include/llvm/CodeGen/MachineOperand.h

   1 //===-- llvm/CodeGen/MachineOperand.h - MachineOperand 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 MachineOperand class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINEOPERAND_H
  15 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEOPERAND_H
  16
  17 #include "llvm/System/DataTypes.h"
  18 #include <cassert>
  19
  20 namespace llvm {
  21
  22 class ConstantFP;
  23 class BlockAddress;
  24 class MachineBasicBlock;
  25 class GlobalValue;
  26 class MachineInstr;
  27 class TargetMachine;
  28 class MachineRegisterInfo;
  29 class MDNode;
  30 class raw_ostream;
  31
  32 /// MachineOperand class - Representation of each machine instruction operand.
  33 ///
  34 class MachineOperand {
  35 public:
  36   enum MachineOperandType {
  37     MO_Register,               ///< Register operand.
  38     MO_Immediate,              ///< Immediate operand
  39     MO_FPImmediate,            ///< Floating-point immediate operand
  40     MO_MachineBasicBlock,      ///< MachineBasicBlock reference
  41     MO_FrameIndex,             ///< Abstract Stack Frame Index
  42     MO_ConstantPoolIndex,      ///< Address of indexed Constant in Constant Pool
  43     MO_JumpTableIndex,         ///< Address of indexed Jump Table for switch
  44     MO_ExternalSymbol,         ///< Name of external global symbol
  45     MO_GlobalAddress,          ///< Address of a global value
  46     MO_BlockAddress,           ///< Address of a basic block
  47     MO_Metadata                ///< Metadata reference (for debug info)
  48   };
  49
  50 private:
  51   /// OpKind - Specify what kind of operand this is.  This discriminates the
  52   /// union.
  53   unsigned char OpKind; // MachineOperandType
  54
  55   /// SubReg - Subregister number, only valid for MO_Register.  A value of 0
  56   /// indicates the MO_Register has no subReg.
  57   unsigned char SubReg;
  58
  59   /// TargetFlags - This is a set of target-specific operand flags.
  60   unsigned char TargetFlags;
  61
  62   /// IsDef/IsImp/IsKill/IsDead flags - These are only valid for MO_Register
  63   /// operands.
  64
  65   /// IsDef - True if this is a def, false if this is a use of the register.
  66   ///
  67   bool IsDef : 1;
  68
  69   /// IsImp - True if this is an implicit def or use, false if it is explicit.
  70   ///
  71   bool IsImp : 1;
  72
  73   /// IsKill - True if this instruction is the last use of the register on this
  74   /// path through the function.  This is only valid on uses of registers.
  75   bool IsKill : 1;
  76
  77   /// IsDead - True if this register is never used by a subsequent instruction.
  78   /// This is only valid on definitions of registers.
  79   bool IsDead : 1;
  80
  81   /// IsUndef - True if this is a register def / use of "undef", i.e. register
  82   /// defined by an IMPLICIT_DEF. This is only valid on registers.
  83   bool IsUndef : 1;
  84
  85   /// IsEarlyClobber - True if this MO_Register 'def' operand is written to
  86   /// by the MachineInstr before all input registers are read.  This is used to
  87   /// model the GCC inline asm '&' constraint modifier.
  88   bool IsEarlyClobber : 1;
  89
  90   /// IsDebug - True if this MO_Register 'use' operand is in a debug pseudo,
  91   /// not a real instruction.  Such uses should be ignored during codegen.
  92   bool IsDebug : 1;
  93
  94   /// ParentMI - This is the instruction that this operand is embedded into.
  95   /// This is valid for all operand types, when the operand is in an instr.
  96   MachineInstr *ParentMI;
  97
  98   /// Contents union - This contains the payload for the various operand types.
  99   union {
 100     MachineBasicBlock *MBB;   // For MO_MachineBasicBlock.
 101     const ConstantFP *CFP;    // For MO_FPImmediate.
 102     int64_t ImmVal;           // For MO_Immediate.
 103     MDNode *MD;               // For MO_Metadata.
 104
 105     struct {                  // For MO_Register.
 106       unsigned RegNo;
 107       MachineOperand **Prev;  // Access list for register.
 108       MachineOperand *Next;
 109     } Reg;
 110
 111     /// OffsetedInfo - This struct contains the offset and an object identifier.
 112     /// this represent the object as with an optional offset from it.
 113     struct {
 114       union {
 115         int Index;                // For MO_*Index - The index itself.
 116         const char *SymbolName;   // For MO_ExternalSymbol.
 117         GlobalValue *GV;          // For MO_GlobalAddress.
 118         BlockAddress *BA;         // For MO_BlockAddress.
 119       } Val;
 120       int64_t Offset;             // An offset from the object.
 121     } OffsetedInfo;
 122   } Contents;
 123
 124   explicit MachineOperand(MachineOperandType K) : OpKind(K), ParentMI(0) {
 125     TargetFlags = 0;
 126   }
 127 public:
 128   /// getType - Returns the MachineOperandType for this operand.
 129   ///
 130   MachineOperandType getType() const { return (MachineOperandType)OpKind; }
 131
 132   unsigned char getTargetFlags() const { return TargetFlags; }
 133   void setTargetFlags(unsigned char F) { TargetFlags = F; }
 134   void addTargetFlag(unsigned char F) { TargetFlags |= F; }
 135
 136
 137   /// getParent - Return the instruction that this operand belongs to.
 138   ///
 139   MachineInstr *getParent() { return ParentMI; }
 140   const MachineInstr *getParent() const { return ParentMI; }
 141
 142   void print(raw_ostream &os, const TargetMachine *TM = 0) const;
 143
 144   //===--------------------------------------------------------------------===//
 145   // Accessors that tell you what kind of MachineOperand you're looking at.
 146   //===--------------------------------------------------------------------===//
 147
 148   /// isReg - Tests if this is a MO_Register operand.
 149   bool isReg() const { return OpKind == MO_Register; }
 150   /// isImm - Tests if this is a MO_Immediate operand.
 151   bool isImm() const { return OpKind == MO_Immediate; }
 152   /// isFPImm - Tests if this is a MO_FPImmediate operand.
 153   bool isFPImm() const { return OpKind == MO_FPImmediate; }
 154   /// isMBB - Tests if this is a MO_MachineBasicBlock operand.
 155   bool isMBB() const { return OpKind == MO_MachineBasicBlock; }
 156   /// isFI - Tests if this is a MO_FrameIndex operand.
 157   bool isFI() const { return OpKind == MO_FrameIndex; }
 158   /// isCPI - Tests if this is a MO_ConstantPoolIndex operand.
 159   bool isCPI() const { return OpKind == MO_ConstantPoolIndex; }
 160   /// isJTI - Tests if this is a MO_JumpTableIndex operand.
 161   bool isJTI() const { return OpKind == MO_JumpTableIndex; }
 162   /// isGlobal - Tests if this is a MO_GlobalAddress operand.
 163   bool isGlobal() const { return OpKind == MO_GlobalAddress; }
 164   /// isSymbol - Tests if this is a MO_ExternalSymbol operand.
 165   bool isSymbol() const { return OpKind == MO_ExternalSymbol; }
 166   /// isBlockAddress - Tests if this is a MO_BlockAddress operand.
 167   bool isBlockAddress() const { return OpKind == MO_BlockAddress; }
 168   /// isMetadata - Tests if this is a MO_Metadata operand.
 169   bool isMetadata() const { return OpKind == MO_Metadata; }
 170
 171   //===--------------------------------------------------------------------===//
 172   // Accessors for Register Operands
 173   //===--------------------------------------------------------------------===//
 174
 175   /// getReg - Returns the register number.
 176   unsigned getReg() const {
 177     assert(isReg() && "This is not a register operand!");
 178     return Contents.Reg.RegNo;
 179   }
 180
 181   unsigned getSubReg() const {
 182     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 183     return (unsigned)SubReg;
 184   }
 185
 186   bool isUse() const {
 187     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 188     return !IsDef;
 189   }
 190
 191   bool isDef() const {
 192     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 193     return IsDef;
 194   }
 195
 196   bool isImplicit() const {
 197     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 198     return IsImp;
 199   }
 200
 201   bool isDead() const {
 202     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 203     return IsDead;
 204   }
 205
 206   bool isKill() const {
 207     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 208     return IsKill;
 209   }
 210
 211   bool isUndef() const {
 212     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 213     return IsUndef;
 214   }
 215
 216   bool isEarlyClobber() const {
 217     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 218     return IsEarlyClobber;
 219   }
 220
 221   bool isDebug() const {
 222     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 223     assert(!isDef() && "Wrong MachineOperand accessor");
 224     return IsDebug;
 225   }
 226
 227   /// getNextOperandForReg - Return the next MachineOperand in the function that
 228   /// uses or defines this register.
 229   MachineOperand *getNextOperandForReg() const {
 230     assert(isReg() && "This is not a register operand!");
 231     return Contents.Reg.Next;
 232   }
 233
 234   //===--------------------------------------------------------------------===//
 235   // Mutators for Register Operands
 236   //===--------------------------------------------------------------------===//
 237
 238   /// Change the register this operand corresponds to.
 239   ///
 240   void setReg(unsigned Reg);
 241
 242   void setSubReg(unsigned subReg) {
 243     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 244     SubReg = (unsigned char)subReg;
 245   }
 246
 247   void setIsUse(bool Val = true) {
 248     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 249     IsDef = !Val;
 250   }
 251
 252   void setIsDef(bool Val = true) {
 253     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 254     IsDef = Val;
 255   }
 256
 257   void setImplicit(bool Val = true) {
 258     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 259     IsImp = Val;
 260   }
 261
 262   void setIsKill(bool Val = true) {
 263     assert(isReg() && !IsDef && "Wrong MachineOperand accessor");
 264     IsKill = Val;
 265   }
 266
 267   void setIsDead(bool Val = true) {
 268     assert(isReg() && IsDef && "Wrong MachineOperand accessor");
 269     IsDead = Val;
 270   }
 271
 272   void setIsUndef(bool Val = true) {
 273     assert(isReg() && "Wrong MachineOperand accessor");
 274     IsUndef = Val;
 275   }
 276
 277   void setIsEarlyClobber(bool Val = true) {
 278     assert(isReg() && IsDef && "Wrong MachineOperand accessor");
 279     IsEarlyClobber = Val;
 280   }
 281
 282   //===--------------------------------------------------------------------===//
 283   // Accessors for various operand types.
 284   //===--------------------------------------------------------------------===//
 285
 286   int64_t getImm() const {
 287     assert(isImm() && "Wrong MachineOperand accessor");
 288     return Contents.ImmVal;
 289   }
 290
 291   const ConstantFP *getFPImm() const {
 292     assert(isFPImm() && "Wrong MachineOperand accessor");
 293     return Contents.CFP;
 294   }
 295
 296   MachineBasicBlock *getMBB() const {
 297     assert(isMBB() && "Wrong MachineOperand accessor");
 298     return Contents.MBB;
 299   }
 300
 301   int getIndex() const {
 302     assert((isFI() || isCPI() || isJTI()) &&
 303            "Wrong MachineOperand accessor");
 304     return Contents.OffsetedInfo.Val.Index;
 305   }
 306
 307   GlobalValue *getGlobal() const {
 308     assert(isGlobal() && "Wrong MachineOperand accessor");
 309     return Contents.OffsetedInfo.Val.GV;
 310   }
 311
 312   BlockAddress *getBlockAddress() const {
 313     assert(isBlockAddress() && "Wrong MachineOperand accessor");
 314     return Contents.OffsetedInfo.Val.BA;
 315   }
 316
 317   /// getOffset - Return the offset from the symbol in this operand. This always
 318   /// returns 0 for ExternalSymbol operands.
 319   int64_t getOffset() const {
 320     assert((isGlobal() || isSymbol() || isCPI() || isBlockAddress()) &&
 321            "Wrong MachineOperand accessor");
 322     return Contents.OffsetedInfo.Offset;
 323   }
 324
 325   const char *getSymbolName() const {
 326     assert(isSymbol() && "Wrong MachineOperand accessor");
 327     return Contents.OffsetedInfo.Val.SymbolName;
 328   }
 329
 330   const MDNode *getMetadata() const {
 331     assert(isMetadata() && "Wrong MachineOperand accessor");
 332     return Contents.MD;
 333   }
 334
 335   //===--------------------------------------------------------------------===//
 336   // Mutators for various operand types.
 337   //===--------------------------------------------------------------------===//
 338
 339   void setImm(int64_t immVal) {
 340     assert(isImm() && "Wrong MachineOperand mutator");
 341     Contents.ImmVal = immVal;
 342   }
 343
 344   void setOffset(int64_t Offset) {
 345     assert((isGlobal() || isSymbol() || isCPI() || isBlockAddress()) &&
 346         "Wrong MachineOperand accessor");
 347     Contents.OffsetedInfo.Offset = Offset;
 348   }
 349
 350   void setIndex(int Idx) {
 351     assert((isFI() || isCPI() || isJTI()) &&
 352            "Wrong MachineOperand accessor");
 353     Contents.OffsetedInfo.Val.Index = Idx;
 354   }
 355
 356   void setMBB(MachineBasicBlock *MBB) {
 357     assert(isMBB() && "Wrong MachineOperand accessor");
 358     Contents.MBB = MBB;
 359   }
 360
 361   //===--------------------------------------------------------------------===//
 362   // Other methods.
 363   //===--------------------------------------------------------------------===//
 364
 365   /// isIdenticalTo - Return true if this operand is identical to the specified
 366   /// operand. Note: This method ignores isKill and isDead properties.
 367   bool isIdenticalTo(const MachineOperand &Other) const;
 368
 369   /// ChangeToImmediate - Replace this operand with a new immediate operand of
 370   /// the specified value.  If an operand is known to be an immediate already,
 371   /// the setImm method should be used.
 372   void ChangeToImmediate(int64_t ImmVal);
 373
 374   /// ChangeToRegister - Replace this operand with a new register operand of
 375   /// the specified value.  If an operand is known to be an register already,
 376   /// the setReg method should be used.
 377   void ChangeToRegister(unsigned Reg, bool isDef, bool isImp = false,
 378                         bool isKill = false, bool isDead = false,
 379                         bool isUndef = false);
 380
 381   //===--------------------------------------------------------------------===//
 382   // Construction methods.
 383   //===--------------------------------------------------------------------===//
 384
 385   static MachineOperand CreateImm(int64_t Val) {
 386     MachineOperand Op(MachineOperand::MO_Immediate);
 387     Op.setImm(Val);
 388     return Op;
 389   }
 390
 391   static MachineOperand CreateFPImm(const ConstantFP *CFP) {
 392     MachineOperand Op(MachineOperand::MO_FPImmediate);
 393     Op.Contents.CFP = CFP;
 394     return Op;
 395   }
 396
 397   static MachineOperand CreateReg(unsigned Reg, bool isDef, bool isImp = false,
 398                                   bool isKill = false, bool isDead = false,
 399                                   bool isUndef = false,
 400                                   bool isEarlyClobber = false,
 401                                   unsigned SubReg = 0,
 402                                   bool isDebug = false) {
 403     MachineOperand Op(MachineOperand::MO_Register);
 404     Op.IsDef = isDef;
 405     Op.IsImp = isImp;
 406     Op.IsKill = isKill;
 407     Op.IsDead = isDead;
 408     Op.IsUndef = isUndef;
 409     Op.IsEarlyClobber = isEarlyClobber;
 410     Op.IsDebug = isDebug;
 411     Op.Contents.Reg.RegNo = Reg;
 412     Op.Contents.Reg.Prev = 0;
 413     Op.Contents.Reg.Next = 0;
 414     Op.SubReg = SubReg;
 415     return Op;
 416   }
 417   static MachineOperand CreateMBB(MachineBasicBlock *MBB,
 418                                   unsigned char TargetFlags = 0) {
 419     MachineOperand Op(MachineOperand::MO_MachineBasicBlock);
 420     Op.setMBB(MBB);
 421     Op.setTargetFlags(TargetFlags);
 422     return Op;
 423   }
 424   static MachineOperand CreateFI(unsigned Idx) {
 425     MachineOperand Op(MachineOperand::MO_FrameIndex);
 426     Op.setIndex(Idx);
 427     return Op;
 428   }
 429   static MachineOperand CreateCPI(unsigned Idx, int Offset,
 430                                   unsigned char TargetFlags = 0) {
 431     MachineOperand Op(MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex);
 432     Op.setIndex(Idx);
 433     Op.setOffset(Offset);
 434     Op.setTargetFlags(TargetFlags);
 435     return Op;
 436   }
 437   static MachineOperand CreateJTI(unsigned Idx,
 438                                   unsigned char TargetFlags = 0) {
 439     MachineOperand Op(MachineOperand::MO_JumpTableIndex);
 440     Op.setIndex(Idx);
 441     Op.setTargetFlags(TargetFlags);
 442     return Op;
 443   }
 444   static MachineOperand CreateGA(GlobalValue *GV, int64_t Offset,
 445                                  unsigned char TargetFlags = 0) {
 446     MachineOperand Op(MachineOperand::MO_GlobalAddress);
 447     Op.Contents.OffsetedInfo.Val.GV = GV;
 448     Op.setOffset(Offset);
 449     Op.setTargetFlags(TargetFlags);
 450     return Op;
 451   }
 452   static MachineOperand CreateES(const char *SymName,
 453                                  unsigned char TargetFlags = 0) {
 454     MachineOperand Op(MachineOperand::MO_ExternalSymbol);
 455     Op.Contents.OffsetedInfo.Val.SymbolName = SymName;
 456     Op.setOffset(0); // Offset is always 0.
 457     Op.setTargetFlags(TargetFlags);
 458     return Op;
 459   }
 460   static MachineOperand CreateBA(BlockAddress *BA,
 461                                  unsigned char TargetFlags = 0) {
 462     MachineOperand Op(MachineOperand::MO_BlockAddress);
 463     Op.Contents.OffsetedInfo.Val.BA = BA;
 464     Op.setOffset(0); // Offset is always 0.
 465     Op.setTargetFlags(TargetFlags);
 466     return Op;
 467   }
 468   static MachineOperand CreateMetadata(MDNode *Meta) {
 469     MachineOperand Op(MachineOperand::MO_Metadata);
 470     Op.Contents.MD = Meta;
 471     return Op;
 472   }
 473
 474   friend class MachineInstr;
 475   friend class MachineRegisterInfo;
 476 private:
 477   //===--------------------------------------------------------------------===//
 478   // Methods for handling register use/def lists.
 479   //===--------------------------------------------------------------------===//
 480
 481   /// isOnRegUseList - Return true if this operand is on a register use/def list
 482   /// or false if not.  This can only be called for register operands that are
 483   /// part of a machine instruction.
 484   bool isOnRegUseList() const {
 485     assert(isReg() && "Can only add reg operand to use lists");
 486     return Contents.Reg.Prev != 0;
 487   }
 488
 489   /// AddRegOperandToRegInfo - Add this register operand to the specified
 490   /// MachineRegisterInfo.  If it is null, then the next/prev fields should be
 491   /// explicitly nulled out.
 492   void AddRegOperandToRegInfo(MachineRegisterInfo *RegInfo);
 493
 494   /// RemoveRegOperandFromRegInfo - Remove this register operand from the
 495   /// MachineRegisterInfo it is linked with.
 496   void RemoveRegOperandFromRegInfo();
 497 };
 498
 499 inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const MachineOperand& MO) {
 500   MO.print(OS, 0);
 501   return OS;
 502 }
 503
 504 } // End llvm namespace
 505
 506 #endif