[Modules] Move ValueHandle into the IR library where Value itself lives.
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineInstr.h
index 692189ee09bb4cb53284a60200f011ef26fc67cb..ba38e887ba5d86f73420742aaebab2983bcf5d2a 100644 (file)
 #include "llvm/ADT/ilist.h"
 #include "llvm/ADT/ilist_node.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
-#include "llvm/InlineAsm.h"
+#include "llvm/IR/InlineAsm.h"
 #include "llvm/MC/MCInstrDesc.h"
+#include "llvm/Support/ArrayRecycler.h"
 #include "llvm/Support/DebugLoc.h"
 #include "llvm/Target/TargetOpcodes.h"
-#include <vector>
 
 namespace llvm {
 
@@ -42,6 +42,10 @@ class MachineMemOperand;
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 /// MachineInstr - Representation of each machine instruction.
 ///
+/// This class isn't a POD type, but it must have a trivial destructor. When a
+/// MachineFunction is deleted, all the contained MachineInstrs are deallocated
+/// without having their destructor called.
+///
 class MachineInstr : public ilist_node<MachineInstr> {
 public:
   typedef MachineMemOperand **mmo_iterator;
@@ -58,11 +62,18 @@ public:
     NoFlags      = 0,
     FrameSetup   = 1 << 0,              // Instruction is used as a part of
                                         // function frame setup code.
-    InsideBundle = 1 << 1               // Instruction is inside a bundle (not
-                                        // the first MI in a bundle)
+    BundledPred  = 1 << 1,              // Instruction has bundled predecessors.
+    BundledSucc  = 1 << 2               // Instruction has bundled successors.
   };
 private:
   const MCInstrDesc *MCID;              // Instruction descriptor.
+  MachineBasicBlock *Parent;            // Pointer to the owning basic block.
+
+  // Operands are allocated by an ArrayRecycler.
+  MachineOperand *Operands;             // Pointer to the first operand.
+  unsigned NumOperands;                 // Number of operands on instruction.
+  typedef ArrayRecycler<MachineOperand>::Capacity OperandCapacity;
+  OperandCapacity CapOperands;          // Capacity of the Operands array.
 
   uint8_t Flags;                        // Various bits of additional
                                         // information about machine
@@ -75,15 +86,15 @@ private:
                                         // anything other than to convey comment
                                         // information to AsmPrinter.
 
-  uint16_t NumMemRefs;                  // information on memory references
+  uint8_t NumMemRefs;                   // Information on memory references.
   mmo_iterator MemRefs;
 
-  std::vector<MachineOperand> Operands; // the operands
-  MachineBasicBlock *Parent;            // Pointer to the owning basic block.
   DebugLoc debugLoc;                    // Source line information.
 
   MachineInstr(const MachineInstr&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
   void operator=(const MachineInstr&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
+  // Use MachineFunction::DeleteMachineInstr() instead.
+  ~MachineInstr() LLVM_DELETED_FUNCTION;
 
   // Intrusive list support
   friend struct ilist_traits<MachineInstr>;
@@ -94,22 +105,11 @@ private:
   /// MachineInstr in the given MachineFunction.
   MachineInstr(MachineFunction &, const MachineInstr &);
 
-  /// MachineInstr ctor - This constructor creates a dummy MachineInstr with
-  /// MCID NULL and no operands.
-  MachineInstr();
-
   /// MachineInstr ctor - This constructor create a MachineInstr and add the
   /// implicit operands.  It reserves space for number of operands specified by
   /// MCInstrDesc.  An explicit DebugLoc is supplied.
-  MachineInstr(const MCInstrDesc &MCID, const DebugLoc dl, bool NoImp = false);
-
-  /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor above, except that
-  /// the MachineInstr is created and added to the end of the specified basic
-  /// block.
-  MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const DebugLoc dl,
-               const MCInstrDesc &MCID);
-
-  ~MachineInstr();
+  MachineInstr(MachineFunction&, const MCInstrDesc &MCID,
+               const DebugLoc dl, bool NoImp = false);
 
   // MachineInstrs are pool-allocated and owned by MachineFunction.
   friend class MachineFunction;
@@ -160,7 +160,9 @@ public:
   }
 
   void setFlags(unsigned flags) {
-    Flags = flags;
+    // Filter out the automatically maintained flags.
+    unsigned Mask = BundledPred | BundledSucc;
+    Flags = (Flags & Mask) | (flags & ~Mask);
   }
 
   /// clearFlag - Clear a MI flag.
@@ -205,21 +207,36 @@ public:
   /// The first instruction has the special opcode "BUNDLE". It's not "inside"
   /// a bundle, but the next three MIs are.
   bool isInsideBundle() const {
-    return getFlag(InsideBundle);
-  }
-
-  /// setIsInsideBundle - Set InsideBundle bit.
-  ///
-  void setIsInsideBundle(bool Val = true) {
-    if (Val)
-      setFlag(InsideBundle);
-    else
-      clearFlag(InsideBundle);
+    return getFlag(BundledPred);
   }
 
   /// isBundled - Return true if this instruction part of a bundle. This is true
   /// if either itself or its following instruction is marked "InsideBundle".
-  bool isBundled() const;
+  bool isBundled() const {
+    return isBundledWithPred() || isBundledWithSucc();
+  }
+
+  /// Return true if this instruction is part of a bundle, and it is not the
+  /// first instruction in the bundle.
+  bool isBundledWithPred() const { return getFlag(BundledPred); }
+
+  /// Return true if this instruction is part of a bundle, and it is not the
+  /// last instruction in the bundle.
+  bool isBundledWithSucc() const { return getFlag(BundledSucc); }
+
+  /// Bundle this instruction with its predecessor. This can be an unbundled
+  /// instruction, or it can be the first instruction in a bundle.
+  void bundleWithPred();
+
+  /// Bundle this instruction with its successor. This can be an unbundled
+  /// instruction, or it can be the last instruction in a bundle.
+  void bundleWithSucc();
+
+  /// Break bundle above this instruction.
+  void unbundleFromPred();
+
+  /// Break bundle below this instruction.
+  void unbundleFromSucc();
 
   /// getDebugLoc - Returns the debug location id of this MachineInstr.
   ///
@@ -244,7 +261,7 @@ public:
 
   /// Access to explicit operands of the instruction.
   ///
-  unsigned getNumOperands() const { return (unsigned)Operands.size(); }
+  unsigned getNumOperands() const { return NumOperands; }
 
   const MachineOperand& getOperand(unsigned i) const {
     assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
@@ -260,14 +277,14 @@ public:
   unsigned getNumExplicitOperands() const;
 
   /// iterator/begin/end - Iterate over all operands of a machine instruction.
-  typedef std::vector<MachineOperand>::iterator mop_iterator;
-  typedef std::vector<MachineOperand>::const_iterator const_mop_iterator;
+  typedef MachineOperand *mop_iterator;
+  typedef const MachineOperand *const_mop_iterator;
 
-  mop_iterator operands_begin() { return Operands.begin(); }
-  mop_iterator operands_end() { return Operands.end(); }
+  mop_iterator operands_begin() { return Operands; }
+  mop_iterator operands_end() { return Operands + NumOperands; }
 
-  const_mop_iterator operands_begin() const { return Operands.begin(); }
-  const_mop_iterator operands_end() const { return Operands.end(); }
+  const_mop_iterator operands_begin() const { return Operands; }
+  const_mop_iterator operands_end() const { return Operands + NumOperands; }
 
   /// Access to memory operands of the instruction
   mmo_iterator memoperands_begin() const { return MemRefs; }
@@ -295,11 +312,11 @@ public:
   /// The second argument indicates whether the query should look inside
   /// instruction bundles.
   bool hasProperty(unsigned MCFlag, QueryType Type = AnyInBundle) const {
-    // Inline the fast path.
-    if (Type == IgnoreBundle || !isBundle())
+    // Inline the fast path for unbundled or bundle-internal instructions.
+    if (Type == IgnoreBundle || !isBundled() || isBundledWithPred())
       return getDesc().getFlags() & (1 << MCFlag);
 
-    // If we have a bundle, take the slow path.
+    // If this is the first instruction in a bundle, take the slow path.
     return hasPropertyInBundle(1 << MCFlag, Type);
   }
 
@@ -379,8 +396,8 @@ public:
     return isBranch(Type) & isBarrier(Type) & !isIndirectBranch(Type);
   }
 
-  // isPredicable - Return true if this instruction has a predicate operand that
-  // controls execution.  It may be set to 'always', or may be set to other
+  /// Return true if this instruction has a predicate operand that
+  /// controls execution.  It may be set to 'always', or may be set to other
   /// values.   There are various methods in TargetInstrInfo that can be used to
   /// control and modify the predicate in this instruction.
   bool isPredicable(QueryType Type = AllInBundle) const {
@@ -578,14 +595,33 @@ public:
   bool isIdenticalTo(const MachineInstr *Other,
                      MICheckType Check = CheckDefs) const;
 
-  /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
-  /// block, and returns it, but does not delete it.
+  /// Unlink 'this' from the containing basic block, and return it without
+  /// deleting it.
+  ///
+  /// This function can not be used on bundled instructions, use
+  /// removeFromBundle() to remove individual instructions from a bundle.
   MachineInstr *removeFromParent();
 
-  /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
-  /// block and deletes it.
+  /// Unlink this instruction from its basic block and return it without
+  /// deleting it.
+  ///
+  /// If the instruction is part of a bundle, the other instructions in the
+  /// bundle remain bundled.
+  MachineInstr *removeFromBundle();
+
+  /// Unlink 'this' from the containing basic block and delete it.
+  ///
+  /// If this instruction is the header of a bundle, the whole bundle is erased.
+  /// This function can not be used for instructions inside a bundle, use
+  /// eraseFromBundle() to erase individual bundled instructions.
   void eraseFromParent();
 
+  /// Unlink 'this' form its basic block and delete it.
+  ///
+  /// If the instruction is part of a bundle, the other instructions in the
+  /// bundle remain bundled.
+  void eraseFromBundle();
+
   /// isLabel - Returns true if the MachineInstr represents a label.
   ///
   bool isLabel() const {
@@ -600,11 +636,21 @@ public:
   bool isEHLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL; }
   bool isGCLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL; }
   bool isDebugValue() const { return getOpcode() == TargetOpcode::DBG_VALUE; }
+  /// A DBG_VALUE is indirect iff the first operand is a register and
+  /// the second operand is an immediate.
+  bool isIndirectDebugValue() const {
+    return isDebugValue()
+      && getOperand(0).isReg()
+      && getOperand(1).isImm();
+  }
 
   bool isPHI() const { return getOpcode() == TargetOpcode::PHI; }
   bool isKill() const { return getOpcode() == TargetOpcode::KILL; }
   bool isImplicitDef() const { return getOpcode()==TargetOpcode::IMPLICIT_DEF; }
   bool isInlineAsm() const { return getOpcode() == TargetOpcode::INLINEASM; }
+  bool isMSInlineAsm() const { 
+    return getOpcode() == TargetOpcode::INLINEASM && getInlineAsmDialect();
+  }
   bool isStackAligningInlineAsm() const;
   InlineAsm::AsmDialect getInlineAsmDialect() const;
   bool isInsertSubreg() const {
@@ -662,7 +708,11 @@ public:
     }
   }
 
-  /// getBundleSize - Return the number of instructions inside the MI bundle.
+  /// Return the number of instructions inside the MI bundle, excluding the
+  /// bundle header.
+  ///
+  /// This is the number of instructions that MachineBasicBlock::iterator
+  /// skips, 0 for unbundled instructions.
   unsigned getBundleSize() const;
 
   /// readsRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
@@ -779,6 +829,37 @@ public:
                         const TargetInstrInfo *TII,
                         const TargetRegisterInfo *TRI) const;
 
+  /// \brief Applies the constraints (def/use) implied by this MI on \p Reg to
+  /// the given \p CurRC.
+  /// If \p ExploreBundle is set and MI is part of a bundle, all the
+  /// instructions inside the bundle will be taken into account. In other words,
+  /// this method accumulates all the constrains of the operand of this MI and
+  /// the related bundle if MI is a bundle or inside a bundle.
+  ///
+  /// Returns the register class that statisfies both \p CurRC and the
+  /// constraints set by MI. Returns NULL if such a register class does not
+  /// exist.
+  ///
+  /// \pre CurRC must not be NULL.
+  const TargetRegisterClass *getRegClassConstraintEffectForVReg(
+      unsigned Reg, const TargetRegisterClass *CurRC,
+      const TargetInstrInfo *TII, const TargetRegisterInfo *TRI,
+      bool ExploreBundle = false) const;
+
+  /// \brief Applies the constraints (def/use) implied by the \p OpIdx operand
+  /// to the given \p CurRC.
+  ///
+  /// Returns the register class that statisfies both \p CurRC and the
+  /// constraints set by \p OpIdx MI. Returns NULL if such a register class
+  /// does not exist.
+  ///
+  /// \pre CurRC must not be NULL.
+  /// \pre The operand at \p OpIdx must be a register.
+  const TargetRegisterClass *
+  getRegClassConstraintEffect(unsigned OpIdx, const TargetRegisterClass *CurRC,
+                              const TargetInstrInfo *TII,
+                              const TargetRegisterInfo *TRI) const;
+
   /// tieOperands - Add a tie between the register operands at DefIdx and
   /// UseIdx. The tie will cause the register allocator to ensure that the two
   /// operands are assigned the same physical register.
@@ -821,13 +902,6 @@ public:
   ///
   void clearKillInfo();
 
-  /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
-  ///
-  void copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI);
-
-  /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
-  void copyPredicates(const MachineInstr *MI);
-
   /// substituteRegister - Replace all occurrences of FromReg with ToReg:SubIdx,
   /// properly composing subreg indices where necessary.
   void substituteRegister(unsigned FromReg, unsigned ToReg, unsigned SubIdx,
@@ -849,13 +923,12 @@ public:
   /// Look for the operand that defines it and mark it as IsDead. If
   /// AddIfNotFound is true, add a implicit operand if it's not found. Returns
   /// true if the operand exists / is added.
-  bool addRegisterDead(unsigned IncomingReg, const TargetRegisterInfo *RegInfo,
+  bool addRegisterDead(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *RegInfo,
                        bool AddIfNotFound = false);
 
   /// addRegisterDefined - We have determined MI defines a register. Make sure
   /// there is an operand defining Reg.
-  void addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
-                          const TargetRegisterInfo *RegInfo = 0);
+  void addRegisterDefined(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *RegInfo = 0);
 
   /// setPhysRegsDeadExcept - Mark every physreg used by this instruction as
   /// dead except those in the UsedRegs list.
@@ -871,11 +944,6 @@ public:
   bool isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
                     bool &SawStore) const;
 
-  /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
-  /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
-  bool isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
-                     unsigned DstReg) const;
-
   /// hasOrderedMemoryRef - Return true if this instruction may have an ordered
   /// or volatile memory reference, or if the information describing the memory
   /// reference is not available. Return false if it is known to have no
@@ -909,21 +977,35 @@ public:
 
   /// copyImplicitOps - Copy implicit register operands from specified
   /// instruction to this instruction.
-  void copyImplicitOps(const MachineInstr *MI);
+  void copyImplicitOps(MachineFunction &MF, const MachineInstr *MI);
 
   //
   // Debugging support
   //
-  void print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM = 0) const;
+  void print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM = 0,
+             bool SkipOpers = false) const;
   void dump() const;
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Accessors used to build up machine instructions.
 
-  /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
-  /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
-  /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
+  /// Add the specified operand to the instruction.  If it is an implicit
+  /// operand, it is added to the end of the operand list.  If it is an
+  /// explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
   /// (before the first implicit operand).
+  ///
+  /// MF must be the machine function that was used to allocate this
+  /// instruction.
+  ///
+  /// MachineInstrBuilder provides a more convenient interface for creating
+  /// instructions and adding operands.
+  void addOperand(MachineFunction &MF, const MachineOperand &Op);
+
+  /// Add an operand without providing an MF reference. This only works for
+  /// instructions that are inserted in a basic block.
+  ///
+  /// MachineInstrBuilder and the two-argument addOperand(MF, MO) should be
+  /// preferred.
   void addOperand(const MachineOperand &Op);
 
   /// setDesc - Replace the instruction descriptor (thus opcode) of
@@ -950,7 +1032,8 @@ public:
   /// list. This does not transfer ownership.
   void setMemRefs(mmo_iterator NewMemRefs, mmo_iterator NewMemRefsEnd) {
     MemRefs = NewMemRefs;
-    NumMemRefs = NewMemRefsEnd - NewMemRefs;
+    NumMemRefs = uint8_t(NewMemRefsEnd - NewMemRefs);
+    assert(NumMemRefs == NewMemRefsEnd - NewMemRefs && "Too many memrefs");
   }
 
 private:
@@ -970,7 +1053,7 @@ private:
 
   /// addImplicitDefUseOperands - Add all implicit def and use operands to
   /// this instruction.
-  void addImplicitDefUseOperands();
+  void addImplicitDefUseOperands(MachineFunction &MF);
 
   /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
   /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
@@ -985,6 +1068,13 @@ private:
   /// hasPropertyInBundle - Slow path for hasProperty when we're dealing with a
   /// bundle.
   bool hasPropertyInBundle(unsigned Mask, QueryType Type) const;
+
+  /// \brief Implements the logic of getRegClassConstraintEffectForVReg for the
+  /// this MI and the given operand index \p OpIdx.
+  /// If the related operand does not constrained Reg, this returns CurRC.
+  const TargetRegisterClass *getRegClassConstraintEffectForVRegImpl(
+      unsigned OpIdx, unsigned Reg, const TargetRegisterClass *CurRC,
+      const TargetInstrInfo *TII, const TargetRegisterInfo *TRI) const;
 };
 
 /// MachineInstrExpressionTrait - Special DenseMapInfo traits to compare