)
850
851      ---User Time---   --System Time--   --User+System--   ---Wall Time---  --- Name ---
852     657.7938 ( 88.1%)   0.1404 ( 90.0%)  657.9342 ( 88.1%)  658.6497 ( 88.2%)  Emit matcher table
853     70.2317 (  9.4%)   0.0000 (  0.0%)  70.2317 (  9.4%)  70.2700 (  9.4%)  Convert to matchers
854     14.8825 (  2.0%)   0.0156 ( 10.0%)  14.8981 (  2.0%)  14.9009 (  2.0%)  Parse, build records
855      2.1840 (  0.3%)   0.0000 (  0.0%)   2.1840 (  0.3%)   2.1791 (  0.3%)  Sort patterns
856      1.1388 (  0.2%)   0.0000 (  0.0%)   1.1388 (  0.2%)   1.1401 (  0.2%)  Optimize matchers
857      0.0000 (  0.0%)   0.0000 (  0.0%)   0.0000 (  0.0%)   0.0050 (  0.0%)  Write output
858     746.2308 (100.0%)   0.1560 (100.0%)  746.3868 (100.0%)  747.1447 (100.0%)  Total
859
860 The backend has been divided into four phases and timed separately.
861
862 If you want to instrument a backend, refer to the backend ``DAGISelEmitter.cpp``
863 and search for ``Records.startTimer``.