46de2afa83f45daf3f13cb1c16775bbb36af43a3
[oota-llvm.git] / include / llvm / Target / TargetInstrInfo.h
1 //===-- llvm/Target/TargetInstrInfo.h - Instruction Info --------*- 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 describes the target machine instruction set to the code generator.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETINSTRINFO_H
15 #define LLVM_TARGET_TARGETINSTRINFO_H
16
17 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
18 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
19 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineCombinerPattern.h"
21 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
22 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
23
24 namespace llvm {
25
26 class InstrItineraryData;
27 class LiveVariables;
28 class MCAsmInfo;
29 class MachineMemOperand;
30 class MachineRegisterInfo;
31 class MDNode;
32 class MCInst;
33 struct MCSchedModel;
34 class MCSymbolRefExpr;
35 class SDNode;
36 class ScheduleHazardRecognizer;
37 class SelectionDAG;
38 class ScheduleDAG;
39 class TargetRegisterClass;
40 class TargetRegisterInfo;
41 class BranchProbability;
42 class TargetSubtargetInfo;
43 class DFAPacketizer;
44
45 template<class T> class SmallVectorImpl;
46
47
48 //---------------------------------------------------------------------------
49 ///
50 /// TargetInstrInfo - Interface to description of machine instruction set
51 ///
52 class TargetInstrInfo : public MCInstrInfo {
53   TargetInstrInfo(const TargetInstrInfo &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
54   void operator=(const TargetInstrInfo &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
55 public:
56   TargetInstrInfo(int CFSetupOpcode = -1, int CFDestroyOpcode = -1)
57     : CallFrameSetupOpcode(CFSetupOpcode),
58       CallFrameDestroyOpcode(CFDestroyOpcode) {
59   }
60
61   virtual ~TargetInstrInfo();
62
63   /// getRegClass - Givem a machine instruction descriptor, returns the register
64   /// class constraint for OpNum, or NULL.
65   const TargetRegisterClass *getRegClass(const MCInstrDesc &TID,
66                                          unsigned OpNum,
67                                          const TargetRegisterInfo *TRI,
68                                          const MachineFunction &MF) const;
69
70   /// isTriviallyReMaterializable - Return true if the instruction is trivially
71   /// rematerializable, meaning it has no side effects and requires no operands
72   /// that aren't always available.
73   bool isTriviallyReMaterializable(const MachineInstr *MI,
74                                    AliasAnalysis *AA = nullptr) const {
75     return MI->getOpcode() == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF ||
76            (MI->getDesc().isRematerializable() &&
77             (isReallyTriviallyReMaterializable(MI, AA) ||
78              isReallyTriviallyReMaterializableGeneric(MI, AA)));
79   }
80
81 protected:
82   /// isReallyTriviallyReMaterializable - For instructions with opcodes for
83   /// which the M_REMATERIALIZABLE flag is set, this hook lets the target
84   /// specify whether the instruction is actually trivially rematerializable,
85   /// taking into consideration its operands. This predicate must return false
86   /// if the instruction has any side effects other than producing a value, or
87   /// if it requres any address registers that are not always available.
88   virtual bool isReallyTriviallyReMaterializable(const MachineInstr *MI,
89                                                  AliasAnalysis *AA) const {
90     return false;
91   }
92
93 private:
94   /// isReallyTriviallyReMaterializableGeneric - For instructions with opcodes
95   /// for which the M_REMATERIALIZABLE flag is set and the target hook
96   /// isReallyTriviallyReMaterializable returns false, this function does
97   /// target-independent tests to determine if the instruction is really
98   /// trivially rematerializable.
99   bool isReallyTriviallyReMaterializableGeneric(const MachineInstr *MI,
100                                                 AliasAnalysis *AA) const;
101
102 public:
103   /// getCallFrameSetup/DestroyOpcode - These methods return the opcode of the
104   /// frame setup/destroy instructions if they exist (-1 otherwise).  Some
105   /// targets use pseudo instructions in order to abstract away the difference
106   /// between operating with a frame pointer and operating without, through the
107   /// use of these two instructions.
108   ///
109   int getCallFrameSetupOpcode() const { return CallFrameSetupOpcode; }
110   int getCallFrameDestroyOpcode() const { return CallFrameDestroyOpcode; }
111
112   /// Returns the actual stack pointer adjustment made by an instruction
113   /// as part of a call sequence. By default, only call frame setup/destroy
114   /// instructions adjust the stack, but targets may want to override this
115   /// to enable more fine-grained adjustment, or adjust by a different value.
116   virtual int getSPAdjust(const MachineInstr *MI) const;
117
118   /// isCoalescableExtInstr - Return true if the instruction is a "coalescable"
119   /// extension instruction. That is, it's like a copy where it's legal for the
120   /// source to overlap the destination. e.g. X86::MOVSX64rr32. If this returns
121   /// true, then it's expected the pre-extension value is available as a subreg
122   /// of the result register. This also returns the sub-register index in
123   /// SubIdx.
124   virtual bool isCoalescableExtInstr(const MachineInstr &MI,
125                                      unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
126                                      unsigned &SubIdx) const {
127     return false;
128   }
129
130   /// isLoadFromStackSlot - If the specified machine instruction is a direct
131   /// load from a stack slot, return the virtual or physical register number of
132   /// the destination along with the FrameIndex of the loaded stack slot.  If
133   /// not, return 0.  This predicate must return 0 if the instruction has
134   /// any side effects other than loading from the stack slot.
135   virtual unsigned isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
136                                        int &FrameIndex) const {
137     return 0;
138   }
139
140   /// isLoadFromStackSlotPostFE - Check for post-frame ptr elimination
141   /// stack locations as well.  This uses a heuristic so it isn't
142   /// reliable for correctness.
143   virtual unsigned isLoadFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
144                                              int &FrameIndex) const {
145     return 0;
146   }
147
148   /// hasLoadFromStackSlot - If the specified machine instruction has
149   /// a load from a stack slot, return true along with the FrameIndex
150   /// of the loaded stack slot and the machine mem operand containing
151   /// the reference.  If not, return false.  Unlike
152   /// isLoadFromStackSlot, this returns true for any instructions that
153   /// loads from the stack.  This is just a hint, as some cases may be
154   /// missed.
155   virtual bool hasLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
156                                     const MachineMemOperand *&MMO,
157                                     int &FrameIndex) const;
158
159   /// isStoreToStackSlot - If the specified machine instruction is a direct
160   /// store to a stack slot, return the virtual or physical register number of
161   /// the source reg along with the FrameIndex of the loaded stack slot.  If
162   /// not, return 0.  This predicate must return 0 if the instruction has
163   /// any side effects other than storing to the stack slot.
164   virtual unsigned isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
165                                       int &FrameIndex) const {
166     return 0;
167   }
168
169   /// isStoreToStackSlotPostFE - Check for post-frame ptr elimination
170   /// stack locations as well.  This uses a heuristic so it isn't
171   /// reliable for correctness.
172   virtual unsigned isStoreToStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
173                                             int &FrameIndex) const {
174     return 0;
175   }
176
177   /// hasStoreToStackSlot - If the specified machine instruction has a
178   /// store to a stack slot, return true along with the FrameIndex of
179   /// the loaded stack slot and the machine mem operand containing the
180   /// reference.  If not, return false.  Unlike isStoreToStackSlot,
181   /// this returns true for any instructions that stores to the
182   /// stack.  This is just a hint, as some cases may be missed.
183   virtual bool hasStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
184                                    const MachineMemOperand *&MMO,
185                                    int &FrameIndex) const;
186
187   /// isStackSlotCopy - Return true if the specified machine instruction
188   /// is a copy of one stack slot to another and has no other effect.
189   /// Provide the identity of the two frame indices.
190   virtual bool isStackSlotCopy(const MachineInstr *MI, int &DestFrameIndex,
191                                int &SrcFrameIndex) const {
192     return false;
193   }
194
195   /// Compute the size in bytes and offset within a stack slot of a spilled
196   /// register or subregister.
197   ///
198   /// \param [out] Size in bytes of the spilled value.
199   /// \param [out] Offset in bytes within the stack slot.
200   /// \returns true if both Size and Offset are successfully computed.
201   ///
202   /// Not all subregisters have computable spill slots. For example,
203   /// subregisters registers may not be byte-sized, and a pair of discontiguous
204   /// subregisters has no single offset.
205   ///
206   /// Targets with nontrivial bigendian implementations may need to override
207   /// this, particularly to support spilled vector registers.
208   virtual bool getStackSlotRange(const TargetRegisterClass *RC, unsigned SubIdx,
209                                  unsigned &Size, unsigned &Offset,
210                                  const TargetMachine *TM) const;
211
212   /// isAsCheapAsAMove - Return true if the instruction is as cheap as a move
213   /// instruction.
214   ///
215   /// Targets for different archs need to override this, and different
216   /// micro-architectures can also be finely tuned inside.
217   virtual bool isAsCheapAsAMove(const MachineInstr *MI) const {
218     return MI->isAsCheapAsAMove();
219   }
220
221   /// reMaterialize - Re-issue the specified 'original' instruction at the
222   /// specific location targeting a new destination register.
223   /// The register in Orig->getOperand(0).getReg() will be substituted by
224   /// DestReg:SubIdx. Any existing subreg index is preserved or composed with
225   /// SubIdx.
226   virtual void reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
227                              MachineBasicBlock::iterator MI,
228                              unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
229                              const MachineInstr *Orig,
230                              const TargetRegisterInfo &TRI) const;
231
232   /// duplicate - Create a duplicate of the Orig instruction in MF. This is like
233   /// MachineFunction::CloneMachineInstr(), but the target may update operands
234   /// that are required to be unique.
235   ///
236   /// The instruction must be duplicable as indicated by isNotDuplicable().
237   virtual MachineInstr *duplicate(MachineInstr *Orig,
238                                   MachineFunction &MF) const;
239
240   /// convertToThreeAddress - This method must be implemented by targets that
241   /// set the M_CONVERTIBLE_TO_3_ADDR flag.  When this flag is set, the target
242   /// may be able to convert a two-address instruction into one or more true
243   /// three-address instructions on demand.  This allows the X86 target (for
244   /// example) to convert ADD and SHL instructions into LEA instructions if they
245   /// would require register copies due to two-addressness.
246   ///
247   /// This method returns a null pointer if the transformation cannot be
248   /// performed, otherwise it returns the last new instruction.
249   ///
250   virtual MachineInstr *
251   convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
252                    MachineBasicBlock::iterator &MBBI, LiveVariables *LV) const {
253     return nullptr;
254   }
255
256   /// commuteInstruction - If a target has any instructions that are
257   /// commutable but require converting to different instructions or making
258   /// non-trivial changes to commute them, this method can overloaded to do
259   /// that.  The default implementation simply swaps the commutable operands.
260   /// If NewMI is false, MI is modified in place and returned; otherwise, a
261   /// new machine instruction is created and returned.  Do not call this
262   /// method for a non-commutable instruction, but there may be some cases
263   /// where this method fails and returns null.
264   virtual MachineInstr *commuteInstruction(MachineInstr *MI,
265                                            bool NewMI = false) const;
266
267   /// findCommutedOpIndices - If specified MI is commutable, return the two
268   /// operand indices that would swap value. Return false if the instruction
269   /// is not in a form which this routine understands.
270   virtual bool findCommutedOpIndices(MachineInstr *MI, unsigned &SrcOpIdx1,
271                                      unsigned &SrcOpIdx2) const;
272
273   /// A pair composed of a register and a sub-register index.
274   /// Used to give some type checking when modeling Reg:SubReg.
275   struct RegSubRegPair {
276     unsigned Reg;
277     unsigned SubReg;
278     RegSubRegPair(unsigned Reg = 0, unsigned SubReg = 0)
279         : Reg(Reg), SubReg(SubReg) {}
280   };
281   /// A pair composed of a pair of a register and a sub-register index,
282   /// and another sub-register index.
283   /// Used to give some type checking when modeling Reg:SubReg1, SubReg2.
284   struct RegSubRegPairAndIdx : RegSubRegPair {
285     unsigned SubIdx;
286     RegSubRegPairAndIdx(unsigned Reg = 0, unsigned SubReg = 0,
287                         unsigned SubIdx = 0)
288         : RegSubRegPair(Reg, SubReg), SubIdx(SubIdx) {}
289   };
290
291   /// Build the equivalent inputs of a REG_SEQUENCE for the given \p MI
292   /// and \p DefIdx.
293   /// \p [out] InputRegs of the equivalent REG_SEQUENCE. Each element of
294   /// the list is modeled as <Reg:SubReg, SubIdx>.
295   /// E.g., REG_SEQUENCE vreg1:sub1, sub0, vreg2, sub1 would produce
296   /// two elements:
297   /// - vreg1:sub1, sub0
298   /// - vreg2<:0>, sub1
299   ///
300   /// \returns true if it is possible to build such an input sequence
301   /// with the pair \p MI, \p DefIdx. False otherwise.
302   ///
303   /// \pre MI.isRegSequence() or MI.isRegSequenceLike().
304   ///
305   /// \note The generic implementation does not provide any support for
306   /// MI.isRegSequenceLike(). In other words, one has to override
307   /// getRegSequenceLikeInputs for target specific instructions.
308   bool
309   getRegSequenceInputs(const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
310                        SmallVectorImpl<RegSubRegPairAndIdx> &InputRegs) const;
311
312   /// Build the equivalent inputs of a EXTRACT_SUBREG for the given \p MI
313   /// and \p DefIdx.
314   /// \p [out] InputReg of the equivalent EXTRACT_SUBREG.
315   /// E.g., EXTRACT_SUBREG vreg1:sub1, sub0, sub1 would produce:
316   /// - vreg1:sub1, sub0
317   ///
318   /// \returns true if it is possible to build such an input sequence
319   /// with the pair \p MI, \p DefIdx. False otherwise.
320   ///
321   /// \pre MI.isExtractSubreg() or MI.isExtractSubregLike().
322   ///
323   /// \note The generic implementation does not provide any support for
324   /// MI.isExtractSubregLike(). In other words, one has to override
325   /// getExtractSubregLikeInputs for target specific instructions.
326   bool
327   getExtractSubregInputs(const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
328                          RegSubRegPairAndIdx &InputReg) const;
329
330   /// Build the equivalent inputs of a INSERT_SUBREG for the given \p MI
331   /// and \p DefIdx.
332   /// \p [out] BaseReg and \p [out] InsertedReg contain
333   /// the equivalent inputs of INSERT_SUBREG.
334   /// E.g., INSERT_SUBREG vreg0:sub0, vreg1:sub1, sub3 would produce:
335   /// - BaseReg: vreg0:sub0
336   /// - InsertedReg: vreg1:sub1, sub3
337   ///
338   /// \returns true if it is possible to build such an input sequence
339   /// with the pair \p MI, \p DefIdx. False otherwise.
340   ///
341   /// \pre MI.isInsertSubreg() or MI.isInsertSubregLike().
342   ///
343   /// \note The generic implementation does not provide any support for
344   /// MI.isInsertSubregLike(). In other words, one has to override
345   /// getInsertSubregLikeInputs for target specific instructions.
346   bool
347   getInsertSubregInputs(const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
348                         RegSubRegPair &BaseReg,
349                         RegSubRegPairAndIdx &InsertedReg) const;
350
351
352   /// produceSameValue - Return true if two machine instructions would produce
353   /// identical values. By default, this is only true when the two instructions
354   /// are deemed identical except for defs. If this function is called when the
355   /// IR is still in SSA form, the caller can pass the MachineRegisterInfo for
356   /// aggressive checks.
357   virtual bool produceSameValue(const MachineInstr *MI0,
358                                 const MachineInstr *MI1,
359                                 const MachineRegisterInfo *MRI = nullptr) const;
360
361   /// AnalyzeBranch - Analyze the branching code at the end of MBB, returning
362   /// true if it cannot be understood (e.g. it's a switch dispatch or isn't
363   /// implemented for a target).  Upon success, this returns false and returns
364   /// with the following information in various cases:
365   ///
366   /// 1. If this block ends with no branches (it just falls through to its succ)
367   ///    just return false, leaving TBB/FBB null.
368   /// 2. If this block ends with only an unconditional branch, it sets TBB to be
369   ///    the destination block.
370   /// 3. If this block ends with a conditional branch and it falls through to a
371   ///    successor block, it sets TBB to be the branch destination block and a
372   ///    list of operands that evaluate the condition. These operands can be
373   ///    passed to other TargetInstrInfo methods to create new branches.
374   /// 4. If this block ends with a conditional branch followed by an
375   ///    unconditional branch, it returns the 'true' destination in TBB, the
376   ///    'false' destination in FBB, and a list of operands that evaluate the
377   ///    condition.  These operands can be passed to other TargetInstrInfo
378   ///    methods to create new branches.
379   ///
380   /// Note that RemoveBranch and InsertBranch must be implemented to support
381   /// cases where this method returns success.
382   ///
383   /// If AllowModify is true, then this routine is allowed to modify the basic
384   /// block (e.g. delete instructions after the unconditional branch).
385   ///
386   virtual bool AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *&TBB,
387                              MachineBasicBlock *&FBB,
388                              SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
389                              bool AllowModify = false) const {
390     return true;
391   }
392
393   /// RemoveBranch - Remove the branching code at the end of the specific MBB.
394   /// This is only invoked in cases where AnalyzeBranch returns success. It
395   /// returns the number of instructions that were removed.
396   virtual unsigned RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
397     llvm_unreachable("Target didn't implement TargetInstrInfo::RemoveBranch!");
398   }
399
400   /// InsertBranch - Insert branch code into the end of the specified
401   /// MachineBasicBlock.  The operands to this method are the same as those
402   /// returned by AnalyzeBranch.  This is only invoked in cases where
403   /// AnalyzeBranch returns success. It returns the number of instructions
404   /// inserted.
405   ///
406   /// It is also invoked by tail merging to add unconditional branches in
407   /// cases where AnalyzeBranch doesn't apply because there was no original
408   /// branch to analyze.  At least this much must be implemented, else tail
409   /// merging needs to be disabled.
410   virtual unsigned InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
411                                 MachineBasicBlock *FBB,
412                                 const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
413                                 DebugLoc DL) const {
414     llvm_unreachable("Target didn't implement TargetInstrInfo::InsertBranch!");
415   }
416
417   /// ReplaceTailWithBranchTo - Delete the instruction OldInst and everything
418   /// after it, replacing it with an unconditional branch to NewDest. This is
419   /// used by the tail merging pass.
420   virtual void ReplaceTailWithBranchTo(MachineBasicBlock::iterator Tail,
421                                        MachineBasicBlock *NewDest) const;
422
423   /// getUnconditionalBranch - Get an instruction that performs an unconditional
424   /// branch to the given symbol.
425   virtual void
426   getUnconditionalBranch(MCInst &MI,
427                          const MCSymbolRefExpr *BranchTarget) const {
428     llvm_unreachable("Target didn't implement "
429                      "TargetInstrInfo::getUnconditionalBranch!");
430   }
431
432   /// getTrap - Get a machine trap instruction
433   virtual void getTrap(MCInst &MI) const {
434     llvm_unreachable("Target didn't implement TargetInstrInfo::getTrap!");
435   }
436
437   /// getJumpInstrTableEntryBound - Get a number of bytes that suffices to hold
438   /// either the instruction returned by getUnconditionalBranch or the
439   /// instruction returned by getTrap. This only makes sense because
440   /// getUnconditionalBranch returns a single, specific instruction. This
441   /// information is needed by the jumptable construction code, since it must
442   /// decide how many bytes to use for a jumptable entry so it can generate the
443   /// right mask.
444   ///
445   /// Note that if the jumptable instruction requires alignment, then that
446   /// alignment should be factored into this required bound so that the
447   /// resulting bound gives the right alignment for the instruction.
448   virtual unsigned getJumpInstrTableEntryBound() const {
449     // This method gets called by LLVMTargetMachine always, so it can't fail
450     // just because there happens to be no implementation for this target.
451     // Any code that tries to use a jumptable annotation without defining
452     // getUnconditionalBranch on the appropriate Target will fail anyway, and
453     // the value returned here won't matter in that case.
454     return 0;
455   }
456
457   /// isLegalToSplitMBBAt - Return true if it's legal to split the given basic
458   /// block at the specified instruction (i.e. instruction would be the start
459   /// of a new basic block).
460   virtual bool isLegalToSplitMBBAt(MachineBasicBlock &MBB,
461                                    MachineBasicBlock::iterator MBBI) const {
462     return true;
463   }
464
465   /// isProfitableToIfCvt - Return true if it's profitable to predicate
466   /// instructions with accumulated instruction latency of "NumCycles"
467   /// of the specified basic block, where the probability of the instructions
468   /// being executed is given by Probability, and Confidence is a measure
469   /// of our confidence that it will be properly predicted.
470   virtual
471   bool isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB, unsigned NumCycles,
472                            unsigned ExtraPredCycles,
473                            const BranchProbability &Probability) const {
474     return false;
475   }
476
477   /// isProfitableToIfCvt - Second variant of isProfitableToIfCvt, this one
478   /// checks for the case where two basic blocks from true and false path
479   /// of a if-then-else (diamond) are predicated on mutally exclusive
480   /// predicates, where the probability of the true path being taken is given
481   /// by Probability, and Confidence is a measure of our confidence that it
482   /// will be properly predicted.
483   virtual bool
484   isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
485                       unsigned NumTCycles, unsigned ExtraTCycles,
486                       MachineBasicBlock &FMBB,
487                       unsigned NumFCycles, unsigned ExtraFCycles,
488                       const BranchProbability &Probability) const {
489     return false;
490   }
491
492   /// isProfitableToDupForIfCvt - Return true if it's profitable for
493   /// if-converter to duplicate instructions of specified accumulated
494   /// instruction latencies in the specified MBB to enable if-conversion.
495   /// The probability of the instructions being executed is given by
496   /// Probability, and Confidence is a measure of our confidence that it
497   /// will be properly predicted.
498   virtual bool
499   isProfitableToDupForIfCvt(MachineBasicBlock &MBB, unsigned NumCycles,
500                             const BranchProbability &Probability) const {
501     return false;
502   }
503
504   /// isProfitableToUnpredicate - Return true if it's profitable to unpredicate
505   /// one side of a 'diamond', i.e. two sides of if-else predicated on mutually
506   /// exclusive predicates.
507   /// e.g.
508   ///   subeq  r0, r1, #1
509   ///   addne  r0, r1, #1
510   /// =>
511   ///   sub    r0, r1, #1
512   ///   addne  r0, r1, #1
513   ///
514   /// This may be profitable is conditional instructions are always executed.
515   virtual bool isProfitableToUnpredicate(MachineBasicBlock &TMBB,
516                                          MachineBasicBlock &FMBB) const {
517     return false;
518   }
519
520   /// canInsertSelect - Return true if it is possible to insert a select
521   /// instruction that chooses between TrueReg and FalseReg based on the
522   /// condition code in Cond.
523   ///
524   /// When successful, also return the latency in cycles from TrueReg,
525   /// FalseReg, and Cond to the destination register. In most cases, a select
526   /// instruction will be 1 cycle, so CondCycles = TrueCycles = FalseCycles = 1
527   ///
528   /// Some x86 implementations have 2-cycle cmov instructions.
529   ///
530   /// @param MBB         Block where select instruction would be inserted.
531   /// @param Cond        Condition returned by AnalyzeBranch.
532   /// @param TrueReg     Virtual register to select when Cond is true.
533   /// @param FalseReg    Virtual register to select when Cond is false.
534   /// @param CondCycles  Latency from Cond+Branch to select output.
535   /// @param TrueCycles  Latency from TrueReg to select output.
536   /// @param FalseCycles Latency from FalseReg to select output.
537   virtual bool canInsertSelect(const MachineBasicBlock &MBB,
538                                const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
539                                unsigned TrueReg, unsigned FalseReg,
540                                int &CondCycles,
541                                int &TrueCycles, int &FalseCycles) const {
542     return false;
543   }
544
545   /// insertSelect - Insert a select instruction into MBB before I that will
546   /// copy TrueReg to DstReg when Cond is true, and FalseReg to DstReg when
547   /// Cond is false.
548   ///
549   /// This function can only be called after canInsertSelect() returned true.
550   /// The condition in Cond comes from AnalyzeBranch, and it can be assumed
551   /// that the same flags or registers required by Cond are available at the
552   /// insertion point.
553   ///
554   /// @param MBB      Block where select instruction should be inserted.
555   /// @param I        Insertion point.
556   /// @param DL       Source location for debugging.
557   /// @param DstReg   Virtual register to be defined by select instruction.
558   /// @param Cond     Condition as computed by AnalyzeBranch.
559   /// @param TrueReg  Virtual register to copy when Cond is true.
560   /// @param FalseReg Virtual register to copy when Cons is false.
561   virtual void insertSelect(MachineBasicBlock &MBB,
562                             MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
563                             unsigned DstReg,
564                             const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
565                             unsigned TrueReg, unsigned FalseReg) const {
566     llvm_unreachable("Target didn't implement TargetInstrInfo::insertSelect!");
567   }
568
569   /// analyzeSelect - Analyze the given select instruction, returning true if
570   /// it cannot be understood. It is assumed that MI->isSelect() is true.
571   ///
572   /// When successful, return the controlling condition and the operands that
573   /// determine the true and false result values.
574   ///
575   ///   Result = SELECT Cond, TrueOp, FalseOp
576   ///
577   /// Some targets can optimize select instructions, for example by predicating
578   /// the instruction defining one of the operands. Such targets should set
579   /// Optimizable.
580   ///
581   /// @param         MI Select instruction to analyze.
582   /// @param Cond    Condition controlling the select.
583   /// @param TrueOp  Operand number of the value selected when Cond is true.
584   /// @param FalseOp Operand number of the value selected when Cond is false.
585   /// @param Optimizable Returned as true if MI is optimizable.
586   /// @returns False on success.
587   virtual bool analyzeSelect(const MachineInstr *MI,
588                              SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
589                              unsigned &TrueOp, unsigned &FalseOp,
590                              bool &Optimizable) const {
591     assert(MI && MI->getDesc().isSelect() && "MI must be a select instruction");
592     return true;
593   }
594
595   /// optimizeSelect - Given a select instruction that was understood by
596   /// analyzeSelect and returned Optimizable = true, attempt to optimize MI by
597   /// merging it with one of its operands. Returns NULL on failure.
598   ///
599   /// When successful, returns the new select instruction. The client is
600   /// responsible for deleting MI.
601   ///
602   /// If both sides of the select can be optimized, PreferFalse is used to pick
603   /// a side.
604   ///
605   /// @param MI          Optimizable select instruction.
606   /// @param PreferFalse Try to optimize FalseOp instead of TrueOp.
607   /// @returns Optimized instruction or NULL.
608   virtual MachineInstr *optimizeSelect(MachineInstr *MI,
609                                        bool PreferFalse = false) const {
610     // This function must be implemented if Optimizable is ever set.
611     llvm_unreachable("Target must implement TargetInstrInfo::optimizeSelect!");
612   }
613
614   /// copyPhysReg - Emit instructions to copy a pair of physical registers.
615   ///
616   /// This function should support copies within any legal register class as
617   /// well as any cross-class copies created during instruction selection.
618   ///
619   /// The source and destination registers may overlap, which may require a
620   /// careful implementation when multiple copy instructions are required for
621   /// large registers. See for example the ARM target.
622   virtual void copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
623                            MachineBasicBlock::iterator MI, DebugLoc DL,
624                            unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
625                            bool KillSrc) const {
626     llvm_unreachable("Target didn't implement TargetInstrInfo::copyPhysReg!");
627   }
628
629   /// storeRegToStackSlot - Store the specified register of the given register
630   /// class to the specified stack frame index. The store instruction is to be
631   /// added to the given machine basic block before the specified machine
632   /// instruction. If isKill is true, the register operand is the last use and
633   /// must be marked kill.
634   virtual void storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
635                                    MachineBasicBlock::iterator MI,
636                                    unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIndex,
637                                    const TargetRegisterClass *RC,
638                                    const TargetRegisterInfo *TRI) const {
639     llvm_unreachable("Target didn't implement "
640                      "TargetInstrInfo::storeRegToStackSlot!");
641   }
642
643   /// loadRegFromStackSlot - Load the specified register of the given register
644   /// class from the specified stack frame index. The load instruction is to be
645   /// added to the given machine basic block before the specified machine
646   /// instruction.
647   virtual void loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
648                                     MachineBasicBlock::iterator MI,
649                                     unsigned DestReg, int FrameIndex,
650                                     const TargetRegisterClass *RC,
651                                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
652     llvm_unreachable("Target didn't implement "
653                      "TargetInstrInfo::loadRegFromStackSlot!");
654   }
655
656   /// expandPostRAPseudo - This function is called for all pseudo instructions
657   /// that remain after register allocation. Many pseudo instructions are
658   /// created to help register allocation. This is the place to convert them
659   /// into real instructions. The target can edit MI in place, or it can insert
660   /// new instructions and erase MI. The function should return true if
661   /// anything was changed.
662   virtual bool expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
663     return false;
664   }
665
666   /// foldMemoryOperand - Attempt to fold a load or store of the specified stack
667   /// slot into the specified machine instruction for the specified operand(s).
668   /// If this is possible, a new instruction is returned with the specified
669   /// operand folded, otherwise NULL is returned.
670   /// The new instruction is inserted before MI, and the client is responsible
671   /// for removing the old instruction.
672   MachineInstr* foldMemoryOperand(MachineBasicBlock::iterator MI,
673                                   const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
674                                   int FrameIndex) const;
675
676   /// foldMemoryOperand - Same as the previous version except it allows folding
677   /// of any load and store from / to any address, not just from a specific
678   /// stack slot.
679   MachineInstr* foldMemoryOperand(MachineBasicBlock::iterator MI,
680                                   const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
681                                   MachineInstr* LoadMI) const;
682
683   /// hasPattern - return true when there is potentially a faster code sequence
684   /// for an instruction chain ending in \p Root. All potential pattern are
685   /// returned in the \p Pattern vector. Pattern should be sorted in priority
686   /// order since the pattern evaluator stops checking as soon as it finds a
687   /// faster sequence.
688   /// \param Root - Instruction that could be combined with one of its operands
689   /// \param Pattern - Vector of possible combination pattern
690
691   virtual bool hasPattern(
692       MachineInstr &Root,
693       SmallVectorImpl<MachineCombinerPattern::MC_PATTERN> &Pattern) const {
694     return false;
695   }
696
697   /// genAlternativeCodeSequence - when hasPattern() finds a pattern this
698   /// function generates the instructions that could replace the original code
699   /// sequence. The client has to decide whether the actual replacementment is
700   /// beneficial or not.
701   /// \param Root - Instruction that could be combined with one of its operands
702   /// \param P - Combination pattern for Root
703   /// \param InsInstrs - Vector of new instructions that implement P
704   /// \param DelInstrs - Old instructions, including Root, that could be replaced
705   /// by InsInstr
706   /// \param InstrIdxForVirtReg - map of virtual register to instruction in
707   /// InsInstr that defines it
708   virtual void genAlternativeCodeSequence(
709       MachineInstr &Root, MachineCombinerPattern::MC_PATTERN P,
710       SmallVectorImpl<MachineInstr *> &InsInstrs,
711       SmallVectorImpl<MachineInstr *> &DelInstrs,
712       DenseMap<unsigned, unsigned> &InstrIdxForVirtReg) const {
713     return;
714   }
715
716   /// useMachineCombiner - return true when a target supports MachineCombiner
717   virtual bool useMachineCombiner() const { return false; }
718
719 protected:
720   /// foldMemoryOperandImpl - Target-dependent implementation for
721   /// foldMemoryOperand. Target-independent code in foldMemoryOperand will
722   /// take care of adding a MachineMemOperand to the newly created instruction.
723   virtual MachineInstr* foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
724                                           MachineInstr* MI,
725                                           const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
726                                           int FrameIndex) const {
727     return nullptr;
728   }
729
730   /// foldMemoryOperandImpl - Target-dependent implementation for
731   /// foldMemoryOperand. Target-independent code in foldMemoryOperand will
732   /// take care of adding a MachineMemOperand to the newly created instruction.
733   virtual MachineInstr* foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
734                                               MachineInstr* MI,
735                                           const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
736                                               MachineInstr* LoadMI) const {
737     return nullptr;
738   }
739
740   /// \brief Target-dependent implementation of getRegSequenceInputs.
741   ///
742   /// \returns true if it is possible to build the equivalent
743   /// REG_SEQUENCE inputs with the pair \p MI, \p DefIdx. False otherwise.
744   ///
745   /// \pre MI.isRegSequenceLike().
746   ///
747   /// \see TargetInstrInfo::getRegSequenceInputs.
748   virtual bool getRegSequenceLikeInputs(
749       const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
750       SmallVectorImpl<RegSubRegPairAndIdx> &InputRegs) const {
751     return false;
752   }
753
754   /// \brief Target-dependent implementation of getExtractSubregInputs.
755   ///
756   /// \returns true if it is possible to build the equivalent
757   /// EXTRACT_SUBREG inputs with the pair \p MI, \p DefIdx. False otherwise.
758   ///
759   /// \pre MI.isExtractSubregLike().
760   ///
761   /// \see TargetInstrInfo::getExtractSubregInputs.
762   virtual bool getExtractSubregLikeInputs(
763       const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
764       RegSubRegPairAndIdx &InputReg) const {
765     return false;
766   }
767
768   /// \brief Target-dependent implementation of getInsertSubregInputs.
769   ///
770   /// \returns true if it is possible to build the equivalent
771   /// INSERT_SUBREG inputs with the pair \p MI, \p DefIdx. False otherwise.
772   ///
773   /// \pre MI.isInsertSubregLike().
774   ///
775   /// \see TargetInstrInfo::getInsertSubregInputs.
776   virtual bool
777   getInsertSubregLikeInputs(const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
778                             RegSubRegPair &BaseReg,
779                             RegSubRegPairAndIdx &InsertedReg) const {
780     return false;
781   }
782
783 public:
784   /// canFoldMemoryOperand - Returns true for the specified load / store if
785   /// folding is possible.
786   virtual
787   bool canFoldMemoryOperand(const MachineInstr *MI,
788                             const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops) const;
789
790   /// unfoldMemoryOperand - Separate a single instruction which folded a load or
791   /// a store or a load and a store into two or more instruction. If this is
792   /// possible, returns true as well as the new instructions by reference.
793   virtual bool unfoldMemoryOperand(MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
794                                 unsigned Reg, bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore,
795                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const{
796     return false;
797   }
798
799   virtual bool unfoldMemoryOperand(SelectionDAG &DAG, SDNode *N,
800                                    SmallVectorImpl<SDNode*> &NewNodes) const {
801     return false;
802   }
803
804   /// getOpcodeAfterMemoryUnfold - Returns the opcode of the would be new
805   /// instruction after load / store are unfolded from an instruction of the
806   /// specified opcode. It returns zero if the specified unfolding is not
807   /// possible. If LoadRegIndex is non-null, it is filled in with the operand
808   /// index of the operand which will hold the register holding the loaded
809   /// value.
810   virtual unsigned getOpcodeAfterMemoryUnfold(unsigned Opc,
811                                       bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore,
812                                       unsigned *LoadRegIndex = nullptr) const {
813     return 0;
814   }
815
816   /// areLoadsFromSameBasePtr - This is used by the pre-regalloc scheduler
817   /// to determine if two loads are loading from the same base address. It
818   /// should only return true if the base pointers are the same and the
819   /// only differences between the two addresses are the offset. It also returns
820   /// the offsets by reference.
821   virtual bool areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
822                                     int64_t &Offset1, int64_t &Offset2) const {
823     return false;
824   }
825
826   /// shouldScheduleLoadsNear - This is a used by the pre-regalloc scheduler to
827   /// determine (in conjunction with areLoadsFromSameBasePtr) if two loads should
828   /// be scheduled togther. On some targets if two loads are loading from
829   /// addresses in the same cache line, it's better if they are scheduled
830   /// together. This function takes two integers that represent the load offsets
831   /// from the common base address. It returns true if it decides it's desirable
832   /// to schedule the two loads together. "NumLoads" is the number of loads that
833   /// have already been scheduled after Load1.
834   virtual bool shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
835                                        int64_t Offset1, int64_t Offset2,
836                                        unsigned NumLoads) const {
837     return false;
838   }
839
840   /// \brief Get the base register and byte offset of a load/store instr.
841   virtual bool getLdStBaseRegImmOfs(MachineInstr *LdSt,
842                                     unsigned &BaseReg, unsigned &Offset,
843                                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
844     return false;
845   }
846
847   virtual bool enableClusterLoads() const { return false; }
848
849   virtual bool shouldClusterLoads(MachineInstr *FirstLdSt,
850                                   MachineInstr *SecondLdSt,
851                                   unsigned NumLoads) const {
852     return false;
853   }
854
855   /// \brief Can this target fuse the given instructions if they are scheduled
856   /// adjacent.
857   virtual bool shouldScheduleAdjacent(MachineInstr* First,
858                                       MachineInstr *Second) const {
859     return false;
860   }
861
862   /// ReverseBranchCondition - Reverses the branch condition of the specified
863   /// condition list, returning false on success and true if it cannot be
864   /// reversed.
865   virtual
866   bool ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
867     return true;
868   }
869
870   /// insertNoop - Insert a noop into the instruction stream at the specified
871   /// point.
872   virtual void insertNoop(MachineBasicBlock &MBB,
873                           MachineBasicBlock::iterator MI) const;
874
875
876   /// Return the noop instruction to use for a noop.
877   virtual void getNoopForMachoTarget(MCInst &NopInst) const;
878
879
880   /// isPredicated - Returns true if the instruction is already predicated.
881   ///
882   virtual bool isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
883     return false;
884   }
885
886   /// isUnpredicatedTerminator - Returns true if the instruction is a
887   /// terminator instruction that has not been predicated.
888   virtual bool isUnpredicatedTerminator(const MachineInstr *MI) const;
889
890   /// PredicateInstruction - Convert the instruction into a predicated
891   /// instruction. It returns true if the operation was successful.
892   virtual
893   bool PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
894                         const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const;
895
896   /// SubsumesPredicate - Returns true if the first specified predicate
897   /// subsumes the second, e.g. GE subsumes GT.
898   virtual
899   bool SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
900                          const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
901     return false;
902   }
903
904   /// DefinesPredicate - If the specified instruction defines any predicate
905   /// or condition code register(s) used for predication, returns true as well
906   /// as the definition predicate(s) by reference.
907   virtual bool DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
908                                 std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
909     return false;
910   }
911
912   /// isPredicable - Return true if the specified instruction can be predicated.
913   /// By default, this returns true for every instruction with a
914   /// PredicateOperand.
915   virtual bool isPredicable(MachineInstr *MI) const {
916     return MI->getDesc().isPredicable();
917   }
918
919   /// isSafeToMoveRegClassDefs - Return true if it's safe to move a machine
920   /// instruction that defines the specified register class.
921   virtual bool isSafeToMoveRegClassDefs(const TargetRegisterClass *RC) const {
922     return true;
923   }
924
925   /// isSchedulingBoundary - Test if the given instruction should be
926   /// considered a scheduling boundary. This primarily includes labels and
927   /// terminators.
928   virtual bool isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
929                                     const MachineBasicBlock *MBB,
930                                     const MachineFunction &MF) const;
931
932   /// Measure the specified inline asm to determine an approximation of its
933   /// length.
934   virtual unsigned getInlineAsmLength(const char *Str,
935                                       const MCAsmInfo &MAI) const;
936
937   /// CreateTargetHazardRecognizer - Allocate and return a hazard recognizer to
938   /// use for this target when scheduling the machine instructions before
939   /// register allocation.
940   virtual ScheduleHazardRecognizer*
941   CreateTargetHazardRecognizer(const TargetSubtargetInfo *STI,
942                                const ScheduleDAG *DAG) const;
943
944   /// CreateTargetMIHazardRecognizer - Allocate and return a hazard recognizer
945   /// to use for this target when scheduling the machine instructions before
946   /// register allocation.
947   virtual ScheduleHazardRecognizer*
948   CreateTargetMIHazardRecognizer(const InstrItineraryData*,
949                                  const ScheduleDAG *DAG) const;
950
951   /// CreateTargetPostRAHazardRecognizer - Allocate and return a hazard
952   /// recognizer to use for this target when scheduling the machine instructions
953   /// after register allocation.
954   virtual ScheduleHazardRecognizer*
955   CreateTargetPostRAHazardRecognizer(const InstrItineraryData*,
956                                      const ScheduleDAG *DAG) const;
957
958   /// Provide a global flag for disabling the PreRA hazard recognizer that
959   /// targets may choose to honor.
960   bool usePreRAHazardRecognizer() const;
961
962   /// analyzeCompare - For a comparison instruction, return the source registers
963   /// in SrcReg and SrcReg2 if having two register operands, and the value it
964   /// compares against in CmpValue. Return true if the comparison instruction
965   /// can be analyzed.
966   virtual bool analyzeCompare(const MachineInstr *MI,
967                               unsigned &SrcReg, unsigned &SrcReg2,
968                               int &Mask, int &Value) const {
969     return false;
970   }
971
972   /// optimizeCompareInstr - See if the comparison instruction can be converted
973   /// into something more efficient. E.g., on ARM most instructions can set the
974   /// flags register, obviating the need for a separate CMP.
975   virtual bool optimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr,
976                                     unsigned SrcReg, unsigned SrcReg2,
977                                     int Mask, int Value,
978                                     const MachineRegisterInfo *MRI) const {
979     return false;
980   }
981   virtual bool optimizeCondBranch(MachineInstr *MI) const { return false; }
982
983   /// optimizeLoadInstr - Try to remove the load by folding it to a register
984   /// operand at the use. We fold the load instructions if and only if the
985   /// def and use are in the same BB. We only look at one load and see
986   /// whether it can be folded into MI. FoldAsLoadDefReg is the virtual register
987   /// defined by the load we are trying to fold. DefMI returns the machine
988   /// instruction that defines FoldAsLoadDefReg, and the function returns
989   /// the machine instruction generated due to folding.
990   virtual MachineInstr* optimizeLoadInstr(MachineInstr *MI,
991                         const MachineRegisterInfo *MRI,
992                         unsigned &FoldAsLoadDefReg,
993                         MachineInstr *&DefMI) const {
994     return nullptr;
995   }
996
997   /// FoldImmediate - 'Reg' is known to be defined by a move immediate
998   /// instruction, try to fold the immediate into the use instruction.
999   /// If MRI->hasOneNonDBGUse(Reg) is true, and this function returns true,
1000   /// then the caller may assume that DefMI has been erased from its parent
1001   /// block. The caller may assume that it will not be erased by this
1002   /// function otherwise.
1003   virtual bool FoldImmediate(MachineInstr *UseMI, MachineInstr *DefMI,
1004                              unsigned Reg, MachineRegisterInfo *MRI) const {
1005     return false;
1006   }
1007
1008   /// getNumMicroOps - Return the number of u-operations the given machine
1009   /// instruction will be decoded to on the target cpu. The itinerary's
1010   /// IssueWidth is the number of microops that can be dispatched each
1011   /// cycle. An instruction with zero microops takes no dispatch resources.
1012   virtual unsigned getNumMicroOps(const InstrItineraryData *ItinData,
1013                                   const MachineInstr *MI) const;
1014
1015   /// isZeroCost - Return true for pseudo instructions that don't consume any
1016   /// machine resources in their current form. These are common cases that the
1017   /// scheduler should consider free, rather than conservatively handling them
1018   /// as instructions with no itinerary.
1019   bool isZeroCost(unsigned Opcode) const {
1020     return Opcode <= TargetOpcode::COPY;
1021   }
1022
1023   virtual int getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1024                                 SDNode *DefNode, unsigned DefIdx,
1025                                 SDNode *UseNode, unsigned UseIdx) const;
1026
1027   /// getOperandLatency - Compute and return the use operand latency of a given
1028   /// pair of def and use.
1029   /// In most cases, the static scheduling itinerary was enough to determine the
1030   /// operand latency. But it may not be possible for instructions with variable
1031   /// number of defs / uses.
1032   ///
1033   /// This is a raw interface to the itinerary that may be directly overriden by
1034   /// a target. Use computeOperandLatency to get the best estimate of latency.
1035   virtual int getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1036                                 const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
1037                                 const MachineInstr *UseMI,
1038                                 unsigned UseIdx) const;
1039
1040   /// computeOperandLatency - Compute and return the latency of the given data
1041   /// dependent def and use when the operand indices are already known.
1042   unsigned computeOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1043                                  const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
1044                                  const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx)
1045     const;
1046
1047   /// getInstrLatency - Compute the instruction latency of a given instruction.
1048   /// If the instruction has higher cost when predicated, it's returned via
1049   /// PredCost.
1050   virtual unsigned getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1051                                    const MachineInstr *MI,
1052                                    unsigned *PredCost = nullptr) const;
1053
1054   virtual unsigned getPredicationCost(const MachineInstr *MI) const;
1055
1056   virtual int getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1057                               SDNode *Node) const;
1058
1059   /// Return the default expected latency for a def based on it's opcode.
1060   unsigned defaultDefLatency(const MCSchedModel &SchedModel,
1061                              const MachineInstr *DefMI) const;
1062
1063   int computeDefOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1064                                const MachineInstr *DefMI) const;
1065
1066   /// isHighLatencyDef - Return true if this opcode has high latency to its
1067   /// result.
1068   virtual bool isHighLatencyDef(int opc) const { return false; }
1069
1070   /// hasHighOperandLatency - Compute operand latency between a def of 'Reg'
1071   /// and an use in the current loop, return true if the target considered
1072   /// it 'high'. This is used by optimization passes such as machine LICM to
1073   /// determine whether it makes sense to hoist an instruction out even in
1074   /// high register pressure situation.
1075   virtual
1076   bool hasHighOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1077                              const MachineRegisterInfo *MRI,
1078                              const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
1079                              const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
1080     return false;
1081   }
1082
1083   /// hasLowDefLatency - Compute operand latency of a def of 'Reg', return true
1084   /// if the target considered it 'low'.
1085   virtual
1086   bool hasLowDefLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1087                         const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx) const;
1088
1089   /// verifyInstruction - Perform target specific instruction verification.
1090   virtual
1091   bool verifyInstruction(const MachineInstr *MI, StringRef &ErrInfo) const {
1092     return true;
1093   }
1094
1095   /// getExecutionDomain - Return the current execution domain and bit mask of
1096   /// possible domains for instruction.
1097   ///
1098   /// Some micro-architectures have multiple execution domains, and multiple
1099   /// opcodes that perform the same operation in different domains.  For
1100   /// example, the x86 architecture provides the por, orps, and orpd
1101   /// instructions that all do the same thing.  There is a latency penalty if a
1102   /// register is written in one domain and read in another.
1103   ///
1104   /// This function returns a pair (domain, mask) containing the execution
1105   /// domain of MI, and a bit mask of possible domains.  The setExecutionDomain
1106   /// function can be used to change the opcode to one of the domains in the
1107   /// bit mask.  Instructions whose execution domain can't be changed should
1108   /// return a 0 mask.
1109   ///
1110   /// The execution domain numbers don't have any special meaning except domain
1111   /// 0 is used for instructions that are not associated with any interesting
1112   /// execution domain.
1113   ///
1114   virtual std::pair<uint16_t, uint16_t>
1115   getExecutionDomain(const MachineInstr *MI) const {
1116     return std::make_pair(0, 0);
1117   }
1118
1119   /// setExecutionDomain - Change the opcode of MI to execute in Domain.
1120   ///
1121   /// The bit (1 << Domain) must be set in the mask returned from
1122   /// getExecutionDomain(MI).
1123   ///
1124   virtual void setExecutionDomain(MachineInstr *MI, unsigned Domain) const {}
1125
1126
1127   /// getPartialRegUpdateClearance - Returns the preferred minimum clearance
1128   /// before an instruction with an unwanted partial register update.
1129   ///
1130   /// Some instructions only write part of a register, and implicitly need to
1131   /// read the other parts of the register.  This may cause unwanted stalls
1132   /// preventing otherwise unrelated instructions from executing in parallel in
1133   /// an out-of-order CPU.
1134   ///
1135   /// For example, the x86 instruction cvtsi2ss writes its result to bits
1136   /// [31:0] of the destination xmm register. Bits [127:32] are unaffected, so
1137   /// the instruction needs to wait for the old value of the register to become
1138   /// available:
1139   ///
1140   ///   addps %xmm1, %xmm0
1141   ///   movaps %xmm0, (%rax)
1142   ///   cvtsi2ss %rbx, %xmm0
1143   ///
1144   /// In the code above, the cvtsi2ss instruction needs to wait for the addps
1145   /// instruction before it can issue, even though the high bits of %xmm0
1146   /// probably aren't needed.
1147   ///
1148   /// This hook returns the preferred clearance before MI, measured in
1149   /// instructions.  Other defs of MI's operand OpNum are avoided in the last N
1150   /// instructions before MI.  It should only return a positive value for
1151   /// unwanted dependencies.  If the old bits of the defined register have
1152   /// useful values, or if MI is determined to otherwise read the dependency,
1153   /// the hook should return 0.
1154   ///
1155   /// The unwanted dependency may be handled by:
1156   ///
1157   /// 1. Allocating the same register for an MI def and use.  That makes the
1158   ///    unwanted dependency identical to a required dependency.
1159   ///
1160   /// 2. Allocating a register for the def that has no defs in the previous N
1161   ///    instructions.
1162   ///
1163   /// 3. Calling breakPartialRegDependency() with the same arguments.  This
1164   ///    allows the target to insert a dependency breaking instruction.
1165   ///
1166   virtual unsigned
1167   getPartialRegUpdateClearance(const MachineInstr *MI, unsigned OpNum,
1168                                const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1169     // The default implementation returns 0 for no partial register dependency.
1170     return 0;
1171   }
1172
1173   /// \brief Return the minimum clearance before an instruction that reads an
1174   /// unused register.
1175   ///
1176   /// For example, AVX instructions may copy part of an register operand into
1177   /// the unused high bits of the destination register.
1178   ///
1179   /// vcvtsi2sdq %rax, %xmm0<undef>, %xmm14
1180   ///
1181   /// In the code above, vcvtsi2sdq copies %xmm0[127:64] into %xmm14 creating a
1182   /// false dependence on any previous write to %xmm0.
1183   ///
1184   /// This hook works similarly to getPartialRegUpdateClearance, except that it
1185   /// does not take an operand index. Instead sets \p OpNum to the index of the
1186   /// unused register.
1187   virtual unsigned getUndefRegClearance(const MachineInstr *MI, unsigned &OpNum,
1188                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1189     // The default implementation returns 0 for no undef register dependency.
1190     return 0;
1191   }
1192
1193   /// breakPartialRegDependency - Insert a dependency-breaking instruction
1194   /// before MI to eliminate an unwanted dependency on OpNum.
1195   ///
1196   /// If it wasn't possible to avoid a def in the last N instructions before MI
1197   /// (see getPartialRegUpdateClearance), this hook will be called to break the
1198   /// unwanted dependency.
1199   ///
1200   /// On x86, an xorps instruction can be used as a dependency breaker:
1201   ///
1202   ///   addps %xmm1, %xmm0
1203   ///   movaps %xmm0, (%rax)
1204   ///   xorps %xmm0, %xmm0
1205   ///   cvtsi2ss %rbx, %xmm0
1206   ///
1207   /// An <imp-kill> operand should be added to MI if an instruction was
1208   /// inserted.  This ties the instructions together in the post-ra scheduler.
1209   ///
1210   virtual void
1211   breakPartialRegDependency(MachineBasicBlock::iterator MI, unsigned OpNum,
1212                             const TargetRegisterInfo *TRI) const {}
1213
1214   /// Create machine specific model for scheduling.
1215   virtual DFAPacketizer *
1216   CreateTargetScheduleState(const TargetSubtargetInfo &) const {
1217     return nullptr;
1218   }
1219
1220   // areMemAccessesTriviallyDisjoint - Sometimes, it is possible for the target
1221   // to tell, even without aliasing information, that two MIs access different
1222   // memory addresses. This function returns true if two MIs access different
1223   // memory addresses, and false otherwise.
1224   virtual bool
1225   areMemAccessesTriviallyDisjoint(MachineInstr *MIa, MachineInstr *MIb,
1226                                   AliasAnalysis *AA = nullptr) const {
1227     assert(MIa && (MIa->mayLoad() || MIa->mayStore()) &&
1228            "MIa must load from or modify a memory location");
1229     assert(MIb && (MIb->mayLoad() || MIb->mayStore()) &&
1230            "MIb must load from or modify a memory location");
1231     return false;
1232   }
1233
1234 private:
1235   int CallFrameSetupOpcode, CallFrameDestroyOpcode;
1236 };
1237
1238 } // End llvm namespace
1239
1240 #endif