include/llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h

   1 //===-- llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h ------------------------*- C++ -*-===//
   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 // Collect the sequence of machine instructions for a basic block.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINEBASICBLOCK_H
  15 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEBASICBLOCK_H
  16
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  18 #include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
  19 #include "llvm/Support/Streams.h"
  20
  21 namespace llvm {
  22
  23 class BasicBlock;
  24 class MachineFunction;
  25
  26 template <>
  27 struct ilist_traits<MachineInstr> : public ilist_default_traits<MachineInstr> {
  28 private:
  29   mutable MachineInstr Sentinel;
  30
  31   // this is only set by the MachineBasicBlock owning the LiveList
  32   friend class MachineBasicBlock;
  33   MachineBasicBlock* Parent;
  34
  35 public:
  36   MachineInstr *createSentinel() const { return &Sentinel; }
  37   void destroySentinel(MachineInstr *) const {}
  38
  39   void addNodeToList(MachineInstr* N);
  40   void removeNodeFromList(MachineInstr* N);
  41   void transferNodesFromList(ilist_traits &SrcTraits,
  42                              ilist_iterator<MachineInstr> first,
  43                              ilist_iterator<MachineInstr> last);
  44   void deleteNode(MachineInstr *N);
  45 private:
  46   void createNode(const MachineInstr &);
  47 };
  48
  49 class MachineBasicBlock : public ilist_node<MachineBasicBlock> {
  50   typedef ilist<MachineInstr> Instructions;
  51   Instructions Insts;
  52   const BasicBlock *BB;
  53   int Number;
  54   MachineFunction *xParent;
  55
  56   /// Predecessors/Successors - Keep track of the predecessor / successor
  57   /// basicblocks.
  58   std::vector<MachineBasicBlock *> Predecessors;
  59   std::vector<MachineBasicBlock *> Successors;
  60
  61   /// LiveIns - Keep track of the physical registers that are livein of
  62   /// the basicblock.
  63   std::vector<unsigned> LiveIns;
  64
  65   /// Alignment - Alignment of the basic block. Zero if the basic block does
  66   /// not need to be aligned.
  67   unsigned Alignment;
  68
  69   /// IsLandingPad - Indicate that this basic block is entered via an
  70   /// exception handler.
  71   bool IsLandingPad;
  72
  73   // Intrusive list support
  74   friend struct ilist_sentinel_traits<MachineBasicBlock>;
  75   MachineBasicBlock() {}
  76
  77   explicit MachineBasicBlock(MachineFunction &mf, const BasicBlock *bb);
  78
  79   ~MachineBasicBlock();
  80
  81   // MachineBasicBlocks are allocated and owned by MachineFunction.
  82   friend class MachineFunction;
  83
  84 public:
  85   /// getBasicBlock - Return the LLVM basic block that this instance
  86   /// corresponded to originally.
  87   ///
  88   const BasicBlock *getBasicBlock() const { return BB; }
  89
  90   /// getParent - Return the MachineFunction containing this basic block.
  91   ///
  92   const MachineFunction *getParent() const { return xParent; }
  93   MachineFunction *getParent() { return xParent; }
  94
  95   typedef Instructions::iterator                              iterator;
  96   typedef Instructions::const_iterator                  const_iterator;
  97   typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
  98   typedef std::reverse_iterator<iterator>             reverse_iterator;
  99
 100   unsigned size() const { return (unsigned)Insts.size(); }
 101   bool empty() const { return Insts.empty(); }
 102
 103   MachineInstr& front() { return Insts.front(); }
 104   MachineInstr& back()  { return Insts.back(); }
 105
 106   iterator                begin()       { return Insts.begin();  }
 107   const_iterator          begin() const { return Insts.begin();  }
 108   iterator                  end()       { return Insts.end();    }
 109   const_iterator            end() const { return Insts.end();    }
 110   reverse_iterator       rbegin()       { return Insts.rbegin(); }
 111   const_reverse_iterator rbegin() const { return Insts.rbegin(); }
 112   reverse_iterator       rend  ()       { return Insts.rend();   }
 113   const_reverse_iterator rend  () const { return Insts.rend();   }
 114
 115   // Machine-CFG iterators
 116   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::iterator       pred_iterator;
 117   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_iterator const_pred_iterator;
 118   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::iterator       succ_iterator;
 119   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_iterator const_succ_iterator;
 120   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::reverse_iterator
 121                                                          pred_reverse_iterator;
 122   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_reverse_iterator
 123                                                    const_pred_reverse_iterator;
 124   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::reverse_iterator
 125                                                          succ_reverse_iterator;
 126   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_reverse_iterator
 127                                                    const_succ_reverse_iterator;
 128
 129   pred_iterator        pred_begin()       { return Predecessors.begin(); }
 130   const_pred_iterator  pred_begin() const { return Predecessors.begin(); }
 131   pred_iterator        pred_end()         { return Predecessors.end();   }
 132   const_pred_iterator  pred_end()   const { return Predecessors.end();   }
 133   pred_reverse_iterator        pred_rbegin()
 134                                           { return Predecessors.rbegin();}
 135   const_pred_reverse_iterator  pred_rbegin() const
 136                                           { return Predecessors.rbegin();}
 137   pred_reverse_iterator        pred_rend()
 138                                           { return Predecessors.rend();  }
 139   const_pred_reverse_iterator  pred_rend()   const
 140                                           { return Predecessors.rend();  }
 141   unsigned             pred_size()  const {
 142     return (unsigned)Predecessors.size();
 143   }
 144   bool                 pred_empty() const { return Predecessors.empty(); }
 145   succ_iterator        succ_begin()       { return Successors.begin();   }
 146   const_succ_iterator  succ_begin() const { return Successors.begin();   }
 147   succ_iterator        succ_end()         { return Successors.end();     }
 148   const_succ_iterator  succ_end()   const { return Successors.end();     }
 149   succ_reverse_iterator        succ_rbegin()
 150                                           { return Successors.rbegin();  }
 151   const_succ_reverse_iterator  succ_rbegin() const
 152                                           { return Successors.rbegin();  }
 153   succ_reverse_iterator        succ_rend()
 154                                           { return Successors.rend();    }
 155   const_succ_reverse_iterator  succ_rend()   const
 156                                           { return Successors.rend();    }
 157   unsigned             succ_size()  const {
 158     return (unsigned)Successors.size();
 159   }
 160   bool                 succ_empty() const { return Successors.empty();   }
 161
 162   // LiveIn management methods.
 163
 164   /// addLiveIn - Add the specified register as a live in.  Note that it
 165   /// is an error to add the same register to the same set more than once.
 166   void addLiveIn(unsigned Reg)  { LiveIns.push_back(Reg); }
 167
 168   /// removeLiveIn - Remove the specified register from the live in set.
 169   ///
 170   void removeLiveIn(unsigned Reg);
 171
 172   /// isLiveIn - Return true if the specified register is in the live in set.
 173   ///
 174   bool isLiveIn(unsigned Reg) const;
 175
 176   // Iteration support for live in sets.  These sets are kept in sorted
 177   // order by their register number.
 178   typedef std::vector<unsigned>::iterator       livein_iterator;
 179   typedef std::vector<unsigned>::const_iterator const_livein_iterator;
 180   livein_iterator       livein_begin()       { return LiveIns.begin(); }
 181   const_livein_iterator livein_begin() const { return LiveIns.begin(); }
 182   livein_iterator       livein_end()         { return LiveIns.end(); }
 183   const_livein_iterator livein_end()   const { return LiveIns.end(); }
 184   bool            livein_empty() const { return LiveIns.empty(); }
 185
 186   /// getAlignment - Return alignment of the basic block.
 187   ///
 188   unsigned getAlignment() const { return Alignment; }
 189
 190   /// setAlignment - Set alignment of the basic block.
 191   ///
 192   void setAlignment(unsigned Align) { Alignment = Align; }
 193
 194   /// isLandingPad - Returns true if the block is a landing pad. That is
 195   /// this basic block is entered via an exception handler.
 196   bool isLandingPad() const { return IsLandingPad; }
 197
 198   /// setIsLandingPad - Indicates the block is a landing pad.  That is
 199   /// this basic block is entered via an exception handler.
 200   void setIsLandingPad() { IsLandingPad = true; }
 201
 202   // Code Layout methods.
 203
 204   /// moveBefore/moveAfter - move 'this' block before or after the specified
 205   /// block.  This only moves the block, it does not modify the CFG or adjust
 206   /// potential fall-throughs at the end of the block.
 207   void moveBefore(MachineBasicBlock *NewAfter);
 208   void moveAfter(MachineBasicBlock *NewBefore);
 209
 210   // Machine-CFG mutators
 211
 212   /// addSuccessor - Add succ as a successor of this MachineBasicBlock.
 213   /// The Predecessors list of succ is automatically updated.
 214   ///
 215   void addSuccessor(MachineBasicBlock *succ);
 216
 217   /// removeSuccessor - Remove successor from the successors list of this
 218   /// MachineBasicBlock. The Predecessors list of succ is automatically updated.
 219   ///
 220   void removeSuccessor(MachineBasicBlock *succ);
 221
 222   /// removeSuccessor - Remove specified successor from the successors list of
 223   /// this MachineBasicBlock. The Predecessors list of succ is automatically
 224   /// updated.  Return the iterator to the element after the one removed.
 225   ///
 226   succ_iterator removeSuccessor(succ_iterator I);
 227
 228   /// transferSuccessors - Transfers all the successors from MBB to this
 229   /// machine basic block (i.e., copies all the successors fromMBB and
 230   /// remove all the successors fromBB).
 231   void transferSuccessors(MachineBasicBlock *fromMBB);
 232
 233   /// isSuccessor - Return true if the specified MBB is a successor of this
 234   /// block.
 235   bool isSuccessor(MachineBasicBlock *MBB) const;
 236
 237   /// isLayoutSuccessor - Return true if the specified MBB will be emitted
 238   /// immediately after this block, such that if this block exits by
 239   /// falling through, control will transfer to the specified MBB. Note
 240   /// that MBB need not be a successor at all, for example if this block
 241   /// ends with an unconditional branch to some other block.
 242   bool isLayoutSuccessor(MachineBasicBlock *MBB) const;
 243
 244   /// getFirstTerminator - returns an iterator to the first terminator
 245   /// instruction of this basic block. If a terminator does not exist,
 246   /// it returns end()
 247   iterator getFirstTerminator();
 248
 249   void pop_front() { Insts.pop_front(); }
 250   void pop_back() { Insts.pop_back(); }
 251   void push_back(MachineInstr *MI) { Insts.push_back(MI); }
 252   template<typename IT>
 253   void insert(iterator I, IT S, IT E) { Insts.insert(I, S, E); }
 254   iterator insert(iterator I, MachineInstr *M) { return Insts.insert(I, M); }
 255
 256   // erase - Remove the specified element or range from the instruction list.
 257   // These functions delete any instructions removed.
 258   //
 259   iterator erase(iterator I)             { return Insts.erase(I); }
 260   iterator erase(iterator I, iterator E) { return Insts.erase(I, E); }
 261   MachineInstr *remove(MachineInstr *I)  { return Insts.remove(I); }
 262   void clear()                           { Insts.clear(); }
 263
 264   /// splice - Take a block of instructions from MBB 'Other' in the range [From,
 265   /// To), and insert them into this MBB right before 'where'.
 266   void splice(iterator where, MachineBasicBlock *Other, iterator From,
 267               iterator To) {
 268     Insts.splice(where, Other->Insts, From, To);
 269   }
 270
 271   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing
 272   /// function, and returns it, but does not delete it.
 273   MachineBasicBlock *removeFromParent();
 274
 275   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing
 276   /// function and deletes it.
 277   void eraseFromParent();
 278
 279   /// ReplaceUsesOfBlockWith - Given a machine basic block that branched to
 280   /// 'Old', change the code and CFG so that it branches to 'New' instead.
 281   void ReplaceUsesOfBlockWith(MachineBasicBlock *Old, MachineBasicBlock *New);
 282
 283   /// CorrectExtraCFGEdges - Various pieces of code can cause excess edges in
 284   /// the CFG to be inserted.  If we have proven that MBB can only branch to
 285   /// DestA and DestB, remove any other MBB successors from the CFG. DestA and
 286   /// DestB can be null. Besides DestA and DestB, retain other edges leading
 287   /// to LandingPads (currently there can be only one; we don't check or require
 288   /// that here). Note it is possible that DestA and/or DestB are LandingPads.
 289   bool CorrectExtraCFGEdges(MachineBasicBlock *DestA,
 290                             MachineBasicBlock *DestB,
 291                             bool isCond);
 292
 293   // Debugging methods.
 294   void dump() const;
 295   void print(std::ostream &OS) const;
 296   void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
 297
 298   /// getNumber - MachineBasicBlocks are uniquely numbered at the function
 299   /// level, unless they're not in a MachineFunction yet, in which case this
 300   /// will return -1.
 301   ///
 302   int getNumber() const { return Number; }
 303   void setNumber(int N) { Number = N; }
 304
 305 private:   // Methods used to maintain doubly linked list of blocks...
 306   friend struct ilist_traits<MachineBasicBlock>;
 307
 308   // Machine-CFG mutators
 309
 310   /// addPredecessor - Remove pred as a predecessor of this MachineBasicBlock.
 311   /// Don't do this unless you know what you're doing, because it doesn't
 312   /// update pred's successors list. Use pred->addSuccessor instead.
 313   ///
 314   void addPredecessor(MachineBasicBlock *pred);
 315
 316   /// removePredecessor - Remove pred as a predecessor of this
 317   /// MachineBasicBlock. Don't do this unless you know what you're
 318   /// doing, because it doesn't update pred's successors list. Use
 319   /// pred->removeSuccessor instead.
 320   ///
 321   void removePredecessor(MachineBasicBlock *pred);
 322 };
 323
 324 std::ostream& operator<<(std::ostream &OS, const MachineBasicBlock &MBB);
 325
 326 //===--------------------------------------------------------------------===//
 327 // GraphTraits specializations for machine basic block graphs (machine-CFGs)
 328 //===--------------------------------------------------------------------===//
 329
 330 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a
 331 // MachineFunction as a graph of MachineBasicBlocks...
 332 //
 333
 334 template <> struct GraphTraits<MachineBasicBlock *> {
 335   typedef MachineBasicBlock NodeType;
 336   typedef MachineBasicBlock::succ_iterator ChildIteratorType;
 337
 338   static NodeType *getEntryNode(MachineBasicBlock *BB) { return BB; }
 339   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 340     return N->succ_begin();
 341   }
 342   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 343     return N->succ_end();
 344   }
 345 };
 346
 347 template <> struct GraphTraits<const MachineBasicBlock *> {
 348   typedef const MachineBasicBlock NodeType;
 349   typedef MachineBasicBlock::const_succ_iterator ChildIteratorType;
 350
 351   static NodeType *getEntryNode(const MachineBasicBlock *BB) { return BB; }
 352   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 353     return N->succ_begin();
 354   }
 355   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 356     return N->succ_end();
 357   }
 358 };
 359
 360 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a
 361 // MachineFunction as a graph of MachineBasicBlocks... and to walk it
 362 // in inverse order.  Inverse order for a function is considered
 363 // to be when traversing the predecessor edges of a MBB
 364 // instead of the successor edges.
 365 //
 366 template <> struct GraphTraits<Inverse<MachineBasicBlock*> > {
 367   typedef MachineBasicBlock NodeType;
 368   typedef MachineBasicBlock::pred_iterator ChildIteratorType;
 369   static NodeType *getEntryNode(Inverse<MachineBasicBlock *> G) {
 370     return G.Graph;
 371   }
 372   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 373     return N->pred_begin();
 374   }
 375   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 376     return N->pred_end();
 377   }
 378 };
 379
 380 template <> struct GraphTraits<Inverse<const MachineBasicBlock*> > {
 381   typedef const MachineBasicBlock NodeType;
 382   typedef MachineBasicBlock::const_pred_iterator ChildIteratorType;
 383   static NodeType *getEntryNode(Inverse<const MachineBasicBlock*> G) {
 384     return G.Graph;
 385   }
 386   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 387     return N->pred_begin();
 388   }
 389   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 390     return N->pred_end();
 391   }
 392 };
 393
 394 } // End llvm namespace
 395
 396 #endif