Revert r136253, r136263, r136269, r136313, r136325, r136326, r136329, r136338,
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineBasicBlock.h
index eec3b3cf3b0627112af4b438307abaef3e3560eb..397e59ef18b97e5af4d7f3c69d5875088bd7b4bd 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
 #include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
-#include "llvm/ADT/ilist"
+#include "llvm/Support/DataTypes.h"
+#include <functional>
 
 namespace llvm {
-  class MachineFunction;
 
-// ilist_traits
+class Pass;
+class BasicBlock;
+class MachineFunction;
+class MCSymbol;
+class SlotIndexes;
+class StringRef;
+class raw_ostream;
+class MachineBranchProbabilityInfo;
+
 template <>
-struct ilist_traits<MachineInstr> {
-protected:
-  // this is only set by the MachineBasicBlock owning the ilist
+struct ilist_traits<MachineInstr> : public ilist_default_traits<MachineInstr> {
+private:
+  mutable ilist_half_node<MachineInstr> Sentinel;
+
+  // this is only set by the MachineBasicBlock owning the LiveList
   friend class MachineBasicBlock;
-  MachineBasicBlock* parent;
+  MachineBasicBlock* Parent;
 
 public:
-  ilist_traits<MachineInstr>() : parent(0) { }
-
-  static MachineInstr* getPrev(MachineInstr* N) { return N->prev; }
-  static MachineInstr* getNext(MachineInstr* N) { return N->next; }
-
-  static const MachineInstr*
-  getPrev(const MachineInstr* N) { return N->prev; }
-
-  static const MachineInstr*
-  getNext(const MachineInstr* N) { return N->next; }
+  MachineInstr *createSentinel() const {
+    return static_cast<MachineInstr*>(&Sentinel);
+  }
+  void destroySentinel(MachineInstr *) const {}
 
-  static void setPrev(MachineInstr* N, MachineInstr* prev) { N->prev = prev; }
-  static void setNext(MachineInstr* N, MachineInstr* next) { N->next = next; }
+  MachineInstr *provideInitialHead() const { return createSentinel(); }
+  MachineInstr *ensureHead(MachineInstr*) const { return createSentinel(); }
+  static void noteHead(MachineInstr*, MachineInstr*) {}
 
-  static MachineInstr* createSentinel();
-  static void destroySentinel(MachineInstr *MI) { delete MI; }
   void addNodeToList(MachineInstr* N);
   void removeNodeFromList(MachineInstr* N);
-  void transferNodesFromList(
-      iplist<MachineInstr, ilist_traits<MachineInstr> >& toList,
-      ilist_iterator<MachineInstr> first,
-      ilist_iterator<MachineInstr> last);
+  void transferNodesFromList(ilist_traits &SrcTraits,
+                             ilist_iterator<MachineInstr> first,
+                             ilist_iterator<MachineInstr> last);
+  void deleteNode(MachineInstr *N);
+private:
+  void createNode(const MachineInstr &);
 };
 
-class BasicBlock;
-
-class MachineBasicBlock {
-public:
+class MachineBasicBlock : public ilist_node<MachineBasicBlock> {
   typedef ilist<MachineInstr> Instructions;
   Instructions Insts;
-  MachineBasicBlock *Prev, *Next;
   const BasicBlock *BB;
+  int Number;
+  MachineFunction *xParent;
+
+  /// Predecessors/Successors - Keep track of the predecessor / successor
+  /// basicblocks.
   std::vector<MachineBasicBlock *> Predecessors;
   std::vector<MachineBasicBlock *> Successors;
-  int Number;
-  MachineFunction *Parent;
 
-public:
-  MachineBasicBlock(const BasicBlock *bb = 0) : Prev(0), Next(0), BB(bb),
-                                                Number(-1), Parent(0) {
-    Insts.parent = this;
-  }
+
+  /// Weights - Keep track of the weights to the successors. This vector
+  /// has the same order as Successors, or it is empty if we don't use it
+  /// (disable optimization).
+  std::vector<uint32_t> Weights;
+  typedef std::vector<uint32_t>::iterator weight_iterator;
+
+  /// LiveIns - Keep track of the physical registers that are livein of
+  /// the basicblock.
+  std::vector<unsigned> LiveIns;
+
+  /// Alignment - Alignment of the basic block. Zero if the basic block does
+  /// not need to be aligned.
+  unsigned Alignment;
+  
+  /// IsLandingPad - Indicate that this basic block is entered via an
+  /// exception handler.
+  bool IsLandingPad;
+
+  /// AddressTaken - Indicate that this basic block is potentially the
+  /// target of an indirect branch.
+  bool AddressTaken;
+
+  // Intrusive list support
+  MachineBasicBlock() {}
+
+  explicit MachineBasicBlock(MachineFunction &mf, const BasicBlock *bb);
 
   ~MachineBasicBlock();
 
+  // MachineBasicBlocks are allocated and owned by MachineFunction.
+  friend class MachineFunction;
+
+public:
   /// getBasicBlock - Return the LLVM basic block that this instance
-  /// corresponded to originally.
+  /// corresponded to originally. Note that this may be NULL if this instance
+  /// does not correspond directly to an LLVM basic block.
   ///
   const BasicBlock *getBasicBlock() const { return BB; }
 
+  /// getName - Return the name of the corresponding LLVM basic block, or
+  /// "(null)".
+  StringRef getName() const;
+
+  /// hasAddressTaken - Test whether this block is potentially the target
+  /// of an indirect branch.
+  bool hasAddressTaken() const { return AddressTaken; }
+
+  /// setHasAddressTaken - Set this block to reflect that it potentially
+  /// is the target of an indirect branch.
+  void setHasAddressTaken() { AddressTaken = true; }
+
   /// getParent - Return the MachineFunction containing this basic block.
   ///
-  const MachineFunction *getParent() const { return Parent; }
-  MachineFunction *getParent() { return Parent; }
+  const MachineFunction *getParent() const { return xParent; }
+  MachineFunction *getParent() { return xParent; }
 
-  typedef ilist<MachineInstr>::iterator                       iterator;
-  typedef ilist<MachineInstr>::const_iterator           const_iterator;
+  typedef Instructions::iterator                              iterator;
+  typedef Instructions::const_iterator                  const_iterator;
   typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
   typedef std::reverse_iterator<iterator>             reverse_iterator;
 
-  unsigned size() const { return Insts.size(); }
+  unsigned size() const { return (unsigned)Insts.size(); }
   bool empty() const { return Insts.empty(); }
 
   MachineInstr& front() { return Insts.front(); }
   MachineInstr& back()  { return Insts.back(); }
+  const MachineInstr& front() const { return Insts.front(); }
+  const MachineInstr& back()  const { return Insts.back(); }
 
   iterator                begin()       { return Insts.begin();  }
   const_iterator          begin() const { return Insts.begin();  }
@@ -110,20 +155,89 @@ public:
   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_iterator const_pred_iterator;
   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::iterator       succ_iterator;
   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_iterator const_succ_iterator;
+  typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::reverse_iterator
+                                                         pred_reverse_iterator;
+  typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_reverse_iterator
+                                                   const_pred_reverse_iterator;
+  typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::reverse_iterator
+                                                         succ_reverse_iterator;
+  typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_reverse_iterator
+                                                   const_succ_reverse_iterator;
 
   pred_iterator        pred_begin()       { return Predecessors.begin(); }
   const_pred_iterator  pred_begin() const { return Predecessors.begin(); }
   pred_iterator        pred_end()         { return Predecessors.end();   }
   const_pred_iterator  pred_end()   const { return Predecessors.end();   }
-  unsigned             pred_size()  const { return Predecessors.size();  }
+  pred_reverse_iterator        pred_rbegin()
+                                          { return Predecessors.rbegin();}
+  const_pred_reverse_iterator  pred_rbegin() const
+                                          { return Predecessors.rbegin();}
+  pred_reverse_iterator        pred_rend()
+                                          { return Predecessors.rend();  }
+  const_pred_reverse_iterator  pred_rend()   const
+                                          { return Predecessors.rend();  }
+  unsigned             pred_size()  const {
+    return (unsigned)Predecessors.size();
+  }
   bool                 pred_empty() const { return Predecessors.empty(); }
   succ_iterator        succ_begin()       { return Successors.begin();   }
   const_succ_iterator  succ_begin() const { return Successors.begin();   }
   succ_iterator        succ_end()         { return Successors.end();     }
   const_succ_iterator  succ_end()   const { return Successors.end();     }
-  unsigned             succ_size()  const { return Successors.size();    }
+  succ_reverse_iterator        succ_rbegin()
+                                          { return Successors.rbegin();  }
+  const_succ_reverse_iterator  succ_rbegin() const
+                                          { return Successors.rbegin();  }
+  succ_reverse_iterator        succ_rend()
+                                          { return Successors.rend();    }
+  const_succ_reverse_iterator  succ_rend()   const
+                                          { return Successors.rend();    }
+  unsigned             succ_size()  const {
+    return (unsigned)Successors.size();
+  }
   bool                 succ_empty() const { return Successors.empty();   }
 
+  // LiveIn management methods.
+
+  /// addLiveIn - Add the specified register as a live in.  Note that it
+  /// is an error to add the same register to the same set more than once.
+  void addLiveIn(unsigned Reg)  { LiveIns.push_back(Reg); }
+
+  /// removeLiveIn - Remove the specified register from the live in set.
+  ///
+  void removeLiveIn(unsigned Reg);
+
+  /// isLiveIn - Return true if the specified register is in the live in set.
+  ///
+  bool isLiveIn(unsigned Reg) const;
+
+  // Iteration support for live in sets.  These sets are kept in sorted
+  // order by their register number.
+  typedef std::vector<unsigned>::const_iterator livein_iterator;
+  livein_iterator livein_begin() const { return LiveIns.begin(); }
+  livein_iterator livein_end()   const { return LiveIns.end(); }
+  bool            livein_empty() const { return LiveIns.empty(); }
+
+  /// getAlignment - Return alignment of the basic block.
+  ///
+  unsigned getAlignment() const { return Alignment; }
+
+  /// setAlignment - Set alignment of the basic block.
+  ///
+  void setAlignment(unsigned Align) { Alignment = Align; }
+
+  /// isLandingPad - Returns true if the block is a landing pad. That is
+  /// this basic block is entered via an exception handler.
+  bool isLandingPad() const { return IsLandingPad; }
+
+  /// setIsLandingPad - Indicates the block is a landing pad.  That is
+  /// this basic block is entered via an exception handler.
+  void setIsLandingPad() { IsLandingPad = true; }
+
+  /// getLandingPadSuccessor - If this block has a successor that is a landing
+  /// pad, return it. Otherwise return NULL.
+  const MachineBasicBlock *getLandingPadSuccessor() const;
+
   // Code Layout methods.
   
   /// moveBefore/moveAfter - move 'this' block before or after the specified
@@ -131,13 +245,21 @@ public:
   /// potential fall-throughs at the end of the block.
   void moveBefore(MachineBasicBlock *NewAfter);
   void moveAfter(MachineBasicBlock *NewBefore);
-  
+
+  /// updateTerminator - Update the terminator instructions in block to account
+  /// for changes to the layout. If the block previously used a fallthrough,
+  /// it may now need a branch, and if it previously used branching it may now
+  /// be able to use a fallthrough.
+  void updateTerminator();
+
   // Machine-CFG mutators
-  
+
   /// addSuccessor - Add succ as a successor of this MachineBasicBlock.
-  /// The Predecessors list of succ is automatically updated.
+  /// The Predecessors list of succ is automatically updated. WEIGHT
+  /// parameter is stored in Weights list and it may be used by
+  /// MachineBranchProbabilityInfo analysis to calculate branch probability.
   ///
-  void addSuccessor(MachineBasicBlock *succ);
+  void addSuccessor(MachineBasicBlock *succ, uint32_t weight = 0);
 
   /// removeSuccessor - Remove successor from the successors list of this
   /// MachineBasicBlock. The Predecessors list of succ is automatically updated.
@@ -146,30 +268,88 @@ public:
 
   /// removeSuccessor - Remove specified successor from the successors list of
   /// this MachineBasicBlock. The Predecessors list of succ is automatically
-  /// updated.
+  /// updated.  Return the iterator to the element after the one removed.
   ///
-  void removeSuccessor(succ_iterator I);
+  succ_iterator removeSuccessor(succ_iterator I);
+
+  /// replaceSuccessor - Replace successor OLD with NEW and update weight info.
+  ///
+  void replaceSuccessor(MachineBasicBlock *Old, MachineBasicBlock *New);
+
+
+  /// transferSuccessors - Transfers all the successors from MBB to this
+  /// machine basic block (i.e., copies all the successors fromMBB and
+  /// remove all the successors from fromMBB).
+  void transferSuccessors(MachineBasicBlock *fromMBB);
+
+  /// transferSuccessorsAndUpdatePHIs - Transfers all the successors, as
+  /// in transferSuccessors, and update PHI operands in the successor blocks
+  /// which refer to fromMBB to refer to this.
+  void transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MachineBasicBlock *fromMBB);
   
   /// isSuccessor - Return true if the specified MBB is a successor of this
   /// block.
-  bool isSuccessor(MachineBasicBlock *MBB) const {
-    for (const_succ_iterator I = succ_begin(), E = succ_end(); I != E; ++I)
-      if (*I == MBB)
-        return true;
-    return false;
-  }
+  bool isSuccessor(const MachineBasicBlock *MBB) const;
+
+  /// isLayoutSuccessor - Return true if the specified MBB will be emitted
+  /// immediately after this block, such that if this block exits by
+  /// falling through, control will transfer to the specified MBB. Note
+  /// that MBB need not be a successor at all, for example if this block
+  /// ends with an unconditional branch to some other block.
+  bool isLayoutSuccessor(const MachineBasicBlock *MBB) const;
+
+  /// canFallThrough - Return true if the block can implicitly transfer
+  /// control to the block after it by falling off the end of it.  This should
+  /// return false if it can reach the block after it, but it uses an explicit
+  /// branch to do so (e.g., a table jump).  True is a conservative answer.
+  bool canFallThrough();
+
+  /// Returns a pointer to the first instructon in this block that is not a 
+  /// PHINode instruction. When adding instruction to the beginning of the
+  /// basic block, they should be added before the returned value, not before
+  /// the first instruction, which might be PHI.
+  /// Returns end() is there's no non-PHI instruction.
+  iterator getFirstNonPHI();
+
+  /// SkipPHIsAndLabels - Return the first instruction in MBB after I that is
+  /// not a PHI or a label. This is the correct point to insert copies at the
+  /// beginning of a basic block.
+  iterator SkipPHIsAndLabels(iterator I);
 
   /// getFirstTerminator - returns an iterator to the first terminator
   /// instruction of this basic block. If a terminator does not exist,
   /// it returns end()
   iterator getFirstTerminator();
 
+  const_iterator getFirstTerminator() const {
+    return const_cast<MachineBasicBlock*>(this)->getFirstTerminator();
+  }
+
+  /// getLastNonDebugInstr - returns an iterator to the last non-debug
+  /// instruction in the basic block, or end()
+  iterator getLastNonDebugInstr();
+
+  const_iterator getLastNonDebugInstr() const {
+    return const_cast<MachineBasicBlock*>(this)->getLastNonDebugInstr();
+  }
+
+  /// SplitCriticalEdge - Split the critical edge from this block to the
+  /// given successor block, and return the newly created block, or null
+  /// if splitting is not possible.
+  ///
+  /// This function updates LiveVariables, MachineDominatorTree, and
+  /// MachineLoopInfo, as applicable.
+  MachineBasicBlock *SplitCriticalEdge(MachineBasicBlock *Succ, Pass *P);
+
   void pop_front() { Insts.pop_front(); }
   void pop_back() { Insts.pop_back(); }
   void push_back(MachineInstr *MI) { Insts.push_back(MI); }
   template<typename IT>
   void insert(iterator I, IT S, IT E) { Insts.insert(I, S, E); }
   iterator insert(iterator I, MachineInstr *M) { return Insts.insert(I, M); }
+  iterator insertAfter(iterator I, MachineInstr *M) { 
+    return Insts.insertAfter(I, M); 
+  }
 
   // erase - Remove the specified element or range from the instruction list.
   // These functions delete any instructions removed.
@@ -179,6 +359,12 @@ public:
   MachineInstr *remove(MachineInstr *I)  { return Insts.remove(I); }
   void clear()                           { Insts.clear(); }
 
+  /// splice - Take an instruction from MBB 'Other' at the position From,
+  /// and insert it into this MBB right before 'where'.
+  void splice(iterator where, MachineBasicBlock *Other, iterator From) {
+    Insts.splice(where, Other->Insts, From);
+  }
+
   /// splice - Take a block of instructions from MBB 'Other' in the range [From,
   /// To), and insert them into this MBB right before 'where'.
   void splice(iterator where, MachineBasicBlock *Other, iterator From,
@@ -186,9 +372,35 @@ public:
     Insts.splice(where, Other->Insts, From, To);
   }
 
+  /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing
+  /// function, and returns it, but does not delete it.
+  MachineBasicBlock *removeFromParent();
+  
+  /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing
+  /// function and deletes it.
+  void eraseFromParent();
+
+  /// ReplaceUsesOfBlockWith - Given a machine basic block that branched to
+  /// 'Old', change the code and CFG so that it branches to 'New' instead.
+  void ReplaceUsesOfBlockWith(MachineBasicBlock *Old, MachineBasicBlock *New);
+
+  /// CorrectExtraCFGEdges - Various pieces of code can cause excess edges in
+  /// the CFG to be inserted.  If we have proven that MBB can only branch to
+  /// DestA and DestB, remove any other MBB successors from the CFG. DestA and
+  /// DestB can be null. Besides DestA and DestB, retain other edges leading
+  /// to LandingPads (currently there can be only one; we don't check or require
+  /// that here). Note it is possible that DestA and/or DestB are LandingPads.
+  bool CorrectExtraCFGEdges(MachineBasicBlock *DestA,
+                            MachineBasicBlock *DestB,
+                            bool isCond);
+
+  /// findDebugLoc - find the next valid DebugLoc starting at MBBI, skipping
+  /// any DBG_VALUE instructions.  Return UnknownLoc if there is none.
+  DebugLoc findDebugLoc(MachineBasicBlock::iterator &MBBI);
+
   // Debugging methods.
   void dump() const;
-  void print(std::ostream &OS) const;
+  void print(raw_ostream &OS, SlotIndexes* = 0) const;
 
   /// getNumber - MachineBasicBlocks are uniquely numbered at the function
   /// level, unless they're not in a MachineFunction yet, in which case this
@@ -197,13 +409,26 @@ public:
   int getNumber() const { return Number; }
   void setNumber(int N) { Number = N; }
 
-private:   // Methods used to maintain doubly linked list of blocks...
-  friend struct ilist_traits<MachineBasicBlock>;
+  /// getSymbol - Return the MCSymbol for this basic block.
+  ///
+  MCSymbol *getSymbol() const;
 
-  MachineBasicBlock *getPrev() const { return Prev; }
-  MachineBasicBlock *getNext() const { return Next; }
-  void setPrev(MachineBasicBlock *P) { Prev = P; }
-  void setNext(MachineBasicBlock *N) { Next = N; }
+
+private:
+  /// getWeightIterator - Return weight iterator corresponding to the I
+  /// successor iterator.
+  weight_iterator getWeightIterator(succ_iterator I);
+
+  friend class MachineBranchProbabilityInfo;
+
+  /// getSuccWeight - Return weight of the edge from this block to MBB. This
+  /// method should NOT be called directly, but by using getEdgeWeight method
+  /// from MachineBranchProbabilityInfo class.
+  uint32_t getSuccWeight(MachineBasicBlock *succ);
+
+
+  // Methods used to maintain doubly linked list of blocks...
+  friend struct ilist_traits<MachineBasicBlock>;
 
   // Machine-CFG mutators
 
@@ -221,8 +446,17 @@ private:   // Methods used to maintain doubly linked list of blocks...
   void removePredecessor(MachineBasicBlock *pred);
 };
 
-std::ostream& operator<<(std::ostream &OS, const MachineBasicBlock &MBB);
+raw_ostream& operator<<(raw_ostream &OS, const MachineBasicBlock &MBB);
+
+void WriteAsOperand(raw_ostream &, const MachineBasicBlock*, bool t);
 
+// This is useful when building IndexedMaps keyed on basic block pointers.
+struct MBB2NumberFunctor :
+  public std::unary_function<const MachineBasicBlock*, unsigned> {
+  unsigned operator()(const MachineBasicBlock *MBB) const {
+    return MBB->getNumber();
+  }
+};
 
 //===--------------------------------------------------------------------===//
 // GraphTraits specializations for machine basic block graphs (machine-CFGs)