71df6f8b7701c1cdcf2eb9fc483fd6cdfebcfcb1
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / MachineInstr.cpp
1 //===-- lib/CodeGen/MachineInstr.cpp --------------------------------------===//
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 // Methods common to all machine instructions.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
15 #include "llvm/Constants.h"
16 #include "llvm/Function.h"
17 #include "llvm/InlineAsm.h"
18 #include "llvm/Metadata.h"
19 #include "llvm/Type.h"
20 #include "llvm/Value.h"
21 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
26 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
27 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
28 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
29 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
30 #include "llvm/Target/TargetInstrDesc.h"
31 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
32 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
33 #include "llvm/Analysis/DebugInfo.h"
34 #include "llvm/Support/Debug.h"
35 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
36 #include "llvm/Support/LeakDetector.h"
37 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
38 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
39 #include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
40 using namespace llvm;
41
42 //===----------------------------------------------------------------------===//
43 // MachineOperand Implementation
44 //===----------------------------------------------------------------------===//
45
46 /// AddRegOperandToRegInfo - Add this register operand to the specified
47 /// MachineRegisterInfo.  If it is null, then the next/prev fields should be
48 /// explicitly nulled out.
49 void MachineOperand::AddRegOperandToRegInfo(MachineRegisterInfo *RegInfo) {
50   assert(isReg() && "Can only add reg operand to use lists");
51   
52   // If the reginfo pointer is null, just explicitly null out or next/prev
53   // pointers, to ensure they are not garbage.
54   if (RegInfo == 0) {
55     Contents.Reg.Prev = 0;
56     Contents.Reg.Next = 0;
57     return;
58   }
59   
60   // Otherwise, add this operand to the head of the registers use/def list.
61   MachineOperand **Head = &RegInfo->getRegUseDefListHead(getReg());
62   
63   // For SSA values, we prefer to keep the definition at the start of the list.
64   // we do this by skipping over the definition if it is at the head of the
65   // list.
66   if (*Head && (*Head)->isDef())
67     Head = &(*Head)->Contents.Reg.Next;
68   
69   Contents.Reg.Next = *Head;
70   if (Contents.Reg.Next) {
71     assert(getReg() == Contents.Reg.Next->getReg() &&
72            "Different regs on the same list!");
73     Contents.Reg.Next->Contents.Reg.Prev = &Contents.Reg.Next;
74   }
75   
76   Contents.Reg.Prev = Head;
77   *Head = this;
78 }
79
80 /// RemoveRegOperandFromRegInfo - Remove this register operand from the
81 /// MachineRegisterInfo it is linked with.
82 void MachineOperand::RemoveRegOperandFromRegInfo() {
83   assert(isOnRegUseList() && "Reg operand is not on a use list");
84   // Unlink this from the doubly linked list of operands.
85   MachineOperand *NextOp = Contents.Reg.Next;
86   *Contents.Reg.Prev = NextOp; 
87   if (NextOp) {
88     assert(NextOp->getReg() == getReg() && "Corrupt reg use/def chain!");
89     NextOp->Contents.Reg.Prev = Contents.Reg.Prev;
90   }
91   Contents.Reg.Prev = 0;
92   Contents.Reg.Next = 0;
93 }
94
95 void MachineOperand::setReg(unsigned Reg) {
96   if (getReg() == Reg) return; // No change.
97   
98   // Otherwise, we have to change the register.  If this operand is embedded
99   // into a machine function, we need to update the old and new register's
100   // use/def lists.
101   if (MachineInstr *MI = getParent())
102     if (MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent())
103       if (MachineFunction *MF = MBB->getParent()) {
104         RemoveRegOperandFromRegInfo();
105         SmallContents.RegNo = Reg;
106         AddRegOperandToRegInfo(&MF->getRegInfo());
107         return;
108       }
109         
110   // Otherwise, just change the register, no problem.  :)
111   SmallContents.RegNo = Reg;
112 }
113
114 void MachineOperand::substVirtReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx,
115                                   const TargetRegisterInfo &TRI) {
116   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg));
117   if (SubIdx && getSubReg())
118     SubIdx = TRI.composeSubRegIndices(SubIdx, getSubReg());
119   setReg(Reg);
120   if (SubIdx)
121     setSubReg(SubIdx);
122 }
123
124 void MachineOperand::substPhysReg(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo &TRI) {
125   assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg));
126   if (getSubReg()) {
127     Reg = TRI.getSubReg(Reg, getSubReg());
128     assert(Reg && "Invalid SubReg for physical register");
129     setSubReg(0);
130   }
131   setReg(Reg);
132 }
133
134 /// ChangeToImmediate - Replace this operand with a new immediate operand of
135 /// the specified value.  If an operand is known to be an immediate already,
136 /// the setImm method should be used.
137 void MachineOperand::ChangeToImmediate(int64_t ImmVal) {
138   // If this operand is currently a register operand, and if this is in a
139   // function, deregister the operand from the register's use/def list.
140   if (isReg() && getParent() && getParent()->getParent() &&
141       getParent()->getParent()->getParent())
142     RemoveRegOperandFromRegInfo();
143   
144   OpKind = MO_Immediate;
145   Contents.ImmVal = ImmVal;
146 }
147
148 /// ChangeToRegister - Replace this operand with a new register operand of
149 /// the specified value.  If an operand is known to be an register already,
150 /// the setReg method should be used.
151 void MachineOperand::ChangeToRegister(unsigned Reg, bool isDef, bool isImp,
152                                       bool isKill, bool isDead, bool isUndef,
153                                       bool isDebug) {
154   // If this operand is already a register operand, use setReg to update the 
155   // register's use/def lists.
156   if (isReg()) {
157     assert(!isEarlyClobber());
158     setReg(Reg);
159   } else {
160     // Otherwise, change this to a register and set the reg#.
161     OpKind = MO_Register;
162     SmallContents.RegNo = Reg;
163
164     // If this operand is embedded in a function, add the operand to the
165     // register's use/def list.
166     if (MachineInstr *MI = getParent())
167       if (MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent())
168         if (MachineFunction *MF = MBB->getParent())
169           AddRegOperandToRegInfo(&MF->getRegInfo());
170   }
171
172   IsDef = isDef;
173   IsImp = isImp;
174   IsKill = isKill;
175   IsDead = isDead;
176   IsUndef = isUndef;
177   IsEarlyClobber = false;
178   IsDebug = isDebug;
179   SubReg = 0;
180 }
181
182 /// isIdenticalTo - Return true if this operand is identical to the specified
183 /// operand.
184 bool MachineOperand::isIdenticalTo(const MachineOperand &Other) const {
185   if (getType() != Other.getType() ||
186       getTargetFlags() != Other.getTargetFlags())
187     return false;
188   
189   switch (getType()) {
190   default: llvm_unreachable("Unrecognized operand type");
191   case MachineOperand::MO_Register:
192     return getReg() == Other.getReg() && isDef() == Other.isDef() &&
193            getSubReg() == Other.getSubReg();
194   case MachineOperand::MO_Immediate:
195     return getImm() == Other.getImm();
196   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
197     return getFPImm() == Other.getFPImm();
198   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
199     return getMBB() == Other.getMBB();
200   case MachineOperand::MO_FrameIndex:
201     return getIndex() == Other.getIndex();
202   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
203     return getIndex() == Other.getIndex() && getOffset() == Other.getOffset();
204   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
205     return getIndex() == Other.getIndex();
206   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
207     return getGlobal() == Other.getGlobal() && getOffset() == Other.getOffset();
208   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
209     return !strcmp(getSymbolName(), Other.getSymbolName()) &&
210            getOffset() == Other.getOffset();
211   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
212     return getBlockAddress() == Other.getBlockAddress();
213   case MachineOperand::MO_MCSymbol:
214     return getMCSymbol() == Other.getMCSymbol();
215   case MachineOperand::MO_Metadata:
216     return getMetadata() == Other.getMetadata();
217   }
218 }
219
220 /// print - Print the specified machine operand.
221 ///
222 void MachineOperand::print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM) const {
223   // If the instruction is embedded into a basic block, we can find the
224   // target info for the instruction.
225   if (!TM)
226     if (const MachineInstr *MI = getParent())
227       if (const MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent())
228         if (const MachineFunction *MF = MBB->getParent())
229           TM = &MF->getTarget();
230   const TargetRegisterInfo *TRI = TM ? TM->getRegisterInfo() : 0;
231
232   switch (getType()) {
233   case MachineOperand::MO_Register:
234     OS << PrintReg(getReg(), TRI, getSubReg());
235
236     if (isDef() || isKill() || isDead() || isImplicit() || isUndef() ||
237         isEarlyClobber()) {
238       OS << '<';
239       bool NeedComma = false;
240       if (isDef()) {
241         if (NeedComma) OS << ',';
242         if (isEarlyClobber())
243           OS << "earlyclobber,";
244         if (isImplicit())
245           OS << "imp-";
246         OS << "def";
247         NeedComma = true;
248       } else if (isImplicit()) {
249           OS << "imp-use";
250           NeedComma = true;
251       }
252
253       if (isKill() || isDead() || isUndef()) {
254         if (NeedComma) OS << ',';
255         if (isKill())  OS << "kill";
256         if (isDead())  OS << "dead";
257         if (isUndef()) {
258           if (isKill() || isDead())
259             OS << ',';
260           OS << "undef";
261         }
262       }
263       OS << '>';
264     }
265     break;
266   case MachineOperand::MO_Immediate:
267     OS << getImm();
268     break;
269   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
270     if (getFPImm()->getType()->isFloatTy())
271       OS << getFPImm()->getValueAPF().convertToFloat();
272     else
273       OS << getFPImm()->getValueAPF().convertToDouble();
274     break;
275   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
276     OS << "<BB#" << getMBB()->getNumber() << ">";
277     break;
278   case MachineOperand::MO_FrameIndex:
279     OS << "<fi#" << getIndex() << '>';
280     break;
281   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
282     OS << "<cp#" << getIndex();
283     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
284     OS << '>';
285     break;
286   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
287     OS << "<jt#" << getIndex() << '>';
288     break;
289   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
290     OS << "<ga:";
291     WriteAsOperand(OS, getGlobal(), /*PrintType=*/false);
292     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
293     OS << '>';
294     break;
295   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
296     OS << "<es:" << getSymbolName();
297     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
298     OS << '>';
299     break;
300   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
301     OS << '<';
302     WriteAsOperand(OS, getBlockAddress(), /*PrintType=*/false);
303     OS << '>';
304     break;
305   case MachineOperand::MO_Metadata:
306     OS << '<';
307     WriteAsOperand(OS, getMetadata(), /*PrintType=*/false);
308     OS << '>';
309     break;
310   case MachineOperand::MO_MCSymbol:
311     OS << "<MCSym=" << *getMCSymbol() << '>';
312     break;
313   default:
314     llvm_unreachable("Unrecognized operand type");
315   }
316   
317   if (unsigned TF = getTargetFlags())
318     OS << "[TF=" << TF << ']';
319 }
320
321 //===----------------------------------------------------------------------===//
322 // MachineMemOperand Implementation
323 //===----------------------------------------------------------------------===//
324
325 /// getAddrSpace - Return the LLVM IR address space number that this pointer
326 /// points into.
327 unsigned MachinePointerInfo::getAddrSpace() const {
328   if (V == 0) return 0;
329   return cast<PointerType>(V->getType())->getAddressSpace();
330 }
331
332 /// getConstantPool - Return a MachinePointerInfo record that refers to the
333 /// constant pool.
334 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getConstantPool() {
335   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getConstantPool());
336 }
337
338 /// getFixedStack - Return a MachinePointerInfo record that refers to the
339 /// the specified FrameIndex.
340 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getFixedStack(int FI, int64_t offset) {
341   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getFixedStack(FI), offset);
342 }
343
344 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getJumpTable() {
345   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getJumpTable());
346 }
347
348 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getGOT() {
349   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getGOT());
350 }
351
352 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getStack(int64_t Offset) {
353   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getStack(), Offset);
354 }
355
356 MachineMemOperand::MachineMemOperand(MachinePointerInfo ptrinfo, unsigned f,
357                                      uint64_t s, unsigned int a,
358                                      const MDNode *TBAAInfo)
359   : PtrInfo(ptrinfo), Size(s),
360     Flags((f & ((1 << MOMaxBits) - 1)) | ((Log2_32(a) + 1) << MOMaxBits)),
361     TBAAInfo(TBAAInfo) {
362   assert((PtrInfo.V == 0 || isa<PointerType>(PtrInfo.V->getType())) &&
363          "invalid pointer value");
364   assert(getBaseAlignment() == a && "Alignment is not a power of 2!");
365   assert((isLoad() || isStore()) && "Not a load/store!");
366 }
367
368 /// Profile - Gather unique data for the object.
369 ///
370 void MachineMemOperand::Profile(FoldingSetNodeID &ID) const {
371   ID.AddInteger(getOffset());
372   ID.AddInteger(Size);
373   ID.AddPointer(getValue());
374   ID.AddInteger(Flags);
375 }
376
377 void MachineMemOperand::refineAlignment(const MachineMemOperand *MMO) {
378   // The Value and Offset may differ due to CSE. But the flags and size
379   // should be the same.
380   assert(MMO->getFlags() == getFlags() && "Flags mismatch!");
381   assert(MMO->getSize() == getSize() && "Size mismatch!");
382
383   if (MMO->getBaseAlignment() >= getBaseAlignment()) {
384     // Update the alignment value.
385     Flags = (Flags & ((1 << MOMaxBits) - 1)) |
386       ((Log2_32(MMO->getBaseAlignment()) + 1) << MOMaxBits);
387     // Also update the base and offset, because the new alignment may
388     // not be applicable with the old ones.
389     PtrInfo = MMO->PtrInfo;
390   }
391 }
392
393 /// getAlignment - Return the minimum known alignment in bytes of the
394 /// actual memory reference.
395 uint64_t MachineMemOperand::getAlignment() const {
396   return MinAlign(getBaseAlignment(), getOffset());
397 }
398
399 raw_ostream &llvm::operator<<(raw_ostream &OS, const MachineMemOperand &MMO) {
400   assert((MMO.isLoad() || MMO.isStore()) &&
401          "SV has to be a load, store or both.");
402   
403   if (MMO.isVolatile())
404     OS << "Volatile ";
405
406   if (MMO.isLoad())
407     OS << "LD";
408   if (MMO.isStore())
409     OS << "ST";
410   OS << MMO.getSize();
411   
412   // Print the address information.
413   OS << "[";
414   if (!MMO.getValue())
415     OS << "<unknown>";
416   else
417     WriteAsOperand(OS, MMO.getValue(), /*PrintType=*/false);
418
419   // If the alignment of the memory reference itself differs from the alignment
420   // of the base pointer, print the base alignment explicitly, next to the base
421   // pointer.
422   if (MMO.getBaseAlignment() != MMO.getAlignment())
423     OS << "(align=" << MMO.getBaseAlignment() << ")";
424
425   if (MMO.getOffset() != 0)
426     OS << "+" << MMO.getOffset();
427   OS << "]";
428
429   // Print the alignment of the reference.
430   if (MMO.getBaseAlignment() != MMO.getAlignment() ||
431       MMO.getBaseAlignment() != MMO.getSize())
432     OS << "(align=" << MMO.getAlignment() << ")";
433
434   // Print TBAA info.
435   if (const MDNode *TBAAInfo = MMO.getTBAAInfo()) {
436     OS << "(tbaa=";
437     if (TBAAInfo->getNumOperands() > 0)
438       WriteAsOperand(OS, TBAAInfo->getOperand(0), /*PrintType=*/false);
439     else
440       OS << "<unknown>";
441     OS << ")";
442   }
443
444   // Print nontemporal info.
445   if (MMO.isNonTemporal())
446     OS << "(nontemporal)";
447
448   return OS;
449 }
450
451 //===----------------------------------------------------------------------===//
452 // MachineInstr Implementation
453 //===----------------------------------------------------------------------===//
454
455 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a dummy MachineInstr with
456 /// TID NULL and no operands.
457 MachineInstr::MachineInstr()
458   : TID(0), NumImplicitOps(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
459     MemRefs(0), MemRefsEnd(0),
460     Parent(0) {
461   // Make sure that we get added to a machine basicblock
462   LeakDetector::addGarbageObject(this);
463 }
464
465 void MachineInstr::addImplicitDefUseOperands() {
466   if (TID->ImplicitDefs)
467     for (const unsigned *ImpDefs = TID->ImplicitDefs; *ImpDefs; ++ImpDefs)
468       addOperand(MachineOperand::CreateReg(*ImpDefs, true, true));
469   if (TID->ImplicitUses)
470     for (const unsigned *ImpUses = TID->ImplicitUses; *ImpUses; ++ImpUses)
471       addOperand(MachineOperand::CreateReg(*ImpUses, false, true));
472 }
473
474 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a MachineInstr and adds the
475 /// implicit operands. It reserves space for the number of operands specified by
476 /// the TargetInstrDesc.
477 MachineInstr::MachineInstr(const TargetInstrDesc &tid, bool NoImp)
478   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
479     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0) {
480   if (!NoImp)
481     NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
482   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
483   if (!NoImp)
484     addImplicitDefUseOperands();
485   // Make sure that we get added to a machine basicblock
486   LeakDetector::addGarbageObject(this);
487 }
488
489 /// MachineInstr ctor - As above, but with a DebugLoc.
490 MachineInstr::MachineInstr(const TargetInstrDesc &tid, const DebugLoc dl,
491                            bool NoImp)
492   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
493     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0), debugLoc(dl) {
494   if (!NoImp)
495     NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
496   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
497   if (!NoImp)
498     addImplicitDefUseOperands();
499   // Make sure that we get added to a machine basicblock
500   LeakDetector::addGarbageObject(this);
501 }
502
503 /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor two above, except
504 /// that the MachineInstr is created and added to the end of the specified 
505 /// basic block.
506 MachineInstr::MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const TargetInstrDesc &tid)
507   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
508     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0) {
509   assert(MBB && "Cannot use inserting ctor with null basic block!");
510   NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
511   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
512   addImplicitDefUseOperands();
513   // Make sure that we get added to a machine basicblock
514   LeakDetector::addGarbageObject(this);
515   MBB->push_back(this);  // Add instruction to end of basic block!
516 }
517
518 /// MachineInstr ctor - As above, but with a DebugLoc.
519 ///
520 MachineInstr::MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const DebugLoc dl,
521                            const TargetInstrDesc &tid)
522   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
523     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0), debugLoc(dl) {
524   assert(MBB && "Cannot use inserting ctor with null basic block!");
525   NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
526   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
527   addImplicitDefUseOperands();
528   // Make sure that we get added to a machine basicblock
529   LeakDetector::addGarbageObject(this);
530   MBB->push_back(this);  // Add instruction to end of basic block!
531 }
532
533 /// MachineInstr ctor - Copies MachineInstr arg exactly
534 ///
535 MachineInstr::MachineInstr(MachineFunction &MF, const MachineInstr &MI)
536   : TID(&MI.getDesc()), NumImplicitOps(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
537     MemRefs(MI.MemRefs), MemRefsEnd(MI.MemRefsEnd),
538     Parent(0), debugLoc(MI.getDebugLoc()) {
539   Operands.reserve(MI.getNumOperands());
540
541   // Add operands
542   for (unsigned i = 0; i != MI.getNumOperands(); ++i)
543     addOperand(MI.getOperand(i));
544   NumImplicitOps = MI.NumImplicitOps;
545
546   // Copy all the flags.
547   Flags = MI.Flags;
548
549   // Set parent to null.
550   Parent = 0;
551
552   LeakDetector::addGarbageObject(this);
553 }
554
555 MachineInstr::~MachineInstr() {
556   LeakDetector::removeGarbageObject(this);
557 #ifndef NDEBUG
558   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
559     assert(Operands[i].ParentMI == this && "ParentMI mismatch!");
560     assert((!Operands[i].isReg() || !Operands[i].isOnRegUseList()) &&
561            "Reg operand def/use list corrupted");
562   }
563 #endif
564 }
565
566 /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
567 /// return the MachineRegisterInfo object for the current function, otherwise
568 /// return null.
569 MachineRegisterInfo *MachineInstr::getRegInfo() {
570   if (MachineBasicBlock *MBB = getParent())
571     return &MBB->getParent()->getRegInfo();
572   return 0;
573 }
574
575 /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
576 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
577 /// operands already be on their use lists.
578 void MachineInstr::RemoveRegOperandsFromUseLists() {
579   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
580     if (Operands[i].isReg())
581       Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
582   }
583 }
584
585 /// AddRegOperandsToUseLists - Add all of the register operands in
586 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
587 /// operands not be on their use lists yet.
588 void MachineInstr::AddRegOperandsToUseLists(MachineRegisterInfo &RegInfo) {
589   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
590     if (Operands[i].isReg())
591       Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(&RegInfo);
592   }
593 }
594
595
596 /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
597 /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
598 /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
599 /// (before the first implicit operand). 
600 void MachineInstr::addOperand(const MachineOperand &Op) {
601   bool isImpReg = Op.isReg() && Op.isImplicit();
602   assert((isImpReg || !OperandsComplete()) &&
603          "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
604
605   MachineRegisterInfo *RegInfo = getRegInfo();
606
607   // If we are adding the operand to the end of the list, our job is simpler.
608   // This is true most of the time, so this is a reasonable optimization.
609   if (isImpReg || NumImplicitOps == 0) {
610     // We can only do this optimization if we know that the operand list won't
611     // reallocate.
612     if (Operands.empty() || Operands.size()+1 <= Operands.capacity()) {
613       Operands.push_back(Op);
614     
615       // Set the parent of the operand.
616       Operands.back().ParentMI = this;
617   
618       // If the operand is a register, update the operand's use list.
619       if (Op.isReg()) {
620         Operands.back().AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
621         // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
622         unsigned OpNo = Operands.size() - 1;
623         if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
624           Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
625       }
626       return;
627     }
628   }
629   
630   // Otherwise, we have to insert a real operand before any implicit ones.
631   unsigned OpNo = Operands.size()-NumImplicitOps;
632
633   // If this instruction isn't embedded into a function, then we don't need to
634   // update any operand lists.
635   if (RegInfo == 0) {
636     // Simple insertion, no reginfo update needed for other register operands.
637     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
638     Operands[OpNo].ParentMI = this;
639
640     // Do explicitly set the reginfo for this operand though, to ensure the
641     // next/prev fields are properly nulled out.
642     if (Operands[OpNo].isReg()) {
643       Operands[OpNo].AddRegOperandToRegInfo(0);
644       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
645       if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
646         Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
647     }
648
649   } else if (Operands.size()+1 <= Operands.capacity()) {
650     // Otherwise, we have to remove register operands from their register use
651     // list, add the operand, then add the register operands back to their use
652     // list.  This also must handle the case when the operand list reallocates
653     // to somewhere else.
654   
655     // If insertion of this operand won't cause reallocation of the operand
656     // list, just remove the implicit operands, add the operand, then re-add all
657     // the rest of the operands.
658     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
659       assert(Operands[i].isReg() && "Should only be an implicit reg!");
660       Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
661     }
662     
663     // Add the operand.  If it is a register, add it to the reg list.
664     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
665     Operands[OpNo].ParentMI = this;
666
667     if (Operands[OpNo].isReg()) {
668       Operands[OpNo].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
669       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
670       if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
671         Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
672     }
673     
674     // Re-add all the implicit ops.
675     for (unsigned i = OpNo+1, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
676       assert(Operands[i].isReg() && "Should only be an implicit reg!");
677       Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
678     }
679   } else {
680     // Otherwise, we will be reallocating the operand list.  Remove all reg
681     // operands from their list, then readd them after the operand list is
682     // reallocated.
683     RemoveRegOperandsFromUseLists();
684     
685     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
686     Operands[OpNo].ParentMI = this;
687   
688     // Re-add all the operands.
689     AddRegOperandsToUseLists(*RegInfo);
690
691       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
692     if (Operands[OpNo].isReg()
693         && TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
694       Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
695   }
696 }
697
698 /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
699 /// fewer operand than it started with.
700 ///
701 void MachineInstr::RemoveOperand(unsigned OpNo) {
702   assert(OpNo < Operands.size() && "Invalid operand number");
703   
704   // Special case removing the last one.
705   if (OpNo == Operands.size()-1) {
706     // If needed, remove from the reg def/use list.
707     if (Operands.back().isReg() && Operands.back().isOnRegUseList())
708       Operands.back().RemoveRegOperandFromRegInfo();
709     
710     Operands.pop_back();
711     return;
712   }
713
714   // Otherwise, we are removing an interior operand.  If we have reginfo to
715   // update, remove all operands that will be shifted down from their reg lists,
716   // move everything down, then re-add them.
717   MachineRegisterInfo *RegInfo = getRegInfo();
718   if (RegInfo) {
719     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
720       if (Operands[i].isReg())
721         Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
722     }
723   }
724   
725   Operands.erase(Operands.begin()+OpNo);
726
727   if (RegInfo) {
728     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
729       if (Operands[i].isReg())
730         Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
731     }
732   }
733 }
734
735 /// addMemOperand - Add a MachineMemOperand to the machine instruction.
736 /// This function should be used only occasionally. The setMemRefs function
737 /// is the primary method for setting up a MachineInstr's MemRefs list.
738 void MachineInstr::addMemOperand(MachineFunction &MF,
739                                  MachineMemOperand *MO) {
740   mmo_iterator OldMemRefs = MemRefs;
741   mmo_iterator OldMemRefsEnd = MemRefsEnd;
742
743   size_t NewNum = (MemRefsEnd - MemRefs) + 1;
744   mmo_iterator NewMemRefs = MF.allocateMemRefsArray(NewNum);
745   mmo_iterator NewMemRefsEnd = NewMemRefs + NewNum;
746
747   std::copy(OldMemRefs, OldMemRefsEnd, NewMemRefs);
748   NewMemRefs[NewNum - 1] = MO;
749
750   MemRefs = NewMemRefs;
751   MemRefsEnd = NewMemRefsEnd;
752 }
753
754 bool MachineInstr::isIdenticalTo(const MachineInstr *Other,
755                                  MICheckType Check) const {
756   // If opcodes or number of operands are not the same then the two
757   // instructions are obviously not identical.
758   if (Other->getOpcode() != getOpcode() ||
759       Other->getNumOperands() != getNumOperands())
760     return false;
761
762   // Check operands to make sure they match.
763   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
764     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
765     const MachineOperand &OMO = Other->getOperand(i);
766     // Clients may or may not want to ignore defs when testing for equality.
767     // For example, machine CSE pass only cares about finding common
768     // subexpressions, so it's safe to ignore virtual register defs.
769     if (Check != CheckDefs && MO.isReg() && MO.isDef()) {
770       if (Check == IgnoreDefs)
771         continue;
772       // Check == IgnoreVRegDefs
773       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) ||
774           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(OMO.getReg()))
775         if (MO.getReg() != OMO.getReg())
776           return false;
777     } else if (!MO.isIdenticalTo(OMO))
778       return false;
779   }
780   return true;
781 }
782
783 /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
784 /// block, and returns it, but does not delete it.
785 MachineInstr *MachineInstr::removeFromParent() {
786   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
787   getParent()->remove(this);
788   return this;
789 }
790
791
792 /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
793 /// block, and deletes it.
794 void MachineInstr::eraseFromParent() {
795   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
796   getParent()->erase(this);
797 }
798
799
800 /// OperandComplete - Return true if it's illegal to add a new operand
801 ///
802 bool MachineInstr::OperandsComplete() const {
803   unsigned short NumOperands = TID->getNumOperands();
804   if (!TID->isVariadic() && getNumOperands()-NumImplicitOps >= NumOperands)
805     return true;  // Broken: we have all the operands of this instruction!
806   return false;
807 }
808
809 /// getNumExplicitOperands - Returns the number of non-implicit operands.
810 ///
811 unsigned MachineInstr::getNumExplicitOperands() const {
812   unsigned NumOperands = TID->getNumOperands();
813   if (!TID->isVariadic())
814     return NumOperands;
815
816   for (unsigned i = NumOperands, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
817     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
818     if (!MO.isReg() || !MO.isImplicit())
819       NumOperands++;
820   }
821   return NumOperands;
822 }
823
824 bool MachineInstr::isStackAligningInlineAsm() const {
825   if (isInlineAsm()) {
826     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
827     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_IsAlignStack)
828       return true;
829   }
830   return false;
831 }
832
833 /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the MachineOperand that is a use of
834 /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
835 /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
836 int MachineInstr::findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill,
837                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
838   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
839     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
840     if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
841       continue;
842     unsigned MOReg = MO.getReg();
843     if (!MOReg)
844       continue;
845     if (MOReg == Reg ||
846         (TRI &&
847          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg) &&
848          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
849          TRI->isSubRegister(MOReg, Reg)))
850       if (!isKill || MO.isKill())
851         return i;
852   }
853   return -1;
854 }
855
856 /// readsWritesVirtualRegister - Return a pair of bools (reads, writes)
857 /// indicating if this instruction reads or writes Reg. This also considers
858 /// partial defines.
859 std::pair<bool,bool>
860 MachineInstr::readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
861                                          SmallVectorImpl<unsigned> *Ops) const {
862   bool PartDef = false; // Partial redefine.
863   bool FullDef = false; // Full define.
864   bool Use = false;
865
866   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
867     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
868     if (!MO.isReg() || MO.getReg() != Reg)
869       continue;
870     if (Ops)
871       Ops->push_back(i);
872     if (MO.isUse())
873       Use |= !MO.isUndef();
874     else if (MO.getSubReg())
875       PartDef = true;
876     else
877       FullDef = true;
878   }
879   // A partial redefine uses Reg unless there is also a full define.
880   return std::make_pair(Use || (PartDef && !FullDef), PartDef || FullDef);
881 }
882
883 /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
884 /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
885 /// that are not dead are skipped. If TargetRegisterInfo is non-null, then it
886 /// also checks if there is a def of a super-register.
887 int
888 MachineInstr::findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg, bool isDead, bool Overlap,
889                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
890   bool isPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg);
891   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
892     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
893     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
894       continue;
895     unsigned MOReg = MO.getReg();
896     bool Found = (MOReg == Reg);
897     if (!Found && TRI && isPhys &&
898         TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg)) {
899       if (Overlap)
900         Found = TRI->regsOverlap(MOReg, Reg);
901       else
902         Found = TRI->isSubRegister(MOReg, Reg);
903     }
904     if (Found && (!isDead || MO.isDead()))
905       return i;
906   }
907   return -1;
908 }
909
910 /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
911 /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
912 /// none is found.
913 int MachineInstr::findFirstPredOperandIdx() const {
914   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
915   if (TID.isPredicable()) {
916     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
917       if (TID.OpInfo[i].isPredicate())
918         return i;
919   }
920
921   return -1;
922 }
923   
924 /// isRegTiedToUseOperand - Given the index of a register def operand,
925 /// check if the register def is tied to a source operand, due to either
926 /// two-address elimination or inline assembly constraints. Returns the
927 /// first tied use operand index by reference is UseOpIdx is not null.
928 bool MachineInstr::
929 isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx, unsigned *UseOpIdx) const {
930   if (isInlineAsm()) {
931     assert(DefOpIdx > InlineAsm::MIOp_FirstOperand);
932     const MachineOperand &MO = getOperand(DefOpIdx);
933     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.getReg() == 0)
934       return false;
935     // Determine the actual operand index that corresponds to this index.
936     unsigned DefNo = 0;
937     unsigned DefPart = 0;
938     for (unsigned i = InlineAsm::MIOp_FirstOperand, e = getNumOperands();
939          i < e; ) {
940       const MachineOperand &FMO = getOperand(i);
941       // After the normal asm operands there may be additional imp-def regs.
942       if (!FMO.isImm())
943         return false;
944       // Skip over this def.
945       unsigned NumOps = InlineAsm::getNumOperandRegisters(FMO.getImm());
946       unsigned PrevDef = i + 1;
947       i = PrevDef + NumOps;
948       if (i > DefOpIdx) {
949         DefPart = DefOpIdx - PrevDef;
950         break;
951       }
952       ++DefNo;
953     }
954     for (unsigned i = InlineAsm::MIOp_FirstOperand, e = getNumOperands();
955          i != e; ++i) {
956       const MachineOperand &FMO = getOperand(i);
957       if (!FMO.isImm())
958         continue;
959       if (i+1 >= e || !getOperand(i+1).isReg() || !getOperand(i+1).isUse())
960         continue;
961       unsigned Idx;
962       if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(FMO.getImm(), Idx) &&
963           Idx == DefNo) {
964         if (UseOpIdx)
965           *UseOpIdx = (unsigned)i + 1 + DefPart;
966         return true;
967       }
968     }
969     return false;
970   }
971
972   assert(getOperand(DefOpIdx).isDef() && "DefOpIdx is not a def!");
973   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
974   for (unsigned i = 0, e = TID.getNumOperands(); i != e; ++i) {
975     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
976     if (MO.isReg() && MO.isUse() &&
977         TID.getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == (int)DefOpIdx) {
978       if (UseOpIdx)
979         *UseOpIdx = (unsigned)i;
980       return true;
981     }
982   }
983   return false;
984 }
985
986 /// isRegTiedToDefOperand - Return true if the operand of the specified index
987 /// is a register use and it is tied to an def operand. It also returns the def
988 /// operand index by reference.
989 bool MachineInstr::
990 isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx, unsigned *DefOpIdx) const {
991   if (isInlineAsm()) {
992     const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
993     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.getReg() == 0)
994       return false;
995
996     // Find the flag operand corresponding to UseOpIdx
997     unsigned FlagIdx, NumOps=0;
998     for (FlagIdx = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
999          FlagIdx < UseOpIdx; FlagIdx += NumOps+1) {
1000       const MachineOperand &UFMO = getOperand(FlagIdx);
1001       // After the normal asm operands there may be additional imp-def regs.
1002       if (!UFMO.isImm())
1003         return false;
1004       NumOps = InlineAsm::getNumOperandRegisters(UFMO.getImm());
1005       assert(NumOps < getNumOperands() && "Invalid inline asm flag");
1006       if (UseOpIdx < FlagIdx+NumOps+1)
1007         break;
1008     }
1009     if (FlagIdx >= UseOpIdx)
1010       return false;
1011     const MachineOperand &UFMO = getOperand(FlagIdx);
1012     unsigned DefNo;
1013     if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(UFMO.getImm(), DefNo)) {
1014       if (!DefOpIdx)
1015         return true;
1016
1017       unsigned DefIdx = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
1018       // Remember to adjust the index. First operand is asm string, second is
1019       // the HasSideEffects and AlignStack bits, then there is a flag for each.
1020       while (DefNo) {
1021         const MachineOperand &FMO = getOperand(DefIdx);
1022         assert(FMO.isImm());
1023         // Skip over this def.
1024         DefIdx += InlineAsm::getNumOperandRegisters(FMO.getImm()) + 1;
1025         --DefNo;
1026       }
1027       *DefOpIdx = DefIdx + UseOpIdx - FlagIdx;
1028       return true;
1029     }
1030     return false;
1031   }
1032
1033   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
1034   if (UseOpIdx >= TID.getNumOperands())
1035     return false;
1036   const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
1037   if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
1038     return false;
1039   int DefIdx = TID.getOperandConstraint(UseOpIdx, TOI::TIED_TO);
1040   if (DefIdx == -1)
1041     return false;
1042   if (DefOpIdx)
1043     *DefOpIdx = (unsigned)DefIdx;
1044   return true;
1045 }
1046
1047 /// clearKillInfo - Clears kill flags on all operands.
1048 ///
1049 void MachineInstr::clearKillInfo() {
1050   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1051     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1052     if (MO.isReg() && MO.isUse())
1053       MO.setIsKill(false);
1054   }
1055 }
1056
1057 /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
1058 ///
1059 void MachineInstr::copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI) {
1060   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1061     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1062     if (!MO.isReg() || (!MO.isKill() && !MO.isDead()))
1063       continue;
1064     for (unsigned j = 0, ee = getNumOperands(); j != ee; ++j) {
1065       MachineOperand &MOp = getOperand(j);
1066       if (!MOp.isIdenticalTo(MO))
1067         continue;
1068       if (MO.isKill())
1069         MOp.setIsKill();
1070       else
1071         MOp.setIsDead();
1072       break;
1073     }
1074   }
1075 }
1076
1077 /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
1078 void MachineInstr::copyPredicates(const MachineInstr *MI) {
1079   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
1080   if (!TID.isPredicable())
1081     return;
1082   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1083     if (TID.OpInfo[i].isPredicate()) {
1084       // Predicated operands must be last operands.
1085       addOperand(MI->getOperand(i));
1086     }
1087   }
1088 }
1089
1090 void MachineInstr::substituteRegister(unsigned FromReg,
1091                                       unsigned ToReg,
1092                                       unsigned SubIdx,
1093                                       const TargetRegisterInfo &RegInfo) {
1094   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(ToReg)) {
1095     if (SubIdx)
1096       ToReg = RegInfo.getSubReg(ToReg, SubIdx);
1097     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1098       MachineOperand &MO = getOperand(i);
1099       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1100         continue;
1101       MO.substPhysReg(ToReg, RegInfo);
1102     }
1103   } else {
1104     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1105       MachineOperand &MO = getOperand(i);
1106       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1107         continue;
1108       MO.substVirtReg(ToReg, SubIdx, RegInfo);
1109     }
1110   }
1111 }
1112
1113 /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
1114 /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
1115 /// the instruction's location and its intended destination.
1116 bool MachineInstr::isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII,
1117                                 AliasAnalysis *AA,
1118                                 bool &SawStore) const {
1119   // Ignore stuff that we obviously can't move.
1120   if (TID->mayStore() || TID->isCall()) {
1121     SawStore = true;
1122     return false;
1123   }
1124
1125   if (isLabel() || isDebugValue() ||
1126       TID->isTerminator() || hasUnmodeledSideEffects())
1127     return false;
1128
1129   // See if this instruction does a load.  If so, we have to guarantee that the
1130   // loaded value doesn't change between the load and the its intended
1131   // destination. The check for isInvariantLoad gives the targe the chance to
1132   // classify the load as always returning a constant, e.g. a constant pool
1133   // load.
1134   if (TID->mayLoad() && !isInvariantLoad(AA))
1135     // Otherwise, this is a real load.  If there is a store between the load and
1136     // end of block, or if the load is volatile, we can't move it.
1137     return !SawStore && !hasVolatileMemoryRef();
1138
1139   return true;
1140 }
1141
1142 /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
1143 /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
1144 bool MachineInstr::isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII,
1145                                  AliasAnalysis *AA,
1146                                  unsigned DstReg) const {
1147   bool SawStore = false;
1148   if (!TII->isTriviallyReMaterializable(this, AA) ||
1149       !isSafeToMove(TII, AA, SawStore))
1150     return false;
1151   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1152     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1153     if (!MO.isReg())
1154       continue;
1155     // FIXME: For now, do not remat any instruction with register operands.
1156     // Later on, we can loosen the restriction is the register operands have
1157     // not been modified between the def and use. Note, this is different from
1158     // MachineSink because the code is no longer in two-address form (at least
1159     // partially).
1160     if (MO.isUse())
1161       return false;
1162     else if (!MO.isDead() && MO.getReg() != DstReg)
1163       return false;
1164   }
1165   return true;
1166 }
1167
1168 /// hasVolatileMemoryRef - Return true if this instruction may have a
1169 /// volatile memory reference, or if the information describing the
1170 /// memory reference is not available. Return false if it is known to
1171 /// have no volatile memory references.
1172 bool MachineInstr::hasVolatileMemoryRef() const {
1173   // An instruction known never to access memory won't have a volatile access.
1174   if (!TID->mayStore() &&
1175       !TID->mayLoad() &&
1176       !TID->isCall() &&
1177       !hasUnmodeledSideEffects())
1178     return false;
1179
1180   // Otherwise, if the instruction has no memory reference information,
1181   // conservatively assume it wasn't preserved.
1182   if (memoperands_empty())
1183     return true;
1184   
1185   // Check the memory reference information for volatile references.
1186   for (mmo_iterator I = memoperands_begin(), E = memoperands_end(); I != E; ++I)
1187     if ((*I)->isVolatile())
1188       return true;
1189
1190   return false;
1191 }
1192
1193 /// isInvariantLoad - Return true if this instruction is loading from a
1194 /// location whose value is invariant across the function.  For example,
1195 /// loading a value from the constant pool or from the argument area
1196 /// of a function if it does not change.  This should only return true of
1197 /// *all* loads the instruction does are invariant (if it does multiple loads).
1198 bool MachineInstr::isInvariantLoad(AliasAnalysis *AA) const {
1199   // If the instruction doesn't load at all, it isn't an invariant load.
1200   if (!TID->mayLoad())
1201     return false;
1202
1203   // If the instruction has lost its memoperands, conservatively assume that
1204   // it may not be an invariant load.
1205   if (memoperands_empty())
1206     return false;
1207
1208   const MachineFrameInfo *MFI = getParent()->getParent()->getFrameInfo();
1209
1210   for (mmo_iterator I = memoperands_begin(),
1211        E = memoperands_end(); I != E; ++I) {
1212     if ((*I)->isVolatile()) return false;
1213     if ((*I)->isStore()) return false;
1214
1215     if (const Value *V = (*I)->getValue()) {
1216       // A load from a constant PseudoSourceValue is invariant.
1217       if (const PseudoSourceValue *PSV = dyn_cast<PseudoSourceValue>(V))
1218         if (PSV->isConstant(MFI))
1219           continue;
1220       // If we have an AliasAnalysis, ask it whether the memory is constant.
1221       if (AA && AA->pointsToConstantMemory(
1222                       AliasAnalysis::Location(V, (*I)->getSize(),
1223                                               (*I)->getTBAAInfo())))
1224         continue;
1225     }
1226
1227     // Otherwise assume conservatively.
1228     return false;
1229   }
1230
1231   // Everything checks out.
1232   return true;
1233 }
1234
1235 /// isConstantValuePHI - If the specified instruction is a PHI that always
1236 /// merges together the same virtual register, return the register, otherwise
1237 /// return 0.
1238 unsigned MachineInstr::isConstantValuePHI() const {
1239   if (!isPHI())
1240     return 0;
1241   assert(getNumOperands() >= 3 &&
1242          "It's illegal to have a PHI without source operands");
1243
1244   unsigned Reg = getOperand(1).getReg();
1245   for (unsigned i = 3, e = getNumOperands(); i < e; i += 2)
1246     if (getOperand(i).getReg() != Reg)
1247       return 0;
1248   return Reg;
1249 }
1250
1251 bool MachineInstr::hasUnmodeledSideEffects() const {
1252   if (getDesc().hasUnmodeledSideEffects())
1253     return true;
1254   if (isInlineAsm()) {
1255     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
1256     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_HasSideEffects)
1257       return true;
1258   }
1259
1260   return false;
1261 }
1262
1263 /// allDefsAreDead - Return true if all the defs of this instruction are dead.
1264 ///
1265 bool MachineInstr::allDefsAreDead() const {
1266   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i < e; ++i) {
1267     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1268     if (!MO.isReg() || MO.isUse())
1269       continue;
1270     if (!MO.isDead())
1271       return false;
1272   }
1273   return true;
1274 }
1275
1276 /// copyImplicitOps - Copy implicit register operands from specified
1277 /// instruction to this instruction.
1278 void MachineInstr::copyImplicitOps(const MachineInstr *MI) {
1279   for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(), e = MI->getNumOperands();
1280        i != e; ++i) {
1281     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1282     if (MO.isReg() && MO.isImplicit())
1283       addOperand(MO);
1284   }
1285 }
1286
1287 void MachineInstr::dump() const {
1288   dbgs() << "  " << *this;
1289 }
1290
1291 static void printDebugLoc(DebugLoc DL, const MachineFunction *MF, 
1292                          raw_ostream &CommentOS) {
1293   const LLVMContext &Ctx = MF->getFunction()->getContext();
1294   if (!DL.isUnknown()) {          // Print source line info.
1295     DIScope Scope(DL.getScope(Ctx));
1296     // Omit the directory, because it's likely to be long and uninteresting.
1297     if (Scope.Verify())
1298       CommentOS << Scope.getFilename();
1299     else
1300       CommentOS << "<unknown>";
1301     CommentOS << ':' << DL.getLine();
1302     if (DL.getCol() != 0)
1303       CommentOS << ':' << DL.getCol();
1304     DebugLoc InlinedAtDL = DebugLoc::getFromDILocation(DL.getInlinedAt(Ctx));
1305     if (!InlinedAtDL.isUnknown()) {
1306       CommentOS << " @[ ";
1307       printDebugLoc(InlinedAtDL, MF, CommentOS);
1308       CommentOS << " ]";
1309     }
1310   }
1311 }
1312
1313 void MachineInstr::print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM) const {
1314   // We can be a bit tidier if we know the TargetMachine and/or MachineFunction.
1315   const MachineFunction *MF = 0;
1316   const MachineRegisterInfo *MRI = 0;
1317   if (const MachineBasicBlock *MBB = getParent()) {
1318     MF = MBB->getParent();
1319     if (!TM && MF)
1320       TM = &MF->getTarget();
1321     if (MF)
1322       MRI = &MF->getRegInfo();
1323   }
1324
1325   // Save a list of virtual registers.
1326   SmallVector<unsigned, 8> VirtRegs;
1327
1328   // Print explicitly defined operands on the left of an assignment syntax.
1329   unsigned StartOp = 0, e = getNumOperands();
1330   for (; StartOp < e && getOperand(StartOp).isReg() &&
1331          getOperand(StartOp).isDef() &&
1332          !getOperand(StartOp).isImplicit();
1333        ++StartOp) {
1334     if (StartOp != 0) OS << ", ";
1335     getOperand(StartOp).print(OS, TM);
1336     unsigned Reg = getOperand(StartOp).getReg();
1337     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1338       VirtRegs.push_back(Reg);
1339   }
1340
1341   if (StartOp != 0)
1342     OS << " = ";
1343
1344   // Print the opcode name.
1345   OS << getDesc().getName();
1346
1347   // Print the rest of the operands.
1348   bool OmittedAnyCallClobbers = false;
1349   bool FirstOp = true;
1350
1351   if (isInlineAsm()) {
1352     // Print asm string.
1353     OS << " ";
1354     getOperand(InlineAsm::MIOp_AsmString).print(OS, TM);
1355
1356     // Print HasSideEffects, IsAlignStack
1357     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
1358     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_HasSideEffects)
1359       OS << " [sideeffect]";
1360     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_IsAlignStack)
1361       OS << " [alignstack]";
1362
1363     StartOp = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
1364     FirstOp = false;
1365   }
1366
1367
1368   for (unsigned i = StartOp, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1369     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1370
1371     if (MO.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1372       VirtRegs.push_back(MO.getReg());
1373
1374     // Omit call-clobbered registers which aren't used anywhere. This makes
1375     // call instructions much less noisy on targets where calls clobber lots
1376     // of registers. Don't rely on MO.isDead() because we may be called before
1377     // LiveVariables is run, or we may be looking at a non-allocatable reg.
1378     if (MF && getDesc().isCall() &&
1379         MO.isReg() && MO.isImplicit() && MO.isDef()) {
1380       unsigned Reg = MO.getReg();
1381       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1382         const MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
1383         if (MRI.use_empty(Reg) && !MRI.isLiveOut(Reg)) {
1384           bool HasAliasLive = false;
1385           for (const unsigned *Alias = TM->getRegisterInfo()->getAliasSet(Reg);
1386                unsigned AliasReg = *Alias; ++Alias)
1387             if (!MRI.use_empty(AliasReg) || MRI.isLiveOut(AliasReg)) {
1388               HasAliasLive = true;
1389               break;
1390             }
1391           if (!HasAliasLive) {
1392             OmittedAnyCallClobbers = true;
1393             continue;
1394           }
1395         }
1396       }
1397     }
1398
1399     if (FirstOp) FirstOp = false; else OS << ",";
1400     OS << " ";
1401     if (i < getDesc().NumOperands) {
1402       const TargetOperandInfo &TOI = getDesc().OpInfo[i];
1403       if (TOI.isPredicate())
1404         OS << "pred:";
1405       if (TOI.isOptionalDef())
1406         OS << "opt:";
1407     }
1408     if (isDebugValue() && MO.isMetadata()) {
1409       // Pretty print DBG_VALUE instructions.
1410       const MDNode *MD = MO.getMetadata();
1411       if (const MDString *MDS = dyn_cast<MDString>(MD->getOperand(2)))
1412         OS << "!\"" << MDS->getString() << '\"';
1413       else
1414         MO.print(OS, TM);
1415     } else if (TM && (isInsertSubreg() || isRegSequence()) && MO.isImm()) {
1416       OS << TM->getRegisterInfo()->getSubRegIndexName(MO.getImm());
1417     } else
1418       MO.print(OS, TM);
1419   }
1420
1421   // Briefly indicate whether any call clobbers were omitted.
1422   if (OmittedAnyCallClobbers) {
1423     if (!FirstOp) OS << ",";
1424     OS << " ...";
1425   }
1426
1427   bool HaveSemi = false;
1428   if (Flags) {
1429     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1430     OS << " flags: ";
1431
1432     if (Flags & FrameSetup)
1433       OS << "FrameSetup";
1434   }
1435
1436   if (!memoperands_empty()) {
1437     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1438
1439     OS << " mem:";
1440     for (mmo_iterator i = memoperands_begin(), e = memoperands_end();
1441          i != e; ++i) {
1442       OS << **i;
1443       if (llvm::next(i) != e)
1444         OS << " ";
1445     }
1446   }
1447
1448   // Print the regclass of any virtual registers encountered.
1449   if (MRI && !VirtRegs.empty()) {
1450     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1451     for (unsigned i = 0; i != VirtRegs.size(); ++i) {
1452       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(VirtRegs[i]);
1453       OS << " " << RC->getName() << ':' << PrintReg(VirtRegs[i]);
1454       for (unsigned j = i+1; j != VirtRegs.size();) {
1455         if (MRI->getRegClass(VirtRegs[j]) != RC) {
1456           ++j;
1457           continue;
1458         }
1459         if (VirtRegs[i] != VirtRegs[j])
1460           OS << "," << PrintReg(VirtRegs[j]);
1461         VirtRegs.erase(VirtRegs.begin()+j);
1462       }
1463     }
1464   }
1465
1466   // Print debug location information.
1467   if (!debugLoc.isUnknown() && MF) {
1468     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1469     OS << " dbg:";
1470     printDebugLoc(debugLoc, MF, OS);
1471   }
1472
1473   OS << '\n';
1474 }
1475
1476 bool MachineInstr::addRegisterKilled(unsigned IncomingReg,
1477                                      const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1478                                      bool AddIfNotFound) {
1479   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1480   bool hasAliases = isPhysReg && RegInfo->getAliasSet(IncomingReg);
1481   bool Found = false;
1482   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1483   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1484     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1485     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.isUndef())
1486       continue;
1487     unsigned Reg = MO.getReg();
1488     if (!Reg)
1489       continue;
1490
1491     if (Reg == IncomingReg) {
1492       if (!Found) {
1493         if (MO.isKill())
1494           // The register is already marked kill.
1495           return true;
1496         if (isPhysReg && isRegTiedToDefOperand(i))
1497           // Two-address uses of physregs must not be marked kill.
1498           return true;
1499         MO.setIsKill();
1500         Found = true;
1501       }
1502     } else if (hasAliases && MO.isKill() &&
1503                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1504       // A super-register kill already exists.
1505       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1506         return true;
1507       if (RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1508         DeadOps.push_back(i);
1509     }
1510   }
1511
1512   // Trim unneeded kill operands.
1513   while (!DeadOps.empty()) {
1514     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1515     if (getOperand(OpIdx).isImplicit())
1516       RemoveOperand(OpIdx);
1517     else
1518       getOperand(OpIdx).setIsKill(false);
1519     DeadOps.pop_back();
1520   }
1521
1522   // If not found, this means an alias of one of the operands is killed. Add a
1523   // new implicit operand if required.
1524   if (!Found && AddIfNotFound) {
1525     addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1526                                          false /*IsDef*/,
1527                                          true  /*IsImp*/,
1528                                          true  /*IsKill*/));
1529     return true;
1530   }
1531   return Found;
1532 }
1533
1534 bool MachineInstr::addRegisterDead(unsigned IncomingReg,
1535                                    const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1536                                    bool AddIfNotFound) {
1537   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1538   bool hasAliases = isPhysReg && RegInfo->getAliasSet(IncomingReg);
1539   bool Found = false;
1540   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1541   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1542     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1543     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
1544       continue;
1545     unsigned Reg = MO.getReg();
1546     if (!Reg)
1547       continue;
1548
1549     if (Reg == IncomingReg) {
1550       MO.setIsDead();
1551       Found = true;
1552     } else if (hasAliases && MO.isDead() &&
1553                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1554       // There exists a super-register that's marked dead.
1555       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1556         return true;
1557       if (RegInfo->getSubRegisters(IncomingReg) &&
1558           RegInfo->getSuperRegisters(Reg) &&
1559           RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1560         DeadOps.push_back(i);
1561     }
1562   }
1563
1564   // Trim unneeded dead operands.
1565   while (!DeadOps.empty()) {
1566     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1567     if (getOperand(OpIdx).isImplicit())
1568       RemoveOperand(OpIdx);
1569     else
1570       getOperand(OpIdx).setIsDead(false);
1571     DeadOps.pop_back();
1572   }
1573
1574   // If not found, this means an alias of one of the operands is dead. Add a
1575   // new implicit operand if required.
1576   if (Found || !AddIfNotFound)
1577     return Found;
1578     
1579   addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1580                                        true  /*IsDef*/,
1581                                        true  /*IsImp*/,
1582                                        false /*IsKill*/,
1583                                        true  /*IsDead*/));
1584   return true;
1585 }
1586
1587 void MachineInstr::addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
1588                                       const TargetRegisterInfo *RegInfo) {
1589   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg)) {
1590     MachineOperand *MO = findRegisterDefOperand(IncomingReg, false, RegInfo);
1591     if (MO)
1592       return;
1593   } else {
1594     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1595       const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1596       if (MO.isReg() && MO.getReg() == IncomingReg && MO.isDef() &&
1597           MO.getSubReg() == 0)
1598         return;
1599     }
1600   }
1601   addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1602                                        true  /*IsDef*/,
1603                                        true  /*IsImp*/));
1604 }
1605
1606 void MachineInstr::setPhysRegsDeadExcept(const SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
1607                                          const TargetRegisterInfo &TRI) {
1608   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1609     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1610     if (!MO.isReg() || !MO.isDef()) continue;
1611     unsigned Reg = MO.getReg();
1612     if (Reg == 0) continue;
1613     bool Dead = true;
1614     for (SmallVectorImpl<unsigned>::const_iterator I = UsedRegs.begin(),
1615          E = UsedRegs.end(); I != E; ++I)
1616       if (TRI.regsOverlap(*I, Reg)) {
1617         Dead = false;
1618         break;
1619       }
1620     // If there are no uses, including partial uses, the def is dead.
1621     if (Dead) MO.setIsDead();
1622   }
1623 }
1624
1625 unsigned
1626 MachineInstrExpressionTrait::getHashValue(const MachineInstr* const &MI) {
1627   unsigned Hash = MI->getOpcode() * 37;
1628   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1629     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1630     uint64_t Key = (uint64_t)MO.getType() << 32;
1631     switch (MO.getType()) {
1632     default: break;
1633     case MachineOperand::MO_Register:
1634       if (MO.isDef() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1635         continue;  // Skip virtual register defs.
1636       Key |= MO.getReg();
1637       break;
1638     case MachineOperand::MO_Immediate:
1639       Key |= MO.getImm();
1640       break;
1641     case MachineOperand::MO_FrameIndex:
1642     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
1643     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
1644       Key |= MO.getIndex();
1645       break;
1646     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
1647       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getMBB());
1648       break;
1649     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
1650       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getGlobal());
1651       break;
1652     case MachineOperand::MO_BlockAddress:
1653       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getBlockAddress());
1654       break;
1655     case MachineOperand::MO_MCSymbol:
1656       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getMCSymbol());
1657       break;
1658     }
1659     Key += ~(Key << 32);
1660     Key ^= (Key >> 22);
1661     Key += ~(Key << 13);
1662     Key ^= (Key >> 8);
1663     Key += (Key << 3);
1664     Key ^= (Key >> 15);
1665     Key += ~(Key << 27);
1666     Key ^= (Key >> 31);
1667     Hash = (unsigned)Key + Hash * 37;
1668   }
1669   return Hash;
1670 }