add a comment explicitly calling out that allocation orders may include
[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
33 /// TargetRegisterDesc - This record contains all of the information known about
34 /// a particular register.  The AliasSet field (if not null) contains a pointer
35 /// to a Zero terminated array of registers that this register aliases.  This is
36 /// needed for architectures like X86 which have AL alias AX alias EAX.
37 /// Registers that this does not apply to simply should set this to null.
38 /// The SubRegs field is a zero terminated array of registers that are
39 /// sub-registers of the specific register, e.g. AL, AH are sub-registers of AX.
40 /// 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 *AliasSet;     // Register Alias Set, 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].getSimpleVT().SimpleTy != 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->getSimpleVT().SimpleTy != 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   enum {                        // Define some target independent constants
299     /// NoRegister - This physical register is not a real target register.  It
300     /// is useful as a sentinal.
301     NoRegister = 0,
302
303     /// FirstVirtualRegister - This is the first register number that is
304     /// considered to be a 'virtual' register, which is part of the SSA
305     /// namespace.  This must be the same for all targets, which means that each
306     /// target is limited to this fixed number of registers.
307     FirstVirtualRegister = 16384
308   };
309
310   /// isPhysicalRegister - Return true if the specified register number is in
311   /// the physical register namespace.
312   static bool isPhysicalRegister(unsigned Reg) {
313     assert(Reg && "this is not a register!");
314     return Reg < FirstVirtualRegister;
315   }
316
317   /// isVirtualRegister - Return true if the specified register number is in
318   /// the virtual register namespace.
319   static bool isVirtualRegister(unsigned Reg) {
320     assert(Reg && "this is not a register!");
321     return Reg >= FirstVirtualRegister;
322   }
323
324   /// getMinimalPhysRegClass - Returns the Register Class of a physical
325   /// register of the given type, picking the most sub register class of
326   /// the right type that contains this physreg.
327   const TargetRegisterClass *
328     getMinimalPhysRegClass(unsigned Reg, EVT VT = MVT::Other) const;
329
330   /// getAllocatableSet - Returns a bitset indexed by register number
331   /// indicating if a register is allocatable or not. If a register class is
332   /// specified, returns the subset for the class.
333   BitVector getAllocatableSet(const MachineFunction &MF,
334                               const TargetRegisterClass *RC = NULL) const;
335
336   const TargetRegisterDesc &operator[](unsigned RegNo) const {
337     assert(RegNo < NumRegs &&
338            "Attempting to access record for invalid register number!");
339     return Desc[RegNo];
340   }
341
342   /// Provide a get method, equivalent to [], but more useful if we have a
343   /// pointer to this object.
344   ///
345   const TargetRegisterDesc &get(unsigned RegNo) const {
346     return operator[](RegNo);
347   }
348
349   /// getAliasSet - Return the set of registers aliased by the specified
350   /// register, or a null list of there are none.  The list returned is zero
351   /// terminated.
352   ///
353   const unsigned *getAliasSet(unsigned RegNo) const {
354     return get(RegNo).AliasSet;
355   }
356
357   /// getSubRegisters - Return the list of registers that are sub-registers of
358   /// the specified register, or a null list of there are none. The list
359   /// returned is zero terminated and sorted according to super-sub register
360   /// relations. e.g. X86::RAX's sub-register list is EAX, AX, AL, AH.
361   ///
362   const unsigned *getSubRegisters(unsigned RegNo) const {
363     return get(RegNo).SubRegs;
364   }
365
366   /// getSuperRegisters - Return the list of registers that are super-registers
367   /// of the specified register, or a null list of there are none. The list
368   /// returned is zero terminated and sorted according to super-sub register
369   /// relations. e.g. X86::AL's super-register list is RAX, EAX, AX.
370   ///
371   const unsigned *getSuperRegisters(unsigned RegNo) const {
372     return get(RegNo).SuperRegs;
373   }
374
375   /// getName - Return the human-readable symbolic target-specific name for the
376   /// specified physical register.
377   const char *getName(unsigned RegNo) const {
378     return get(RegNo).Name;
379   }
380
381   /// getNumRegs - Return the number of registers this target has (useful for
382   /// sizing arrays holding per register information)
383   unsigned getNumRegs() const {
384     return NumRegs;
385   }
386
387   /// getSubRegIndexName - Return the human-readable symbolic target-specific
388   /// name for the specified SubRegIndex.
389   const char *getSubRegIndexName(unsigned SubIdx) const {
390     assert(SubIdx && "This is not a subregister index");
391     return SubRegIndexNames[SubIdx-1];
392   }
393
394   /// regsOverlap - Returns true if the two registers are equal or alias each
395   /// other. The registers may be virtual register.
396   bool regsOverlap(unsigned regA, unsigned regB) const {
397     if (regA == regB)
398       return true;
399
400     if (isVirtualRegister(regA) || isVirtualRegister(regB))
401       return false;
402
403     // regA and regB are distinct physical registers. Do they alias?
404     size_t index = (regA + regB * 37) & (AliasesHashSize-1);
405     unsigned ProbeAmt = 0;
406     while (AliasesHash[index*2] != 0 &&
407            AliasesHash[index*2+1] != 0) {
408       if (AliasesHash[index*2] == regA && AliasesHash[index*2+1] == regB)
409         return true;
410
411       index = (index + ProbeAmt) & (AliasesHashSize-1);
412       ProbeAmt += 2;
413     }
414
415     return false;
416   }
417
418   /// isSubRegister - Returns true if regB is a sub-register of regA.
419   ///
420   bool isSubRegister(unsigned regA, unsigned regB) const {
421     // SubregHash is a simple quadratically probed hash table.
422     size_t index = (regA + regB * 37) & (SubregHashSize-1);
423     unsigned ProbeAmt = 2;
424     while (SubregHash[index*2] != 0 &&
425            SubregHash[index*2+1] != 0) {
426       if (SubregHash[index*2] == regA && SubregHash[index*2+1] == regB)
427         return true;
428
429       index = (index + ProbeAmt) & (SubregHashSize-1);
430       ProbeAmt += 2;
431     }
432
433     return false;
434   }
435
436   /// isSuperRegister - Returns true if regB is a super-register of regA.
437   ///
438   bool isSuperRegister(unsigned regA, unsigned regB) const {
439     return isSubRegister(regB, regA);
440   }
441
442   /// getCalleeSavedRegs - Return a null-terminated list of all of the
443   /// callee saved registers on this target. The register should be in the
444   /// order of desired callee-save stack frame offset. The first register is
445   /// closed to the incoming stack pointer if stack grows down, and vice versa.
446   virtual const unsigned* getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF = 0)
447                                                                       const = 0;
448
449
450   /// getReservedRegs - Returns a bitset indexed by physical register number
451   /// indicating if a register is a special register that has particular uses
452   /// and should be considered unavailable at all times, e.g. SP, RA. This is
453   /// used by register scavenger to determine what registers are free.
454   virtual BitVector getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const = 0;
455
456   /// getSubReg - Returns the physical register number of sub-register "Index"
457   /// for physical register RegNo. Return zero if the sub-register does not
458   /// exist.
459   virtual unsigned getSubReg(unsigned RegNo, unsigned Index) const = 0;
460
461   /// getSubRegIndex - For a given register pair, return the sub-register index
462   /// if the second register is a sub-register of the first. Return zero
463   /// otherwise.
464   virtual unsigned getSubRegIndex(unsigned RegNo, unsigned SubRegNo) const = 0;
465
466   /// getMatchingSuperReg - Return a super-register of the specified register
467   /// Reg so its sub-register of index SubIdx is Reg.
468   unsigned getMatchingSuperReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx,
469                                const TargetRegisterClass *RC) const {
470     for (const unsigned *SRs = getSuperRegisters(Reg); unsigned SR = *SRs;++SRs)
471       if (Reg == getSubReg(SR, SubIdx) && RC->contains(SR))
472         return SR;
473     return 0;
474   }
475
476   /// canCombineSubRegIndices - Given a register class and a list of
477   /// subregister indices, return true if it's possible to combine the
478   /// subregister indices into one that corresponds to a larger
479   /// subregister. Return the new subregister index by reference. Note the
480   /// new index may be zero if the given subregisters can be combined to
481   /// form the whole register.
482   virtual bool canCombineSubRegIndices(const TargetRegisterClass *RC,
483                                        SmallVectorImpl<unsigned> &SubIndices,
484                                        unsigned &NewSubIdx) const {
485     return 0;
486   }
487
488   /// getMatchingSuperRegClass - Return a subclass of the specified register
489   /// class A so that each register in it has a sub-register of the
490   /// specified sub-register index which is in the specified register class B.
491   virtual const TargetRegisterClass *
492   getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
493                            const TargetRegisterClass *B, unsigned Idx) const {
494     return 0;
495   }
496
497   /// composeSubRegIndices - Return the subregister index you get from composing
498   /// two subregister indices.
499   ///
500   /// If R:a:b is the same register as R:c, then composeSubRegIndices(a, b)
501   /// returns c. Note that composeSubRegIndices does not tell you about illegal
502   /// compositions. If R does not have a subreg a, or R:a does not have a subreg
503   /// b, composeSubRegIndices doesn't tell you.
504   ///
505   /// The ARM register Q0 has two D subregs dsub_0:D0 and dsub_1:D1. It also has
506   /// ssub_0:S0 - ssub_3:S3 subregs.
507   /// If you compose subreg indices dsub_1, ssub_0 you get ssub_2.
508   ///
509   virtual unsigned composeSubRegIndices(unsigned a, unsigned b) const {
510     // This default implementation is correct for most targets.
511     return b;
512   }
513
514   //===--------------------------------------------------------------------===//
515   // Register Class Information
516   //
517
518   /// Register class iterators
519   ///
520   regclass_iterator regclass_begin() const { return RegClassBegin; }
521   regclass_iterator regclass_end() const { return RegClassEnd; }
522
523   unsigned getNumRegClasses() const {
524     return (unsigned)(regclass_end()-regclass_begin());
525   }
526
527   /// getRegClass - Returns the register class associated with the enumeration
528   /// value.  See class TargetOperandInfo.
529   const TargetRegisterClass *getRegClass(unsigned i) const {
530     assert(i < getNumRegClasses() && "Register Class ID out of range");
531     return RegClassBegin[i];
532   }
533
534   /// getPointerRegClass - Returns a TargetRegisterClass used for pointer
535   /// values.  If a target supports multiple different pointer register classes,
536   /// kind specifies which one is indicated.
537   virtual const TargetRegisterClass *getPointerRegClass(unsigned Kind=0) const {
538     assert(0 && "Target didn't implement getPointerRegClass!");
539     return 0; // Must return a value in order to compile with VS 2005
540   }
541
542   /// getCrossCopyRegClass - Returns a legal register class to copy a register
543   /// in the specified class to or from. Returns NULL if it is possible to copy
544   /// between a two registers of the specified class.
545   virtual const TargetRegisterClass *
546   getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
547     return NULL;
548   }
549
550   /// getAllocationOrder - Returns the register allocation order for a specified
551   /// register class in the form of a pair of TargetRegisterClass iterators.
552   virtual std::pair<TargetRegisterClass::iterator,TargetRegisterClass::iterator>
553   getAllocationOrder(const TargetRegisterClass *RC,
554                      unsigned HintType, unsigned HintReg,
555                      const MachineFunction &MF) const {
556     return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
557                           RC->allocation_order_end(MF));
558   }
559
560   /// ResolveRegAllocHint - Resolves the specified register allocation hint
561   /// to a physical register. Returns the physical register if it is successful.
562   virtual unsigned ResolveRegAllocHint(unsigned Type, unsigned Reg,
563                                        const MachineFunction &MF) const {
564     if (Type == 0 && Reg && isPhysicalRegister(Reg))
565       return Reg;
566     return 0;
567   }
568
569   /// UpdateRegAllocHint - A callback to allow target a chance to update
570   /// register allocation hints when a register is "changed" (e.g. coalesced)
571   /// to another register. e.g. On ARM, some virtual registers should target
572   /// register pairs, if one of pair is coalesced to another register, the
573   /// allocation hint of the other half of the pair should be changed to point
574   /// to the new register.
575   virtual void UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
576                                   MachineFunction &MF) const {
577     // Do nothing.
578   }
579
580   /// targetHandlesStackFrameRounding - Returns true if the target is
581   /// responsible for rounding up the stack frame (probably at emitPrologue
582   /// time).
583   virtual bool targetHandlesStackFrameRounding() const {
584     return false;
585   }
586
587   /// requiresRegisterScavenging - returns true if the target requires (and can
588   /// make use of) the register scavenger.
589   virtual bool requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
590     return false;
591   }
592
593   /// requiresFrameIndexScavenging - returns true if the target requires post
594   /// PEI scavenging of registers for materializing frame index constants.
595   virtual bool requiresFrameIndexScavenging(const MachineFunction &MF) const {
596     return false;
597   }
598
599   /// requiresVirtualBaseRegisters - Returns true if the target wants the
600   /// LocalStackAllocation pass to be run and virtual base registers
601   /// used for more efficient stack access.
602   virtual bool requiresVirtualBaseRegisters(const MachineFunction &MF) const {
603     return false;
604   }
605
606   /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated
607   /// frame pointer register. For most targets this is true only if the function
608   /// has variable sized allocas or if frame pointer elimination is disabled.
609   virtual bool hasFP(const MachineFunction &MF) const = 0;
610
611   /// hasReservedCallFrame - Under normal circumstances, when a frame pointer is
612   /// not required, we reserve argument space for call sites in the function
613   /// immediately on entry to the current function. This eliminates the need for
614   /// add/sub sp brackets around call sites. Returns true if the call frame is
615   /// included as part of the stack frame.
616   virtual bool hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
617     return !hasFP(MF);
618   }
619
620   /// canSimplifyCallFramePseudos - When possible, it's best to simplify the
621   /// call frame pseudo ops before doing frame index elimination. This is
622   /// possible only when frame index references between the pseudos won't
623   /// need adjusting for the call frame adjustments. Normally, that's true
624   /// if the function has a reserved call frame or a frame pointer. Some
625   /// targets (Thumb2, for example) may have more complicated criteria,
626   /// however, and can override this behavior.
627   virtual bool canSimplifyCallFramePseudos(const MachineFunction &MF) const {
628     return hasReservedCallFrame(MF) || hasFP(MF);
629   }
630
631   /// hasReservedSpillSlot - Return true if target has reserved a spill slot in
632   /// the stack frame of the given function for the specified register. e.g. On
633   /// x86, if the frame register is required, the first fixed stack object is
634   /// reserved as its spill slot. This tells PEI not to create a new stack frame
635   /// object for the given register. It should be called only after
636   /// processFunctionBeforeCalleeSavedScan().
637   virtual bool hasReservedSpillSlot(const MachineFunction &MF, unsigned Reg,
638                                     int &FrameIdx) const {
639     return false;
640   }
641
642   /// needsStackRealignment - true if storage within the function requires the
643   /// stack pointer to be aligned more than the normal calling convention calls
644   /// for.
645   virtual bool needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
646     return false;
647   }
648
649   /// getFrameIndexInstrOffset - Get the offset from the referenced frame
650   /// index in the instruction, if the is one.
651   virtual int64_t getFrameIndexInstrOffset(const MachineInstr *MI,
652                                            int Idx) const {
653     return 0;
654   }
655
656   /// needsFrameBaseReg - Returns true if the instruction's frame index
657   /// reference would be better served by a base register other than FP
658   /// or SP. Used by LocalStackFrameAllocation to determine which frame index
659   /// references it should create new base registers for.
660   virtual bool needsFrameBaseReg(MachineInstr *MI, int64_t Offset) const {
661     return false;
662   }
663
664   /// materializeFrameBaseRegister - Insert defining instruction(s) for
665   /// BaseReg to be a pointer to FrameIdx before insertion point I.
666   virtual void materializeFrameBaseRegister(MachineBasicBlock::iterator I,
667                                             unsigned BaseReg, int FrameIdx,
668                                             int64_t Offset) const {
669     assert(0 && "materializeFrameBaseRegister does not exist on this target");
670   }
671
672   /// resolveFrameIndex - Resolve a frame index operand of an instruction
673   /// to reference the indicated base register plus offset instead.
674   virtual void resolveFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator I,
675                                  unsigned BaseReg, int64_t Offset) const {
676     assert(0 && "resolveFrameIndex does not exist on this target");
677   }
678
679   /// isFrameOffsetLegal - Determine whether a given offset immediate is
680   /// encodable to resolve a frame index.
681   virtual bool isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI,
682                                   int64_t Offset) const {
683     assert(0 && "isFrameOffsetLegal does not exist on this target");
684     return false; // Must return a value in order to compile with VS 2005
685   }
686
687   /// getCallFrameSetup/DestroyOpcode - These methods return the opcode of the
688   /// frame setup/destroy instructions if they exist (-1 otherwise).  Some
689   /// targets use pseudo instructions in order to abstract away the difference
690   /// between operating with a frame pointer and operating without, through the
691   /// use of these two instructions.
692   ///
693   int getCallFrameSetupOpcode() const { return CallFrameSetupOpcode; }
694   int getCallFrameDestroyOpcode() const { return CallFrameDestroyOpcode; }
695
696   /// eliminateCallFramePseudoInstr - This method is called during prolog/epilog
697   /// code insertion to eliminate call frame setup and destroy pseudo
698   /// instructions (but only if the Target is using them).  It is responsible
699   /// for eliminating these instructions, replacing them with concrete
700   /// instructions.  This method need only be implemented if using call frame
701   /// setup/destroy pseudo instructions.
702   ///
703   virtual void
704   eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF,
705                                 MachineBasicBlock &MBB,
706                                 MachineBasicBlock::iterator MI) const {
707     assert(getCallFrameSetupOpcode()== -1 && getCallFrameDestroyOpcode()== -1 &&
708            "eliminateCallFramePseudoInstr must be implemented if using"
709            " call frame setup/destroy pseudo instructions!");
710     assert(0 && "Call Frame Pseudo Instructions do not exist on this target!");
711   }
712
713   /// processFunctionBeforeCalleeSavedScan - This method is called immediately
714   /// before PrologEpilogInserter scans the physical registers used to determine
715   /// what callee saved registers should be spilled. This method is optional.
716   virtual void processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
717                                                 RegScavenger *RS = NULL) const {
718
719   }
720
721   /// processFunctionBeforeFrameFinalized - This method is called immediately
722   /// before the specified function's frame layout (MF.getFrameInfo()) is
723   /// finalized.  Once the frame is finalized, MO_FrameIndex operands are
724   /// replaced with direct constants.  This method is optional.
725   ///
726   virtual void processFunctionBeforeFrameFinalized(MachineFunction &MF) const {
727   }
728
729   /// saveScavengerRegister - Spill the register so it can be used by the
730   /// register scavenger. Return true if the register was spilled, false
731   /// otherwise. If this function does not spill the register, the scavenger
732   /// will instead spill it to the emergency spill slot.
733   ///
734   virtual bool saveScavengerRegister(MachineBasicBlock &MBB,
735                                      MachineBasicBlock::iterator I,
736                                      MachineBasicBlock::iterator &UseMI,
737                                      const TargetRegisterClass *RC,
738                                      unsigned Reg) const {
739     return false;
740   }
741
742   /// eliminateFrameIndex - This method must be overriden to eliminate abstract
743   /// frame indices from instructions which may use them.  The instruction
744   /// referenced by the iterator contains an MO_FrameIndex operand which must be
745   /// eliminated by this method.  This method may modify or replace the
746   /// specified instruction, as long as it keeps the iterator pointing at the
747   /// finished product. SPAdj is the SP adjustment due to call frame setup
748   /// instruction.
749   virtual void eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator MI,
750                                    int SPAdj, RegScavenger *RS=NULL) const = 0;
751
752   /// emitProlog/emitEpilog - These methods insert prolog and epilog code into
753   /// the function.
754   virtual void emitPrologue(MachineFunction &MF) const = 0;
755   virtual void emitEpilogue(MachineFunction &MF,
756                             MachineBasicBlock &MBB) const = 0;
757
758   //===--------------------------------------------------------------------===//
759   /// Debug information queries.
760
761   /// getDwarfRegNum - Map a target register to an equivalent dwarf register
762   /// number.  Returns -1 if there is no equivalent value.  The second
763   /// parameter allows targets to use different numberings for EH info and
764   /// debugging info.
765   virtual int getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const = 0;
766
767   /// getFrameRegister - This method should return the register used as a base
768   /// for values allocated in the current stack frame.
769   virtual unsigned getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const = 0;
770
771   /// getFrameIndexOffset - Returns the displacement from the frame register to
772   /// the stack frame of the specified index.
773   virtual int getFrameIndexOffset(const MachineFunction &MF, int FI) const;
774
775   /// getFrameIndexReference - This method should return the base register
776   /// and offset used to reference a frame index location. The offset is
777   /// returned directly, and the base register is returned via FrameReg.
778   virtual int getFrameIndexReference(const MachineFunction &MF, int FI,
779                                      unsigned &FrameReg) const {
780     // By default, assume all frame indices are referenced via whatever
781     // getFrameRegister() says. The target can override this if it's doing
782     // something different.
783     FrameReg = getFrameRegister(MF);
784     return getFrameIndexOffset(MF, FI);
785   }
786
787   /// getRARegister - This method should return the register where the return
788   /// address can be found.
789   virtual unsigned getRARegister() const = 0;
790
791   /// getInitialFrameState - Returns a list of machine moves that are assumed
792   /// on entry to all functions.  Note that LabelID is ignored (assumed to be
793   /// the beginning of the function.)
794   virtual void getInitialFrameState(std::vector<MachineMove> &Moves) const;
795 };
796
797
798 // This is useful when building IndexedMaps keyed on virtual registers
799 struct VirtReg2IndexFunctor : public std::unary_function<unsigned, unsigned> {
800   unsigned operator()(unsigned Reg) const {
801     return Reg - TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
802   }
803 };
804
805 /// getCommonSubClass - find the largest common subclass of A and B. Return NULL
806 /// if there is no common subclass.
807 const TargetRegisterClass *getCommonSubClass(const TargetRegisterClass *A,
808                                              const TargetRegisterClass *B);
809
810 } // End llvm namespace
811
812 #endif