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[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineFunction.h
index ea6a384d2287243b3f93fda831d8ad36abd233bc..df7c951743c972e2082086163ee1ff4dce89fc6c 100644 (file)
 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEFUNCTION_H
 
 #include "llvm/ADT/ilist.h"
-#include "llvm/Support/DebugLoc.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
-#include "llvm/Support/Annotation.h"
+#include "llvm/IR/DebugLoc.h"
+#include "llvm/IR/Metadata.h"
 #include "llvm/Support/Allocator.h"
+#include "llvm/Support/ArrayRecycler.h"
 #include "llvm/Support/Recycler.h"
 
 namespace llvm {
 
+class Value;
 class Function;
+class GCModuleInfo;
 class MachineRegisterInfo;
 class MachineFrameInfo;
 class MachineConstantPool;
 class MachineJumpTableInfo;
+class MachineModuleInfo;
+class MCContext;
+class Pass;
+class PseudoSourceValueManager;
 class TargetMachine;
+class TargetSubtargetInfo;
 class TargetRegisterClass;
+struct MachinePointerInfo;
+struct WinEHFuncInfo;
 
 template <>
 struct ilist_traits<MachineBasicBlock>
     : public ilist_default_traits<MachineBasicBlock> {
-  mutable ilist_node<MachineBasicBlock> Sentinel;
+  mutable ilist_half_node<MachineBasicBlock> Sentinel;
 public:
   MachineBasicBlock *createSentinel() const {
     return static_cast<MachineBasicBlock*>(&Sentinel);
@@ -63,12 +73,24 @@ private:
 /// of type are accessed/created with MF::getInfo and destroyed when the
 /// MachineFunction is destroyed.
 struct MachineFunctionInfo {
-  virtual ~MachineFunctionInfo() {}
+  virtual ~MachineFunctionInfo();
+
+  /// \brief Factory function: default behavior is to call new using the
+  /// supplied allocator.
+  ///
+  /// This function can be overridden in a derive class.
+  template<typename Ty>
+  static Ty *create(BumpPtrAllocator &Allocator, MachineFunction &MF) {
+    return new (Allocator.Allocate<Ty>()) Ty(MF);
+  }
 };
 
-class MachineFunction : private Annotation {
+class MachineFunction {
   const Function *Fn;
   const TargetMachine &Target;
+  const TargetSubtargetInfo *STI;
+  MCContext &Ctx;
+  MachineModuleInfo &MMI;
 
   // RegInfo - Information about each register in use in the function.
   MachineRegisterInfo *RegInfo;
@@ -82,10 +104,14 @@ class MachineFunction : private Annotation {
 
   // Keep track of constants which are spilled to memory
   MachineConstantPool *ConstantPool;
-  
+
   // Keep track of jump tables for switch instructions
   MachineJumpTableInfo *JumpTableInfo;
 
+  // Keeps track of Windows exception handling related data. This will be null
+  // for functions that aren't using a funclet-based EH personality.
+  WinEHFuncInfo *WinEHInfo = nullptr;
+
   // Function-level unique numbering for MachineBasicBlocks.  When a
   // MachineBasicBlock is inserted into a MachineFunction is it automatically
   // numbered and this vector keeps track of the mapping from ID's to MBB's.
@@ -97,6 +123,9 @@ class MachineFunction : private Annotation {
   // Allocation management for instructions in function.
   Recycler<MachineInstr> InstructionRecycler;
 
+  // Allocation management for operand arrays on instructions.
+  ArrayRecycler<MachineOperand> OperandRecycler;
+
   // Allocation management for basic blocks in function.
   Recycler<MachineBasicBlock> BasicBlockRecycler;
 
@@ -104,28 +133,70 @@ class MachineFunction : private Annotation {
   typedef ilist<MachineBasicBlock> BasicBlockListType;
   BasicBlockListType BasicBlocks;
 
-  // Default debug location. Used to print out the debug label at the beginning
-  // of a function.
-  DebugLoc DefaultDebugLoc;
-
-  // Tracks debug locations.
-  DebugLocTracker DebugLocInfo;
+  /// FunctionNumber - This provides a unique ID for each function emitted in
+  /// this translation unit.
+  ///
+  unsigned FunctionNumber;
 
-  // The alignment of the function.
+  /// Alignment - The alignment of the function.
   unsigned Alignment;
 
+  /// ExposesReturnsTwice - True if the function calls setjmp or related
+  /// functions with attribute "returns twice", but doesn't have
+  /// the attribute itself.
+  /// This is used to limit optimizations which cannot reason
+  /// about the control flow of such functions.
+  bool ExposesReturnsTwice;
+
+  /// True if the function includes any inline assembly.
+  bool HasInlineAsm;
+
+  // Allocation management for pseudo source values.
+  std::unique_ptr<PseudoSourceValueManager> PSVManager;
+
+  MachineFunction(const MachineFunction &) = delete;
+  void operator=(const MachineFunction&) = delete;
 public:
-  MachineFunction(const Function *Fn, const TargetMachine &TM);
+  MachineFunction(const Function *Fn, const TargetMachine &TM,
+                  unsigned FunctionNum, MachineModuleInfo &MMI);
   ~MachineFunction();
 
+  MachineModuleInfo &getMMI() const { return MMI; }
+  MCContext &getContext() const { return Ctx; }
+
+  PseudoSourceValueManager &getPSVManager() const { return *PSVManager; }
+
+  /// Return the DataLayout attached to the Module associated to this MF.
+  const DataLayout &getDataLayout() const;
+
   /// getFunction - Return the LLVM function that this machine code represents
   ///
   const Function *getFunction() const { return Fn; }
 
+  /// getName - Return the name of the corresponding LLVM function.
+  ///
+  StringRef getName() const;
+
+  /// getFunctionNumber - Return a unique ID for the current function.
+  ///
+  unsigned getFunctionNumber() const { return FunctionNumber; }
+
   /// getTarget - Return the target machine this machine code is compiled with
   ///
   const TargetMachine &getTarget() const { return Target; }
 
+  /// getSubtarget - Return the subtarget for which this machine code is being
+  /// compiled.
+  const TargetSubtargetInfo &getSubtarget() const { return *STI; }
+  void setSubtarget(const TargetSubtargetInfo *ST) { STI = ST; }
+
+  /// getSubtarget - This method returns a pointer to the specified type of
+  /// TargetSubtargetInfo.  In debug builds, it verifies that the object being
+  /// returned is of the correct type.
+  template<typename STC> const STC &getSubtarget() const {
+    return *static_cast<const STC *>(STI);
+  }
+
   /// getRegInfo - Return information about the registers currently in use.
   ///
   MachineRegisterInfo &getRegInfo() { return *RegInfo; }
@@ -138,19 +209,29 @@ public:
   MachineFrameInfo *getFrameInfo() { return FrameInfo; }
   const MachineFrameInfo *getFrameInfo() const { return FrameInfo; }
 
-  /// getJumpTableInfo - Return the jump table info object for the current 
-  /// function.  This object contains information about jump tables for switch
-  /// instructions in the current function.
-  ///
-  MachineJumpTableInfo *getJumpTableInfo() { return JumpTableInfo; }
+  /// getJumpTableInfo - Return the jump table info object for the current
+  /// function.  This object contains information about jump tables in the
+  /// current function.  If the current function has no jump tables, this will
+  /// return null.
   const MachineJumpTableInfo *getJumpTableInfo() const { return JumpTableInfo; }
-  
+  MachineJumpTableInfo *getJumpTableInfo() { return JumpTableInfo; }
+
+  /// getOrCreateJumpTableInfo - Get the JumpTableInfo for this function, if it
+  /// does already exist, allocate one.
+  MachineJumpTableInfo *getOrCreateJumpTableInfo(unsigned JTEntryKind);
+
   /// getConstantPool - Return the constant pool object for the current
   /// function.
   ///
   MachineConstantPool *getConstantPool() { return ConstantPool; }
   const MachineConstantPool *getConstantPool() const { return ConstantPool; }
 
+  /// getWinEHFuncInfo - Return information about how the current function uses
+  /// Windows exception handling. Returns null for functions that don't use
+  /// funclets for exception handling.
+  const WinEHFuncInfo *getWinEHFuncInfo() const { return WinEHInfo; }
+  WinEHFuncInfo *getWinEHFuncInfo() { return WinEHInfo; }
+
   /// getAlignment - Return the alignment (log2, not bytes) of the function.
   ///
   unsigned getAlignment() const { return Alignment; }
@@ -159,21 +240,41 @@ public:
   ///
   void setAlignment(unsigned A) { Alignment = A; }
 
-  /// MachineFunctionInfo - Keep track of various per-function pieces of
-  /// information for backends that would like to do so.
+  /// ensureAlignment - Make sure the function is at least 1 << A bytes aligned.
+  void ensureAlignment(unsigned A) {
+    if (Alignment < A) Alignment = A;
+  }
+
+  /// exposesReturnsTwice - Returns true if the function calls setjmp or
+  /// any other similar functions with attribute "returns twice" without
+  /// having the attribute itself.
+  bool exposesReturnsTwice() const {
+    return ExposesReturnsTwice;
+  }
+
+  /// setCallsSetJmp - Set a flag that indicates if there's a call to
+  /// a "returns twice" function.
+  void setExposesReturnsTwice(bool B) {
+    ExposesReturnsTwice = B;
+  }
+
+  /// Returns true if the function contains any inline assembly.
+  bool hasInlineAsm() const {
+    return HasInlineAsm;
+  }
+
+  /// Set a flag that indicates that the function contains inline assembly.
+  void setHasInlineAsm(bool B) {
+    HasInlineAsm = B;
+  }
+
+  /// getInfo - Keep track of various per-function pieces of information for
+  /// backends that would like to do so.
   ///
   template<typename Ty>
   Ty *getInfo() {
-    if (!MFInfo) {
-        // This should be just `new (Allocator.Allocate<Ty>()) Ty(*this)', but
-        // that apparently breaks GCC 3.3.
-        Ty *Loc = static_cast<Ty*>(Allocator.Allocate(sizeof(Ty),
-                                                      AlignOf<Ty>::Alignment));
-        MFInfo = new (Loc) Ty(*this);
-    }
-
-    assert((void*)dynamic_cast<Ty*>(MFInfo) == (void*)MFInfo &&
-           "Invalid concrete type or multiple inheritence for getInfo");
+    if (!MFInfo)
+      MFInfo = Ty::template create<Ty>(Allocator, *this);
     return static_cast<Ty*>(MFInfo);
   }
 
@@ -193,22 +294,24 @@ public:
     return MBBNumbering[N];
   }
 
+  /// Should we be emitting segmented stack stuff for the function
+  bool shouldSplitStack() const;
+
   /// getNumBlockIDs - Return the number of MBB ID's allocated.
   ///
   unsigned getNumBlockIDs() const { return (unsigned)MBBNumbering.size(); }
-  
+
   /// RenumberBlocks - This discards all of the MachineBasicBlock numbers and
   /// recomputes them.  This guarantees that the MBB numbers are sequential,
   /// dense, and match the ordering of the blocks within the function.  If a
   /// specific MachineBasicBlock is specified, only that block and those after
   /// it are renumbered.
-  void RenumberBlocks(MachineBasicBlock *MBBFrom = 0);
-  
+  void RenumberBlocks(MachineBasicBlock *MBBFrom = nullptr);
+
   /// print - Print out the MachineFunction in a format suitable for debugging
   /// to the specified stream.
   ///
-  void print(std::ostream &OS) const;
-  void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
+  void print(raw_ostream &OS, SlotIndexes* = nullptr) const;
 
   /// viewCFG - This function is meant for use from the debugger.  You can just
   /// say 'call F->viewCFG()' and a ghostview window should pop up from the
@@ -229,20 +332,9 @@ public:
   ///
   void dump() const;
 
-  /// construct - Allocate and initialize a MachineFunction for a given Function
-  /// and Target
-  ///
-  static MachineFunction& construct(const Function *F, const TargetMachine &TM);
-
-  /// destruct - Destroy the MachineFunction corresponding to a given Function
-  ///
-  static void destruct(const Function *F);
-
-  /// get - Return a handle to a MachineFunction corresponding to the given
-  /// Function.  This should not be called before "construct()" for a given
-  /// Function.
-  ///
-  static MachineFunction& get(const Function *F);
+  /// verify - Run the current MachineFunction through the machine code
+  /// verifier, useful for debugger use.
+  void verify(Pass *p = nullptr, const char *Banner = nullptr) const;
 
   // Provide accessors for the MachineBasicBlock list...
   typedef BasicBlockListType::iterator iterator;
@@ -250,6 +342,12 @@ public:
   typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
   typedef std::reverse_iterator<iterator>             reverse_iterator;
 
+  /// Support for MachineBasicBlock::getNextNode().
+  static BasicBlockListType MachineFunction::*
+  getSublistAccess(MachineBasicBlock *) {
+    return &MachineFunction::BasicBlocks;
+  }
+
   /// addLiveIn - Add the specified physical register as a live-in value and
   /// create a corresponding virtual register for it.
   unsigned addLiveIn(unsigned PReg, const TargetRegisterClass *RC);
@@ -282,20 +380,29 @@ public:
   void splice(iterator InsertPt, iterator MBBI) {
     BasicBlocks.splice(InsertPt, BasicBlocks, MBBI);
   }
-
-  void remove(iterator MBBI) {
-    BasicBlocks.remove(MBBI);
+  void splice(iterator InsertPt, MachineBasicBlock *MBB) {
+    BasicBlocks.splice(InsertPt, BasicBlocks, MBB);
   }
-  void erase(iterator MBBI) {
-    BasicBlocks.erase(MBBI);
+  void splice(iterator InsertPt, iterator MBBI, iterator MBBE) {
+    BasicBlocks.splice(InsertPt, BasicBlocks, MBBI, MBBE);
+  }
+
+  void remove(iterator MBBI) { BasicBlocks.remove(MBBI); }
+  void remove(MachineBasicBlock *MBBI) { BasicBlocks.remove(MBBI); }
+  void erase(iterator MBBI) { BasicBlocks.erase(MBBI); }
+  void erase(MachineBasicBlock *MBBI) { BasicBlocks.erase(MBBI); }
+
+  template <typename Comp>
+  void sort(Comp comp) {
+    BasicBlocks.sort(comp);
   }
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Internal functions used to automatically number MachineBasicBlocks
   //
 
-  /// getNextMBBNumber - Returns the next unique number to be assigned
-  /// to a MachineBasicBlock in this MachineFunction.
+  /// \brief Adds the MBB to the internal numbering. Returns the unique number
+  /// assigned to the MBB.
   ///
   unsigned addToMBBNumbering(MachineBasicBlock *MBB) {
     MBBNumbering.push_back(MBB);
@@ -307,20 +414,22 @@ public:
   /// implementation.
   void removeFromMBBNumbering(unsigned N) {
     assert(N < MBBNumbering.size() && "Illegal basic block #");
-    MBBNumbering[N] = 0;
+    MBBNumbering[N] = nullptr;
   }
 
   /// CreateMachineInstr - Allocate a new MachineInstr. Use this instead
   /// of `new MachineInstr'.
   ///
-  MachineInstr *CreateMachineInstr(const TargetInstrDesc &TID,
+  MachineInstr *CreateMachineInstr(const MCInstrDesc &MCID,
                                    DebugLoc DL,
                                    bool NoImp = false);
 
   /// CloneMachineInstr - Create a new MachineInstr which is a copy of the
-  /// 'Orig' instruction, identical in all ways except the the instruction
+  /// 'Orig' instruction, identical in all ways except the instruction
   /// has no parent, prev, or next.
   ///
+  /// See also TargetInstrInfo::duplicate() for target-specific fixes to cloned
+  /// instructions.
   MachineInstr *CloneMachineInstr(const MachineInstr *Orig);
 
   /// DeleteMachineInstr - Delete the given MachineInstr.
@@ -330,35 +439,86 @@ public:
   /// CreateMachineBasicBlock - Allocate a new MachineBasicBlock. Use this
   /// instead of `new MachineBasicBlock'.
   ///
-  MachineBasicBlock *CreateMachineBasicBlock(const BasicBlock *bb = 0);
+  MachineBasicBlock *CreateMachineBasicBlock(const BasicBlock *bb = nullptr);
 
   /// DeleteMachineBasicBlock - Delete the given MachineBasicBlock.
   ///
   void DeleteMachineBasicBlock(MachineBasicBlock *MBB);
 
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
-  // Debug location.
-  //
+  /// getMachineMemOperand - Allocate a new MachineMemOperand.
+  /// MachineMemOperands are owned by the MachineFunction and need not be
+  /// explicitly deallocated.
+  MachineMemOperand *getMachineMemOperand(MachinePointerInfo PtrInfo,
+                                          unsigned f, uint64_t s,
+                                          unsigned base_alignment,
+                                          const AAMDNodes &AAInfo = AAMDNodes(),
+                                          const MDNode *Ranges = nullptr);
+
+  /// getMachineMemOperand - Allocate a new MachineMemOperand by copying
+  /// an existing one, adjusting by an offset and using the given size.
+  /// MachineMemOperands are owned by the MachineFunction and need not be
+  /// explicitly deallocated.
+  MachineMemOperand *getMachineMemOperand(const MachineMemOperand *MMO,
+                                          int64_t Offset, uint64_t Size);
+
+  typedef ArrayRecycler<MachineOperand>::Capacity OperandCapacity;
+
+  /// Allocate an array of MachineOperands. This is only intended for use by
+  /// internal MachineInstr functions.
+  MachineOperand *allocateOperandArray(OperandCapacity Cap) {
+    return OperandRecycler.allocate(Cap, Allocator);
+  }
 
-  /// getOrCreateDebugLocID - Look up the DebugLocTuple index with the given
-  /// source file, line, and column. If none currently exists, create a new
-  /// DebugLocTuple, and insert it into the DebugIdMap.
-  unsigned getOrCreateDebugLocID(GlobalVariable *CompileUnit,
-                                 unsigned Line, unsigned Col);
+  /// Dellocate an array of MachineOperands and recycle the memory. This is
+  /// only intended for use by internal MachineInstr functions.
+  /// Cap must be the same capacity that was used to allocate the array.
+  void deallocateOperandArray(OperandCapacity Cap, MachineOperand *Array) {
+    OperandRecycler.deallocate(Cap, Array);
+  }
 
-  /// getDebugLocTuple - Get the DebugLocTuple for a given DebugLoc object.
-  DebugLocTuple getDebugLocTuple(DebugLoc DL) const;
+  /// \brief Allocate and initialize a register mask with @p NumRegister bits.
+  uint32_t *allocateRegisterMask(unsigned NumRegister) {
+    unsigned Size = (NumRegister + 31) / 32;
+    uint32_t *Mask = Allocator.Allocate<uint32_t>(Size);
+    for (unsigned i = 0; i != Size; ++i)
+      Mask[i] = 0;
+    return Mask;
+  }
 
-  /// getDefaultDebugLoc - Get the default debug location for the machine
-  /// function.
-  DebugLoc getDefaultDebugLoc() const { return DefaultDebugLoc; }
+  /// allocateMemRefsArray - Allocate an array to hold MachineMemOperand
+  /// pointers.  This array is owned by the MachineFunction.
+  MachineInstr::mmo_iterator allocateMemRefsArray(unsigned long Num);
 
-  /// setDefaultDebugLoc - Get the default debug location for the machine
-  /// function.
-  void setDefaultDebugLoc(DebugLoc DL) { DefaultDebugLoc = DL; }
+  /// extractLoadMemRefs - Allocate an array and populate it with just the
+  /// load information from the given MachineMemOperand sequence.
+  std::pair<MachineInstr::mmo_iterator,
+            MachineInstr::mmo_iterator>
+    extractLoadMemRefs(MachineInstr::mmo_iterator Begin,
+                       MachineInstr::mmo_iterator End);
+
+  /// extractStoreMemRefs - Allocate an array and populate it with just the
+  /// store information from the given MachineMemOperand sequence.
+  std::pair<MachineInstr::mmo_iterator,
+            MachineInstr::mmo_iterator>
+    extractStoreMemRefs(MachineInstr::mmo_iterator Begin,
+                        MachineInstr::mmo_iterator End);
+
+  /// Allocate a string and populate it with the given external symbol name.
+  const char *createExternalSymbolName(StringRef Name);
+
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // Label Manipulation.
+  //
 
-  /// getDebugLocInfo - Get the debug info location tracker.
-  DebugLocTracker &getDebugLocInfo() { return DebugLocInfo; }
+  /// getJTISymbol - Return the MCSymbol for the specified non-empty jump table.
+  /// If isLinkerPrivate is specified, an 'l' label is returned, otherwise a
+  /// normal 'L' label is returned.
+  MCSymbol *getJTISymbol(unsigned JTI, MCContext &Ctx,
+                         bool isLinkerPrivate = false) const;
+
+  /// getPICBaseSymbol - Return a function-local symbol to represent the PIC
+  /// base.
+  MCSymbol *getPICBaseSymbol() const;
 };
 
 //===--------------------------------------------------------------------===//
@@ -380,6 +540,7 @@ template <> struct GraphTraits<MachineFunction*> :
   typedef MachineFunction::iterator nodes_iterator;
   static nodes_iterator nodes_begin(MachineFunction *F) { return F->begin(); }
   static nodes_iterator nodes_end  (MachineFunction *F) { return F->end(); }
+  static unsigned       size       (MachineFunction *F) { return F->size(); }
 };
 template <> struct GraphTraits<const MachineFunction*> :
   public GraphTraits<const MachineBasicBlock*> {
@@ -395,6 +556,9 @@ template <> struct GraphTraits<const MachineFunction*> :
   static nodes_iterator nodes_end  (const MachineFunction *F) {
     return F->end();
   }
+  static unsigned       size       (const MachineFunction *F)  {
+    return F->size();
+  }
 };