cd94abae7ec4fbba759614b08fd4b8fd06d451f9
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineInstr.h
1 //===-- llvm/CodeGen/MachineInstr.h - MachineInstr class --------*- C++ -*-===//
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 // This file contains the declaration of the MachineInstr class, which is the
11 // basic representation for all target dependent machine instructions used by
12 // the back end.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINEINSTR_H
17 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEINSTR_H
18
19 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
20 #include "llvm/MC/MCInstrDesc.h"
21 #include "llvm/Target/TargetOpcodes.h"
22 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
23 #include "llvm/ADT/ilist.h"
24 #include "llvm/ADT/ilist_node.h"
25 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
26 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
27 #include "llvm/ADT/DenseMapInfo.h"
28 #include "llvm/Support/DebugLoc.h"
29 #include <vector>
30
31 namespace llvm {
32
33 template <typename T> class SmallVectorImpl;
34 class AliasAnalysis;
35 class TargetInstrInfo;
36 class TargetRegisterClass;
37 class TargetRegisterInfo;
38 class MachineFunction;
39 class MachineMemOperand;
40
41 //===----------------------------------------------------------------------===//
42 /// MachineInstr - Representation of each machine instruction.
43 ///
44 class MachineInstr : public ilist_node<MachineInstr> {
45 public:
46   typedef MachineMemOperand **mmo_iterator;
47
48   /// Flags to specify different kinds of comments to output in
49   /// assembly code.  These flags carry semantic information not
50   /// otherwise easily derivable from the IR text.
51   ///
52   enum CommentFlag {
53     ReloadReuse = 0x1
54   };
55
56   enum MIFlag {
57     NoFlags      = 0,
58     FrameSetup   = 1 << 0,              // Instruction is used as a part of
59                                         // function frame setup code.
60     InsideBundle = 1 << 1               // Instruction is inside a bundle (not
61                                         // the first MI in a bundle)
62   };
63 private:
64   const MCInstrDesc *MCID;              // Instruction descriptor.
65
66   uint8_t Flags;                        // Various bits of additional
67                                         // information about machine
68                                         // instruction.
69
70   uint8_t AsmPrinterFlags;              // Various bits of information used by
71                                         // the AsmPrinter to emit helpful
72                                         // comments.  This is *not* semantic
73                                         // information.  Do not use this for
74                                         // anything other than to convey comment
75                                         // information to AsmPrinter.
76
77   std::vector<MachineOperand> Operands; // the operands
78   mmo_iterator MemRefs;                 // information on memory references
79   mmo_iterator MemRefsEnd;
80   MachineBasicBlock *Parent;            // Pointer to the owning basic block.
81   DebugLoc debugLoc;                    // Source line information.
82
83   MachineInstr(const MachineInstr&);   // DO NOT IMPLEMENT
84   void operator=(const MachineInstr&); // DO NOT IMPLEMENT
85
86   // Intrusive list support
87   friend struct ilist_traits<MachineInstr>;
88   friend struct ilist_traits<MachineBasicBlock>;
89   void setParent(MachineBasicBlock *P) { Parent = P; }
90
91   /// MachineInstr ctor - This constructor creates a copy of the given
92   /// MachineInstr in the given MachineFunction.
93   MachineInstr(MachineFunction &, const MachineInstr &);
94
95   /// MachineInstr ctor - This constructor creates a dummy MachineInstr with
96   /// MCID NULL and no operands.
97   MachineInstr();
98
99   // The next two constructors have DebugLoc and non-DebugLoc versions;
100   // over time, the non-DebugLoc versions should be phased out and eventually
101   // removed.
102
103   /// MachineInstr ctor - This constructor creates a MachineInstr and adds the
104   /// implicit operands.  It reserves space for the number of operands specified
105   /// by the MCInstrDesc.  The version with a DebugLoc should be preferred.
106   explicit MachineInstr(const MCInstrDesc &MCID, bool NoImp = false);
107
108   /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor above, except that
109   /// the MachineInstr is created and added to the end of the specified basic
110   /// block.  The version with a DebugLoc should be preferred.
111   MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const MCInstrDesc &MCID);
112
113   /// MachineInstr ctor - This constructor create a MachineInstr and add the
114   /// implicit operands.  It reserves space for number of operands specified by
115   /// MCInstrDesc.  An explicit DebugLoc is supplied.
116   explicit MachineInstr(const MCInstrDesc &MCID, const DebugLoc dl,
117                         bool NoImp = false);
118
119   /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor above, except that
120   /// the MachineInstr is created and added to the end of the specified basic
121   /// block.
122   MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const DebugLoc dl,
123                const MCInstrDesc &MCID);
124
125   ~MachineInstr();
126
127   // MachineInstrs are pool-allocated and owned by MachineFunction.
128   friend class MachineFunction;
129
130 public:
131   const MachineBasicBlock* getParent() const { return Parent; }
132   MachineBasicBlock* getParent() { return Parent; }
133
134   /// getAsmPrinterFlags - Return the asm printer flags bitvector.
135   ///
136   uint8_t getAsmPrinterFlags() const { return AsmPrinterFlags; }
137
138   /// clearAsmPrinterFlags - clear the AsmPrinter bitvector
139   ///
140   void clearAsmPrinterFlags() { AsmPrinterFlags = 0; }
141
142   /// getAsmPrinterFlag - Return whether an AsmPrinter flag is set.
143   ///
144   bool getAsmPrinterFlag(CommentFlag Flag) const {
145     return AsmPrinterFlags & Flag;
146   }
147
148   /// setAsmPrinterFlag - Set a flag for the AsmPrinter.
149   ///
150   void setAsmPrinterFlag(CommentFlag Flag) {
151     AsmPrinterFlags |= (uint8_t)Flag;
152   }
153
154   /// clearAsmPrinterFlag - clear specific AsmPrinter flags
155   ///
156   void clearAsmPrinterFlag(CommentFlag Flag) {
157     AsmPrinterFlags &= ~Flag;
158   }
159
160   /// getFlags - Return the MI flags bitvector.
161   uint8_t getFlags() const {
162     return Flags;
163   }
164
165   /// getFlag - Return whether an MI flag is set.
166   bool getFlag(MIFlag Flag) const {
167     return Flags & Flag;
168   }
169
170   /// setFlag - Set a MI flag.
171   void setFlag(MIFlag Flag) {
172     Flags |= (uint8_t)Flag;
173   }
174
175   void setFlags(unsigned flags) {
176     Flags = flags;
177   }
178
179   /// clearFlag - Clear a MI flag.
180   void clearFlag(MIFlag Flag) {
181     Flags &= ~((uint8_t)Flag);
182   }
183
184   /// isInsideBundle - Return true if MI is in a bundle (but not the first MI
185   /// in a bundle).
186   ///
187   /// A bundle looks like this before it's finalized:
188   ///   ----------------
189   ///   |      MI      |
190   ///   ----------------
191   ///          |
192   ///   ----------------
193   ///   |      MI    * |
194   ///   ----------------
195   ///          |
196   ///   ----------------
197   ///   |      MI    * |
198   ///   ----------------
199   /// In this case, the first MI starts a bundle but is not inside a bundle, the
200   /// next 2 MIs are considered "inside" the bundle.
201   ///
202   /// After a bundle is finalized, it looks like this:
203   ///   ----------------
204   ///   |    Bundle    |
205   ///   ----------------
206   ///          |
207   ///   ----------------
208   ///   |      MI    * |
209   ///   ----------------
210   ///          |
211   ///   ----------------
212   ///   |      MI    * |
213   ///   ----------------
214   ///          |
215   ///   ----------------
216   ///   |      MI    * |
217   ///   ----------------
218   /// The first instruction has the special opcode "BUNDLE". It's not "inside"
219   /// a bundle, but the next three MIs are.
220   bool isInsideBundle() const {
221     return getFlag(InsideBundle);
222   }
223
224   /// setIsInsideBundle - Set InsideBundle bit.
225   ///
226   void setIsInsideBundle(bool Val = true) {
227     if (Val)
228       setFlag(InsideBundle);
229     else
230       clearFlag(InsideBundle);
231   }
232
233   /// isBundled - Return true if this instruction part of a bundle. This is true
234   /// if either itself or its following instruction is marked "InsideBundle".
235   bool isBundled() const;
236
237   /// getBundleStart - If this instruction is inside a bundle return the
238   /// instruction at the start of the bundle. Otherwise just returns the
239   /// instruction itself.
240   MachineInstr* getBundleStart();
241
242   /// getDebugLoc - Returns the debug location id of this MachineInstr.
243   ///
244   DebugLoc getDebugLoc() const { return debugLoc; }
245
246   /// emitError - Emit an error referring to the source location of this
247   /// instruction. This should only be used for inline assembly that is somehow
248   /// impossible to compile. Other errors should have been handled much
249   /// earlier.
250   ///
251   /// If this method returns, the caller should try to recover from the error.
252   ///
253   void emitError(StringRef Msg) const;
254
255   /// getDesc - Returns the target instruction descriptor of this
256   /// MachineInstr.
257   const MCInstrDesc &getDesc() const { return *MCID; }
258
259   /// getOpcode - Returns the opcode of this MachineInstr.
260   ///
261   int getOpcode() const { return MCID->Opcode; }
262
263   /// Access to explicit operands of the instruction.
264   ///
265   unsigned getNumOperands() const { return (unsigned)Operands.size(); }
266
267   const MachineOperand& getOperand(unsigned i) const {
268     assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
269     return Operands[i];
270   }
271   MachineOperand& getOperand(unsigned i) {
272     assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
273     return Operands[i];
274   }
275
276   /// getNumExplicitOperands - Returns the number of non-implicit operands.
277   ///
278   unsigned getNumExplicitOperands() const;
279
280   /// iterator/begin/end - Iterate over all operands of a machine instruction.
281   typedef std::vector<MachineOperand>::iterator mop_iterator;
282   typedef std::vector<MachineOperand>::const_iterator const_mop_iterator;
283
284   mop_iterator operands_begin() { return Operands.begin(); }
285   mop_iterator operands_end() { return Operands.end(); }
286
287   const_mop_iterator operands_begin() const { return Operands.begin(); }
288   const_mop_iterator operands_end() const { return Operands.end(); }
289
290   /// Access to memory operands of the instruction
291   mmo_iterator memoperands_begin() const { return MemRefs; }
292   mmo_iterator memoperands_end() const { return MemRefsEnd; }
293   bool memoperands_empty() const { return MemRefsEnd == MemRefs; }
294
295   /// hasOneMemOperand - Return true if this instruction has exactly one
296   /// MachineMemOperand.
297   bool hasOneMemOperand() const {
298     return MemRefsEnd - MemRefs == 1;
299   }
300
301   /// API for querying MachineInstr properties. They are the same as MCInstrDesc
302   /// queries but they are bundle aware.
303
304   enum QueryType {
305     IgnoreBundle,    // Ignore bundles
306     AnyInBundle,     // Return true if any instruction in bundle has property
307     AllInBundle      // Return true if all instructions in bundle have property
308   };
309
310   /// hasProperty - Return true if the instruction (or in the case of a bundle,
311   /// the instructions inside the bundle) has the specified property.
312   /// The first argument is the property being queried.
313   /// The second argument indicates whether the query should look inside
314   /// instruction bundles.
315   bool hasProperty(unsigned Flag, QueryType Type = AnyInBundle) const;
316
317   /// isVariadic - Return true if this instruction can have a variable number of
318   /// operands.  In this case, the variable operands will be after the normal
319   /// operands but before the implicit definitions and uses (if any are
320   /// present).
321   bool isVariadic(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
322     return hasProperty(MCID::Variadic, Type);
323   }
324
325   /// hasOptionalDef - Set if this instruction has an optional definition, e.g.
326   /// ARM instructions which can set condition code if 's' bit is set.
327   bool hasOptionalDef(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
328     return hasProperty(MCID::HasOptionalDef, Type);
329   }
330
331   /// isPseudo - Return true if this is a pseudo instruction that doesn't
332   /// correspond to a real machine instruction.
333   ///
334   bool isPseudo(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
335     return hasProperty(MCID::Pseudo, Type);
336   }
337
338   bool isReturn(QueryType Type = AnyInBundle) const {
339     return hasProperty(MCID::Return, Type);
340   }
341
342   bool isCall(QueryType Type = AnyInBundle) const {
343     return hasProperty(MCID::Call, Type);
344   }
345
346   /// isBarrier - Returns true if the specified instruction stops control flow
347   /// from executing the instruction immediately following it.  Examples include
348   /// unconditional branches and return instructions.
349   bool isBarrier(QueryType Type = AnyInBundle) const {
350     return hasProperty(MCID::Barrier, Type);
351   }
352
353   /// isTerminator - Returns true if this instruction part of the terminator for
354   /// a basic block.  Typically this is things like return and branch
355   /// instructions.
356   ///
357   /// Various passes use this to insert code into the bottom of a basic block,
358   /// but before control flow occurs.
359   bool isTerminator(QueryType Type = AnyInBundle) const {
360     return hasProperty(MCID::Terminator, Type);
361   }
362
363   /// isBranch - Returns true if this is a conditional, unconditional, or
364   /// indirect branch.  Predicates below can be used to discriminate between
365   /// these cases, and the TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to
366   /// get more information.
367   bool isBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
368     return hasProperty(MCID::Branch, Type);
369   }
370
371   /// isIndirectBranch - Return true if this is an indirect branch, such as a
372   /// branch through a register.
373   bool isIndirectBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
374     return hasProperty(MCID::IndirectBranch, Type);
375   }
376
377   /// isConditionalBranch - Return true if this is a branch which may fall
378   /// through to the next instruction or may transfer control flow to some other
379   /// block.  The TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to get more
380   /// information about this branch.
381   bool isConditionalBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
382     return isBranch(Type) & !isBarrier(Type) & !isIndirectBranch(Type);
383   }
384
385   /// isUnconditionalBranch - Return true if this is a branch which always
386   /// transfers control flow to some other block.  The
387   /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to get more information
388   /// about this branch.
389   bool isUnconditionalBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
390     return isBranch(Type) & isBarrier(Type) & !isIndirectBranch(Type);
391   }
392
393   // isPredicable - Return true if this instruction has a predicate operand that
394   // controls execution.  It may be set to 'always', or may be set to other
395   /// values.   There are various methods in TargetInstrInfo that can be used to
396   /// control and modify the predicate in this instruction.
397   bool isPredicable(QueryType Type = AllInBundle) const {
398     // If it's a bundle than all bundled instructions must be predicable for this
399     // to return true.
400     return hasProperty(MCID::Predicable, Type);
401   }
402
403   /// isCompare - Return true if this instruction is a comparison.
404   bool isCompare(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
405     return hasProperty(MCID::Compare, Type);
406   }
407
408   /// isMoveImmediate - Return true if this instruction is a move immediate
409   /// (including conditional moves) instruction.
410   bool isMoveImmediate(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
411     return hasProperty(MCID::MoveImm, Type);
412   }
413
414   /// isBitcast - Return true if this instruction is a bitcast instruction.
415   ///
416   bool isBitcast(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
417     return hasProperty(MCID::Bitcast, Type);
418   }
419
420   /// isNotDuplicable - Return true if this instruction cannot be safely
421   /// duplicated.  For example, if the instruction has a unique labels attached
422   /// to it, duplicating it would cause multiple definition errors.
423   bool isNotDuplicable(QueryType Type = AnyInBundle) const {
424     return hasProperty(MCID::NotDuplicable, Type);
425   }
426
427   /// hasDelaySlot - Returns true if the specified instruction has a delay slot
428   /// which must be filled by the code generator.
429   bool hasDelaySlot(QueryType Type = AnyInBundle) const {
430     return hasProperty(MCID::DelaySlot, Type);
431   }
432
433   /// canFoldAsLoad - Return true for instructions that can be folded as
434   /// memory operands in other instructions. The most common use for this
435   /// is instructions that are simple loads from memory that don't modify
436   /// the loaded value in any way, but it can also be used for instructions
437   /// that can be expressed as constant-pool loads, such as V_SETALLONES
438   /// on x86, to allow them to be folded when it is beneficial.
439   /// This should only be set on instructions that return a value in their
440   /// only virtual register definition.
441   bool canFoldAsLoad(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
442     return hasProperty(MCID::FoldableAsLoad, Type);
443   }
444
445   //===--------------------------------------------------------------------===//
446   // Side Effect Analysis
447   //===--------------------------------------------------------------------===//
448
449   /// mayLoad - Return true if this instruction could possibly read memory.
450   /// Instructions with this flag set are not necessarily simple load
451   /// instructions, they may load a value and modify it, for example.
452   bool mayLoad(QueryType Type = AnyInBundle) const {
453     return hasProperty(MCID::MayLoad, Type);
454   }
455
456
457   /// mayStore - Return true if this instruction could possibly modify memory.
458   /// Instructions with this flag set are not necessarily simple store
459   /// instructions, they may store a modified value based on their operands, or
460   /// may not actually modify anything, for example.
461   bool mayStore(QueryType Type = AnyInBundle) const {
462     return hasProperty(MCID::MayStore, Type);
463   }
464
465   //===--------------------------------------------------------------------===//
466   // Flags that indicate whether an instruction can be modified by a method.
467   //===--------------------------------------------------------------------===//
468
469   /// isCommutable - Return true if this may be a 2- or 3-address
470   /// instruction (of the form "X = op Y, Z, ..."), which produces the same
471   /// result if Y and Z are exchanged.  If this flag is set, then the
472   /// TargetInstrInfo::commuteInstruction method may be used to hack on the
473   /// instruction.
474   ///
475   /// Note that this flag may be set on instructions that are only commutable
476   /// sometimes.  In these cases, the call to commuteInstruction will fail.
477   /// Also note that some instructions require non-trivial modification to
478   /// commute them.
479   bool isCommutable(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
480     return hasProperty(MCID::Commutable, Type);
481   }
482
483   /// isConvertibleTo3Addr - Return true if this is a 2-address instruction
484   /// which can be changed into a 3-address instruction if needed.  Doing this
485   /// transformation can be profitable in the register allocator, because it
486   /// means that the instruction can use a 2-address form if possible, but
487   /// degrade into a less efficient form if the source and dest register cannot
488   /// be assigned to the same register.  For example, this allows the x86
489   /// backend to turn a "shl reg, 3" instruction into an LEA instruction, which
490   /// is the same speed as the shift but has bigger code size.
491   ///
492   /// If this returns true, then the target must implement the
493   /// TargetInstrInfo::convertToThreeAddress method for this instruction, which
494   /// is allowed to fail if the transformation isn't valid for this specific
495   /// instruction (e.g. shl reg, 4 on x86).
496   ///
497   bool isConvertibleTo3Addr(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
498     return hasProperty(MCID::ConvertibleTo3Addr, Type);
499   }
500
501   /// usesCustomInsertionHook - Return true if this instruction requires
502   /// custom insertion support when the DAG scheduler is inserting it into a
503   /// machine basic block.  If this is true for the instruction, it basically
504   /// means that it is a pseudo instruction used at SelectionDAG time that is
505   /// expanded out into magic code by the target when MachineInstrs are formed.
506   ///
507   /// If this is true, the TargetLoweringInfo::InsertAtEndOfBasicBlock method
508   /// is used to insert this into the MachineBasicBlock.
509   bool usesCustomInsertionHook(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
510     return hasProperty(MCID::UsesCustomInserter, Type);
511   }
512
513   /// hasPostISelHook - Return true if this instruction requires *adjustment*
514   /// after instruction selection by calling a target hook. For example, this
515   /// can be used to fill in ARM 's' optional operand depending on whether
516   /// the conditional flag register is used.
517   bool hasPostISelHook(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
518     return hasProperty(MCID::HasPostISelHook, Type);
519   }
520
521   /// isRematerializable - Returns true if this instruction is a candidate for
522   /// remat.  This flag is deprecated, please don't use it anymore.  If this
523   /// flag is set, the isReallyTriviallyReMaterializable() method is called to
524   /// verify the instruction is really rematable.
525   bool isRematerializable(QueryType Type = AllInBundle) const {
526     // It's only possible to re-mat a bundle if all bundled instructions are
527     // re-materializable.
528     return hasProperty(MCID::Rematerializable, Type);
529   }
530
531   /// isAsCheapAsAMove - Returns true if this instruction has the same cost (or
532   /// less) than a move instruction. This is useful during certain types of
533   /// optimizations (e.g., remat during two-address conversion or machine licm)
534   /// where we would like to remat or hoist the instruction, but not if it costs
535   /// more than moving the instruction into the appropriate register. Note, we
536   /// are not marking copies from and to the same register class with this flag.
537   bool isAsCheapAsAMove(QueryType Type = AllInBundle) const {
538     // Only returns true for a bundle if all bundled instructions are cheap.
539     // FIXME: This probably requires a target hook.
540     return hasProperty(MCID::CheapAsAMove, Type);
541   }
542
543   /// hasExtraSrcRegAllocReq - Returns true if this instruction source operands
544   /// have special register allocation requirements that are not captured by the
545   /// operand register classes. e.g. ARM::STRD's two source registers must be an
546   /// even / odd pair, ARM::STM registers have to be in ascending order.
547   /// Post-register allocation passes should not attempt to change allocations
548   /// for sources of instructions with this flag.
549   bool hasExtraSrcRegAllocReq(QueryType Type = AnyInBundle) const {
550     return hasProperty(MCID::ExtraSrcRegAllocReq, Type);
551   }
552
553   /// hasExtraDefRegAllocReq - Returns true if this instruction def operands
554   /// have special register allocation requirements that are not captured by the
555   /// operand register classes. e.g. ARM::LDRD's two def registers must be an
556   /// even / odd pair, ARM::LDM registers have to be in ascending order.
557   /// Post-register allocation passes should not attempt to change allocations
558   /// for definitions of instructions with this flag.
559   bool hasExtraDefRegAllocReq(QueryType Type = AnyInBundle) const {
560     return hasProperty(MCID::ExtraDefRegAllocReq, Type);
561   }
562
563
564   enum MICheckType {
565     CheckDefs,      // Check all operands for equality
566     CheckKillDead,  // Check all operands including kill / dead markers
567     IgnoreDefs,     // Ignore all definitions
568     IgnoreVRegDefs  // Ignore virtual register definitions
569   };
570
571   /// isIdenticalTo - Return true if this instruction is identical to (same
572   /// opcode and same operands as) the specified instruction.
573   bool isIdenticalTo(const MachineInstr *Other,
574                      MICheckType Check = CheckDefs) const;
575
576   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
577   /// block, and returns it, but does not delete it.
578   MachineInstr *removeFromParent();
579
580   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
581   /// block and deletes it.
582   void eraseFromParent();
583
584   /// isLabel - Returns true if the MachineInstr represents a label.
585   ///
586   bool isLabel() const {
587     return getOpcode() == TargetOpcode::PROLOG_LABEL ||
588            getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL ||
589            getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL;
590   }
591
592   bool isPrologLabel() const {
593     return getOpcode() == TargetOpcode::PROLOG_LABEL;
594   }
595   bool isEHLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL; }
596   bool isGCLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL; }
597   bool isDebugValue() const { return getOpcode() == TargetOpcode::DBG_VALUE; }
598
599   bool isPHI() const { return getOpcode() == TargetOpcode::PHI; }
600   bool isKill() const { return getOpcode() == TargetOpcode::KILL; }
601   bool isImplicitDef() const { return getOpcode()==TargetOpcode::IMPLICIT_DEF; }
602   bool isInlineAsm() const { return getOpcode() == TargetOpcode::INLINEASM; }
603   bool isStackAligningInlineAsm() const;
604   bool isInsertSubreg() const {
605     return getOpcode() == TargetOpcode::INSERT_SUBREG;
606   }
607   bool isSubregToReg() const {
608     return getOpcode() == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG;
609   }
610   bool isRegSequence() const {
611     return getOpcode() == TargetOpcode::REG_SEQUENCE;
612   }
613   bool isBundle() const {
614     return getOpcode() == TargetOpcode::BUNDLE;
615   }
616   bool isCopy() const {
617     return getOpcode() == TargetOpcode::COPY;
618   }
619   bool isFullCopy() const {
620     return isCopy() && !getOperand(0).getSubReg() && !getOperand(1).getSubReg();
621   }
622
623   /// isCopyLike - Return true if the instruction behaves like a copy.
624   /// This does not include native copy instructions.
625   bool isCopyLike() const {
626     return isCopy() || isSubregToReg();
627   }
628
629   /// isIdentityCopy - Return true is the instruction is an identity copy.
630   bool isIdentityCopy() const {
631     return isCopy() && getOperand(0).getReg() == getOperand(1).getReg() &&
632       getOperand(0).getSubReg() == getOperand(1).getSubReg();
633   }
634
635   /// getBundleSize - Return the number of instructions inside the MI bundle.
636   unsigned getBundleSize() const;
637
638   /// readsRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
639   /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there
640   /// is a read of a super-register.
641   /// This does not count partial redefines of virtual registers as reads:
642   ///   %reg1024:6 = OP.
643   bool readsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
644     return findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI) != -1;
645   }
646
647   /// readsVirtualRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
648   /// virtual register. Take into account that a partial define is a
649   /// read-modify-write operation.
650   bool readsVirtualRegister(unsigned Reg) const {
651     return readsWritesVirtualRegister(Reg).first;
652   }
653
654   /// readsWritesVirtualRegister - Return a pair of bools (reads, writes)
655   /// indicating if this instruction reads or writes Reg. This also considers
656   /// partial defines.
657   /// If Ops is not null, all operand indices for Reg are added.
658   std::pair<bool,bool> readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
659                                       SmallVectorImpl<unsigned> *Ops = 0) const;
660
661   /// killsRegister - Return true if the MachineInstr kills the specified
662   /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there is
663   /// a kill of a super-register.
664   bool killsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
665     return findRegisterUseOperandIdx(Reg, true, TRI) != -1;
666   }
667
668   /// definesRegister - Return true if the MachineInstr fully defines the
669   /// specified register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
670   /// if there is a def of a super-register.
671   /// NOTE: It's ignoring subreg indices on virtual registers.
672   bool definesRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI=NULL) const {
673     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, false, TRI) != -1;
674   }
675
676   /// modifiesRegister - Return true if the MachineInstr modifies (fully define
677   /// or partially define) the specified register.
678   /// NOTE: It's ignoring subreg indices on virtual registers.
679   bool modifiesRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI) const {
680     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, true, TRI) != -1;
681   }
682
683   /// registerDefIsDead - Returns true if the register is dead in this machine
684   /// instruction. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
685   /// if there is a dead def of a super-register.
686   bool registerDefIsDead(unsigned Reg,
687                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
688     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, true, false, TRI) != -1;
689   }
690
691   /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the operand index that is a use of
692   /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
693   /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
694   int findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill = false,
695                                 const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
696
697   /// findRegisterUseOperand - Wrapper for findRegisterUseOperandIdx, it returns
698   /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
699   MachineOperand *findRegisterUseOperand(unsigned Reg, bool isKill = false,
700                                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
701     int Idx = findRegisterUseOperandIdx(Reg, isKill, TRI);
702     return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
703   }
704
705   /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
706   /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
707   /// that are not dead are skipped. If Overlap is true, then it also looks for
708   /// defs that merely overlap the specified register. If TargetRegisterInfo is
709   /// non-null, then it also checks if there is a def of a super-register.
710   /// This may also return a register mask operand when Overlap is true.
711   int findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg,
712                                 bool isDead = false, bool Overlap = false,
713                                 const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
714
715   /// findRegisterDefOperand - Wrapper for findRegisterDefOperandIdx, it returns
716   /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
717   MachineOperand *findRegisterDefOperand(unsigned Reg, bool isDead = false,
718                                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
719     int Idx = findRegisterDefOperandIdx(Reg, isDead, false, TRI);
720     return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
721   }
722
723   /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
724   /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
725   /// none is found.
726   int findFirstPredOperandIdx() const;
727
728   /// findInlineAsmFlagIdx() - Find the index of the flag word operand that
729   /// corresponds to operand OpIdx on an inline asm instruction.  Returns -1 if
730   /// getOperand(OpIdx) does not belong to an inline asm operand group.
731   ///
732   /// If GroupNo is not NULL, it will receive the number of the operand group
733   /// containing OpIdx.
734   ///
735   /// The flag operand is an immediate that can be decoded with methods like
736   /// InlineAsm::hasRegClassConstraint().
737   ///
738   int findInlineAsmFlagIdx(unsigned OpIdx, unsigned *GroupNo = 0) const;
739
740   /// getRegClassConstraint - Compute the static register class constraint for
741   /// operand OpIdx.  For normal instructions, this is derived from the
742   /// MCInstrDesc.  For inline assembly it is derived from the flag words.
743   ///
744   /// Returns NULL if the static register classs constraint cannot be
745   /// determined.
746   ///
747   const TargetRegisterClass*
748   getRegClassConstraint(unsigned OpIdx,
749                         const TargetInstrInfo *TII,
750                         const TargetRegisterInfo *TRI) const;
751
752   /// isRegTiedToUseOperand - Given the index of a register def operand,
753   /// check if the register def is tied to a source operand, due to either
754   /// two-address elimination or inline assembly constraints. Returns the
755   /// first tied use operand index by reference if UseOpIdx is not null.
756   bool isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx, unsigned *UseOpIdx = 0) const;
757
758   /// isRegTiedToDefOperand - Return true if the use operand of the specified
759   /// index is tied to an def operand. It also returns the def operand index by
760   /// reference if DefOpIdx is not null.
761   bool isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx, unsigned *DefOpIdx = 0) const;
762
763   /// clearKillInfo - Clears kill flags on all operands.
764   ///
765   void clearKillInfo();
766
767   /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
768   ///
769   void copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI);
770
771   /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
772   void copyPredicates(const MachineInstr *MI);
773
774   /// substituteRegister - Replace all occurrences of FromReg with ToReg:SubIdx,
775   /// properly composing subreg indices where necessary.
776   void substituteRegister(unsigned FromReg, unsigned ToReg, unsigned SubIdx,
777                           const TargetRegisterInfo &RegInfo);
778
779   /// addRegisterKilled - We have determined MI kills a register. Look for the
780   /// operand that uses it and mark it as IsKill. If AddIfNotFound is true,
781   /// add a implicit operand if it's not found. Returns true if the operand
782   /// exists / is added.
783   bool addRegisterKilled(unsigned IncomingReg,
784                          const TargetRegisterInfo *RegInfo,
785                          bool AddIfNotFound = false);
786
787   /// clearRegisterKills - Clear all kill flags affecting Reg.  If RegInfo is
788   /// provided, this includes super-register kills.
789   void clearRegisterKills(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *RegInfo);
790
791   /// addRegisterDead - We have determined MI defined a register without a use.
792   /// Look for the operand that defines it and mark it as IsDead. If
793   /// AddIfNotFound is true, add a implicit operand if it's not found. Returns
794   /// true if the operand exists / is added.
795   bool addRegisterDead(unsigned IncomingReg, const TargetRegisterInfo *RegInfo,
796                        bool AddIfNotFound = false);
797
798   /// addRegisterDefined - We have determined MI defines a register. Make sure
799   /// there is an operand defining Reg.
800   void addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
801                           const TargetRegisterInfo *RegInfo = 0);
802
803   /// setPhysRegsDeadExcept - Mark every physreg used by this instruction as
804   /// dead except those in the UsedRegs list.
805   ///
806   /// On instructions with register mask operands, also add implicit-def
807   /// operands for all registers in UsedRegs.
808   void setPhysRegsDeadExcept(ArrayRef<unsigned> UsedRegs,
809                              const TargetRegisterInfo &TRI);
810
811   /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
812   /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
813   /// the instruction's location and its intended destination.
814   bool isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
815                     bool &SawStore) const;
816
817   /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
818   /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
819   bool isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
820                      unsigned DstReg) const;
821
822   /// hasVolatileMemoryRef - Return true if this instruction may have a
823   /// volatile memory reference, or if the information describing the
824   /// memory reference is not available. Return false if it is known to
825   /// have no volatile memory references.
826   bool hasVolatileMemoryRef() const;
827
828   /// isInvariantLoad - Return true if this instruction is loading from a
829   /// location whose value is invariant across the function.  For example,
830   /// loading a value from the constant pool or from the argument area of
831   /// a function if it does not change.  This should only return true of *all*
832   /// loads the instruction does are invariant (if it does multiple loads).
833   bool isInvariantLoad(AliasAnalysis *AA) const;
834
835   /// isConstantValuePHI - If the specified instruction is a PHI that always
836   /// merges together the same virtual register, return the register, otherwise
837   /// return 0.
838   unsigned isConstantValuePHI() const;
839
840   /// hasUnmodeledSideEffects - Return true if this instruction has side
841   /// effects that are not modeled by mayLoad / mayStore, etc.
842   /// For all instructions, the property is encoded in MCInstrDesc::Flags
843   /// (see MCInstrDesc::hasUnmodeledSideEffects(). The only exception is
844   /// INLINEASM instruction, in which case the side effect property is encoded
845   /// in one of its operands (see InlineAsm::Extra_HasSideEffect).
846   ///
847   bool hasUnmodeledSideEffects() const;
848
849   /// allDefsAreDead - Return true if all the defs of this instruction are dead.
850   ///
851   bool allDefsAreDead() const;
852
853   /// copyImplicitOps - Copy implicit register operands from specified
854   /// instruction to this instruction.
855   void copyImplicitOps(const MachineInstr *MI);
856
857   //
858   // Debugging support
859   //
860   void print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM = 0) const;
861   void dump() const;
862
863   //===--------------------------------------------------------------------===//
864   // Accessors used to build up machine instructions.
865
866   /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
867   /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
868   /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
869   /// (before the first implicit operand).
870   void addOperand(const MachineOperand &Op);
871
872   /// setDesc - Replace the instruction descriptor (thus opcode) of
873   /// the current instruction with a new one.
874   ///
875   void setDesc(const MCInstrDesc &tid) { MCID = &tid; }
876
877   /// setDebugLoc - Replace current source information with new such.
878   /// Avoid using this, the constructor argument is preferable.
879   ///
880   void setDebugLoc(const DebugLoc dl) { debugLoc = dl; }
881
882   /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
883   /// fewer operand than it started with.
884   ///
885   void RemoveOperand(unsigned i);
886
887   /// addMemOperand - Add a MachineMemOperand to the machine instruction.
888   /// This function should be used only occasionally. The setMemRefs function
889   /// is the primary method for setting up a MachineInstr's MemRefs list.
890   void addMemOperand(MachineFunction &MF, MachineMemOperand *MO);
891
892   /// setMemRefs - Assign this MachineInstr's memory reference descriptor
893   /// list. This does not transfer ownership.
894   void setMemRefs(mmo_iterator NewMemRefs, mmo_iterator NewMemRefsEnd) {
895     MemRefs = NewMemRefs;
896     MemRefsEnd = NewMemRefsEnd;
897   }
898
899 private:
900   /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
901   /// return the MachineRegisterInfo object for the current function, otherwise
902   /// return null.
903   MachineRegisterInfo *getRegInfo();
904
905   /// addImplicitDefUseOperands - Add all implicit def and use operands to
906   /// this instruction.
907   void addImplicitDefUseOperands();
908
909   /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
910   /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
911   /// operands already be on their use lists.
912   void RemoveRegOperandsFromUseLists();
913
914   /// AddRegOperandsToUseLists - Add all of the register operands in
915   /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
916   /// operands not be on their use lists yet.
917   void AddRegOperandsToUseLists(MachineRegisterInfo &RegInfo);
918 };
919
920 /// MachineInstrExpressionTrait - Special DenseMapInfo traits to compare
921 /// MachineInstr* by *value* of the instruction rather than by pointer value.
922 /// The hashing and equality testing functions ignore definitions so this is
923 /// useful for CSE, etc.
924 struct MachineInstrExpressionTrait : DenseMapInfo<MachineInstr*> {
925   static inline MachineInstr *getEmptyKey() {
926     return 0;
927   }
928
929   static inline MachineInstr *getTombstoneKey() {
930     return reinterpret_cast<MachineInstr*>(-1);
931   }
932
933   static unsigned getHashValue(const MachineInstr* const &MI);
934
935   static bool isEqual(const MachineInstr* const &LHS,
936                       const MachineInstr* const &RHS) {
937     if (RHS == getEmptyKey() || RHS == getTombstoneKey() ||
938         LHS == getEmptyKey() || LHS == getTombstoneKey())
939       return LHS == RHS;
940     return LHS->isIdenticalTo(RHS, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
941   }
942 };
943
944 //===----------------------------------------------------------------------===//
945 // Debugging Support
946
947 inline raw_ostream& operator<<(raw_ostream &OS, const MachineInstr &MI) {
948   MI.print(OS);
949   return OS;
950 }
951
952 } // End llvm namespace
953
954 #endif