Inline check that's used only once.
[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   const TargetRegisterInfo *TRI = TM ? TM->getRegisterInfo() : 0;
231
232   switch (getType()) {
233   case MachineOperand::MO_Register:
234     OS << PrintReg(getReg(), TRI, getSubReg());
235
236     if (isDef() || isKill() || isDead() || isImplicit() || isUndef() ||
237         isEarlyClobber()) {
238       OS << '<';
239       bool NeedComma = false;
240       if (isDef()) {
241         if (NeedComma) OS << ',';
242         if (isEarlyClobber())
243           OS << "earlyclobber,";
244         if (isImplicit())
245           OS << "imp-";
246         OS << "def";
247         NeedComma = true;
248       } else if (isImplicit()) {
249           OS << "imp-use";
250           NeedComma = true;
251       }
252
253       if (isKill() || isDead() || isUndef()) {
254         if (NeedComma) OS << ',';
255         if (isKill())  OS << "kill";
256         if (isDead())  OS << "dead";
257         if (isUndef()) {
258           if (isKill() || isDead())
259             OS << ',';
260           OS << "undef";
261         }
262       }
263       OS << '>';
264     }
265     break;
266   case MachineOperand::MO_Immediate:
267     OS << getImm();
268     break;
269   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
270     if (getFPImm()->getType()->isFloatTy())
271       OS << getFPImm()->getValueAPF().convertToFloat();
272     else
273       OS << getFPImm()->getValueAPF().convertToDouble();
274     break;
275   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
276     OS << "<BB#" << getMBB()->getNumber() << ">";
277     break;
278   case MachineOperand::MO_FrameIndex:
279     OS << "<fi#" << getIndex() << '>';
280     break;
281   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
282     OS << "<cp#" << getIndex();
283     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
284     OS << '>';
285     break;
286   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
287     OS << "<jt#" << getIndex() << '>';
288     break;
289   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
290     OS << "<ga:";
291     WriteAsOperand(OS, getGlobal(), /*PrintType=*/false);
292     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
293     OS << '>';
294     break;
295   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
296     OS << "<es:" << getSymbolName();
297     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
298     OS << '>';
299     break;
300   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
301     OS << '<';
302     WriteAsOperand(OS, getBlockAddress(), /*PrintType=*/false);
303     OS << '>';
304     break;
305   case MachineOperand::MO_Metadata:
306     OS << '<';
307     WriteAsOperand(OS, getMetadata(), /*PrintType=*/false);
308     OS << '>';
309     break;
310   case MachineOperand::MO_MCSymbol:
311     OS << "<MCSym=" << *getMCSymbol() << '>';
312     break;
313   default:
314     llvm_unreachable("Unrecognized operand type");
315   }
316   
317   if (unsigned TF = getTargetFlags())
318     OS << "[TF=" << TF << ']';
319 }
320
321 //===----------------------------------------------------------------------===//
322 // MachineMemOperand Implementation
323 //===----------------------------------------------------------------------===//
324
325 /// getAddrSpace - Return the LLVM IR address space number that this pointer
326 /// points into.
327 unsigned MachinePointerInfo::getAddrSpace() const {
328   if (V == 0) return 0;
329   return cast<PointerType>(V->getType())->getAddressSpace();
330 }
331
332 /// getConstantPool - Return a MachinePointerInfo record that refers to the
333 /// constant pool.
334 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getConstantPool() {
335   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getConstantPool());
336 }
337
338 /// getFixedStack - Return a MachinePointerInfo record that refers to the
339 /// the specified FrameIndex.
340 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getFixedStack(int FI, int64_t offset) {
341   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getFixedStack(FI), offset);
342 }
343
344 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getJumpTable() {
345   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getJumpTable());
346 }
347
348 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getGOT() {
349   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getGOT());
350 }
351
352 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getStack(int64_t Offset) {
353   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getStack(), Offset);
354 }
355
356 MachineMemOperand::MachineMemOperand(MachinePointerInfo ptrinfo, unsigned f,
357                                      uint64_t s, unsigned int a,
358                                      const MDNode *TBAAInfo)
359   : PtrInfo(ptrinfo), Size(s),
360     Flags((f & ((1 << MOMaxBits) - 1)) | ((Log2_32(a) + 1) << MOMaxBits)),
361     TBAAInfo(TBAAInfo) {
362   assert((PtrInfo.V == 0 || isa<PointerType>(PtrInfo.V->getType())) &&
363          "invalid pointer value");
364   assert(getBaseAlignment() == a && "Alignment is not a power of 2!");
365   assert((isLoad() || isStore()) && "Not a load/store!");
366 }
367
368 /// Profile - Gather unique data for the object.
369 ///
370 void MachineMemOperand::Profile(FoldingSetNodeID &ID) const {
371   ID.AddInteger(getOffset());
372   ID.AddInteger(Size);
373   ID.AddPointer(getValue());
374   ID.AddInteger(Flags);
375 }
376
377 void MachineMemOperand::refineAlignment(const MachineMemOperand *MMO) {
378   // The Value and Offset may differ due to CSE. But the flags and size
379   // should be the same.
380   assert(MMO->getFlags() == getFlags() && "Flags mismatch!");
381   assert(MMO->getSize() == getSize() && "Size mismatch!");
382
383   if (MMO->getBaseAlignment() >= getBaseAlignment()) {
384     // Update the alignment value.
385     Flags = (Flags & ((1 << MOMaxBits) - 1)) |
386       ((Log2_32(MMO->getBaseAlignment()) + 1) << MOMaxBits);
387     // Also update the base and offset, because the new alignment may
388     // not be applicable with the old ones.
389     PtrInfo = MMO->PtrInfo;
390   }
391 }
392
393 /// getAlignment - Return the minimum known alignment in bytes of the
394 /// actual memory reference.
395 uint64_t MachineMemOperand::getAlignment() const {
396   return MinAlign(getBaseAlignment(), getOffset());
397 }
398
399 raw_ostream &llvm::operator<<(raw_ostream &OS, const MachineMemOperand &MMO) {
400   assert((MMO.isLoad() || MMO.isStore()) &&
401          "SV has to be a load, store or both.");
402   
403   if (MMO.isVolatile())
404     OS << "Volatile ";
405
406   if (MMO.isLoad())
407     OS << "LD";
408   if (MMO.isStore())
409     OS << "ST";
410   OS << MMO.getSize();
411   
412   // Print the address information.
413   OS << "[";
414   if (!MMO.getValue())
415     OS << "<unknown>";
416   else
417     WriteAsOperand(OS, MMO.getValue(), /*PrintType=*/false);
418
419   // If the alignment of the memory reference itself differs from the alignment
420   // of the base pointer, print the base alignment explicitly, next to the base
421   // pointer.
422   if (MMO.getBaseAlignment() != MMO.getAlignment())
423     OS << "(align=" << MMO.getBaseAlignment() << ")";
424
425   if (MMO.getOffset() != 0)
426     OS << "+" << MMO.getOffset();
427   OS << "]";
428
429   // Print the alignment of the reference.
430   if (MMO.getBaseAlignment() != MMO.getAlignment() ||
431       MMO.getBaseAlignment() != MMO.getSize())
432     OS << "(align=" << MMO.getAlignment() << ")";
433
434   // Print TBAA info.
435   if (const MDNode *TBAAInfo = MMO.getTBAAInfo()) {
436     OS << "(tbaa=";
437     if (TBAAInfo->getNumOperands() > 0)
438       WriteAsOperand(OS, TBAAInfo->getOperand(0), /*PrintType=*/false);
439     else
440       OS << "<unknown>";
441     OS << ")";
442   }
443
444   return OS;
445 }
446
447 //===----------------------------------------------------------------------===//
448 // MachineInstr Implementation
449 //===----------------------------------------------------------------------===//
450
451 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a dummy MachineInstr with
452 /// TID NULL and no operands.
453 MachineInstr::MachineInstr()
454   : TID(0), NumImplicitOps(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
455     MemRefs(0), MemRefsEnd(0),
456     Parent(0) {
457   // Make sure that we get added to a machine basicblock
458   LeakDetector::addGarbageObject(this);
459 }
460
461 void MachineInstr::addImplicitDefUseOperands() {
462   if (TID->ImplicitDefs)
463     for (const unsigned *ImpDefs = TID->ImplicitDefs; *ImpDefs; ++ImpDefs)
464       addOperand(MachineOperand::CreateReg(*ImpDefs, true, true));
465   if (TID->ImplicitUses)
466     for (const unsigned *ImpUses = TID->ImplicitUses; *ImpUses; ++ImpUses)
467       addOperand(MachineOperand::CreateReg(*ImpUses, false, true));
468 }
469
470 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a MachineInstr and adds the
471 /// implicit operands. It reserves space for the number of operands specified by
472 /// the TargetInstrDesc.
473 MachineInstr::MachineInstr(const TargetInstrDesc &tid, bool NoImp)
474   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
475     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0) {
476   if (!NoImp)
477     NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
478   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
479   if (!NoImp)
480     addImplicitDefUseOperands();
481   // Make sure that we get added to a machine basicblock
482   LeakDetector::addGarbageObject(this);
483 }
484
485 /// MachineInstr ctor - As above, but with a DebugLoc.
486 MachineInstr::MachineInstr(const TargetInstrDesc &tid, const DebugLoc dl,
487                            bool NoImp)
488   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
489     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0), debugLoc(dl) {
490   if (!NoImp)
491     NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
492   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
493   if (!NoImp)
494     addImplicitDefUseOperands();
495   // Make sure that we get added to a machine basicblock
496   LeakDetector::addGarbageObject(this);
497 }
498
499 /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor two above, except
500 /// that the MachineInstr is created and added to the end of the specified 
501 /// basic block.
502 MachineInstr::MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const TargetInstrDesc &tid)
503   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
504     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0) {
505   assert(MBB && "Cannot use inserting ctor with null basic block!");
506   NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
507   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
508   addImplicitDefUseOperands();
509   // Make sure that we get added to a machine basicblock
510   LeakDetector::addGarbageObject(this);
511   MBB->push_back(this);  // Add instruction to end of basic block!
512 }
513
514 /// MachineInstr ctor - As above, but with a DebugLoc.
515 ///
516 MachineInstr::MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const DebugLoc dl,
517                            const TargetInstrDesc &tid)
518   : TID(&tid), NumImplicitOps(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
519     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0), debugLoc(dl) {
520   assert(MBB && "Cannot use inserting ctor with null basic block!");
521   NumImplicitOps = TID->getNumImplicitDefs() + TID->getNumImplicitUses();
522   Operands.reserve(NumImplicitOps + TID->getNumOperands());
523   addImplicitDefUseOperands();
524   // Make sure that we get added to a machine basicblock
525   LeakDetector::addGarbageObject(this);
526   MBB->push_back(this);  // Add instruction to end of basic block!
527 }
528
529 /// MachineInstr ctor - Copies MachineInstr arg exactly
530 ///
531 MachineInstr::MachineInstr(MachineFunction &MF, const MachineInstr &MI)
532   : TID(&MI.getDesc()), NumImplicitOps(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
533     MemRefs(MI.MemRefs), MemRefsEnd(MI.MemRefsEnd),
534     Parent(0), debugLoc(MI.getDebugLoc()) {
535   Operands.reserve(MI.getNumOperands());
536
537   // Add operands
538   for (unsigned i = 0; i != MI.getNumOperands(); ++i)
539     addOperand(MI.getOperand(i));
540   NumImplicitOps = MI.NumImplicitOps;
541
542   // Copy all the flags.
543   Flags = MI.Flags;
544
545   // Set parent to null.
546   Parent = 0;
547
548   LeakDetector::addGarbageObject(this);
549 }
550
551 MachineInstr::~MachineInstr() {
552   LeakDetector::removeGarbageObject(this);
553 #ifndef NDEBUG
554   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
555     assert(Operands[i].ParentMI == this && "ParentMI mismatch!");
556     assert((!Operands[i].isReg() || !Operands[i].isOnRegUseList()) &&
557            "Reg operand def/use list corrupted");
558   }
559 #endif
560 }
561
562 /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
563 /// return the MachineRegisterInfo object for the current function, otherwise
564 /// return null.
565 MachineRegisterInfo *MachineInstr::getRegInfo() {
566   if (MachineBasicBlock *MBB = getParent())
567     return &MBB->getParent()->getRegInfo();
568   return 0;
569 }
570
571 /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
572 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
573 /// operands already be on their use lists.
574 void MachineInstr::RemoveRegOperandsFromUseLists() {
575   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
576     if (Operands[i].isReg())
577       Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
578   }
579 }
580
581 /// AddRegOperandsToUseLists - Add all of the register operands in
582 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
583 /// operands not be on their use lists yet.
584 void MachineInstr::AddRegOperandsToUseLists(MachineRegisterInfo &RegInfo) {
585   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
586     if (Operands[i].isReg())
587       Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(&RegInfo);
588   }
589 }
590
591
592 /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
593 /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
594 /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
595 /// (before the first implicit operand). 
596 void MachineInstr::addOperand(const MachineOperand &Op) {
597   bool isImpReg = Op.isReg() && Op.isImplicit();
598   assert((isImpReg || !OperandsComplete()) &&
599          "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
600
601   MachineRegisterInfo *RegInfo = getRegInfo();
602
603   // If we are adding the operand to the end of the list, our job is simpler.
604   // This is true most of the time, so this is a reasonable optimization.
605   if (isImpReg || NumImplicitOps == 0) {
606     // We can only do this optimization if we know that the operand list won't
607     // reallocate.
608     if (Operands.empty() || Operands.size()+1 <= Operands.capacity()) {
609       Operands.push_back(Op);
610     
611       // Set the parent of the operand.
612       Operands.back().ParentMI = this;
613   
614       // If the operand is a register, update the operand's use list.
615       if (Op.isReg()) {
616         Operands.back().AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
617         // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
618         unsigned OpNo = Operands.size() - 1;
619         if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
620           Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
621       }
622       return;
623     }
624   }
625   
626   // Otherwise, we have to insert a real operand before any implicit ones.
627   unsigned OpNo = Operands.size()-NumImplicitOps;
628
629   // If this instruction isn't embedded into a function, then we don't need to
630   // update any operand lists.
631   if (RegInfo == 0) {
632     // Simple insertion, no reginfo update needed for other register operands.
633     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
634     Operands[OpNo].ParentMI = this;
635
636     // Do explicitly set the reginfo for this operand though, to ensure the
637     // next/prev fields are properly nulled out.
638     if (Operands[OpNo].isReg()) {
639       Operands[OpNo].AddRegOperandToRegInfo(0);
640       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
641       if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
642         Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
643     }
644
645   } else if (Operands.size()+1 <= Operands.capacity()) {
646     // Otherwise, we have to remove register operands from their register use
647     // list, add the operand, then add the register operands back to their use
648     // list.  This also must handle the case when the operand list reallocates
649     // to somewhere else.
650   
651     // If insertion of this operand won't cause reallocation of the operand
652     // list, just remove the implicit operands, add the operand, then re-add all
653     // the rest of the operands.
654     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
655       assert(Operands[i].isReg() && "Should only be an implicit reg!");
656       Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
657     }
658     
659     // Add the operand.  If it is a register, add it to the reg list.
660     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
661     Operands[OpNo].ParentMI = this;
662
663     if (Operands[OpNo].isReg()) {
664       Operands[OpNo].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
665       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
666       if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
667         Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
668     }
669     
670     // Re-add all the implicit ops.
671     for (unsigned i = OpNo+1, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
672       assert(Operands[i].isReg() && "Should only be an implicit reg!");
673       Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
674     }
675   } else {
676     // Otherwise, we will be reallocating the operand list.  Remove all reg
677     // operands from their list, then readd them after the operand list is
678     // reallocated.
679     RemoveRegOperandsFromUseLists();
680     
681     Operands.insert(Operands.begin()+OpNo, Op);
682     Operands[OpNo].ParentMI = this;
683   
684     // Re-add all the operands.
685     AddRegOperandsToUseLists(*RegInfo);
686
687       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such
688     if (Operands[OpNo].isReg()
689         && TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
690       Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
691   }
692 }
693
694 /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
695 /// fewer operand than it started with.
696 ///
697 void MachineInstr::RemoveOperand(unsigned OpNo) {
698   assert(OpNo < Operands.size() && "Invalid operand number");
699   
700   // Special case removing the last one.
701   if (OpNo == Operands.size()-1) {
702     // If needed, remove from the reg def/use list.
703     if (Operands.back().isReg() && Operands.back().isOnRegUseList())
704       Operands.back().RemoveRegOperandFromRegInfo();
705     
706     Operands.pop_back();
707     return;
708   }
709
710   // Otherwise, we are removing an interior operand.  If we have reginfo to
711   // update, remove all operands that will be shifted down from their reg lists,
712   // move everything down, then re-add them.
713   MachineRegisterInfo *RegInfo = getRegInfo();
714   if (RegInfo) {
715     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
716       if (Operands[i].isReg())
717         Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
718     }
719   }
720   
721   Operands.erase(Operands.begin()+OpNo);
722
723   if (RegInfo) {
724     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
725       if (Operands[i].isReg())
726         Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
727     }
728   }
729 }
730
731 /// addMemOperand - Add a MachineMemOperand to the machine instruction.
732 /// This function should be used only occasionally. The setMemRefs function
733 /// is the primary method for setting up a MachineInstr's MemRefs list.
734 void MachineInstr::addMemOperand(MachineFunction &MF,
735                                  MachineMemOperand *MO) {
736   mmo_iterator OldMemRefs = MemRefs;
737   mmo_iterator OldMemRefsEnd = MemRefsEnd;
738
739   size_t NewNum = (MemRefsEnd - MemRefs) + 1;
740   mmo_iterator NewMemRefs = MF.allocateMemRefsArray(NewNum);
741   mmo_iterator NewMemRefsEnd = NewMemRefs + NewNum;
742
743   std::copy(OldMemRefs, OldMemRefsEnd, NewMemRefs);
744   NewMemRefs[NewNum - 1] = MO;
745
746   MemRefs = NewMemRefs;
747   MemRefsEnd = NewMemRefsEnd;
748 }
749
750 bool MachineInstr::isIdenticalTo(const MachineInstr *Other,
751                                  MICheckType Check) const {
752   // If opcodes or number of operands are not the same then the two
753   // instructions are obviously not identical.
754   if (Other->getOpcode() != getOpcode() ||
755       Other->getNumOperands() != getNumOperands())
756     return false;
757
758   // Check operands to make sure they match.
759   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
760     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
761     const MachineOperand &OMO = Other->getOperand(i);
762     // Clients may or may not want to ignore defs when testing for equality.
763     // For example, machine CSE pass only cares about finding common
764     // subexpressions, so it's safe to ignore virtual register defs.
765     if (Check != CheckDefs && MO.isReg() && MO.isDef()) {
766       if (Check == IgnoreDefs)
767         continue;
768       // Check == IgnoreVRegDefs
769       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) ||
770           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(OMO.getReg()))
771         if (MO.getReg() != OMO.getReg())
772           return false;
773     } else if (!MO.isIdenticalTo(OMO))
774       return false;
775   }
776   return true;
777 }
778
779 /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
780 /// block, and returns it, but does not delete it.
781 MachineInstr *MachineInstr::removeFromParent() {
782   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
783   getParent()->remove(this);
784   return this;
785 }
786
787
788 /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
789 /// block, and deletes it.
790 void MachineInstr::eraseFromParent() {
791   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
792   getParent()->erase(this);
793 }
794
795
796 /// OperandComplete - Return true if it's illegal to add a new operand
797 ///
798 bool MachineInstr::OperandsComplete() const {
799   unsigned short NumOperands = TID->getNumOperands();
800   if (!TID->isVariadic() && getNumOperands()-NumImplicitOps >= NumOperands)
801     return true;  // Broken: we have all the operands of this instruction!
802   return false;
803 }
804
805 /// getNumExplicitOperands - Returns the number of non-implicit operands.
806 ///
807 unsigned MachineInstr::getNumExplicitOperands() const {
808   unsigned NumOperands = TID->getNumOperands();
809   if (!TID->isVariadic())
810     return NumOperands;
811
812   for (unsigned i = NumOperands, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
813     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
814     if (!MO.isReg() || !MO.isImplicit())
815       NumOperands++;
816   }
817   return NumOperands;
818 }
819
820 bool MachineInstr::isStackAligningInlineAsm() const {
821   if (isInlineAsm()) {
822     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
823     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_IsAlignStack)
824       return true;
825   }
826   return false;
827 }
828
829 /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the MachineOperand that is a use of
830 /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
831 /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
832 int MachineInstr::findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill,
833                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
834   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
835     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
836     if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
837       continue;
838     unsigned MOReg = MO.getReg();
839     if (!MOReg)
840       continue;
841     if (MOReg == Reg ||
842         (TRI &&
843          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg) &&
844          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
845          TRI->isSubRegister(MOReg, Reg)))
846       if (!isKill || MO.isKill())
847         return i;
848   }
849   return -1;
850 }
851
852 /// readsWritesVirtualRegister - Return a pair of bools (reads, writes)
853 /// indicating if this instruction reads or writes Reg. This also considers
854 /// partial defines.
855 std::pair<bool,bool>
856 MachineInstr::readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
857                                          SmallVectorImpl<unsigned> *Ops) const {
858   bool PartDef = false; // Partial redefine.
859   bool FullDef = false; // Full define.
860   bool Use = false;
861
862   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
863     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
864     if (!MO.isReg() || MO.getReg() != Reg)
865       continue;
866     if (Ops)
867       Ops->push_back(i);
868     if (MO.isUse())
869       Use |= !MO.isUndef();
870     else if (MO.getSubReg())
871       PartDef = true;
872     else
873       FullDef = true;
874   }
875   // A partial redefine uses Reg unless there is also a full define.
876   return std::make_pair(Use || (PartDef && !FullDef), PartDef || FullDef);
877 }
878
879 /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
880 /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
881 /// that are not dead are skipped. If TargetRegisterInfo is non-null, then it
882 /// also checks if there is a def of a super-register.
883 int
884 MachineInstr::findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg, bool isDead, bool Overlap,
885                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
886   bool isPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg);
887   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
888     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
889     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
890       continue;
891     unsigned MOReg = MO.getReg();
892     bool Found = (MOReg == Reg);
893     if (!Found && TRI && isPhys &&
894         TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg)) {
895       if (Overlap)
896         Found = TRI->regsOverlap(MOReg, Reg);
897       else
898         Found = TRI->isSubRegister(MOReg, Reg);
899     }
900     if (Found && (!isDead || MO.isDead()))
901       return i;
902   }
903   return -1;
904 }
905
906 /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
907 /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
908 /// none is found.
909 int MachineInstr::findFirstPredOperandIdx() const {
910   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
911   if (TID.isPredicable()) {
912     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
913       if (TID.OpInfo[i].isPredicate())
914         return i;
915   }
916
917   return -1;
918 }
919   
920 /// isRegTiedToUseOperand - Given the index of a register def operand,
921 /// check if the register def is tied to a source operand, due to either
922 /// two-address elimination or inline assembly constraints. Returns the
923 /// first tied use operand index by reference is UseOpIdx is not null.
924 bool MachineInstr::
925 isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx, unsigned *UseOpIdx) const {
926   if (isInlineAsm()) {
927     assert(DefOpIdx > InlineAsm::MIOp_FirstOperand);
928     const MachineOperand &MO = getOperand(DefOpIdx);
929     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.getReg() == 0)
930       return false;
931     // Determine the actual operand index that corresponds to this index.
932     unsigned DefNo = 0;
933     unsigned DefPart = 0;
934     for (unsigned i = InlineAsm::MIOp_FirstOperand, e = getNumOperands();
935          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 = InlineAsm::MIOp_FirstOperand, e = getNumOperands();
951          i != e; ++i) {
952       const MachineOperand &FMO = getOperand(i);
953       if (!FMO.isImm())
954         continue;
955       if (i+1 >= e || !getOperand(i+1).isReg() || !getOperand(i+1).isUse())
956         continue;
957       unsigned Idx;
958       if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(FMO.getImm(), Idx) &&
959           Idx == DefNo) {
960         if (UseOpIdx)
961           *UseOpIdx = (unsigned)i + 1 + DefPart;
962         return true;
963       }
964     }
965     return false;
966   }
967
968   assert(getOperand(DefOpIdx).isDef() && "DefOpIdx is not a def!");
969   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
970   for (unsigned i = 0, e = TID.getNumOperands(); i != e; ++i) {
971     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
972     if (MO.isReg() && MO.isUse() &&
973         TID.getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == (int)DefOpIdx) {
974       if (UseOpIdx)
975         *UseOpIdx = (unsigned)i;
976       return true;
977     }
978   }
979   return false;
980 }
981
982 /// isRegTiedToDefOperand - Return true if the operand of the specified index
983 /// is a register use and it is tied to an def operand. It also returns the def
984 /// operand index by reference.
985 bool MachineInstr::
986 isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx, unsigned *DefOpIdx) const {
987   if (isInlineAsm()) {
988     const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
989     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.getReg() == 0)
990       return false;
991
992     // Find the flag operand corresponding to UseOpIdx
993     unsigned FlagIdx, NumOps=0;
994     for (FlagIdx = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
995          FlagIdx < UseOpIdx; FlagIdx += NumOps+1) {
996       const MachineOperand &UFMO = getOperand(FlagIdx);
997       // After the normal asm operands there may be additional imp-def regs.
998       if (!UFMO.isImm())
999         return false;
1000       NumOps = InlineAsm::getNumOperandRegisters(UFMO.getImm());
1001       assert(NumOps < getNumOperands() && "Invalid inline asm flag");
1002       if (UseOpIdx < FlagIdx+NumOps+1)
1003         break;
1004     }
1005     if (FlagIdx >= UseOpIdx)
1006       return false;
1007     const MachineOperand &UFMO = getOperand(FlagIdx);
1008     unsigned DefNo;
1009     if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(UFMO.getImm(), DefNo)) {
1010       if (!DefOpIdx)
1011         return true;
1012
1013       unsigned DefIdx = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
1014       // Remember to adjust the index. First operand is asm string, second is
1015       // the HasSideEffects and AlignStack bits, then there is a flag for each.
1016       while (DefNo) {
1017         const MachineOperand &FMO = getOperand(DefIdx);
1018         assert(FMO.isImm());
1019         // Skip over this def.
1020         DefIdx += InlineAsm::getNumOperandRegisters(FMO.getImm()) + 1;
1021         --DefNo;
1022       }
1023       *DefOpIdx = DefIdx + UseOpIdx - FlagIdx;
1024       return true;
1025     }
1026     return false;
1027   }
1028
1029   const TargetInstrDesc &TID = getDesc();
1030   if (UseOpIdx >= TID.getNumOperands())
1031     return false;
1032   const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
1033   if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
1034     return false;
1035   int DefIdx = TID.getOperandConstraint(UseOpIdx, TOI::TIED_TO);
1036   if (DefIdx == -1)
1037     return false;
1038   if (DefOpIdx)
1039     *DefOpIdx = (unsigned)DefIdx;
1040   return true;
1041 }
1042
1043 /// clearKillInfo - Clears kill flags on all operands.
1044 ///
1045 void MachineInstr::clearKillInfo() {
1046   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1047     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1048     if (MO.isReg() && MO.isUse())
1049       MO.setIsKill(false);
1050   }
1051 }
1052
1053 /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
1054 ///
1055 void MachineInstr::copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI) {
1056   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1057     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1058     if (!MO.isReg() || (!MO.isKill() && !MO.isDead()))
1059       continue;
1060     for (unsigned j = 0, ee = getNumOperands(); j != ee; ++j) {
1061       MachineOperand &MOp = getOperand(j);
1062       if (!MOp.isIdenticalTo(MO))
1063         continue;
1064       if (MO.isKill())
1065         MOp.setIsKill();
1066       else
1067         MOp.setIsDead();
1068       break;
1069     }
1070   }
1071 }
1072
1073 /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
1074 void MachineInstr::copyPredicates(const MachineInstr *MI) {
1075   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
1076   if (!TID.isPredicable())
1077     return;
1078   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1079     if (TID.OpInfo[i].isPredicate()) {
1080       // Predicated operands must be last operands.
1081       addOperand(MI->getOperand(i));
1082     }
1083   }
1084 }
1085
1086 void MachineInstr::substituteRegister(unsigned FromReg,
1087                                       unsigned ToReg,
1088                                       unsigned SubIdx,
1089                                       const TargetRegisterInfo &RegInfo) {
1090   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(ToReg)) {
1091     if (SubIdx)
1092       ToReg = RegInfo.getSubReg(ToReg, SubIdx);
1093     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1094       MachineOperand &MO = getOperand(i);
1095       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1096         continue;
1097       MO.substPhysReg(ToReg, RegInfo);
1098     }
1099   } else {
1100     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1101       MachineOperand &MO = getOperand(i);
1102       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1103         continue;
1104       MO.substVirtReg(ToReg, SubIdx, RegInfo);
1105     }
1106   }
1107 }
1108
1109 /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
1110 /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
1111 /// the instruction's location and its intended destination.
1112 bool MachineInstr::isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII,
1113                                 AliasAnalysis *AA,
1114                                 bool &SawStore) const {
1115   // Ignore stuff that we obviously can't move.
1116   if (TID->mayStore() || TID->isCall()) {
1117     SawStore = true;
1118     return false;
1119   }
1120
1121   if (isLabel() || isDebugValue() ||
1122       TID->isTerminator() || hasUnmodeledSideEffects())
1123     return false;
1124
1125   // See if this instruction does a load.  If so, we have to guarantee that the
1126   // loaded value doesn't change between the load and the its intended
1127   // destination. The check for isInvariantLoad gives the targe the chance to
1128   // classify the load as always returning a constant, e.g. a constant pool
1129   // load.
1130   if (TID->mayLoad() && !isInvariantLoad(AA))
1131     // Otherwise, this is a real load.  If there is a store between the load and
1132     // end of block, or if the load is volatile, we can't move it.
1133     return !SawStore && !hasVolatileMemoryRef();
1134
1135   return true;
1136 }
1137
1138 /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
1139 /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
1140 bool MachineInstr::isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII,
1141                                  AliasAnalysis *AA,
1142                                  unsigned DstReg) const {
1143   bool SawStore = false;
1144   if (!TII->isTriviallyReMaterializable(this, AA) ||
1145       !isSafeToMove(TII, AA, SawStore))
1146     return false;
1147   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1148     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1149     if (!MO.isReg())
1150       continue;
1151     // FIXME: For now, do not remat any instruction with register operands.
1152     // Later on, we can loosen the restriction is the register operands have
1153     // not been modified between the def and use. Note, this is different from
1154     // MachineSink because the code is no longer in two-address form (at least
1155     // partially).
1156     if (MO.isUse())
1157       return false;
1158     else if (!MO.isDead() && MO.getReg() != DstReg)
1159       return false;
1160   }
1161   return true;
1162 }
1163
1164 /// hasVolatileMemoryRef - Return true if this instruction may have a
1165 /// volatile memory reference, or if the information describing the
1166 /// memory reference is not available. Return false if it is known to
1167 /// have no volatile memory references.
1168 bool MachineInstr::hasVolatileMemoryRef() const {
1169   // An instruction known never to access memory won't have a volatile access.
1170   if (!TID->mayStore() &&
1171       !TID->mayLoad() &&
1172       !TID->isCall() &&
1173       !hasUnmodeledSideEffects())
1174     return false;
1175
1176   // Otherwise, if the instruction has no memory reference information,
1177   // conservatively assume it wasn't preserved.
1178   if (memoperands_empty())
1179     return true;
1180   
1181   // Check the memory reference information for volatile references.
1182   for (mmo_iterator I = memoperands_begin(), E = memoperands_end(); I != E; ++I)
1183     if ((*I)->isVolatile())
1184       return true;
1185
1186   return false;
1187 }
1188
1189 /// isInvariantLoad - Return true if this instruction is loading from a
1190 /// location whose value is invariant across the function.  For example,
1191 /// loading a value from the constant pool or from the argument area
1192 /// of a function if it does not change.  This should only return true of
1193 /// *all* loads the instruction does are invariant (if it does multiple loads).
1194 bool MachineInstr::isInvariantLoad(AliasAnalysis *AA) const {
1195   // If the instruction doesn't load at all, it isn't an invariant load.
1196   if (!TID->mayLoad())
1197     return false;
1198
1199   // If the instruction has lost its memoperands, conservatively assume that
1200   // it may not be an invariant load.
1201   if (memoperands_empty())
1202     return false;
1203
1204   const MachineFrameInfo *MFI = getParent()->getParent()->getFrameInfo();
1205
1206   for (mmo_iterator I = memoperands_begin(),
1207        E = memoperands_end(); I != E; ++I) {
1208     if ((*I)->isVolatile()) return false;
1209     if ((*I)->isStore()) return false;
1210
1211     if (const Value *V = (*I)->getValue()) {
1212       // A load from a constant PseudoSourceValue is invariant.
1213       if (const PseudoSourceValue *PSV = dyn_cast<PseudoSourceValue>(V))
1214         if (PSV->isConstant(MFI))
1215           continue;
1216       // If we have an AliasAnalysis, ask it whether the memory is constant.
1217       if (AA && AA->pointsToConstantMemory(
1218                       AliasAnalysis::Location(V, (*I)->getSize(),
1219                                               (*I)->getTBAAInfo())))
1220         continue;
1221     }
1222
1223     // Otherwise assume conservatively.
1224     return false;
1225   }
1226
1227   // Everything checks out.
1228   return true;
1229 }
1230
1231 /// isConstantValuePHI - If the specified instruction is a PHI that always
1232 /// merges together the same virtual register, return the register, otherwise
1233 /// return 0.
1234 unsigned MachineInstr::isConstantValuePHI() const {
1235   if (!isPHI())
1236     return 0;
1237   assert(getNumOperands() >= 3 &&
1238          "It's illegal to have a PHI without source operands");
1239
1240   unsigned Reg = getOperand(1).getReg();
1241   for (unsigned i = 3, e = getNumOperands(); i < e; i += 2)
1242     if (getOperand(i).getReg() != Reg)
1243       return 0;
1244   return Reg;
1245 }
1246
1247 bool MachineInstr::hasUnmodeledSideEffects() const {
1248   if (getDesc().hasUnmodeledSideEffects())
1249     return true;
1250   if (isInlineAsm()) {
1251     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
1252     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_HasSideEffects)
1253       return true;
1254   }
1255
1256   return false;
1257 }
1258
1259 /// allDefsAreDead - Return true if all the defs of this instruction are dead.
1260 ///
1261 bool MachineInstr::allDefsAreDead() const {
1262   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i < e; ++i) {
1263     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1264     if (!MO.isReg() || MO.isUse())
1265       continue;
1266     if (!MO.isDead())
1267       return false;
1268   }
1269   return true;
1270 }
1271
1272 /// copyImplicitOps - Copy implicit register operands from specified
1273 /// instruction to this instruction.
1274 void MachineInstr::copyImplicitOps(const MachineInstr *MI) {
1275   for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(), e = MI->getNumOperands();
1276        i != e; ++i) {
1277     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1278     if (MO.isReg() && MO.isImplicit())
1279       addOperand(MO);
1280   }
1281 }
1282
1283 void MachineInstr::dump() const {
1284   dbgs() << "  " << *this;
1285 }
1286
1287 static void printDebugLoc(DebugLoc DL, const MachineFunction *MF, 
1288                          raw_ostream &CommentOS) {
1289   const LLVMContext &Ctx = MF->getFunction()->getContext();
1290   if (!DL.isUnknown()) {          // Print source line info.
1291     DIScope Scope(DL.getScope(Ctx));
1292     // Omit the directory, because it's likely to be long and uninteresting.
1293     if (Scope.Verify())
1294       CommentOS << Scope.getFilename();
1295     else
1296       CommentOS << "<unknown>";
1297     CommentOS << ':' << DL.getLine();
1298     if (DL.getCol() != 0)
1299       CommentOS << ':' << DL.getCol();
1300     DebugLoc InlinedAtDL = DebugLoc::getFromDILocation(DL.getInlinedAt(Ctx));
1301     if (!InlinedAtDL.isUnknown()) {
1302       CommentOS << " @[ ";
1303       printDebugLoc(InlinedAtDL, MF, CommentOS);
1304       CommentOS << " ]";
1305     }
1306   }
1307 }
1308
1309 void MachineInstr::print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM) const {
1310   // We can be a bit tidier if we know the TargetMachine and/or MachineFunction.
1311   const MachineFunction *MF = 0;
1312   const MachineRegisterInfo *MRI = 0;
1313   if (const MachineBasicBlock *MBB = getParent()) {
1314     MF = MBB->getParent();
1315     if (!TM && MF)
1316       TM = &MF->getTarget();
1317     if (MF)
1318       MRI = &MF->getRegInfo();
1319   }
1320
1321   // Save a list of virtual registers.
1322   SmallVector<unsigned, 8> VirtRegs;
1323
1324   // Print explicitly defined operands on the left of an assignment syntax.
1325   unsigned StartOp = 0, e = getNumOperands();
1326   for (; StartOp < e && getOperand(StartOp).isReg() &&
1327          getOperand(StartOp).isDef() &&
1328          !getOperand(StartOp).isImplicit();
1329        ++StartOp) {
1330     if (StartOp != 0) OS << ", ";
1331     getOperand(StartOp).print(OS, TM);
1332     unsigned Reg = getOperand(StartOp).getReg();
1333     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1334       VirtRegs.push_back(Reg);
1335   }
1336
1337   if (StartOp != 0)
1338     OS << " = ";
1339
1340   // Print the opcode name.
1341   OS << getDesc().getName();
1342
1343   // Print the rest of the operands.
1344   bool OmittedAnyCallClobbers = false;
1345   bool FirstOp = true;
1346
1347   if (isInlineAsm()) {
1348     // Print asm string.
1349     OS << " ";
1350     getOperand(InlineAsm::MIOp_AsmString).print(OS, TM);
1351
1352     // Print HasSideEffects, IsAlignStack
1353     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
1354     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_HasSideEffects)
1355       OS << " [sideeffect]";
1356     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_IsAlignStack)
1357       OS << " [alignstack]";
1358
1359     StartOp = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
1360     FirstOp = false;
1361   }
1362
1363
1364   for (unsigned i = StartOp, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1365     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1366
1367     if (MO.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1368       VirtRegs.push_back(MO.getReg());
1369
1370     // Omit call-clobbered registers which aren't used anywhere. This makes
1371     // call instructions much less noisy on targets where calls clobber lots
1372     // of registers. Don't rely on MO.isDead() because we may be called before
1373     // LiveVariables is run, or we may be looking at a non-allocatable reg.
1374     if (MF && getDesc().isCall() &&
1375         MO.isReg() && MO.isImplicit() && MO.isDef()) {
1376       unsigned Reg = MO.getReg();
1377       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1378         const MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
1379         if (MRI.use_empty(Reg) && !MRI.isLiveOut(Reg)) {
1380           bool HasAliasLive = false;
1381           for (const unsigned *Alias = TM->getRegisterInfo()->getAliasSet(Reg);
1382                unsigned AliasReg = *Alias; ++Alias)
1383             if (!MRI.use_empty(AliasReg) || MRI.isLiveOut(AliasReg)) {
1384               HasAliasLive = true;
1385               break;
1386             }
1387           if (!HasAliasLive) {
1388             OmittedAnyCallClobbers = true;
1389             continue;
1390           }
1391         }
1392       }
1393     }
1394
1395     if (FirstOp) FirstOp = false; else OS << ",";
1396     OS << " ";
1397     if (i < getDesc().NumOperands) {
1398       const TargetOperandInfo &TOI = getDesc().OpInfo[i];
1399       if (TOI.isPredicate())
1400         OS << "pred:";
1401       if (TOI.isOptionalDef())
1402         OS << "opt:";
1403     }
1404     if (isDebugValue() && MO.isMetadata()) {
1405       // Pretty print DBG_VALUE instructions.
1406       const MDNode *MD = MO.getMetadata();
1407       if (const MDString *MDS = dyn_cast<MDString>(MD->getOperand(2)))
1408         OS << "!\"" << MDS->getString() << '\"';
1409       else
1410         MO.print(OS, TM);
1411     } else if (TM && (isInsertSubreg() || isRegSequence()) && MO.isImm()) {
1412       OS << TM->getRegisterInfo()->getSubRegIndexName(MO.getImm());
1413     } else
1414       MO.print(OS, TM);
1415   }
1416
1417   // Briefly indicate whether any call clobbers were omitted.
1418   if (OmittedAnyCallClobbers) {
1419     if (!FirstOp) OS << ",";
1420     OS << " ...";
1421   }
1422
1423   bool HaveSemi = false;
1424   if (Flags) {
1425     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1426     OS << " flags: ";
1427
1428     if (Flags & FrameSetup)
1429       OS << "FrameSetup";
1430   }
1431
1432   if (!memoperands_empty()) {
1433     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1434
1435     OS << " mem:";
1436     for (mmo_iterator i = memoperands_begin(), e = memoperands_end();
1437          i != e; ++i) {
1438       OS << **i;
1439       if (llvm::next(i) != e)
1440         OS << " ";
1441     }
1442   }
1443
1444   // Print the regclass of any virtual registers encountered.
1445   if (MRI && !VirtRegs.empty()) {
1446     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1447     for (unsigned i = 0; i != VirtRegs.size(); ++i) {
1448       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(VirtRegs[i]);
1449       OS << " " << RC->getName() << ':' << PrintReg(VirtRegs[i]);
1450       for (unsigned j = i+1; j != VirtRegs.size();) {
1451         if (MRI->getRegClass(VirtRegs[j]) != RC) {
1452           ++j;
1453           continue;
1454         }
1455         if (VirtRegs[i] != VirtRegs[j])
1456           OS << "," << PrintReg(VirtRegs[j]);
1457         VirtRegs.erase(VirtRegs.begin()+j);
1458       }
1459     }
1460   }
1461
1462   // Print debug location information.
1463   if (!debugLoc.isUnknown() && MF) {
1464     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1465     OS << " dbg:";
1466     printDebugLoc(debugLoc, MF, OS);
1467   }
1468
1469   OS << '\n';
1470 }
1471
1472 bool MachineInstr::addRegisterKilled(unsigned IncomingReg,
1473                                      const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1474                                      bool AddIfNotFound) {
1475   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1476   bool hasAliases = isPhysReg && RegInfo->getAliasSet(IncomingReg);
1477   bool Found = false;
1478   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1479   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1480     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1481     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.isUndef())
1482       continue;
1483     unsigned Reg = MO.getReg();
1484     if (!Reg)
1485       continue;
1486
1487     if (Reg == IncomingReg) {
1488       if (!Found) {
1489         if (MO.isKill())
1490           // The register is already marked kill.
1491           return true;
1492         if (isPhysReg && isRegTiedToDefOperand(i))
1493           // Two-address uses of physregs must not be marked kill.
1494           return true;
1495         MO.setIsKill();
1496         Found = true;
1497       }
1498     } else if (hasAliases && MO.isKill() &&
1499                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1500       // A super-register kill already exists.
1501       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1502         return true;
1503       if (RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1504         DeadOps.push_back(i);
1505     }
1506   }
1507
1508   // Trim unneeded kill operands.
1509   while (!DeadOps.empty()) {
1510     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1511     if (getOperand(OpIdx).isImplicit())
1512       RemoveOperand(OpIdx);
1513     else
1514       getOperand(OpIdx).setIsKill(false);
1515     DeadOps.pop_back();
1516   }
1517
1518   // If not found, this means an alias of one of the operands is killed. Add a
1519   // new implicit operand if required.
1520   if (!Found && AddIfNotFound) {
1521     addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1522                                          false /*IsDef*/,
1523                                          true  /*IsImp*/,
1524                                          true  /*IsKill*/));
1525     return true;
1526   }
1527   return Found;
1528 }
1529
1530 bool MachineInstr::addRegisterDead(unsigned IncomingReg,
1531                                    const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1532                                    bool AddIfNotFound) {
1533   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1534   bool hasAliases = isPhysReg && RegInfo->getAliasSet(IncomingReg);
1535   bool Found = false;
1536   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1537   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1538     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1539     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
1540       continue;
1541     unsigned Reg = MO.getReg();
1542     if (!Reg)
1543       continue;
1544
1545     if (Reg == IncomingReg) {
1546       if (!Found) {
1547         if (MO.isDead())
1548           // The register is already marked dead.
1549           return true;
1550         MO.setIsDead();
1551         Found = true;
1552       }
1553     } else if (hasAliases && MO.isDead() &&
1554                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1555       // There exists a super-register that's marked dead.
1556       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1557         return true;
1558       if (RegInfo->getSubRegisters(IncomingReg) &&
1559           RegInfo->getSuperRegisters(Reg) &&
1560           RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1561         DeadOps.push_back(i);
1562     }
1563   }
1564
1565   // Trim unneeded dead operands.
1566   while (!DeadOps.empty()) {
1567     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1568     if (getOperand(OpIdx).isImplicit())
1569       RemoveOperand(OpIdx);
1570     else
1571       getOperand(OpIdx).setIsDead(false);
1572     DeadOps.pop_back();
1573   }
1574
1575   // If not found, this means an alias of one of the operands is dead. Add a
1576   // new implicit operand if required.
1577   if (Found || !AddIfNotFound)
1578     return Found;
1579     
1580   addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1581                                        true  /*IsDef*/,
1582                                        true  /*IsImp*/,
1583                                        false /*IsKill*/,
1584                                        true  /*IsDead*/));
1585   return true;
1586 }
1587
1588 void MachineInstr::addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
1589                                       const TargetRegisterInfo *RegInfo) {
1590   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg)) {
1591     MachineOperand *MO = findRegisterDefOperand(IncomingReg, false, RegInfo);
1592     if (MO)
1593       return;
1594   } else {
1595     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1596       const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1597       if (MO.isReg() && MO.getReg() == IncomingReg && MO.isDef() &&
1598           MO.getSubReg() == 0)
1599         return;
1600     }
1601   }
1602   addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1603                                        true  /*IsDef*/,
1604                                        true  /*IsImp*/));
1605 }
1606
1607 void MachineInstr::setPhysRegsDeadExcept(const SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
1608                                          const TargetRegisterInfo &TRI) {
1609   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1610     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1611     if (!MO.isReg() || !MO.isDef()) continue;
1612     unsigned Reg = MO.getReg();
1613     if (Reg == 0) continue;
1614     bool Dead = true;
1615     for (SmallVectorImpl<unsigned>::const_iterator I = UsedRegs.begin(),
1616          E = UsedRegs.end(); I != E; ++I)
1617       if (TRI.regsOverlap(*I, Reg)) {
1618         Dead = false;
1619         break;
1620       }
1621     // If there are no uses, including partial uses, the def is dead.
1622     if (Dead) MO.setIsDead();
1623   }
1624 }
1625
1626 unsigned
1627 MachineInstrExpressionTrait::getHashValue(const MachineInstr* const &MI) {
1628   unsigned Hash = MI->getOpcode() * 37;
1629   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1630     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1631     uint64_t Key = (uint64_t)MO.getType() << 32;
1632     switch (MO.getType()) {
1633     default: break;
1634     case MachineOperand::MO_Register:
1635       if (MO.isDef() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1636         continue;  // Skip virtual register defs.
1637       Key |= MO.getReg();
1638       break;
1639     case MachineOperand::MO_Immediate:
1640       Key |= MO.getImm();
1641       break;
1642     case MachineOperand::MO_FrameIndex:
1643     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
1644     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
1645       Key |= MO.getIndex();
1646       break;
1647     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
1648       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getMBB());
1649       break;
1650     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
1651       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getGlobal());
1652       break;
1653     case MachineOperand::MO_BlockAddress:
1654       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getBlockAddress());
1655       break;
1656     case MachineOperand::MO_MCSymbol:
1657       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getMCSymbol());
1658       break;
1659     }
1660     Key += ~(Key << 32);
1661     Key ^= (Key >> 22);
1662     Key += ~(Key << 13);
1663     Key ^= (Key >> 8);
1664     Key += (Key << 3);
1665     Key ^= (Key >> 15);
1666     Key += ~(Key << 27);
1667     Key ^= (Key >> 31);
1668     Hash = (unsigned)Key + Hash * 37;
1669   }
1670   return Hash;
1671 }