c40702d3c3ad37624b8f90bf1a4a7ea061712a28
[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 RandomNumberGenerator;
36 class SDNode;
37 class ScheduleHazardRecognizer;
38 class SelectionDAG;
39 class ScheduleDAG;
40 class TargetRegisterClass;
41 class TargetRegisterInfo;
42 class BranchProbability;
43 class TargetSubtargetInfo;
44 class DFAPacketizer;
45
46 template<class T> class SmallVectorImpl;
47
48
49 //---------------------------------------------------------------------------
50 ///
51 /// TargetInstrInfo - Interface to description of machine instruction set
52 ///
53 class TargetInstrInfo : public MCInstrInfo {
54   TargetInstrInfo(const TargetInstrInfo &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
55   void operator=(const TargetInstrInfo &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
56 public:
57   TargetInstrInfo(int CFSetupOpcode = -1, int CFDestroyOpcode = -1)
58     : CallFrameSetupOpcode(CFSetupOpcode),
59       CallFrameDestroyOpcode(CFDestroyOpcode) {
60   }
61
62   virtual ~TargetInstrInfo();
63
64   /// getRegClass - Givem a machine instruction descriptor, returns the register
65   /// class constraint for OpNum, or NULL.
66   const TargetRegisterClass *getRegClass(const MCInstrDesc &TID,
67                                          unsigned OpNum,
68                                          const TargetRegisterInfo *TRI,
69                                          const MachineFunction &MF) const;
70
71   /// isTriviallyReMaterializable - Return true if the instruction is trivially
72   /// rematerializable, meaning it has no side effects and requires no operands
73   /// that aren't always available.
74   bool isTriviallyReMaterializable(const MachineInstr *MI,
75                                    AliasAnalysis *AA = nullptr) const {
76     return MI->getOpcode() == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF ||
77            (MI->getDesc().isRematerializable() &&
78             (isReallyTriviallyReMaterializable(MI, AA) ||
79              isReallyTriviallyReMaterializableGeneric(MI, AA)));
80   }
81
82 protected:
83   /// isReallyTriviallyReMaterializable - For instructions with opcodes for
84   /// which the M_REMATERIALIZABLE flag is set, this hook lets the target
85   /// specify whether the instruction is actually trivially rematerializable,
86   /// taking into consideration its operands. This predicate must return false
87   /// if the instruction has any side effects other than producing a value, or
88   /// if it requres any address registers that are not always available.
89   virtual bool isReallyTriviallyReMaterializable(const MachineInstr *MI,
90                                                  AliasAnalysis *AA) const {
91     return false;
92   }
93
94 private:
95   /// isReallyTriviallyReMaterializableGeneric - For instructions with opcodes
96   /// for which the M_REMATERIALIZABLE flag is set and the target hook
97   /// isReallyTriviallyReMaterializable returns false, this function does
98   /// target-independent tests to determine if the instruction is really
99   /// trivially rematerializable.
100   bool isReallyTriviallyReMaterializableGeneric(const MachineInstr *MI,
101                                                 AliasAnalysis *AA) const;
102
103 public:
104   /// getCallFrameSetup/DestroyOpcode - These methods return the opcode of the
105   /// frame setup/destroy instructions if they exist (-1 otherwise).  Some
106   /// targets use pseudo instructions in order to abstract away the difference
107   /// between operating with a frame pointer and operating without, through the
108   /// use of these two instructions.
109   ///
110   int getCallFrameSetupOpcode() const { return CallFrameSetupOpcode; }
111   int getCallFrameDestroyOpcode() const { return CallFrameDestroyOpcode; }
112
113   /// Returns the actual stack pointer adjustment made by an instruction
114   /// as part of a call sequence. By default, only call frame setup/destroy
115   /// instructions adjust the stack, but targets may want to override this
116   /// to enable more fine-grained adjustment, or adjust by a different value.
117   virtual int getSPAdjust(const MachineInstr *MI) const;
118
119   /// isCoalescableExtInstr - Return true if the instruction is a "coalescable"
120   /// extension instruction. That is, it's like a copy where it's legal for the
121   /// source to overlap the destination. e.g. X86::MOVSX64rr32. If this returns
122   /// true, then it's expected the pre-extension value is available as a subreg
123   /// of the result register. This also returns the sub-register index in
124   /// SubIdx.
125   virtual bool isCoalescableExtInstr(const MachineInstr &MI,
126                                      unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
127                                      unsigned &SubIdx) const {
128     return false;
129   }
130
131   /// isLoadFromStackSlot - If the specified machine instruction is a direct
132   /// load from a stack slot, return the virtual or physical register number of
133   /// the destination along with the FrameIndex of the loaded stack slot.  If
134   /// not, return 0.  This predicate must return 0 if the instruction has
135   /// any side effects other than loading from the stack slot.
136   virtual unsigned isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
137                                        int &FrameIndex) const {
138     return 0;
139   }
140
141   /// isLoadFromStackSlotPostFE - Check for post-frame ptr elimination
142   /// stack locations as well.  This uses a heuristic so it isn't
143   /// reliable for correctness.
144   virtual unsigned isLoadFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
145                                              int &FrameIndex) const {
146     return 0;
147   }
148
149   /// hasLoadFromStackSlot - If the specified machine instruction has
150   /// a load from a stack slot, return true along with the FrameIndex
151   /// of the loaded stack slot and the machine mem operand containing
152   /// the reference.  If not, return false.  Unlike
153   /// isLoadFromStackSlot, this returns true for any instructions that
154   /// loads from the stack.  This is just a hint, as some cases may be
155   /// missed.
156   virtual bool hasLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
157                                     const MachineMemOperand *&MMO,
158                                     int &FrameIndex) const;
159
160   /// isStoreToStackSlot - If the specified machine instruction is a direct
161   /// store to a stack slot, return the virtual or physical register number of
162   /// the source reg along with the FrameIndex of the loaded stack slot.  If
163   /// not, return 0.  This predicate must return 0 if the instruction has
164   /// any side effects other than storing to the stack slot.
165   virtual unsigned isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
166                                       int &FrameIndex) const {
167     return 0;
168   }
169
170   /// isStoreToStackSlotPostFE - Check for post-frame ptr elimination
171   /// stack locations as well.  This uses a heuristic so it isn't
172   /// reliable for correctness.
173   virtual unsigned isStoreToStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
174                                             int &FrameIndex) const {
175     return 0;
176   }
177
178   /// hasStoreToStackSlot - If the specified machine instruction has a
179   /// store to a stack slot, return true along with the FrameIndex of
180   /// the loaded stack slot and the machine mem operand containing the
181   /// reference.  If not, return false.  Unlike isStoreToStackSlot,
182   /// this returns true for any instructions that stores to the
183   /// stack.  This is just a hint, as some cases may be missed.
184   virtual bool hasStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
185                                    const MachineMemOperand *&MMO,
186                                    int &FrameIndex) const;
187
188   /// isStackSlotCopy - Return true if the specified machine instruction
189   /// is a copy of one stack slot to another and has no other effect.
190   /// Provide the identity of the two frame indices.
191   virtual bool isStackSlotCopy(const MachineInstr *MI, int &DestFrameIndex,
192                                int &SrcFrameIndex) const {
193     return false;
194   }
195
196   /// Compute the size in bytes and offset within a stack slot of a spilled
197   /// register or subregister.
198   ///
199   /// \param [out] Size in bytes of the spilled value.
200   /// \param [out] Offset in bytes within the stack slot.
201   /// \returns true if both Size and Offset are successfully computed.
202   ///
203   /// Not all subregisters have computable spill slots. For example,
204   /// subregisters registers may not be byte-sized, and a pair of discontiguous
205   /// subregisters has no single offset.
206   ///
207   /// Targets with nontrivial bigendian implementations may need to override
208   /// this, particularly to support spilled vector registers.
209   virtual bool getStackSlotRange(const TargetRegisterClass *RC, unsigned SubIdx,
210                                  unsigned &Size, unsigned &Offset,
211                                  const TargetMachine *TM) const;
212
213   /// isAsCheapAsAMove - Return true if the instruction is as cheap as a move
214   /// instruction.
215   ///
216   /// Targets for different archs need to override this, and different
217   /// micro-architectures can also be finely tuned inside.
218   virtual bool isAsCheapAsAMove(const MachineInstr *MI) const {
219     return MI->isAsCheapAsAMove();
220   }
221
222   /// reMaterialize - Re-issue the specified 'original' instruction at the
223   /// specific location targeting a new destination register.
224   /// The register in Orig->getOperand(0).getReg() will be substituted by
225   /// DestReg:SubIdx. Any existing subreg index is preserved or composed with
226   /// SubIdx.
227   virtual void reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
228                              MachineBasicBlock::iterator MI,
229                              unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
230                              const MachineInstr *Orig,
231                              const TargetRegisterInfo &TRI) const;
232
233   /// duplicate - Create a duplicate of the Orig instruction in MF. This is like
234   /// MachineFunction::CloneMachineInstr(), but the target may update operands
235   /// that are required to be unique.
236   ///
237   /// The instruction must be duplicable as indicated by isNotDuplicable().
238   virtual MachineInstr *duplicate(MachineInstr *Orig,
239                                   MachineFunction &MF) const;
240
241   /// convertToThreeAddress - This method must be implemented by targets that
242   /// set the M_CONVERTIBLE_TO_3_ADDR flag.  When this flag is set, the target
243   /// may be able to convert a two-address instruction into one or more true
244   /// three-address instructions on demand.  This allows the X86 target (for
245   /// example) to convert ADD and SHL instructions into LEA instructions if they
246   /// would require register copies due to two-addressness.
247   ///
248   /// This method returns a null pointer if the transformation cannot be
249   /// performed, otherwise it returns the last new instruction.
250   ///
251   virtual MachineInstr *
252   convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
253                    MachineBasicBlock::iterator &MBBI, LiveVariables *LV) const {
254     return nullptr;
255   }
256
257   /// commuteInstruction - If a target has any instructions that are
258   /// commutable but require converting to different instructions or making
259   /// non-trivial changes to commute them, this method can overloaded to do
260   /// that.  The default implementation simply swaps the commutable operands.
261   /// If NewMI is false, MI is modified in place and returned; otherwise, a
262   /// new machine instruction is created and returned.  Do not call this
263   /// method for a non-commutable instruction, but there may be some cases
264   /// where this method fails and returns null.
265   virtual MachineInstr *commuteInstruction(MachineInstr *MI,
266                                            bool NewMI = false) const;
267
268   /// findCommutedOpIndices - If specified MI is commutable, return the two
269   /// operand indices that would swap value. Return false if the instruction
270   /// is not in a form which this routine understands.
271   virtual bool findCommutedOpIndices(MachineInstr *MI, unsigned &SrcOpIdx1,
272                                      unsigned &SrcOpIdx2) const;
273
274   /// A pair composed of a register and a sub-register index.
275   /// Used to give some type checking when modeling Reg:SubReg.
276   struct RegSubRegPair {
277     unsigned Reg;
278     unsigned SubReg;
279     RegSubRegPair(unsigned Reg = 0, unsigned SubReg = 0)
280         : Reg(Reg), SubReg(SubReg) {}
281   };
282   /// A pair composed of a pair of a register and a sub-register index,
283   /// and another sub-register index.
284   /// Used to give some type checking when modeling Reg:SubReg1, SubReg2.
285   struct RegSubRegPairAndIdx : RegSubRegPair {
286     unsigned SubIdx;
287     RegSubRegPairAndIdx(unsigned Reg = 0, unsigned SubReg = 0,
288                         unsigned SubIdx = 0)
289         : RegSubRegPair(Reg, SubReg), SubIdx(SubIdx) {}
290   };
291
292   /// Build the equivalent inputs of a REG_SEQUENCE for the given \p MI
293   /// and \p DefIdx.
294   /// \p [out] InputRegs of the equivalent REG_SEQUENCE. Each element of
295   /// the list is modeled as <Reg:SubReg, SubIdx>.
296   /// E.g., REG_SEQUENCE vreg1:sub1, sub0, vreg2, sub1 would produce
297   /// two elements:
298   /// - vreg1:sub1, sub0
299   /// - vreg2<:0>, sub1
300   ///
301   /// \returns true if it is possible to build such an input sequence
302   /// with the pair \p MI, \p DefIdx. False otherwise.
303   ///
304   /// \pre MI.isRegSequence() or MI.isRegSequenceLike().
305   ///
306   /// \note The generic implementation does not provide any support for
307   /// MI.isRegSequenceLike(). In other words, one has to override
308   /// getRegSequenceLikeInputs for target specific instructions.
309   bool
310   getRegSequenceInputs(const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
311                        SmallVectorImpl<RegSubRegPairAndIdx> &InputRegs) const;
312
313   /// Build the equivalent inputs of a EXTRACT_SUBREG for the given \p MI
314   /// and \p DefIdx.
315   /// \p [out] InputReg of the equivalent EXTRACT_SUBREG.
316   /// E.g., EXTRACT_SUBREG vreg1:sub1, sub0, sub1 would produce:
317   /// - vreg1:sub1, sub0
318   ///
319   /// \returns true if it is possible to build such an input sequence
320   /// with the pair \p MI, \p DefIdx. False otherwise.
321   ///
322   /// \pre MI.isExtractSubreg() or MI.isExtractSubregLike().
323   ///
324   /// \note The generic implementation does not provide any support for
325   /// MI.isExtractSubregLike(). In other words, one has to override
326   /// getExtractSubregLikeInputs for target specific instructions.
327   bool
328   getExtractSubregInputs(const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
329                          RegSubRegPairAndIdx &InputReg) const;
330
331   /// Build the equivalent inputs of a INSERT_SUBREG for the given \p MI
332   /// and \p DefIdx.
333   /// \p [out] BaseReg and \p [out] InsertedReg contain
334   /// the equivalent inputs of INSERT_SUBREG.
335   /// E.g., INSERT_SUBREG vreg0:sub0, vreg1:sub1, sub3 would produce:
336   /// - BaseReg: vreg0:sub0
337   /// - InsertedReg: vreg1:sub1, sub3
338   ///
339   /// \returns true if it is possible to build such an input sequence
340   /// with the pair \p MI, \p DefIdx. False otherwise.
341   ///
342   /// \pre MI.isInsertSubreg() or MI.isInsertSubregLike().
343   ///
344   /// \note The generic implementation does not provide any support for
345   /// MI.isInsertSubregLike(). In other words, one has to override
346   /// getInsertSubregLikeInputs for target specific instructions.
347   bool
348   getInsertSubregInputs(const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
349                         RegSubRegPair &BaseReg,
350                         RegSubRegPairAndIdx &InsertedReg) const;
351
352
353   /// produceSameValue - Return true if two machine instructions would produce
354   /// identical values. By default, this is only true when the two instructions
355   /// are deemed identical except for defs. If this function is called when the
356   /// IR is still in SSA form, the caller can pass the MachineRegisterInfo for
357   /// aggressive checks.
358   virtual bool produceSameValue(const MachineInstr *MI0,
359                                 const MachineInstr *MI1,
360                                 const MachineRegisterInfo *MRI = nullptr) const;
361
362   /// AnalyzeBranch - Analyze the branching code at the end of MBB, returning
363   /// true if it cannot be understood (e.g. it's a switch dispatch or isn't
364   /// implemented for a target).  Upon success, this returns false and returns
365   /// with the following information in various cases:
366   ///
367   /// 1. If this block ends with no branches (it just falls through to its succ)
368   ///    just return false, leaving TBB/FBB null.
369   /// 2. If this block ends with only an unconditional branch, it sets TBB to be
370   ///    the destination block.
371   /// 3. If this block ends with a conditional branch and it falls through to a
372   ///    successor block, it sets TBB to be the branch destination block and a
373   ///    list of operands that evaluate the condition. These operands can be
374   ///    passed to other TargetInstrInfo methods to create new branches.
375   /// 4. If this block ends with a conditional branch followed by an
376   ///    unconditional branch, it returns the 'true' destination in TBB, the
377   ///    'false' destination in FBB, and a list of operands that evaluate the
378   ///    condition.  These operands can be passed to other TargetInstrInfo
379   ///    methods to create new branches.
380   ///
381   /// Note that RemoveBranch and InsertBranch must be implemented to support
382   /// cases where this method returns success.
383   ///
384   /// If AllowModify is true, then this routine is allowed to modify the basic
385   /// block (e.g. delete instructions after the unconditional branch).
386   ///
387   virtual bool AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *&TBB,
388                              MachineBasicBlock *&FBB,
389                              SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
390                              bool AllowModify = false) const {
391     return true;
392   }
393
394   /// RemoveBranch - Remove the branching code at the end of the specific MBB.
395   /// This is only invoked in cases where AnalyzeBranch returns success. It
396   /// returns the number of instructions that were removed.
397   virtual unsigned RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
398     llvm_unreachable("Target didn't implement TargetInstrInfo::RemoveBranch!");
399   }
400
401   /// InsertBranch - Insert branch code into the end of the specified
402   /// MachineBasicBlock.  The operands to this method are the same as those
403   /// returned by AnalyzeBranch.  This is only invoked in cases where
404   /// AnalyzeBranch returns success. It returns the number of instructions
405   /// inserted.
406   ///
407   /// It is also invoked by tail merging to add unconditional branches in
408   /// cases where AnalyzeBranch doesn't apply because there was no original
409   /// branch to analyze.  At least this much must be implemented, else tail
410   /// merging needs to be disabled.
411   virtual unsigned InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
412                                 MachineBasicBlock *FBB,
413                                 const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
414                                 DebugLoc DL) const {
415     llvm_unreachable("Target didn't implement TargetInstrInfo::InsertBranch!");
416   }
417
418   /// ReplaceTailWithBranchTo - Delete the instruction OldInst and everything
419   /// after it, replacing it with an unconditional branch to NewDest. This is
420   /// used by the tail merging pass.
421   virtual void ReplaceTailWithBranchTo(MachineBasicBlock::iterator Tail,
422                                        MachineBasicBlock *NewDest) const;
423
424   /// getUnconditionalBranch - Get an instruction that performs an unconditional
425   /// branch to the given symbol.
426   virtual void
427   getUnconditionalBranch(MCInst &MI,
428                          const MCSymbolRefExpr *BranchTarget) const {
429     llvm_unreachable("Target didn't implement "
430                      "TargetInstrInfo::getUnconditionalBranch!");
431   }
432
433   /// getTrap - Get a machine trap instruction
434   virtual void getTrap(MCInst &MI) const {
435     llvm_unreachable("Target didn't implement TargetInstrInfo::getTrap!");
436   }
437
438   /// getJumpInstrTableEntryBound - Get a number of bytes that suffices to hold
439   /// either the instruction returned by getUnconditionalBranch or the
440   /// instruction returned by getTrap. This only makes sense because
441   /// getUnconditionalBranch returns a single, specific instruction. This
442   /// information is needed by the jumptable construction code, since it must
443   /// decide how many bytes to use for a jumptable entry so it can generate the
444   /// right mask.
445   ///
446   /// Note that if the jumptable instruction requires alignment, then that
447   /// alignment should be factored into this required bound so that the
448   /// resulting bound gives the right alignment for the instruction.
449   virtual unsigned getJumpInstrTableEntryBound() const {
450     // This method gets called by LLVMTargetMachine always, so it can't fail
451     // just because there happens to be no implementation for this target.
452     // Any code that tries to use a jumptable annotation without defining
453     // getUnconditionalBranch on the appropriate Target will fail anyway, and
454     // the value returned here won't matter in that case.
455     return 0;
456   }
457
458   /// isLegalToSplitMBBAt - Return true if it's legal to split the given basic
459   /// block at the specified instruction (i.e. instruction would be the start
460   /// of a new basic block).
461   virtual bool isLegalToSplitMBBAt(MachineBasicBlock &MBB,
462                                    MachineBasicBlock::iterator MBBI) const {
463     return true;
464   }
465
466   /// isProfitableToIfCvt - Return true if it's profitable to predicate
467   /// instructions with accumulated instruction latency of "NumCycles"
468   /// of the specified basic block, where the probability of the instructions
469   /// being executed is given by Probability, and Confidence is a measure
470   /// of our confidence that it will be properly predicted.
471   virtual
472   bool isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB, unsigned NumCycles,
473                            unsigned ExtraPredCycles,
474                            const BranchProbability &Probability) const {
475     return false;
476   }
477
478   /// isProfitableToIfCvt - Second variant of isProfitableToIfCvt, this one
479   /// checks for the case where two basic blocks from true and false path
480   /// of a if-then-else (diamond) are predicated on mutally exclusive
481   /// predicates, where the probability of the true path being taken is given
482   /// by Probability, and Confidence is a measure of our confidence that it
483   /// will be properly predicted.
484   virtual bool
485   isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
486                       unsigned NumTCycles, unsigned ExtraTCycles,
487                       MachineBasicBlock &FMBB,
488                       unsigned NumFCycles, unsigned ExtraFCycles,
489                       const BranchProbability &Probability) const {
490     return false;
491   }
492
493   /// isProfitableToDupForIfCvt - Return true if it's profitable for
494   /// if-converter to duplicate instructions of specified accumulated
495   /// instruction latencies in the specified MBB to enable if-conversion.
496   /// The probability of the instructions being executed is given by
497   /// Probability, and Confidence is a measure of our confidence that it
498   /// will be properly predicted.
499   virtual bool
500   isProfitableToDupForIfCvt(MachineBasicBlock &MBB, unsigned NumCycles,
501                             const BranchProbability &Probability) const {
502     return false;
503   }
504
505   /// isProfitableToUnpredicate - Return true if it's profitable to unpredicate
506   /// one side of a 'diamond', i.e. two sides of if-else predicated on mutually
507   /// exclusive predicates.
508   /// e.g.
509   ///   subeq  r0, r1, #1
510   ///   addne  r0, r1, #1
511   /// =>
512   ///   sub    r0, r1, #1
513   ///   addne  r0, r1, #1
514   ///
515   /// This may be profitable is conditional instructions are always executed.
516   virtual bool isProfitableToUnpredicate(MachineBasicBlock &TMBB,
517                                          MachineBasicBlock &FMBB) const {
518     return false;
519   }
520
521   /// canInsertSelect - Return true if it is possible to insert a select
522   /// instruction that chooses between TrueReg and FalseReg based on the
523   /// condition code in Cond.
524   ///
525   /// When successful, also return the latency in cycles from TrueReg,
526   /// FalseReg, and Cond to the destination register. In most cases, a select
527   /// instruction will be 1 cycle, so CondCycles = TrueCycles = FalseCycles = 1
528   ///
529   /// Some x86 implementations have 2-cycle cmov instructions.
530   ///
531   /// @param MBB         Block where select instruction would be inserted.
532   /// @param Cond        Condition returned by AnalyzeBranch.
533   /// @param TrueReg     Virtual register to select when Cond is true.
534   /// @param FalseReg    Virtual register to select when Cond is false.
535   /// @param CondCycles  Latency from Cond+Branch to select output.
536   /// @param TrueCycles  Latency from TrueReg to select output.
537   /// @param FalseCycles Latency from FalseReg to select output.
538   virtual bool canInsertSelect(const MachineBasicBlock &MBB,
539                                const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
540                                unsigned TrueReg, unsigned FalseReg,
541                                int &CondCycles,
542                                int &TrueCycles, int &FalseCycles) const {
543     return false;
544   }
545
546   /// insertSelect - Insert a select instruction into MBB before I that will
547   /// copy TrueReg to DstReg when Cond is true, and FalseReg to DstReg when
548   /// Cond is false.
549   ///
550   /// This function can only be called after canInsertSelect() returned true.
551   /// The condition in Cond comes from AnalyzeBranch, and it can be assumed
552   /// that the same flags or registers required by Cond are available at the
553   /// insertion point.
554   ///
555   /// @param MBB      Block where select instruction should be inserted.
556   /// @param I        Insertion point.
557   /// @param DL       Source location for debugging.
558   /// @param DstReg   Virtual register to be defined by select instruction.
559   /// @param Cond     Condition as computed by AnalyzeBranch.
560   /// @param TrueReg  Virtual register to copy when Cond is true.
561   /// @param FalseReg Virtual register to copy when Cons is false.
562   virtual void insertSelect(MachineBasicBlock &MBB,
563                             MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
564                             unsigned DstReg,
565                             const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
566                             unsigned TrueReg, unsigned FalseReg) const {
567     llvm_unreachable("Target didn't implement TargetInstrInfo::insertSelect!");
568   }
569
570   /// analyzeSelect - Analyze the given select instruction, returning true if
571   /// it cannot be understood. It is assumed that MI->isSelect() is true.
572   ///
573   /// When successful, return the controlling condition and the operands that
574   /// determine the true and false result values.
575   ///
576   ///   Result = SELECT Cond, TrueOp, FalseOp
577   ///
578   /// Some targets can optimize select instructions, for example by predicating
579   /// the instruction defining one of the operands. Such targets should set
580   /// Optimizable.
581   ///
582   /// @param         MI Select instruction to analyze.
583   /// @param Cond    Condition controlling the select.
584   /// @param TrueOp  Operand number of the value selected when Cond is true.
585   /// @param FalseOp Operand number of the value selected when Cond is false.
586   /// @param Optimizable Returned as true if MI is optimizable.
587   /// @returns False on success.
588   virtual bool analyzeSelect(const MachineInstr *MI,
589                              SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
590                              unsigned &TrueOp, unsigned &FalseOp,
591                              bool &Optimizable) const {
592     assert(MI && MI->getDesc().isSelect() && "MI must be a select instruction");
593     return true;
594   }
595
596   /// optimizeSelect - Given a select instruction that was understood by
597   /// analyzeSelect and returned Optimizable = true, attempt to optimize MI by
598   /// merging it with one of its operands. Returns NULL on failure.
599   ///
600   /// When successful, returns the new select instruction. The client is
601   /// responsible for deleting MI.
602   ///
603   /// If both sides of the select can be optimized, PreferFalse is used to pick
604   /// a side.
605   ///
606   /// @param MI          Optimizable select instruction.
607   /// @param NewMIs     Set that record all MIs in the basic block up to \p
608   /// MI. Has to be updated with any newly created MI or deleted ones.
609   /// @param PreferFalse Try to optimize FalseOp instead of TrueOp.
610   /// @returns Optimized instruction or NULL.
611   virtual MachineInstr *optimizeSelect(MachineInstr *MI,
612                                        SmallPtrSetImpl<MachineInstr *> &NewMIs,
613                                        bool PreferFalse = false) const {
614     // This function must be implemented if Optimizable is ever set.
615     llvm_unreachable("Target must implement TargetInstrInfo::optimizeSelect!");
616   }
617
618   /// copyPhysReg - Emit instructions to copy a pair of physical registers.
619   ///
620   /// This function should support copies within any legal register class as
621   /// well as any cross-class copies created during instruction selection.
622   ///
623   /// The source and destination registers may overlap, which may require a
624   /// careful implementation when multiple copy instructions are required for
625   /// large registers. See for example the ARM target.
626   virtual void copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
627                            MachineBasicBlock::iterator MI, DebugLoc DL,
628                            unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
629                            bool KillSrc) const {
630     llvm_unreachable("Target didn't implement TargetInstrInfo::copyPhysReg!");
631   }
632
633   /// storeRegToStackSlot - Store the specified register of the given register
634   /// class to the specified stack frame index. The store instruction is to be
635   /// added to the given machine basic block before the specified machine
636   /// instruction. If isKill is true, the register operand is the last use and
637   /// must be marked kill.
638   virtual void storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
639                                    MachineBasicBlock::iterator MI,
640                                    unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIndex,
641                                    const TargetRegisterClass *RC,
642                                    const TargetRegisterInfo *TRI) const {
643     llvm_unreachable("Target didn't implement "
644                      "TargetInstrInfo::storeRegToStackSlot!");
645   }
646
647   /// loadRegFromStackSlot - Load the specified register of the given register
648   /// class from the specified stack frame index. The load instruction is to be
649   /// added to the given machine basic block before the specified machine
650   /// instruction.
651   virtual void loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
652                                     MachineBasicBlock::iterator MI,
653                                     unsigned DestReg, int FrameIndex,
654                                     const TargetRegisterClass *RC,
655                                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
656     llvm_unreachable("Target didn't implement "
657                      "TargetInstrInfo::loadRegFromStackSlot!");
658   }
659
660   /// expandPostRAPseudo - This function is called for all pseudo instructions
661   /// that remain after register allocation. Many pseudo instructions are
662   /// created to help register allocation. This is the place to convert them
663   /// into real instructions. The target can edit MI in place, or it can insert
664   /// new instructions and erase MI. The function should return true if
665   /// anything was changed.
666   virtual bool expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
667     return false;
668   }
669
670   /// foldMemoryOperand - Attempt to fold a load or store of the specified stack
671   /// slot into the specified machine instruction for the specified operand(s).
672   /// If this is possible, a new instruction is returned with the specified
673   /// operand folded, otherwise NULL is returned.
674   /// The new instruction is inserted before MI, and the client is responsible
675   /// for removing the old instruction.
676   MachineInstr* foldMemoryOperand(MachineBasicBlock::iterator MI,
677                                   const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
678                                   int FrameIndex) const;
679
680   /// foldMemoryOperand - Same as the previous version except it allows folding
681   /// of any load and store from / to any address, not just from a specific
682   /// stack slot.
683   MachineInstr* foldMemoryOperand(MachineBasicBlock::iterator MI,
684                                   const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
685                                   MachineInstr* LoadMI) const;
686
687   /// hasPattern - return true when there is potentially a faster code sequence
688   /// for an instruction chain ending in \p Root. All potential pattern are
689   /// returned in the \p Pattern vector. Pattern should be sorted in priority
690   /// order since the pattern evaluator stops checking as soon as it finds a
691   /// faster sequence.
692   /// \param Root - Instruction that could be combined with one of its operands
693   /// \param Pattern - Vector of possible combination pattern
694
695   virtual bool hasPattern(
696       MachineInstr &Root,
697       SmallVectorImpl<MachineCombinerPattern::MC_PATTERN> &Pattern) const {
698     return false;
699   }
700
701   /// genAlternativeCodeSequence - when hasPattern() finds a pattern this
702   /// function generates the instructions that could replace the original code
703   /// sequence. The client has to decide whether the actual replacementment is
704   /// beneficial or not.
705   /// \param Root - Instruction that could be combined with one of its operands
706   /// \param P - Combination pattern for Root
707   /// \param InsInstrs - Vector of new instructions that implement P
708   /// \param DelInstrs - Old instructions, including Root, that could be replaced
709   /// by InsInstr
710   /// \param InstrIdxForVirtReg - map of virtual register to instruction in
711   /// InsInstr that defines it
712   virtual void genAlternativeCodeSequence(
713       MachineInstr &Root, MachineCombinerPattern::MC_PATTERN P,
714       SmallVectorImpl<MachineInstr *> &InsInstrs,
715       SmallVectorImpl<MachineInstr *> &DelInstrs,
716       DenseMap<unsigned, unsigned> &InstrIdxForVirtReg) const {
717     return;
718   }
719
720   /// useMachineCombiner - return true when a target supports MachineCombiner
721   virtual bool useMachineCombiner() const { return false; }
722
723 protected:
724   /// foldMemoryOperandImpl - Target-dependent implementation for
725   /// foldMemoryOperand. Target-independent code in foldMemoryOperand will
726   /// take care of adding a MachineMemOperand to the newly created instruction.
727   virtual MachineInstr* foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
728                                           MachineInstr* MI,
729                                           const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
730                                           int FrameIndex) const {
731     return nullptr;
732   }
733
734   /// foldMemoryOperandImpl - Target-dependent implementation for
735   /// foldMemoryOperand. Target-independent code in foldMemoryOperand will
736   /// take care of adding a MachineMemOperand to the newly created instruction.
737   virtual MachineInstr* foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
738                                               MachineInstr* MI,
739                                           const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
740                                               MachineInstr* LoadMI) const {
741     return nullptr;
742   }
743
744   /// \brief Target-dependent implementation of getRegSequenceInputs.
745   ///
746   /// \returns true if it is possible to build the equivalent
747   /// REG_SEQUENCE inputs with the pair \p MI, \p DefIdx. False otherwise.
748   ///
749   /// \pre MI.isRegSequenceLike().
750   ///
751   /// \see TargetInstrInfo::getRegSequenceInputs.
752   virtual bool getRegSequenceLikeInputs(
753       const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
754       SmallVectorImpl<RegSubRegPairAndIdx> &InputRegs) const {
755     return false;
756   }
757
758   /// \brief Target-dependent implementation of getExtractSubregInputs.
759   ///
760   /// \returns true if it is possible to build the equivalent
761   /// EXTRACT_SUBREG inputs with the pair \p MI, \p DefIdx. False otherwise.
762   ///
763   /// \pre MI.isExtractSubregLike().
764   ///
765   /// \see TargetInstrInfo::getExtractSubregInputs.
766   virtual bool getExtractSubregLikeInputs(
767       const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
768       RegSubRegPairAndIdx &InputReg) const {
769     return false;
770   }
771
772   /// \brief Target-dependent implementation of getInsertSubregInputs.
773   ///
774   /// \returns true if it is possible to build the equivalent
775   /// INSERT_SUBREG inputs with the pair \p MI, \p DefIdx. False otherwise.
776   ///
777   /// \pre MI.isInsertSubregLike().
778   ///
779   /// \see TargetInstrInfo::getInsertSubregInputs.
780   virtual bool
781   getInsertSubregLikeInputs(const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx,
782                             RegSubRegPair &BaseReg,
783                             RegSubRegPairAndIdx &InsertedReg) const {
784     return false;
785   }
786
787 public:
788   /// canFoldMemoryOperand - Returns true for the specified load / store if
789   /// folding is possible.
790   virtual
791   bool canFoldMemoryOperand(const MachineInstr *MI,
792                             const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops) const;
793
794   /// unfoldMemoryOperand - Separate a single instruction which folded a load or
795   /// a store or a load and a store into two or more instruction. If this is
796   /// possible, returns true as well as the new instructions by reference.
797   virtual bool unfoldMemoryOperand(MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
798                                 unsigned Reg, bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore,
799                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const{
800     return false;
801   }
802
803   virtual bool unfoldMemoryOperand(SelectionDAG &DAG, SDNode *N,
804                                    SmallVectorImpl<SDNode*> &NewNodes) const {
805     return false;
806   }
807
808   /// getOpcodeAfterMemoryUnfold - Returns the opcode of the would be new
809   /// instruction after load / store are unfolded from an instruction of the
810   /// specified opcode. It returns zero if the specified unfolding is not
811   /// possible. If LoadRegIndex is non-null, it is filled in with the operand
812   /// index of the operand which will hold the register holding the loaded
813   /// value.
814   virtual unsigned getOpcodeAfterMemoryUnfold(unsigned Opc,
815                                       bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore,
816                                       unsigned *LoadRegIndex = nullptr) const {
817     return 0;
818   }
819
820   /// areLoadsFromSameBasePtr - This is used by the pre-regalloc scheduler
821   /// to determine if two loads are loading from the same base address. It
822   /// should only return true if the base pointers are the same and the
823   /// only differences between the two addresses are the offset. It also returns
824   /// the offsets by reference.
825   virtual bool areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
826                                     int64_t &Offset1, int64_t &Offset2) const {
827     return false;
828   }
829
830   /// shouldScheduleLoadsNear - This is a used by the pre-regalloc scheduler to
831   /// determine (in conjunction with areLoadsFromSameBasePtr) if two loads should
832   /// be scheduled togther. On some targets if two loads are loading from
833   /// addresses in the same cache line, it's better if they are scheduled
834   /// together. This function takes two integers that represent the load offsets
835   /// from the common base address. It returns true if it decides it's desirable
836   /// to schedule the two loads together. "NumLoads" is the number of loads that
837   /// have already been scheduled after Load1.
838   virtual bool shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
839                                        int64_t Offset1, int64_t Offset2,
840                                        unsigned NumLoads) const {
841     return false;
842   }
843
844   /// \brief Get the base register and byte offset of a load/store instr.
845   virtual bool getLdStBaseRegImmOfs(MachineInstr *LdSt,
846                                     unsigned &BaseReg, unsigned &Offset,
847                                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
848     return false;
849   }
850
851   virtual bool enableClusterLoads() const { return false; }
852
853   virtual bool shouldClusterLoads(MachineInstr *FirstLdSt,
854                                   MachineInstr *SecondLdSt,
855                                   unsigned NumLoads) const {
856     return false;
857   }
858
859   /// \brief Can this target fuse the given instructions if they are scheduled
860   /// adjacent.
861   virtual bool shouldScheduleAdjacent(MachineInstr* First,
862                                       MachineInstr *Second) const {
863     return false;
864   }
865
866   /// ReverseBranchCondition - Reverses the branch condition of the specified
867   /// condition list, returning false on success and true if it cannot be
868   /// reversed.
869   virtual
870   bool ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
871     return true;
872   }
873
874   /// insertNoop - Insert a noop into the instruction stream at the specified
875   /// point.
876   virtual void insertNoop(MachineBasicBlock &MBB,
877                           MachineBasicBlock::iterator MI) const;
878
879   /// insertNoop - Insert a type of noop into the instruction stream at the
880   /// specified point to introduce fine-grained diversity. A target may randomly
881   /// choose from a pool of valid noops using the provided RNG.
882   virtual void insertNoop(MachineBasicBlock &MBB,
883                           MachineBasicBlock::iterator MI,
884                           RandomNumberGenerator&) const {
885     insertNoop(MBB, MI);
886   }
887
888   /// Return the noop instruction to use for a noop.
889   virtual void getNoopForMachoTarget(MCInst &NopInst) const;
890
891
892   /// isPredicated - Returns true if the instruction is already predicated.
893   ///
894   virtual bool isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
895     return false;
896   }
897
898   /// isUnpredicatedTerminator - Returns true if the instruction is a
899   /// terminator instruction that has not been predicated.
900   virtual bool isUnpredicatedTerminator(const MachineInstr *MI) const;
901
902   /// PredicateInstruction - Convert the instruction into a predicated
903   /// instruction. It returns true if the operation was successful.
904   virtual
905   bool PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
906                         const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const;
907
908   /// SubsumesPredicate - Returns true if the first specified predicate
909   /// subsumes the second, e.g. GE subsumes GT.
910   virtual
911   bool SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
912                          const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
913     return false;
914   }
915
916   /// DefinesPredicate - If the specified instruction defines any predicate
917   /// or condition code register(s) used for predication, returns true as well
918   /// as the definition predicate(s) by reference.
919   virtual bool DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
920                                 std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
921     return false;
922   }
923
924   /// isPredicable - Return true if the specified instruction can be predicated.
925   /// By default, this returns true for every instruction with a
926   /// PredicateOperand.
927   virtual bool isPredicable(MachineInstr *MI) const {
928     return MI->getDesc().isPredicable();
929   }
930
931   /// isSafeToMoveRegClassDefs - Return true if it's safe to move a machine
932   /// instruction that defines the specified register class.
933   virtual bool isSafeToMoveRegClassDefs(const TargetRegisterClass *RC) const {
934     return true;
935   }
936
937   /// isSchedulingBoundary - Test if the given instruction should be
938   /// considered a scheduling boundary. This primarily includes labels and
939   /// terminators.
940   virtual bool isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
941                                     const MachineBasicBlock *MBB,
942                                     const MachineFunction &MF) const;
943
944   /// Measure the specified inline asm to determine an approximation of its
945   /// length.
946   virtual unsigned getInlineAsmLength(const char *Str,
947                                       const MCAsmInfo &MAI) const;
948
949   /// CreateTargetHazardRecognizer - Allocate and return a hazard recognizer to
950   /// use for this target when scheduling the machine instructions before
951   /// register allocation.
952   virtual ScheduleHazardRecognizer*
953   CreateTargetHazardRecognizer(const TargetSubtargetInfo *STI,
954                                const ScheduleDAG *DAG) const;
955
956   /// CreateTargetMIHazardRecognizer - Allocate and return a hazard recognizer
957   /// to use for this target when scheduling the machine instructions before
958   /// register allocation.
959   virtual ScheduleHazardRecognizer*
960   CreateTargetMIHazardRecognizer(const InstrItineraryData*,
961                                  const ScheduleDAG *DAG) const;
962
963   /// CreateTargetPostRAHazardRecognizer - Allocate and return a hazard
964   /// recognizer to use for this target when scheduling the machine instructions
965   /// after register allocation.
966   virtual ScheduleHazardRecognizer*
967   CreateTargetPostRAHazardRecognizer(const InstrItineraryData*,
968                                      const ScheduleDAG *DAG) const;
969
970   /// Provide a global flag for disabling the PreRA hazard recognizer that
971   /// targets may choose to honor.
972   bool usePreRAHazardRecognizer() const;
973
974   /// analyzeCompare - For a comparison instruction, return the source registers
975   /// in SrcReg and SrcReg2 if having two register operands, and the value it
976   /// compares against in CmpValue. Return true if the comparison instruction
977   /// can be analyzed.
978   virtual bool analyzeCompare(const MachineInstr *MI,
979                               unsigned &SrcReg, unsigned &SrcReg2,
980                               int &Mask, int &Value) const {
981     return false;
982   }
983
984   /// optimizeCompareInstr - See if the comparison instruction can be converted
985   /// into something more efficient. E.g., on ARM most instructions can set the
986   /// flags register, obviating the need for a separate CMP.
987   virtual bool optimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr,
988                                     unsigned SrcReg, unsigned SrcReg2,
989                                     int Mask, int Value,
990                                     const MachineRegisterInfo *MRI) const {
991     return false;
992   }
993   virtual bool optimizeCondBranch(MachineInstr *MI) const { return false; }
994
995   /// optimizeLoadInstr - Try to remove the load by folding it to a register
996   /// operand at the use. We fold the load instructions if and only if the
997   /// def and use are in the same BB. We only look at one load and see
998   /// whether it can be folded into MI. FoldAsLoadDefReg is the virtual register
999   /// defined by the load we are trying to fold. DefMI returns the machine
1000   /// instruction that defines FoldAsLoadDefReg, and the function returns
1001   /// the machine instruction generated due to folding.
1002   virtual MachineInstr* optimizeLoadInstr(MachineInstr *MI,
1003                         const MachineRegisterInfo *MRI,
1004                         unsigned &FoldAsLoadDefReg,
1005                         MachineInstr *&DefMI) const {
1006     return nullptr;
1007   }
1008
1009   /// FoldImmediate - 'Reg' is known to be defined by a move immediate
1010   /// instruction, try to fold the immediate into the use instruction.
1011   /// If MRI->hasOneNonDBGUse(Reg) is true, and this function returns true,
1012   /// then the caller may assume that DefMI has been erased from its parent
1013   /// block. The caller may assume that it will not be erased by this
1014   /// function otherwise.
1015   virtual bool FoldImmediate(MachineInstr *UseMI, MachineInstr *DefMI,
1016                              unsigned Reg, MachineRegisterInfo *MRI) const {
1017     return false;
1018   }
1019
1020   /// getNumMicroOps - Return the number of u-operations the given machine
1021   /// instruction will be decoded to on the target cpu. The itinerary's
1022   /// IssueWidth is the number of microops that can be dispatched each
1023   /// cycle. An instruction with zero microops takes no dispatch resources.
1024   virtual unsigned getNumMicroOps(const InstrItineraryData *ItinData,
1025                                   const MachineInstr *MI) const;
1026
1027   /// isZeroCost - Return true for pseudo instructions that don't consume any
1028   /// machine resources in their current form. These are common cases that the
1029   /// scheduler should consider free, rather than conservatively handling them
1030   /// as instructions with no itinerary.
1031   bool isZeroCost(unsigned Opcode) const {
1032     return Opcode <= TargetOpcode::COPY;
1033   }
1034
1035   virtual int getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1036                                 SDNode *DefNode, unsigned DefIdx,
1037                                 SDNode *UseNode, unsigned UseIdx) const;
1038
1039   /// getOperandLatency - Compute and return the use operand latency of a given
1040   /// pair of def and use.
1041   /// In most cases, the static scheduling itinerary was enough to determine the
1042   /// operand latency. But it may not be possible for instructions with variable
1043   /// number of defs / uses.
1044   ///
1045   /// This is a raw interface to the itinerary that may be directly overriden by
1046   /// a target. Use computeOperandLatency to get the best estimate of latency.
1047   virtual int getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1048                                 const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
1049                                 const MachineInstr *UseMI,
1050                                 unsigned UseIdx) const;
1051
1052   /// computeOperandLatency - Compute and return the latency of the given data
1053   /// dependent def and use when the operand indices are already known.
1054   unsigned computeOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1055                                  const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
1056                                  const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx)
1057     const;
1058
1059   /// getInstrLatency - Compute the instruction latency of a given instruction.
1060   /// If the instruction has higher cost when predicated, it's returned via
1061   /// PredCost.
1062   virtual unsigned getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1063                                    const MachineInstr *MI,
1064                                    unsigned *PredCost = nullptr) const;
1065
1066   virtual unsigned getPredicationCost(const MachineInstr *MI) const;
1067
1068   virtual int getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1069                               SDNode *Node) const;
1070
1071   /// Return the default expected latency for a def based on it's opcode.
1072   unsigned defaultDefLatency(const MCSchedModel &SchedModel,
1073                              const MachineInstr *DefMI) const;
1074
1075   int computeDefOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1076                                const MachineInstr *DefMI) const;
1077
1078   /// isHighLatencyDef - Return true if this opcode has high latency to its
1079   /// result.
1080   virtual bool isHighLatencyDef(int opc) const { return false; }
1081
1082   /// hasHighOperandLatency - Compute operand latency between a def of 'Reg'
1083   /// and an use in the current loop, return true if the target considered
1084   /// it 'high'. This is used by optimization passes such as machine LICM to
1085   /// determine whether it makes sense to hoist an instruction out even in
1086   /// high register pressure situation.
1087   virtual
1088   bool hasHighOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1089                              const MachineRegisterInfo *MRI,
1090                              const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
1091                              const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
1092     return false;
1093   }
1094
1095   /// hasLowDefLatency - Compute operand latency of a def of 'Reg', return true
1096   /// if the target considered it 'low'.
1097   virtual
1098   bool hasLowDefLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1099                         const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx) const;
1100
1101   /// verifyInstruction - Perform target specific instruction verification.
1102   virtual
1103   bool verifyInstruction(const MachineInstr *MI, StringRef &ErrInfo) const {
1104     return true;
1105   }
1106
1107   /// getExecutionDomain - Return the current execution domain and bit mask of
1108   /// possible domains for instruction.
1109   ///
1110   /// Some micro-architectures have multiple execution domains, and multiple
1111   /// opcodes that perform the same operation in different domains.  For
1112   /// example, the x86 architecture provides the por, orps, and orpd
1113   /// instructions that all do the same thing.  There is a latency penalty if a
1114   /// register is written in one domain and read in another.
1115   ///
1116   /// This function returns a pair (domain, mask) containing the execution
1117   /// domain of MI, and a bit mask of possible domains.  The setExecutionDomain
1118   /// function can be used to change the opcode to one of the domains in the
1119   /// bit mask.  Instructions whose execution domain can't be changed should
1120   /// return a 0 mask.
1121   ///
1122   /// The execution domain numbers don't have any special meaning except domain
1123   /// 0 is used for instructions that are not associated with any interesting
1124   /// execution domain.
1125   ///
1126   virtual std::pair<uint16_t, uint16_t>
1127   getExecutionDomain(const MachineInstr *MI) const {
1128     return std::make_pair(0, 0);
1129   }
1130
1131   /// setExecutionDomain - Change the opcode of MI to execute in Domain.
1132   ///
1133   /// The bit (1 << Domain) must be set in the mask returned from
1134   /// getExecutionDomain(MI).
1135   ///
1136   virtual void setExecutionDomain(MachineInstr *MI, unsigned Domain) const {}
1137
1138
1139   /// getPartialRegUpdateClearance - Returns the preferred minimum clearance
1140   /// before an instruction with an unwanted partial register update.
1141   ///
1142   /// Some instructions only write part of a register, and implicitly need to
1143   /// read the other parts of the register.  This may cause unwanted stalls
1144   /// preventing otherwise unrelated instructions from executing in parallel in
1145   /// an out-of-order CPU.
1146   ///
1147   /// For example, the x86 instruction cvtsi2ss writes its result to bits
1148   /// [31:0] of the destination xmm register. Bits [127:32] are unaffected, so
1149   /// the instruction needs to wait for the old value of the register to become
1150   /// available:
1151   ///
1152   ///   addps %xmm1, %xmm0
1153   ///   movaps %xmm0, (%rax)
1154   ///   cvtsi2ss %rbx, %xmm0
1155   ///
1156   /// In the code above, the cvtsi2ss instruction needs to wait for the addps
1157   /// instruction before it can issue, even though the high bits of %xmm0
1158   /// probably aren't needed.
1159   ///
1160   /// This hook returns the preferred clearance before MI, measured in
1161   /// instructions.  Other defs of MI's operand OpNum are avoided in the last N
1162   /// instructions before MI.  It should only return a positive value for
1163   /// unwanted dependencies.  If the old bits of the defined register have
1164   /// useful values, or if MI is determined to otherwise read the dependency,
1165   /// the hook should return 0.
1166   ///
1167   /// The unwanted dependency may be handled by:
1168   ///
1169   /// 1. Allocating the same register for an MI def and use.  That makes the
1170   ///    unwanted dependency identical to a required dependency.
1171   ///
1172   /// 2. Allocating a register for the def that has no defs in the previous N
1173   ///    instructions.
1174   ///
1175   /// 3. Calling breakPartialRegDependency() with the same arguments.  This
1176   ///    allows the target to insert a dependency breaking instruction.
1177   ///
1178   virtual unsigned
1179   getPartialRegUpdateClearance(const MachineInstr *MI, unsigned OpNum,
1180                                const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1181     // The default implementation returns 0 for no partial register dependency.
1182     return 0;
1183   }
1184
1185   /// \brief Return the minimum clearance before an instruction that reads an
1186   /// unused register.
1187   ///
1188   /// For example, AVX instructions may copy part of an register operand into
1189   /// the unused high bits of the destination register.
1190   ///
1191   /// vcvtsi2sdq %rax, %xmm0<undef>, %xmm14
1192   ///
1193   /// In the code above, vcvtsi2sdq copies %xmm0[127:64] into %xmm14 creating a
1194   /// false dependence on any previous write to %xmm0.
1195   ///
1196   /// This hook works similarly to getPartialRegUpdateClearance, except that it
1197   /// does not take an operand index. Instead sets \p OpNum to the index of the
1198   /// unused register.
1199   virtual unsigned getUndefRegClearance(const MachineInstr *MI, unsigned &OpNum,
1200                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1201     // The default implementation returns 0 for no undef register dependency.
1202     return 0;
1203   }
1204
1205   /// breakPartialRegDependency - Insert a dependency-breaking instruction
1206   /// before MI to eliminate an unwanted dependency on OpNum.
1207   ///
1208   /// If it wasn't possible to avoid a def in the last N instructions before MI
1209   /// (see getPartialRegUpdateClearance), this hook will be called to break the
1210   /// unwanted dependency.
1211   ///
1212   /// On x86, an xorps instruction can be used as a dependency breaker:
1213   ///
1214   ///   addps %xmm1, %xmm0
1215   ///   movaps %xmm0, (%rax)
1216   ///   xorps %xmm0, %xmm0
1217   ///   cvtsi2ss %rbx, %xmm0
1218   ///
1219   /// An <imp-kill> operand should be added to MI if an instruction was
1220   /// inserted.  This ties the instructions together in the post-ra scheduler.
1221   ///
1222   virtual void
1223   breakPartialRegDependency(MachineBasicBlock::iterator MI, unsigned OpNum,
1224                             const TargetRegisterInfo *TRI) const {}
1225
1226   /// Create machine specific model for scheduling.
1227   virtual DFAPacketizer *
1228   CreateTargetScheduleState(const TargetSubtargetInfo &) const {
1229     return nullptr;
1230   }
1231
1232   // areMemAccessesTriviallyDisjoint - Sometimes, it is possible for the target
1233   // to tell, even without aliasing information, that two MIs access different
1234   // memory addresses. This function returns true if two MIs access different
1235   // memory addresses, and false otherwise.
1236   virtual bool
1237   areMemAccessesTriviallyDisjoint(MachineInstr *MIa, MachineInstr *MIb,
1238                                   AliasAnalysis *AA = nullptr) const {
1239     assert(MIa && (MIa->mayLoad() || MIa->mayStore()) &&
1240            "MIa must load from or modify a memory location");
1241     assert(MIb && (MIb->mayLoad() || MIb->mayStore()) &&
1242            "MIb must load from or modify a memory location");
1243     return false;
1244   }
1245
1246 private:
1247   int CallFrameSetupOpcode, CallFrameDestroyOpcode;
1248 };
1249
1250 } // End llvm namespace
1251
1252 #endif