Replace TargetRegisterInfo::printReg with a PrintReg class that also works without...
[oota-llvm.git] / include / llvm / Target / TargetRegisterInfo.h
1 //=== Target/TargetRegisterInfo.h - Target Register Information -*- 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 describes an abstract interface used to get information about a
11 // target machines register file.  This information is used for a variety of
12 // purposed, especially register allocation.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETREGISTERINFO_H
17 #define LLVM_TARGET_TARGETREGISTERINFO_H
18
19 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
20 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
21 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
22 #include <cassert>
23 #include <functional>
24
25 namespace llvm {
26
27 class BitVector;
28 class MachineFunction;
29 class MachineMove;
30 class RegScavenger;
31 template<class T> class SmallVectorImpl;
32 class raw_ostream;
33
34 /// TargetRegisterDesc - This record contains all of the information known about
35 /// a particular register.  The Overlaps field contains a pointer to a zero
36 /// terminated array of registers that this register aliases, starting with
37 /// itself. This is needed for architectures like X86 which have AL alias AX
38 /// alias EAX. The SubRegs field is a zero terminated array of registers that
39 /// are sub-registers of the specific register, e.g. AL, AH are sub-registers of
40 /// AX. The SuperRegs field is a zero terminated array of registers that are
41 /// super-registers of the specific register, e.g. RAX, EAX, are super-registers
42 /// of AX.
43 ///
44 struct TargetRegisterDesc {
45   const char     *Name;         // Printable name for the reg (for debugging)
46   const unsigned *Overlaps;     // Overlapping registers, described above
47   const unsigned *SubRegs;      // Sub-register set, described above
48   const unsigned *SuperRegs;    // Super-register set, described above
49 };
50
51 class TargetRegisterClass {
52 public:
53   typedef const unsigned* iterator;
54   typedef const unsigned* const_iterator;
55
56   typedef const EVT* vt_iterator;
57   typedef const TargetRegisterClass* const * sc_iterator;
58 private:
59   unsigned ID;
60   const char *Name;
61   const vt_iterator VTs;
62   const sc_iterator SubClasses;
63   const sc_iterator SuperClasses;
64   const sc_iterator SubRegClasses;
65   const sc_iterator SuperRegClasses;
66   const unsigned RegSize, Alignment;    // Size & Alignment of register in bytes
67   const int CopyCost;
68   const iterator RegsBegin, RegsEnd;
69   DenseSet<unsigned> RegSet;
70 public:
71   TargetRegisterClass(unsigned id,
72                       const char *name,
73                       const EVT *vts,
74                       const TargetRegisterClass * const *subcs,
75                       const TargetRegisterClass * const *supcs,
76                       const TargetRegisterClass * const *subregcs,
77                       const TargetRegisterClass * const *superregcs,
78                       unsigned RS, unsigned Al, int CC,
79                       iterator RB, iterator RE)
80     : ID(id), Name(name), VTs(vts), SubClasses(subcs), SuperClasses(supcs),
81     SubRegClasses(subregcs), SuperRegClasses(superregcs),
82     RegSize(RS), Alignment(Al), CopyCost(CC), RegsBegin(RB), RegsEnd(RE) {
83       for (iterator I = RegsBegin, E = RegsEnd; I != E; ++I)
84         RegSet.insert(*I);
85     }
86   virtual ~TargetRegisterClass() {}     // Allow subclasses
87
88   /// getID() - Return the register class ID number.
89   ///
90   unsigned getID() const { return ID; }
91
92   /// getName() - Return the register class name for debugging.
93   ///
94   const char *getName() const { return Name; }
95
96   /// begin/end - Return all of the registers in this class.
97   ///
98   iterator       begin() const { return RegsBegin; }
99   iterator         end() const { return RegsEnd; }
100
101   /// getNumRegs - Return the number of registers in this class.
102   ///
103   unsigned getNumRegs() const { return (unsigned)(RegsEnd-RegsBegin); }
104
105   /// getRegister - Return the specified register in the class.
106   ///
107   unsigned getRegister(unsigned i) const {
108     assert(i < getNumRegs() && "Register number out of range!");
109     return RegsBegin[i];
110   }
111
112   /// contains - Return true if the specified register is included in this
113   /// register class.  This does not include virtual registers.
114   bool contains(unsigned Reg) const {
115     return RegSet.count(Reg);
116   }
117
118   /// contains - Return true if both registers are in this class.
119   bool contains(unsigned Reg1, unsigned Reg2) const {
120     return contains(Reg1) && contains(Reg2);
121   }
122
123   /// hasType - return true if this TargetRegisterClass has the ValueType vt.
124   ///
125   bool hasType(EVT vt) const {
126     for(int i = 0; VTs[i] != MVT::Other; ++i)
127       if (VTs[i] == vt)
128         return true;
129     return false;
130   }
131
132   /// vt_begin / vt_end - Loop over all of the value types that can be
133   /// represented by values in this register class.
134   vt_iterator vt_begin() const {
135     return VTs;
136   }
137
138   vt_iterator vt_end() const {
139     vt_iterator I = VTs;
140     while (*I != MVT::Other) ++I;
141     return I;
142   }
143
144   /// subregclasses_begin / subregclasses_end - Loop over all of
145   /// the subreg register classes of this register class.
146   sc_iterator subregclasses_begin() const {
147     return SubRegClasses;
148   }
149
150   sc_iterator subregclasses_end() const {
151     sc_iterator I = SubRegClasses;
152     while (*I != NULL) ++I;
153     return I;
154   }
155
156   /// getSubRegisterRegClass - Return the register class of subregisters with
157   /// index SubIdx, or NULL if no such class exists.
158   const TargetRegisterClass* getSubRegisterRegClass(unsigned SubIdx) const {
159     assert(SubIdx>0 && "Invalid subregister index");
160     return SubRegClasses[SubIdx-1];
161   }
162
163   /// superregclasses_begin / superregclasses_end - Loop over all of
164   /// the superreg register classes of this register class.
165   sc_iterator superregclasses_begin() const {
166     return SuperRegClasses;
167   }
168
169   sc_iterator superregclasses_end() const {
170     sc_iterator I = SuperRegClasses;
171     while (*I != NULL) ++I;
172     return I;
173   }
174
175   /// hasSubClass - return true if the specified TargetRegisterClass
176   /// is a proper subset of this TargetRegisterClass.
177   bool hasSubClass(const TargetRegisterClass *cs) const {
178     for (int i = 0; SubClasses[i] != NULL; ++i)
179       if (SubClasses[i] == cs)
180         return true;
181     return false;
182   }
183
184   /// subclasses_begin / subclasses_end - Loop over all of the classes
185   /// that are proper subsets of this register class.
186   sc_iterator subclasses_begin() const {
187     return SubClasses;
188   }
189
190   sc_iterator subclasses_end() const {
191     sc_iterator I = SubClasses;
192     while (*I != NULL) ++I;
193     return I;
194   }
195
196   /// hasSuperClass - return true if the specified TargetRegisterClass is a
197   /// proper superset of this TargetRegisterClass.
198   bool hasSuperClass(const TargetRegisterClass *cs) const {
199     for (int i = 0; SuperClasses[i] != NULL; ++i)
200       if (SuperClasses[i] == cs)
201         return true;
202     return false;
203   }
204
205   /// superclasses_begin / superclasses_end - Loop over all of the classes
206   /// that are proper supersets of this register class.
207   sc_iterator superclasses_begin() const {
208     return SuperClasses;
209   }
210
211   sc_iterator superclasses_end() const {
212     sc_iterator I = SuperClasses;
213     while (*I != NULL) ++I;
214     return I;
215   }
216
217   /// isASubClass - return true if this TargetRegisterClass is a subset
218   /// class of at least one other TargetRegisterClass.
219   bool isASubClass() const {
220     return SuperClasses[0] != 0;
221   }
222
223   /// allocation_order_begin/end - These methods define a range of registers
224   /// which specify the registers in this class that are valid to register
225   /// allocate, and the preferred order to allocate them in.  For example,
226   /// callee saved registers should be at the end of the list, because it is
227   /// cheaper to allocate caller saved registers.
228   ///
229   /// These methods take a MachineFunction argument, which can be used to tune
230   /// the allocatable registers based on the characteristics of the function,
231   /// subtarget, or other criteria.
232   ///
233   /// Register allocators should account for the fact that an allocation
234   /// order iterator may return a reserved register and always check
235   /// if the register is allocatable (getAllocatableSet()) before using it.
236   ///
237   /// By default, these methods return all registers in the class.
238   ///
239   virtual iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
240     return begin();
241   }
242   virtual iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF)   const {
243     return end();
244   }
245
246   /// getSize - Return the size of the register in bytes, which is also the size
247   /// of a stack slot allocated to hold a spilled copy of this register.
248   unsigned getSize() const { return RegSize; }
249
250   /// getAlignment - Return the minimum required alignment for a register of
251   /// this class.
252   unsigned getAlignment() const { return Alignment; }
253
254   /// getCopyCost - Return the cost of copying a value between two registers in
255   /// this class. A negative number means the register class is very expensive
256   /// to copy e.g. status flag register classes.
257   int getCopyCost() const { return CopyCost; }
258 };
259
260
261 /// TargetRegisterInfo base class - We assume that the target defines a static
262 /// array of TargetRegisterDesc objects that represent all of the machine
263 /// registers that the target has.  As such, we simply have to track a pointer
264 /// to this array so that we can turn register number into a register
265 /// descriptor.
266 ///
267 class TargetRegisterInfo {
268 protected:
269   const unsigned* SubregHash;
270   const unsigned SubregHashSize;
271   const unsigned* AliasesHash;
272   const unsigned AliasesHashSize;
273 public:
274   typedef const TargetRegisterClass * const * regclass_iterator;
275 private:
276   const TargetRegisterDesc *Desc;             // Pointer to the descriptor array
277   const char *const *SubRegIndexNames;        // Names of subreg indexes.
278   unsigned NumRegs;                           // Number of entries in the array
279
280   regclass_iterator RegClassBegin, RegClassEnd;   // List of regclasses
281
282   int CallFrameSetupOpcode, CallFrameDestroyOpcode;
283
284 protected:
285   TargetRegisterInfo(const TargetRegisterDesc *D, unsigned NR,
286                      regclass_iterator RegClassBegin,
287                      regclass_iterator RegClassEnd,
288                      const char *const *subregindexnames,
289                      int CallFrameSetupOpcode = -1,
290                      int CallFrameDestroyOpcode = -1,
291                      const unsigned* subregs = 0,
292                      const unsigned subregsize = 0,
293                      const unsigned* aliases = 0,
294                      const unsigned aliasessize = 0);
295   virtual ~TargetRegisterInfo();
296 public:
297
298   enum {                        // Define some target independent constants
299     /// NoRegister - This physical register is not a real target register.  It
300     /// is useful as a sentinal.
301     NoRegister = 0,
302
303     /// FirstVirtualRegister - This is the first register number that is
304     /// considered to be a 'virtual' register, which is part of the SSA
305     /// namespace.  This must be the same for all targets, which means that each
306     /// target is limited to this fixed number of registers.
307     FirstVirtualRegister = 16384
308   };
309
310   /// isPhysicalRegister - Return true if the specified register number is in
311   /// the physical register namespace.
312   static bool isPhysicalRegister(unsigned Reg) {
313     assert(Reg && "this is not a register!");
314     return Reg < FirstVirtualRegister;
315   }
316
317   /// isVirtualRegister - Return true if the specified register number is in
318   /// the virtual register namespace.
319   static bool isVirtualRegister(unsigned Reg) {
320     assert(Reg && "this is not a register!");
321     return Reg >= FirstVirtualRegister;
322   }
323
324   /// virtReg2Index - Convert a virtual register number to a 0-based index.
325   /// The first virtual register in a function will get the index 0.
326   static unsigned virtReg2Index(unsigned Reg) {
327     return Reg - FirstVirtualRegister;
328   }
329
330   /// index2VirtReg - Convert a 0-based index to a virtual register number.
331   /// This is the inverse operation of VirtReg2IndexFunctor below.
332   static unsigned index2VirtReg(unsigned Index) {
333     return Index + FirstVirtualRegister;
334   }
335
336   /// getMinimalPhysRegClass - Returns the Register Class of a physical
337   /// register of the given type, picking the most sub register class of
338   /// the right type that contains this physreg.
339   const TargetRegisterClass *
340     getMinimalPhysRegClass(unsigned Reg, EVT VT = MVT::Other) const;
341
342   /// getAllocatableSet - Returns a bitset indexed by register number
343   /// indicating if a register is allocatable or not. If a register class is
344   /// specified, returns the subset for the class.
345   BitVector getAllocatableSet(const MachineFunction &MF,
346                               const TargetRegisterClass *RC = NULL) const;
347
348   const TargetRegisterDesc &operator[](unsigned RegNo) const {
349     assert(RegNo < NumRegs &&
350            "Attempting to access record for invalid register number!");
351     return Desc[RegNo];
352   }
353
354   /// Provide a get method, equivalent to [], but more useful if we have a
355   /// pointer to this object.
356   ///
357   const TargetRegisterDesc &get(unsigned RegNo) const {
358     return operator[](RegNo);
359   }
360
361   /// getAliasSet - Return the set of registers aliased by the specified
362   /// register, or a null list of there are none.  The list returned is zero
363   /// terminated.
364   ///
365   const unsigned *getAliasSet(unsigned RegNo) const {
366     // The Overlaps set always begins with Reg itself.
367     return get(RegNo).Overlaps + 1;
368   }
369
370   /// getOverlaps - Return a list of registers that overlap Reg, including
371   /// itself. This is the same as the alias set except Reg is included in the
372   /// list.
373   /// These are exactly the registers in { x | regsOverlap(x, Reg) }.
374   ///
375   const unsigned *getOverlaps(unsigned RegNo) const {
376     return get(RegNo).Overlaps;
377   }
378
379   /// getSubRegisters - Return the list of registers that are sub-registers of
380   /// the specified register, or a null list of there are none. The list
381   /// returned is zero terminated and sorted according to super-sub register
382   /// relations. e.g. X86::RAX's sub-register list is EAX, AX, AL, AH.
383   ///
384   const unsigned *getSubRegisters(unsigned RegNo) const {
385     return get(RegNo).SubRegs;
386   }
387
388   /// getSuperRegisters - Return the list of registers that are super-registers
389   /// of the specified register, or a null list of there are none. The list
390   /// returned is zero terminated and sorted according to super-sub register
391   /// relations. e.g. X86::AL's super-register list is RAX, EAX, AX.
392   ///
393   const unsigned *getSuperRegisters(unsigned RegNo) const {
394     return get(RegNo).SuperRegs;
395   }
396
397   /// getName - Return the human-readable symbolic target-specific name for the
398   /// specified physical register.
399   const char *getName(unsigned RegNo) const {
400     return get(RegNo).Name;
401   }
402
403   /// getNumRegs - Return the number of registers this target has (useful for
404   /// sizing arrays holding per register information)
405   unsigned getNumRegs() const {
406     return NumRegs;
407   }
408
409   /// getSubRegIndexName - Return the human-readable symbolic target-specific
410   /// name for the specified SubRegIndex.
411   const char *getSubRegIndexName(unsigned SubIdx) const {
412     assert(SubIdx && "This is not a subregister index");
413     return SubRegIndexNames[SubIdx-1];
414   }
415
416   /// regsOverlap - Returns true if the two registers are equal or alias each
417   /// other. The registers may be virtual register.
418   bool regsOverlap(unsigned regA, unsigned regB) const {
419     if (regA == regB)
420       return true;
421
422     if (isVirtualRegister(regA) || isVirtualRegister(regB))
423       return false;
424
425     // regA and regB are distinct physical registers. Do they alias?
426     size_t index = (regA + regB * 37) & (AliasesHashSize-1);
427     unsigned ProbeAmt = 0;
428     while (AliasesHash[index*2] != 0 &&
429            AliasesHash[index*2+1] != 0) {
430       if (AliasesHash[index*2] == regA && AliasesHash[index*2+1] == regB)
431         return true;
432
433       index = (index + ProbeAmt) & (AliasesHashSize-1);
434       ProbeAmt += 2;
435     }
436
437     return false;
438   }
439
440   /// isSubRegister - Returns true if regB is a sub-register of regA.
441   ///
442   bool isSubRegister(unsigned regA, unsigned regB) const {
443     // SubregHash is a simple quadratically probed hash table.
444     size_t index = (regA + regB * 37) & (SubregHashSize-1);
445     unsigned ProbeAmt = 2;
446     while (SubregHash[index*2] != 0 &&
447            SubregHash[index*2+1] != 0) {
448       if (SubregHash[index*2] == regA && SubregHash[index*2+1] == regB)
449         return true;
450
451       index = (index + ProbeAmt) & (SubregHashSize-1);
452       ProbeAmt += 2;
453     }
454
455     return false;
456   }
457
458   /// isSuperRegister - Returns true if regB is a super-register of regA.
459   ///
460   bool isSuperRegister(unsigned regA, unsigned regB) const {
461     return isSubRegister(regB, regA);
462   }
463
464   /// getCalleeSavedRegs - Return a null-terminated list of all of the
465   /// callee saved registers on this target. The register should be in the
466   /// order of desired callee-save stack frame offset. The first register is
467   /// closed to the incoming stack pointer if stack grows down, and vice versa.
468   virtual const unsigned* getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF = 0)
469                                                                       const = 0;
470
471
472   /// getReservedRegs - Returns a bitset indexed by physical register number
473   /// indicating if a register is a special register that has particular uses
474   /// and should be considered unavailable at all times, e.g. SP, RA. This is
475   /// used by register scavenger to determine what registers are free.
476   virtual BitVector getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const = 0;
477
478   /// getSubReg - Returns the physical register number of sub-register "Index"
479   /// for physical register RegNo. Return zero if the sub-register does not
480   /// exist.
481   virtual unsigned getSubReg(unsigned RegNo, unsigned Index) const = 0;
482
483   /// getSubRegIndex - For a given register pair, return the sub-register index
484   /// if the second register is a sub-register of the first. Return zero
485   /// otherwise.
486   virtual unsigned getSubRegIndex(unsigned RegNo, unsigned SubRegNo) const = 0;
487
488   /// getMatchingSuperReg - Return a super-register of the specified register
489   /// Reg so its sub-register of index SubIdx is Reg.
490   unsigned getMatchingSuperReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx,
491                                const TargetRegisterClass *RC) const {
492     for (const unsigned *SRs = getSuperRegisters(Reg); unsigned SR = *SRs;++SRs)
493       if (Reg == getSubReg(SR, SubIdx) && RC->contains(SR))
494         return SR;
495     return 0;
496   }
497
498   /// canCombineSubRegIndices - Given a register class and a list of
499   /// subregister indices, return true if it's possible to combine the
500   /// subregister indices into one that corresponds to a larger
501   /// subregister. Return the new subregister index by reference. Note the
502   /// new index may be zero if the given subregisters can be combined to
503   /// form the whole register.
504   virtual bool canCombineSubRegIndices(const TargetRegisterClass *RC,
505                                        SmallVectorImpl<unsigned> &SubIndices,
506                                        unsigned &NewSubIdx) const {
507     return 0;
508   }
509
510   /// getMatchingSuperRegClass - Return a subclass of the specified register
511   /// class A so that each register in it has a sub-register of the
512   /// specified sub-register index which is in the specified register class B.
513   virtual const TargetRegisterClass *
514   getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
515                            const TargetRegisterClass *B, unsigned Idx) const {
516     return 0;
517   }
518
519   /// composeSubRegIndices - Return the subregister index you get from composing
520   /// two subregister indices.
521   ///
522   /// If R:a:b is the same register as R:c, then composeSubRegIndices(a, b)
523   /// returns c. Note that composeSubRegIndices does not tell you about illegal
524   /// compositions. If R does not have a subreg a, or R:a does not have a subreg
525   /// b, composeSubRegIndices doesn't tell you.
526   ///
527   /// The ARM register Q0 has two D subregs dsub_0:D0 and dsub_1:D1. It also has
528   /// ssub_0:S0 - ssub_3:S3 subregs.
529   /// If you compose subreg indices dsub_1, ssub_0 you get ssub_2.
530   ///
531   virtual unsigned composeSubRegIndices(unsigned a, unsigned b) const {
532     // This default implementation is correct for most targets.
533     return b;
534   }
535
536   //===--------------------------------------------------------------------===//
537   // Register Class Information
538   //
539
540   /// Register class iterators
541   ///
542   regclass_iterator regclass_begin() const { return RegClassBegin; }
543   regclass_iterator regclass_end() const { return RegClassEnd; }
544
545   unsigned getNumRegClasses() const {
546     return (unsigned)(regclass_end()-regclass_begin());
547   }
548
549   /// getRegClass - Returns the register class associated with the enumeration
550   /// value.  See class TargetOperandInfo.
551   const TargetRegisterClass *getRegClass(unsigned i) const {
552     assert(i < getNumRegClasses() && "Register Class ID out of range");
553     return RegClassBegin[i];
554   }
555
556   /// getPointerRegClass - Returns a TargetRegisterClass used for pointer
557   /// values.  If a target supports multiple different pointer register classes,
558   /// kind specifies which one is indicated.
559   virtual const TargetRegisterClass *getPointerRegClass(unsigned Kind=0) const {
560     assert(0 && "Target didn't implement getPointerRegClass!");
561     return 0; // Must return a value in order to compile with VS 2005
562   }
563
564   /// getCrossCopyRegClass - Returns a legal register class to copy a register
565   /// in the specified class to or from. Returns NULL if it is possible to copy
566   /// between a two registers of the specified class.
567   virtual const TargetRegisterClass *
568   getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
569     return NULL;
570   }
571
572   /// getAllocationOrder - Returns the register allocation order for a specified
573   /// register class in the form of a pair of TargetRegisterClass iterators.
574   virtual std::pair<TargetRegisterClass::iterator,TargetRegisterClass::iterator>
575   getAllocationOrder(const TargetRegisterClass *RC,
576                      unsigned HintType, unsigned HintReg,
577                      const MachineFunction &MF) const {
578     return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
579                           RC->allocation_order_end(MF));
580   }
581
582   /// ResolveRegAllocHint - Resolves the specified register allocation hint
583   /// to a physical register. Returns the physical register if it is successful.
584   virtual unsigned ResolveRegAllocHint(unsigned Type, unsigned Reg,
585                                        const MachineFunction &MF) const {
586     if (Type == 0 && Reg && isPhysicalRegister(Reg))
587       return Reg;
588     return 0;
589   }
590
591   /// UpdateRegAllocHint - A callback to allow target a chance to update
592   /// register allocation hints when a register is "changed" (e.g. coalesced)
593   /// to another register. e.g. On ARM, some virtual registers should target
594   /// register pairs, if one of pair is coalesced to another register, the
595   /// allocation hint of the other half of the pair should be changed to point
596   /// to the new register.
597   virtual void UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
598                                   MachineFunction &MF) const {
599     // Do nothing.
600   }
601
602   /// requiresRegisterScavenging - returns true if the target requires (and can
603   /// make use of) the register scavenger.
604   virtual bool requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
605     return false;
606   }
607
608   /// requiresFrameIndexScavenging - returns true if the target requires post
609   /// PEI scavenging of registers for materializing frame index constants.
610   virtual bool requiresFrameIndexScavenging(const MachineFunction &MF) const {
611     return false;
612   }
613
614   /// requiresVirtualBaseRegisters - Returns true if the target wants the
615   /// LocalStackAllocation pass to be run and virtual base registers
616   /// used for more efficient stack access.
617   virtual bool requiresVirtualBaseRegisters(const MachineFunction &MF) const {
618     return false;
619   }
620
621   /// hasReservedSpillSlot - Return true if target has reserved a spill slot in
622   /// the stack frame of the given function for the specified register. e.g. On
623   /// x86, if the frame register is required, the first fixed stack object is
624   /// reserved as its spill slot. This tells PEI not to create a new stack frame
625   /// object for the given register. It should be called only after
626   /// processFunctionBeforeCalleeSavedScan().
627   virtual bool hasReservedSpillSlot(const MachineFunction &MF, unsigned Reg,
628                                     int &FrameIdx) const {
629     return false;
630   }
631
632   /// needsStackRealignment - true if storage within the function requires the
633   /// stack pointer to be aligned more than the normal calling convention calls
634   /// for.
635   virtual bool needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
636     return false;
637   }
638
639   /// getFrameIndexInstrOffset - Get the offset from the referenced frame
640   /// index in the instruction, if the is one.
641   virtual int64_t getFrameIndexInstrOffset(const MachineInstr *MI,
642                                            int Idx) const {
643     return 0;
644   }
645
646   /// needsFrameBaseReg - Returns true if the instruction's frame index
647   /// reference would be better served by a base register other than FP
648   /// or SP. Used by LocalStackFrameAllocation to determine which frame index
649   /// references it should create new base registers for.
650   virtual bool needsFrameBaseReg(MachineInstr *MI, int64_t Offset) const {
651     return false;
652   }
653
654   /// materializeFrameBaseRegister - Insert defining instruction(s) for
655   /// BaseReg to be a pointer to FrameIdx before insertion point I.
656   virtual void materializeFrameBaseRegister(MachineBasicBlock *MBB,
657                                             unsigned BaseReg, int FrameIdx,
658                                             int64_t Offset) const {
659     assert(0 && "materializeFrameBaseRegister does not exist on this target");
660   }
661
662   /// resolveFrameIndex - Resolve a frame index operand of an instruction
663   /// to reference the indicated base register plus offset instead.
664   virtual void resolveFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator I,
665                                  unsigned BaseReg, int64_t Offset) const {
666     assert(0 && "resolveFrameIndex does not exist on this target");
667   }
668
669   /// isFrameOffsetLegal - Determine whether a given offset immediate is
670   /// encodable to resolve a frame index.
671   virtual bool isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI,
672                                   int64_t Offset) const {
673     assert(0 && "isFrameOffsetLegal does not exist on this target");
674     return false; // Must return a value in order to compile with VS 2005
675   }
676
677   /// getCallFrameSetup/DestroyOpcode - These methods return the opcode of the
678   /// frame setup/destroy instructions if they exist (-1 otherwise).  Some
679   /// targets use pseudo instructions in order to abstract away the difference
680   /// between operating with a frame pointer and operating without, through the
681   /// use of these two instructions.
682   ///
683   int getCallFrameSetupOpcode() const { return CallFrameSetupOpcode; }
684   int getCallFrameDestroyOpcode() const { return CallFrameDestroyOpcode; }
685
686   /// eliminateCallFramePseudoInstr - This method is called during prolog/epilog
687   /// code insertion to eliminate call frame setup and destroy pseudo
688   /// instructions (but only if the Target is using them).  It is responsible
689   /// for eliminating these instructions, replacing them with concrete
690   /// instructions.  This method need only be implemented if using call frame
691   /// setup/destroy pseudo instructions.
692   ///
693   virtual void
694   eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF,
695                                 MachineBasicBlock &MBB,
696                                 MachineBasicBlock::iterator MI) const {
697     assert(getCallFrameSetupOpcode()== -1 && getCallFrameDestroyOpcode()== -1 &&
698            "eliminateCallFramePseudoInstr must be implemented if using"
699            " call frame setup/destroy pseudo instructions!");
700     assert(0 && "Call Frame Pseudo Instructions do not exist on this target!");
701   }
702
703
704   /// saveScavengerRegister - Spill the register so it can be used by the
705   /// register scavenger. Return true if the register was spilled, false
706   /// otherwise. If this function does not spill the register, the scavenger
707   /// will instead spill it to the emergency spill slot.
708   ///
709   virtual bool saveScavengerRegister(MachineBasicBlock &MBB,
710                                      MachineBasicBlock::iterator I,
711                                      MachineBasicBlock::iterator &UseMI,
712                                      const TargetRegisterClass *RC,
713                                      unsigned Reg) const {
714     return false;
715   }
716
717   /// eliminateFrameIndex - This method must be overriden to eliminate abstract
718   /// frame indices from instructions which may use them.  The instruction
719   /// referenced by the iterator contains an MO_FrameIndex operand which must be
720   /// eliminated by this method.  This method may modify or replace the
721   /// specified instruction, as long as it keeps the iterator pointing at the
722   /// finished product. SPAdj is the SP adjustment due to call frame setup
723   /// instruction.
724   virtual void eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator MI,
725                                    int SPAdj, RegScavenger *RS=NULL) const = 0;
726
727   //===--------------------------------------------------------------------===//
728   /// Debug information queries.
729
730   /// getDwarfRegNum - Map a target register to an equivalent dwarf register
731   /// number.  Returns -1 if there is no equivalent value.  The second
732   /// parameter allows targets to use different numberings for EH info and
733   /// debugging info.
734   virtual int getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const = 0;
735
736   /// getFrameRegister - This method should return the register used as a base
737   /// for values allocated in the current stack frame.
738   virtual unsigned getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const = 0;
739
740   /// getRARegister - This method should return the register where the return
741   /// address can be found.
742   virtual unsigned getRARegister() const = 0;
743 };
744
745
746 // This is useful when building IndexedMaps keyed on virtual registers
747 struct VirtReg2IndexFunctor : public std::unary_function<unsigned, unsigned> {
748   unsigned operator()(unsigned Reg) const {
749     return TargetRegisterInfo::virtReg2Index(Reg);
750   }
751 };
752
753 /// getCommonSubClass - find the largest common subclass of A and B. Return NULL
754 /// if there is no common subclass.
755 const TargetRegisterClass *getCommonSubClass(const TargetRegisterClass *A,
756                                              const TargetRegisterClass *B);
757
758 /// PrintReg - Helper class for printing registers on a raw_ostream.
759 /// Prints virtual and physical registers with or without a TRI instance.
760 ///
761 /// The format is:
762 ///   %noreg         - NoRegister
763 ///   %reg5          - a virtual register.
764 ///   %reg5:sub_8bit - a virtual register with sub-register index (with TRI).
765 ///   %EAX           - a physical register
766 ///   %physreg17     - a physical register when no TRI instance given.
767 ///
768 /// Usage: OS << PrintReg(Reg, TRI) << '\n';
769 ///
770 class PrintReg {
771   const TargetRegisterInfo *TRI;
772   unsigned Reg;
773   unsigned SubIdx;
774 public:
775   PrintReg(unsigned reg, const TargetRegisterInfo *tri = 0, unsigned subidx = 0)
776     : TRI(tri), Reg(reg), SubIdx(subidx) {}
777   void print(raw_ostream&) const;
778 };
779
780 static inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const PrintReg &PR) {
781   PR.print(OS);
782   return OS;
783 }
784
785 } // End llvm namespace
786
787 #endif