[inline asm] Implement mayLoad and mayStore for inline assembly. In general,
[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/InlineAsm.h"
29 #include "llvm/Support/DebugLoc.h"
30 #include <vector>
31
32 namespace llvm {
33
34 template <typename T> class SmallVectorImpl;
35 class AliasAnalysis;
36 class TargetInstrInfo;
37 class TargetRegisterClass;
38 class TargetRegisterInfo;
39 class MachineFunction;
40 class MachineMemOperand;
41
42 //===----------------------------------------------------------------------===//
43 /// MachineInstr - Representation of each machine instruction.
44 ///
45 class MachineInstr : public ilist_node<MachineInstr> {
46 public:
47   typedef MachineMemOperand **mmo_iterator;
48
49   /// Flags to specify different kinds of comments to output in
50   /// assembly code.  These flags carry semantic information not
51   /// otherwise easily derivable from the IR text.
52   ///
53   enum CommentFlag {
54     ReloadReuse = 0x1
55   };
56
57   enum MIFlag {
58     NoFlags      = 0,
59     FrameSetup   = 1 << 0,              // Instruction is used as a part of
60                                         // function frame setup code.
61     InsideBundle = 1 << 1,              // Instruction is inside a bundle (not
62                                         // the first MI in a bundle)
63     MayLoad      = 1 << 2,              // Instruction could possibly read memory.
64     MayStore     = 1 << 3               // Instruction could possibly modify memory.
65   };
66 private:
67   const MCInstrDesc *MCID;              // Instruction descriptor.
68
69   uint8_t Flags;                        // Various bits of additional
70                                         // information about machine
71                                         // instruction.
72
73   uint8_t AsmPrinterFlags;              // Various bits of information used by
74                                         // the AsmPrinter to emit helpful
75                                         // comments.  This is *not* semantic
76                                         // information.  Do not use this for
77                                         // anything other than to convey comment
78                                         // information to AsmPrinter.
79
80   uint16_t NumMemRefs;                  // information on memory references
81   mmo_iterator MemRefs;
82
83   std::vector<MachineOperand> Operands; // the operands
84   MachineBasicBlock *Parent;            // Pointer to the owning basic block.
85   DebugLoc debugLoc;                    // Source line information.
86
87   MachineInstr(const MachineInstr&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
88   void operator=(const MachineInstr&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
89
90   // Intrusive list support
91   friend struct ilist_traits<MachineInstr>;
92   friend struct ilist_traits<MachineBasicBlock>;
93   void setParent(MachineBasicBlock *P) { Parent = P; }
94
95   /// MachineInstr ctor - This constructor creates a copy of the given
96   /// MachineInstr in the given MachineFunction.
97   MachineInstr(MachineFunction &, const MachineInstr &);
98
99   /// MachineInstr ctor - This constructor creates a dummy MachineInstr with
100   /// MCID NULL and no operands.
101   MachineInstr();
102
103   /// MachineInstr ctor - This constructor create a MachineInstr and add the
104   /// implicit operands.  It reserves space for number of operands specified by
105   /// MCInstrDesc.  An explicit DebugLoc is supplied.
106   MachineInstr(const MCInstrDesc &MCID, const DebugLoc dl, 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.
111   MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const DebugLoc dl,
112                const MCInstrDesc &MCID);
113
114   ~MachineInstr();
115
116   // MachineInstrs are pool-allocated and owned by MachineFunction.
117   friend class MachineFunction;
118
119 public:
120   const MachineBasicBlock* getParent() const { return Parent; }
121   MachineBasicBlock* getParent() { return Parent; }
122
123   /// getAsmPrinterFlags - Return the asm printer flags bitvector.
124   ///
125   uint8_t getAsmPrinterFlags() const { return AsmPrinterFlags; }
126
127   /// clearAsmPrinterFlags - clear the AsmPrinter bitvector
128   ///
129   void clearAsmPrinterFlags() { AsmPrinterFlags = 0; }
130
131   /// getAsmPrinterFlag - Return whether an AsmPrinter flag is set.
132   ///
133   bool getAsmPrinterFlag(CommentFlag Flag) const {
134     return AsmPrinterFlags & Flag;
135   }
136
137   /// setAsmPrinterFlag - Set a flag for the AsmPrinter.
138   ///
139   void setAsmPrinterFlag(CommentFlag Flag) {
140     AsmPrinterFlags |= (uint8_t)Flag;
141   }
142
143   /// clearAsmPrinterFlag - clear specific AsmPrinter flags
144   ///
145   void clearAsmPrinterFlag(CommentFlag Flag) {
146     AsmPrinterFlags &= ~Flag;
147   }
148
149   /// getFlags - Return the MI flags bitvector.
150   uint8_t getFlags() const {
151     return Flags;
152   }
153
154   /// getFlag - Return whether an MI flag is set.
155   bool getFlag(MIFlag Flag) const {
156     return Flags & Flag;
157   }
158
159   /// setFlag - Set a MI flag.
160   void setFlag(MIFlag Flag) {
161     Flags |= (uint8_t)Flag;
162   }
163
164   void setFlags(unsigned flags) {
165     Flags = flags;
166   }
167
168   /// clearFlag - Clear a MI flag.
169   void clearFlag(MIFlag Flag) {
170     Flags &= ~((uint8_t)Flag);
171   }
172
173   /// isInsideBundle - Return true if MI is in a bundle (but not the first MI
174   /// in a bundle).
175   ///
176   /// A bundle looks like this before it's finalized:
177   ///   ----------------
178   ///   |      MI      |
179   ///   ----------------
180   ///          |
181   ///   ----------------
182   ///   |      MI    * |
183   ///   ----------------
184   ///          |
185   ///   ----------------
186   ///   |      MI    * |
187   ///   ----------------
188   /// In this case, the first MI starts a bundle but is not inside a bundle, the
189   /// next 2 MIs are considered "inside" the bundle.
190   ///
191   /// After a bundle is finalized, it looks like this:
192   ///   ----------------
193   ///   |    Bundle    |
194   ///   ----------------
195   ///          |
196   ///   ----------------
197   ///   |      MI    * |
198   ///   ----------------
199   ///          |
200   ///   ----------------
201   ///   |      MI    * |
202   ///   ----------------
203   ///          |
204   ///   ----------------
205   ///   |      MI    * |
206   ///   ----------------
207   /// The first instruction has the special opcode "BUNDLE". It's not "inside"
208   /// a bundle, but the next three MIs are.
209   bool isInsideBundle() const {
210     return getFlag(InsideBundle);
211   }
212
213   /// setIsInsideBundle - Set InsideBundle bit.
214   ///
215   void setIsInsideBundle(bool Val = true) {
216     if (Val)
217       setFlag(InsideBundle);
218     else
219       clearFlag(InsideBundle);
220   }
221
222   /// isBundled - Return true if this instruction part of a bundle. This is true
223   /// if either itself or its following instruction is marked "InsideBundle".
224   bool isBundled() const;
225
226   /// getDebugLoc - Returns the debug location id of this MachineInstr.
227   ///
228   DebugLoc getDebugLoc() const { return debugLoc; }
229
230   /// emitError - Emit an error referring to the source location of this
231   /// instruction. This should only be used for inline assembly that is somehow
232   /// impossible to compile. Other errors should have been handled much
233   /// earlier.
234   ///
235   /// If this method returns, the caller should try to recover from the error.
236   ///
237   void emitError(StringRef Msg) const;
238
239   /// getDesc - Returns the target instruction descriptor of this
240   /// MachineInstr.
241   const MCInstrDesc &getDesc() const { return *MCID; }
242
243   /// getOpcode - Returns the opcode of this MachineInstr.
244   ///
245   int getOpcode() const { return MCID->Opcode; }
246
247   /// Access to explicit operands of the instruction.
248   ///
249   unsigned getNumOperands() const { return (unsigned)Operands.size(); }
250
251   const MachineOperand& getOperand(unsigned i) const {
252     assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
253     return Operands[i];
254   }
255   MachineOperand& getOperand(unsigned i) {
256     assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
257     return Operands[i];
258   }
259
260   /// getNumExplicitOperands - Returns the number of non-implicit operands.
261   ///
262   unsigned getNumExplicitOperands() const;
263
264   /// iterator/begin/end - Iterate over all operands of a machine instruction.
265   typedef std::vector<MachineOperand>::iterator mop_iterator;
266   typedef std::vector<MachineOperand>::const_iterator const_mop_iterator;
267
268   mop_iterator operands_begin() { return Operands.begin(); }
269   mop_iterator operands_end() { return Operands.end(); }
270
271   const_mop_iterator operands_begin() const { return Operands.begin(); }
272   const_mop_iterator operands_end() const { return Operands.end(); }
273
274   /// Access to memory operands of the instruction
275   mmo_iterator memoperands_begin() const { return MemRefs; }
276   mmo_iterator memoperands_end() const { return MemRefs + NumMemRefs; }
277   bool memoperands_empty() const { return NumMemRefs == 0; }
278
279   /// hasOneMemOperand - Return true if this instruction has exactly one
280   /// MachineMemOperand.
281   bool hasOneMemOperand() const {
282     return NumMemRefs == 1;
283   }
284
285   /// API for querying MachineInstr properties. They are the same as MCInstrDesc
286   /// queries but they are bundle aware.
287
288   enum QueryType {
289     IgnoreBundle,    // Ignore bundles
290     AnyInBundle,     // Return true if any instruction in bundle has property
291     AllInBundle      // Return true if all instructions in bundle have property
292   };
293
294   /// hasProperty - Return true if the instruction (or in the case of a bundle,
295   /// the instructions inside the bundle) has the specified property.
296   /// The first argument is the property being queried.
297   /// The second argument indicates whether the query should look inside
298   /// instruction bundles.
299   bool hasProperty(unsigned MCFlag, QueryType Type = AnyInBundle) const {
300     // Inline the fast path.
301     if (Type == IgnoreBundle || !isBundle())
302       return getDesc().getFlags() & (1 << MCFlag);
303
304     // If we have a bundle, take the slow path.
305     return hasPropertyInBundle(1 << MCFlag, Type);
306   }
307
308   /// isVariadic - Return true if this instruction can have a variable number of
309   /// operands.  In this case, the variable operands will be after the normal
310   /// operands but before the implicit definitions and uses (if any are
311   /// present).
312   bool isVariadic(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
313     return hasProperty(MCID::Variadic, Type);
314   }
315
316   /// hasOptionalDef - Set if this instruction has an optional definition, e.g.
317   /// ARM instructions which can set condition code if 's' bit is set.
318   bool hasOptionalDef(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
319     return hasProperty(MCID::HasOptionalDef, Type);
320   }
321
322   /// isPseudo - Return true if this is a pseudo instruction that doesn't
323   /// correspond to a real machine instruction.
324   ///
325   bool isPseudo(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
326     return hasProperty(MCID::Pseudo, Type);
327   }
328
329   bool isReturn(QueryType Type = AnyInBundle) const {
330     return hasProperty(MCID::Return, Type);
331   }
332
333   bool isCall(QueryType Type = AnyInBundle) const {
334     return hasProperty(MCID::Call, Type);
335   }
336
337   /// isBarrier - Returns true if the specified instruction stops control flow
338   /// from executing the instruction immediately following it.  Examples include
339   /// unconditional branches and return instructions.
340   bool isBarrier(QueryType Type = AnyInBundle) const {
341     return hasProperty(MCID::Barrier, Type);
342   }
343
344   /// isTerminator - Returns true if this instruction part of the terminator for
345   /// a basic block.  Typically this is things like return and branch
346   /// instructions.
347   ///
348   /// Various passes use this to insert code into the bottom of a basic block,
349   /// but before control flow occurs.
350   bool isTerminator(QueryType Type = AnyInBundle) const {
351     return hasProperty(MCID::Terminator, Type);
352   }
353
354   /// isBranch - Returns true if this is a conditional, unconditional, or
355   /// indirect branch.  Predicates below can be used to discriminate between
356   /// these cases, and the TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to
357   /// get more information.
358   bool isBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
359     return hasProperty(MCID::Branch, Type);
360   }
361
362   /// isIndirectBranch - Return true if this is an indirect branch, such as a
363   /// branch through a register.
364   bool isIndirectBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
365     return hasProperty(MCID::IndirectBranch, Type);
366   }
367
368   /// isConditionalBranch - Return true if this is a branch which may fall
369   /// through to the next instruction or may transfer control flow to some other
370   /// block.  The TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to get more
371   /// information about this branch.
372   bool isConditionalBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
373     return isBranch(Type) & !isBarrier(Type) & !isIndirectBranch(Type);
374   }
375
376   /// isUnconditionalBranch - Return true if this is a branch which always
377   /// transfers control flow to some other block.  The
378   /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to get more information
379   /// about this branch.
380   bool isUnconditionalBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
381     return isBranch(Type) & isBarrier(Type) & !isIndirectBranch(Type);
382   }
383
384   // isPredicable - Return true if this instruction has a predicate operand that
385   // controls execution.  It may be set to 'always', or may be set to other
386   /// values.   There are various methods in TargetInstrInfo that can be used to
387   /// control and modify the predicate in this instruction.
388   bool isPredicable(QueryType Type = AllInBundle) const {
389     // If it's a bundle than all bundled instructions must be predicable for this
390     // to return true.
391     return hasProperty(MCID::Predicable, Type);
392   }
393
394   /// isCompare - Return true if this instruction is a comparison.
395   bool isCompare(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
396     return hasProperty(MCID::Compare, Type);
397   }
398
399   /// isMoveImmediate - Return true if this instruction is a move immediate
400   /// (including conditional moves) instruction.
401   bool isMoveImmediate(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
402     return hasProperty(MCID::MoveImm, Type);
403   }
404
405   /// isBitcast - Return true if this instruction is a bitcast instruction.
406   ///
407   bool isBitcast(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
408     return hasProperty(MCID::Bitcast, Type);
409   }
410
411   /// isSelect - Return true if this instruction is a select instruction.
412   ///
413   bool isSelect(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
414     return hasProperty(MCID::Select, Type);
415   }
416
417   /// isNotDuplicable - Return true if this instruction cannot be safely
418   /// duplicated.  For example, if the instruction has a unique labels attached
419   /// to it, duplicating it would cause multiple definition errors.
420   bool isNotDuplicable(QueryType Type = AnyInBundle) const {
421     return hasProperty(MCID::NotDuplicable, Type);
422   }
423
424   /// hasDelaySlot - Returns true if the specified instruction has a delay slot
425   /// which must be filled by the code generator.
426   bool hasDelaySlot(QueryType Type = AnyInBundle) const {
427     return hasProperty(MCID::DelaySlot, Type);
428   }
429
430   /// canFoldAsLoad - Return true for instructions that can be folded as
431   /// memory operands in other instructions. The most common use for this
432   /// is instructions that are simple loads from memory that don't modify
433   /// the loaded value in any way, but it can also be used for instructions
434   /// that can be expressed as constant-pool loads, such as V_SETALLONES
435   /// on x86, to allow them to be folded when it is beneficial.
436   /// This should only be set on instructions that return a value in their
437   /// only virtual register definition.
438   bool canFoldAsLoad(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
439     return hasProperty(MCID::FoldableAsLoad, Type);
440   }
441
442   //===--------------------------------------------------------------------===//
443   // Side Effect Analysis
444   //===--------------------------------------------------------------------===//
445
446   /// mayLoad - Return true if this instruction could possibly read memory.
447   /// Instructions with this flag set are not necessarily simple load
448   /// instructions, they may load a value and modify it, for example.
449   bool mayLoad(QueryType Type = AnyInBundle) const {
450     return hasProperty(MCID::MayLoad, Type) || (Flags & MayLoad);
451   }
452
453
454   /// mayStore - Return true if this instruction could possibly modify memory.
455   /// Instructions with this flag set are not necessarily simple store
456   /// instructions, they may store a modified value based on their operands, or
457   /// may not actually modify anything, for example.
458   bool mayStore(QueryType Type = AnyInBundle) const {
459     return hasProperty(MCID::MayStore, Type) || (Flags & MayStore);
460   }
461
462   //===--------------------------------------------------------------------===//
463   // Flags that indicate whether an instruction can be modified by a method.
464   //===--------------------------------------------------------------------===//
465
466   /// isCommutable - Return true if this may be a 2- or 3-address
467   /// instruction (of the form "X = op Y, Z, ..."), which produces the same
468   /// result if Y and Z are exchanged.  If this flag is set, then the
469   /// TargetInstrInfo::commuteInstruction method may be used to hack on the
470   /// instruction.
471   ///
472   /// Note that this flag may be set on instructions that are only commutable
473   /// sometimes.  In these cases, the call to commuteInstruction will fail.
474   /// Also note that some instructions require non-trivial modification to
475   /// commute them.
476   bool isCommutable(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
477     return hasProperty(MCID::Commutable, Type);
478   }
479
480   /// isConvertibleTo3Addr - Return true if this is a 2-address instruction
481   /// which can be changed into a 3-address instruction if needed.  Doing this
482   /// transformation can be profitable in the register allocator, because it
483   /// means that the instruction can use a 2-address form if possible, but
484   /// degrade into a less efficient form if the source and dest register cannot
485   /// be assigned to the same register.  For example, this allows the x86
486   /// backend to turn a "shl reg, 3" instruction into an LEA instruction, which
487   /// is the same speed as the shift but has bigger code size.
488   ///
489   /// If this returns true, then the target must implement the
490   /// TargetInstrInfo::convertToThreeAddress method for this instruction, which
491   /// is allowed to fail if the transformation isn't valid for this specific
492   /// instruction (e.g. shl reg, 4 on x86).
493   ///
494   bool isConvertibleTo3Addr(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
495     return hasProperty(MCID::ConvertibleTo3Addr, Type);
496   }
497
498   /// usesCustomInsertionHook - Return true if this instruction requires
499   /// custom insertion support when the DAG scheduler is inserting it into a
500   /// machine basic block.  If this is true for the instruction, it basically
501   /// means that it is a pseudo instruction used at SelectionDAG time that is
502   /// expanded out into magic code by the target when MachineInstrs are formed.
503   ///
504   /// If this is true, the TargetLoweringInfo::InsertAtEndOfBasicBlock method
505   /// is used to insert this into the MachineBasicBlock.
506   bool usesCustomInsertionHook(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
507     return hasProperty(MCID::UsesCustomInserter, Type);
508   }
509
510   /// hasPostISelHook - Return true if this instruction requires *adjustment*
511   /// after instruction selection by calling a target hook. For example, this
512   /// can be used to fill in ARM 's' optional operand depending on whether
513   /// the conditional flag register is used.
514   bool hasPostISelHook(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
515     return hasProperty(MCID::HasPostISelHook, Type);
516   }
517
518   /// isRematerializable - Returns true if this instruction is a candidate for
519   /// remat.  This flag is deprecated, please don't use it anymore.  If this
520   /// flag is set, the isReallyTriviallyReMaterializable() method is called to
521   /// verify the instruction is really rematable.
522   bool isRematerializable(QueryType Type = AllInBundle) const {
523     // It's only possible to re-mat a bundle if all bundled instructions are
524     // re-materializable.
525     return hasProperty(MCID::Rematerializable, Type);
526   }
527
528   /// isAsCheapAsAMove - Returns true if this instruction has the same cost (or
529   /// less) than a move instruction. This is useful during certain types of
530   /// optimizations (e.g., remat during two-address conversion or machine licm)
531   /// where we would like to remat or hoist the instruction, but not if it costs
532   /// more than moving the instruction into the appropriate register. Note, we
533   /// are not marking copies from and to the same register class with this flag.
534   bool isAsCheapAsAMove(QueryType Type = AllInBundle) const {
535     // Only returns true for a bundle if all bundled instructions are cheap.
536     // FIXME: This probably requires a target hook.
537     return hasProperty(MCID::CheapAsAMove, Type);
538   }
539
540   /// hasExtraSrcRegAllocReq - Returns true if this instruction source operands
541   /// have special register allocation requirements that are not captured by the
542   /// operand register classes. e.g. ARM::STRD's two source registers must be an
543   /// even / odd pair, ARM::STM registers have to be in ascending order.
544   /// Post-register allocation passes should not attempt to change allocations
545   /// for sources of instructions with this flag.
546   bool hasExtraSrcRegAllocReq(QueryType Type = AnyInBundle) const {
547     return hasProperty(MCID::ExtraSrcRegAllocReq, Type);
548   }
549
550   /// hasExtraDefRegAllocReq - Returns true if this instruction def operands
551   /// have special register allocation requirements that are not captured by the
552   /// operand register classes. e.g. ARM::LDRD's two def registers must be an
553   /// even / odd pair, ARM::LDM registers have to be in ascending order.
554   /// Post-register allocation passes should not attempt to change allocations
555   /// for definitions of instructions with this flag.
556   bool hasExtraDefRegAllocReq(QueryType Type = AnyInBundle) const {
557     return hasProperty(MCID::ExtraDefRegAllocReq, Type);
558   }
559
560
561   enum MICheckType {
562     CheckDefs,      // Check all operands for equality
563     CheckKillDead,  // Check all operands including kill / dead markers
564     IgnoreDefs,     // Ignore all definitions
565     IgnoreVRegDefs  // Ignore virtual register definitions
566   };
567
568   /// isIdenticalTo - Return true if this instruction is identical to (same
569   /// opcode and same operands as) the specified instruction.
570   bool isIdenticalTo(const MachineInstr *Other,
571                      MICheckType Check = CheckDefs) const;
572
573   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
574   /// block, and returns it, but does not delete it.
575   MachineInstr *removeFromParent();
576
577   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
578   /// block and deletes it.
579   void eraseFromParent();
580
581   /// isLabel - Returns true if the MachineInstr represents a label.
582   ///
583   bool isLabel() const {
584     return getOpcode() == TargetOpcode::PROLOG_LABEL ||
585            getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL ||
586            getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL;
587   }
588
589   bool isPrologLabel() const {
590     return getOpcode() == TargetOpcode::PROLOG_LABEL;
591   }
592   bool isEHLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL; }
593   bool isGCLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL; }
594   bool isDebugValue() const { return getOpcode() == TargetOpcode::DBG_VALUE; }
595
596   bool isPHI() const { return getOpcode() == TargetOpcode::PHI; }
597   bool isKill() const { return getOpcode() == TargetOpcode::KILL; }
598   bool isImplicitDef() const { return getOpcode()==TargetOpcode::IMPLICIT_DEF; }
599   bool isInlineAsm() const { return getOpcode() == TargetOpcode::INLINEASM; }
600   bool isStackAligningInlineAsm() const;
601   InlineAsm::AsmDialect getInlineAsmDialect() const;
602   bool isInsertSubreg() const {
603     return getOpcode() == TargetOpcode::INSERT_SUBREG;
604   }
605   bool isSubregToReg() const {
606     return getOpcode() == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG;
607   }
608   bool isRegSequence() const {
609     return getOpcode() == TargetOpcode::REG_SEQUENCE;
610   }
611   bool isBundle() const {
612     return getOpcode() == TargetOpcode::BUNDLE;
613   }
614   bool isCopy() const {
615     return getOpcode() == TargetOpcode::COPY;
616   }
617   bool isFullCopy() const {
618     return isCopy() && !getOperand(0).getSubReg() && !getOperand(1).getSubReg();
619   }
620
621   /// isCopyLike - Return true if the instruction behaves like a copy.
622   /// This does not include native copy instructions.
623   bool isCopyLike() const {
624     return isCopy() || isSubregToReg();
625   }
626
627   /// isIdentityCopy - Return true is the instruction is an identity copy.
628   bool isIdentityCopy() const {
629     return isCopy() && getOperand(0).getReg() == getOperand(1).getReg() &&
630       getOperand(0).getSubReg() == getOperand(1).getSubReg();
631   }
632
633   /// isTransient - Return true if this is a transient instruction that is
634   /// either very likely to be eliminated during register allocation (such as
635   /// copy-like instructions), or if this instruction doesn't have an
636   /// execution-time cost.
637   bool isTransient() const {
638     switch(getOpcode()) {
639     default: return false;
640     // Copy-like instructions are usually eliminated during register allocation.
641     case TargetOpcode::PHI:
642     case TargetOpcode::COPY:
643     case TargetOpcode::INSERT_SUBREG:
644     case TargetOpcode::SUBREG_TO_REG:
645     case TargetOpcode::REG_SEQUENCE:
646     // Pseudo-instructions that don't produce any real output.
647     case TargetOpcode::IMPLICIT_DEF:
648     case TargetOpcode::KILL:
649     case TargetOpcode::PROLOG_LABEL:
650     case TargetOpcode::EH_LABEL:
651     case TargetOpcode::GC_LABEL:
652     case TargetOpcode::DBG_VALUE:
653       return true;
654     }
655   }
656
657   /// getBundleSize - Return the number of instructions inside the MI bundle.
658   unsigned getBundleSize() const;
659
660   /// readsRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
661   /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there
662   /// is a read of a super-register.
663   /// This does not count partial redefines of virtual registers as reads:
664   ///   %reg1024:6 = OP.
665   bool readsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
666     return findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI) != -1;
667   }
668
669   /// readsVirtualRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
670   /// virtual register. Take into account that a partial define is a
671   /// read-modify-write operation.
672   bool readsVirtualRegister(unsigned Reg) const {
673     return readsWritesVirtualRegister(Reg).first;
674   }
675
676   /// readsWritesVirtualRegister - Return a pair of bools (reads, writes)
677   /// indicating if this instruction reads or writes Reg. This also considers
678   /// partial defines.
679   /// If Ops is not null, all operand indices for Reg are added.
680   std::pair<bool,bool> readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
681                                       SmallVectorImpl<unsigned> *Ops = 0) const;
682
683   /// killsRegister - Return true if the MachineInstr kills the specified
684   /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there is
685   /// a kill of a super-register.
686   bool killsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
687     return findRegisterUseOperandIdx(Reg, true, TRI) != -1;
688   }
689
690   /// definesRegister - Return true if the MachineInstr fully defines the
691   /// specified register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
692   /// if there is a def of a super-register.
693   /// NOTE: It's ignoring subreg indices on virtual registers.
694   bool definesRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI=NULL) const {
695     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, false, TRI) != -1;
696   }
697
698   /// modifiesRegister - Return true if the MachineInstr modifies (fully define
699   /// or partially define) the specified register.
700   /// NOTE: It's ignoring subreg indices on virtual registers.
701   bool modifiesRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI) const {
702     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, true, TRI) != -1;
703   }
704
705   /// registerDefIsDead - Returns true if the register is dead in this machine
706   /// instruction. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
707   /// if there is a dead def of a super-register.
708   bool registerDefIsDead(unsigned Reg,
709                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
710     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, true, false, TRI) != -1;
711   }
712
713   /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the operand index that is a use of
714   /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
715   /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
716   int findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill = false,
717                                 const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
718
719   /// findRegisterUseOperand - Wrapper for findRegisterUseOperandIdx, it returns
720   /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
721   MachineOperand *findRegisterUseOperand(unsigned Reg, bool isKill = false,
722                                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
723     int Idx = findRegisterUseOperandIdx(Reg, isKill, TRI);
724     return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
725   }
726
727   /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
728   /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
729   /// that are not dead are skipped. If Overlap is true, then it also looks for
730   /// defs that merely overlap the specified register. If TargetRegisterInfo is
731   /// non-null, then it also checks if there is a def of a super-register.
732   /// This may also return a register mask operand when Overlap is true.
733   int findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg,
734                                 bool isDead = false, bool Overlap = false,
735                                 const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
736
737   /// findRegisterDefOperand - Wrapper for findRegisterDefOperandIdx, it returns
738   /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
739   MachineOperand *findRegisterDefOperand(unsigned Reg, bool isDead = false,
740                                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
741     int Idx = findRegisterDefOperandIdx(Reg, isDead, false, TRI);
742     return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
743   }
744
745   /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
746   /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
747   /// none is found.
748   int findFirstPredOperandIdx() const;
749
750   /// findInlineAsmFlagIdx() - Find the index of the flag word operand that
751   /// corresponds to operand OpIdx on an inline asm instruction.  Returns -1 if
752   /// getOperand(OpIdx) does not belong to an inline asm operand group.
753   ///
754   /// If GroupNo is not NULL, it will receive the number of the operand group
755   /// containing OpIdx.
756   ///
757   /// The flag operand is an immediate that can be decoded with methods like
758   /// InlineAsm::hasRegClassConstraint().
759   ///
760   int findInlineAsmFlagIdx(unsigned OpIdx, unsigned *GroupNo = 0) const;
761
762   /// getRegClassConstraint - Compute the static register class constraint for
763   /// operand OpIdx.  For normal instructions, this is derived from the
764   /// MCInstrDesc.  For inline assembly it is derived from the flag words.
765   ///
766   /// Returns NULL if the static register classs constraint cannot be
767   /// determined.
768   ///
769   const TargetRegisterClass*
770   getRegClassConstraint(unsigned OpIdx,
771                         const TargetInstrInfo *TII,
772                         const TargetRegisterInfo *TRI) const;
773
774   /// tieOperands - Add a tie between the register operands at DefIdx and
775   /// UseIdx. The tie will cause the register allocator to ensure that the two
776   /// operands are assigned the same physical register.
777   ///
778   /// Tied operands are managed automatically for explicit operands in the
779   /// MCInstrDesc. This method is for exceptional cases like inline asm.
780   void tieOperands(unsigned DefIdx, unsigned UseIdx);
781
782   /// findTiedOperandIdx - Given the index of a tied register operand, find the
783   /// operand it is tied to. Defs are tied to uses and vice versa. Returns the
784   /// index of the tied operand which must exist.
785   unsigned findTiedOperandIdx(unsigned OpIdx) const;
786
787   /// isRegTiedToUseOperand - Given the index of a register def operand,
788   /// check if the register def is tied to a source operand, due to either
789   /// two-address elimination or inline assembly constraints. Returns the
790   /// first tied use operand index by reference if UseOpIdx is not null.
791   bool isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx, unsigned *UseOpIdx = 0) const {
792     const MachineOperand &MO = getOperand(DefOpIdx);
793     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || !MO.isTied())
794       return false;
795     if (UseOpIdx)
796       *UseOpIdx = findTiedOperandIdx(DefOpIdx);
797     return true;
798   }
799
800   /// isRegTiedToDefOperand - Return true if the use operand of the specified
801   /// index is tied to an def operand. It also returns the def operand index by
802   /// reference if DefOpIdx is not null.
803   bool isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx, unsigned *DefOpIdx = 0) const {
804     const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
805     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || !MO.isTied())
806       return false;
807     if (DefOpIdx)
808       *DefOpIdx = findTiedOperandIdx(UseOpIdx);
809     return true;
810   }
811
812   /// clearKillInfo - Clears kill flags on all operands.
813   ///
814   void clearKillInfo();
815
816   /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
817   ///
818   void copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI);
819
820   /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
821   void copyPredicates(const MachineInstr *MI);
822
823   /// substituteRegister - Replace all occurrences of FromReg with ToReg:SubIdx,
824   /// properly composing subreg indices where necessary.
825   void substituteRegister(unsigned FromReg, unsigned ToReg, unsigned SubIdx,
826                           const TargetRegisterInfo &RegInfo);
827
828   /// addRegisterKilled - We have determined MI kills a register. Look for the
829   /// operand that uses it and mark it as IsKill. If AddIfNotFound is true,
830   /// add a implicit operand if it's not found. Returns true if the operand
831   /// exists / is added.
832   bool addRegisterKilled(unsigned IncomingReg,
833                          const TargetRegisterInfo *RegInfo,
834                          bool AddIfNotFound = false);
835
836   /// clearRegisterKills - Clear all kill flags affecting Reg.  If RegInfo is
837   /// provided, this includes super-register kills.
838   void clearRegisterKills(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *RegInfo);
839
840   /// addRegisterDead - We have determined MI defined a register without a use.
841   /// Look for the operand that defines it and mark it as IsDead. If
842   /// AddIfNotFound is true, add a implicit operand if it's not found. Returns
843   /// true if the operand exists / is added.
844   bool addRegisterDead(unsigned IncomingReg, const TargetRegisterInfo *RegInfo,
845                        bool AddIfNotFound = false);
846
847   /// addRegisterDefined - We have determined MI defines a register. Make sure
848   /// there is an operand defining Reg.
849   void addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
850                           const TargetRegisterInfo *RegInfo = 0);
851
852   /// setPhysRegsDeadExcept - Mark every physreg used by this instruction as
853   /// dead except those in the UsedRegs list.
854   ///
855   /// On instructions with register mask operands, also add implicit-def
856   /// operands for all registers in UsedRegs.
857   void setPhysRegsDeadExcept(ArrayRef<unsigned> UsedRegs,
858                              const TargetRegisterInfo &TRI);
859
860   /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
861   /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
862   /// the instruction's location and its intended destination.
863   bool isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
864                     bool &SawStore) const;
865
866   /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
867   /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
868   bool isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
869                      unsigned DstReg) const;
870
871   /// hasOrderedMemoryRef - Return true if this instruction may have an ordered
872   /// or volatile memory reference, or if the information describing the memory
873   /// reference is not available. Return false if it is known to have no
874   /// ordered or volatile memory references.
875   bool hasOrderedMemoryRef() const;
876
877   /// isInvariantLoad - Return true if this instruction is loading from a
878   /// location whose value is invariant across the function.  For example,
879   /// loading a value from the constant pool or from the argument area of
880   /// a function if it does not change.  This should only return true of *all*
881   /// loads the instruction does are invariant (if it does multiple loads).
882   bool isInvariantLoad(AliasAnalysis *AA) const;
883
884   /// isConstantValuePHI - If the specified instruction is a PHI that always
885   /// merges together the same virtual register, return the register, otherwise
886   /// return 0.
887   unsigned isConstantValuePHI() const;
888
889   /// hasUnmodeledSideEffects - Return true if this instruction has side
890   /// effects that are not modeled by mayLoad / mayStore, etc.
891   /// For all instructions, the property is encoded in MCInstrDesc::Flags
892   /// (see MCInstrDesc::hasUnmodeledSideEffects(). The only exception is
893   /// INLINEASM instruction, in which case the side effect property is encoded
894   /// in one of its operands (see InlineAsm::Extra_HasSideEffect).
895   ///
896   bool hasUnmodeledSideEffects() const;
897
898   /// allDefsAreDead - Return true if all the defs of this instruction are dead.
899   ///
900   bool allDefsAreDead() const;
901
902   /// copyImplicitOps - Copy implicit register operands from specified
903   /// instruction to this instruction.
904   void copyImplicitOps(const MachineInstr *MI);
905
906   //
907   // Debugging support
908   //
909   void print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM = 0) const;
910   void dump() const;
911
912   //===--------------------------------------------------------------------===//
913   // Accessors used to build up machine instructions.
914
915   /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
916   /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
917   /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
918   /// (before the first implicit operand).
919   void addOperand(const MachineOperand &Op);
920
921   /// setDesc - Replace the instruction descriptor (thus opcode) of
922   /// the current instruction with a new one.
923   ///
924   void setDesc(const MCInstrDesc &tid) { MCID = &tid; }
925
926   /// setDebugLoc - Replace current source information with new such.
927   /// Avoid using this, the constructor argument is preferable.
928   ///
929   void setDebugLoc(const DebugLoc dl) { debugLoc = dl; }
930
931   /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
932   /// fewer operand than it started with.
933   ///
934   void RemoveOperand(unsigned i);
935
936   /// addMemOperand - Add a MachineMemOperand to the machine instruction.
937   /// This function should be used only occasionally. The setMemRefs function
938   /// is the primary method for setting up a MachineInstr's MemRefs list.
939   void addMemOperand(MachineFunction &MF, MachineMemOperand *MO);
940
941   /// setMemRefs - Assign this MachineInstr's memory reference descriptor
942   /// list. This does not transfer ownership.
943   void setMemRefs(mmo_iterator NewMemRefs, mmo_iterator NewMemRefsEnd) {
944     MemRefs = NewMemRefs;
945     NumMemRefs = NewMemRefsEnd - NewMemRefs;
946   }
947
948 private:
949   /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
950   /// return the MachineRegisterInfo object for the current function, otherwise
951   /// return null.
952   MachineRegisterInfo *getRegInfo();
953
954   /// untieRegOperand - Break any tie involving OpIdx.
955   void untieRegOperand(unsigned OpIdx) {
956     MachineOperand &MO = getOperand(OpIdx);
957     if (MO.isReg() && MO.isTied()) {
958       getOperand(findTiedOperandIdx(OpIdx)).TiedTo = 0;
959       MO.TiedTo = 0;
960     }
961   }
962
963   /// addImplicitDefUseOperands - Add all implicit def and use operands to
964   /// this instruction.
965   void addImplicitDefUseOperands();
966
967   /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
968   /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
969   /// operands already be on their use lists.
970   void RemoveRegOperandsFromUseLists(MachineRegisterInfo&);
971
972   /// AddRegOperandsToUseLists - Add all of the register operands in
973   /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
974   /// operands not be on their use lists yet.
975   void AddRegOperandsToUseLists(MachineRegisterInfo&);
976
977   /// hasPropertyInBundle - Slow path for hasProperty when we're dealing with a
978   /// bundle.
979   bool hasPropertyInBundle(unsigned Mask, QueryType Type) const;
980 };
981
982 /// MachineInstrExpressionTrait - Special DenseMapInfo traits to compare
983 /// MachineInstr* by *value* of the instruction rather than by pointer value.
984 /// The hashing and equality testing functions ignore definitions so this is
985 /// useful for CSE, etc.
986 struct MachineInstrExpressionTrait : DenseMapInfo<MachineInstr*> {
987   static inline MachineInstr *getEmptyKey() {
988     return 0;
989   }
990
991   static inline MachineInstr *getTombstoneKey() {
992     return reinterpret_cast<MachineInstr*>(-1);
993   }
994
995   static unsigned getHashValue(const MachineInstr* const &MI);
996
997   static bool isEqual(const MachineInstr* const &LHS,
998                       const MachineInstr* const &RHS) {
999     if (RHS == getEmptyKey() || RHS == getTombstoneKey() ||
1000         LHS == getEmptyKey() || LHS == getTombstoneKey())
1001       return LHS == RHS;
1002     return LHS->isIdenticalTo(RHS, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
1003   }
1004 };
1005
1006 //===----------------------------------------------------------------------===//
1007 // Debugging Support
1008
1009 inline raw_ostream& operator<<(raw_ostream &OS, const MachineInstr &MI) {
1010   MI.print(OS);
1011   return OS;
1012 }
1013
1014 } // End llvm namespace
1015
1016 #endif