c3021eff9b11cec1c85462bf6fd48eb8ea430f68
[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         Contents.Reg.RegNo = Reg;
106         AddRegOperandToRegInfo(&MF->getRegInfo());
107         return;
108       }
109         
110   // Otherwise, just change the register, no problem.  :)
111   Contents.Reg.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     Contents.Reg.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
231   switch (getType()) {
232   case MachineOperand::MO_Register:
233     if (getReg() == 0 || TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(getReg())) {
234       OS << "%reg" << getReg();
235     } else {
236       if (TM)
237         OS << "%" << TM->getRegisterInfo()->get(getReg()).Name;
238       else
239         OS << "%physreg" << getReg();
240     }
241
242     if (getSubReg() != 0) {
243       if (TM)
244         OS << ':' << TM->getRegisterInfo()->getSubRegIndexName(getSubReg());
245       else
246         OS << ':' << getSubReg();
247     }
248
249     if (isDef() || isKill() || isDead() || isImplicit() || isUndef() ||
250         isEarlyClobber()) {
251       OS << '<';
252       bool NeedComma = false;
253       if (isDef()) {
254         if (NeedComma) OS << ',';
255         if (isEarlyClobber())
256           OS << "earlyclobber,";
257         if (isImplicit())
258           OS << "imp-";
259         OS << "def";
260         NeedComma = true;
261       } else if (isImplicit()) {
262           OS << "imp-use";
263           NeedComma = true;
264       }
265
266       if (isKill() || isDead() || isUndef()) {
267         if (NeedComma) OS << ',';
268         if (isKill())  OS << "kill";
269         if (isDead())  OS << "dead";
270         if (isUndef()) {
271           if (isKill() || isDead())
272             OS << ',';
273           OS << "undef";
274         }
275       }
276       OS << '>';
277     }
278     break;
279   case MachineOperand::MO_Immediate:
280     OS << getImm();
281     break;
282   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
283     if (getFPImm()->getType()->isFloatTy())
284       OS << getFPImm()->getValueAPF().convertToFloat();
285     else
286       OS << getFPImm()->getValueAPF().convertToDouble();
287     break;
288   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
289     OS << "<BB#" << getMBB()->getNumber() << ">";
290     break;
291   case MachineOperand::MO_FrameIndex:
292     OS << "<fi#" << getIndex() << '>';
293     break;
294   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
295     OS << "<cp#" << getIndex();
296     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
297     OS << '>';
298     break;
299   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
300     OS << "<jt#" << getIndex() << '>';
301     break;
302   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
303     OS << "<ga:";
304     WriteAsOperand(OS, getGlobal(), /*PrintType=*/false);
305     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
306     OS << '>';
307     break;
308   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
309     OS << "<es:" << getSymbolName();
310     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
311     OS << '>';
312     break;
313   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
314     OS << '<';
315     WriteAsOperand(OS, getBlockAddress(), /*PrintType=*/false);
316     OS << '>';
317     break;
318   case MachineOperand::MO_Metadata:
319     OS << '<';
320     WriteAsOperand(OS, getMetadata(), /*PrintType=*/false);
321     OS << '>';
322     break;
323   case MachineOperand::MO_MCSymbol:
324     OS << "<MCSym=" << *getMCSymbol() << '>';
325     break;
326   default:
327     llvm_unreachable("Unrecognized operand type");
328   }
329   
330   if (unsigned TF = getTargetFlags())
331     OS << "[TF=" << TF << ']';
332 }
333
334 //===----------------------------------------------------------------------===//
335 // MachineMemOperand Implementation
336 //===----------------------------------------------------------------------===//
337
338 /// getAddrSpace - Return the LLVM IR address space number that this pointer
339 /// points into.
340 unsigned MachinePointerInfo::getAddrSpace() const {
341   if (V == 0) return 0;
342   return cast<PointerType>(V->getType())->getAddressSpace();
343 }
344
345 /// getConstantPool - Return a MachinePointerInfo record that refers to the
346 /// constant pool.
347 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getConstantPool() {
348   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getConstantPool());
349 }
350
351 /// getFixedStack - Return a MachinePointerInfo record that refers to the
352 /// the specified FrameIndex.
353 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getFixedStack(int FI, int64_t offset) {
354   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getFixedStack(FI), offset);
355 }
356
357
358 MachineMemOperand::MachineMemOperand(MachinePointerInfo ptrinfo, unsigned f,
359                                      uint64_t s, unsigned int a)
360   : PtrInfo(ptrinfo), Size(s),
361     Flags((f & ((1 << MOMaxBits) - 1)) | ((Log2_32(a) + 1) << MOMaxBits)) {
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   return OS;
435 }
436
437 //===----------------------------------------------------------------------===//
438 // MachineInstr Implementation
439 //===----------------------------------------------------------------------===//
440
441 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a dummy MachineInstr with
442 /// TID NULL and no operands.
443 MachineInstr::MachineInstr()
444   : TID(0), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0), MemRefs(0), MemRefsEnd(0),
445     Parent(0) {
446   // Make sure that we get added to a machine basicblock
447   LeakDetector::addGarbageObject(this);
448 }
449
450 void MachineInstr::addImplicitDefUseOperands() {
451   if (TID->ImplicitDefs)
452     for (const unsigned *ImpDefs = TID->ImplicitDefs; *ImpDefs; ++ImpDefs)
453       addOperand(MachineOperand::CreateReg(*ImpDefs, true, true));
454   if (TID->ImplicitUses)
455     for (const unsigned *ImpUses = TID->ImplicitUses; *ImpUses; ++ImpUses)
456       addOperand(MachineOperand::CreateReg(*ImpUses, false, true));
457 }
458
459 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a MachineInstr and adds the
460 /// implicit operands. It reserves space for the number of operands specified by
461 /// the TargetInstrDesc.
462 MachineInstr::MachineInstr(const TargetInstrDesc &tid, bool NoImp)
463   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0),
464     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0) {
465   if (!NoImp)
466     NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
467   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
468   if (!NoImp)
469     addImplicitDefUseOperands();
470   // Make sure that we get added to a machine basicblock
471   LeakDetector::addGarbageObject(this);
472 }
473
474 /// MachineInstr ctor - As above, but with a DebugLoc.
475 MachineInstr::MachineInstr(const TargetInstrDesc &tid, const DebugLoc dl,
476                            bool NoImp)
477   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0), MemRefs(0), MemRefsEnd(0),
478     Parent(0), debugLoc(dl) {
479   if (!NoImp)
480     NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
481   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
482   if (!NoImp)
483     addImplicitDefUseOperands();
484   // Make sure that we get added to a machine basicblock
485   LeakDetector::addGarbageObject(this);
486 }
487
488 /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor two above, except
489 /// that the MachineInstr is created and added to the end of the specified 
490 /// basic block.
491 MachineInstr::MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const TargetInstrDesc &tid)
492   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0),
493     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0) {
494   assert(MBB && "Cannot use inserting ctor with null basic block!");
495   NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
496   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
497   addImplicitDefUseOperands();
498   // Make sure that we get added to a machine basicblock
499   LeakDetector::addGarbageObject(this);
500   MBB->push_back(this);  // Add instruction to end of basic block!
501 }
502
503 /// MachineInstr ctor - As above, but with a DebugLoc.
504 ///
505 MachineInstr::MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const DebugLoc dl,
506                            const TargetInstrDesc &tid)
507   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0), MemRefs(0), MemRefsEnd(0),
508     Parent(0), debugLoc(dl) {
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 - Copies MachineInstr arg exactly
519 ///
520 MachineInstr::MachineInstr(MachineFunction &MF, const MachineInstr &MI)
521   : TID(&MI.getDesc()), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0),
522     MemRefs(MI.MemRefs), MemRefsEnd(MI.MemRefsEnd),
523     Parent(0), debugLoc(MI.getDebugLoc()) {
524   Operands.reserve(MI.getNumOperands());
525
526   // Add operands
527   for (unsigned i = 0; i != MI.getNumOperands(); ++i)
528     addOperand(MI.getOperand(i));
529   NumImplicitOps = MI.NumImplicitOps;
530
531   // Set parent to null.
532   Parent = 0;
533
534   LeakDetector::addGarbageObject(this);
535 }
536
537 MachineInstr::~MachineInstr() {
538   LeakDetector::removeGarbageObject(this);
539 #ifndef NDEBUG
540   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
541     assert(Operands[i].ParentMI == this && "ParentMI mismatch!");
542     assert((!Operands[i].isReg() || !Operands[i].isOnRegUseList()) &&
543            "Reg operand def/use list corrupted");
544   }
545 #endif
546 }
547
548 /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
549 /// return the MachineRegisterInfo object for the current function, otherwise
550 /// return null.
551 MachineRegisterInfo *MachineInstr::getRegInfo() {
552   if (MachineBasicBlock *MBB = getParent())
553     return &MBB->getParent()->getRegInfo();
554   return 0;
555 }
556
557 /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
558 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
559 /// operands already be on their use lists.
560 void MachineInstr::RemoveRegOperandsFromUseLists() {
561   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
562     if (Operands[i].isReg())
563       Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
564   }
565 }
566
567 /// AddRegOperandsToUseLists - Add all of the register operands in
568 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
569 /// operands not be on their use lists yet.
570 void MachineInstr::AddRegOperandsToUseLists(MachineRegisterInfo &RegInfo) {
571   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
572     if (Operands[i].isReg())
573       Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(&RegInfo);
574   }
575 }
576
577
578 /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
579 /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
580 /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
581 /// (before the first implicit operand). 
582 void MachineInstr::addOperand(const MachineOperand &Op) {
583   bool isImpReg = Op.isReg() && Op.isImplicit();
584   assert((isImpReg || !OperandsComplete()) &&
585          "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
586
587   MachineRegisterInfo *RegInfo = getRegInfo();
588
589   // If we are adding the operand to the end of the list, our job is simpler.
590   // This is true most of the time, so this is a reasonable optimization.
591   if (isImpReg || NumImplicitOps == 0) {
592     // We can only do this optimization if we know that the operand list won't
593     // reallocate.
594     if (Operands.empty() || Operands.size()+1 <= Operands.capacity()) {
595       Operands.push_back(Op);
596     
597       // Set the parent of the operand.
598       Operands.back().ParentMI = this;
599   
600       // If the operand is a register, update the operand's use list.
601       if (Op.isReg()) {
602         Operands.back().AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
603         // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
604         unsigned OpNo = Operands.size() - 1;
605         if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
606           Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
607       }
608       return;
609     }
610   }
611   
612   // Otherwise, we have to insert a real operand before any implicit ones.
613   unsigned OpNo = Operands.size()-NumImplicitOps;
614
615   // If this instruction isn't embedded into a function, then we don't need to
616   // update any operand lists.
617   if (RegInfo == 0) {
618     // Simple insertion, no reginfo update needed for other register operands.
619     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
620     Operands[OpNo].ParentMI = this;
621
622     // Do explicitly set the reginfo for this operand though, to ensure the
623     // next/prev fields are properly nulled out.
624     if (Operands[OpNo].isReg()) {
625       Operands[OpNo].AddRegOperandToRegInfo(0);
626       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
627       if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
628         Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
629     }
630
631   } else if (Operands.size()+1 <= Operands.capacity()) {
632     // Otherwise, we have to remove register operands from their register use
633     // list, add the operand, then add the register operands back to their use
634     // list.  This also must handle the case when the operand list reallocates
635     // to somewhere else.
636   
637     // If insertion of this operand won't cause reallocation of the operand
638     // list, just remove the implicit operands, add the operand, then re-add all
639     // the rest of the operands.
640     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
641       assert(Operands[i].isReg() && "Should only be an implicit reg!");
642       Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
643     }
644     
645     // Add the operand.  If it is a register, add it to the reg list.
646     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
647     Operands[OpNo].ParentMI = this;
648
649     if (Operands[OpNo].isReg()) {
650       Operands[OpNo].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
651       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
652       if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
653         Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
654     }
655     
656     // Re-add all the implicit ops.
657     for (unsigned i = OpNo+1, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
658       assert(Operands[i].isReg() && "Should only be an implicit reg!");
659       Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
660     }
661   } else {
662     // Otherwise, we will be reallocating the operand list.  Remove all reg
663     // operands from their list, then readd them after the operand list is
664     // reallocated.
665     RemoveRegOperandsFromUseLists();
666     
667     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
668     Operands[OpNo].ParentMI = this;
669   
670     // Re-add all the operands.
671     AddRegOperandsToUseLists(*RegInfo);
672
673       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
674     if (Operands[OpNo].isReg()
675         && TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
676       Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
677   }
678 }
679
680 /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
681 /// fewer operand than it started with.
682 ///
683 void MachineInstr::RemoveOperand(unsigned OpNo) {
684   assert(OpNo < Operands.size() && "Invalid operand number");
685   
686   // Special case removing the last one.
687   if (OpNo == Operands.size()-1) {
688     // If needed, remove from the reg def/use list.
689     if (Operands.back().isReg() && Operands.back().isOnRegUseList())
690       Operands.back().RemoveRegOperandFromRegInfo();
691     
692     Operands.pop_back();
693     return;
694   }
695
696   // Otherwise, we are removing an interior operand.  If we have reginfo to
697   // update, remove all operands that will be shifted down from their reg lists,
698   // move everything down, then re-add them.
699   MachineRegisterInfo *RegInfo = getRegInfo();
700   if (RegInfo) {
701     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
702       if (Operands[i].isReg())
703         Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
704     }
705   }
706   
707   Operands.erase(Operands.begin()+OpNo);
708
709   if (RegInfo) {
710     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
711       if (Operands[i].isReg())
712         Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
713     }
714   }
715 }
716
717 /// addMemOperand - Add a MachineMemOperand to the machine instruction.
718 /// This function should be used only occasionally. The setMemRefs function
719 /// is the primary method for setting up a MachineInstr's MemRefs list.
720 void MachineInstr::addMemOperand(MachineFunction &MF,
721                                  MachineMemOperand *MO) {
722   mmo_iterator OldMemRefs = MemRefs;
723   mmo_iterator OldMemRefsEnd = MemRefsEnd;
724
725   size_t NewNum = (MemRefsEnd - MemRefs) + 1;
726   mmo_iterator NewMemRefs = MF.allocateMemRefsArray(NewNum);
727   mmo_iterator NewMemRefsEnd = NewMemRefs + NewNum;
728
729   std::copy(OldMemRefs, OldMemRefsEnd, NewMemRefs);
730   NewMemRefs[NewNum - 1] = MO;
731
732   MemRefs = NewMemRefs;
733   MemRefsEnd = NewMemRefsEnd;
734 }
735
736 bool MachineInstr::isIdenticalTo(const MachineInstr *Other,
737                                  MICheckType Check) const {
738   // If opcodes or number of operands are not the same then the two
739   // instructions are obviously not identical.
740   if (Other->getOpcode() != getOpcode() ||
741       Other->getNumOperands() != getNumOperands())
742     return false;
743
744   // Check operands to make sure they match.
745   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
746     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
747     const MachineOperand &OMO = Other->getOperand(i);
748     // Clients may or may not want to ignore defs when testing for equality.
749     // For example, machine CSE pass only cares about finding common
750     // subexpressions, so it's safe to ignore virtual register defs.
751     if (Check != CheckDefs && MO.isReg() && MO.isDef()) {
752       if (Check == IgnoreDefs)
753         continue;
754       // Check == IgnoreVRegDefs
755       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) ||
756           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(OMO.getReg()))
757         if (MO.getReg() != OMO.getReg())
758           return false;
759     } else if (!MO.isIdenticalTo(OMO))
760       return false;
761   }
762   return true;
763 }
764
765 /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
766 /// block, and returns it, but does not delete it.
767 MachineInstr *MachineInstr::removeFromParent() {
768   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
769   getParent()->remove(this);
770   return this;
771 }
772
773
774 /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
775 /// block, and deletes it.
776 void MachineInstr::eraseFromParent() {
777   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
778   getParent()->erase(this);
779 }
780
781
782 /// OperandComplete - Return true if it's illegal to add a new operand
783 ///
784 bool MachineInstr::OperandsComplete() const {
785   unsigned short NumOperands = TID->getNumOperands();
786   if (!TID->isVariadic() && getNumOperands()-NumImplicitOps >= NumOperands)
787     return true;  // Broken: we have all the operands of this instruction!
788   return false;
789 }
790
791 /// getNumExplicitOperands - Returns the number of non-implicit operands.
792 ///
793 unsigned MachineInstr::getNumExplicitOperands() const {
794   unsigned NumOperands = TID->getNumOperands();
795   if (!TID->isVariadic())
796     return NumOperands;
797
798   for (unsigned i = NumOperands, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
799     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
800     if (!MO.isReg() || !MO.isImplicit())
801       NumOperands++;
802   }
803   return NumOperands;
804 }
805
806
807 /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the MachineOperand that is a use of
808 /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
809 /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
810 int MachineInstr::findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill,
811                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
812   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
813     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
814     if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
815       continue;
816     unsigned MOReg = MO.getReg();
817     if (!MOReg)
818       continue;
819     if (MOReg == Reg ||
820         (TRI &&
821          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg) &&
822          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
823          TRI->isSubRegister(MOReg, Reg)))
824       if (!isKill || MO.isKill())
825         return i;
826   }
827   return -1;
828 }
829
830 /// readsWritesVirtualRegister - Return a pair of bools (reads, writes)
831 /// indicating if this instruction reads or writes Reg. This also considers
832 /// partial defines.
833 std::pair<bool,bool>
834 MachineInstr::readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
835                                          SmallVectorImpl<unsigned> *Ops) const {
836   bool PartDef = false; // Partial redefine.
837   bool FullDef = false; // Full define.
838   bool Use = false;
839
840   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
841     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
842     if (!MO.isReg() || MO.getReg() != Reg)
843       continue;
844     if (Ops)
845       Ops->push_back(i);
846     if (MO.isUse())
847       Use |= !MO.isUndef();
848     else if (MO.getSubReg())
849       PartDef = true;
850     else
851       FullDef = true;
852   }
853   // A partial redefine uses Reg unless there is also a full define.
854   return std::make_pair(Use || (PartDef && !FullDef), PartDef || FullDef);
855 }
856
857 /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
858 /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
859 /// that are not dead are skipped. If TargetRegisterInfo is non-null, then it
860 /// also checks if there is a def of a super-register.
861 int
862 MachineInstr::findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg, bool isDead, bool Overlap,
863                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
864   bool isPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg);
865   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
866     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
867     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
868       continue;
869     unsigned MOReg = MO.getReg();
870     bool Found = (MOReg == Reg);
871     if (!Found && TRI && isPhys &&
872         TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg)) {
873       if (Overlap)
874         Found = TRI->regsOverlap(MOReg, Reg);
875       else
876         Found = TRI->isSubRegister(MOReg, Reg);
877     }
878     if (Found && (!isDead || MO.isDead()))
879       return i;
880   }
881   return -1;
882 }
883
884 /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
885 /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
886 /// none is found.
887 int MachineInstr::findFirstPredOperandIdx() const {
888   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
889   if (TID.isPredicable()) {
890     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
891       if (TID.OpInfo[i].isPredicate())
892         return i;
893   }
894
895   return -1;
896 }
897   
898 /// isRegTiedToUseOperand - Given the index of a register def operand,
899 /// check if the register def is tied to a source operand, due to either
900 /// two-address elimination or inline assembly constraints. Returns the
901 /// first tied use operand index by reference is UseOpIdx is not null.
902 bool MachineInstr::
903 isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx, unsigned *UseOpIdx) const {
904   if (isInlineAsm()) {
905     assert(DefOpIdx >= 3);
906     const MachineOperand &MO = getOperand(DefOpIdx);
907     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.getReg() == 0)
908       return false;
909     // Determine the actual operand index that corresponds to this index.
910     unsigned DefNo = 0;
911     unsigned DefPart = 0;
912     for (unsigned i = 2, e = getNumOperands(); i < e; ) {
913       const MachineOperand &FMO = getOperand(i);
914       // After the normal asm operands there may be additional imp-def regs.
915       if (!FMO.isImm())
916         return false;
917       // Skip over this def.
918       unsigned NumOps = InlineAsm::getNumOperandRegisters(FMO.getImm());
919       unsigned PrevDef = i + 1;
920       i = PrevDef + NumOps;
921       if (i > DefOpIdx) {
922         DefPart = DefOpIdx - PrevDef;
923         break;
924       }
925       ++DefNo;
926     }
927     for (unsigned i = 2, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
928       const MachineOperand &FMO = getOperand(i);
929       if (!FMO.isImm())
930         continue;
931       if (i+1 >= e || !getOperand(i+1).isReg() || !getOperand(i+1).isUse())
932         continue;
933       unsigned Idx;
934       if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(FMO.getImm(), Idx) &&
935           Idx == DefNo) {
936         if (UseOpIdx)
937           *UseOpIdx = (unsigned)i + 1 + DefPart;
938         return true;
939       }
940     }
941     return false;
942   }
943
944   assert(getOperand(DefOpIdx).isDef() && "DefOpIdx is not a def!");
945   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
946   for (unsigned i = 0, e = TID.getNumOperands(); i != e; ++i) {
947     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
948     if (MO.isReg() && MO.isUse() &&
949         TID.getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == (int)DefOpIdx) {
950       if (UseOpIdx)
951         *UseOpIdx = (unsigned)i;
952       return true;
953     }
954   }
955   return false;
956 }
957
958 /// isRegTiedToDefOperand - Return true if the operand of the specified index
959 /// is a register use and it is tied to an def operand. It also returns the def
960 /// operand index by reference.
961 bool MachineInstr::
962 isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx, unsigned *DefOpIdx) const {
963   if (isInlineAsm()) {
964     const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
965     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.getReg() == 0)
966       return false;
967
968     // Find the flag operand corresponding to UseOpIdx
969     unsigned FlagIdx, NumOps=0;
970     for (FlagIdx = 2; FlagIdx < UseOpIdx; FlagIdx += NumOps+1) {
971       const MachineOperand &UFMO = getOperand(FlagIdx);
972       // After the normal asm operands there may be additional imp-def regs.
973       if (!UFMO.isImm())
974         return false;
975       NumOps = InlineAsm::getNumOperandRegisters(UFMO.getImm());
976       assert(NumOps < getNumOperands() && "Invalid inline asm flag");
977       if (UseOpIdx < FlagIdx+NumOps+1)
978         break;
979     }
980     if (FlagIdx >= UseOpIdx)
981       return false;
982     const MachineOperand &UFMO = getOperand(FlagIdx);
983     unsigned DefNo;
984     if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(UFMO.getImm(), DefNo)) {
985       if (!DefOpIdx)
986         return true;
987
988       unsigned DefIdx = 2;
989       // Remember to adjust the index. First operand is asm string, second is
990       // the AlignStack bit, then there is a flag for each.
991       while (DefNo) {
992         const MachineOperand &FMO = getOperand(DefIdx);
993         assert(FMO.isImm());
994         // Skip over this def.
995         DefIdx += InlineAsm::getNumOperandRegisters(FMO.getImm()) + 1;
996         --DefNo;
997       }
998       *DefOpIdx = DefIdx + UseOpIdx - FlagIdx;
999       return true;
1000     }
1001     return false;
1002   }
1003
1004   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
1005   if (UseOpIdx >= TID.getNumOperands())
1006     return false;
1007   const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
1008   if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
1009     return false;
1010   int DefIdx = TID.getOperandConstraint(UseOpIdx, TOI::TIED_TO);
1011   if (DefIdx == -1)
1012     return false;
1013   if (DefOpIdx)
1014     *DefOpIdx = (unsigned)DefIdx;
1015   return true;
1016 }
1017
1018 /// clearKillInfo - Clears kill flags on all operands.
1019 ///
1020 void MachineInstr::clearKillInfo() {
1021   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1022     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1023     if (MO.isReg() && MO.isUse())
1024       MO.setIsKill(false);
1025   }
1026 }
1027
1028 /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
1029 ///
1030 void MachineInstr::copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI) {
1031   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1032     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1033     if (!MO.isReg() || (!MO.isKill() && !MO.isDead()))
1034       continue;
1035     for (unsigned j = 0, ee = getNumOperands(); j != ee; ++j) {
1036       MachineOperand &MOp = getOperand(j);
1037       if (!MOp.isIdenticalTo(MO))
1038         continue;
1039       if (MO.isKill())
1040         MOp.setIsKill();
1041       else
1042         MOp.setIsDead();
1043       break;
1044     }
1045   }
1046 }
1047
1048 /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
1049 void MachineInstr::copyPredicates(const MachineInstr *MI) {
1050   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
1051   if (!TID.isPredicable())
1052     return;
1053   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1054     if (TID.OpInfo[i].isPredicate()) {
1055       // Predicated operands must be last operands.
1056       addOperand(MI->getOperand(i));
1057     }
1058   }
1059 }
1060
1061 void MachineInstr::substituteRegister(unsigned FromReg,
1062                                       unsigned ToReg,
1063                                       unsigned SubIdx,
1064                                       const TargetRegisterInfo &RegInfo) {
1065   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(ToReg)) {
1066     if (SubIdx)
1067       ToReg = RegInfo.getSubReg(ToReg, SubIdx);
1068     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1069       MachineOperand &MO = getOperand(i);
1070       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1071         continue;
1072       MO.substPhysReg(ToReg, RegInfo);
1073     }
1074   } else {
1075     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1076       MachineOperand &MO = getOperand(i);
1077       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1078         continue;
1079       MO.substVirtReg(ToReg, SubIdx, RegInfo);
1080     }
1081   }
1082 }
1083
1084 /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
1085 /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
1086 /// the instruction's location and its intended destination.
1087 bool MachineInstr::isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII,
1088                                 AliasAnalysis *AA,
1089                                 bool &SawStore) const {
1090   // Ignore stuff that we obviously can't move.
1091   if (TID->mayStore() || TID->isCall()) {
1092     SawStore = true;
1093     return false;
1094   }
1095   if (TID->isTerminator() || TID->hasUnmodeledSideEffects())
1096     return false;
1097
1098   // See if this instruction does a load.  If so, we have to guarantee that the
1099   // loaded value doesn't change between the load and the its intended
1100   // destination. The check for isInvariantLoad gives the targe the chance to
1101   // classify the load as always returning a constant, e.g. a constant pool
1102   // load.
1103   if (TID->mayLoad() && !isInvariantLoad(AA))
1104     // Otherwise, this is a real load.  If there is a store between the load and
1105     // end of block, or if the load is volatile, we can't move it.
1106     return !SawStore && !hasVolatileMemoryRef();
1107
1108   return true;
1109 }
1110
1111 /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
1112 /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
1113 bool MachineInstr::isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII,
1114                                  AliasAnalysis *AA,
1115                                  unsigned DstReg) const {
1116   bool SawStore = false;
1117   if (!TII->isTriviallyReMaterializable(this, AA) ||
1118       !isSafeToMove(TII, AA, SawStore))
1119     return false;
1120   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1121     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1122     if (!MO.isReg())
1123       continue;
1124     // FIXME: For now, do not remat any instruction with register operands.
1125     // Later on, we can loosen the restriction is the register operands have
1126     // not been modified between the def and use. Note, this is different from
1127     // MachineSink because the code is no longer in two-address form (at least
1128     // partially).
1129     if (MO.isUse())
1130       return false;
1131     else if (!MO.isDead() && MO.getReg() != DstReg)
1132       return false;
1133   }
1134   return true;
1135 }
1136
1137 /// hasVolatileMemoryRef - Return true if this instruction may have a
1138 /// volatile memory reference, or if the information describing the
1139 /// memory reference is not available. Return false if it is known to
1140 /// have no volatile memory references.
1141 bool MachineInstr::hasVolatileMemoryRef() const {
1142   // An instruction known never to access memory won't have a volatile access.
1143   if (!TID->mayStore() &&
1144       !TID->mayLoad() &&
1145       !TID->isCall() &&
1146       !TID->hasUnmodeledSideEffects())
1147     return false;
1148
1149   // Otherwise, if the instruction has no memory reference information,
1150   // conservatively assume it wasn't preserved.
1151   if (memoperands_empty())
1152     return true;
1153   
1154   // Check the memory reference information for volatile references.
1155   for (mmo_iterator I = memoperands_begin(), E = memoperands_end(); I != E; ++I)
1156     if ((*I)->isVolatile())
1157       return true;
1158
1159   return false;
1160 }
1161
1162 /// isInvariantLoad - Return true if this instruction is loading from a
1163 /// location whose value is invariant across the function.  For example,
1164 /// loading a value from the constant pool or from the argument area
1165 /// of a function if it does not change.  This should only return true of
1166 /// *all* loads the instruction does are invariant (if it does multiple loads).
1167 bool MachineInstr::isInvariantLoad(AliasAnalysis *AA) const {
1168   // If the instruction doesn't load at all, it isn't an invariant load.
1169   if (!TID->mayLoad())
1170     return false;
1171
1172   // If the instruction has lost its memoperands, conservatively assume that
1173   // it may not be an invariant load.
1174   if (memoperands_empty())
1175     return false;
1176
1177   const MachineFrameInfo *MFI = getParent()->getParent()->getFrameInfo();
1178
1179   for (mmo_iterator I = memoperands_begin(),
1180        E = memoperands_end(); I != E; ++I) {
1181     if ((*I)->isVolatile()) return false;
1182     if ((*I)->isStore()) return false;
1183
1184     if (const Value *V = (*I)->getValue()) {
1185       // A load from a constant PseudoSourceValue is invariant.
1186       if (const PseudoSourceValue *PSV = dyn_cast<PseudoSourceValue>(V))
1187         if (PSV->isConstant(MFI))
1188           continue;
1189       // If we have an AliasAnalysis, ask it whether the memory is constant.
1190       if (AA && AA->pointsToConstantMemory(V))
1191         continue;
1192     }
1193
1194     // Otherwise assume conservatively.
1195     return false;
1196   }
1197
1198   // Everything checks out.
1199   return true;
1200 }
1201
1202 /// isConstantValuePHI - If the specified instruction is a PHI that always
1203 /// merges together the same virtual register, return the register, otherwise
1204 /// return 0.
1205 unsigned MachineInstr::isConstantValuePHI() const {
1206   if (!isPHI())
1207     return 0;
1208   assert(getNumOperands() >= 3 &&
1209          "It's illegal to have a PHI without source operands");
1210
1211   unsigned Reg = getOperand(1).getReg();
1212   for (unsigned i = 3, e = getNumOperands(); i < e; i += 2)
1213     if (getOperand(i).getReg() != Reg)
1214       return 0;
1215   return Reg;
1216 }
1217
1218 /// allDefsAreDead - Return true if all the defs of this instruction are dead.
1219 ///
1220 bool MachineInstr::allDefsAreDead() const {
1221   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i < e; ++i) {
1222     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1223     if (!MO.isReg() || MO.isUse())
1224       continue;
1225     if (!MO.isDead())
1226       return false;
1227   }
1228   return true;
1229 }
1230
1231 void MachineInstr::dump() const {
1232   dbgs() << "  " << *this;
1233 }
1234
1235 static void printDebugLoc(DebugLoc DL, const MachineFunction *MF, 
1236                          raw_ostream &CommentOS) {
1237   const LLVMContext &Ctx = MF->getFunction()->getContext();
1238   if (!DL.isUnknown()) {          // Print source line info.
1239     DIScope Scope(DL.getScope(Ctx));
1240     // Omit the directory, because it's likely to be long and uninteresting.
1241     if (Scope.Verify())
1242       CommentOS << Scope.getFilename();
1243     else
1244       CommentOS << "<unknown>";
1245     CommentOS << ':' << DL.getLine();
1246     if (DL.getCol() != 0)
1247       CommentOS << ':' << DL.getCol();
1248     DebugLoc InlinedAtDL = DebugLoc::getFromDILocation(DL.getInlinedAt(Ctx));
1249     if (!InlinedAtDL.isUnknown()) {
1250       CommentOS << " @[ ";
1251       printDebugLoc(InlinedAtDL, MF, CommentOS);
1252       CommentOS << " ]";
1253     }
1254   }
1255 }
1256
1257 void MachineInstr::print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM) const {
1258   // We can be a bit tidier if we know the TargetMachine and/or MachineFunction.
1259   const MachineFunction *MF = 0;
1260   const MachineRegisterInfo *MRI = 0;
1261   if (const MachineBasicBlock *MBB = getParent()) {
1262     MF = MBB->getParent();
1263     if (!TM && MF)
1264       TM = &MF->getTarget();
1265     if (MF)
1266       MRI = &MF->getRegInfo();
1267   }
1268
1269   // Save a list of virtual registers.
1270   SmallVector<unsigned, 8> VirtRegs;
1271
1272   // Print explicitly defined operands on the left of an assignment syntax.
1273   unsigned StartOp = 0, e = getNumOperands();
1274   for (; StartOp < e && getOperand(StartOp).isReg() &&
1275          getOperand(StartOp).isDef() &&
1276          !getOperand(StartOp).isImplicit();
1277        ++StartOp) {
1278     if (StartOp != 0) OS << ", ";
1279     getOperand(StartOp).print(OS, TM);
1280     unsigned Reg = getOperand(StartOp).getReg();
1281     if (Reg && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1282       VirtRegs.push_back(Reg);
1283   }
1284
1285   if (StartOp != 0)
1286     OS << " = ";
1287
1288   // Print the opcode name.
1289   OS << getDesc().getName();
1290
1291   // Print the rest of the operands.
1292   bool OmittedAnyCallClobbers = false;
1293   bool FirstOp = true;
1294   for (unsigned i = StartOp, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1295     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1296
1297     if (MO.isReg() && MO.getReg() &&
1298         TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1299       VirtRegs.push_back(MO.getReg());
1300
1301     // Omit call-clobbered registers which aren't used anywhere. This makes
1302     // call instructions much less noisy on targets where calls clobber lots
1303     // of registers. Don't rely on MO.isDead() because we may be called before
1304     // LiveVariables is run, or we may be looking at a non-allocatable reg.
1305     if (MF && getDesc().isCall() &&
1306         MO.isReg() && MO.isImplicit() && MO.isDef()) {
1307       unsigned Reg = MO.getReg();
1308       if (Reg != 0 && TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1309         const MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
1310         if (MRI.use_empty(Reg) && !MRI.isLiveOut(Reg)) {
1311           bool HasAliasLive = false;
1312           for (const unsigned *Alias = TM->getRegisterInfo()->getAliasSet(Reg);
1313                unsigned AliasReg = *Alias; ++Alias)
1314             if (!MRI.use_empty(AliasReg) || MRI.isLiveOut(AliasReg)) {
1315               HasAliasLive = true;
1316               break;
1317             }
1318           if (!HasAliasLive) {
1319             OmittedAnyCallClobbers = true;
1320             continue;
1321           }
1322         }
1323       }
1324     }
1325
1326     if (FirstOp) FirstOp = false; else OS << ",";
1327     OS << " ";
1328     if (i < getDesc().NumOperands) {
1329       const TargetOperandInfo &TOI = getDesc().OpInfo[i];
1330       if (TOI.isPredicate())
1331         OS << "pred:";
1332       if (TOI.isOptionalDef())
1333         OS << "opt:";
1334     }
1335     if (isDebugValue() && MO.isMetadata()) {
1336       // Pretty print DBG_VALUE instructions.
1337       const MDNode *MD = MO.getMetadata();
1338       if (const MDString *MDS = dyn_cast<MDString>(MD->getOperand(2)))
1339         OS << "!\"" << MDS->getString() << '\"';
1340       else
1341         MO.print(OS, TM);
1342     } else if (TM && (isInsertSubreg() || isRegSequence()) && MO.isImm()) {
1343       OS << TM->getRegisterInfo()->getSubRegIndexName(MO.getImm());
1344     } else
1345       MO.print(OS, TM);
1346   }
1347
1348   // Briefly indicate whether any call clobbers were omitted.
1349   if (OmittedAnyCallClobbers) {
1350     if (!FirstOp) OS << ",";
1351     OS << " ...";
1352   }
1353
1354   bool HaveSemi = false;
1355   if (!memoperands_empty()) {
1356     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1357
1358     OS << " mem:";
1359     for (mmo_iterator i = memoperands_begin(), e = memoperands_end();
1360          i != e; ++i) {
1361       OS << **i;
1362       if (llvm::next(i) != e)
1363         OS << " ";
1364     }
1365   }
1366
1367   // Print the regclass of any virtual registers encountered.
1368   if (MRI && !VirtRegs.empty()) {
1369     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1370     for (unsigned i = 0; i != VirtRegs.size(); ++i) {
1371       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(VirtRegs[i]);
1372       OS << " " << RC->getName() << ":%reg" << VirtRegs[i];
1373       for (unsigned j = i+1; j != VirtRegs.size();) {
1374         if (MRI->getRegClass(VirtRegs[j]) != RC) {
1375           ++j;
1376           continue;
1377         }
1378         if (VirtRegs[i] != VirtRegs[j])
1379           OS << "," << VirtRegs[j];
1380         VirtRegs.erase(VirtRegs.begin()+j);
1381       }
1382     }
1383   }
1384
1385   if (!debugLoc.isUnknown() && MF) {
1386     if (!HaveSemi) OS << ";";
1387     OS << " dbg:";
1388     printDebugLoc(debugLoc, MF, OS);
1389   }
1390
1391   OS << "\n";
1392 }
1393
1394 bool MachineInstr::addRegisterKilled(unsigned IncomingReg,
1395                                      const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1396                                      bool AddIfNotFound) {
1397   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1398   bool hasAliases = isPhysReg && RegInfo->getAliasSet(IncomingReg);
1399   bool Found = false;
1400   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1401   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1402     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1403     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.isUndef())
1404       continue;
1405     unsigned Reg = MO.getReg();
1406     if (!Reg)
1407       continue;
1408
1409     if (Reg == IncomingReg) {
1410       if (!Found) {
1411         if (MO.isKill())
1412           // The register is already marked kill.
1413           return true;
1414         if (isPhysReg && isRegTiedToDefOperand(i))
1415           // Two-address uses of physregs must not be marked kill.
1416           return true;
1417         MO.setIsKill();
1418         Found = true;
1419       }
1420     } else if (hasAliases && MO.isKill() &&
1421                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1422       // A super-register kill already exists.
1423       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1424         return true;
1425       if (RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1426         DeadOps.push_back(i);
1427     }
1428   }
1429
1430   // Trim unneeded kill operands.
1431   while (!DeadOps.empty()) {
1432     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1433     if (getOperand(OpIdx).isImplicit())
1434       RemoveOperand(OpIdx);
1435     else
1436       getOperand(OpIdx).setIsKill(false);
1437     DeadOps.pop_back();
1438   }
1439
1440   // If not found, this means an alias of one of the operands is killed. Add a
1441   // new implicit operand if required.
1442   if (!Found && AddIfNotFound) {
1443     addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1444                                          false /*IsDef*/,
1445                                          true  /*IsImp*/,
1446                                          true  /*IsKill*/));
1447     return true;
1448   }
1449   return Found;
1450 }
1451
1452 bool MachineInstr::addRegisterDead(unsigned IncomingReg,
1453                                    const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1454                                    bool AddIfNotFound) {
1455   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1456   bool hasAliases = isPhysReg && RegInfo->getAliasSet(IncomingReg);
1457   bool Found = false;
1458   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1459   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1460     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1461     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
1462       continue;
1463     unsigned Reg = MO.getReg();
1464     if (!Reg)
1465       continue;
1466
1467     if (Reg == IncomingReg) {
1468       if (!Found) {
1469         if (MO.isDead())
1470           // The register is already marked dead.
1471           return true;
1472         MO.setIsDead();
1473         Found = true;
1474       }
1475     } else if (hasAliases && MO.isDead() &&
1476                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1477       // There exists a super-register that's marked dead.
1478       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1479         return true;
1480       if (RegInfo->getSubRegisters(IncomingReg) &&
1481           RegInfo->getSuperRegisters(Reg) &&
1482           RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1483         DeadOps.push_back(i);
1484     }
1485   }
1486
1487   // Trim unneeded dead operands.
1488   while (!DeadOps.empty()) {
1489     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1490     if (getOperand(OpIdx).isImplicit())
1491       RemoveOperand(OpIdx);
1492     else
1493       getOperand(OpIdx).setIsDead(false);
1494     DeadOps.pop_back();
1495   }
1496
1497   // If not found, this means an alias of one of the operands is dead. Add a
1498   // new implicit operand if required.
1499   if (Found || !AddIfNotFound)
1500     return Found;
1501     
1502   addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1503                                        true  /*IsDef*/,
1504                                        true  /*IsImp*/,
1505                                        false /*IsKill*/,
1506                                        true  /*IsDead*/));
1507   return true;
1508 }
1509
1510 void MachineInstr::addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
1511                                       const TargetRegisterInfo *RegInfo) {
1512   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg)) {
1513     MachineOperand *MO = findRegisterDefOperand(IncomingReg, false, RegInfo);
1514     if (MO)
1515       return;
1516   } else {
1517     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1518       const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1519       if (MO.isReg() && MO.getReg() == IncomingReg && MO.isDef() &&
1520           MO.getSubReg() == 0)
1521         return;
1522     }
1523   }
1524   addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1525                                        true  /*IsDef*/,
1526                                        true  /*IsImp*/));
1527 }
1528
1529 void MachineInstr::setPhysRegsDeadExcept(const SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
1530                                          const TargetRegisterInfo &TRI) {
1531   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1532     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1533     if (!MO.isReg() || !MO.isDef()) continue;
1534     unsigned Reg = MO.getReg();
1535     if (Reg == 0) continue;
1536     bool Dead = true;
1537     for (SmallVectorImpl<unsigned>::const_iterator I = UsedRegs.begin(),
1538          E = UsedRegs.end(); I != E; ++I)
1539       if (TRI.regsOverlap(*I, Reg)) {
1540         Dead = false;
1541         break;
1542       }
1543     // If there are no uses, including partial uses, the def is dead.
1544     if (Dead) MO.setIsDead();
1545   }
1546 }
1547
1548 unsigned
1549 MachineInstrExpressionTrait::getHashValue(const MachineInstr* const &MI) {
1550   unsigned Hash = MI->getOpcode() * 37;
1551   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1552     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1553     uint64_t Key = (uint64_t)MO.getType() << 32;
1554     switch (MO.getType()) {
1555     default: break;
1556     case MachineOperand::MO_Register:
1557       if (MO.isDef() && MO.getReg() &&
1558           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1559         continue;  // Skip virtual register defs.
1560       Key |= MO.getReg();
1561       break;
1562     case MachineOperand::MO_Immediate:
1563       Key |= MO.getImm();
1564       break;
1565     case MachineOperand::MO_FrameIndex:
1566     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
1567     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
1568       Key |= MO.getIndex();
1569       break;
1570     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
1571       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getMBB());
1572       break;
1573     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
1574       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getGlobal());
1575       break;
1576     case MachineOperand::MO_BlockAddress:
1577       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getBlockAddress());
1578       break;
1579     case MachineOperand::MO_MCSymbol:
1580       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getMCSymbol());
1581       break;
1582     }
1583     Key += ~(Key << 32);
1584     Key ^= (Key >> 22);
1585     Key += ~(Key << 13);
1586     Key ^= (Key >> 8);
1587     Key += (Key << 3);
1588     Key ^= (Key >> 15);
1589     Key += ~(Key << 27);
1590     Key ^= (Key >> 31);
1591     Hash = (unsigned)Key + Hash * 37;
1592   }
1593   return Hash;
1594 }