Fix some typos.
[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   return OS;
445 }
446
447 //===----------------------------------------------------------------------===//
448 // MachineInstr Implementation
449 //===----------------------------------------------------------------------===//
450
451 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a dummy MachineInstr with
452 /// TID NULL and no operands.
453 MachineInstr::MachineInstr()
454   : TID(0), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0), MemRefs(0), MemRefsEnd(0),
455     Parent(0) {
456   // Make sure that we get added to a machine basicblock
457   LeakDetector::addGarbageObject(this);
458 }
459
460 void MachineInstr::addImplicitDefUseOperands() {
461   if (TID->ImplicitDefs)
462     for (const unsigned *ImpDefs = TID->ImplicitDefs; *ImpDefs; ++ImpDefs)
463       addOperand(MachineOperand::CreateReg(*ImpDefs, true, true));
464   if (TID->ImplicitUses)
465     for (const unsigned *ImpUses = TID->ImplicitUses; *ImpUses; ++ImpUses)
466       addOperand(MachineOperand::CreateReg(*ImpUses, false, true));
467 }
468
469 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a MachineInstr and adds the
470 /// implicit operands. It reserves space for the number of operands specified by
471 /// the TargetInstrDesc.
472 MachineInstr::MachineInstr(const TargetInstrDesc &tid, bool NoImp)
473   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0),
474     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0) {
475   if (!NoImp)
476     NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
477   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
478   if (!NoImp)
479     addImplicitDefUseOperands();
480   // Make sure that we get added to a machine basicblock
481   LeakDetector::addGarbageObject(this);
482 }
483
484 /// MachineInstr ctor - As above, but with a DebugLoc.
485 MachineInstr::MachineInstr(const TargetInstrDesc &tid, const DebugLoc dl,
486                            bool NoImp)
487   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0), MemRefs(0), MemRefsEnd(0),
488     Parent(0), debugLoc(dl) {
489   if (!NoImp)
490     NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
491   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
492   if (!NoImp)
493     addImplicitDefUseOperands();
494   // Make sure that we get added to a machine basicblock
495   LeakDetector::addGarbageObject(this);
496 }
497
498 /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor two above, except
499 /// that the MachineInstr is created and added to the end of the specified 
500 /// basic block.
501 MachineInstr::MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const TargetInstrDesc &tid)
502   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0),
503     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0) {
504   assert(MBB && "Cannot use inserting ctor with null basic block!");
505   NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
506   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
507   addImplicitDefUseOperands();
508   // Make sure that we get added to a machine basicblock
509   LeakDetector::addGarbageObject(this);
510   MBB->push_back(this);  // Add instruction to end of basic block!
511 }
512
513 /// MachineInstr ctor - As above, but with a DebugLoc.
514 ///
515 MachineInstr::MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const DebugLoc dl,
516                            const TargetInstrDesc &tid)
517   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0), MemRefs(0), MemRefsEnd(0),
518     Parent(0), debugLoc(dl) {
519   assert(MBB && "Cannot use inserting ctor with null basic block!");
520   NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
521   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
522   addImplicitDefUseOperands();
523   // Make sure that we get added to a machine basicblock
524   LeakDetector::addGarbageObject(this);
525   MBB->push_back(this);  // Add instruction to end of basic block!
526 }
527
528 /// MachineInstr ctor - Copies MachineInstr arg exactly
529 ///
530 MachineInstr::MachineInstr(MachineFunction &MF, const MachineInstr &MI)
531   : TID(&MI.getDesc()), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0),
532     MemRefs(MI.MemRefs), MemRefsEnd(MI.MemRefsEnd),
533     Parent(0), debugLoc(MI.getDebugLoc()) {
534   Operands.reserve(MI.getNumOperands());
535
536   // Add operands
537   for (unsigned i = 0; i != MI.getNumOperands(); ++i)
538     addOperand(MI.getOperand(i));
539   NumImplicitOps = MI.NumImplicitOps;
540
541   // Set parent to null.
542   Parent = 0;
543
544   LeakDetector::addGarbageObject(this);
545 }
546
547 MachineInstr::~MachineInstr() {
548   LeakDetector::removeGarbageObject(this);
549 #ifndef NDEBUG
550   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
551     assert(Operands[i].ParentMI == this && "ParentMI mismatch!");
552     assert((!Operands[i].isReg() || !Operands[i].isOnRegUseList()) &&
553            "Reg operand def/use list corrupted");
554   }
555 #endif
556 }
557
558 /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
559 /// return the MachineRegisterInfo object for the current function, otherwise
560 /// return null.
561 MachineRegisterInfo *MachineInstr::getRegInfo() {
562   if (MachineBasicBlock *MBB = getParent())
563     return &MBB->getParent()->getRegInfo();
564   return 0;
565 }
566
567 /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
568 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
569 /// operands already be on their use lists.
570 void MachineInstr::RemoveRegOperandsFromUseLists() {
571   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
572     if (Operands[i].isReg())
573       Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
574   }
575 }
576
577 /// AddRegOperandsToUseLists - Add all of the register operands in
578 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
579 /// operands not be on their use lists yet.
580 void MachineInstr::AddRegOperandsToUseLists(MachineRegisterInfo &RegInfo) {
581   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
582     if (Operands[i].isReg())
583       Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(&RegInfo);
584   }
585 }
586
587
588 /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
589 /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
590 /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
591 /// (before the first implicit operand). 
592 void MachineInstr::addOperand(const MachineOperand &Op) {
593   bool isImpReg = Op.isReg() && Op.isImplicit();
594   assert((isImpReg || !OperandsComplete()) &&
595          "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
596
597   MachineRegisterInfo *RegInfo = getRegInfo();
598
599   // If we are adding the operand to the end of the list, our job is simpler.
600   // This is true most of the time, so this is a reasonable optimization.
601   if (isImpReg || NumImplicitOps == 0) {
602     // We can only do this optimization if we know that the operand list won't
603     // reallocate.
604     if (Operands.empty() || Operands.size()+1 <= Operands.capacity()) {
605       Operands.push_back(Op);
606     
607       // Set the parent of the operand.
608       Operands.back().ParentMI = this;
609   
610       // If the operand is a register, update the operand's use list.
611       if (Op.isReg()) {
612         Operands.back().AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
613         // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
614         unsigned OpNo = Operands.size() - 1;
615         if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
616           Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
617       }
618       return;
619     }
620   }
621   
622   // Otherwise, we have to insert a real operand before any implicit ones.
623   unsigned OpNo = Operands.size()-NumImplicitOps;
624
625   // If this instruction isn't embedded into a function, then we don't need to
626   // update any operand lists.
627   if (RegInfo == 0) {
628     // Simple insertion, no reginfo update needed for other register operands.
629     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
630     Operands[OpNo].ParentMI = this;
631
632     // Do explicitly set the reginfo for this operand though, to ensure the
633     // next/prev fields are properly nulled out.
634     if (Operands[OpNo].isReg()) {
635       Operands[OpNo].AddRegOperandToRegInfo(0);
636       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
637       if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
638         Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
639     }
640
641   } else if (Operands.size()+1 <= Operands.capacity()) {
642     // Otherwise, we have to remove register operands from their register use
643     // list, add the operand, then add the register operands back to their use
644     // list.  This also must handle the case when the operand list reallocates
645     // to somewhere else.
646   
647     // If insertion of this operand won't cause reallocation of the operand
648     // list, just remove the implicit operands, add the operand, then re-add all
649     // the rest of the operands.
650     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
651       assert(Operands[i].isReg() && "Should only be an implicit reg!");
652       Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
653     }
654     
655     // Add the operand.  If it is a register, add it to the reg list.
656     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
657     Operands[OpNo].ParentMI = this;
658
659     if (Operands[OpNo].isReg()) {
660       Operands[OpNo].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
661       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
662       if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
663         Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
664     }
665     
666     // Re-add all the implicit ops.
667     for (unsigned i = OpNo+1, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
668       assert(Operands[i].isReg() && "Should only be an implicit reg!");
669       Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
670     }
671   } else {
672     // Otherwise, we will be reallocating the operand list.  Remove all reg
673     // operands from their list, then readd them after the operand list is
674     // reallocated.
675     RemoveRegOperandsFromUseLists();
676     
677     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
678     Operands[OpNo].ParentMI = this;
679   
680     // Re-add all the operands.
681     AddRegOperandsToUseLists(*RegInfo);
682
683       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
684     if (Operands[OpNo].isReg()
685         && TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
686       Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
687   }
688 }
689
690 /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
691 /// fewer operand than it started with.
692 ///
693 void MachineInstr::RemoveOperand(unsigned OpNo) {
694   assert(OpNo < Operands.size() && "Invalid operand number");
695   
696   // Special case removing the last one.
697   if (OpNo == Operands.size()-1) {
698     // If needed, remove from the reg def/use list.
699     if (Operands.back().isReg() && Operands.back().isOnRegUseList())
700       Operands.back().RemoveRegOperandFromRegInfo();
701     
702     Operands.pop_back();
703     return;
704   }
705
706   // Otherwise, we are removing an interior operand.  If we have reginfo to
707   // update, remove all operands that will be shifted down from their reg lists,
708   // move everything down, then re-add them.
709   MachineRegisterInfo *RegInfo = getRegInfo();
710   if (RegInfo) {
711     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
712       if (Operands[i].isReg())
713         Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
714     }
715   }
716   
717   Operands.erase(Operands.begin()+OpNo);
718
719   if (RegInfo) {
720     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
721       if (Operands[i].isReg())
722         Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
723     }
724   }
725 }
726
727 /// addMemOperand - Add a MachineMemOperand to the machine instruction.
728 /// This function should be used only occasionally. The setMemRefs function
729 /// is the primary method for setting up a MachineInstr's MemRefs list.
730 void MachineInstr::addMemOperand(MachineFunction &MF,
731                                  MachineMemOperand *MO) {
732   mmo_iterator OldMemRefs = MemRefs;
733   mmo_iterator OldMemRefsEnd = MemRefsEnd;
734
735   size_t NewNum = (MemRefsEnd - MemRefs) + 1;
736   mmo_iterator NewMemRefs = MF.allocateMemRefsArray(NewNum);
737   mmo_iterator NewMemRefsEnd = NewMemRefs + NewNum;
738
739   std::copy(OldMemRefs, OldMemRefsEnd, NewMemRefs);
740   NewMemRefs[NewNum - 1] = MO;
741
742   MemRefs = NewMemRefs;
743   MemRefsEnd = NewMemRefsEnd;
744 }
745
746 bool MachineInstr::isIdenticalTo(const MachineInstr *Other,
747                                  MICheckType Check) const {
748   // If opcodes or number of operands are not the same then the two
749   // instructions are obviously not identical.
750   if (Other->getOpcode() != getOpcode() ||
751       Other->getNumOperands() != getNumOperands())
752     return false;
753
754   // Check operands to make sure they match.
755   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
756     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
757     const MachineOperand &OMO = Other->getOperand(i);
758     // Clients may or may not want to ignore defs when testing for equality.
759     // For example, machine CSE pass only cares about finding common
760     // subexpressions, so it's safe to ignore virtual register defs.
761     if (Check != CheckDefs && MO.isReg() && MO.isDef()) {
762       if (Check == IgnoreDefs)
763         continue;
764       // Check == IgnoreVRegDefs
765       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) ||
766           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(OMO.getReg()))
767         if (MO.getReg() != OMO.getReg())
768           return false;
769     } else if (!MO.isIdenticalTo(OMO))
770       return false;
771   }
772   return true;
773 }
774
775 /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
776 /// block, and returns it, but does not delete it.
777 MachineInstr *MachineInstr::removeFromParent() {
778   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
779   getParent()->remove(this);
780   return this;
781 }
782
783
784 /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
785 /// block, and deletes it.
786 void MachineInstr::eraseFromParent() {
787   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
788   getParent()->erase(this);
789 }
790
791
792 /// OperandComplete - Return true if it's illegal to add a new operand
793 ///
794 bool MachineInstr::OperandsComplete() const {
795   unsigned short NumOperands = TID->getNumOperands();
796   if (!TID->isVariadic() && getNumOperands()-NumImplicitOps >= NumOperands)
797     return true;  // Broken: we have all the operands of this instruction!
798   return false;
799 }
800
801 /// getNumExplicitOperands - Returns the number of non-implicit operands.
802 ///
803 unsigned MachineInstr::getNumExplicitOperands() const {
804   unsigned NumOperands = TID->getNumOperands();
805   if (!TID->isVariadic())
806     return NumOperands;
807
808   for (unsigned i = NumOperands, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
809     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
810     if (!MO.isReg() || !MO.isImplicit())
811       NumOperands++;
812   }
813   return NumOperands;
814 }
815
816 bool MachineInstr::isStackAligningInlineAsm() const {
817   if (isInlineAsm()) {
818     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
819     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_IsAlignStack)
820       return true;
821   }
822   return false;
823 }
824
825 /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the MachineOperand that is a use of
826 /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
827 /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
828 int MachineInstr::findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill,
829                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
830   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
831     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
832     if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
833       continue;
834     unsigned MOReg = MO.getReg();
835     if (!MOReg)
836       continue;
837     if (MOReg == Reg ||
838         (TRI &&
839          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg) &&
840          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
841          TRI->isSubRegister(MOReg, Reg)))
842       if (!isKill || MO.isKill())
843         return i;
844   }
845   return -1;
846 }
847
848 /// readsWritesVirtualRegister - Return a pair of bools (reads, writes)
849 /// indicating if this instruction reads or writes Reg. This also considers
850 /// partial defines.
851 std::pair<bool,bool>
852 MachineInstr::readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
853                                          SmallVectorImpl<unsigned> *Ops) const {
854   bool PartDef = false; // Partial redefine.
855   bool FullDef = false; // Full define.
856   bool Use = false;
857
858   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
859     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
860     if (!MO.isReg() || MO.getReg() != Reg)
861       continue;
862     if (Ops)
863       Ops->push_back(i);
864     if (MO.isUse())
865       Use |= !MO.isUndef();
866     else if (MO.getSubReg())
867       PartDef = true;
868     else
869       FullDef = true;
870   }
871   // A partial redefine uses Reg unless there is also a full define.
872   return std::make_pair(Use || (PartDef && !FullDef), PartDef || FullDef);
873 }
874
875 /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
876 /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
877 /// that are not dead are skipped. If TargetRegisterInfo is non-null, then it
878 /// also checks if there is a def of a super-register.
879 int
880 MachineInstr::findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg, bool isDead, bool Overlap,
881                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
882   bool isPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg);
883   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
884     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
885     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
886       continue;
887     unsigned MOReg = MO.getReg();
888     bool Found = (MOReg == Reg);
889     if (!Found && TRI && isPhys &&
890         TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg)) {
891       if (Overlap)
892         Found = TRI->regsOverlap(MOReg, Reg);
893       else
894         Found = TRI->isSubRegister(MOReg, Reg);
895     }
896     if (Found && (!isDead || MO.isDead()))
897       return i;
898   }
899   return -1;
900 }
901
902 /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
903 /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
904 /// none is found.
905 int MachineInstr::findFirstPredOperandIdx() const {
906   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
907   if (TID.isPredicable()) {
908     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
909       if (TID.OpInfo[i].isPredicate())
910         return i;
911   }
912
913   return -1;
914 }
915   
916 /// isRegTiedToUseOperand - Given the index of a register def operand,
917 /// check if the register def is tied to a source operand, due to either
918 /// two-address elimination or inline assembly constraints. Returns the
919 /// first tied use operand index by reference is UseOpIdx is not null.
920 bool MachineInstr::
921 isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx, unsigned *UseOpIdx) const {
922   if (isInlineAsm()) {
923     assert(DefOpIdx > InlineAsm::MIOp_FirstOperand);
924     const MachineOperand &MO = getOperand(DefOpIdx);
925     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.getReg() == 0)
926       return false;
927     // Determine the actual operand index that corresponds to this index.
928     unsigned DefNo = 0;
929     unsigned DefPart = 0;
930     for (unsigned i = InlineAsm::MIOp_FirstOperand, e = getNumOperands();
931          i < e; ) {
932       const MachineOperand &FMO = getOperand(i);
933       // After the normal asm operands there may be additional imp-def regs.
934       if (!FMO.isImm())
935         return false;
936       // Skip over this def.
937       unsigned NumOps = InlineAsm::getNumOperandRegisters(FMO.getImm());
938       unsigned PrevDef = i + 1;
939       i = PrevDef + NumOps;
940       if (i > DefOpIdx) {
941         DefPart = DefOpIdx - PrevDef;
942         break;
943       }
944       ++DefNo;
945     }
946     for (unsigned i = InlineAsm::MIOp_FirstOperand, e = getNumOperands();
947          i != e; ++i) {
948       const MachineOperand &FMO = getOperand(i);
949       if (!FMO.isImm())
950         continue;
951       if (i+1 >= e || !getOperand(i+1).isReg() || !getOperand(i+1).isUse())
952         continue;
953       unsigned Idx;
954       if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(FMO.getImm(), Idx) &&
955           Idx == DefNo) {
956         if (UseOpIdx)
957           *UseOpIdx = (unsigned)i + 1 + DefPart;
958         return true;
959       }
960     }
961     return false;
962   }
963
964   assert(getOperand(DefOpIdx).isDef() && "DefOpIdx is not a def!");
965   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
966   for (unsigned i = 0, e = TID.getNumOperands(); i != e; ++i) {
967     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
968     if (MO.isReg() && MO.isUse() &&
969         TID.getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == (int)DefOpIdx) {
970       if (UseOpIdx)
971         *UseOpIdx = (unsigned)i;
972       return true;
973     }
974   }
975   return false;
976 }
977
978 /// isRegTiedToDefOperand - Return true if the operand of the specified index
979 /// is a register use and it is tied to an def operand. It also returns the def
980 /// operand index by reference.
981 bool MachineInstr::
982 isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx, unsigned *DefOpIdx) const {
983   if (isInlineAsm()) {
984     const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
985     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.getReg() == 0)
986       return false;
987
988     // Find the flag operand corresponding to UseOpIdx
989     unsigned FlagIdx, NumOps=0;
990     for (FlagIdx = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
991          FlagIdx < UseOpIdx; FlagIdx += NumOps+1) {
992       const MachineOperand &UFMO = getOperand(FlagIdx);
993       // After the normal asm operands there may be additional imp-def regs.
994       if (!UFMO.isImm())
995         return false;
996       NumOps = InlineAsm::getNumOperandRegisters(UFMO.getImm());
997       assert(NumOps < getNumOperands() && "Invalid inline asm flag");
998       if (UseOpIdx < FlagIdx+NumOps+1)
999         break;
1000     }
1001     if (FlagIdx >= UseOpIdx)
1002       return false;
1003     const MachineOperand &UFMO = getOperand(FlagIdx);
1004     unsigned DefNo;
1005     if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(UFMO.getImm(), DefNo)) {
1006       if (!DefOpIdx)
1007         return true;
1008
1009       unsigned DefIdx = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
1010       // Remember to adjust the index. First operand is asm string, second is
1011       // the HasSideEffects and AlignStack bits, then there is a flag for each.
1012       while (DefNo) {
1013         const MachineOperand &FMO = getOperand(DefIdx);
1014         assert(FMO.isImm());
1015         // Skip over this def.
1016         DefIdx += InlineAsm::getNumOperandRegisters(FMO.getImm()) + 1;
1017         --DefNo;
1018       }
1019       *DefOpIdx = DefIdx + UseOpIdx - FlagIdx;
1020       return true;
1021     }
1022     return false;
1023   }
1024
1025   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
1026   if (UseOpIdx >= TID.getNumOperands())
1027     return false;
1028   const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
1029   if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
1030     return false;
1031   int DefIdx = TID.getOperandConstraint(UseOpIdx, TOI::TIED_TO);
1032   if (DefIdx == -1)
1033     return false;
1034   if (DefOpIdx)
1035     *DefOpIdx = (unsigned)DefIdx;
1036   return true;
1037 }
1038
1039 /// clearKillInfo - Clears kill flags on all operands.
1040 ///
1041 void MachineInstr::clearKillInfo() {
1042   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1043     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1044     if (MO.isReg() && MO.isUse())
1045       MO.setIsKill(false);
1046   }
1047 }
1048
1049 /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
1050 ///
1051 void MachineInstr::copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI) {
1052   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1053     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1054     if (!MO.isReg() || (!MO.isKill() && !MO.isDead()))
1055       continue;
1056     for (unsigned j = 0, ee = getNumOperands(); j != ee; ++j) {
1057       MachineOperand &MOp = getOperand(j);
1058       if (!MOp.isIdenticalTo(MO))
1059         continue;
1060       if (MO.isKill())
1061         MOp.setIsKill();
1062       else
1063         MOp.setIsDead();
1064       break;
1065     }
1066   }
1067 }
1068
1069 /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
1070 void MachineInstr::copyPredicates(const MachineInstr *MI) {
1071   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
1072   if (!TID.isPredicable())
1073     return;
1074   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1075     if (TID.OpInfo[i].isPredicate()) {
1076       // Predicated operands must be last operands.
1077       addOperand(MI->getOperand(i));
1078     }
1079   }
1080 }
1081
1082 void MachineInstr::substituteRegister(unsigned FromReg,
1083                                       unsigned ToReg,
1084                                       unsigned SubIdx,
1085                                       const TargetRegisterInfo &RegInfo) {
1086   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(ToReg)) {
1087     if (SubIdx)
1088       ToReg = RegInfo.getSubReg(ToReg, SubIdx);
1089     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1090       MachineOperand &MO = getOperand(i);
1091       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1092         continue;
1093       MO.substPhysReg(ToReg, RegInfo);
1094     }
1095   } else {
1096     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1097       MachineOperand &MO = getOperand(i);
1098       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1099         continue;
1100       MO.substVirtReg(ToReg, SubIdx, RegInfo);
1101     }
1102   }
1103 }
1104
1105 /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
1106 /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
1107 /// the instruction's location and its intended destination.
1108 bool MachineInstr::isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII,
1109                                 AliasAnalysis *AA,
1110                                 bool &SawStore) const {
1111   // Ignore stuff that we obviously can't move.
1112   if (TID->mayStore() || TID->isCall()) {
1113     SawStore = true;
1114     return false;
1115   }
1116
1117   if (isLabel() || isDebugValue() ||
1118       TID->isTerminator() || hasUnmodeledSideEffects())
1119     return false;
1120
1121   // See if this instruction does a load.  If so, we have to guarantee that the
1122   // loaded value doesn't change between the load and the its intended
1123   // destination. The check for isInvariantLoad gives the targe the chance to
1124   // classify the load as always returning a constant, e.g. a constant pool
1125   // load.
1126   if (TID->mayLoad() && !isInvariantLoad(AA))
1127     // Otherwise, this is a real load.  If there is a store between the load and
1128     // end of block, or if the load is volatile, we can't move it.
1129     return !SawStore && !hasVolatileMemoryRef();
1130
1131   return true;
1132 }
1133
1134 /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
1135 /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
1136 bool MachineInstr::isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII,
1137                                  AliasAnalysis *AA,
1138                                  unsigned DstReg) const {
1139   bool SawStore = false;
1140   if (!TII->isTriviallyReMaterializable(this, AA) ||
1141       !isSafeToMove(TII, AA, SawStore))
1142     return false;
1143   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1144     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1145     if (!MO.isReg())
1146       continue;
1147     // FIXME: For now, do not remat any instruction with register operands.
1148     // Later on, we can loosen the restriction is the register operands have
1149     // not been modified between the def and use. Note, this is different from
1150     // MachineSink because the code is no longer in two-address form (at least
1151     // partially).
1152     if (MO.isUse())
1153       return false;
1154     else if (!MO.isDead() && MO.getReg() != DstReg)
1155       return false;
1156   }
1157   return true;
1158 }
1159
1160 /// hasVolatileMemoryRef - Return true if this instruction may have a
1161 /// volatile memory reference, or if the information describing the
1162 /// memory reference is not available. Return false if it is known to
1163 /// have no volatile memory references.
1164 bool MachineInstr::hasVolatileMemoryRef() const {
1165   // An instruction known never to access memory won't have a volatile access.
1166   if (!TID->mayStore() &&
1167       !TID->mayLoad() &&
1168       !TID->isCall() &&
1169       !hasUnmodeledSideEffects())
1170     return false;
1171
1172   // Otherwise, if the instruction has no memory reference information,
1173   // conservatively assume it wasn't preserved.
1174   if (memoperands_empty())
1175     return true;
1176   
1177   // Check the memory reference information for volatile references.
1178   for (mmo_iterator I = memoperands_begin(), E = memoperands_end(); I != E; ++I)
1179     if ((*I)->isVolatile())
1180       return true;
1181
1182   return false;
1183 }
1184
1185 /// isInvariantLoad - Return true if this instruction is loading from a
1186 /// location whose value is invariant across the function.  For example,
1187 /// loading a value from the constant pool or from the argument area
1188 /// of a function if it does not change.  This should only return true of
1189 /// *all* loads the instruction does are invariant (if it does multiple loads).
1190 bool MachineInstr::isInvariantLoad(AliasAnalysis *AA) const {
1191   // If the instruction doesn't load at all, it isn't an invariant load.
1192   if (!TID->mayLoad())
1193     return false;
1194
1195   // If the instruction has lost its memoperands, conservatively assume that
1196   // it may not be an invariant load.
1197   if (memoperands_empty())
1198     return false;
1199
1200   const MachineFrameInfo *MFI = getParent()->getParent()->getFrameInfo();
1201
1202   for (mmo_iterator I = memoperands_begin(),
1203        E = memoperands_end(); I != E; ++I) {
1204     if ((*I)->isVolatile()) return false;
1205     if ((*I)->isStore()) return false;
1206
1207     if (const Value *V = (*I)->getValue()) {
1208       // A load from a constant PseudoSourceValue is invariant.
1209       if (const PseudoSourceValue *PSV = dyn_cast<PseudoSourceValue>(V))
1210         if (PSV->isConstant(MFI))
1211           continue;
1212       // If we have an AliasAnalysis, ask it whether the memory is constant.
1213       if (AA && AA->pointsToConstantMemory(
1214                       AliasAnalysis::Location(V, (*I)->getSize(),
1215                                               (*I)->getTBAAInfo())))
1216         continue;
1217     }
1218
1219     // Otherwise assume conservatively.
1220     return false;
1221   }
1222
1223   // Everything checks out.
1224   return true;
1225 }
1226
1227 /// isConstantValuePHI - If the specified instruction is a PHI that always
1228 /// merges together the same virtual register, return the register, otherwise
1229 /// return 0.
1230 unsigned MachineInstr::isConstantValuePHI() const {
1231   if (!isPHI())
1232     return 0;
1233   assert(getNumOperands() >= 3 &&
1234          "It's illegal to have a PHI without source operands");
1235
1236   unsigned Reg = getOperand(1).getReg();
1237   for (unsigned i = 3, e = getNumOperands(); i < e; i += 2)
1238     if (getOperand(i).getReg() != Reg)
1239       return 0;
1240   return Reg;
1241 }
1242
1243 bool MachineInstr::hasUnmodeledSideEffects() const {
1244   if (getDesc().hasUnmodeledSideEffects())
1245     return true;
1246   if (isInlineAsm()) {
1247     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
1248     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_HasSideEffects)
1249       return true;
1250   }
1251
1252   return false;
1253 }
1254
1255 /// allDefsAreDead - Return true if all the defs of this instruction are dead.
1256 ///
1257 bool MachineInstr::allDefsAreDead() const {
1258   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i < e; ++i) {
1259     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1260     if (!MO.isReg() || MO.isUse())
1261       continue;
1262     if (!MO.isDead())
1263       return false;
1264   }
1265   return true;
1266 }
1267
1268 /// copyImplicitOps - Copy implicit register operands from specified
1269 /// instruction to this instruction.
1270 void MachineInstr::copyImplicitOps(const MachineInstr *MI) {
1271   for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(), e = MI->getNumOperands();
1272        i != e; ++i) {
1273     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1274     if (MO.isReg() && MO.isImplicit())
1275       addOperand(MO);
1276   }
1277 }
1278
1279 void MachineInstr::dump() const {
1280   dbgs() << "  " << *this;
1281 }
1282
1283 static void printDebugLoc(DebugLoc DL, const MachineFunction *MF, 
1284                          raw_ostream &CommentOS) {
1285   const LLVMContext &Ctx = MF->getFunction()->getContext();
1286   if (!DL.isUnknown()) {          // Print source line info.
1287     DIScope Scope(DL.getScope(Ctx));
1288     // Omit the directory, because it's likely to be long and uninteresting.
1289     if (Scope.Verify())
1290       CommentOS << Scope.getFilename();
1291     else
1292       CommentOS << "<unknown>";
1293     CommentOS << ':' << DL.getLine();
1294     if (DL.getCol() != 0)
1295       CommentOS << ':' << DL.getCol();
1296     DebugLoc InlinedAtDL = DebugLoc::getFromDILocation(DL.getInlinedAt(Ctx));
1297     if (!InlinedAtDL.isUnknown()) {
1298       CommentOS << " @[ ";
1299       printDebugLoc(InlinedAtDL, MF, CommentOS);
1300       CommentOS << " ]";
1301     }
1302   }
1303 }
1304
1305 void MachineInstr::print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM) const {
1306   // We can be a bit tidier if we know the TargetMachine and/or MachineFunction.
1307   const MachineFunction *MF = 0;
1308   const MachineRegisterInfo *MRI = 0;
1309   if (const MachineBasicBlock *MBB = getParent()) {
1310     MF = MBB->getParent();
1311     if (!TM && MF)
1312       TM = &MF->getTarget();
1313     if (MF)
1314       MRI = &MF->getRegInfo();
1315   }
1316
1317   // Save a list of virtual registers.
1318   SmallVector<unsigned, 8> VirtRegs;
1319
1320   // Print explicitly defined operands on the left of an assignment syntax.
1321   unsigned StartOp = 0, e = getNumOperands();
1322   for (; StartOp < e && getOperand(StartOp).isReg() &&
1323          getOperand(StartOp).isDef() &&
1324          !getOperand(StartOp).isImplicit();
1325        ++StartOp) {
1326     if (StartOp != 0) OS << ", ";
1327     getOperand(StartOp).print(OS, TM);
1328     unsigned Reg = getOperand(StartOp).getReg();
1329     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1330       VirtRegs.push_back(Reg);
1331   }
1332
1333   if (StartOp != 0)
1334     OS << " = ";
1335
1336   // Print the opcode name.
1337   OS << getDesc().getName();
1338
1339   // Print the rest of the operands.
1340   bool OmittedAnyCallClobbers = false;
1341   bool FirstOp = true;
1342
1343   if (isInlineAsm()) {
1344     // Print asm string.
1345     OS << " ";
1346     getOperand(InlineAsm::MIOp_AsmString).print(OS, TM);
1347
1348     // Print HasSideEffects, IsAlignStack
1349     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
1350     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_HasSideEffects)
1351       OS << " [sideeffect]";
1352     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_IsAlignStack)
1353       OS << " [alignstack]";
1354
1355     StartOp = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
1356     FirstOp = false;
1357   }
1358
1359
1360   for (unsigned i = StartOp, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1361     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1362
1363     if (MO.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1364       VirtRegs.push_back(MO.getReg());
1365
1366     // Omit call-clobbered registers which aren't used anywhere. This makes
1367     // call instructions much less noisy on targets where calls clobber lots
1368     // of registers. Don't rely on MO.isDead() because we may be called before
1369     // LiveVariables is run, or we may be looking at a non-allocatable reg.
1370     if (MF && getDesc().isCall() &&
1371         MO.isReg() && MO.isImplicit() && MO.isDef()) {
1372       unsigned Reg = MO.getReg();
1373       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1374         const MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
1375         if (MRI.use_empty(Reg) && !MRI.isLiveOut(Reg)) {
1376           bool HasAliasLive = false;
1377           for (const unsigned *Alias = TM->getRegisterInfo()->getAliasSet(Reg);
1378                unsigned AliasReg = *Alias; ++Alias)
1379             if (!MRI.use_empty(AliasReg) || MRI.isLiveOut(AliasReg)) {
1380               HasAliasLive = true;
1381               break;
1382             }
1383           if (!HasAliasLive) {
1384             OmittedAnyCallClobbers = true;
1385             continue;
1386           }
1387         }
1388       }
1389     }
1390
1391     if (FirstOp) FirstOp = false; else OS << ",";
1392     OS << " ";
1393     if (i < getDesc().NumOperands) {
1394       const TargetOperandInfo &TOI = getDesc().OpInfo[i];
1395       if (TOI.isPredicate())
1396         OS << "pred:";
1397       if (TOI.isOptionalDef())
1398         OS << "opt:";
1399     }
1400     if (isDebugValue() && MO.isMetadata()) {
1401       // Pretty print DBG_VALUE instructions.
1402       const MDNode *MD = MO.getMetadata();
1403       if (const MDString *MDS = dyn_cast<MDString>(MD->getOperand(2)))
1404         OS << "!\"" << MDS->getString() << '\"';
1405       else
1406         MO.print(OS, TM);
1407     } else if (TM && (isInsertSubreg() || isRegSequence()) && MO.isImm()) {
1408       OS << TM->getRegisterInfo()->getSubRegIndexName(MO.getImm());
1409     } else
1410       MO.print(OS, TM);
1411   }
1412
1413   // Briefly indicate whether any call clobbers were omitted.
1414   if (OmittedAnyCallClobbers) {
1415     if (!FirstOp) OS << ",";
1416     OS << " ...";
1417   }
1418
1419   bool HaveSemi = false;
1420   if (!memoperands_empty()) {
1421     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1422
1423     OS << " mem:";
1424     for (mmo_iterator i = memoperands_begin(), e = memoperands_end();
1425          i != e; ++i) {
1426       OS << **i;
1427       if (llvm::next(i) != e)
1428         OS << " ";
1429     }
1430   }
1431
1432   // Print the regclass of any virtual registers encountered.
1433   if (MRI && !VirtRegs.empty()) {
1434     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1435     for (unsigned i = 0; i != VirtRegs.size(); ++i) {
1436       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(VirtRegs[i]);
1437       OS << " " << RC->getName() << ':' << PrintReg(VirtRegs[i]);
1438       for (unsigned j = i+1; j != VirtRegs.size();) {
1439         if (MRI->getRegClass(VirtRegs[j]) != RC) {
1440           ++j;
1441           continue;
1442         }
1443         if (VirtRegs[i] != VirtRegs[j])
1444           OS << "," << PrintReg(VirtRegs[j]);
1445         VirtRegs.erase(VirtRegs.begin()+j);
1446       }
1447     }
1448   }
1449
1450   if (!debugLoc.isUnknown() && MF) {
1451     if (!HaveSemi) OS << ";";
1452     OS << " dbg:";
1453     printDebugLoc(debugLoc, MF, OS);
1454   }
1455
1456   OS << "\n";
1457 }
1458
1459 bool MachineInstr::addRegisterKilled(unsigned IncomingReg,
1460                                      const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1461                                      bool AddIfNotFound) {
1462   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1463   bool hasAliases = isPhysReg && RegInfo->getAliasSet(IncomingReg);
1464   bool Found = false;
1465   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1466   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1467     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1468     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.isUndef())
1469       continue;
1470     unsigned Reg = MO.getReg();
1471     if (!Reg)
1472       continue;
1473
1474     if (Reg == IncomingReg) {
1475       if (!Found) {
1476         if (MO.isKill())
1477           // The register is already marked kill.
1478           return true;
1479         if (isPhysReg && isRegTiedToDefOperand(i))
1480           // Two-address uses of physregs must not be marked kill.
1481           return true;
1482         MO.setIsKill();
1483         Found = true;
1484       }
1485     } else if (hasAliases && MO.isKill() &&
1486                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1487       // A super-register kill already exists.
1488       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1489         return true;
1490       if (RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1491         DeadOps.push_back(i);
1492     }
1493   }
1494
1495   // Trim unneeded kill operands.
1496   while (!DeadOps.empty()) {
1497     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1498     if (getOperand(OpIdx).isImplicit())
1499       RemoveOperand(OpIdx);
1500     else
1501       getOperand(OpIdx).setIsKill(false);
1502     DeadOps.pop_back();
1503   }
1504
1505   // If not found, this means an alias of one of the operands is killed. Add a
1506   // new implicit operand if required.
1507   if (!Found && AddIfNotFound) {
1508     addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1509                                          false /*IsDef*/,
1510                                          true  /*IsImp*/,
1511                                          true  /*IsKill*/));
1512     return true;
1513   }
1514   return Found;
1515 }
1516
1517 bool MachineInstr::addRegisterDead(unsigned IncomingReg,
1518                                    const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1519                                    bool AddIfNotFound) {
1520   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1521   bool hasAliases = isPhysReg && RegInfo->getAliasSet(IncomingReg);
1522   bool Found = false;
1523   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1524   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1525     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1526     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
1527       continue;
1528     unsigned Reg = MO.getReg();
1529     if (!Reg)
1530       continue;
1531
1532     if (Reg == IncomingReg) {
1533       if (!Found) {
1534         if (MO.isDead())
1535           // The register is already marked dead.
1536           return true;
1537         MO.setIsDead();
1538         Found = true;
1539       }
1540     } else if (hasAliases && MO.isDead() &&
1541                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1542       // There exists a super-register that's marked dead.
1543       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1544         return true;
1545       if (RegInfo->getSubRegisters(IncomingReg) &&
1546           RegInfo->getSuperRegisters(Reg) &&
1547           RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1548         DeadOps.push_back(i);
1549     }
1550   }
1551
1552   // Trim unneeded dead operands.
1553   while (!DeadOps.empty()) {
1554     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1555     if (getOperand(OpIdx).isImplicit())
1556       RemoveOperand(OpIdx);
1557     else
1558       getOperand(OpIdx).setIsDead(false);
1559     DeadOps.pop_back();
1560   }
1561
1562   // If not found, this means an alias of one of the operands is dead. Add a
1563   // new implicit operand if required.
1564   if (Found || !AddIfNotFound)
1565     return Found;
1566     
1567   addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1568                                        true  /*IsDef*/,
1569                                        true  /*IsImp*/,
1570                                        false /*IsKill*/,
1571                                        true  /*IsDead*/));
1572   return true;
1573 }
1574
1575 void MachineInstr::addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
1576                                       const TargetRegisterInfo *RegInfo) {
1577   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg)) {
1578     MachineOperand *MO = findRegisterDefOperand(IncomingReg, false, RegInfo);
1579     if (MO)
1580       return;
1581   } else {
1582     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1583       const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1584       if (MO.isReg() && MO.getReg() == IncomingReg && MO.isDef() &&
1585           MO.getSubReg() == 0)
1586         return;
1587     }
1588   }
1589   addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1590                                        true  /*IsDef*/,
1591                                        true  /*IsImp*/));
1592 }
1593
1594 void MachineInstr::setPhysRegsDeadExcept(const SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
1595                                          const TargetRegisterInfo &TRI) {
1596   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1597     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1598     if (!MO.isReg() || !MO.isDef()) continue;
1599     unsigned Reg = MO.getReg();
1600     if (Reg == 0) continue;
1601     bool Dead = true;
1602     for (SmallVectorImpl<unsigned>::const_iterator I = UsedRegs.begin(),
1603          E = UsedRegs.end(); I != E; ++I)
1604       if (TRI.regsOverlap(*I, Reg)) {
1605         Dead = false;
1606         break;
1607       }
1608     // If there are no uses, including partial uses, the def is dead.
1609     if (Dead) MO.setIsDead();
1610   }
1611 }
1612
1613 unsigned
1614 MachineInstrExpressionTrait::getHashValue(const MachineInstr* const &MI) {
1615   unsigned Hash = MI->getOpcode() * 37;
1616   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1617     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1618     uint64_t Key = (uint64_t)MO.getType() << 32;
1619     switch (MO.getType()) {
1620     default: break;
1621     case MachineOperand::MO_Register:
1622       if (MO.isDef() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1623         continue;  // Skip virtual register defs.
1624       Key |= MO.getReg();
1625       break;
1626     case MachineOperand::MO_Immediate:
1627       Key |= MO.getImm();
1628       break;
1629     case MachineOperand::MO_FrameIndex:
1630     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
1631     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
1632       Key |= MO.getIndex();
1633       break;
1634     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
1635       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getMBB());
1636       break;
1637     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
1638       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getGlobal());
1639       break;
1640     case MachineOperand::MO_BlockAddress:
1641       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getBlockAddress());
1642       break;
1643     case MachineOperand::MO_MCSymbol:
1644       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getMCSymbol());
1645       break;
1646     }
1647     Key += ~(Key << 32);
1648     Key ^= (Key >> 22);
1649     Key += ~(Key << 13);
1650     Key ^= (Key >> 8);
1651     Key += (Key << 3);
1652     Key ^= (Key >> 15);
1653     Key += ~(Key << 27);
1654     Key ^= (Key >> 31);
1655     Hash = (unsigned)Key + Hash * 37;
1656   }
1657   return Hash;
1658 }