Make CodeGen TBAA-aware.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / MachineInstr.cpp
1 //===-- lib/CodeGen/MachineInstr.cpp --------------------------------------===//
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 // Methods common to all machine instructions.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
15 #include "llvm/Constants.h"
16 #include "llvm/Function.h"
17 #include "llvm/InlineAsm.h"
18 #include "llvm/Metadata.h"
19 #include "llvm/Type.h"
20 #include "llvm/Value.h"
21 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
26 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
27 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
28 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
29 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
30 #include "llvm/Target/TargetInstrDesc.h"
31 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
32 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
33 #include "llvm/Analysis/DebugInfo.h"
34 #include "llvm/Support/Debug.h"
35 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
36 #include "llvm/Support/LeakDetector.h"
37 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
38 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
39 #include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
40 using namespace llvm;
41
42 //===----------------------------------------------------------------------===//
43 // MachineOperand Implementation
44 //===----------------------------------------------------------------------===//
45
46 /// AddRegOperandToRegInfo - Add this register operand to the specified
47 /// MachineRegisterInfo.  If it is null, then the next/prev fields should be
48 /// explicitly nulled out.
49 void MachineOperand::AddRegOperandToRegInfo(MachineRegisterInfo *RegInfo) {
50   assert(isReg() && "Can only add reg operand to use lists");
51   
52   // If the reginfo pointer is null, just explicitly null out or next/prev
53   // pointers, to ensure they are not garbage.
54   if (RegInfo == 0) {
55     Contents.Reg.Prev = 0;
56     Contents.Reg.Next = 0;
57     return;
58   }
59   
60   // Otherwise, add this operand to the head of the registers use/def list.
61   MachineOperand **Head = &RegInfo->getRegUseDefListHead(getReg());
62   
63   // For SSA values, we prefer to keep the definition at the start of the list.
64   // we do this by skipping over the definition if it is at the head of the
65   // list.
66   if (*Head && (*Head)->isDef())
67     Head = &(*Head)->Contents.Reg.Next;
68   
69   Contents.Reg.Next = *Head;
70   if (Contents.Reg.Next) {
71     assert(getReg() == Contents.Reg.Next->getReg() &&
72            "Different regs on the same list!");
73     Contents.Reg.Next->Contents.Reg.Prev = &Contents.Reg.Next;
74   }
75   
76   Contents.Reg.Prev = Head;
77   *Head = this;
78 }
79
80 /// RemoveRegOperandFromRegInfo - Remove this register operand from the
81 /// MachineRegisterInfo it is linked with.
82 void MachineOperand::RemoveRegOperandFromRegInfo() {
83   assert(isOnRegUseList() && "Reg operand is not on a use list");
84   // Unlink this from the doubly linked list of operands.
85   MachineOperand *NextOp = Contents.Reg.Next;
86   *Contents.Reg.Prev = NextOp; 
87   if (NextOp) {
88     assert(NextOp->getReg() == getReg() && "Corrupt reg use/def chain!");
89     NextOp->Contents.Reg.Prev = Contents.Reg.Prev;
90   }
91   Contents.Reg.Prev = 0;
92   Contents.Reg.Next = 0;
93 }
94
95 void MachineOperand::setReg(unsigned Reg) {
96   if (getReg() == Reg) return; // No change.
97   
98   // Otherwise, we have to change the register.  If this operand is embedded
99   // into a machine function, we need to update the old and new register's
100   // use/def lists.
101   if (MachineInstr *MI = getParent())
102     if (MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent())
103       if (MachineFunction *MF = MBB->getParent()) {
104         RemoveRegOperandFromRegInfo();
105         SmallContents.RegNo = Reg;
106         AddRegOperandToRegInfo(&MF->getRegInfo());
107         return;
108       }
109         
110   // Otherwise, just change the register, no problem.  :)
111   SmallContents.RegNo = Reg;
112 }
113
114 void MachineOperand::substVirtReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx,
115                                   const TargetRegisterInfo &TRI) {
116   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg));
117   if (SubIdx && getSubReg())
118     SubIdx = TRI.composeSubRegIndices(SubIdx, getSubReg());
119   setReg(Reg);
120   if (SubIdx)
121     setSubReg(SubIdx);
122 }
123
124 void MachineOperand::substPhysReg(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo &TRI) {
125   assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg));
126   if (getSubReg()) {
127     Reg = TRI.getSubReg(Reg, getSubReg());
128     assert(Reg && "Invalid SubReg for physical register");
129     setSubReg(0);
130   }
131   setReg(Reg);
132 }
133
134 /// ChangeToImmediate - Replace this operand with a new immediate operand of
135 /// the specified value.  If an operand is known to be an immediate already,
136 /// the setImm method should be used.
137 void MachineOperand::ChangeToImmediate(int64_t ImmVal) {
138   // If this operand is currently a register operand, and if this is in a
139   // function, deregister the operand from the register's use/def list.
140   if (isReg() && getParent() && getParent()->getParent() &&
141       getParent()->getParent()->getParent())
142     RemoveRegOperandFromRegInfo();
143   
144   OpKind = MO_Immediate;
145   Contents.ImmVal = ImmVal;
146 }
147
148 /// ChangeToRegister - Replace this operand with a new register operand of
149 /// the specified value.  If an operand is known to be an register already,
150 /// the setReg method should be used.
151 void MachineOperand::ChangeToRegister(unsigned Reg, bool isDef, bool isImp,
152                                       bool isKill, bool isDead, bool isUndef,
153                                       bool isDebug) {
154   // If this operand is already a register operand, use setReg to update the 
155   // register's use/def lists.
156   if (isReg()) {
157     assert(!isEarlyClobber());
158     setReg(Reg);
159   } else {
160     // Otherwise, change this to a register and set the reg#.
161     OpKind = MO_Register;
162     SmallContents.RegNo = Reg;
163
164     // If this operand is embedded in a function, add the operand to the
165     // register's use/def list.
166     if (MachineInstr *MI = getParent())
167       if (MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent())
168         if (MachineFunction *MF = MBB->getParent())
169           AddRegOperandToRegInfo(&MF->getRegInfo());
170   }
171
172   IsDef = isDef;
173   IsImp = isImp;
174   IsKill = isKill;
175   IsDead = isDead;
176   IsUndef = isUndef;
177   IsEarlyClobber = false;
178   IsDebug = isDebug;
179   SubReg = 0;
180 }
181
182 /// isIdenticalTo - Return true if this operand is identical to the specified
183 /// operand.
184 bool MachineOperand::isIdenticalTo(const MachineOperand &Other) const {
185   if (getType() != Other.getType() ||
186       getTargetFlags() != Other.getTargetFlags())
187     return false;
188   
189   switch (getType()) {
190   default: llvm_unreachable("Unrecognized operand type");
191   case MachineOperand::MO_Register:
192     return getReg() == Other.getReg() && isDef() == Other.isDef() &&
193            getSubReg() == Other.getSubReg();
194   case MachineOperand::MO_Immediate:
195     return getImm() == Other.getImm();
196   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
197     return getFPImm() == Other.getFPImm();
198   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
199     return getMBB() == Other.getMBB();
200   case MachineOperand::MO_FrameIndex:
201     return getIndex() == Other.getIndex();
202   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
203     return getIndex() == Other.getIndex() && getOffset() == Other.getOffset();
204   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
205     return getIndex() == Other.getIndex();
206   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
207     return getGlobal() == Other.getGlobal() && getOffset() == Other.getOffset();
208   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
209     return !strcmp(getSymbolName(), Other.getSymbolName()) &&
210            getOffset() == Other.getOffset();
211   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
212     return getBlockAddress() == Other.getBlockAddress();
213   case MachineOperand::MO_MCSymbol:
214     return getMCSymbol() == Other.getMCSymbol();
215   case MachineOperand::MO_Metadata:
216     return getMetadata() == Other.getMetadata();
217   }
218 }
219
220 /// print - Print the specified machine operand.
221 ///
222 void MachineOperand::print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM) const {
223   // If the instruction is embedded into a basic block, we can find the
224   // target info for the instruction.
225   if (!TM)
226     if (const MachineInstr *MI = getParent())
227       if (const MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent())
228         if (const MachineFunction *MF = MBB->getParent())
229           TM = &MF->getTarget();
230
231   switch (getType()) {
232   case MachineOperand::MO_Register:
233     if (getReg() == 0 || TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(getReg())) {
234       OS << "%reg" << getReg();
235     } else {
236       if (TM)
237         OS << "%" << TM->getRegisterInfo()->get(getReg()).Name;
238       else
239         OS << "%physreg" << getReg();
240     }
241
242     if (getSubReg() != 0) {
243       if (TM)
244         OS << ':' << TM->getRegisterInfo()->getSubRegIndexName(getSubReg());
245       else
246         OS << ':' << getSubReg();
247     }
248
249     if (isDef() || isKill() || isDead() || isImplicit() || isUndef() ||
250         isEarlyClobber()) {
251       OS << '<';
252       bool NeedComma = false;
253       if (isDef()) {
254         if (NeedComma) OS << ',';
255         if (isEarlyClobber())
256           OS << "earlyclobber,";
257         if (isImplicit())
258           OS << "imp-";
259         OS << "def";
260         NeedComma = true;
261       } else if (isImplicit()) {
262           OS << "imp-use";
263           NeedComma = true;
264       }
265
266       if (isKill() || isDead() || isUndef()) {
267         if (NeedComma) OS << ',';
268         if (isKill())  OS << "kill";
269         if (isDead())  OS << "dead";
270         if (isUndef()) {
271           if (isKill() || isDead())
272             OS << ',';
273           OS << "undef";
274         }
275       }
276       OS << '>';
277     }
278     break;
279   case MachineOperand::MO_Immediate:
280     OS << getImm();
281     break;
282   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
283     if (getFPImm()->getType()->isFloatTy())
284       OS << getFPImm()->getValueAPF().convertToFloat();
285     else
286       OS << getFPImm()->getValueAPF().convertToDouble();
287     break;
288   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
289     OS << "<BB#" << getMBB()->getNumber() << ">";
290     break;
291   case MachineOperand::MO_FrameIndex:
292     OS << "<fi#" << getIndex() << '>';
293     break;
294   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
295     OS << "<cp#" << getIndex();
296     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
297     OS << '>';
298     break;
299   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
300     OS << "<jt#" << getIndex() << '>';
301     break;
302   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
303     OS << "<ga:";
304     WriteAsOperand(OS, getGlobal(), /*PrintType=*/false);
305     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
306     OS << '>';
307     break;
308   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
309     OS << "<es:" << getSymbolName();
310     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
311     OS << '>';
312     break;
313   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
314     OS << '<';
315     WriteAsOperand(OS, getBlockAddress(), /*PrintType=*/false);
316     OS << '>';
317     break;
318   case MachineOperand::MO_Metadata:
319     OS << '<';
320     WriteAsOperand(OS, getMetadata(), /*PrintType=*/false);
321     OS << '>';
322     break;
323   case MachineOperand::MO_MCSymbol:
324     OS << "<MCSym=" << *getMCSymbol() << '>';
325     break;
326   default:
327     llvm_unreachable("Unrecognized operand type");
328   }
329   
330   if (unsigned TF = getTargetFlags())
331     OS << "[TF=" << TF << ']';
332 }
333
334 //===----------------------------------------------------------------------===//
335 // MachineMemOperand Implementation
336 //===----------------------------------------------------------------------===//
337
338 /// getAddrSpace - Return the LLVM IR address space number that this pointer
339 /// points into.
340 unsigned MachinePointerInfo::getAddrSpace() const {
341   if (V == 0) return 0;
342   return cast<PointerType>(V->getType())->getAddressSpace();
343 }
344
345 /// getConstantPool - Return a MachinePointerInfo record that refers to the
346 /// constant pool.
347 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getConstantPool() {
348   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getConstantPool());
349 }
350
351 /// getFixedStack - Return a MachinePointerInfo record that refers to the
352 /// the specified FrameIndex.
353 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getFixedStack(int FI, int64_t offset) {
354   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getFixedStack(FI), offset);
355 }
356
357 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getJumpTable() {
358   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getJumpTable());
359 }
360
361 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getGOT() {
362   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getGOT());
363 }
364
365 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getStack(int64_t Offset) {
366   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getStack(), Offset);
367 }
368
369 MachineMemOperand::MachineMemOperand(MachinePointerInfo ptrinfo, unsigned f,
370                                      uint64_t s, unsigned int a,
371                                      const MDNode *TBAAInfo)
372   : PtrInfo(ptrinfo), Size(s),
373     Flags((f & ((1 << MOMaxBits) - 1)) | ((Log2_32(a) + 1) << MOMaxBits)),
374     TBAAInfo(TBAAInfo) {
375   assert((PtrInfo.V == 0 || isa<PointerType>(PtrInfo.V->getType())) &&
376          "invalid pointer value");
377   assert(getBaseAlignment() == a && "Alignment is not a power of 2!");
378   assert((isLoad() || isStore()) && "Not a load/store!");
379 }
380
381 /// Profile - Gather unique data for the object.
382 ///
383 void MachineMemOperand::Profile(FoldingSetNodeID &ID) const {
384   ID.AddInteger(getOffset());
385   ID.AddInteger(Size);
386   ID.AddPointer(getValue());
387   ID.AddInteger(Flags);
388 }
389
390 void MachineMemOperand::refineAlignment(const MachineMemOperand *MMO) {
391   // The Value and Offset may differ due to CSE. But the flags and size
392   // should be the same.
393   assert(MMO->getFlags() == getFlags() && "Flags mismatch!");
394   assert(MMO->getSize() == getSize() && "Size mismatch!");
395
396   if (MMO->getBaseAlignment() >= getBaseAlignment()) {
397     // Update the alignment value.
398     Flags = (Flags & ((1 << MOMaxBits) - 1)) |
399       ((Log2_32(MMO->getBaseAlignment()) + 1) << MOMaxBits);
400     // Also update the base and offset, because the new alignment may
401     // not be applicable with the old ones.
402     PtrInfo = MMO->PtrInfo;
403   }
404 }
405
406 /// getAlignment - Return the minimum known alignment in bytes of the
407 /// actual memory reference.
408 uint64_t MachineMemOperand::getAlignment() const {
409   return MinAlign(getBaseAlignment(), getOffset());
410 }
411
412 raw_ostream &llvm::operator<<(raw_ostream &OS, const MachineMemOperand &MMO) {
413   assert((MMO.isLoad() || MMO.isStore()) &&
414          "SV has to be a load, store or both.");
415   
416   if (MMO.isVolatile())
417     OS << "Volatile ";
418
419   if (MMO.isLoad())
420     OS << "LD";
421   if (MMO.isStore())
422     OS << "ST";
423   OS << MMO.getSize();
424   
425   // Print the address information.
426   OS << "[";
427   if (!MMO.getValue())
428     OS << "<unknown>";
429   else
430     WriteAsOperand(OS, MMO.getValue(), /*PrintType=*/false);
431
432   // If the alignment of the memory reference itself differs from the alignment
433   // of the base pointer, print the base alignment explicitly, next to the base
434   // pointer.
435   if (MMO.getBaseAlignment() != MMO.getAlignment())
436     OS << "(align=" << MMO.getBaseAlignment() << ")";
437
438   if (MMO.getOffset() != 0)
439     OS << "+" << MMO.getOffset();
440   OS << "]";
441
442   // Print the alignment of the reference.
443   if (MMO.getBaseAlignment() != MMO.getAlignment() ||
444       MMO.getBaseAlignment() != MMO.getSize())
445     OS << "(align=" << MMO.getAlignment() << ")";
446
447   // Print TBAA info.
448   if (const MDNode *TBAAInfo = MMO.getTBAAInfo()) {
449     OS << "(tbaa=";
450     if (TBAAInfo->getNumOperands() > 0)
451       WriteAsOperand(OS, TBAAInfo->getOperand(0), /*PrintType=*/false);
452     else
453       OS << "<unknown>";
454     OS << ")";
455   }
456
457   return OS;
458 }
459
460 //===----------------------------------------------------------------------===//
461 // MachineInstr Implementation
462 //===----------------------------------------------------------------------===//
463
464 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a dummy MachineInstr with
465 /// TID NULL and no operands.
466 MachineInstr::MachineInstr()
467   : TID(0), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0), MemRefs(0), MemRefsEnd(0),
468     Parent(0) {
469   // Make sure that we get added to a machine basicblock
470   LeakDetector::addGarbageObject(this);
471 }
472
473 void MachineInstr::addImplicitDefUseOperands() {
474   if (TID->ImplicitDefs)
475     for (const unsigned *ImpDefs = TID->ImplicitDefs; *ImpDefs; ++ImpDefs)
476       addOperand(MachineOperand::CreateReg(*ImpDefs, true, true));
477   if (TID->ImplicitUses)
478     for (const unsigned *ImpUses = TID->ImplicitUses; *ImpUses; ++ImpUses)
479       addOperand(MachineOperand::CreateReg(*ImpUses, false, true));
480 }
481
482 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a MachineInstr and adds the
483 /// implicit operands. It reserves space for the number of operands specified by
484 /// the TargetInstrDesc.
485 MachineInstr::MachineInstr(const TargetInstrDesc &tid, bool NoImp)
486   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0),
487     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0) {
488   if (!NoImp)
489     NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
490   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
491   if (!NoImp)
492     addImplicitDefUseOperands();
493   // Make sure that we get added to a machine basicblock
494   LeakDetector::addGarbageObject(this);
495 }
496
497 /// MachineInstr ctor - As above, but with a DebugLoc.
498 MachineInstr::MachineInstr(const TargetInstrDesc &tid, const DebugLoc dl,
499                            bool NoImp)
500   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0), MemRefs(0), MemRefsEnd(0),
501     Parent(0), debugLoc(dl) {
502   if (!NoImp)
503     NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
504   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
505   if (!NoImp)
506     addImplicitDefUseOperands();
507   // Make sure that we get added to a machine basicblock
508   LeakDetector::addGarbageObject(this);
509 }
510
511 /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor two above, except
512 /// that the MachineInstr is created and added to the end of the specified 
513 /// basic block.
514 MachineInstr::MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const TargetInstrDesc &tid)
515   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0),
516     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0) {
517   assert(MBB && "Cannot use inserting ctor with null basic block!");
518   NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
519   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
520   addImplicitDefUseOperands();
521   // Make sure that we get added to a machine basicblock
522   LeakDetector::addGarbageObject(this);
523   MBB->push_back(this);  // Add instruction to end of basic block!
524 }
525
526 /// MachineInstr ctor - As above, but with a DebugLoc.
527 ///
528 MachineInstr::MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const DebugLoc dl,
529                            const TargetInstrDesc &tid)
530   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0), MemRefs(0), MemRefsEnd(0),
531     Parent(0), debugLoc(dl) {
532   assert(MBB && "Cannot use inserting ctor with null basic block!");
533   NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
534   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
535   addImplicitDefUseOperands();
536   // Make sure that we get added to a machine basicblock
537   LeakDetector::addGarbageObject(this);
538   MBB->push_back(this);  // Add instruction to end of basic block!
539 }
540
541 /// MachineInstr ctor - Copies MachineInstr arg exactly
542 ///
543 MachineInstr::MachineInstr(MachineFunction &MF, const MachineInstr &MI)
544   : TID(&MI.getDesc()), NumImplicitOps(0), AsmPrinterFlags(0),
545     MemRefs(MI.MemRefs), MemRefsEnd(MI.MemRefsEnd),
546     Parent(0), debugLoc(MI.getDebugLoc()) {
547   Operands.reserve(MI.getNumOperands());
548
549   // Add operands
550   for (unsigned i = 0; i != MI.getNumOperands(); ++i)
551     addOperand(MI.getOperand(i));
552   NumImplicitOps = MI.NumImplicitOps;
553
554   // Set parent to null.
555   Parent = 0;
556
557   LeakDetector::addGarbageObject(this);
558 }
559
560 MachineInstr::~MachineInstr() {
561   LeakDetector::removeGarbageObject(this);
562 #ifndef NDEBUG
563   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
564     assert(Operands[i].ParentMI == this && "ParentMI mismatch!");
565     assert((!Operands[i].isReg() || !Operands[i].isOnRegUseList()) &&
566            "Reg operand def/use list corrupted");
567   }
568 #endif
569 }
570
571 /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
572 /// return the MachineRegisterInfo object for the current function, otherwise
573 /// return null.
574 MachineRegisterInfo *MachineInstr::getRegInfo() {
575   if (MachineBasicBlock *MBB = getParent())
576     return &MBB->getParent()->getRegInfo();
577   return 0;
578 }
579
580 /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
581 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
582 /// operands already be on their use lists.
583 void MachineInstr::RemoveRegOperandsFromUseLists() {
584   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
585     if (Operands[i].isReg())
586       Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
587   }
588 }
589
590 /// AddRegOperandsToUseLists - Add all of the register operands in
591 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
592 /// operands not be on their use lists yet.
593 void MachineInstr::AddRegOperandsToUseLists(MachineRegisterInfo &RegInfo) {
594   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
595     if (Operands[i].isReg())
596       Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(&RegInfo);
597   }
598 }
599
600
601 /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
602 /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
603 /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
604 /// (before the first implicit operand). 
605 void MachineInstr::addOperand(const MachineOperand &Op) {
606   bool isImpReg = Op.isReg() && Op.isImplicit();
607   assert((isImpReg || !OperandsComplete()) &&
608          "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
609
610   MachineRegisterInfo *RegInfo = getRegInfo();
611
612   // If we are adding the operand to the end of the list, our job is simpler.
613   // This is true most of the time, so this is a reasonable optimization.
614   if (isImpReg || NumImplicitOps == 0) {
615     // We can only do this optimization if we know that the operand list won't
616     // reallocate.
617     if (Operands.empty() || Operands.size()+1 <= Operands.capacity()) {
618       Operands.push_back(Op);
619     
620       // Set the parent of the operand.
621       Operands.back().ParentMI = this;
622   
623       // If the operand is a register, update the operand's use list.
624       if (Op.isReg()) {
625         Operands.back().AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
626         // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
627         unsigned OpNo = Operands.size() - 1;
628         if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
629           Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
630       }
631       return;
632     }
633   }
634   
635   // Otherwise, we have to insert a real operand before any implicit ones.
636   unsigned OpNo = Operands.size()-NumImplicitOps;
637
638   // If this instruction isn't embedded into a function, then we don't need to
639   // update any operand lists.
640   if (RegInfo == 0) {
641     // Simple insertion, no reginfo update needed for other register operands.
642     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
643     Operands[OpNo].ParentMI = this;
644
645     // Do explicitly set the reginfo for this operand though, to ensure the
646     // next/prev fields are properly nulled out.
647     if (Operands[OpNo].isReg()) {
648       Operands[OpNo].AddRegOperandToRegInfo(0);
649       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
650       if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
651         Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
652     }
653
654   } else if (Operands.size()+1 <= Operands.capacity()) {
655     // Otherwise, we have to remove register operands from their register use
656     // list, add the operand, then add the register operands back to their use
657     // list.  This also must handle the case when the operand list reallocates
658     // to somewhere else.
659   
660     // If insertion of this operand won't cause reallocation of the operand
661     // list, just remove the implicit operands, add the operand, then re-add all
662     // the rest of the operands.
663     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
664       assert(Operands[i].isReg() && "Should only be an implicit reg!");
665       Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
666     }
667     
668     // Add the operand.  If it is a register, add it to the reg list.
669     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
670     Operands[OpNo].ParentMI = this;
671
672     if (Operands[OpNo].isReg()) {
673       Operands[OpNo].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
674       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
675       if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
676         Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
677     }
678     
679     // Re-add all the implicit ops.
680     for (unsigned i = OpNo+1, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
681       assert(Operands[i].isReg() && "Should only be an implicit reg!");
682       Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
683     }
684   } else {
685     // Otherwise, we will be reallocating the operand list.  Remove all reg
686     // operands from their list, then readd them after the operand list is
687     // reallocated.
688     RemoveRegOperandsFromUseLists();
689     
690     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
691     Operands[OpNo].ParentMI = this;
692   
693     // Re-add all the operands.
694     AddRegOperandsToUseLists(*RegInfo);
695
696       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
697     if (Operands[OpNo].isReg()
698         && TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
699       Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
700   }
701 }
702
703 /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
704 /// fewer operand than it started with.
705 ///
706 void MachineInstr::RemoveOperand(unsigned OpNo) {
707   assert(OpNo < Operands.size() && "Invalid operand number");
708   
709   // Special case removing the last one.
710   if (OpNo == Operands.size()-1) {
711     // If needed, remove from the reg def/use list.
712     if (Operands.back().isReg() && Operands.back().isOnRegUseList())
713       Operands.back().RemoveRegOperandFromRegInfo();
714     
715     Operands.pop_back();
716     return;
717   }
718
719   // Otherwise, we are removing an interior operand.  If we have reginfo to
720   // update, remove all operands that will be shifted down from their reg lists,
721   // move everything down, then re-add them.
722   MachineRegisterInfo *RegInfo = getRegInfo();
723   if (RegInfo) {
724     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
725       if (Operands[i].isReg())
726         Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
727     }
728   }
729   
730   Operands.erase(Operands.begin()+OpNo);
731
732   if (RegInfo) {
733     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
734       if (Operands[i].isReg())
735         Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
736     }
737   }
738 }
739
740 /// addMemOperand - Add a MachineMemOperand to the machine instruction.
741 /// This function should be used only occasionally. The setMemRefs function
742 /// is the primary method for setting up a MachineInstr's MemRefs list.
743 void MachineInstr::addMemOperand(MachineFunction &MF,
744                                  MachineMemOperand *MO) {
745   mmo_iterator OldMemRefs = MemRefs;
746   mmo_iterator OldMemRefsEnd = MemRefsEnd;
747
748   size_t NewNum = (MemRefsEnd - MemRefs) + 1;
749   mmo_iterator NewMemRefs = MF.allocateMemRefsArray(NewNum);
750   mmo_iterator NewMemRefsEnd = NewMemRefs + NewNum;
751
752   std::copy(OldMemRefs, OldMemRefsEnd, NewMemRefs);
753   NewMemRefs[NewNum - 1] = MO;
754
755   MemRefs = NewMemRefs;
756   MemRefsEnd = NewMemRefsEnd;
757 }
758
759 bool MachineInstr::isIdenticalTo(const MachineInstr *Other,
760                                  MICheckType Check) const {
761   // If opcodes or number of operands are not the same then the two
762   // instructions are obviously not identical.
763   if (Other->getOpcode() != getOpcode() ||
764       Other->getNumOperands() != getNumOperands())
765     return false;
766
767   // Check operands to make sure they match.
768   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
769     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
770     const MachineOperand &OMO = Other->getOperand(i);
771     // Clients may or may not want to ignore defs when testing for equality.
772     // For example, machine CSE pass only cares about finding common
773     // subexpressions, so it's safe to ignore virtual register defs.
774     if (Check != CheckDefs && MO.isReg() && MO.isDef()) {
775       if (Check == IgnoreDefs)
776         continue;
777       // Check == IgnoreVRegDefs
778       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) ||
779           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(OMO.getReg()))
780         if (MO.getReg() != OMO.getReg())
781           return false;
782     } else if (!MO.isIdenticalTo(OMO))
783       return false;
784   }
785   return true;
786 }
787
788 /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
789 /// block, and returns it, but does not delete it.
790 MachineInstr *MachineInstr::removeFromParent() {
791   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
792   getParent()->remove(this);
793   return this;
794 }
795
796
797 /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
798 /// block, and deletes it.
799 void MachineInstr::eraseFromParent() {
800   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
801   getParent()->erase(this);
802 }
803
804
805 /// OperandComplete - Return true if it's illegal to add a new operand
806 ///
807 bool MachineInstr::OperandsComplete() const {
808   unsigned short NumOperands = TID->getNumOperands();
809   if (!TID->isVariadic() && getNumOperands()-NumImplicitOps >= NumOperands)
810     return true;  // Broken: we have all the operands of this instruction!
811   return false;
812 }
813
814 /// getNumExplicitOperands - Returns the number of non-implicit operands.
815 ///
816 unsigned MachineInstr::getNumExplicitOperands() const {
817   unsigned NumOperands = TID->getNumOperands();
818   if (!TID->isVariadic())
819     return NumOperands;
820
821   for (unsigned i = NumOperands, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
822     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
823     if (!MO.isReg() || !MO.isImplicit())
824       NumOperands++;
825   }
826   return NumOperands;
827 }
828
829
830 /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the MachineOperand that is a use of
831 /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
832 /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
833 int MachineInstr::findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill,
834                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
835   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
836     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
837     if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
838       continue;
839     unsigned MOReg = MO.getReg();
840     if (!MOReg)
841       continue;
842     if (MOReg == Reg ||
843         (TRI &&
844          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg) &&
845          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
846          TRI->isSubRegister(MOReg, Reg)))
847       if (!isKill || MO.isKill())
848         return i;
849   }
850   return -1;
851 }
852
853 /// readsWritesVirtualRegister - Return a pair of bools (reads, writes)
854 /// indicating if this instruction reads or writes Reg. This also considers
855 /// partial defines.
856 std::pair<bool,bool>
857 MachineInstr::readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
858                                          SmallVectorImpl<unsigned> *Ops) const {
859   bool PartDef = false; // Partial redefine.
860   bool FullDef = false; // Full define.
861   bool Use = false;
862
863   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
864     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
865     if (!MO.isReg() || MO.getReg() != Reg)
866       continue;
867     if (Ops)
868       Ops->push_back(i);
869     if (MO.isUse())
870       Use |= !MO.isUndef();
871     else if (MO.getSubReg())
872       PartDef = true;
873     else
874       FullDef = true;
875   }
876   // A partial redefine uses Reg unless there is also a full define.
877   return std::make_pair(Use || (PartDef && !FullDef), PartDef || FullDef);
878 }
879
880 /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
881 /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
882 /// that are not dead are skipped. If TargetRegisterInfo is non-null, then it
883 /// also checks if there is a def of a super-register.
884 int
885 MachineInstr::findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg, bool isDead, bool Overlap,
886                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
887   bool isPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg);
888   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
889     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
890     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
891       continue;
892     unsigned MOReg = MO.getReg();
893     bool Found = (MOReg == Reg);
894     if (!Found && TRI && isPhys &&
895         TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg)) {
896       if (Overlap)
897         Found = TRI->regsOverlap(MOReg, Reg);
898       else
899         Found = TRI->isSubRegister(MOReg, Reg);
900     }
901     if (Found && (!isDead || MO.isDead()))
902       return i;
903   }
904   return -1;
905 }
906
907 /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
908 /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
909 /// none is found.
910 int MachineInstr::findFirstPredOperandIdx() const {
911   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
912   if (TID.isPredicable()) {
913     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
914       if (TID.OpInfo[i].isPredicate())
915         return i;
916   }
917
918   return -1;
919 }
920   
921 /// isRegTiedToUseOperand - Given the index of a register def operand,
922 /// check if the register def is tied to a source operand, due to either
923 /// two-address elimination or inline assembly constraints. Returns the
924 /// first tied use operand index by reference is UseOpIdx is not null.
925 bool MachineInstr::
926 isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx, unsigned *UseOpIdx) const {
927   if (isInlineAsm()) {
928     assert(DefOpIdx >= 3);
929     const MachineOperand &MO = getOperand(DefOpIdx);
930     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.getReg() == 0)
931       return false;
932     // Determine the actual operand index that corresponds to this index.
933     unsigned DefNo = 0;
934     unsigned DefPart = 0;
935     for (unsigned i = 2, e = getNumOperands(); i < e; ) {
936       const MachineOperand &FMO = getOperand(i);
937       // After the normal asm operands there may be additional imp-def regs.
938       if (!FMO.isImm())
939         return false;
940       // Skip over this def.
941       unsigned NumOps = InlineAsm::getNumOperandRegisters(FMO.getImm());
942       unsigned PrevDef = i + 1;
943       i = PrevDef + NumOps;
944       if (i > DefOpIdx) {
945         DefPart = DefOpIdx - PrevDef;
946         break;
947       }
948       ++DefNo;
949     }
950     for (unsigned i = 2, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
951       const MachineOperand &FMO = getOperand(i);
952       if (!FMO.isImm())
953         continue;
954       if (i+1 >= e || !getOperand(i+1).isReg() || !getOperand(i+1).isUse())
955         continue;
956       unsigned Idx;
957       if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(FMO.getImm(), Idx) &&
958           Idx == DefNo) {
959         if (UseOpIdx)
960           *UseOpIdx = (unsigned)i + 1 + DefPart;
961         return true;
962       }
963     }
964     return false;
965   }
966
967   assert(getOperand(DefOpIdx).isDef() && "DefOpIdx is not a def!");
968   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
969   for (unsigned i = 0, e = TID.getNumOperands(); i != e; ++i) {
970     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
971     if (MO.isReg() && MO.isUse() &&
972         TID.getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == (int)DefOpIdx) {
973       if (UseOpIdx)
974         *UseOpIdx = (unsigned)i;
975       return true;
976     }
977   }
978   return false;
979 }
980
981 /// isRegTiedToDefOperand - Return true if the operand of the specified index
982 /// is a register use and it is tied to an def operand. It also returns the def
983 /// operand index by reference.
984 bool MachineInstr::
985 isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx, unsigned *DefOpIdx) const {
986   if (isInlineAsm()) {
987     const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
988     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.getReg() == 0)
989       return false;
990
991     // Find the flag operand corresponding to UseOpIdx
992     unsigned FlagIdx, NumOps=0;
993     for (FlagIdx = 2; FlagIdx < UseOpIdx; FlagIdx += NumOps+1) {
994       const MachineOperand &UFMO = getOperand(FlagIdx);
995       // After the normal asm operands there may be additional imp-def regs.
996       if (!UFMO.isImm())
997         return false;
998       NumOps = InlineAsm::getNumOperandRegisters(UFMO.getImm());
999       assert(NumOps < getNumOperands() && "Invalid inline asm flag");
1000       if (UseOpIdx < FlagIdx+NumOps+1)
1001         break;
1002     }
1003     if (FlagIdx >= UseOpIdx)
1004       return false;
1005     const MachineOperand &UFMO = getOperand(FlagIdx);
1006     unsigned DefNo;
1007     if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(UFMO.getImm(), DefNo)) {
1008       if (!DefOpIdx)
1009         return true;
1010
1011       unsigned DefIdx = 2;
1012       // Remember to adjust the index. First operand is asm string, second is
1013       // the AlignStack bit, then there is a flag for each.
1014       while (DefNo) {
1015         const MachineOperand &FMO = getOperand(DefIdx);
1016         assert(FMO.isImm());
1017         // Skip over this def.
1018         DefIdx += InlineAsm::getNumOperandRegisters(FMO.getImm()) + 1;
1019         --DefNo;
1020       }
1021       *DefOpIdx = DefIdx + UseOpIdx - FlagIdx;
1022       return true;
1023     }
1024     return false;
1025   }
1026
1027   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
1028   if (UseOpIdx >= TID.getNumOperands())
1029     return false;
1030   const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
1031   if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
1032     return false;
1033   int DefIdx = TID.getOperandConstraint(UseOpIdx, TOI::TIED_TO);
1034   if (DefIdx == -1)
1035     return false;
1036   if (DefOpIdx)
1037     *DefOpIdx = (unsigned)DefIdx;
1038   return true;
1039 }
1040
1041 /// clearKillInfo - Clears kill flags on all operands.
1042 ///
1043 void MachineInstr::clearKillInfo() {
1044   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1045     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1046     if (MO.isReg() && MO.isUse())
1047       MO.setIsKill(false);
1048   }
1049 }
1050
1051 /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
1052 ///
1053 void MachineInstr::copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI) {
1054   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1055     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1056     if (!MO.isReg() || (!MO.isKill() && !MO.isDead()))
1057       continue;
1058     for (unsigned j = 0, ee = getNumOperands(); j != ee; ++j) {
1059       MachineOperand &MOp = getOperand(j);
1060       if (!MOp.isIdenticalTo(MO))
1061         continue;
1062       if (MO.isKill())
1063         MOp.setIsKill();
1064       else
1065         MOp.setIsDead();
1066       break;
1067     }
1068   }
1069 }
1070
1071 /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
1072 void MachineInstr::copyPredicates(const MachineInstr *MI) {
1073   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
1074   if (!TID.isPredicable())
1075     return;
1076   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1077     if (TID.OpInfo[i].isPredicate()) {
1078       // Predicated operands must be last operands.
1079       addOperand(MI->getOperand(i));
1080     }
1081   }
1082 }
1083
1084 void MachineInstr::substituteRegister(unsigned FromReg,
1085                                       unsigned ToReg,
1086                                       unsigned SubIdx,
1087                                       const TargetRegisterInfo &RegInfo) {
1088   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(ToReg)) {
1089     if (SubIdx)
1090       ToReg = RegInfo.getSubReg(ToReg, SubIdx);
1091     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1092       MachineOperand &MO = getOperand(i);
1093       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1094         continue;
1095       MO.substPhysReg(ToReg, RegInfo);
1096     }
1097   } else {
1098     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1099       MachineOperand &MO = getOperand(i);
1100       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1101         continue;
1102       MO.substVirtReg(ToReg, SubIdx, RegInfo);
1103     }
1104   }
1105 }
1106
1107 /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
1108 /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
1109 /// the instruction's location and its intended destination.
1110 bool MachineInstr::isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII,
1111                                 AliasAnalysis *AA,
1112                                 bool &SawStore) const {
1113   // Ignore stuff that we obviously can't move.
1114   if (TID->mayStore() || TID->isCall()) {
1115     SawStore = true;
1116     return false;
1117   }
1118   if (TID->isTerminator() || TID->hasUnmodeledSideEffects())
1119     return false;
1120
1121   // See if this instruction does a load.  If so, we have to guarantee that the
1122   // loaded value doesn't change between the load and the its intended
1123   // destination. The check for isInvariantLoad gives the targe the chance to
1124   // classify the load as always returning a constant, e.g. a constant pool
1125   // load.
1126   if (TID->mayLoad() && !isInvariantLoad(AA))
1127     // Otherwise, this is a real load.  If there is a store between the load and
1128     // end of block, or if the load is volatile, we can't move it.
1129     return !SawStore && !hasVolatileMemoryRef();
1130
1131   return true;
1132 }
1133
1134 /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
1135 /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
1136 bool MachineInstr::isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII,
1137                                  AliasAnalysis *AA,
1138                                  unsigned DstReg) const {
1139   bool SawStore = false;
1140   if (!TII->isTriviallyReMaterializable(this, AA) ||
1141       !isSafeToMove(TII, AA, SawStore))
1142     return false;
1143   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1144     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1145     if (!MO.isReg())
1146       continue;
1147     // FIXME: For now, do not remat any instruction with register operands.
1148     // Later on, we can loosen the restriction is the register operands have
1149     // not been modified between the def and use. Note, this is different from
1150     // MachineSink because the code is no longer in two-address form (at least
1151     // partially).
1152     if (MO.isUse())
1153       return false;
1154     else if (!MO.isDead() && MO.getReg() != DstReg)
1155       return false;
1156   }
1157   return true;
1158 }
1159
1160 /// hasVolatileMemoryRef - Return true if this instruction may have a
1161 /// volatile memory reference, or if the information describing the
1162 /// memory reference is not available. Return false if it is known to
1163 /// have no volatile memory references.
1164 bool MachineInstr::hasVolatileMemoryRef() const {
1165   // An instruction known never to access memory won't have a volatile access.
1166   if (!TID->mayStore() &&
1167       !TID->mayLoad() &&
1168       !TID->isCall() &&
1169       !TID->hasUnmodeledSideEffects())
1170     return false;
1171
1172   // Otherwise, if the instruction has no memory reference information,
1173   // conservatively assume it wasn't preserved.
1174   if (memoperands_empty())
1175     return true;
1176   
1177   // Check the memory reference information for volatile references.
1178   for (mmo_iterator I = memoperands_begin(), E = memoperands_end(); I != E; ++I)
1179     if ((*I)->isVolatile())
1180       return true;
1181
1182   return false;
1183 }
1184
1185 /// isInvariantLoad - Return true if this instruction is loading from a
1186 /// location whose value is invariant across the function.  For example,
1187 /// loading a value from the constant pool or from the argument area
1188 /// of a function if it does not change.  This should only return true of
1189 /// *all* loads the instruction does are invariant (if it does multiple loads).
1190 bool MachineInstr::isInvariantLoad(AliasAnalysis *AA) const {
1191   // If the instruction doesn't load at all, it isn't an invariant load.
1192   if (!TID->mayLoad())
1193     return false;
1194
1195   // If the instruction has lost its memoperands, conservatively assume that
1196   // it may not be an invariant load.
1197   if (memoperands_empty())
1198     return false;
1199
1200   const MachineFrameInfo *MFI = getParent()->getParent()->getFrameInfo();
1201
1202   for (mmo_iterator I = memoperands_begin(),
1203        E = memoperands_end(); I != E; ++I) {
1204     if ((*I)->isVolatile()) return false;
1205     if ((*I)->isStore()) return false;
1206
1207     if (const Value *V = (*I)->getValue()) {
1208       // A load from a constant PseudoSourceValue is invariant.
1209       if (const PseudoSourceValue *PSV = dyn_cast<PseudoSourceValue>(V))
1210         if (PSV->isConstant(MFI))
1211           continue;
1212       // If we have an AliasAnalysis, ask it whether the memory is constant.
1213       if (AA && AA->pointsToConstantMemory(
1214                       AliasAnalysis::Location(V, (*I)->getSize(),
1215                                               (*I)->getTBAAInfo())))
1216         continue;
1217     }
1218
1219     // Otherwise assume conservatively.
1220     return false;
1221   }
1222
1223   // Everything checks out.
1224   return true;
1225 }
1226
1227 /// isConstantValuePHI - If the specified instruction is a PHI that always
1228 /// merges together the same virtual register, return the register, otherwise
1229 /// return 0.
1230 unsigned MachineInstr::isConstantValuePHI() const {
1231   if (!isPHI())
1232     return 0;
1233   assert(getNumOperands() >= 3 &&
1234          "It's illegal to have a PHI without source operands");
1235
1236   unsigned Reg = getOperand(1).getReg();
1237   for (unsigned i = 3, e = getNumOperands(); i < e; i += 2)
1238     if (getOperand(i).getReg() != Reg)
1239       return 0;
1240   return Reg;
1241 }
1242
1243 /// allDefsAreDead - Return true if all the defs of this instruction are dead.
1244 ///
1245 bool MachineInstr::allDefsAreDead() const {
1246   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i < e; ++i) {
1247     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1248     if (!MO.isReg() || MO.isUse())
1249       continue;
1250     if (!MO.isDead())
1251       return false;
1252   }
1253   return true;
1254 }
1255
1256 void MachineInstr::dump() const {
1257   dbgs() << "  " << *this;
1258 }
1259
1260 static void printDebugLoc(DebugLoc DL, const MachineFunction *MF, 
1261                          raw_ostream &CommentOS) {
1262   const LLVMContext &Ctx = MF->getFunction()->getContext();
1263   if (!DL.isUnknown()) {          // Print source line info.
1264     DIScope Scope(DL.getScope(Ctx));
1265     // Omit the directory, because it's likely to be long and uninteresting.
1266     if (Scope.Verify())
1267       CommentOS << Scope.getFilename();
1268     else
1269       CommentOS << "<unknown>";
1270     CommentOS << ':' << DL.getLine();
1271     if (DL.getCol() != 0)
1272       CommentOS << ':' << DL.getCol();
1273     DebugLoc InlinedAtDL = DebugLoc::getFromDILocation(DL.getInlinedAt(Ctx));
1274     if (!InlinedAtDL.isUnknown()) {
1275       CommentOS << " @[ ";
1276       printDebugLoc(InlinedAtDL, MF, CommentOS);
1277       CommentOS << " ]";
1278     }
1279   }
1280 }
1281
1282 void MachineInstr::print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM) const {
1283   // We can be a bit tidier if we know the TargetMachine and/or MachineFunction.
1284   const MachineFunction *MF = 0;
1285   const MachineRegisterInfo *MRI = 0;
1286   if (const MachineBasicBlock *MBB = getParent()) {
1287     MF = MBB->getParent();
1288     if (!TM && MF)
1289       TM = &MF->getTarget();
1290     if (MF)
1291       MRI = &MF->getRegInfo();
1292   }
1293
1294   // Save a list of virtual registers.
1295   SmallVector<unsigned, 8> VirtRegs;
1296
1297   // Print explicitly defined operands on the left of an assignment syntax.
1298   unsigned StartOp = 0, e = getNumOperands();
1299   for (; StartOp < e && getOperand(StartOp).isReg() &&
1300          getOperand(StartOp).isDef() &&
1301          !getOperand(StartOp).isImplicit();
1302        ++StartOp) {
1303     if (StartOp != 0) OS << ", ";
1304     getOperand(StartOp).print(OS, TM);
1305     unsigned Reg = getOperand(StartOp).getReg();
1306     if (Reg && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1307       VirtRegs.push_back(Reg);
1308   }
1309
1310   if (StartOp != 0)
1311     OS << " = ";
1312
1313   // Print the opcode name.
1314   OS << getDesc().getName();
1315
1316   // Print the rest of the operands.
1317   bool OmittedAnyCallClobbers = false;
1318   bool FirstOp = true;
1319   for (unsigned i = StartOp, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1320     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1321
1322     if (MO.isReg() && MO.getReg() &&
1323         TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1324       VirtRegs.push_back(MO.getReg());
1325
1326     // Omit call-clobbered registers which aren't used anywhere. This makes
1327     // call instructions much less noisy on targets where calls clobber lots
1328     // of registers. Don't rely on MO.isDead() because we may be called before
1329     // LiveVariables is run, or we may be looking at a non-allocatable reg.
1330     if (MF && getDesc().isCall() &&
1331         MO.isReg() && MO.isImplicit() && MO.isDef()) {
1332       unsigned Reg = MO.getReg();
1333       if (Reg != 0 && TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1334         const MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
1335         if (MRI.use_empty(Reg) && !MRI.isLiveOut(Reg)) {
1336           bool HasAliasLive = false;
1337           for (const unsigned *Alias = TM->getRegisterInfo()->getAliasSet(Reg);
1338                unsigned AliasReg = *Alias; ++Alias)
1339             if (!MRI.use_empty(AliasReg) || MRI.isLiveOut(AliasReg)) {
1340               HasAliasLive = true;
1341               break;
1342             }
1343           if (!HasAliasLive) {
1344             OmittedAnyCallClobbers = true;
1345             continue;
1346           }
1347         }
1348       }
1349     }
1350
1351     if (FirstOp) FirstOp = false; else OS << ",";
1352     OS << " ";
1353     if (i < getDesc().NumOperands) {
1354       const TargetOperandInfo &TOI = getDesc().OpInfo[i];
1355       if (TOI.isPredicate())
1356         OS << "pred:";
1357       if (TOI.isOptionalDef())
1358         OS << "opt:";
1359     }
1360     if (isDebugValue() && MO.isMetadata()) {
1361       // Pretty print DBG_VALUE instructions.
1362       const MDNode *MD = MO.getMetadata();
1363       if (const MDString *MDS = dyn_cast<MDString>(MD->getOperand(2)))
1364         OS << "!\"" << MDS->getString() << '\"';
1365       else
1366         MO.print(OS, TM);
1367     } else if (TM && (isInsertSubreg() || isRegSequence()) && MO.isImm()) {
1368       OS << TM->getRegisterInfo()->getSubRegIndexName(MO.getImm());
1369     } else
1370       MO.print(OS, TM);
1371   }
1372
1373   // Briefly indicate whether any call clobbers were omitted.
1374   if (OmittedAnyCallClobbers) {
1375     if (!FirstOp) OS << ",";
1376     OS << " ...";
1377   }
1378
1379   bool HaveSemi = false;
1380   if (!memoperands_empty()) {
1381     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1382
1383     OS << " mem:";
1384     for (mmo_iterator i = memoperands_begin(), e = memoperands_end();
1385          i != e; ++i) {
1386       OS << **i;
1387       if (llvm::next(i) != e)
1388         OS << " ";
1389     }
1390   }
1391
1392   // Print the regclass of any virtual registers encountered.
1393   if (MRI && !VirtRegs.empty()) {
1394     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1395     for (unsigned i = 0; i != VirtRegs.size(); ++i) {
1396       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(VirtRegs[i]);
1397       OS << " " << RC->getName() << ":%reg" << VirtRegs[i];
1398       for (unsigned j = i+1; j != VirtRegs.size();) {
1399         if (MRI->getRegClass(VirtRegs[j]) != RC) {
1400           ++j;
1401           continue;
1402         }
1403         if (VirtRegs[i] != VirtRegs[j])
1404           OS << "," << VirtRegs[j];
1405         VirtRegs.erase(VirtRegs.begin()+j);
1406       }
1407     }
1408   }
1409
1410   if (!debugLoc.isUnknown() && MF) {
1411     if (!HaveSemi) OS << ";";
1412     OS << " dbg:";
1413     printDebugLoc(debugLoc, MF, OS);
1414   }
1415
1416   OS << "\n";
1417 }
1418
1419 bool MachineInstr::addRegisterKilled(unsigned IncomingReg,
1420                                      const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1421                                      bool AddIfNotFound) {
1422   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1423   bool hasAliases = isPhysReg && RegInfo->getAliasSet(IncomingReg);
1424   bool Found = false;
1425   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1426   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1427     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1428     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.isUndef())
1429       continue;
1430     unsigned Reg = MO.getReg();
1431     if (!Reg)
1432       continue;
1433
1434     if (Reg == IncomingReg) {
1435       if (!Found) {
1436         if (MO.isKill())
1437           // The register is already marked kill.
1438           return true;
1439         if (isPhysReg && isRegTiedToDefOperand(i))
1440           // Two-address uses of physregs must not be marked kill.
1441           return true;
1442         MO.setIsKill();
1443         Found = true;
1444       }
1445     } else if (hasAliases && MO.isKill() &&
1446                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1447       // A super-register kill already exists.
1448       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1449         return true;
1450       if (RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1451         DeadOps.push_back(i);
1452     }
1453   }
1454
1455   // Trim unneeded kill operands.
1456   while (!DeadOps.empty()) {
1457     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1458     if (getOperand(OpIdx).isImplicit())
1459       RemoveOperand(OpIdx);
1460     else
1461       getOperand(OpIdx).setIsKill(false);
1462     DeadOps.pop_back();
1463   }
1464
1465   // If not found, this means an alias of one of the operands is killed. Add a
1466   // new implicit operand if required.
1467   if (!Found && AddIfNotFound) {
1468     addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1469                                          false /*IsDef*/,
1470                                          true  /*IsImp*/,
1471                                          true  /*IsKill*/));
1472     return true;
1473   }
1474   return Found;
1475 }
1476
1477 bool MachineInstr::addRegisterDead(unsigned IncomingReg,
1478                                    const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1479                                    bool AddIfNotFound) {
1480   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1481   bool hasAliases = isPhysReg && RegInfo->getAliasSet(IncomingReg);
1482   bool Found = false;
1483   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1484   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1485     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1486     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
1487       continue;
1488     unsigned Reg = MO.getReg();
1489     if (!Reg)
1490       continue;
1491
1492     if (Reg == IncomingReg) {
1493       if (!Found) {
1494         if (MO.isDead())
1495           // The register is already marked dead.
1496           return true;
1497         MO.setIsDead();
1498         Found = true;
1499       }
1500     } else if (hasAliases && MO.isDead() &&
1501                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1502       // There exists a super-register that's marked dead.
1503       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1504         return true;
1505       if (RegInfo->getSubRegisters(IncomingReg) &&
1506           RegInfo->getSuperRegisters(Reg) &&
1507           RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1508         DeadOps.push_back(i);
1509     }
1510   }
1511
1512   // Trim unneeded dead operands.
1513   while (!DeadOps.empty()) {
1514     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1515     if (getOperand(OpIdx).isImplicit())
1516       RemoveOperand(OpIdx);
1517     else
1518       getOperand(OpIdx).setIsDead(false);
1519     DeadOps.pop_back();
1520   }
1521
1522   // If not found, this means an alias of one of the operands is dead. Add a
1523   // new implicit operand if required.
1524   if (Found || !AddIfNotFound)
1525     return Found;
1526     
1527   addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1528                                        true  /*IsDef*/,
1529                                        true  /*IsImp*/,
1530                                        false /*IsKill*/,
1531                                        true  /*IsDead*/));
1532   return true;
1533 }
1534
1535 void MachineInstr::addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
1536                                       const TargetRegisterInfo *RegInfo) {
1537   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg)) {
1538     MachineOperand *MO = findRegisterDefOperand(IncomingReg, false, RegInfo);
1539     if (MO)
1540       return;
1541   } else {
1542     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1543       const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1544       if (MO.isReg() && MO.getReg() == IncomingReg && MO.isDef() &&
1545           MO.getSubReg() == 0)
1546         return;
1547     }
1548   }
1549   addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1550                                        true  /*IsDef*/,
1551                                        true  /*IsImp*/));
1552 }
1553
1554 void MachineInstr::setPhysRegsDeadExcept(const SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
1555                                          const TargetRegisterInfo &TRI) {
1556   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1557     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1558     if (!MO.isReg() || !MO.isDef()) continue;
1559     unsigned Reg = MO.getReg();
1560     if (Reg == 0) continue;
1561     bool Dead = true;
1562     for (SmallVectorImpl<unsigned>::const_iterator I = UsedRegs.begin(),
1563          E = UsedRegs.end(); I != E; ++I)
1564       if (TRI.regsOverlap(*I, Reg)) {
1565         Dead = false;
1566         break;
1567       }
1568     // If there are no uses, including partial uses, the def is dead.
1569     if (Dead) MO.setIsDead();
1570   }
1571 }
1572
1573 unsigned
1574 MachineInstrExpressionTrait::getHashValue(const MachineInstr* const &MI) {
1575   unsigned Hash = MI->getOpcode() * 37;
1576   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1577     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1578     uint64_t Key = (uint64_t)MO.getType() << 32;
1579     switch (MO.getType()) {
1580     default: break;
1581     case MachineOperand::MO_Register:
1582       if (MO.isDef() && MO.getReg() &&
1583           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1584         continue;  // Skip virtual register defs.
1585       Key |= MO.getReg();
1586       break;
1587     case MachineOperand::MO_Immediate:
1588       Key |= MO.getImm();
1589       break;
1590     case MachineOperand::MO_FrameIndex:
1591     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
1592     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
1593       Key |= MO.getIndex();
1594       break;
1595     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
1596       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getMBB());
1597       break;
1598     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
1599       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getGlobal());
1600       break;
1601     case MachineOperand::MO_BlockAddress:
1602       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getBlockAddress());
1603       break;
1604     case MachineOperand::MO_MCSymbol:
1605       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getMCSymbol());
1606       break;
1607     }
1608     Key += ~(Key << 32);
1609     Key ^= (Key >> 22);
1610     Key += ~(Key << 13);
1611     Key ^= (Key >> 8);
1612     Key += (Key << 3);
1613     Key ^= (Key >> 15);
1614     Key += ~(Key << 27);
1615     Key ^= (Key >> 31);
1616     Hash = (unsigned)Key + Hash * 37;
1617   }
1618   return Hash;
1619 }