Added LLVM copyright header (for lack of a better term).
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineInstr.h
index 7c347a43ca4a92628d63ae891bde04e80d4593ba..fc886d97f54830e7919067e89d2ea8bb013069f0 100644 (file)
@@ -1,43 +1,60 @@
-// $Id$ -*-c++-*-
-//***************************************************************************
-// File:
-//     MachineInstr.h
+//===-- llvm/CodeGen/MachineInstr.h - MachineInstr class --------*- C++ -*-===//
 // 
-// Purpose:
-//     
-// 
-// Strategy:
+//                     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.
 // 
-// History:
-//     7/2/01   -  Vikram Adve  -  Created
-//**************************************************************************/
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// This file contains the declaration of the MachineInstr class, which is the
+// basic representation for all target dependent machine instructions used by
+// the back end.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINEINSTR_H
 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEINSTR_H
 
-#include "Support/DataTypes.h"
-#include "Support/NonCopyable.h"
-#include "llvm/CodeGen/InstrForest.h"
-#include "llvm/Target/MachineInstrInfo.h"
-#include "llvm/Annotation.h"
-#include "llvm/Method.h"
-#include <iterator>
-#include <hash_map>
-#include <hash_set>
-#include <values.h>
-
-template<class _MI, class _V> class ValOpIterator;
-
-
-//************************** External Constants ****************************/
-
-const int INVALID_FRAME_OFFSET = MAXINT;
-
-
-//*************************** External Classes *****************************/
+#include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
+#include "Support/Annotation.h"
+#include "Support/iterator"
+
+class Value;
+class Function;
+class MachineBasicBlock;
+class TargetMachine;
+class GlobalValue;
+
+typedef int MachineOpCode;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+/// Special flags on instructions that modify the opcode.
+/// These flags are unused for now, but having them enforces that some
+/// changes will be needed if they are used.
+///
+enum MachineOpCodeFlags {
+  AnnulFlag,         /// 1 if annul bit is set on a branch
+  PredTakenFlag,     /// 1 if branch should be predicted taken
+  PredNotTakenFlag   /// 1 if branch should be predicted not taken
+};
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+/// MOTy - MachineOperandType - This namespace contains an enum that describes
+/// how the machine operand is used by the instruction: is it read, defined, or
+/// both?  Note that the MachineInstr/Operator class currently uses bool
+/// arguments to represent this information instead of an enum.  Eventually this
+/// should change over to use this _easier to read_ representation instead.
+///
+namespace MOTy {
+  enum UseType {
+    Use,             /// This machine operand is only read by the instruction
+    Def,             /// This machine operand is only written by the instruction
+    UseAndDef        /// This machine operand is read AND written
+  };
+}
 
-//---------------------------------------------------------------------------
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 // class MachineOperand 
 // 
 // Purpose:
@@ -70,11 +87,9 @@ const int INVALID_FRAME_OFFSET = MAXINT;
 //   - Ptr will also be of virtual register type MO_VirtualReg.
 //     Again, the field Value* value identifies the value.
 // 
-//---------------------------------------------------------------------------
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
-
-class MachineOperand {
-public:
+struct MachineOperand {
   enum MachineOperandType {
     MO_VirtualRegister,                // virtual register for *value
     MO_MachineRegister,                // pre-assigned machine register `regNum'
@@ -82,158 +97,238 @@ public:
     MO_SignExtendedImmed,
     MO_UnextendedImmed,
     MO_PCRelativeDisp,
+    MO_MachineBasicBlock,       // MachineBasicBlock reference
+    MO_FrameIndex,              // Abstract Stack Frame Index
+    MO_ConstantPoolIndex,       // Address of indexed Constant in Constant Pool
+    MO_ExternalSymbol,          // Name of external global symbol
+    MO_GlobalAddress,           // Address of a global value
   };
   
 private:
-  MachineOperandType opType;
-  
+  // Bit fields of the flags variable used for different operand properties
+  enum {
+    DEFONLYFLAG = 0x01,       // this is a def but not a use of the operand
+    DEFUSEFLAG  = 0x02,       // this is both a def and a use
+    HIFLAG32    = 0x04,       // operand is %hi32(value_or_immedVal)
+    LOFLAG32    = 0x08,       // operand is %lo32(value_or_immedVal)
+    HIFLAG64    = 0x10,       // operand is %hi64(value_or_immedVal)
+    LOFLAG64    = 0x20,       // operand is %lo64(value_or_immedVal)
+    PCRELATIVE  = 0x40,       // Operand is relative to PC, not a global address
+  
+    USEDEFMASK = 0x03,
+  };
+
+private:
   union {
     Value*     value;          // BasicBlockVal for a label operand.
                                // ConstantVal for a non-address immediate.
                                // Virtual register for an SSA operand,
-                               // including hidden operands required for
-                               // the generated machine code.     
-    int64_t immedVal;          // constant value for an explicit constant
+                               //   including hidden operands required for
+                               //   the generated machine code.     
+                                // LLVM global for MO_GlobalAddress.
+
+    int64_t immedVal;          // Constant value for an explicit constant
+
+    MachineBasicBlock *MBB;     // For MO_MachineBasicBlock type
+    std::string *SymbolName;    // For MO_ExternalSymbol type
   };
 
+  char flags;                   // see bit field definitions above
+  MachineOperandType opType:8;  // Pack into 8 bits efficiently after flags.
   int regNum;                  // register number for an explicit register
                                 // will be set for a value after reg allocation
-  bool isDef;                   // is this a defition for the value
-  
+private:
+  MachineOperand()
+    : immedVal(0),
+      flags(0),
+      opType(MO_VirtualRegister),
+      regNum(-1) {}
+
+  MachineOperand(int64_t ImmVal, MachineOperandType OpTy)
+    : immedVal(ImmVal),
+      flags(0),
+      opType(OpTy),
+      regNum(-1) {}
+
+  MachineOperand(int Reg, MachineOperandType OpTy, MOTy::UseType UseTy)
+    : immedVal(0),
+      opType(OpTy),
+      regNum(Reg) {
+    switch (UseTy) {
+    case MOTy::Use:       flags = 0; break;
+    case MOTy::Def:       flags = DEFONLYFLAG; break;
+    case MOTy::UseAndDef: flags = DEFUSEFLAG; break;
+    default: assert(0 && "Invalid value for UseTy!");
+    }
+  }
+
+  MachineOperand(Value *V, MachineOperandType OpTy, MOTy::UseType UseTy,
+                bool isPCRelative = false)
+    : value(V), opType(OpTy), regNum(-1) {
+    switch (UseTy) {
+    case MOTy::Use:       flags = 0; break;
+    case MOTy::Def:       flags = DEFONLYFLAG; break;
+    case MOTy::UseAndDef: flags = DEFUSEFLAG; break;
+    default: assert(0 && "Invalid value for UseTy!");
+    }
+    if (isPCRelative) flags |= PCRELATIVE;
+  }
+
+  MachineOperand(MachineBasicBlock *mbb)
+    : MBB(mbb), flags(0), opType(MO_MachineBasicBlock), regNum(-1) {}
+
+  MachineOperand(const std::string &SymName, bool isPCRelative)
+    : SymbolName(new std::string(SymName)), flags(isPCRelative ? PCRELATIVE :0),
+      opType(MO_ExternalSymbol), regNum(-1) {}
+
 public:
-  /*ctor*/             MachineOperand  ();
-  /*ctor*/             MachineOperand  (MachineOperandType operandType,
-                                        Value* _val);
-  /*copy ctor*/                MachineOperand  (const MachineOperand&);
-  /*dtor*/             ~MachineOperand () {}
+  MachineOperand(const MachineOperand &M) : immedVal(M.immedVal),
+                                           flags(M.flags),
+                                           opType(M.opType),
+                                           regNum(M.regNum) {
+    if (isExternalSymbol())
+      SymbolName = new std::string(M.getSymbolName());
+  }
+
+  ~MachineOperand() {
+    if (isExternalSymbol())
+      delete SymbolName;
+  }
   
+  const MachineOperand &operator=(const MachineOperand &MO) {
+    if (isExternalSymbol())             // if old operand had a symbol name,
+      delete SymbolName;                // release old memory
+    immedVal = MO.immedVal;
+    flags    = MO.flags;
+    opType   = MO.opType;
+    regNum   = MO.regNum;
+    if (isExternalSymbol())
+      SymbolName = new std::string(MO.getSymbolName());
+    return *this;
+  }
+
   // Accessor methods.  Caller is responsible for checking the
   // operand type before invoking the corresponding accessor.
   // 
-  inline MachineOperandType getOperandType     () const {
-    return opType;
+  MachineOperandType getType() const { return opType; }
+
+  /// isPCRelative - This returns the value of the PCRELATIVE flag, which
+  /// indicates whether this operand should be emitted as a PC relative value
+  /// instead of a global address.  This is used for operands of the forms:
+  /// MachineBasicBlock, GlobalAddress, ExternalSymbol
+  ///
+  bool isPCRelative() const { return (flags & PCRELATIVE) != 0; }
+
+
+  // This is to finally stop caring whether we have a virtual or machine
+  // register -- an easier interface is to simply call both virtual and machine
+  // registers essentially the same, yet be able to distinguish when
+  // necessary. Thus the instruction selector can just add registers without
+  // abandon, and the register allocator won't be confused.
+  bool isVirtualRegister() const {
+    return (opType == MO_VirtualRegister || opType == MO_MachineRegister) 
+      && regNum >= MRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
   }
-  inline Value*                getVRegValue    () const {
+  bool isPhysicalRegister() const {
+    return (opType == MO_VirtualRegister || opType == MO_MachineRegister) 
+      && (unsigned)regNum < MRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
+  }
+  bool isRegister() const { return isVirtualRegister() || isPhysicalRegister();}
+  bool isMachineRegister() const { return !isVirtualRegister(); }
+  bool isMachineBasicBlock() const { return opType == MO_MachineBasicBlock; }
+  bool isPCRelativeDisp() const { return opType == MO_PCRelativeDisp; }
+  bool isImmediate() const {
+    return opType == MO_SignExtendedImmed || opType == MO_UnextendedImmed;
+  }
+  bool isFrameIndex() const { return opType == MO_FrameIndex; }
+  bool isConstantPoolIndex() const { return opType == MO_ConstantPoolIndex; }
+  bool isGlobalAddress() const { return opType == MO_GlobalAddress; }
+  bool isExternalSymbol() const { return opType == MO_ExternalSymbol; }
+
+  Value* getVRegValue() const {
     assert(opType == MO_VirtualRegister || opType == MO_CCRegister || 
-          opType == MO_PCRelativeDisp);
+          isPCRelativeDisp());
     return value;
   }
-  inline int            getMachineRegNum() const {
+  Value* getVRegValueOrNull() const {
+    return (opType == MO_VirtualRegister || opType == MO_CCRegister || 
+            isPCRelativeDisp()) ? value : NULL;
+  }
+  int getMachineRegNum() const {
     assert(opType == MO_MachineRegister);
     return regNum;
   }
-  inline int64_t       getImmedValue   () const {
-    assert(opType == MO_SignExtendedImmed || opType == MO_UnextendedImmed);
+  int64_t getImmedValue() const { assert(isImmediate()); return immedVal; }
+  MachineBasicBlock *getMachineBasicBlock() const {
+    assert(isMachineBasicBlock() && "Can't get MBB in non-MBB operand!");
+    return MBB;
+  }
+  int getFrameIndex() const { assert(isFrameIndex()); return immedVal; }
+  unsigned getConstantPoolIndex() const {
+    assert(isConstantPoolIndex());
     return immedVal;
   }
-  inline bool          opIsDef         () const {
-    return isDef;
+
+  GlobalValue *getGlobal() const {
+    assert(isGlobalAddress());
+    return (GlobalValue*)value;
   }
-  
-public:
-  friend ostream& operator<<(ostream& os, const MachineOperand& mop);
 
-  
-private:
-  // These functions are provided so that a vector of operands can be
-  // statically allocated and individual ones can be initialized later.
-  // Give class MachineInstr gets access to these functions.
-  // 
-  void                 Initialize      (MachineOperandType operandType,
-                                        Value* _val);
-  void                 InitializeConst (MachineOperandType operandType,
-                                        int64_t intValue);
-  void                 InitializeReg   (int regNum);
+  const std::string &getSymbolName() const {
+    assert(isExternalSymbol());
+    return *SymbolName;
+  }
 
-  friend class MachineInstr;
-  friend class ValOpIterator<const MachineInstr, const Value>;
-  friend class ValOpIterator<      MachineInstr,       Value>;
+  bool          opIsUse         () const { return (flags & USEDEFMASK) == 0; }
+  bool         opIsDefOnly     () const { return flags & DEFONLYFLAG; }
+  bool         opIsDefAndUse   () const { return flags & DEFUSEFLAG; }
+  bool          opHiBits32      () const { return flags & HIFLAG32; }
+  bool          opLoBits32      () const { return flags & LOFLAG32; }
+  bool          opHiBits64      () const { return flags & HIFLAG64; }
+  bool          opLoBits64      () const { return flags & LOFLAG64; }
+
+  // used to check if a machine register has been allocated to this operand
+  bool hasAllocatedReg() const {
+    return (regNum >= 0 &&
+            (opType == MO_VirtualRegister || opType == MO_CCRegister || 
+             opType == MO_MachineRegister));
+  }
 
+  // used to get the reg number if when one is allocated
+  int getAllocatedRegNum() const {
+    assert(hasAllocatedReg());
+    return regNum;
+  }
 
-public:
+  // ********** TODO: get rid of this duplicate code! ***********
+  unsigned getReg() const {
+    return getAllocatedRegNum();
+  }    
+
+  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const MachineOperand& mop);
+
+private:
 
-  // replaces the Value with its corresponding physical register after
+  // Construction methods needed for fine-grain control.
+  // These must be accessed via coresponding methods in MachineInstr.
+  void markHi32()      { flags |= HIFLAG32; }
+  void markLo32()      { flags |= LOFLAG32; }
+  void markHi64()      { flags |= HIFLAG64; }
+  void markLo64()      { flags |= LOFLAG64; }
+  
+  // Replaces the Value with its corresponding physical register after
   // register allocation is complete
   void setRegForValue(int reg) {
     assert(opType == MO_VirtualRegister || opType == MO_CCRegister || 
           opType == MO_MachineRegister);
     regNum = reg;
   }
-
-  // used to get the reg number if when one is allocted (must be
-  // called only after reg alloc)
-  inline int  getAllocatedRegNum() const {
-    assert(opType == MO_VirtualRegister || opType == MO_CCRegister || 
-          opType == MO_MachineRegister);
-    return regNum;
-  }
-
+  
+  friend class MachineInstr;
 };
 
 
-inline
-MachineOperand::MachineOperand()
-  : opType(MO_VirtualRegister),
-    immedVal(0),
-    regNum(-1),
-    isDef(false)
-{}
-
-inline
-MachineOperand::MachineOperand(MachineOperandType operandType,
-                              Value* _val)
-  : opType(operandType),
-    immedVal(0),
-    regNum(-1),
-    isDef(false)
-{}
-
-inline
-MachineOperand::MachineOperand(const MachineOperand& mo)
-  : opType(mo.opType),
-    isDef(false)
-{
-  switch(opType) {
-  case MO_VirtualRegister:
-  case MO_CCRegister:          value = mo.value; break;
-  case MO_MachineRegister:     regNum = mo.regNum; break;
-  case MO_SignExtendedImmed:
-  case MO_UnextendedImmed:
-  case MO_PCRelativeDisp:      immedVal = mo.immedVal; break;
-  default: assert(0);
-  }
-}
-
-inline void
-MachineOperand::Initialize(MachineOperandType operandType,
-                          Value* _val)
-{
-  opType = operandType;
-  value = _val;
-  regNum = -1;
-}
-
-inline void
-MachineOperand::InitializeConst(MachineOperandType operandType,
-                               int64_t intValue)
-{
-  opType = operandType;
-  value = NULL;
-  immedVal = intValue;
-  regNum = -1;
-}
-
-inline void
-MachineOperand::InitializeReg(int _regNum)
-{
-  opType = MO_MachineRegister;
-  value = NULL;
-  regNum = (int) _regNum;
-}
-
-
-//---------------------------------------------------------------------------
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 // class MachineInstr 
 // 
 // Purpose:
@@ -242,13 +337,6 @@ MachineOperand::InitializeReg(int _regNum)
 //   MachineOpCode must be an enum, defined separately for each target.
 //   E.g., It is defined in SparcInstructionSelection.h for the SPARC.
 // 
-//   opCodeMask is used to record variants of an instruction.
-//   E.g., each branch instruction on SPARC has 2 flags (i.e., 4 variants):
-//     ANNUL:             if 1: Annul delay slot instruction.
-//     PREDICT-NOT-TAKEN: if 1: predict branch not taken.
-//   Instead of creating 4 different opcodes for BNZ, we create a single
-//   opcode and set bits in opCodeMask for each of these flags.
-//
 //  There are 2 kinds of operands:
 // 
 //  (1) Explicit operands of the machine instruction in vector operands[] 
@@ -256,387 +344,375 @@ MachineOperand::InitializeReg(int _regNum)
 //  (2) "Implicit operands" are values implicitly used or defined by the
 //      machine instruction, such as arguments to a CALL, return value of
 //      a CALL (if any), and return value of a RETURN.
-//---------------------------------------------------------------------------
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
-class MachineInstr : public NonCopyable {
-private:
-  MachineOpCode         opCode;
-  OpCodeMask            opCodeMask;    // extra bits for variants of an opcode
-  vector<MachineOperand> operands;
-  vector<Value*>       implicitRefs;   // values implicitly referenced by this
-  vector<bool>          implicitIsDef;  // machine instruction (eg, call args)
-  
+class MachineInstr {
+  int              opCode;              // the opcode
+  unsigned         opCodeFlags;         // flags modifying instrn behavior
+  std::vector<MachineOperand> operands; // the operands
+  unsigned numImplicitRefs;             // number of implicit operands
+
+  // OperandComplete - Return true if it's illegal to add a new operand
+  bool OperandsComplete() const;
+
+  MachineInstr(const MachineInstr &);  // DO NOT IMPLEMENT
+  void operator=(const MachineInstr&); // DO NOT IMPLEMENT
 public:
-  typedef ValOpIterator<const MachineInstr, const Value> val_op_const_iterator;
-  typedef ValOpIterator<const MachineInstr,       Value> val_op_iterator;
+  MachineInstr(int Opcode, unsigned numOperands);
+
+  /// MachineInstr ctor - This constructor only does a _reserve_ of the
+  /// operands, not a resize for them.  It is expected that if you use this that
+  /// you call add* methods below to fill up the operands, instead of the Set
+  /// methods.  Eventually, the "resizing" ctors will be phased out.
+  ///
+  MachineInstr(int Opcode, unsigned numOperands, bool XX, bool YY);
+
+  /// 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, int Opcode, unsigned numOps);
   
-public:
-  /*ctor*/             MachineInstr    (MachineOpCode _opCode,
-                                        OpCodeMask    _opCodeMask = 0x0);
-  /*ctor*/             MachineInstr    (MachineOpCode _opCode,
-                                        unsigned       numOperands,
-                                        OpCodeMask    _opCodeMask = 0x0);
-  inline               ~MachineInstr   () {}
-  const MachineOpCode  getOpCode       () const { return opCode; }
 
-  //
-  // Information about explicit operands of the instruction
+  // The opcode.
   // 
-  unsigned int         getNumOperands  () const { return operands.size(); }
-  
-  bool                 operandIsDefined(unsigned int i) const;
-  
-  const MachineOperand& getOperand     (unsigned int i) const;
-        MachineOperand& getOperand     (unsigned int i);
-  
+  const int getOpcode() const { return opCode; }
+  const int getOpCode() const { return opCode; }
+
+  // Opcode flags.
+  // 
+  unsigned       getOpCodeFlags() const { return opCodeFlags; }
+
   //
-  // Information about implicit operands of the instruction
+  // Access to explicit operands of the instruction
   // 
-  unsigned int         getNumImplicitRefs() const{return implicitRefs.size();}
-  
-  bool                 implicitRefIsDefined(unsigned int i) const;
-  
-  const Value*          getImplicitRef  (unsigned int i) const;
-        Value*          getImplicitRef  (unsigned int i);
+  unsigned getNumOperands() const { return operands.size() - numImplicitRefs; }
   
+  const MachineOperand& getOperand(unsigned i) const {
+    assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
+    return operands[i];
+  }
+  MachineOperand& getOperand(unsigned i) {
+    assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
+    return operands[i];
+  }
+
   //
-  // Debugging support
+  // Access to explicit or implicit operands of the instruction
+  // This returns the i'th entry in the operand vector.
+  // That represents the i'th explicit operand or the (i-N)'th implicit operand,
+  // depending on whether i < N or i >= N.
   // 
-  void                 dump            (unsigned int indent = 0) const;
+  const MachineOperand& getExplOrImplOperand(unsigned i) const {
+    assert(i < operands.size() && "getExplOrImplOperand() out of range!");
+    return (i < getNumOperands()? getOperand(i)
+                                : getImplicitOp(i - getNumOperands()));
+  }
 
+  //
+  // Access to implicit operands of the instruction
+  // 
+  unsigned getNumImplicitRefs() const{ return numImplicitRefs; }
   
-public:
-  friend ostream& operator<<(ostream& os, const MachineInstr& minstr);
-  friend val_op_const_iterator;
-  friend val_op_iterator;
+  MachineOperand& getImplicitOp(unsigned i) {
+    assert(i < numImplicitRefs && "implicit ref# out of range!");
+    return operands[i + operands.size() - numImplicitRefs];
+  }
+  const MachineOperand& getImplicitOp(unsigned i) const {
+    assert(i < numImplicitRefs && "implicit ref# out of range!");
+    return operands[i + operands.size() - numImplicitRefs];
+  }
 
-public:
-  // Access to set the operands when building the machine instruction
-  void                 SetMachineOperand(unsigned int i,
-                             MachineOperand::MachineOperandType operandType,
-                             Value* _val, bool isDef=false);
-  void                 SetMachineOperand(unsigned int i,
-                             MachineOperand::MachineOperandType operandType,
-                             int64_t intValue, bool isDef=false);
-  void                 SetMachineOperand(unsigned int i,
-                                         int regNum, 
-                                         bool isDef=false);
-
-  void                  addImplicitRef  (Value* val, 
-                                          bool isDef=false);
-  
-  void                  setImplicitRef  (unsigned int i,
-                                          Value* val, 
-                                          bool isDef=false);
-};
+  Value* getImplicitRef(unsigned i) {
+    return getImplicitOp(i).getVRegValue();
+  }
+  const Value* getImplicitRef(unsigned i) const {
+    return getImplicitOp(i).getVRegValue();
+  }
 
+  void addImplicitRef(Value* V, bool isDef = false, bool isDefAndUse = false) {
+    ++numImplicitRefs;
+    addRegOperand(V, isDef, isDefAndUse);
+  }
+  void setImplicitRef(unsigned i, Value* V) {
+    assert(i < getNumImplicitRefs() && "setImplicitRef() out of range!");
+    SetMachineOperandVal(i + getNumOperands(),
+                         MachineOperand::MO_VirtualRegister, V);
+  }
 
-inline MachineOperand&
-MachineInstr::getOperand(unsigned int i)
-{
-  assert(i < operands.size() && "getOperand() out of range!");
-  return operands[i];
-}
+  //
+  // Debugging support
+  //
+  void print(std::ostream &OS, const TargetMachine &TM) const;
+  void dump() const;
+  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const MachineInstr& minstr);
 
-inline const MachineOperand&
-MachineInstr::getOperand(unsigned int i) const
-{
-  assert(i < operands.size() && "getOperand() out of range!");
-  return operands[i];
-}
+  //
+  // Define iterators to access the Value operands of the Machine Instruction.
+  // Note that these iterators only enumerate the explicit operands.
+  // begin() and end() are defined to produce these iterators...
+  //
+  template<class _MI, class _V> class ValOpIterator;
+  typedef ValOpIterator<const MachineInstr*,const Value*> const_val_op_iterator;
+  typedef ValOpIterator<      MachineInstr*,      Value*> val_op_iterator;
 
-inline bool
-MachineInstr::operandIsDefined(unsigned int i) const
-{
-  return getOperand(i).opIsDef();
-}
 
-inline bool
-MachineInstr::implicitRefIsDefined(unsigned int i) const
-{
-  assert(i < implicitIsDef.size() && "operand out of range!");
-  return implicitIsDef[i];
-}
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // Accessors to add operands when building up machine instructions
+  //
 
-inline const Value*
-MachineInstr::getImplicitRef(unsigned int i) const
-{
-  assert(i < implicitRefs.size() && "getImplicitRef() out of range!");
-  return implicitRefs[i];
-}
+  /// addRegOperand - Add a MO_VirtualRegister operand to the end of the
+  /// operands list...
+  ///
+  void addRegOperand(Value *V, bool isDef, bool isDefAndUse=false) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(V, MachineOperand::MO_VirtualRegister,
+             !isDef ? MOTy::Use : (isDefAndUse ? MOTy::UseAndDef : MOTy::Def)));
+  }
 
-inline Value*
-MachineInstr::getImplicitRef(unsigned int i)
-{
-  assert(i < implicitRefs.size() && "getImplicitRef() out of range!");
-  return implicitRefs[i];
-}
+  void addRegOperand(Value *V, MOTy::UseType UTy = MOTy::Use,
+                    bool isPCRelative = false) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(V, MachineOperand::MO_VirtualRegister,
+                                      UTy, isPCRelative));
+  }
 
-inline void
-MachineInstr::addImplicitRef(Value* val, 
-                             bool isDef)
-{
-  implicitRefs.push_back(val);
-  implicitIsDef.push_back(isDef);
-}
+  void addCCRegOperand(Value *V, MOTy::UseType UTy = MOTy::Use) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(V, MachineOperand::MO_CCRegister, UTy,
+                                      false));
+  }
 
-inline void
-MachineInstr::setImplicitRef(unsigned int i,
-                             Value* val, 
-                             bool isDef)
-{
-  assert(i < implicitRefs.size() && "setImplicitRef() out of range!");
-  implicitRefs[i] = val;
-  implicitIsDef[i] = isDef;
-}
 
+  /// addRegOperand - Add a symbolic virtual register reference...
+  ///
+  void addRegOperand(int reg, bool isDef) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(reg, MachineOperand::MO_VirtualRegister,
+                                      isDef ? MOTy::Def : MOTy::Use));
+  }
 
-template<class _MI, class _V>
-class ValOpIterator : public std::forward_iterator<_V, ptrdiff_t> {
-private:
-  unsigned int i;
-  int resultPos;
-  _MI* minstr;
-  
-  inline void  skipToNextVal() {
-    while (i < minstr->getNumOperands() &&
-          ! ((minstr->operands[i].opType == MachineOperand::MO_VirtualRegister
-              || minstr->operands[i].opType == MachineOperand::MO_CCRegister)
-             && minstr->operands[i].value != NULL))
-      ++i;
+  /// addRegOperand - Add a symbolic virtual register reference...
+  ///
+  void addRegOperand(int reg, MOTy::UseType UTy = MOTy::Use) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(reg, MachineOperand::MO_VirtualRegister,
+                                      UTy));
   }
-  
-public:
-  typedef ValOpIterator<_MI, _V> _Self;
-  
-  inline ValOpIterator(_MI* _minstr) : i(0), minstr(_minstr) {
-    resultPos = TargetInstrDescriptors[minstr->opCode].resultPos;
-    skipToNextVal();
-  };
-  
-  inline _V*   operator*()  const { return minstr->getOperand(i).getVRegValue();}
 
-  const MachineOperand & getMachineOperand() const { return minstr->getOperand(i);  }
+  /// addPCDispOperand - Add a PC relative displacement operand to the MI
+  ///
+  void addPCDispOperand(Value *V) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(V, MachineOperand::MO_PCRelativeDisp,
+                                      MOTy::Use));
+  }
 
-  inline _V*   operator->() const { return operator*(); }
-  //  inline bool      isDef   ()   const { return (((int) i) == resultPos); }
-  
-  inline bool  isDef   ()   const { return minstr->getOperand(i).isDef; } 
-  inline bool  done    ()   const { return (i == minstr->getNumOperands()); }
-  
-  inline _Self& operator++()      { i++; skipToNextVal(); return *this; }
-  inline _Self  operator++(int)           { _Self tmp = *this; ++*this; return tmp; }
-};
+  /// addMachineRegOperand - Add a virtual register operand to this MachineInstr
+  ///
+  void addMachineRegOperand(int reg, bool isDef) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(reg, MachineOperand::MO_MachineRegister,
+                                      isDef ? MOTy::Def : MOTy::Use));
+  }
 
+  /// addMachineRegOperand - Add a virtual register operand to this MachineInstr
+  ///
+  void addMachineRegOperand(int reg, MOTy::UseType UTy = MOTy::Use) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(reg, MachineOperand::MO_MachineRegister,
+                                      UTy));
+  }
 
-//---------------------------------------------------------------------------
-// class MachineCodeForVMInstr
-// 
-// Purpose:
-//   Representation of the sequence of machine instructions created
-//   for a single VM instruction.  Additionally records information
-//   about hidden and implicit values used by the machine instructions:
-//   about hidden values used by the machine instructions:
-// 
-//   "Temporary values" are intermediate values used in the machine
-//   instruction sequence, but not in the VM instruction
-//   Note that such values should be treated as pure SSA values with
-//   no interpretation of their operands (i.e., as a TmpInstruction
-//   object which actually represents such a value).
-// 
-//   (2) "Implicit uses" are values used in the VM instruction but not in
-//       the machine instruction sequence
-// 
-//---------------------------------------------------------------------------
+  /// addZeroExtImmOperand - Add a zero extended constant argument to the
+  /// machine instruction.
+  ///
+  void addZeroExtImmOperand(int64_t intValue) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(intValue,
+                                      MachineOperand::MO_UnextendedImmed));
+  }
 
-class MachineCodeForVMInstr: public vector<MachineInstr*>
-{
-private:
-  vector<Value*> tempVec;         // used by m/c instr but not VM instr
-  
-public:
-  /*ctor*/     MachineCodeForVMInstr   ()      {}
-  /*ctor*/     ~MachineCodeForVMInstr  ();
-  
-  const vector<Value*>& getTempValues  () const { return tempVec; }
-        vector<Value*>& getTempValues  ()       { return tempVec; }
-  
-  void    addTempValue  (Value* val)            { tempVec.push_back(val); }
-  
-  // dropAllReferences() - This function drops all references within
-  // temporary (hidden) instructions created in implementing the original
-  // VM intruction.  This ensures there are no remaining "uses" within
-  // these hidden instructions, before the values of a method are freed.
-  //
-  // Make this inline because it has to be called from class Instruction
-  // and inlining it avoids a serious circurality in link order.
-  inline void dropAllReferences() {
-    for (unsigned i=0, N=tempVec.size(); i < N; i++)
-      if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(tempVec[i]))
-        I->dropAllReferences();
+  /// addSignExtImmOperand - Add a zero extended constant argument to the
+  /// machine instruction.
+  ///
+  void addSignExtImmOperand(int64_t intValue) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(intValue,
+                                      MachineOperand::MO_SignExtendedImmed));
   }
-};
 
-inline
-MachineCodeForVMInstr::~MachineCodeForVMInstr()
-{
-  // Free the Value objects created to hold intermediate values
-  for (unsigned i=0, N=tempVec.size(); i < N; i++)
-    delete tempVec[i];
-  
-  // Free the MachineInstr objects allocated, if any.
-  for (unsigned i=0, N=this->size(); i < N; i++)
-    delete (*this)[i];
-}
+  void addMachineBasicBlockOperand(MachineBasicBlock *MBB) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(MBB));
+  }
 
+  /// addFrameIndexOperand - Add an abstract frame index to the instruction
+  ///
+  void addFrameIndexOperand(unsigned Idx) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(Idx, MachineOperand::MO_FrameIndex));
+  }
 
-//---------------------------------------------------------------------------
-// class MachineCodeForBasicBlock
-// 
-// Purpose:
-//   Representation of the sequence of machine instructions created
-//   for a basic block.
-//---------------------------------------------------------------------------
+  /// addConstantPoolndexOperand - Add a constant pool object index to the
+  /// instruction.
+  ///
+  void addConstantPoolIndexOperand(unsigned I) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand(I, MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex));
+  }
 
+  void addGlobalAddressOperand(GlobalValue *GV, bool isPCRelative) {
+    assert(!OperandsComplete() &&
+           "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
+    operands.push_back(MachineOperand((Value*)GV,
+                                     MachineOperand::MO_GlobalAddress,
+                                      MOTy::Use, isPCRelative));
+  }
 
-class MachineCodeForBasicBlock: public vector<MachineInstr*> {
-public:
-  typedef vector<MachineInstr*>::iterator iterator;
-  typedef vector<const MachineInstr*>::const_iterator const_iterator;
-};
+  /// addExternalSymbolOperand - Add an external symbol operand to this instr
+  ///
+  void addExternalSymbolOperand(const std::string &SymName, bool isPCRelative) {
+    operands.push_back(MachineOperand(SymName, isPCRelative));
+  }
+
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // Accessors used to modify instructions in place.
+  //
+  // FIXME: Move this stuff to MachineOperand itself!
+
+  /// replace - Support to rewrite a machine instruction in place: for now,
+  /// simply replace() and then set new operands with Set.*Operand methods
+  /// below.
+  /// 
+  void replace(int Opcode, unsigned numOperands);
+
+  /// setOpcode - Replace the opcode of the current instruction with a new one.
+  ///
+  void setOpcode(unsigned Op) { opCode = Op; }
+
+  /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
+  /// fewer operand than it started with.
+  ///
+  void RemoveOperand(unsigned i) {
+    operands.erase(operands.begin()+i);
+  }
 
+  // Access to set the operands when building the machine instruction
+  // 
+  void SetMachineOperandVal     (unsigned i,
+                                 MachineOperand::MachineOperandType operandType,
+                                 Value* V);
 
-//---------------------------------------------------------------------------
-// class MachineCodeForMethod
-// 
-// Purpose:
-//   Collect native machine code information for a method.
-//   This allows target-specific information about the generated code
-//   to be stored with each method.
-//---------------------------------------------------------------------------
+  void SetMachineOperandConst   (unsigned i,
+                                 MachineOperand::MachineOperandType operandType,
+                                 int64_t intValue);
 
+  void SetMachineOperandReg(unsigned i, int regNum);
 
 
-class MachineCodeForMethod: public NonCopyable, private Annotation {
-private:
-  static AnnotationID AID;
-private:
-  const Method* method;
-  bool          compiledAsLeaf;
-  unsigned     staticStackSize;
-  unsigned     automaticVarsSize;
-  unsigned     regSpillsSize;
-  unsigned     currentOptionalArgsSize;
-  unsigned     maxOptionalArgsSize;
-  unsigned     currentTmpValuesSize;
-  hash_set<const Constant*> constantsForConstPool;
-  hash_map<const Value*, int> offsets;
-  // hash_map<const Value*, int> offsetsFromSP;
+  unsigned substituteValue(const Value* oldVal, Value* newVal,
+                           bool defsOnly, bool notDefsAndUses,
+                           bool& someArgsWereIgnored);
+
+  void setOperandHi32(unsigned i) { operands[i].markHi32(); }
+  void setOperandLo32(unsigned i) { operands[i].markLo32(); }
+  void setOperandHi64(unsigned i) { operands[i].markHi64(); }
+  void setOperandLo64(unsigned i) { operands[i].markLo64(); }
   
-public:
-  /*ctor*/      MachineCodeForMethod(const Method* method,
-                                     const TargetMachine& target);
   
-  // The next two methods are used to construct and to retrieve
-  // the MachineCodeForMethod object for the given method.
-  // construct() -- Allocates and initializes for a given method and target
-  // get()       -- Returns a handle to the object.
-  //                This should not be called before "construct()"
-  //                for a given Method.
+  // SetRegForOperand -
+  // SetRegForImplicitRef -
+  // Mark an explicit or implicit operand with its allocated physical register.
   // 
-  inline static MachineCodeForMethod& construct(const Method* method,
-                                                const TargetMachine& target)
-  {
-    assert(method->getAnnotation(MachineCodeForMethod::AID) == NULL &&
-           "Object already exists for this method!");
-    MachineCodeForMethod* mcInfo = new MachineCodeForMethod(method, target);
-    method->addAnnotation(mcInfo);
-    return *mcInfo;
-  }
-  
-  inline static MachineCodeForMethod& get(const Method* method)
-  {
-    MachineCodeForMethod* mc = (MachineCodeForMethod*)
-      method->getAnnotation(MachineCodeForMethod::AID);
-    assert(mc && "Call construct() method first to allocate the object");
-    return *mc;
-  }
-  
-  //
-  // Accessors for global information about generated code for a method.
-  // 
-  inline bool     isCompiledAsLeafMethod() const { return compiledAsLeaf; }
-  inline unsigned getStaticStackSize()     const { return staticStackSize; }
-  inline unsigned getAutomaticVarsSize()   const { return automaticVarsSize; }
-  inline unsigned getRegSpillsSize()       const { return regSpillsSize; }
-  inline unsigned getMaxOptionalArgsSize() const { return maxOptionalArgsSize;}
-  inline unsigned getCurrentOptionalArgsSize() const
-                                             { return currentOptionalArgsSize;}
-  inline const hash_set<const Constant*>&
-                  getConstantPoolValues() const {return constantsForConstPool;}
-  
+  void SetRegForOperand(unsigned i, int regNum);
+  void SetRegForImplicitRef(unsigned i, int regNum);
+
   //
-  // Modifiers used during code generation
+  // Iterator to enumerate machine operands.
   // 
-  void            initializeFrameLayout    (const TargetMachine& target);
-  
-  void            addToConstantPool        (const Constant* constVal)
-                                    { constantsForConstPool.insert(constVal); }
-  
-  inline void     markAsLeafMethod()              { compiledAsLeaf = true; }
-  
-  int             allocateLocalVar         (const TargetMachine& target,
-                                            const Value* local,
-                                            unsigned int size = 0);
-  
-  int             allocateSpilledValue     (const TargetMachine& target,
-                                            const Type* type);
-  
-  int             allocateOptionalArg      (const TargetMachine& target,
-                                            const Type* type);
-  
-  void            resetOptionalArgs        (const TargetMachine& target);
-  
-  int             pushTempValue            (const TargetMachine& target,
-                                            unsigned int size);
-  
-  void            popAllTempValues         (const TargetMachine& target);
-  
-  int             getOffset                (const Value* val) const;
-  
-  // int          getOffsetFromFP       (const Value* val) const;
-  
-  void            dump                     () const;
+  template<class MITy, class VTy>
+  class ValOpIterator : public forward_iterator<VTy, ptrdiff_t> {
+    unsigned i;
+    MITy MI;
+    
+    void skipToNextVal() {
+      while (i < MI->getNumOperands() &&
+             !( (MI->getOperand(i).getType() == MachineOperand::MO_VirtualRegister ||
+                 MI->getOperand(i).getType() == MachineOperand::MO_CCRegister)
+                && MI->getOperand(i).getVRegValue() != 0))
+        ++i;
+    }
+  
+    inline ValOpIterator(MITy mi, unsigned I) : i(I), MI(mi) {
+      skipToNextVal();
+    }
+  
+  public:
+    typedef ValOpIterator<MITy, VTy> _Self;
+    
+    inline VTy operator*() const {
+      return MI->getOperand(i).getVRegValue();
+    }
+
+    const MachineOperand &getMachineOperand() const { return MI->getOperand(i);}
+          MachineOperand &getMachineOperand()       { return MI->getOperand(i);}
+
+    inline VTy operator->() const { return operator*(); }
+
+    inline bool isUseOnly()   const { return MI->getOperand(i).opIsUse(); } 
+    inline bool isDefOnly()   const { return MI->getOperand(i).opIsDefOnly(); } 
+    inline bool isDefAndUse() const { return MI->getOperand(i).opIsDefAndUse();}
+
+    inline _Self& operator++() { i++; skipToNextVal(); return *this; }
+    inline _Self  operator++(int) { _Self tmp = *this; ++*this; return tmp; }
+
+    inline bool operator==(const _Self &y) const { 
+      return i == y.i;
+    }
+    inline bool operator!=(const _Self &y) const { 
+      return !operator==(y);
+    }
+
+    static _Self begin(MITy MI) {
+      return _Self(MI, 0);
+    }
+    static _Self end(MITy MI) {
+      return _Self(MI, MI->getNumOperands());
+    }
+  };
 
-private:
-  inline void     incrementAutomaticVarsSize(int incr) {
-    automaticVarsSize+= incr;
-    staticStackSize += incr;
-  }
-  inline void     incrementRegSpillsSize(int incr) {
-    regSpillsSize+= incr;
-    staticStackSize += incr;
+  // define begin() and end()
+  val_op_iterator begin() { return val_op_iterator::begin(this); }
+  val_op_iterator end()   { return val_op_iterator::end(this); }
+
+  const_val_op_iterator begin() const {
+    return const_val_op_iterator::begin(this);
   }
-  inline void     incrementCurrentOptionalArgsSize(int incr) {
-    currentOptionalArgsSize+= incr;     // stack size already includes this!
+  const_val_op_iterator end() const {
+    return const_val_op_iterator::end(this);
   }
 };
 
 
-//---------------------------------------------------------------------------
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 // Debugging Support
-//---------------------------------------------------------------------------
-
-
-ostream& operator<<             (ostream& os, const MachineInstr& minstr);
-
-
-ostream& operator<<             (ostream& os, const MachineOperand& mop);
-                                        
-
-void   PrintMachineInstructions(const Method *method);
-
 
-//**************************************************************************/
+std::ostream& operator<<(std::ostream &OS, const MachineInstr &MI);
+std::ostream& operator<<(std::ostream &OS, const MachineOperand &MO);
+void PrintMachineInstructions(const Function *F);
 
 #endif