Allow a target to choose whether to prefer the scavenger emergency spill slot
[oota-llvm.git] / include / llvm / Target / TargetRegisterInfo.h
1 //=== Target/TargetRegisterInfo.h - Target Register Information -*- 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 an abstract interface used to get information about a
11 // target machines register file.  This information is used for a variety of
12 // purposed, especially register allocation.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETREGISTERINFO_H
17 #define LLVM_TARGET_TARGETREGISTERINFO_H
18
19 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
20 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
21 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
22 #include <cassert>
23 #include <functional>
24
25 namespace llvm {
26
27 class BitVector;
28 class MachineFunction;
29 class MachineMove;
30 class RegScavenger;
31 template<class T> class SmallVectorImpl;
32 class raw_ostream;
33
34 /// TargetRegisterDesc - This record contains all of the information known about
35 /// a particular register.  The Overlaps field contains a pointer to a zero
36 /// terminated array of registers that this register aliases, starting with
37 /// itself. This is needed for architectures like X86 which have AL alias AX
38 /// alias EAX. The SubRegs field is a zero terminated array of registers that
39 /// are sub-registers of the specific register, e.g. AL, AH are sub-registers of
40 /// AX. The SuperRegs field is a zero terminated array of registers that are
41 /// super-registers of the specific register, e.g. RAX, EAX, are super-registers
42 /// of AX.
43 ///
44 struct TargetRegisterDesc {
45   const char     *Name;         // Printable name for the reg (for debugging)
46   const unsigned *Overlaps;     // Overlapping registers, described above
47   const unsigned *SubRegs;      // Sub-register set, described above
48   const unsigned *SuperRegs;    // Super-register set, described above
49 };
50
51 class TargetRegisterClass {
52 public:
53   typedef const unsigned* iterator;
54   typedef const unsigned* const_iterator;
55
56   typedef const EVT* vt_iterator;
57   typedef const TargetRegisterClass* const * sc_iterator;
58 private:
59   unsigned ID;
60   const char *Name;
61   const vt_iterator VTs;
62   const sc_iterator SubClasses;
63   const sc_iterator SuperClasses;
64   const sc_iterator SubRegClasses;
65   const sc_iterator SuperRegClasses;
66   const unsigned RegSize, Alignment;    // Size & Alignment of register in bytes
67   const int CopyCost;
68   const iterator RegsBegin, RegsEnd;
69   DenseSet<unsigned> RegSet;
70 public:
71   TargetRegisterClass(unsigned id,
72                       const char *name,
73                       const EVT *vts,
74                       const TargetRegisterClass * const *subcs,
75                       const TargetRegisterClass * const *supcs,
76                       const TargetRegisterClass * const *subregcs,
77                       const TargetRegisterClass * const *superregcs,
78                       unsigned RS, unsigned Al, int CC,
79                       iterator RB, iterator RE)
80     : ID(id), Name(name), VTs(vts), SubClasses(subcs), SuperClasses(supcs),
81     SubRegClasses(subregcs), SuperRegClasses(superregcs),
82     RegSize(RS), Alignment(Al), CopyCost(CC), RegsBegin(RB), RegsEnd(RE) {
83       for (iterator I = RegsBegin, E = RegsEnd; I != E; ++I)
84         RegSet.insert(*I);
85     }
86   virtual ~TargetRegisterClass() {}     // Allow subclasses
87
88   /// getID() - Return the register class ID number.
89   ///
90   unsigned getID() const { return ID; }
91
92   /// getName() - Return the register class name for debugging.
93   ///
94   const char *getName() const { return Name; }
95
96   /// begin/end - Return all of the registers in this class.
97   ///
98   iterator       begin() const { return RegsBegin; }
99   iterator         end() const { return RegsEnd; }
100
101   /// getNumRegs - Return the number of registers in this class.
102   ///
103   unsigned getNumRegs() const { return (unsigned)(RegsEnd-RegsBegin); }
104
105   /// getRegister - Return the specified register in the class.
106   ///
107   unsigned getRegister(unsigned i) const {
108     assert(i < getNumRegs() && "Register number out of range!");
109     return RegsBegin[i];
110   }
111
112   /// contains - Return true if the specified register is included in this
113   /// register class.  This does not include virtual registers.
114   bool contains(unsigned Reg) const {
115     return RegSet.count(Reg);
116   }
117
118   /// contains - Return true if both registers are in this class.
119   bool contains(unsigned Reg1, unsigned Reg2) const {
120     return contains(Reg1) && contains(Reg2);
121   }
122
123   /// hasType - return true if this TargetRegisterClass has the ValueType vt.
124   ///
125   bool hasType(EVT vt) const {
126     for(int i = 0; VTs[i] != MVT::Other; ++i)
127       if (VTs[i] == vt)
128         return true;
129     return false;
130   }
131
132   /// vt_begin / vt_end - Loop over all of the value types that can be
133   /// represented by values in this register class.
134   vt_iterator vt_begin() const {
135     return VTs;
136   }
137
138   vt_iterator vt_end() const {
139     vt_iterator I = VTs;
140     while (*I != MVT::Other) ++I;
141     return I;
142   }
143
144   /// subregclasses_begin / subregclasses_end - Loop over all of
145   /// the subreg register classes of this register class.
146   sc_iterator subregclasses_begin() const {
147     return SubRegClasses;
148   }
149
150   sc_iterator subregclasses_end() const {
151     sc_iterator I = SubRegClasses;
152     while (*I != NULL) ++I;
153     return I;
154   }
155
156   /// getSubRegisterRegClass - Return the register class of subregisters with
157   /// index SubIdx, or NULL if no such class exists.
158   const TargetRegisterClass* getSubRegisterRegClass(unsigned SubIdx) const {
159     assert(SubIdx>0 && "Invalid subregister index");
160     return SubRegClasses[SubIdx-1];
161   }
162
163   /// superregclasses_begin / superregclasses_end - Loop over all of
164   /// the superreg register classes of this register class.
165   sc_iterator superregclasses_begin() const {
166     return SuperRegClasses;
167   }
168
169   sc_iterator superregclasses_end() const {
170     sc_iterator I = SuperRegClasses;
171     while (*I != NULL) ++I;
172     return I;
173   }
174
175   /// hasSubClass - return true if the specified TargetRegisterClass
176   /// is a proper subset of this TargetRegisterClass.
177   bool hasSubClass(const TargetRegisterClass *cs) const {
178     for (int i = 0; SubClasses[i] != NULL; ++i)
179       if (SubClasses[i] == cs)
180         return true;
181     return false;
182   }
183
184   /// subclasses_begin / subclasses_end - Loop over all of the classes
185   /// that are proper subsets of this register class.
186   sc_iterator subclasses_begin() const {
187     return SubClasses;
188   }
189
190   sc_iterator subclasses_end() const {
191     sc_iterator I = SubClasses;
192     while (*I != NULL) ++I;
193     return I;
194   }
195
196   /// hasSuperClass - return true if the specified TargetRegisterClass is a
197   /// proper superset of this TargetRegisterClass.
198   bool hasSuperClass(const TargetRegisterClass *cs) const {
199     for (int i = 0; SuperClasses[i] != NULL; ++i)
200       if (SuperClasses[i] == cs)
201         return true;
202     return false;
203   }
204
205   /// superclasses_begin / superclasses_end - Loop over all of the classes
206   /// that are proper supersets of this register class.
207   sc_iterator superclasses_begin() const {
208     return SuperClasses;
209   }
210
211   sc_iterator superclasses_end() const {
212     sc_iterator I = SuperClasses;
213     while (*I != NULL) ++I;
214     return I;
215   }
216
217   /// isASubClass - return true if this TargetRegisterClass is a subset
218   /// class of at least one other TargetRegisterClass.
219   bool isASubClass() const {
220     return SuperClasses[0] != 0;
221   }
222
223   /// allocation_order_begin/end - These methods define a range of registers
224   /// which specify the registers in this class that are valid to register
225   /// allocate, and the preferred order to allocate them in.  For example,
226   /// callee saved registers should be at the end of the list, because it is
227   /// cheaper to allocate caller saved registers.
228   ///
229   /// These methods take a MachineFunction argument, which can be used to tune
230   /// the allocatable registers based on the characteristics of the function,
231   /// subtarget, or other criteria.
232   ///
233   /// Register allocators should account for the fact that an allocation
234   /// order iterator may return a reserved register and always check
235   /// if the register is allocatable (getAllocatableSet()) before using it.
236   ///
237   /// By default, these methods return all registers in the class.
238   ///
239   virtual iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
240     return begin();
241   }
242   virtual iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF)   const {
243     return end();
244   }
245
246   /// getSize - Return the size of the register in bytes, which is also the size
247   /// of a stack slot allocated to hold a spilled copy of this register.
248   unsigned getSize() const { return RegSize; }
249
250   /// getAlignment - Return the minimum required alignment for a register of
251   /// this class.
252   unsigned getAlignment() const { return Alignment; }
253
254   /// getCopyCost - Return the cost of copying a value between two registers in
255   /// this class. A negative number means the register class is very expensive
256   /// to copy e.g. status flag register classes.
257   int getCopyCost() const { return CopyCost; }
258 };
259
260
261 /// TargetRegisterInfo base class - We assume that the target defines a static
262 /// array of TargetRegisterDesc objects that represent all of the machine
263 /// registers that the target has.  As such, we simply have to track a pointer
264 /// to this array so that we can turn register number into a register
265 /// descriptor.
266 ///
267 class TargetRegisterInfo {
268 protected:
269   const unsigned* SubregHash;
270   const unsigned SubregHashSize;
271   const unsigned* AliasesHash;
272   const unsigned AliasesHashSize;
273 public:
274   typedef const TargetRegisterClass * const * regclass_iterator;
275 private:
276   const TargetRegisterDesc *Desc;             // Pointer to the descriptor array
277   const char *const *SubRegIndexNames;        // Names of subreg indexes.
278   unsigned NumRegs;                           // Number of entries in the array
279
280   regclass_iterator RegClassBegin, RegClassEnd;   // List of regclasses
281
282   int CallFrameSetupOpcode, CallFrameDestroyOpcode;
283
284 protected:
285   TargetRegisterInfo(const TargetRegisterDesc *D, unsigned NR,
286                      regclass_iterator RegClassBegin,
287                      regclass_iterator RegClassEnd,
288                      const char *const *subregindexnames,
289                      int CallFrameSetupOpcode = -1,
290                      int CallFrameDestroyOpcode = -1,
291                      const unsigned* subregs = 0,
292                      const unsigned subregsize = 0,
293                      const unsigned* aliases = 0,
294                      const unsigned aliasessize = 0);
295   virtual ~TargetRegisterInfo();
296 public:
297
298   // Register numbers can represent physical registers, virtual registers, and
299   // sometimes stack slots. The unsigned values are divided into these ranges:
300   //
301   //   0           Not a register, can be used as a sentinel.
302   //   [1;2^30)    Physical registers assigned by TableGen.
303   //   [2^30;2^31) Stack slots. (Rarely used.)
304   //   [2^31;2^32) Virtual registers assigned by MachineRegisterInfo.
305   //
306   // Further sentinels can be allocated from the small negative integers.
307   // DenseMapInfo<unsigned> uses -1u and -2u.
308
309   /// isStackSlot - Sometimes it is useful the be able to store a non-negative
310   /// frame index in a variable that normally holds a register. isStackSlot()
311   /// returns true if Reg is in the range used for stack slots.
312   ///
313   /// Note that isVirtualRegister() and isPhysicalRegister() cannot handle stack
314   /// slots, so if a variable may contains a stack slot, always check
315   /// isStackSlot() first.
316   ///
317   static bool isStackSlot(unsigned Reg) {
318     return int(Reg) >= (1 << 30);
319   }
320
321   /// stackSlot2Index - Compute the frame index from a register value
322   /// representing a stack slot.
323   static int stackSlot2Index(unsigned Reg) {
324     assert(isStackSlot(Reg) && "Not a stack slot");
325     return int(Reg - (1u << 30));
326   }
327
328   /// index2StackSlot - Convert a non-negative frame index to a stack slot
329   /// register value.
330   static unsigned index2StackSlot(int FI) {
331     assert(FI >= 0 && "Cannot hold a negative frame index.");
332     return FI + (1u << 30);
333   }
334
335   /// isPhysicalRegister - Return true if the specified register number is in
336   /// the physical register namespace.
337   static bool isPhysicalRegister(unsigned Reg) {
338     assert(!isStackSlot(Reg) && "Not a register! Check isStackSlot() first.");
339     return int(Reg) > 0;
340   }
341
342   /// isVirtualRegister - Return true if the specified register number is in
343   /// the virtual register namespace.
344   static bool isVirtualRegister(unsigned Reg) {
345     assert(!isStackSlot(Reg) && "Not a register! Check isStackSlot() first.");
346     return int(Reg) < 0;
347   }
348
349   /// virtReg2Index - Convert a virtual register number to a 0-based index.
350   /// The first virtual register in a function will get the index 0.
351   static unsigned virtReg2Index(unsigned Reg) {
352     assert(isVirtualRegister(Reg) && "Not a virtual register");
353     return Reg - (1u << 31);
354   }
355
356   /// index2VirtReg - Convert a 0-based index to a virtual register number.
357   /// This is the inverse operation of VirtReg2IndexFunctor below.
358   static unsigned index2VirtReg(unsigned Index) {
359     return Index + (1u << 31);
360   }
361
362   /// getMinimalPhysRegClass - Returns the Register Class of a physical
363   /// register of the given type, picking the most sub register class of
364   /// the right type that contains this physreg.
365   const TargetRegisterClass *
366     getMinimalPhysRegClass(unsigned Reg, EVT VT = MVT::Other) const;
367
368   /// getAllocatableSet - Returns a bitset indexed by register number
369   /// indicating if a register is allocatable or not. If a register class is
370   /// specified, returns the subset for the class.
371   BitVector getAllocatableSet(const MachineFunction &MF,
372                               const TargetRegisterClass *RC = NULL) const;
373
374   const TargetRegisterDesc &operator[](unsigned RegNo) const {
375     assert(RegNo < NumRegs &&
376            "Attempting to access record for invalid register number!");
377     return Desc[RegNo];
378   }
379
380   /// Provide a get method, equivalent to [], but more useful if we have a
381   /// pointer to this object.
382   ///
383   const TargetRegisterDesc &get(unsigned RegNo) const {
384     return operator[](RegNo);
385   }
386
387   /// getAliasSet - Return the set of registers aliased by the specified
388   /// register, or a null list of there are none.  The list returned is zero
389   /// terminated.
390   ///
391   const unsigned *getAliasSet(unsigned RegNo) const {
392     // The Overlaps set always begins with Reg itself.
393     return get(RegNo).Overlaps + 1;
394   }
395
396   /// getOverlaps - Return a list of registers that overlap Reg, including
397   /// itself. This is the same as the alias set except Reg is included in the
398   /// list.
399   /// These are exactly the registers in { x | regsOverlap(x, Reg) }.
400   ///
401   const unsigned *getOverlaps(unsigned RegNo) const {
402     return get(RegNo).Overlaps;
403   }
404
405   /// getSubRegisters - Return the list of registers that are sub-registers of
406   /// the specified register, or a null list of there are none. The list
407   /// returned is zero terminated and sorted according to super-sub register
408   /// relations. e.g. X86::RAX's sub-register list is EAX, AX, AL, AH.
409   ///
410   const unsigned *getSubRegisters(unsigned RegNo) const {
411     return get(RegNo).SubRegs;
412   }
413
414   /// getSuperRegisters - Return the list of registers that are super-registers
415   /// of the specified register, or a null list of there are none. The list
416   /// returned is zero terminated and sorted according to super-sub register
417   /// relations. e.g. X86::AL's super-register list is RAX, EAX, AX.
418   ///
419   const unsigned *getSuperRegisters(unsigned RegNo) const {
420     return get(RegNo).SuperRegs;
421   }
422
423   /// getName - Return the human-readable symbolic target-specific name for the
424   /// specified physical register.
425   const char *getName(unsigned RegNo) const {
426     return get(RegNo).Name;
427   }
428
429   /// getNumRegs - Return the number of registers this target has (useful for
430   /// sizing arrays holding per register information)
431   unsigned getNumRegs() const {
432     return NumRegs;
433   }
434
435   /// getSubRegIndexName - Return the human-readable symbolic target-specific
436   /// name for the specified SubRegIndex.
437   const char *getSubRegIndexName(unsigned SubIdx) const {
438     assert(SubIdx && "This is not a subregister index");
439     return SubRegIndexNames[SubIdx-1];
440   }
441
442   /// regsOverlap - Returns true if the two registers are equal or alias each
443   /// other. The registers may be virtual register.
444   bool regsOverlap(unsigned regA, unsigned regB) const {
445     if (regA == regB)
446       return true;
447
448     if (isVirtualRegister(regA) || isVirtualRegister(regB))
449       return false;
450
451     // regA and regB are distinct physical registers. Do they alias?
452     size_t index = (regA + regB * 37) & (AliasesHashSize-1);
453     unsigned ProbeAmt = 0;
454     while (AliasesHash[index*2] != 0 &&
455            AliasesHash[index*2+1] != 0) {
456       if (AliasesHash[index*2] == regA && AliasesHash[index*2+1] == regB)
457         return true;
458
459       index = (index + ProbeAmt) & (AliasesHashSize-1);
460       ProbeAmt += 2;
461     }
462
463     return false;
464   }
465
466   /// isSubRegister - Returns true if regB is a sub-register of regA.
467   ///
468   bool isSubRegister(unsigned regA, unsigned regB) const {
469     // SubregHash is a simple quadratically probed hash table.
470     size_t index = (regA + regB * 37) & (SubregHashSize-1);
471     unsigned ProbeAmt = 2;
472     while (SubregHash[index*2] != 0 &&
473            SubregHash[index*2+1] != 0) {
474       if (SubregHash[index*2] == regA && SubregHash[index*2+1] == regB)
475         return true;
476
477       index = (index + ProbeAmt) & (SubregHashSize-1);
478       ProbeAmt += 2;
479     }
480
481     return false;
482   }
483
484   /// isSuperRegister - Returns true if regB is a super-register of regA.
485   ///
486   bool isSuperRegister(unsigned regA, unsigned regB) const {
487     return isSubRegister(regB, regA);
488   }
489
490   /// getCalleeSavedRegs - Return a null-terminated list of all of the
491   /// callee saved registers on this target. The register should be in the
492   /// order of desired callee-save stack frame offset. The first register is
493   /// closed to the incoming stack pointer if stack grows down, and vice versa.
494   virtual const unsigned* getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF = 0)
495                                                                       const = 0;
496
497
498   /// getReservedRegs - Returns a bitset indexed by physical register number
499   /// indicating if a register is a special register that has particular uses
500   /// and should be considered unavailable at all times, e.g. SP, RA. This is
501   /// used by register scavenger to determine what registers are free.
502   virtual BitVector getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const = 0;
503
504   /// getSubReg - Returns the physical register number of sub-register "Index"
505   /// for physical register RegNo. Return zero if the sub-register does not
506   /// exist.
507   virtual unsigned getSubReg(unsigned RegNo, unsigned Index) const = 0;
508
509   /// getSubRegIndex - For a given register pair, return the sub-register index
510   /// if the second register is a sub-register of the first. Return zero
511   /// otherwise.
512   virtual unsigned getSubRegIndex(unsigned RegNo, unsigned SubRegNo) const = 0;
513
514   /// getMatchingSuperReg - Return a super-register of the specified register
515   /// Reg so its sub-register of index SubIdx is Reg.
516   unsigned getMatchingSuperReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx,
517                                const TargetRegisterClass *RC) const {
518     for (const unsigned *SRs = getSuperRegisters(Reg); unsigned SR = *SRs;++SRs)
519       if (Reg == getSubReg(SR, SubIdx) && RC->contains(SR))
520         return SR;
521     return 0;
522   }
523
524   /// canCombineSubRegIndices - Given a register class and a list of
525   /// subregister indices, return true if it's possible to combine the
526   /// subregister indices into one that corresponds to a larger
527   /// subregister. Return the new subregister index by reference. Note the
528   /// new index may be zero if the given subregisters can be combined to
529   /// form the whole register.
530   virtual bool canCombineSubRegIndices(const TargetRegisterClass *RC,
531                                        SmallVectorImpl<unsigned> &SubIndices,
532                                        unsigned &NewSubIdx) const {
533     return 0;
534   }
535
536   /// getMatchingSuperRegClass - Return a subclass of the specified register
537   /// class A so that each register in it has a sub-register of the
538   /// specified sub-register index which is in the specified register class B.
539   virtual const TargetRegisterClass *
540   getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
541                            const TargetRegisterClass *B, unsigned Idx) const {
542     return 0;
543   }
544
545   /// composeSubRegIndices - Return the subregister index you get from composing
546   /// two subregister indices.
547   ///
548   /// If R:a:b is the same register as R:c, then composeSubRegIndices(a, b)
549   /// returns c. Note that composeSubRegIndices does not tell you about illegal
550   /// compositions. If R does not have a subreg a, or R:a does not have a subreg
551   /// b, composeSubRegIndices doesn't tell you.
552   ///
553   /// The ARM register Q0 has two D subregs dsub_0:D0 and dsub_1:D1. It also has
554   /// ssub_0:S0 - ssub_3:S3 subregs.
555   /// If you compose subreg indices dsub_1, ssub_0 you get ssub_2.
556   ///
557   virtual unsigned composeSubRegIndices(unsigned a, unsigned b) const {
558     // This default implementation is correct for most targets.
559     return b;
560   }
561
562   //===--------------------------------------------------------------------===//
563   // Register Class Information
564   //
565
566   /// Register class iterators
567   ///
568   regclass_iterator regclass_begin() const { return RegClassBegin; }
569   regclass_iterator regclass_end() const { return RegClassEnd; }
570
571   unsigned getNumRegClasses() const {
572     return (unsigned)(regclass_end()-regclass_begin());
573   }
574
575   /// getRegClass - Returns the register class associated with the enumeration
576   /// value.  See class TargetOperandInfo.
577   const TargetRegisterClass *getRegClass(unsigned i) const {
578     assert(i < getNumRegClasses() && "Register Class ID out of range");
579     return RegClassBegin[i];
580   }
581
582   /// getPointerRegClass - Returns a TargetRegisterClass used for pointer
583   /// values.  If a target supports multiple different pointer register classes,
584   /// kind specifies which one is indicated.
585   virtual const TargetRegisterClass *getPointerRegClass(unsigned Kind=0) const {
586     assert(0 && "Target didn't implement getPointerRegClass!");
587     return 0; // Must return a value in order to compile with VS 2005
588   }
589
590   /// getCrossCopyRegClass - Returns a legal register class to copy a register
591   /// in the specified class to or from. Returns NULL if it is possible to copy
592   /// between a two registers of the specified class.
593   virtual const TargetRegisterClass *
594   getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
595     return NULL;
596   }
597
598   /// getAllocationOrder - Returns the register allocation order for a specified
599   /// register class in the form of a pair of TargetRegisterClass iterators.
600   virtual std::pair<TargetRegisterClass::iterator,TargetRegisterClass::iterator>
601   getAllocationOrder(const TargetRegisterClass *RC,
602                      unsigned HintType, unsigned HintReg,
603                      const MachineFunction &MF) const {
604     return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
605                           RC->allocation_order_end(MF));
606   }
607
608   /// ResolveRegAllocHint - Resolves the specified register allocation hint
609   /// to a physical register. Returns the physical register if it is successful.
610   virtual unsigned ResolveRegAllocHint(unsigned Type, unsigned Reg,
611                                        const MachineFunction &MF) const {
612     if (Type == 0 && Reg && isPhysicalRegister(Reg))
613       return Reg;
614     return 0;
615   }
616
617   /// UpdateRegAllocHint - A callback to allow target a chance to update
618   /// register allocation hints when a register is "changed" (e.g. coalesced)
619   /// to another register. e.g. On ARM, some virtual registers should target
620   /// register pairs, if one of pair is coalesced to another register, the
621   /// allocation hint of the other half of the pair should be changed to point
622   /// to the new register.
623   virtual void UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
624                                   MachineFunction &MF) const {
625     // Do nothing.
626   }
627
628   /// requiresRegisterScavenging - returns true if the target requires (and can
629   /// make use of) the register scavenger.
630   virtual bool requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
631     return false;
632   }
633
634   /// useFPForScavengingIndex - returns true if the target wants to use
635   /// frame pointer based accesses to spill to the scavenger emergency spill
636   /// slot.
637   virtual bool useFPForScavengingIndex(const MachineFunction &MF) const {
638     return true;
639   }
640
641   /// requiresFrameIndexScavenging - returns true if the target requires post
642   /// PEI scavenging of registers for materializing frame index constants.
643   virtual bool requiresFrameIndexScavenging(const MachineFunction &MF) const {
644     return false;
645   }
646
647   /// requiresVirtualBaseRegisters - Returns true if the target wants the
648   /// LocalStackAllocation pass to be run and virtual base registers
649   /// used for more efficient stack access.
650   virtual bool requiresVirtualBaseRegisters(const MachineFunction &MF) const {
651     return false;
652   }
653
654   /// hasReservedSpillSlot - Return true if target has reserved a spill slot in
655   /// the stack frame of the given function for the specified register. e.g. On
656   /// x86, if the frame register is required, the first fixed stack object is
657   /// reserved as its spill slot. This tells PEI not to create a new stack frame
658   /// object for the given register. It should be called only after
659   /// processFunctionBeforeCalleeSavedScan().
660   virtual bool hasReservedSpillSlot(const MachineFunction &MF, unsigned Reg,
661                                     int &FrameIdx) const {
662     return false;
663   }
664
665   /// needsStackRealignment - true if storage within the function requires the
666   /// stack pointer to be aligned more than the normal calling convention calls
667   /// for.
668   virtual bool needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
669     return false;
670   }
671
672   /// getFrameIndexInstrOffset - Get the offset from the referenced frame
673   /// index in the instruction, if there is one.
674   virtual int64_t getFrameIndexInstrOffset(const MachineInstr *MI,
675                                            int Idx) const {
676     return 0;
677   }
678
679   /// needsFrameBaseReg - Returns true if the instruction's frame index
680   /// reference would be better served by a base register other than FP
681   /// or SP. Used by LocalStackFrameAllocation to determine which frame index
682   /// references it should create new base registers for.
683   virtual bool needsFrameBaseReg(MachineInstr *MI, int64_t Offset) const {
684     return false;
685   }
686
687   /// materializeFrameBaseRegister - Insert defining instruction(s) for
688   /// BaseReg to be a pointer to FrameIdx before insertion point I.
689   virtual void materializeFrameBaseRegister(MachineBasicBlock *MBB,
690                                             unsigned BaseReg, int FrameIdx,
691                                             int64_t Offset) const {
692     assert(0 && "materializeFrameBaseRegister does not exist on this target");
693   }
694
695   /// resolveFrameIndex - Resolve a frame index operand of an instruction
696   /// to reference the indicated base register plus offset instead.
697   virtual void resolveFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator I,
698                                  unsigned BaseReg, int64_t Offset) const {
699     assert(0 && "resolveFrameIndex does not exist on this target");
700   }
701
702   /// isFrameOffsetLegal - Determine whether a given offset immediate is
703   /// encodable to resolve a frame index.
704   virtual bool isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI,
705                                   int64_t Offset) const {
706     assert(0 && "isFrameOffsetLegal does not exist on this target");
707     return false; // Must return a value in order to compile with VS 2005
708   }
709
710   /// getCallFrameSetup/DestroyOpcode - These methods return the opcode of the
711   /// frame setup/destroy instructions if they exist (-1 otherwise).  Some
712   /// targets use pseudo instructions in order to abstract away the difference
713   /// between operating with a frame pointer and operating without, through the
714   /// use of these two instructions.
715   ///
716   int getCallFrameSetupOpcode() const { return CallFrameSetupOpcode; }
717   int getCallFrameDestroyOpcode() const { return CallFrameDestroyOpcode; }
718
719   /// eliminateCallFramePseudoInstr - This method is called during prolog/epilog
720   /// code insertion to eliminate call frame setup and destroy pseudo
721   /// instructions (but only if the Target is using them).  It is responsible
722   /// for eliminating these instructions, replacing them with concrete
723   /// instructions.  This method need only be implemented if using call frame
724   /// setup/destroy pseudo instructions.
725   ///
726   virtual void
727   eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF,
728                                 MachineBasicBlock &MBB,
729                                 MachineBasicBlock::iterator MI) const {
730     assert(getCallFrameSetupOpcode()== -1 && getCallFrameDestroyOpcode()== -1 &&
731            "eliminateCallFramePseudoInstr must be implemented if using"
732            " call frame setup/destroy pseudo instructions!");
733     assert(0 && "Call Frame Pseudo Instructions do not exist on this target!");
734   }
735
736
737   /// saveScavengerRegister - Spill the register so it can be used by the
738   /// register scavenger. Return true if the register was spilled, false
739   /// otherwise. If this function does not spill the register, the scavenger
740   /// will instead spill it to the emergency spill slot.
741   ///
742   virtual bool saveScavengerRegister(MachineBasicBlock &MBB,
743                                      MachineBasicBlock::iterator I,
744                                      MachineBasicBlock::iterator &UseMI,
745                                      const TargetRegisterClass *RC,
746                                      unsigned Reg) const {
747     return false;
748   }
749
750   /// eliminateFrameIndex - This method must be overriden to eliminate abstract
751   /// frame indices from instructions which may use them.  The instruction
752   /// referenced by the iterator contains an MO_FrameIndex operand which must be
753   /// eliminated by this method.  This method may modify or replace the
754   /// specified instruction, as long as it keeps the iterator pointing at the
755   /// finished product. SPAdj is the SP adjustment due to call frame setup
756   /// instruction.
757   virtual void eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator MI,
758                                    int SPAdj, RegScavenger *RS=NULL) const = 0;
759
760   //===--------------------------------------------------------------------===//
761   /// Debug information queries.
762
763   /// getDwarfRegNum - Map a target register to an equivalent dwarf register
764   /// number.  Returns -1 if there is no equivalent value.  The second
765   /// parameter allows targets to use different numberings for EH info and
766   /// debugging info.
767   virtual int getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const = 0;
768
769   /// getFrameRegister - This method should return the register used as a base
770   /// for values allocated in the current stack frame.
771   virtual unsigned getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const = 0;
772
773   /// getRARegister - This method should return the register where the return
774   /// address can be found.
775   virtual unsigned getRARegister() const = 0;
776 };
777
778
779 // This is useful when building IndexedMaps keyed on virtual registers
780 struct VirtReg2IndexFunctor : public std::unary_function<unsigned, unsigned> {
781   unsigned operator()(unsigned Reg) const {
782     return TargetRegisterInfo::virtReg2Index(Reg);
783   }
784 };
785
786 /// getCommonSubClass - find the largest common subclass of A and B. Return NULL
787 /// if there is no common subclass.
788 const TargetRegisterClass *getCommonSubClass(const TargetRegisterClass *A,
789                                              const TargetRegisterClass *B);
790
791 /// PrintReg - Helper class for printing registers on a raw_ostream.
792 /// Prints virtual and physical registers with or without a TRI instance.
793 ///
794 /// The format is:
795 ///   %noreg          - NoRegister
796 ///   %vreg5          - a virtual register.
797 ///   %vreg5:sub_8bit - a virtual register with sub-register index (with TRI).
798 ///   %EAX            - a physical register
799 ///   %physreg17      - a physical register when no TRI instance given.
800 ///
801 /// Usage: OS << PrintReg(Reg, TRI) << '\n';
802 ///
803 class PrintReg {
804   const TargetRegisterInfo *TRI;
805   unsigned Reg;
806   unsigned SubIdx;
807 public:
808   PrintReg(unsigned reg, const TargetRegisterInfo *tri = 0, unsigned subidx = 0)
809     : TRI(tri), Reg(reg), SubIdx(subidx) {}
810   void print(raw_ostream&) const;
811 };
812
813 static inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const PrintReg &PR) {
814   PR.print(OS);
815   return OS;
816 }
817
818 } // End llvm namespace
819
820 #endif