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