trim some spurious references to DwarfWriter. SDIsel really doesn't
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineFrameInfo.h
index 40ebcd3c3163117428e1dba2cc0dd17a0e1309df..973c9b91a93fb178b71390c410a92c8d2bd66128 100644 (file)
@@ -2,23 +2,35 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// The file defines the MachineFrameInfo class.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-
 
 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINEFRAMEINFO_H
 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEFRAMEINFO_H
 
+#include "llvm/ADT/BitVector.h"
+#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+#include "llvm/System/DataTypes.h"
+#include <cassert>
+#include <limits>
 #include <vector>
 
 namespace llvm {
+class raw_ostream;
 class TargetData;
 class TargetRegisterClass;
 class Type;
-class MachineDebugInfo;
+class MachineModuleInfo;
 class MachineFunction;
+class MachineBasicBlock;
+class TargetFrameInfo;
 
 /// The CalleeSavedInfo class tracks the information need to locate where a
 /// callee saved register in the current frame.  
@@ -51,7 +63,7 @@ public:
 ///
 /// To support this, the class assigns unique integer identifiers to stack
 /// objects requested clients.  These identifiers are negative integers for
-/// fixed stack objects (such as arguments passed on the stack) or positive
+/// fixed stack objects (such as arguments passed on the stack) or nonnegative
 /// for objects that may be reordered.  Instructions which refer to stack
 /// objects use a special MO_FrameIndex operand to represent these frame
 /// indexes.
@@ -76,18 +88,30 @@ class MachineFrameInfo {
 
   // StackObject - Represent a single object allocated on the stack.
   struct StackObject {
-    // The size of this object on the stack. 0 means a variable sized object
-    unsigned Size;
+    // SPOffset - The offset of this object from the stack pointer on entry to
+    // the function.  This field has no meaning for a variable sized element.
+    int64_t SPOffset;
+    
+    // The size of this object on the stack. 0 means a variable sized object,
+    // ~0ULL means a dead object.
+    uint64_t Size;
 
     // Alignment - The required alignment of this stack slot.
     unsigned Alignment;
 
-    // SPOffset - The offset of this object from the stack pointer on entry to
-    // the function.  This field has no meaning for a variable sized element.
-    int SPOffset;
+    // isImmutable - If true, the value of the stack object is set before
+    // entering the function and is not modified inside the function. By
+    // default, fixed objects are immutable unless marked otherwise.
+    bool isImmutable;
+
+    // isSpillSlot - If true, the stack object is used as spill slot. It
+    // cannot alias any other memory objects.
+    bool isSpillSlot;
 
-    StackObject(unsigned Sz, unsigned Al, int SP)
-      : Size(Sz), Alignment(Al), SPOffset(SP) {}
+    StackObject(uint64_t Sz, unsigned Al, int64_t SP, bool IM,
+                bool isSS)
+      : SPOffset(SP), Size(Sz), Alignment(Al), isImmutable(IM),
+        isSpillSlot(isSS) {}
   };
 
   /// Objects - The list of stack objects allocated...
@@ -105,12 +129,27 @@ class MachineFrameInfo {
   ///
   bool HasVarSizedObjects;
 
+  /// FrameAddressTaken - This boolean keeps track of whether there is a call
+  /// to builtin \@llvm.frameaddress.
+  bool FrameAddressTaken;
+
   /// StackSize - The prolog/epilog code inserter calculates the final stack
   /// offsets for all of the fixed size objects, updating the Objects list
   /// above.  It then updates StackSize to contain the number of bytes that need
   /// to be allocated on entry to the function.
   ///
-  unsigned StackSize;
+  uint64_t StackSize;
+  
+  /// OffsetAdjustment - The amount that a frame offset needs to be adjusted to
+  /// have the actual offset from the stack/frame pointer.  The exact usage of
+  /// this is target-dependent, but it is typically used to adjust between
+  /// SP-relative and FP-relative offsets.  E.G., if objects are accessed via
+  /// SP then OffsetAdjustment is zero; if FP is used, OffsetAdjustment is set
+  /// to the distance between the initial SP and the value in FP.  For many
+  /// targets, this value is only used when generating debug info (via
+  /// TargetRegisterInfo::getFrameIndexOffset); when generating code, the
+  /// corresponding adjustments are performed directly.
+  int OffsetAdjustment;
   
   /// MaxAlignment - The prolog/epilog code inserter may process objects 
   /// that require greater alignment than the default alignment the target
@@ -125,6 +164,9 @@ class MachineFrameInfo {
   /// only valid during and after prolog/epilog code insertion.
   bool HasCalls;
 
+  /// StackProtectorIdx - The frame index for the stack protector.
+  int StackProtectorIdx;
+
   /// MaxCallFrameSize - This contains the size of the largest call frame if the
   /// target uses frame setup/destroy pseudo instructions (as defined in the
   /// TargetFrameInfo class).  This information is important for frame pointer
@@ -134,25 +176,39 @@ class MachineFrameInfo {
   unsigned MaxCallFrameSize;
   
   /// CSInfo - The prolog/epilog code inserter fills in this vector with each
-  /// callee saved register saved in the frame.  Beyond it's use by the prolog/
+  /// callee saved register saved in the frame.  Beyond its use by the prolog/
   /// epilog code inserter, this data used for debug info and exception
   /// handling.
   std::vector<CalleeSavedInfo> CSInfo;
-  
-  /// DebugInfo - This field is set (via setMachineDebugInfo) by a debug info
-  /// consumer (ex. DwarfWriter) to indicate that frame layout information
+
+  /// CSIValid - Has CSInfo been set yet?
+  bool CSIValid;
+
+  /// SpillObjects - A vector indicating which frame indices refer to
+  /// spill slots.
+  SmallVector<bool, 8> SpillObjects;
+
+  /// MMI - This field is set (via setMachineModuleInfo) by a module info
+  /// consumer to indicate that frame layout information
   /// should be acquired.  Typically, it's the responsibility of the target's
-  /// MRegisterInfo prologue/epilogue emitting code to inform MachineDebugInfo
-  /// of frame layouts.
-  MachineDebugInfo *DebugInfo;
+  /// TargetRegisterInfo prologue/epilogue emitting code to inform
+  /// MachineModuleInfo of frame layouts.
+  MachineModuleInfo *MMI;
   
+  /// TargetFrameInfo - Target information about frame layout.
+  ///
+  const TargetFrameInfo &TFI;
+
 public:
-  MachineFrameInfo() {
-    NumFixedObjects = StackSize = MaxAlignment = 0;
+  explicit MachineFrameInfo(const TargetFrameInfo &tfi) : TFI(tfi) {
+    StackSize = NumFixedObjects = OffsetAdjustment = MaxAlignment = 0;
     HasVarSizedObjects = false;
+    FrameAddressTaken = false;
     HasCalls = false;
+    StackProtectorIdx = -1;
     MaxCallFrameSize = 0;
-    DebugInfo = 0;
+    CSIValid = false;
+    MMI = 0;
   }
 
   /// hasStackObjects - Return true if there are any stack objects in this
@@ -166,40 +222,82 @@ public:
   ///
   bool hasVarSizedObjects() const { return HasVarSizedObjects; }
 
-  /// getObjectIndexBegin - Return the minimum frame object index...
+  /// getStackProtectorIndex/setStackProtectorIndex - Return the index for the
+  /// stack protector object.
+  ///
+  int getStackProtectorIndex() const { return StackProtectorIdx; }
+  void setStackProtectorIndex(int I) { StackProtectorIdx = I; }
+
+  /// isFrameAddressTaken - This method may be called any time after instruction
+  /// selection is complete to determine if there is a call to
+  /// \@llvm.frameaddress in this function.
+  bool isFrameAddressTaken() const { return FrameAddressTaken; }
+  void setFrameAddressIsTaken(bool T) { FrameAddressTaken = T; }
+
+  /// getObjectIndexBegin - Return the minimum frame object index.
   ///
   int getObjectIndexBegin() const { return -NumFixedObjects; }
 
-  /// getObjectIndexEnd - Return one past the maximum frame object index...
+  /// getObjectIndexEnd - Return one past the maximum frame object index.
   ///
-  int getObjectIndexEnd() const { return Objects.size()-NumFixedObjects; }
+  int getObjectIndexEnd() const { return (int)Objects.size()-NumFixedObjects; }
+
+  /// getNumFixedObjects() - Return the number of fixed objects.
+  unsigned getNumFixedObjects() const { return NumFixedObjects; }
 
-  /// getObjectSize - Return the size of the specified object
+  /// getNumObjects() - Return the number of objects.
   ///
-  int getObjectSize(int ObjectIdx) const {
-    assert(ObjectIdx+NumFixedObjects < Objects.size() && "Invalid Object Idx!");
+  unsigned getNumObjects() const { return Objects.size(); }
+
+  /// getObjectSize - Return the size of the specified object.
+  ///
+  int64_t getObjectSize(int ObjectIdx) const {
+    assert(unsigned(ObjectIdx+NumFixedObjects) < Objects.size() &&
+           "Invalid Object Idx!");
     return Objects[ObjectIdx+NumFixedObjects].Size;
   }
 
-  /// getObjectAlignment - Return the alignment of the specified stack object...
-  int getObjectAlignment(int ObjectIdx) const {
-    assert(ObjectIdx+NumFixedObjects < Objects.size() && "Invalid Object Idx!");
+  /// setObjectSize - Change the size of the specified stack object.
+  void setObjectSize(int ObjectIdx, int64_t Size) {
+    assert(unsigned(ObjectIdx+NumFixedObjects) < Objects.size() &&
+           "Invalid Object Idx!");
+    Objects[ObjectIdx+NumFixedObjects].Size = Size;
+  }
+
+  /// getObjectAlignment - Return the alignment of the specified stack object.
+  unsigned getObjectAlignment(int ObjectIdx) const {
+    assert(unsigned(ObjectIdx+NumFixedObjects) < Objects.size() &&
+           "Invalid Object Idx!");
     return Objects[ObjectIdx+NumFixedObjects].Alignment;
   }
 
+  /// setObjectAlignment - Change the alignment of the specified stack object.
+  void setObjectAlignment(int ObjectIdx, unsigned Align) {
+    assert(unsigned(ObjectIdx+NumFixedObjects) < Objects.size() &&
+           "Invalid Object Idx!");
+    Objects[ObjectIdx+NumFixedObjects].Alignment = Align;
+    MaxAlignment = std::max(MaxAlignment, Align);
+  }
+
   /// getObjectOffset - Return the assigned stack offset of the specified object
   /// from the incoming stack pointer.
   ///
-  int getObjectOffset(int ObjectIdx) const {
-    assert(ObjectIdx+NumFixedObjects < Objects.size() && "Invalid Object Idx!");
+  int64_t getObjectOffset(int ObjectIdx) const {
+    assert(unsigned(ObjectIdx+NumFixedObjects) < Objects.size() &&
+           "Invalid Object Idx!");
+    assert(!isDeadObjectIndex(ObjectIdx) &&
+           "Getting frame offset for a dead object?");
     return Objects[ObjectIdx+NumFixedObjects].SPOffset;
   }
 
   /// setObjectOffset - Set the stack frame offset of the specified object.  The
   /// offset is relative to the stack pointer on entry to the function.
   ///
-  void setObjectOffset(int ObjectIdx, int SPOffset) {
-    assert(ObjectIdx+NumFixedObjects < Objects.size() && "Invalid Object Idx!");
+  void setObjectOffset(int ObjectIdx, int64_t SPOffset) {
+    assert(unsigned(ObjectIdx+NumFixedObjects) < Objects.size() &&
+           "Invalid Object Idx!");
+    assert(!isDeadObjectIndex(ObjectIdx) &&
+           "Setting frame offset for a dead object?");
     Objects[ObjectIdx+NumFixedObjects].SPOffset = SPOffset;
   }
 
@@ -207,11 +305,19 @@ public:
   /// all of the fixed size frame objects.  This is only valid after
   /// Prolog/Epilog code insertion has finalized the stack frame layout.
   ///
-  unsigned getStackSize() const { return StackSize; }
+  uint64_t getStackSize() const { return StackSize; }
 
   /// setStackSize - Set the size of the stack...
   ///
-  void setStackSize(unsigned Size) { StackSize = Size; }
+  void setStackSize(uint64_t Size) { StackSize = Size; }
+  
+  /// getOffsetAdjustment - Return the correction for frame offsets.
+  ///
+  int getOffsetAdjustment() const { return OffsetAdjustment; }
+  
+  /// setOffsetAdjustment - Set the correction for frame offsets.
+  ///
+  void setOffsetAdjustment(int Adj) { OffsetAdjustment = Adj; }
 
   /// getMaxAlignment - Return the alignment in bytes that this function must be 
   /// aligned to, which is greater than the default stack alignment provided by 
@@ -222,7 +328,7 @@ public:
   /// setMaxAlignment - Set the preferred alignment.
   ///
   void setMaxAlignment(unsigned Align) { MaxAlignment = Align; }
-  
+
   /// hasCalls - Return true if the current function has no function calls.
   /// This is only valid during or after prolog/epilog code emission.
   ///
@@ -239,24 +345,71 @@ public:
 
   /// CreateFixedObject - Create a new object at a fixed location on the stack.
   /// All fixed objects should be created before other objects are created for
-  /// efficiency.  This returns an index with a negative value.
+  /// efficiency. By default, fixed objects are immutable. This returns an
+  /// index with a negative value.
   ///
-  int CreateFixedObject(unsigned Size, int SPOffset) {
-    assert(Size != 0 && "Cannot allocate zero size fixed stack objects!");
-    Objects.insert(Objects.begin(), StackObject(Size, 1, SPOffset));
-    return -++NumFixedObjects;
+  int CreateFixedObject(uint64_t Size, int64_t SPOffset,
+                        bool Immutable, bool isSS);
+  
+  
+  /// isFixedObjectIndex - Returns true if the specified index corresponds to a
+  /// fixed stack object.
+  bool isFixedObjectIndex(int ObjectIdx) const {
+    return ObjectIdx < 0 && (ObjectIdx >= -(int)NumFixedObjects);
   }
 
-  /// CreateStackObject - Create a new statically sized stack object, returning
-  /// a postive identifier to represent it.
+  /// isImmutableObjectIndex - Returns true if the specified index corresponds
+  /// to an immutable object.
+  bool isImmutableObjectIndex(int ObjectIdx) const {
+    assert(unsigned(ObjectIdx+NumFixedObjects) < Objects.size() &&
+           "Invalid Object Idx!");
+    return Objects[ObjectIdx+NumFixedObjects].isImmutable;
+  }
+
+  /// isSpillSlotObjectIndex - Returns true if the specified index corresponds
+  /// to a spill slot..
+  bool isSpillSlotObjectIndex(int ObjectIdx) const {
+    assert(unsigned(ObjectIdx+NumFixedObjects) < Objects.size() &&
+           "Invalid Object Idx!");
+    return Objects[ObjectIdx+NumFixedObjects].isSpillSlot;;
+  }
+
+  /// isDeadObjectIndex - Returns true if the specified index corresponds to
+  /// a dead object.
+  bool isDeadObjectIndex(int ObjectIdx) const {
+    assert(unsigned(ObjectIdx+NumFixedObjects) < Objects.size() &&
+           "Invalid Object Idx!");
+    return Objects[ObjectIdx+NumFixedObjects].Size == ~0ULL;
+  }
+
+  /// CreateStackObject - Create a new statically sized stack object,
+  /// returning a nonnegative identifier to represent it.
   ///
-  int CreateStackObject(unsigned Size, unsigned Alignment) {
-    // Keep track of the maximum alignment.
-    if (MaxAlignment < Alignment) MaxAlignment = Alignment;
-    
+  int CreateStackObject(uint64_t Size, unsigned Alignment, bool isSS) {
     assert(Size != 0 && "Cannot allocate zero size stack objects!");
-    Objects.push_back(StackObject(Size, Alignment, -1));
-    return Objects.size()-NumFixedObjects-1;
+    Objects.push_back(StackObject(Size, Alignment, 0, false, isSS));
+    int Index = (int)Objects.size()-NumFixedObjects-1;
+    assert(Index >= 0 && "Bad frame index!");
+    MaxAlignment = std::max(MaxAlignment, Alignment);
+    return Index;
+  }
+
+  /// CreateSpillStackObject - Create a new statically sized stack
+  /// object that represents a spill slot, returning a nonnegative
+  /// identifier to represent it.
+  ///
+  int CreateSpillStackObject(uint64_t Size, unsigned Alignment) {
+    CreateStackObject(Size, Alignment, true);
+    int Index = (int)Objects.size()-NumFixedObjects-1;
+    MaxAlignment = std::max(MaxAlignment, Alignment);
+    return Index;
+  }
+
+  /// RemoveStackObject - Remove or mark dead a statically sized stack object.
+  ///
+  void RemoveStackObject(int ObjectIdx) {
+    // Mark it dead.
+    Objects[ObjectIdx+NumFixedObjects].Size = ~0ULL;
   }
 
   /// CreateVariableSizedObject - Notify the MachineFrameInfo object that a
@@ -266,29 +419,52 @@ public:
   ///
   int CreateVariableSizedObject() {
     HasVarSizedObjects = true;
-    if (MaxAlignment < 1) MaxAlignment = 1;
-    Objects.push_back(StackObject(0, 1, -1));
-    return Objects.size()-NumFixedObjects-1;
+    Objects.push_back(StackObject(0, 1, 0, false, false));
+    return (int)Objects.size()-NumFixedObjects-1;
   }
-  
+
   /// getCalleeSavedInfo - Returns a reference to call saved info vector for the
   /// current function.
-  std::vector<CalleeSavedInfo> &getCalleeSavedInfo() { return CSInfo; }
+  const std::vector<CalleeSavedInfo> &getCalleeSavedInfo() const {
+    return CSInfo;
+  }
+
+  /// setCalleeSavedInfo - Used by prolog/epilog inserter to set the function's
+  /// callee saved information.
+  void  setCalleeSavedInfo(const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) {
+    CSInfo = CSI;
+  }
+
+  /// isCalleeSavedInfoValid - Has the callee saved info been calculated yet?
+  bool isCalleeSavedInfoValid() const { return CSIValid; }
+
+  void setCalleeSavedInfoValid(bool v) { CSIValid = v; }
+
+  /// getPristineRegs - Return a set of physical registers that are pristine on
+  /// entry to the MBB.
+  ///
+  /// Pristine registers hold a value that is useless to the current function,
+  /// but that must be preserved - they are callee saved registers that have not
+  /// been saved yet.
+  ///
+  /// Before the PrologueEpilogueInserter has placed the CSR spill code, this
+  /// method always returns an empty set.
+  BitVector getPristineRegs(const MachineBasicBlock *MBB) const;
 
-  /// getMachineDebugInfo - Used by a prologue/epilogue emitter (MRegisterInfo)
-  /// to provide frame layout information. 
-  MachineDebugInfo *getMachineDebugInfo() const { return DebugInfo; }
+  /// getMachineModuleInfo - Used by a prologue/epilogue
+  /// emitter (TargetRegisterInfo) to provide frame layout information. 
+  MachineModuleInfo *getMachineModuleInfo() const { return MMI; }
 
-  /// setMachineDebugInfo - Used by a debug consumer (DwarfWriter) to indicate
-  /// that frame layout information should be gathered.
-  void setMachineDebugInfo(MachineDebugInfo *DI) { DebugInfo = DI; }
+  /// setMachineModuleInfo - Used by a meta info consumer to
+  /// indicate that frame layout information should be gathered.
+  void setMachineModuleInfo(MachineModuleInfo *mmi) { MMI = mmi; }
 
   /// print - Used by the MachineFunction printer to print information about
   /// stack objects.  Implemented in MachineFunction.cpp
   ///
-  void print(const MachineFunction &MF, std::ostream &OS) const;
+  void print(const MachineFunction &MF, raw_ostream &OS) const;
 
-  /// dump - Call print(MF, std::cerr) to be called from the debugger.
+  /// dump - Print the function to stderr.
   void dump(const MachineFunction &MF) const;
 };