Make MachineInstr instruction property queries more flexible. This change all
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineInstr.h
1 //===-- llvm/CodeGen/MachineInstr.h - MachineInstr class --------*- 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 // This file contains the declaration of the MachineInstr class, which is the
11 // basic representation for all target dependent machine instructions used by
12 // the back end.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINEINSTR_H
17 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEINSTR_H
18
19 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
20 #include "llvm/MC/MCInstrDesc.h"
21 #include "llvm/Target/TargetOpcodes.h"
22 #include "llvm/ADT/ilist.h"
23 #include "llvm/ADT/ilist_node.h"
24 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
25 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
26 #include "llvm/ADT/DenseMapInfo.h"
27 #include "llvm/Support/DebugLoc.h"
28 #include <vector>
29
30 namespace llvm {
31
32 template <typename T> class SmallVectorImpl;
33 class AliasAnalysis;
34 class TargetInstrInfo;
35 class TargetRegisterClass;
36 class TargetRegisterInfo;
37 class MachineFunction;
38 class MachineMemOperand;
39
40 //===----------------------------------------------------------------------===//
41 /// MachineInstr - Representation of each machine instruction.
42 ///
43 class MachineInstr : public ilist_node<MachineInstr> {
44 public:
45   typedef MachineMemOperand **mmo_iterator;
46
47   /// Flags to specify different kinds of comments to output in
48   /// assembly code.  These flags carry semantic information not
49   /// otherwise easily derivable from the IR text.
50   ///
51   enum CommentFlag {
52     ReloadReuse = 0x1
53   };
54
55   enum MIFlag {
56     NoFlags      = 0,
57     FrameSetup   = 1 << 0,              // Instruction is used as a part of
58                                         // function frame setup code.
59     InsideBundle = 1 << 1               // Instruction is inside a bundle (not
60                                         // the first MI in a bundle)
61   };
62 private:
63   const MCInstrDesc *MCID;              // Instruction descriptor.
64
65   uint8_t Flags;                        // Various bits of additional
66                                         // information about machine
67                                         // instruction.
68
69   uint8_t AsmPrinterFlags;              // Various bits of information used by
70                                         // the AsmPrinter to emit helpful
71                                         // comments.  This is *not* semantic
72                                         // information.  Do not use this for
73                                         // anything other than to convey comment
74                                         // information to AsmPrinter.
75
76   std::vector<MachineOperand> Operands; // the operands
77   mmo_iterator MemRefs;                 // information on memory references
78   mmo_iterator MemRefsEnd;
79   MachineBasicBlock *Parent;            // Pointer to the owning basic block.
80   DebugLoc debugLoc;                    // Source line information.
81
82   MachineInstr(const MachineInstr&);   // DO NOT IMPLEMENT
83   void operator=(const MachineInstr&); // DO NOT IMPLEMENT
84
85   // Intrusive list support
86   friend struct ilist_traits<MachineInstr>;
87   friend struct ilist_traits<MachineBasicBlock>;
88   void setParent(MachineBasicBlock *P) { Parent = P; }
89
90   /// MachineInstr ctor - This constructor creates a copy of the given
91   /// MachineInstr in the given MachineFunction.
92   MachineInstr(MachineFunction &, const MachineInstr &);
93
94   /// MachineInstr ctor - This constructor creates a dummy MachineInstr with
95   /// MCID NULL and no operands.
96   MachineInstr();
97
98   // The next two constructors have DebugLoc and non-DebugLoc versions;
99   // over time, the non-DebugLoc versions should be phased out and eventually
100   // removed.
101
102   /// MachineInstr ctor - This constructor creates a MachineInstr and adds the
103   /// implicit operands.  It reserves space for the number of operands specified
104   /// by the MCInstrDesc.  The version with a DebugLoc should be preferred.
105   explicit MachineInstr(const MCInstrDesc &MCID, bool NoImp = false);
106
107   /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor above, except that
108   /// the MachineInstr is created and added to the end of the specified basic
109   /// block.  The version with a DebugLoc should be preferred.
110   MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const MCInstrDesc &MCID);
111
112   /// MachineInstr ctor - This constructor create a MachineInstr and add the
113   /// implicit operands.  It reserves space for number of operands specified by
114   /// MCInstrDesc.  An explicit DebugLoc is supplied.
115   explicit MachineInstr(const MCInstrDesc &MCID, const DebugLoc dl,
116                         bool NoImp = false);
117
118   /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor above, except that
119   /// the MachineInstr is created and added to the end of the specified basic
120   /// block.
121   MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const DebugLoc dl,
122                const MCInstrDesc &MCID);
123
124   ~MachineInstr();
125
126   // MachineInstrs are pool-allocated and owned by MachineFunction.
127   friend class MachineFunction;
128
129 public:
130   const MachineBasicBlock* getParent() const { return Parent; }
131   MachineBasicBlock* getParent() { return Parent; }
132
133   /// getAsmPrinterFlags - Return the asm printer flags bitvector.
134   ///
135   uint8_t getAsmPrinterFlags() const { return AsmPrinterFlags; }
136
137   /// clearAsmPrinterFlags - clear the AsmPrinter bitvector
138   ///
139   void clearAsmPrinterFlags() { AsmPrinterFlags = 0; }
140
141   /// getAsmPrinterFlag - Return whether an AsmPrinter flag is set.
142   ///
143   bool getAsmPrinterFlag(CommentFlag Flag) const {
144     return AsmPrinterFlags & Flag;
145   }
146
147   /// setAsmPrinterFlag - Set a flag for the AsmPrinter.
148   ///
149   void setAsmPrinterFlag(CommentFlag Flag) {
150     AsmPrinterFlags |= (uint8_t)Flag;
151   }
152
153   /// clearAsmPrinterFlag - clear specific AsmPrinter flags
154   ///
155   void clearAsmPrinterFlag(CommentFlag Flag) {
156     AsmPrinterFlags &= ~Flag;
157   }
158
159   /// getFlags - Return the MI flags bitvector.
160   uint8_t getFlags() const {
161     return Flags;
162   }
163
164   /// getFlag - Return whether an MI flag is set.
165   bool getFlag(MIFlag Flag) const {
166     return Flags & Flag;
167   }
168
169   /// setFlag - Set a MI flag.
170   void setFlag(MIFlag Flag) {
171     Flags |= (uint8_t)Flag;
172   }
173
174   void setFlags(unsigned flags) {
175     Flags = flags;
176   }
177
178   /// isInsideBundle - Return true if MI is in a bundle (but not the first MI
179   /// in a bundle).
180   ///
181   /// A bundle looks like this before it's finalized:
182   ///   ----------------
183   ///   |      MI      |
184   ///   ----------------
185   ///          |
186   ///   ----------------
187   ///   |      MI    * | 
188   ///   ----------------
189   ///          |
190   ///   ----------------
191   ///   |      MI    * | 
192   ///   ----------------
193   /// In this case, the first MI starts a bundle but is not inside a bundle, the
194   /// next 2 MIs are considered "inside" the bundle.
195   ///
196   /// After a bundle is finalized, it looks like this:
197   ///   ----------------
198   ///   |    Bundle    |
199   ///   ----------------
200   ///          |
201   ///   ----------------
202   ///   |      MI    * |
203   ///   ----------------
204   ///          |
205   ///   ----------------
206   ///   |      MI    * | 
207   ///   ----------------
208   ///          |
209   ///   ----------------
210   ///   |      MI    * | 
211   ///   ----------------
212   /// The first instruction has the special opcode "BUNDLE". It's not "inside"
213   /// a bundle, but the next three MIs are.
214   bool isInsideBundle() const {
215     return getFlag(InsideBundle);
216   }
217
218   /// getDebugLoc - Returns the debug location id of this MachineInstr.
219   ///
220   DebugLoc getDebugLoc() const { return debugLoc; }
221
222   /// emitError - Emit an error referring to the source location of this
223   /// instruction. This should only be used for inline assembly that is somehow
224   /// impossible to compile. Other errors should have been handled much
225   /// earlier.
226   ///
227   /// If this method returns, the caller should try to recover from the error.
228   ///
229   void emitError(StringRef Msg) const;
230
231   /// getDesc - Returns the target instruction descriptor of this
232   /// MachineInstr.
233   const MCInstrDesc &getDesc() const { return *MCID; }
234
235   /// getOpcode - Returns the opcode of this MachineInstr.
236   ///
237   int getOpcode() const { return MCID->Opcode; }
238
239   /// Access to explicit operands of the instruction.
240   ///
241   unsigned getNumOperands() const { return (unsigned)Operands.size(); }
242
243   const MachineOperand& getOperand(unsigned i) const {
244     assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
245     return Operands[i];
246   }
247   MachineOperand& getOperand(unsigned i) {
248     assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
249     return Operands[i];
250   }
251
252   /// getNumExplicitOperands - Returns the number of non-implicit operands.
253   ///
254   unsigned getNumExplicitOperands() const;
255
256   /// iterator/begin/end - Iterate over all operands of a machine instruction.
257   typedef std::vector<MachineOperand>::iterator mop_iterator;
258   typedef std::vector<MachineOperand>::const_iterator const_mop_iterator;
259
260   mop_iterator operands_begin() { return Operands.begin(); }
261   mop_iterator operands_end() { return Operands.end(); }
262
263   const_mop_iterator operands_begin() const { return Operands.begin(); }
264   const_mop_iterator operands_end() const { return Operands.end(); }
265
266   /// Access to memory operands of the instruction
267   mmo_iterator memoperands_begin() const { return MemRefs; }
268   mmo_iterator memoperands_end() const { return MemRefsEnd; }
269   bool memoperands_empty() const { return MemRefsEnd == MemRefs; }
270
271   /// hasOneMemOperand - Return true if this instruction has exactly one
272   /// MachineMemOperand.
273   bool hasOneMemOperand() const {
274     return MemRefsEnd - MemRefs == 1;
275   }
276
277   /// API for querying MachineInstr properties. They are the same as MCInstrDesc
278   /// queries but they are bundle aware.
279
280   enum QueryType {
281     IgnoreBundle,    // Ignore bundles
282     AnyInBundle,     // Return true if any instruction in bundle has property
283     AllInBundle      // Return true if all instructions in bundle have property
284   };
285
286   /// hasProperty - Return true if the instruction (or in the case of a bundle,
287   /// the instructions inside the bundle) has the specified property.
288   /// The first argument is the property being queried.
289   /// The second argument indicates whether the query should look inside
290   /// instruction bundles.
291   /// If the third argument is true, than the query can return true when *any*
292   /// of the bundled instructions has the queried property. If it's false, then
293   /// this can return true iff *all* of the instructions have the property.
294   bool hasProperty(unsigned Flag, QueryType Type = AnyInBundle) const;
295
296   /// isVariadic - Return true if this instruction can have a variable number of
297   /// operands.  In this case, the variable operands will be after the normal
298   /// operands but before the implicit definitions and uses (if any are
299   /// present).
300   bool isVariadic(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
301     return hasProperty(MCID::Variadic, Type);
302   }
303
304   /// hasOptionalDef - Set if this instruction has an optional definition, e.g.
305   /// ARM instructions which can set condition code if 's' bit is set.
306   bool hasOptionalDef(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
307     return hasProperty(MCID::HasOptionalDef, Type);
308   }
309
310   /// isPseudo - Return true if this is a pseudo instruction that doesn't
311   /// correspond to a real machine instruction.
312   ///
313   bool isPseudo(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
314     return hasProperty(MCID::Pseudo, Type);
315   }
316
317   bool isReturn(QueryType Type = AnyInBundle) const {
318     return hasProperty(MCID::Return, Type);
319   }
320
321   bool isCall(QueryType Type = AnyInBundle) const {
322     return hasProperty(MCID::Call, Type);
323   }
324
325   /// isBarrier - Returns true if the specified instruction stops control flow
326   /// from executing the instruction immediately following it.  Examples include
327   /// unconditional branches and return instructions.
328   bool isBarrier(QueryType Type = AnyInBundle) const {
329     return hasProperty(MCID::Barrier, Type);
330   }
331
332   /// isTerminator - Returns true if this instruction part of the terminator for
333   /// a basic block.  Typically this is things like return and branch
334   /// instructions.
335   ///
336   /// Various passes use this to insert code into the bottom of a basic block,
337   /// but before control flow occurs.
338   bool isTerminator(QueryType Type = AnyInBundle) const {
339     return hasProperty(MCID::Terminator, Type);
340   }
341
342   /// isBranch - Returns true if this is a conditional, unconditional, or
343   /// indirect branch.  Predicates below can be used to discriminate between
344   /// these cases, and the TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to
345   /// get more information.
346   bool isBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
347     return hasProperty(MCID::Branch, Type);
348   }
349
350   /// isIndirectBranch - Return true if this is an indirect branch, such as a
351   /// branch through a register.
352   bool isIndirectBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
353     return hasProperty(MCID::IndirectBranch, Type);
354   }
355
356   /// isConditionalBranch - Return true if this is a branch which may fall
357   /// through to the next instruction or may transfer control flow to some other
358   /// block.  The TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to get more
359   /// information about this branch.
360   bool isConditionalBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
361     return isBranch(Type) & !isBarrier(Type) & !isIndirectBranch(Type);
362   }
363
364   /// isUnconditionalBranch - Return true if this is a branch which always
365   /// transfers control flow to some other block.  The
366   /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to get more information
367   /// about this branch.
368   bool isUnconditionalBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
369     return isBranch(Type) & isBarrier(Type) & !isIndirectBranch(Type);
370   }
371
372   // isPredicable - Return true if this instruction has a predicate operand that
373   // controls execution.  It may be set to 'always', or may be set to other
374   /// values.   There are various methods in TargetInstrInfo that can be used to
375   /// control and modify the predicate in this instruction.
376   bool isPredicable(QueryType Type = AllInBundle) const {
377     // If it's a bundle than all bundled instructions must be predicable for this
378     // to return true.
379     return hasProperty(MCID::Predicable, Type);
380   }
381
382   /// isCompare - Return true if this instruction is a comparison.
383   bool isCompare(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
384     return hasProperty(MCID::Compare, Type);
385   }
386
387   /// isMoveImmediate - Return true if this instruction is a move immediate
388   /// (including conditional moves) instruction.
389   bool isMoveImmediate(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
390     return hasProperty(MCID::MoveImm, Type);
391   }
392
393   /// isBitcast - Return true if this instruction is a bitcast instruction.
394   ///
395   bool isBitcast(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
396     return hasProperty(MCID::Bitcast, Type);
397   }
398
399   /// isNotDuplicable - Return true if this instruction cannot be safely
400   /// duplicated.  For example, if the instruction has a unique labels attached
401   /// to it, duplicating it would cause multiple definition errors.
402   bool isNotDuplicable(QueryType Type = AnyInBundle) const {
403     return hasProperty(MCID::NotDuplicable, Type);
404   }
405
406   /// hasDelaySlot - Returns true if the specified instruction has a delay slot
407   /// which must be filled by the code generator.
408   bool hasDelaySlot(QueryType Type = AnyInBundle) const {
409     return hasProperty(MCID::DelaySlot, Type);
410   }
411
412   /// canFoldAsLoad - Return true for instructions that can be folded as
413   /// memory operands in other instructions. The most common use for this
414   /// is instructions that are simple loads from memory that don't modify
415   /// the loaded value in any way, but it can also be used for instructions
416   /// that can be expressed as constant-pool loads, such as V_SETALLONES
417   /// on x86, to allow them to be folded when it is beneficial.
418   /// This should only be set on instructions that return a value in their
419   /// only virtual register definition.
420   bool canFoldAsLoad(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
421     return hasProperty(MCID::FoldableAsLoad, Type);
422   }
423
424   //===--------------------------------------------------------------------===//
425   // Side Effect Analysis
426   //===--------------------------------------------------------------------===//
427
428   /// mayLoad - Return true if this instruction could possibly read memory.
429   /// Instructions with this flag set are not necessarily simple load
430   /// instructions, they may load a value and modify it, for example.
431   bool mayLoad(QueryType Type = AnyInBundle) const {
432     return hasProperty(MCID::MayLoad, Type);
433   }
434
435
436   /// mayStore - Return true if this instruction could possibly modify memory.
437   /// Instructions with this flag set are not necessarily simple store
438   /// instructions, they may store a modified value based on their operands, or
439   /// may not actually modify anything, for example.
440   bool mayStore(QueryType Type = AnyInBundle) const {
441     return hasProperty(MCID::MayStore, Type);
442   }
443
444   //===--------------------------------------------------------------------===//
445   // Flags that indicate whether an instruction can be modified by a method.
446   //===--------------------------------------------------------------------===//
447
448   /// isCommutable - Return true if this may be a 2- or 3-address
449   /// instruction (of the form "X = op Y, Z, ..."), which produces the same
450   /// result if Y and Z are exchanged.  If this flag is set, then the
451   /// TargetInstrInfo::commuteInstruction method may be used to hack on the
452   /// instruction.
453   ///
454   /// Note that this flag may be set on instructions that are only commutable
455   /// sometimes.  In these cases, the call to commuteInstruction will fail.
456   /// Also note that some instructions require non-trivial modification to
457   /// commute them.
458   bool isCommutable(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
459     return hasProperty(MCID::Commutable, Type);
460   }
461
462   /// isConvertibleTo3Addr - Return true if this is a 2-address instruction
463   /// which can be changed into a 3-address instruction if needed.  Doing this
464   /// transformation can be profitable in the register allocator, because it
465   /// means that the instruction can use a 2-address form if possible, but
466   /// degrade into a less efficient form if the source and dest register cannot
467   /// be assigned to the same register.  For example, this allows the x86
468   /// backend to turn a "shl reg, 3" instruction into an LEA instruction, which
469   /// is the same speed as the shift but has bigger code size.
470   ///
471   /// If this returns true, then the target must implement the
472   /// TargetInstrInfo::convertToThreeAddress method for this instruction, which
473   /// is allowed to fail if the transformation isn't valid for this specific
474   /// instruction (e.g. shl reg, 4 on x86).
475   ///
476   bool isConvertibleTo3Addr(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
477     return hasProperty(MCID::ConvertibleTo3Addr, Type);
478   }
479
480   /// usesCustomInsertionHook - Return true if this instruction requires
481   /// custom insertion support when the DAG scheduler is inserting it into a
482   /// machine basic block.  If this is true for the instruction, it basically
483   /// means that it is a pseudo instruction used at SelectionDAG time that is
484   /// expanded out into magic code by the target when MachineInstrs are formed.
485   ///
486   /// If this is true, the TargetLoweringInfo::InsertAtEndOfBasicBlock method
487   /// is used to insert this into the MachineBasicBlock.
488   bool usesCustomInsertionHook(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
489     return hasProperty(MCID::UsesCustomInserter, Type);
490   }
491
492   /// hasPostISelHook - Return true if this instruction requires *adjustment*
493   /// after instruction selection by calling a target hook. For example, this
494   /// can be used to fill in ARM 's' optional operand depending on whether
495   /// the conditional flag register is used.
496   bool hasPostISelHook(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
497     return hasProperty(MCID::HasPostISelHook, Type);
498   }
499
500   /// isRematerializable - Returns true if this instruction is a candidate for
501   /// remat.  This flag is deprecated, please don't use it anymore.  If this
502   /// flag is set, the isReallyTriviallyReMaterializable() method is called to
503   /// verify the instruction is really rematable.
504   bool isRematerializable(QueryType Type = AllInBundle) const {
505     // It's only possible to re-mat a bundle if all bundled instructions are
506     // re-materializable.
507     return hasProperty(MCID::Rematerializable, Type);
508   }
509
510   /// isAsCheapAsAMove - Returns true if this instruction has the same cost (or
511   /// less) than a move instruction. This is useful during certain types of
512   /// optimizations (e.g., remat during two-address conversion or machine licm)
513   /// where we would like to remat or hoist the instruction, but not if it costs
514   /// more than moving the instruction into the appropriate register. Note, we
515   /// are not marking copies from and to the same register class with this flag.
516   bool isAsCheapAsAMove(QueryType Type = AllInBundle) const {
517     // Only returns true for a bundle if all bundled instructions are cheap.
518     // FIXME: This probably requires a target hook.
519     return hasProperty(MCID::CheapAsAMove, Type);
520   }
521
522   /// hasExtraSrcRegAllocReq - Returns true if this instruction source operands
523   /// have special register allocation requirements that are not captured by the
524   /// operand register classes. e.g. ARM::STRD's two source registers must be an
525   /// even / odd pair, ARM::STM registers have to be in ascending order.
526   /// Post-register allocation passes should not attempt to change allocations
527   /// for sources of instructions with this flag.
528   bool hasExtraSrcRegAllocReq(QueryType Type = AnyInBundle) const {
529     return hasProperty(MCID::ExtraSrcRegAllocReq, Type);
530   }
531
532   /// hasExtraDefRegAllocReq - Returns true if this instruction def operands
533   /// have special register allocation requirements that are not captured by the
534   /// operand register classes. e.g. ARM::LDRD's two def registers must be an
535   /// even / odd pair, ARM::LDM registers have to be in ascending order.
536   /// Post-register allocation passes should not attempt to change allocations
537   /// for definitions of instructions with this flag.
538   bool hasExtraDefRegAllocReq(QueryType Type = AnyInBundle) const {
539     return hasProperty(MCID::ExtraDefRegAllocReq, Type);
540   }
541
542
543   enum MICheckType {
544     CheckDefs,      // Check all operands for equality
545     CheckKillDead,  // Check all operands including kill / dead markers
546     IgnoreDefs,     // Ignore all definitions
547     IgnoreVRegDefs  // Ignore virtual register definitions
548   };
549
550   /// isIdenticalTo - Return true if this instruction is identical to (same
551   /// opcode and same operands as) the specified instruction.
552   bool isIdenticalTo(const MachineInstr *Other,
553                      MICheckType Check = CheckDefs) const;
554
555   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
556   /// block, and returns it, but does not delete it.
557   MachineInstr *removeFromParent();
558
559   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
560   /// block and deletes it.
561   void eraseFromParent();
562
563   /// isLabel - Returns true if the MachineInstr represents a label.
564   ///
565   bool isLabel() const {
566     return getOpcode() == TargetOpcode::PROLOG_LABEL ||
567            getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL ||
568            getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL;
569   }
570
571   bool isPrologLabel() const {
572     return getOpcode() == TargetOpcode::PROLOG_LABEL;
573   }
574   bool isEHLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL; }
575   bool isGCLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL; }
576   bool isDebugValue() const { return getOpcode() == TargetOpcode::DBG_VALUE; }
577
578   bool isPHI() const { return getOpcode() == TargetOpcode::PHI; }
579   bool isKill() const { return getOpcode() == TargetOpcode::KILL; }
580   bool isImplicitDef() const { return getOpcode()==TargetOpcode::IMPLICIT_DEF; }
581   bool isInlineAsm() const { return getOpcode() == TargetOpcode::INLINEASM; }
582   bool isStackAligningInlineAsm() const;
583   bool isInsertSubreg() const {
584     return getOpcode() == TargetOpcode::INSERT_SUBREG;
585   }
586   bool isSubregToReg() const {
587     return getOpcode() == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG;
588   }
589   bool isRegSequence() const {
590     return getOpcode() == TargetOpcode::REG_SEQUENCE;
591   }
592   bool isCopy() const {
593     return getOpcode() == TargetOpcode::COPY;
594   }
595   bool isFullCopy() const {
596     return isCopy() && !getOperand(0).getSubReg() && !getOperand(1).getSubReg();
597   }
598
599   /// isCopyLike - Return true if the instruction behaves like a copy.
600   /// This does not include native copy instructions.
601   bool isCopyLike() const {
602     return isCopy() || isSubregToReg();
603   }
604
605   /// isIdentityCopy - Return true is the instruction is an identity copy.
606   bool isIdentityCopy() const {
607     return isCopy() && getOperand(0).getReg() == getOperand(1).getReg() &&
608       getOperand(0).getSubReg() == getOperand(1).getSubReg();
609   }
610
611   /// readsRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
612   /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there
613   /// is a read of a super-register.
614   /// This does not count partial redefines of virtual registers as reads:
615   ///   %reg1024:6 = OP.
616   bool readsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
617     return findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI) != -1;
618   }
619
620   /// readsVirtualRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
621   /// virtual register. Take into account that a partial define is a
622   /// read-modify-write operation.
623   bool readsVirtualRegister(unsigned Reg) const {
624     return readsWritesVirtualRegister(Reg).first;
625   }
626
627   /// readsWritesVirtualRegister - Return a pair of bools (reads, writes)
628   /// indicating if this instruction reads or writes Reg. This also considers
629   /// partial defines.
630   /// If Ops is not null, all operand indices for Reg are added.
631   std::pair<bool,bool> readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
632                                       SmallVectorImpl<unsigned> *Ops = 0) const;
633
634   /// killsRegister - Return true if the MachineInstr kills the specified
635   /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there is
636   /// a kill of a super-register.
637   bool killsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
638     return findRegisterUseOperandIdx(Reg, true, TRI) != -1;
639   }
640
641   /// definesRegister - Return true if the MachineInstr fully defines the
642   /// specified register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
643   /// if there is a def of a super-register.
644   /// NOTE: It's ignoring subreg indices on virtual registers.
645   bool definesRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI=NULL) const {
646     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, false, TRI) != -1;
647   }
648
649   /// modifiesRegister - Return true if the MachineInstr modifies (fully define
650   /// or partially define) the specified register.
651   /// NOTE: It's ignoring subreg indices on virtual registers.
652   bool modifiesRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI) const {
653     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, true, TRI) != -1;
654   }
655
656   /// registerDefIsDead - Returns true if the register is dead in this machine
657   /// instruction. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
658   /// if there is a dead def of a super-register.
659   bool registerDefIsDead(unsigned Reg,
660                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
661     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, true, false, TRI) != -1;
662   }
663
664   /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the operand index that is a use of
665   /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
666   /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
667   int findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill = false,
668                                 const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
669
670   /// findRegisterUseOperand - Wrapper for findRegisterUseOperandIdx, it returns
671   /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
672   MachineOperand *findRegisterUseOperand(unsigned Reg, bool isKill = false,
673                                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
674     int Idx = findRegisterUseOperandIdx(Reg, isKill, TRI);
675     return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
676   }
677
678   /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
679   /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
680   /// that are not dead are skipped. If Overlap is true, then it also looks for
681   /// defs that merely overlap the specified register. If TargetRegisterInfo is
682   /// non-null, then it also checks if there is a def of a super-register.
683   int findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg,
684                                 bool isDead = false, bool Overlap = false,
685                                 const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
686
687   /// findRegisterDefOperand - Wrapper for findRegisterDefOperandIdx, it returns
688   /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
689   MachineOperand *findRegisterDefOperand(unsigned Reg, bool isDead = false,
690                                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
691     int Idx = findRegisterDefOperandIdx(Reg, isDead, false, TRI);
692     return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
693   }
694
695   /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
696   /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
697   /// none is found.
698   int findFirstPredOperandIdx() const;
699
700   /// findInlineAsmFlagIdx() - Find the index of the flag word operand that
701   /// corresponds to operand OpIdx on an inline asm instruction.  Returns -1 if
702   /// getOperand(OpIdx) does not belong to an inline asm operand group.
703   ///
704   /// If GroupNo is not NULL, it will receive the number of the operand group
705   /// containing OpIdx.
706   ///
707   /// The flag operand is an immediate that can be decoded with methods like
708   /// InlineAsm::hasRegClassConstraint().
709   ///
710   int findInlineAsmFlagIdx(unsigned OpIdx, unsigned *GroupNo = 0) const;
711
712   /// getRegClassConstraint - Compute the static register class constraint for
713   /// operand OpIdx.  For normal instructions, this is derived from the
714   /// MCInstrDesc.  For inline assembly it is derived from the flag words.
715   ///
716   /// Returns NULL if the static register classs constraint cannot be
717   /// determined.
718   ///
719   const TargetRegisterClass*
720   getRegClassConstraint(unsigned OpIdx,
721                         const TargetInstrInfo *TII,
722                         const TargetRegisterInfo *TRI) const;
723
724   /// isRegTiedToUseOperand - Given the index of a register def operand,
725   /// check if the register def is tied to a source operand, due to either
726   /// two-address elimination or inline assembly constraints. Returns the
727   /// first tied use operand index by reference is UseOpIdx is not null.
728   bool isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx, unsigned *UseOpIdx = 0) const;
729
730   /// isRegTiedToDefOperand - Return true if the use operand of the specified
731   /// index is tied to an def operand. It also returns the def operand index by
732   /// reference if DefOpIdx is not null.
733   bool isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx, unsigned *DefOpIdx = 0) const;
734
735   /// clearKillInfo - Clears kill flags on all operands.
736   ///
737   void clearKillInfo();
738
739   /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
740   ///
741   void copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI);
742
743   /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
744   void copyPredicates(const MachineInstr *MI);
745
746   /// substituteRegister - Replace all occurrences of FromReg with ToReg:SubIdx,
747   /// properly composing subreg indices where necessary.
748   void substituteRegister(unsigned FromReg, unsigned ToReg, unsigned SubIdx,
749                           const TargetRegisterInfo &RegInfo);
750
751   /// addRegisterKilled - We have determined MI kills a register. Look for the
752   /// operand that uses it and mark it as IsKill. If AddIfNotFound is true,
753   /// add a implicit operand if it's not found. Returns true if the operand
754   /// exists / is added.
755   bool addRegisterKilled(unsigned IncomingReg,
756                          const TargetRegisterInfo *RegInfo,
757                          bool AddIfNotFound = false);
758
759   /// addRegisterDead - We have determined MI defined a register without a use.
760   /// Look for the operand that defines it and mark it as IsDead. If
761   /// AddIfNotFound is true, add a implicit operand if it's not found. Returns
762   /// true if the operand exists / is added.
763   bool addRegisterDead(unsigned IncomingReg, const TargetRegisterInfo *RegInfo,
764                        bool AddIfNotFound = false);
765
766   /// addRegisterDefined - We have determined MI defines a register. Make sure
767   /// there is an operand defining Reg.
768   void addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
769                           const TargetRegisterInfo *RegInfo = 0);
770
771   /// setPhysRegsDeadExcept - Mark every physreg used by this instruction as
772   /// dead except those in the UsedRegs list.
773   void setPhysRegsDeadExcept(const SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
774                              const TargetRegisterInfo &TRI);
775
776   /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
777   /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
778   /// the instruction's location and its intended destination.
779   bool isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
780                     bool &SawStore) const;
781
782   /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
783   /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
784   bool isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
785                      unsigned DstReg) const;
786
787   /// hasVolatileMemoryRef - Return true if this instruction may have a
788   /// volatile memory reference, or if the information describing the
789   /// memory reference is not available. Return false if it is known to
790   /// have no volatile memory references.
791   bool hasVolatileMemoryRef() const;
792
793   /// isInvariantLoad - Return true if this instruction is loading from a
794   /// location whose value is invariant across the function.  For example,
795   /// loading a value from the constant pool or from the argument area of
796   /// a function if it does not change.  This should only return true of *all*
797   /// loads the instruction does are invariant (if it does multiple loads).
798   bool isInvariantLoad(AliasAnalysis *AA) const;
799
800   /// isConstantValuePHI - If the specified instruction is a PHI that always
801   /// merges together the same virtual register, return the register, otherwise
802   /// return 0.
803   unsigned isConstantValuePHI() const;
804
805   /// hasUnmodeledSideEffects - Return true if this instruction has side
806   /// effects that are not modeled by mayLoad / mayStore, etc.
807   /// For all instructions, the property is encoded in MCInstrDesc::Flags
808   /// (see MCInstrDesc::hasUnmodeledSideEffects(). The only exception is
809   /// INLINEASM instruction, in which case the side effect property is encoded
810   /// in one of its operands (see InlineAsm::Extra_HasSideEffect).
811   ///
812   bool hasUnmodeledSideEffects() const;
813
814   /// allDefsAreDead - Return true if all the defs of this instruction are dead.
815   ///
816   bool allDefsAreDead() const;
817
818   /// copyImplicitOps - Copy implicit register operands from specified
819   /// instruction to this instruction.
820   void copyImplicitOps(const MachineInstr *MI);
821
822   //
823   // Debugging support
824   //
825   void print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM = 0) const;
826   void dump() const;
827
828   //===--------------------------------------------------------------------===//
829   // Accessors used to build up machine instructions.
830
831   /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
832   /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
833   /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
834   /// (before the first implicit operand).
835   void addOperand(const MachineOperand &Op);
836
837   /// setDesc - Replace the instruction descriptor (thus opcode) of
838   /// the current instruction with a new one.
839   ///
840   void setDesc(const MCInstrDesc &tid) { MCID = &tid; }
841
842   /// setDebugLoc - Replace current source information with new such.
843   /// Avoid using this, the constructor argument is preferable.
844   ///
845   void setDebugLoc(const DebugLoc dl) { debugLoc = dl; }
846
847   /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
848   /// fewer operand than it started with.
849   ///
850   void RemoveOperand(unsigned i);
851
852   /// addMemOperand - Add a MachineMemOperand to the machine instruction.
853   /// This function should be used only occasionally. The setMemRefs function
854   /// is the primary method for setting up a MachineInstr's MemRefs list.
855   void addMemOperand(MachineFunction &MF, MachineMemOperand *MO);
856
857   /// setMemRefs - Assign this MachineInstr's memory reference descriptor
858   /// list. This does not transfer ownership.
859   void setMemRefs(mmo_iterator NewMemRefs, mmo_iterator NewMemRefsEnd) {
860     MemRefs = NewMemRefs;
861     MemRefsEnd = NewMemRefsEnd;
862   }
863
864 private:
865   /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
866   /// return the MachineRegisterInfo object for the current function, otherwise
867   /// return null.
868   MachineRegisterInfo *getRegInfo();
869
870   /// addImplicitDefUseOperands - Add all implicit def and use operands to
871   /// this instruction.
872   void addImplicitDefUseOperands();
873
874   /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
875   /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
876   /// operands already be on their use lists.
877   void RemoveRegOperandsFromUseLists();
878
879   /// AddRegOperandsToUseLists - Add all of the register operands in
880   /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
881   /// operands not be on their use lists yet.
882   void AddRegOperandsToUseLists(MachineRegisterInfo &RegInfo);
883 };
884
885 /// MachineInstrExpressionTrait - Special DenseMapInfo traits to compare
886 /// MachineInstr* by *value* of the instruction rather than by pointer value.
887 /// The hashing and equality testing functions ignore definitions so this is
888 /// useful for CSE, etc.
889 struct MachineInstrExpressionTrait : DenseMapInfo<MachineInstr*> {
890   static inline MachineInstr *getEmptyKey() {
891     return 0;
892   }
893
894   static inline MachineInstr *getTombstoneKey() {
895     return reinterpret_cast<MachineInstr*>(-1);
896   }
897
898   static unsigned getHashValue(const MachineInstr* const &MI);
899
900   static bool isEqual(const MachineInstr* const &LHS,
901                       const MachineInstr* const &RHS) {
902     if (RHS == getEmptyKey() || RHS == getTombstoneKey() ||
903         LHS == getEmptyKey() || LHS == getTombstoneKey())
904       return LHS == RHS;
905     return LHS->isIdenticalTo(RHS, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
906   }
907 };
908
909 //===----------------------------------------------------------------------===//
910 // Debugging Support
911
912 inline raw_ostream& operator<<(raw_ostream &OS, const MachineInstr &MI) {
913   MI.print(OS);
914   return OS;
915 }
916
917 } // End llvm namespace
918
919 #endif