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[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineBasicBlock.h
index 10a32d31c183d52e9e645741563f44c3f3010845..619894c077ce669c50d0b19808603c687ec016ba 100644 (file)
@@ -14,8 +14,8 @@
 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINEBASICBLOCK_H
 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEBASICBLOCK_H
 
-#include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
 #include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
 #include <functional>
 
@@ -71,12 +71,12 @@ class MachineBasicBlock : public ilist_node<MachineBasicBlock> {
   std::vector<MachineBasicBlock *> Predecessors;
   std::vector<MachineBasicBlock *> Successors;
 
-
   /// Weights - Keep track of the weights to the successors. This vector
   /// has the same order as Successors, or it is empty if we don't use it
   /// (disable optimization).
   std::vector<uint32_t> Weights;
   typedef std::vector<uint32_t>::iterator weight_iterator;
+  typedef std::vector<uint32_t>::const_iterator const_weight_iterator;
 
   /// LiveIns - Keep track of the physical registers that are livein of
   /// the basicblock.
@@ -95,6 +95,10 @@ class MachineBasicBlock : public ilist_node<MachineBasicBlock> {
   /// target of an indirect branch.
   bool AddressTaken;
 
+  /// \brief since getSymbol is a relatively heavy-weight operation, the symbol
+  /// is only computed once and is cached.
+  mutable MCSymbol *CachedMCSymbol;
+
   // Intrusive list support
   MachineBasicBlock() {}
 
@@ -116,6 +120,10 @@ public:
   /// "(null)".
   StringRef getName() const;
 
+  /// getFullName - Return a formatted string to identify this block and its
+  /// parent function.
+  std::string getFullName() const;
+
   /// hasAddressTaken - Test whether this block is potentially the target
   /// of an indirect branch.
   bool hasAddressTaken() const { return AddressTaken; }
@@ -138,21 +146,21 @@ public:
     IterTy MII;
 
   public:
-    bundle_iterator(IterTy mii) : MII(mii) {
-      assert(!MII->isInsideBundle() &&
-             "It's not legal to initialize bundle_iterator with a bundled MI");
-    }
+    bundle_iterator(IterTy mii) : MII(mii) {}
 
     bundle_iterator(Ty &mi) : MII(mi) {
-      assert(!mi.isInsideBundle() &&
+      assert(!mi.isBundledWithPred() &&
              "It's not legal to initialize bundle_iterator with a bundled MI");
     }
     bundle_iterator(Ty *mi) : MII(mi) {
-      assert((!mi || !mi->isInsideBundle()) &&
+      assert((!mi || !mi->isBundledWithPred()) &&
              "It's not legal to initialize bundle_iterator with a bundled MI");
     }
-    bundle_iterator(const bundle_iterator &I) : MII(I.MII) {}
-    bundle_iterator() : MII(0) {}
+    // Template allows conversion from const to nonconst.
+    template<class OtherTy, class OtherIterTy>
+    bundle_iterator(const bundle_iterator<OtherTy, OtherIterTy> &I)
+      : MII(I.getInstrIterator()) {}
+    bundle_iterator() : MII(nullptr) {}
 
     Ty &operator*() const { return *MII; }
     Ty *operator->() const { return &operator*(); }
@@ -165,38 +173,33 @@ public:
     bool operator!=(const bundle_iterator &x) const {
       return !operator==(x);
     }
-    
+
     // Increment and decrement operators...
     bundle_iterator &operator--() {      // predecrement - Back up
-      do {
-        --MII;
-      } while (MII->isInsideBundle());
+      do --MII;
+      while (MII->isBundledWithPred());
       return *this;
     }
     bundle_iterator &operator++() {      // preincrement - Advance
-      do {
+      while (MII->isBundledWithSucc())
         ++MII;
-      } while (MII->isInsideBundle());
+      ++MII;
       return *this;
     }
     bundle_iterator operator--(int) {    // postdecrement operators...
       bundle_iterator tmp = *this;
-      do {
-        --MII;
-      } while (MII->isInsideBundle());
+      --*this;
       return tmp;
     }
     bundle_iterator operator++(int) {    // postincrement operators...
       bundle_iterator tmp = *this;
-      do {
-        ++MII;
-      } while (MII->isInsideBundle());
+      ++*this;
       return tmp;
     }
 
     IterTy getInstrIterator() const {
       return MII;
-    }    
+    }
   };
 
   typedef Instructions::iterator                                 instr_iterator;
@@ -216,10 +219,15 @@ public:
   unsigned size() const { return (unsigned)Insts.size(); }
   bool empty() const { return Insts.empty(); }
 
-  MachineInstr& front() { return Insts.front(); }
-  MachineInstr& back()  { return Insts.back(); }
-  const MachineInstr& front() const { return Insts.front(); }
-  const MachineInstr& back()  const { return Insts.back(); }
+  MachineInstr       &instr_front()       { return Insts.front(); }
+  MachineInstr       &instr_back()        { return Insts.back();  }
+  const MachineInstr &instr_front() const { return Insts.front(); }
+  const MachineInstr &instr_back()  const { return Insts.back();  }
+
+  MachineInstr       &front()             { return Insts.front(); }
+  MachineInstr       &back()              { return *--end();      }
+  const MachineInstr &front()       const { return Insts.front(); }
+  const MachineInstr &back()        const { return *--end();      }
 
   instr_iterator                instr_begin()       { return Insts.begin();  }
   const_instr_iterator          instr_begin() const { return Insts.begin();  }
@@ -230,43 +238,21 @@ public:
   reverse_instr_iterator       instr_rend  ()       { return Insts.rend();   }
   const_reverse_instr_iterator instr_rend  () const { return Insts.rend();   }
 
-  iterator                begin()       { return Insts.begin();  }
-  const_iterator          begin() const { return Insts.begin();  }
-  iterator                  end()       {
-    instr_iterator II = instr_end();
-    if (II != instr_begin()) {
-      while (II->isInsideBundle())
-        --II;
-    }
-    return II;
-  }
-  const_iterator            end() const {
-    const_instr_iterator II = instr_end();
-    if (II != instr_begin()) {
-      while (II->isInsideBundle())
-        --II;
-    }
-    return II;
-  }
-  reverse_iterator       rbegin()       {
-    reverse_instr_iterator II = instr_rbegin();
-    if (II != instr_rend()) {
-      while (II->isInsideBundle())
-        ++II;
-    }
-    return II;
+  iterator                begin()       { return instr_begin();  }
+  const_iterator          begin() const { return instr_begin();  }
+  iterator                end  ()       { return instr_end();    }
+  const_iterator          end  () const { return instr_end();    }
+  reverse_iterator       rbegin()       { return instr_rbegin(); }
+  const_reverse_iterator rbegin() const { return instr_rbegin(); }
+  reverse_iterator       rend  ()       { return instr_rend();   }
+  const_reverse_iterator rend  () const { return instr_rend();   }
+
+  inline iterator_range<iterator> terminators() {
+    return iterator_range<iterator>(getFirstTerminator(), end());
   }
-  const_reverse_iterator rbegin() const {
-    const_reverse_instr_iterator II = instr_rbegin();
-    if (II != instr_rend()) {
-      while (II->isInsideBundle())
-        ++II;
-    }
-    return II;
+  inline iterator_range<const_iterator> terminators() const {
+    return iterator_range<const_iterator>(getFirstTerminator(), end());
   }
-  reverse_iterator       rend  ()       { return Insts.rend();   }
-  const_reverse_iterator rend  () const { return Insts.rend();   }
-
 
   // Machine-CFG iterators
   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::iterator       pred_iterator;
@@ -281,7 +267,6 @@ public:
                                                          succ_reverse_iterator;
   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_reverse_iterator
                                                    const_succ_reverse_iterator;
-
   pred_iterator        pred_begin()       { return Predecessors.begin(); }
   const_pred_iterator  pred_begin() const { return Predecessors.begin(); }
   pred_iterator        pred_end()         { return Predecessors.end();   }
@@ -315,11 +300,38 @@ public:
   }
   bool                 succ_empty() const { return Successors.empty();   }
 
+  inline iterator_range<pred_iterator> predecessors() {
+    return iterator_range<pred_iterator>(pred_begin(), pred_end());
+  }
+  inline iterator_range<const_pred_iterator> predecessors() const {
+    return iterator_range<const_pred_iterator>(pred_begin(), pred_end());
+  }
+  inline iterator_range<succ_iterator> successors() {
+    return iterator_range<succ_iterator>(succ_begin(), succ_end());
+  }
+  inline iterator_range<const_succ_iterator> successors() const {
+    return iterator_range<const_succ_iterator>(succ_begin(), succ_end());
+  }
+
   // LiveIn management methods.
 
-  /// addLiveIn - Add the specified register as a live in.  Note that it
-  /// is an error to add the same register to the same set more than once.
-  void addLiveIn(unsigned Reg)  { LiveIns.push_back(Reg); }
+  /// Adds the specified register as a live in. Note that it is an error to add
+  /// the same register to the same set more than once unless the intention is
+  /// to call sortUniqueLiveIns after all registers are added.
+  void addLiveIn(unsigned Reg) { LiveIns.push_back(Reg); }
+
+  /// Sorts and uniques the LiveIns vector. It can be significantly faster to do
+  /// this than repeatedly calling isLiveIn before calling addLiveIn for every
+  /// LiveIn insertion.
+  void sortUniqueLiveIns() {
+    std::sort(LiveIns.begin(), LiveIns.end());
+    LiveIns.erase(std::unique(LiveIns.begin(), LiveIns.end()), LiveIns.end());
+  }
+
+  /// Add PhysReg as live in to this block, and ensure that there is a copy of
+  /// PhysReg to a virtual register of class RC. Return the virtual register
+  /// that is a copy of the live in PhysReg.
+  unsigned addLiveIn(unsigned PhysReg, const TargetRegisterClass *RC);
 
   /// removeLiveIn - Remove the specified register from the live in set.
   ///
@@ -359,7 +371,7 @@ public:
   const MachineBasicBlock *getLandingPadSuccessor() const;
 
   // Code Layout methods.
-  
+
   /// moveBefore/moveAfter - move 'this' block before or after the specified
   /// block.  This only moves the block, it does not modify the CFG or adjust
   /// potential fall-throughs at the end of the block.
@@ -379,8 +391,13 @@ public:
   /// parameter is stored in Weights list and it may be used by
   /// MachineBranchProbabilityInfo analysis to calculate branch probability.
   ///
+  /// Note that duplicate Machine CFG edges are not allowed.
+  ///
   void addSuccessor(MachineBasicBlock *succ, uint32_t weight = 0);
 
+  /// Set successor weight of a given iterator.
+  void setSuccWeight(succ_iterator I, uint32_t weight);
+
   /// removeSuccessor - Remove successor from the successors list of this
   /// MachineBasicBlock. The Predecessors list of succ is automatically updated.
   ///
@@ -406,7 +423,11 @@ public:
   /// in transferSuccessors, and update PHI operands in the successor blocks
   /// which refer to fromMBB to refer to this.
   void transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MachineBasicBlock *fromMBB);
-  
+
+  /// isPredecessor - Return true if the specified MBB is a predecessor of this
+  /// block.
+  bool isPredecessor(const MachineBasicBlock *MBB) const;
+
   /// isSuccessor - Return true if the specified MBB is a successor of this
   /// block.
   bool isSuccessor(const MachineBasicBlock *MBB) const;
@@ -424,8 +445,8 @@ public:
   /// branch to do so (e.g., a table jump).  True is a conservative answer.
   bool canFallThrough();
 
-  /// Returns a pointer to the first instructon in this block that is not a 
-  /// PHINode instruction. When adding instruction to the beginning of the
+  /// Returns a pointer to the first instruction in this block that is not a
+  /// PHINode instruction. When adding instructions to the beginning of the
   /// basic block, they should be added before the returned value, not before
   /// the first instruction, which might be PHI.
   /// Returns end() is there's no non-PHI instruction.
@@ -463,87 +484,120 @@ public:
   void pop_back() { Insts.pop_back(); }
   void push_back(MachineInstr *MI) { Insts.push_back(MI); }
 
-  template<typename IT>
-  void insert(instr_iterator I, IT S, IT E) {
-    Insts.insert(I, S, E);
-  }
-  instr_iterator insert(instr_iterator I, MachineInstr *M) {
-    return Insts.insert(I, M);
-  }
-  instr_iterator insertAfter(instr_iterator I, MachineInstr *M) { 
-    return Insts.insertAfter(I, M); 
-  }
+  /// Insert MI into the instruction list before I, possibly inside a bundle.
+  ///
+  /// If the insertion point is inside a bundle, MI will be added to the bundle,
+  /// otherwise MI will not be added to any bundle. That means this function
+  /// alone can't be used to prepend or append instructions to bundles. See
+  /// MIBundleBuilder::insert() for a more reliable way of doing that.
+  instr_iterator insert(instr_iterator I, MachineInstr *M);
 
+  /// Insert a range of instructions into the instruction list before I.
   template<typename IT>
   void insert(iterator I, IT S, IT E) {
+    assert((I == end() || I->getParent() == this) &&
+           "iterator points outside of basic block");
     Insts.insert(I.getInstrIterator(), S, E);
   }
-  iterator insert(iterator I, MachineInstr *M) {
-    return Insts.insert(I.getInstrIterator(), M);
+
+  /// Insert MI into the instruction list before I.
+  iterator insert(iterator I, MachineInstr *MI) {
+    assert((I == end() || I->getParent() == this) &&
+           "iterator points outside of basic block");
+    assert(!MI->isBundledWithPred() && !MI->isBundledWithSucc() &&
+           "Cannot insert instruction with bundle flags");
+    return Insts.insert(I.getInstrIterator(), MI);
   }
-  iterator insertAfter(iterator I, MachineInstr *M) { 
-    return Insts.insertAfter(I.getInstrIterator(), M); 
+
+  /// Insert MI into the instruction list after I.
+  iterator insertAfter(iterator I, MachineInstr *MI) {
+    assert((I == end() || I->getParent() == this) &&
+           "iterator points outside of basic block");
+    assert(!MI->isBundledWithPred() && !MI->isBundledWithSucc() &&
+           "Cannot insert instruction with bundle flags");
+    return Insts.insertAfter(I.getInstrIterator(), MI);
   }
 
-  /// erase - Remove the specified element or range from the instruction list.
-  /// These functions delete any instructions removed.
+  /// Remove an instruction from the instruction list and delete it.
   ///
-  instr_iterator erase(instr_iterator I) {
-    return Insts.erase(I);
-  }
-  instr_iterator erase(instr_iterator I, instr_iterator E) {
-    return Insts.erase(I, E);
-  }
+  /// If the instruction is part of a bundle, the other instructions in the
+  /// bundle will still be bundled after removing the single instruction.
+  instr_iterator erase(instr_iterator I);
+
+  /// Remove an instruction from the instruction list and delete it.
+  ///
+  /// If the instruction is part of a bundle, the other instructions in the
+  /// bundle will still be bundled after removing the single instruction.
   instr_iterator erase_instr(MachineInstr *I) {
-    instr_iterator MII(I);
-    return erase(MII);
+    return erase(instr_iterator(I));
   }
 
-  iterator erase(iterator I);
+  /// Remove a range of instructions from the instruction list and delete them.
   iterator erase(iterator I, iterator E) {
     return Insts.erase(I.getInstrIterator(), E.getInstrIterator());
   }
+
+  /// Remove an instruction or bundle from the instruction list and delete it.
+  ///
+  /// If I points to a bundle of instructions, they are all erased.
+  iterator erase(iterator I) {
+    return erase(I, std::next(I));
+  }
+
+  /// Remove an instruction from the instruction list and delete it.
+  ///
+  /// If I is the head of a bundle of instructions, the whole bundle will be
+  /// erased.
   iterator erase(MachineInstr *I) {
-    iterator MII(I);
-    return erase(MII);
-  }
-
-  /// remove - Remove the instruction from the instruction list. This function
-  /// does not delete the instruction. WARNING: Note, if the specified
-  /// instruction is a bundle this function will remove all the bundled
-  /// instructions as well. It is up to the caller to keep a list of the
-  /// bundled instructions and re-insert them if desired. This function is
-  /// *not recommended* for manipulating instructions with bundled. Use
-  /// splice instead.
-  MachineInstr *remove(MachineInstr *I);
+    return erase(iterator(I));
+  }
+
+  /// Remove the unbundled instruction from the instruction list without
+  /// deleting it.
+  ///
+  /// This function can not be used to remove bundled instructions, use
+  /// remove_instr to remove individual instructions from a bundle.
+  MachineInstr *remove(MachineInstr *I) {
+    assert(!I->isBundled() && "Cannot remove bundled instructions");
+    return Insts.remove(I);
+  }
+
+  /// Remove the possibly bundled instruction from the instruction list
+  /// without deleting it.
+  ///
+  /// If the instruction is part of a bundle, the other instructions in the
+  /// bundle will still be bundled after removing the single instruction.
+  MachineInstr *remove_instr(MachineInstr *I);
+
   void clear() {
     Insts.clear();
   }
 
-  /// splice - Take an instruction from MBB 'Other' at the position From,
-  /// and insert it into this MBB right before 'where'.
-  void splice(instr_iterator where, MachineBasicBlock *Other,
-              instr_iterator From) {
-    Insts.splice(where, Other->Insts, From);
+  /// Take an instruction from MBB 'Other' at the position From, and insert it
+  /// into this MBB right before 'Where'.
+  ///
+  /// If From points to a bundle of instructions, the whole bundle is moved.
+  void splice(iterator Where, MachineBasicBlock *Other, iterator From) {
+    // The range splice() doesn't allow noop moves, but this one does.
+    if (Where != From)
+      splice(Where, Other, From, std::next(From));
   }
-  void splice(iterator where, MachineBasicBlock *Other, iterator From);
 
-  /// splice - Take a block of instructions from MBB 'Other' in the range [From,
-  /// To), and insert them into this MBB right before 'where'.
-  void splice(instr_iterator where, MachineBasicBlock *Other, instr_iterator From,
-              instr_iterator To) {
-    Insts.splice(where, Other->Insts, From, To);
-  }
-  void splice(iterator where, MachineBasicBlock *Other, iterator From,
-              iterator To) {
-    Insts.splice(where.getInstrIterator(), Other->Insts,
+  /// Take a block of instructions from MBB 'Other' in the range [From, To),
+  /// and insert them into this MBB right before 'Where'.
+  ///
+  /// The instruction at 'Where' must not be included in the range of
+  /// instructions to move.
+  void splice(iterator Where, MachineBasicBlock *Other,
+              iterator From, iterator To) {
+    Insts.splice(Where.getInstrIterator(), Other->Insts,
                  From.getInstrIterator(), To.getInstrIterator());
   }
 
   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing
   /// function, and returns it, but does not delete it.
   MachineBasicBlock *removeFromParent();
-  
+
   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing
   /// function and deletes it.
   void eraseFromParent();
@@ -569,9 +623,35 @@ public:
     return findDebugLoc(MBBI.getInstrIterator());
   }
 
+  /// Possible outcome of a register liveness query to computeRegisterLiveness()
+  enum LivenessQueryResult {
+    LQR_Live,            ///< Register is known to be live.
+    LQR_OverlappingLive, ///< Register itself is not live, but some overlapping
+                         ///< register is.
+    LQR_Dead,            ///< Register is known to be dead.
+    LQR_Unknown          ///< Register liveness not decidable from local
+                         ///< neighborhood.
+  };
+
+  /// Return whether (physical) register \p Reg has been <def>ined and not
+  /// <kill>ed as of just before \p Before.
+  ///
+  /// Search is localised to a neighborhood of \p Neighborhood instructions
+  /// before (searching for defs or kills) and \p Neighborhood instructions
+  /// after (searching just for defs) \p Before.
+  ///
+  /// \p Reg must be a physical register.
+  LivenessQueryResult computeRegisterLiveness(const TargetRegisterInfo *TRI,
+                                              unsigned Reg,
+                                              const_iterator Before,
+                                              unsigned Neighborhood=10) const;
+
   // Debugging methods.
   void dump() const;
-  void print(raw_ostream &OS, SlotIndexes* = 0) const;
+  void print(raw_ostream &OS, SlotIndexes* = nullptr) const;
+
+  // Printing method used by LoopInfo.
+  void printAsOperand(raw_ostream &OS, bool PrintType = true) const;
 
   /// getNumber - MachineBasicBlocks are uniquely numbered at the function
   /// level, unless they're not in a MachineFunction yet, in which case this
@@ -589,13 +669,14 @@ private:
   /// getWeightIterator - Return weight iterator corresponding to the I
   /// successor iterator.
   weight_iterator getWeightIterator(succ_iterator I);
+  const_weight_iterator getWeightIterator(const_succ_iterator I) const;
 
   friend class MachineBranchProbabilityInfo;
 
   /// getSuccWeight - Return weight of the edge from this block to MBB. This
   /// method should NOT be called directly, but by using getEdgeWeight method
   /// from MachineBranchProbabilityInfo class.
-  uint32_t getSuccWeight(MachineBasicBlock *succ);
+  uint32_t getSuccWeight(const_succ_iterator Succ) const;
 
 
   // Methods used to maintain doubly linked list of blocks...
@@ -619,8 +700,6 @@ private:
 
 raw_ostream& operator<<(raw_ostream &OS, const MachineBasicBlock &MBB);
 
-void WriteAsOperand(raw_ostream &, const MachineBasicBlock*, bool t);
-
 // This is useful when building IndexedMaps keyed on basic block pointers.
 struct MBB2NumberFunctor :
   public std::unary_function<const MachineBasicBlock*, unsigned> {
@@ -697,6 +776,31 @@ template <> struct GraphTraits<Inverse<const MachineBasicBlock*> > {
   }
 };
 
-} // End llvm namespace
+
+
+/// MachineInstrSpan provides an interface to get an iteration range
+/// containing the instruction it was initialized with, along with all
+/// those instructions inserted prior to or following that instruction
+/// at some point after the MachineInstrSpan is constructed.
+class MachineInstrSpan {
+  MachineBasicBlock &MBB;
+  MachineBasicBlock::iterator I, B, E;
+public:
+  MachineInstrSpan(MachineBasicBlock::iterator I)
+    : MBB(*I->getParent()),
+      I(I),
+      B(I == MBB.begin() ? MBB.end() : std::prev(I)),
+      E(std::next(I)) {}
+
+  MachineBasicBlock::iterator begin() {
+    return B == MBB.end() ? MBB.begin() : std::next(B);
+  }
+  MachineBasicBlock::iterator end() { return E; }
+  bool empty() { return begin() == end(); }
+
+  MachineBasicBlock::iterator getInitial() { return I; }
+};
+
+} // namespace llvm
 
 #endif