Add fast register allocator, enabled with -regalloc=fast.
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / Passes.h
1 //===-- Passes.h - Target independent code generation passes ----*- 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 defines interfaces to access the target independent code generation
11 // passes provided by the LLVM backend.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #ifndef LLVM_CODEGEN_PASSES_H
16 #define LLVM_CODEGEN_PASSES_H
17
18 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
19 #include <string>
20
21 namespace llvm {
22
23   class FunctionPass;
24   class MachineFunctionPass;
25   class PassInfo;
26   class TargetLowering;
27   class RegisterCoalescer;
28   class raw_ostream;
29
30   /// createUnreachableBlockEliminationPass - The LLVM code generator does not
31   /// work well with unreachable basic blocks (what live ranges make sense for a
32   /// block that cannot be reached?).  As such, a code generator should either
33   /// not instruction select unreachable blocks, or it can run this pass as it's
34   /// last LLVM modifying pass to clean up blocks that are not reachable from
35   /// the entry block.
36   FunctionPass *createUnreachableBlockEliminationPass();
37
38   /// MachineFunctionPrinter pass - This pass prints out the machine function to
39   /// the given stream, as a debugging tool.
40   MachineFunctionPass *
41   createMachineFunctionPrinterPass(raw_ostream &OS,
42                                    const std::string &Banner ="");
43
44   /// MachineLoopInfo pass - This pass is a loop analysis pass.
45   /// 
46   extern const PassInfo *const MachineLoopInfoID;
47
48   /// MachineDominators pass - This pass is a machine dominators analysis pass.
49   /// 
50   extern const PassInfo *const MachineDominatorsID;
51
52   /// PHIElimination pass - This pass eliminates machine instruction PHI nodes
53   /// by inserting copy instructions.  This destroys SSA information, but is the
54   /// desired input for some register allocators.  This pass is "required" by
55   /// these register allocator like this: AU.addRequiredID(PHIEliminationID);
56   ///
57   extern const PassInfo *const PHIEliminationID;
58   
59   /// StrongPHIElimination pass - This pass eliminates machine instruction PHI
60   /// nodes by inserting copy instructions.  This destroys SSA information, but
61   /// is the desired input for some register allocators.  This pass is
62   /// "required" by these register allocator like this:
63   ///    AU.addRequiredID(PHIEliminationID);
64   ///  This pass is still in development
65   extern const PassInfo *const StrongPHIEliminationID;
66
67   extern const PassInfo *const PreAllocSplittingID;
68
69   /// SimpleRegisterCoalescing pass.  Aggressively coalesces every register
70   /// copy it can.
71   ///
72   extern const PassInfo *const SimpleRegisterCoalescingID;
73
74   /// TwoAddressInstruction pass - This pass reduces two-address instructions to
75   /// use two operands. This destroys SSA information but it is desired by
76   /// register allocators.
77   extern const PassInfo *const TwoAddressInstructionPassID;
78
79   /// UnreachableMachineBlockElimination pass - This pass removes unreachable
80   /// machine basic blocks.
81   extern const PassInfo *const UnreachableMachineBlockElimID;
82
83   /// DeadMachineInstructionElim pass - This pass removes dead machine
84   /// instructions.
85   ///
86   FunctionPass *createDeadMachineInstructionElimPass();
87
88   /// Creates a register allocator as the user specified on the command line.
89   ///
90   FunctionPass *createRegisterAllocator();
91
92   /// LocalRegisterAllocation Pass - This pass register allocates the input code
93   /// a basic block at a time, yielding code better than the simple register
94   /// allocator, but not as good as a global allocator.
95   ///
96   FunctionPass *createLocalRegisterAllocator();
97
98   /// FastRegisterAllocation Pass - This pass register allocates as fast as
99   /// possible. It is best suited for debug code where live ranges are short.
100   ///
101   FunctionPass *createFastRegisterAllocator();
102
103   /// LinearScanRegisterAllocation Pass - This pass implements the linear scan
104   /// register allocation algorithm, a global register allocator.
105   ///
106   FunctionPass *createLinearScanRegisterAllocator();
107
108   /// PBQPRegisterAllocation Pass - This pass implements the Partitioned Boolean
109   /// Quadratic Prograaming (PBQP) based register allocator.
110   ///
111   FunctionPass *createPBQPRegisterAllocator();
112
113   /// SimpleRegisterCoalescing Pass - Coalesce all copies possible.  Can run
114   /// independently of the register allocator.
115   ///
116   RegisterCoalescer *createSimpleRegisterCoalescer();
117
118   /// PrologEpilogCodeInserter Pass - This pass inserts prolog and epilog code,
119   /// and eliminates abstract frame references.
120   ///
121   FunctionPass *createPrologEpilogCodeInserter();
122   
123   /// LowerSubregs Pass - This pass lowers subregs to register-register copies
124   /// which yields suboptimal, but correct code if the register allocator
125   /// cannot coalesce all subreg operations during allocation.
126   ///
127   FunctionPass *createLowerSubregsPass();
128
129   /// createPostRAScheduler - This pass performs post register allocation
130   /// scheduling.
131   FunctionPass *createPostRAScheduler(CodeGenOpt::Level OptLevel);
132
133   /// BranchFolding Pass - This pass performs machine code CFG based
134   /// optimizations to delete branches to branches, eliminate branches to
135   /// successor blocks (creating fall throughs), and eliminating branches over
136   /// branches.
137   FunctionPass *createBranchFoldingPass(bool DefaultEnableTailMerge);
138
139   /// TailDuplicate Pass - Duplicate blocks with unconditional branches
140   /// into tails of their predecessors.
141   FunctionPass *createTailDuplicatePass(bool PreRegAlloc = false);
142
143   /// IfConverter Pass - This pass performs machine code if conversion.
144   FunctionPass *createIfConverterPass();
145
146   /// Code Placement Pass - This pass optimize code placement and aligns loop
147   /// headers to target specific alignment boundary.
148   FunctionPass *createCodePlacementOptPass();
149
150   /// getRegisterAllocator - This creates an instance of the register allocator
151   /// for the Sparc.
152   FunctionPass *getRegisterAllocator(TargetMachine &T);
153
154   /// IntrinsicLowering Pass - Performs target-independent LLVM IR
155   /// transformations for highly portable strategies.
156   FunctionPass *createGCLoweringPass();
157   
158   /// MachineCodeAnalysis Pass - Target-independent pass to mark safe points in
159   /// machine code. Must be added very late during code generation, just prior
160   /// to output, and importantly after all CFG transformations (such as branch
161   /// folding).
162   FunctionPass *createGCMachineCodeAnalysisPass();
163   
164   /// Deleter Pass - Releases GC metadata.
165   /// 
166   FunctionPass *createGCInfoDeleter();
167   
168   /// Creates a pass to print GC metadata.
169   /// 
170   FunctionPass *createGCInfoPrinter(raw_ostream &OS);
171   
172   /// createMachineCSEPass - This pass performs global CSE on machine
173   /// instructions.
174   FunctionPass *createMachineCSEPass();
175
176   /// createMachineLICMPass - This pass performs LICM on machine instructions.
177   /// 
178   FunctionPass *createMachineLICMPass(bool PreRegAlloc = true);
179
180   /// createMachineSinkingPass - This pass performs sinking on machine
181   /// instructions.
182   FunctionPass *createMachineSinkingPass();
183
184   /// createOptimizeExtsPass - This pass performs sign / zero extension
185   /// optimization by increasing uses of extended values.
186   FunctionPass *createOptimizeExtsPass();
187
188   /// createOptimizePHIsPass - This pass optimizes machine instruction PHIs
189   /// to take advantage of opportunities created during DAG legalization.
190   FunctionPass *createOptimizePHIsPass();
191
192   /// createStackSlotColoringPass - This pass performs stack slot coloring.
193   FunctionPass *createStackSlotColoringPass(bool);
194
195   /// createStackProtectorPass - This pass adds stack protectors to functions.
196   FunctionPass *createStackProtectorPass(const TargetLowering *tli);
197
198   /// createMachineVerifierPass - This pass verifies cenerated machine code
199   /// instructions for correctness.
200   ///
201   /// @param allowDoubleDefs ignore double definitions of
202   ///        registers. Useful before LiveVariables has run.
203   FunctionPass *createMachineVerifierPass(bool allowDoubleDefs);
204
205   /// createDwarfEHPass - This pass mulches exception handling code into a form
206   /// adapted to code generation.  Required if using dwarf exception handling.
207   FunctionPass *createDwarfEHPass(const TargetMachine *tm, bool fast);
208
209   /// createSjLjEHPass - This pass adapts exception handling code to use
210   /// the GCC-style builtin setjmp/longjmp (sjlj) to handling EH control flow.
211   FunctionPass *createSjLjEHPass(const TargetLowering *tli);
212
213 } // End llvm namespace
214
215 #endif