include/llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h

   1 //===-- RegisterScavenging.h - Machine register scavenging ------*- 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 declares the machine register scavenger class. It can provide
  11 // information such as unused register at any point in a machine basic block.
  12 // It also provides a mechanism to make registers availbale by evicting them
  13 // to spill slots.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #ifndef LLVM_CODEGEN_REGISTER_SCAVENGING_H
  18 #define LLVM_CODEGEN_REGISTER_SCAVENGING_H
  19
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
  21 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  22
  23 namespace llvm {
  24
  25 class MachineRegisterInfo;
  26 class TargetRegisterInfo;
  27 class TargetInstrInfo;
  28 class TargetRegisterClass;
  29
  30 class RegScavenger {
  31   const TargetRegisterInfo *TRI;
  32   const TargetInstrInfo *TII;
  33   MachineRegisterInfo* MRI;
  34   MachineBasicBlock *MBB;
  35   MachineBasicBlock::iterator MBBI;
  36   unsigned NumPhysRegs;
  37
  38   /// Tracking - True if RegScavenger is currently tracking the liveness of
  39   /// registers.
  40   bool Tracking;
  41
  42   /// ScavengingFrameIndex - Special spill slot used for scavenging a register
  43   /// post register allocation.
  44   int ScavengingFrameIndex;
  45
  46   /// ScavengedReg - If none zero, the specific register is currently being
  47   /// scavenged. That is, it is spilled to the special scavenging stack slot.
  48   unsigned ScavengedReg;
  49
  50   /// ScavengedRC - Register class of the scavenged register.
  51   ///
  52   const TargetRegisterClass *ScavengedRC;
  53
  54   /// ScavengeRestore - Instruction that restores the scavenged register from
  55   /// stack.
  56   const MachineInstr *ScavengeRestore;
  57
  58   /// CalleeSavedrRegs - A bitvector of callee saved registers for the target.
  59   ///
  60   BitVector CalleeSavedRegs;
  61
  62   /// ReservedRegs - A bitvector of reserved registers.
  63   ///
  64   BitVector ReservedRegs;
  65
  66   /// RegsAvailable - The current state of all the physical registers immediately
  67   /// before MBBI. One bit per physical register. If bit is set that means it's
  68   /// available, unset means the register is currently being used.
  69   BitVector RegsAvailable;
  70
  71   // These BitVectors are only used internally to forward(). They are members
  72   // to avoid frequent reallocations.
  73   BitVector KillRegs, DefRegs;
  74
  75 public:
  76   RegScavenger()
  77     : MBB(NULL), NumPhysRegs(0), Tracking(false),
  78       ScavengingFrameIndex(-1), ScavengedReg(0), ScavengedRC(NULL) {}
  79
  80   /// enterBasicBlock - Start tracking liveness from the begin of the specific
  81   /// basic block.
  82   void enterBasicBlock(MachineBasicBlock *mbb);
  83
  84   /// initRegState - allow resetting register state info for multiple
  85   /// passes over/within the same function.
  86   void initRegState();
  87
  88   /// forward - Move the internal MBB iterator and update register states.
  89   void forward();
  90
  91   /// forward - Move the internal MBB iterator and update register states until
  92   /// it has processed the specific iterator.
  93   void forward(MachineBasicBlock::iterator I) {
  94     if (!Tracking && MBB->begin() != I) forward();
  95     while (MBBI != I) forward();
  96   }
  97
  98   /// skipTo - Move the internal MBB iterator but do not update register states.
  99   ///
 100   void skipTo(MachineBasicBlock::iterator I) { MBBI = I; }
 101
 102   /// getRegsUsed - return all registers currently in use in used.
 103   void getRegsUsed(BitVector &used, bool includeReserved);
 104
 105   /// getRegsAvailable - Return all available registers in the register class
 106   /// in Mask.
 107   BitVector getRegsAvailable(const TargetRegisterClass *RC);
 108
 109   /// FindUnusedReg - Find a unused register of the specified register class.
 110   /// Return 0 if none is found.
 111   unsigned FindUnusedReg(const TargetRegisterClass *RegClass) const;
 112
 113   /// setScavengingFrameIndex / getScavengingFrameIndex - accessor and setter of
 114   /// ScavengingFrameIndex.
 115   void setScavengingFrameIndex(int FI) { ScavengingFrameIndex = FI; }
 116   int getScavengingFrameIndex() const { return ScavengingFrameIndex; }
 117
 118   /// scavengeRegister - Make a register of the specific register class
 119   /// available and do the appropriate bookkeeping. SPAdj is the stack
 120   /// adjustment due to call frame, it's passed along to eliminateFrameIndex().
 121   /// Returns the scavenged register.
 122   unsigned scavengeRegister(const TargetRegisterClass *RegClass,
 123                             MachineBasicBlock::iterator I, int SPAdj);
 124   unsigned scavengeRegister(const TargetRegisterClass *RegClass, int SPAdj) {
 125     return scavengeRegister(RegClass, MBBI, SPAdj);
 126   }
 127
 128   /// setUsed - Tell the scavenger a register is used.
 129   ///
 130   void setUsed(unsigned Reg);
 131 private:
 132   /// isReserved - Returns true if a register is reserved. It is never "unused".
 133   bool isReserved(unsigned Reg) const { return ReservedRegs.test(Reg); }
 134
 135   /// isUsed / isUnused - Test if a register is currently being used.
 136   ///
 137   bool isUsed(unsigned Reg) const   {
 138     return !RegsAvailable.test(Reg) || ReservedRegs.test(Reg);
 139   }
 140
 141   /// isAliasUsed - Is Reg or an alias currently in use?
 142   bool isAliasUsed(unsigned Reg) const;
 143
 144   /// setUsed / setUnused - Mark the state of one or a number of registers.
 145   ///
 146   void setUsed(BitVector &Regs) {
 147     RegsAvailable.reset(Regs);
 148   }
 149   void setUnused(BitVector &Regs) {
 150     RegsAvailable |= Regs;
 151   }
 152
 153   /// Add Reg and all its sub-registers to BV.
 154   void addRegWithSubRegs(BitVector &BV, unsigned Reg);
 155
 156   /// findSurvivorReg - Return the candidate register that is unused for the
 157   /// longest after StartMI. UseMI is set to the instruction where the search
 158   /// stopped.
 159   ///
 160   /// No more than InstrLimit instructions are inspected.
 161   unsigned findSurvivorReg(MachineBasicBlock::iterator StartMI,
 162                            BitVector &Candidates,
 163                            unsigned InstrLimit,
 164                            MachineBasicBlock::iterator &UseMI);
 165
 166 };
 167
 168 } // End llvm namespace
 169
 170 #endif