Move the complex address expression out of DIVariable and into an extra
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineInstr.h
index c7b8360471b587916225fd8cfd5c9a9763b343c7..d20b45b333db0119255f6ee89dc9e790c5503e57 100644 (file)
 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
 #include "llvm/ADT/ilist.h"
 #include "llvm/ADT/ilist_node.h"
+#include "llvm/ADT/iterator_range.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
-#include "llvm/InlineAsm.h"
+#include "llvm/IR/DebugInfo.h"
+#include "llvm/IR/DebugLoc.h"
+#include "llvm/IR/InlineAsm.h"
 #include "llvm/MC/MCInstrDesc.h"
-#include "llvm/Support/DebugLoc.h"
+#include "llvm/Support/ArrayRecycler.h"
 #include "llvm/Target/TargetOpcodes.h"
-#include <vector>
 
 namespace llvm {
 
@@ -42,6 +44,10 @@ class MachineMemOperand;
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 /// MachineInstr - Representation of each machine instruction.
 ///
+/// This class isn't a POD type, but it must have a trivial destructor. When a
+/// MachineFunction is deleted, all the contained MachineInstrs are deallocated
+/// without having their destructor called.
+///
 class MachineInstr : public ilist_node<MachineInstr> {
 public:
   typedef MachineMemOperand **mmo_iterator;
@@ -63,6 +69,13 @@ public:
   };
 private:
   const MCInstrDesc *MCID;              // Instruction descriptor.
+  MachineBasicBlock *Parent;            // Pointer to the owning basic block.
+
+  // Operands are allocated by an ArrayRecycler.
+  MachineOperand *Operands;             // Pointer to the first operand.
+  unsigned NumOperands;                 // Number of operands on instruction.
+  typedef ArrayRecycler<MachineOperand>::Capacity OperandCapacity;
+  OperandCapacity CapOperands;          // Capacity of the Operands array.
 
   uint8_t Flags;                        // Various bits of additional
                                         // information about machine
@@ -75,15 +88,15 @@ private:
                                         // anything other than to convey comment
                                         // information to AsmPrinter.
 
-  uint16_t NumMemRefs;                  // information on memory references
+  uint8_t NumMemRefs;                   // Information on memory references.
   mmo_iterator MemRefs;
 
-  std::vector<MachineOperand> Operands; // the operands
-  MachineBasicBlock *Parent;            // Pointer to the owning basic block.
   DebugLoc debugLoc;                    // Source line information.
 
   MachineInstr(const MachineInstr&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
   void operator=(const MachineInstr&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
+  // Use MachineFunction::DeleteMachineInstr() instead.
+  ~MachineInstr() LLVM_DELETED_FUNCTION;
 
   // Intrusive list support
   friend struct ilist_traits<MachineInstr>;
@@ -97,9 +110,8 @@ private:
   /// MachineInstr ctor - This constructor create a MachineInstr and add the
   /// implicit operands.  It reserves space for number of operands specified by
   /// MCInstrDesc.  An explicit DebugLoc is supplied.
-  MachineInstr(const MCInstrDesc &MCID, const DebugLoc dl, bool NoImp = false);
-
-  ~MachineInstr();
+  MachineInstr(MachineFunction&, const MCInstrDesc &MCID,
+               const DebugLoc dl, bool NoImp = false);
 
   // MachineInstrs are pool-allocated and owned by MachineFunction.
   friend class MachineFunction;
@@ -200,18 +212,11 @@ public:
     return getFlag(BundledPred);
   }
 
-  /// setIsInsideBundle - Set InsideBundle bit.
-  ///
-  void setIsInsideBundle(bool Val = true) {
-    if (Val)
-      setFlag(BundledPred);
-    else
-      clearFlag(BundledPred);
-  }
-
   /// isBundled - Return true if this instruction part of a bundle. This is true
   /// if either itself or its following instruction is marked "InsideBundle".
-  bool isBundled() const;
+  bool isBundled() const {
+    return isBundledWithPred() || isBundledWithSucc();
+  }
 
   /// Return true if this instruction is part of a bundle, and it is not the
   /// first instruction in the bundle.
@@ -239,6 +244,24 @@ public:
   ///
   DebugLoc getDebugLoc() const { return debugLoc; }
 
+  /// \brief Return the debug variable referenced by
+  /// this DBG_VALUE instruction.
+  DIVariable getDebugVariable() const {
+    assert(isDebugValue() && "not a DBG_VALUE");
+    DIVariable Var(getOperand(2).getMetadata());
+    assert(Var.Verify() && "not a DIVariable");
+    return Var;
+  }
+
+  /// \brief Return the complex address expression referenced by
+  /// this DBG_VALUE instruction.
+  DIExpression getDebugExpression() const {
+    assert(isDebugValue() && "not a DBG_VALUE");
+    DIExpression Expr(getOperand(3).getMetadata());
+    assert(Expr.Verify() && "not a DIExpression");
+    return Expr;
+  }
+
   /// emitError - Emit an error referring to the source location of this
   /// instruction. This should only be used for inline assembly that is somehow
   /// impossible to compile. Other errors should have been handled much
@@ -258,7 +281,7 @@ public:
 
   /// Access to explicit operands of the instruction.
   ///
-  unsigned getNumOperands() const { return (unsigned)Operands.size(); }
+  unsigned getNumOperands() const { return NumOperands; }
 
   const MachineOperand& getOperand(unsigned i) const {
     assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
@@ -274,20 +297,66 @@ public:
   unsigned getNumExplicitOperands() const;
 
   /// iterator/begin/end - Iterate over all operands of a machine instruction.
-  typedef std::vector<MachineOperand>::iterator mop_iterator;
-  typedef std::vector<MachineOperand>::const_iterator const_mop_iterator;
+  typedef MachineOperand *mop_iterator;
+  typedef const MachineOperand *const_mop_iterator;
 
-  mop_iterator operands_begin() { return Operands.begin(); }
-  mop_iterator operands_end() { return Operands.end(); }
+  mop_iterator operands_begin() { return Operands; }
+  mop_iterator operands_end() { return Operands + NumOperands; }
 
-  const_mop_iterator operands_begin() const { return Operands.begin(); }
-  const_mop_iterator operands_end() const { return Operands.end(); }
+  const_mop_iterator operands_begin() const { return Operands; }
+  const_mop_iterator operands_end() const { return Operands + NumOperands; }
+
+  iterator_range<mop_iterator> operands() {
+    return iterator_range<mop_iterator>(operands_begin(), operands_end());
+  }
+  iterator_range<const_mop_iterator> operands() const {
+    return iterator_range<const_mop_iterator>(operands_begin(), operands_end());
+  }
+  iterator_range<mop_iterator> explicit_operands() {
+    return iterator_range<mop_iterator>(
+        operands_begin(), operands_begin() + getNumExplicitOperands());
+  }
+  iterator_range<const_mop_iterator> explicit_operands() const {
+    return iterator_range<const_mop_iterator>(
+        operands_begin(), operands_begin() + getNumExplicitOperands());
+  }
+  iterator_range<mop_iterator> implicit_operands() {
+    return iterator_range<mop_iterator>(explicit_operands().end(),
+                                        operands_end());
+  }
+  iterator_range<const_mop_iterator> implicit_operands() const {
+    return iterator_range<const_mop_iterator>(explicit_operands().end(),
+                                              operands_end());
+  }
+  iterator_range<mop_iterator> defs() {
+    return iterator_range<mop_iterator>(
+        operands_begin(), operands_begin() + getDesc().getNumDefs());
+  }
+  iterator_range<const_mop_iterator> defs() const {
+    return iterator_range<const_mop_iterator>(
+        operands_begin(), operands_begin() + getDesc().getNumDefs());
+  }
+  iterator_range<mop_iterator> uses() {
+    return iterator_range<mop_iterator>(
+        operands_begin() + getDesc().getNumDefs(), operands_end());
+  }
+  iterator_range<const_mop_iterator> uses() const {
+    return iterator_range<const_mop_iterator>(
+        operands_begin() + getDesc().getNumDefs(), operands_end());
+  }
 
   /// Access to memory operands of the instruction
   mmo_iterator memoperands_begin() const { return MemRefs; }
   mmo_iterator memoperands_end() const { return MemRefs + NumMemRefs; }
   bool memoperands_empty() const { return NumMemRefs == 0; }
 
+  iterator_range<mmo_iterator>  memoperands() {
+    return iterator_range<mmo_iterator>(memoperands_begin(), memoperands_end());
+  }
+  iterator_range<mmo_iterator> memoperands() const {
+    return iterator_range<mmo_iterator>(memoperands_begin(), memoperands_end());
+  }
+
   /// hasOneMemOperand - Return true if this instruction has exactly one
   /// MachineMemOperand.
   bool hasOneMemOperand() const {
@@ -309,11 +378,11 @@ public:
   /// The second argument indicates whether the query should look inside
   /// instruction bundles.
   bool hasProperty(unsigned MCFlag, QueryType Type = AnyInBundle) const {
-    // Inline the fast path.
-    if (Type == IgnoreBundle || !isBundle())
+    // Inline the fast path for unbundled or bundle-internal instructions.
+    if (Type == IgnoreBundle || !isBundled() || isBundledWithPred())
       return getDesc().getFlags() & (1 << MCFlag);
 
-    // If we have a bundle, take the slow path.
+    // If this is the first instruction in a bundle, take the slow path.
     return hasPropertyInBundle(1 << MCFlag, Type);
   }
 
@@ -393,8 +462,8 @@ public:
     return isBranch(Type) & isBarrier(Type) & !isIndirectBranch(Type);
   }
 
-  // isPredicable - Return true if this instruction has a predicate operand that
-  // controls execution.  It may be set to 'always', or may be set to other
+  /// Return true if this instruction has a predicate operand that
+  /// controls execution.  It may be set to 'always', or may be set to other
   /// values.   There are various methods in TargetInstrInfo that can be used to
   /// control and modify the predicate in this instruction.
   bool isPredicable(QueryType Type = AllInBundle) const {
@@ -451,6 +520,49 @@ public:
     return hasProperty(MCID::FoldableAsLoad, Type);
   }
 
+  /// \brief Return true if this instruction behaves
+  /// the same way as the generic REG_SEQUENCE instructions.
+  /// E.g., on ARM,
+  /// dX VMOVDRR rY, rZ
+  /// is equivalent to
+  /// dX = REG_SEQUENCE rY, ssub_0, rZ, ssub_1.
+  ///
+  /// Note that for the optimizers to be able to take advantage of
+  /// this property, TargetInstrInfo::getRegSequenceLikeInputs has to be
+  /// override accordingly.
+  bool isRegSequenceLike(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
+    return hasProperty(MCID::RegSequence, Type);
+  }
+
+  /// \brief Return true if this instruction behaves
+  /// the same way as the generic EXTRACT_SUBREG instructions.
+  /// E.g., on ARM,
+  /// rX, rY VMOVRRD dZ
+  /// is equivalent to two EXTRACT_SUBREG:
+  /// rX = EXTRACT_SUBREG dZ, ssub_0
+  /// rY = EXTRACT_SUBREG dZ, ssub_1
+  ///
+  /// Note that for the optimizers to be able to take advantage of
+  /// this property, TargetInstrInfo::getExtractSubregLikeInputs has to be
+  /// override accordingly.
+  bool isExtractSubregLike(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
+    return hasProperty(MCID::ExtractSubreg, Type);
+  }
+
+  /// \brief Return true if this instruction behaves
+  /// the same way as the generic INSERT_SUBREG instructions.
+  /// E.g., on ARM,
+  /// dX = VSETLNi32 dY, rZ, Imm
+  /// is equivalent to a INSERT_SUBREG:
+  /// dX = INSERT_SUBREG dY, rZ, translateImmToSubIdx(Imm)
+  ///
+  /// Note that for the optimizers to be able to take advantage of
+  /// this property, TargetInstrInfo::getInsertSubregLikeInputs has to be
+  /// override accordingly.
+  bool isInsertSubregLike(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
+    return hasProperty(MCID::InsertSubreg, Type);
+  }
+
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Side Effect Analysis
   //===--------------------------------------------------------------------===//
@@ -555,7 +667,6 @@ public:
   /// are not marking copies from and to the same register class with this flag.
   bool isAsCheapAsAMove(QueryType Type = AllInBundle) const {
     // Only returns true for a bundle if all bundled instructions are cheap.
-    // FIXME: This probably requires a target hook.
     return hasProperty(MCID::CheapAsAMove, Type);
   }
 
@@ -613,31 +724,47 @@ public:
   /// eraseFromBundle() to erase individual bundled instructions.
   void eraseFromParent();
 
+  /// Unlink 'this' from the containing basic block and delete it.
+  ///
+  /// For all definitions mark their uses in DBG_VALUE nodes
+  /// as undefined. Otherwise like eraseFromParent().
+  void eraseFromParentAndMarkDBGValuesForRemoval();
+
   /// Unlink 'this' form its basic block and delete it.
   ///
   /// If the instruction is part of a bundle, the other instructions in the
   /// bundle remain bundled.
   void eraseFromBundle();
 
+  bool isEHLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL; }
+  bool isGCLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL; }
+
   /// isLabel - Returns true if the MachineInstr represents a label.
   ///
-  bool isLabel() const {
-    return getOpcode() == TargetOpcode::PROLOG_LABEL ||
-           getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL ||
-           getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL;
+  bool isLabel() const { return isEHLabel() || isGCLabel(); }
+  bool isCFIInstruction() const {
+    return getOpcode() == TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION;
   }
 
-  bool isPrologLabel() const {
-    return getOpcode() == TargetOpcode::PROLOG_LABEL;
-  }
-  bool isEHLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL; }
-  bool isGCLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL; }
+  // True if the instruction represents a position in the function.
+  bool isPosition() const { return isLabel() || isCFIInstruction(); }
+
   bool isDebugValue() const { return getOpcode() == TargetOpcode::DBG_VALUE; }
+  /// A DBG_VALUE is indirect iff the first operand is a register and
+  /// the second operand is an immediate.
+  bool isIndirectDebugValue() const {
+    return isDebugValue()
+      && getOperand(0).isReg()
+      && getOperand(1).isImm();
+  }
 
   bool isPHI() const { return getOpcode() == TargetOpcode::PHI; }
   bool isKill() const { return getOpcode() == TargetOpcode::KILL; }
   bool isImplicitDef() const { return getOpcode()==TargetOpcode::IMPLICIT_DEF; }
   bool isInlineAsm() const { return getOpcode() == TargetOpcode::INLINEASM; }
+  bool isMSInlineAsm() const { 
+    return getOpcode() == TargetOpcode::INLINEASM && getInlineAsmDialect();
+  }
   bool isStackAligningInlineAsm() const;
   InlineAsm::AsmDialect getInlineAsmDialect() const;
   bool isInsertSubreg() const {
@@ -658,6 +785,9 @@ public:
   bool isFullCopy() const {
     return isCopy() && !getOperand(0).getSubReg() && !getOperand(1).getSubReg();
   }
+  bool isExtractSubreg() const {
+    return getOpcode() == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG;
+  }
 
   /// isCopyLike - Return true if the instruction behaves like a copy.
   /// This does not include native copy instructions.
@@ -687,7 +817,7 @@ public:
     // Pseudo-instructions that don't produce any real output.
     case TargetOpcode::IMPLICIT_DEF:
     case TargetOpcode::KILL:
-    case TargetOpcode::PROLOG_LABEL:
+    case TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION:
     case TargetOpcode::EH_LABEL:
     case TargetOpcode::GC_LABEL:
     case TargetOpcode::DBG_VALUE:
@@ -695,7 +825,11 @@ public:
     }
   }
 
-  /// getBundleSize - Return the number of instructions inside the MI bundle.
+  /// Return the number of instructions inside the MI bundle, excluding the
+  /// bundle header.
+  ///
+  /// This is the number of instructions that MachineBasicBlock::iterator
+  /// skips, 0 for unbundled instructions.
   unsigned getBundleSize() const;
 
   /// readsRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
@@ -703,7 +837,8 @@ public:
   /// is a read of a super-register.
   /// This does not count partial redefines of virtual registers as reads:
   ///   %reg1024:6 = OP.
-  bool readsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
+  bool readsRegister(unsigned Reg,
+                     const TargetRegisterInfo *TRI = nullptr) const {
     return findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI) != -1;
   }
 
@@ -719,12 +854,13 @@ public:
   /// partial defines.
   /// If Ops is not null, all operand indices for Reg are added.
   std::pair<bool,bool> readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
-                                      SmallVectorImpl<unsigned> *Ops = 0) const;
+                                SmallVectorImpl<unsigned> *Ops = nullptr) const;
 
   /// killsRegister - Return true if the MachineInstr kills the specified
   /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there is
   /// a kill of a super-register.
-  bool killsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
+  bool killsRegister(unsigned Reg,
+                     const TargetRegisterInfo *TRI = nullptr) const {
     return findRegisterUseOperandIdx(Reg, true, TRI) != -1;
   }
 
@@ -732,7 +868,8 @@ public:
   /// specified register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
   /// if there is a def of a super-register.
   /// NOTE: It's ignoring subreg indices on virtual registers.
-  bool definesRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI=NULL) const {
+  bool definesRegister(unsigned Reg,
+                       const TargetRegisterInfo *TRI = nullptr) const {
     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, false, TRI) != -1;
   }
 
@@ -747,7 +884,7 @@ public:
   /// instruction. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
   /// if there is a dead def of a super-register.
   bool registerDefIsDead(unsigned Reg,
-                         const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
+                         const TargetRegisterInfo *TRI = nullptr) const {
     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, true, false, TRI) != -1;
   }
 
@@ -755,14 +892,14 @@ public:
   /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
   /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
   int findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill = false,
-                                const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
+                                const TargetRegisterInfo *TRI = nullptr) const;
 
   /// findRegisterUseOperand - Wrapper for findRegisterUseOperandIdx, it returns
   /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
   MachineOperand *findRegisterUseOperand(unsigned Reg, bool isKill = false,
-                                         const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
+                                      const TargetRegisterInfo *TRI = nullptr) {
     int Idx = findRegisterUseOperandIdx(Reg, isKill, TRI);
-    return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
+    return (Idx == -1) ? nullptr : &getOperand(Idx);
   }
 
   /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
@@ -773,14 +910,14 @@ public:
   /// This may also return a register mask operand when Overlap is true.
   int findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg,
                                 bool isDead = false, bool Overlap = false,
-                                const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
+                                const TargetRegisterInfo *TRI = nullptr) const;
 
   /// findRegisterDefOperand - Wrapper for findRegisterDefOperandIdx, it returns
   /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
   MachineOperand *findRegisterDefOperand(unsigned Reg, bool isDead = false,
-                                         const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
+                                      const TargetRegisterInfo *TRI = nullptr) {
     int Idx = findRegisterDefOperandIdx(Reg, isDead, false, TRI);
-    return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
+    return (Idx == -1) ? nullptr : &getOperand(Idx);
   }
 
   /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
@@ -798,7 +935,7 @@ public:
   /// The flag operand is an immediate that can be decoded with methods like
   /// InlineAsm::hasRegClassConstraint().
   ///
-  int findInlineAsmFlagIdx(unsigned OpIdx, unsigned *GroupNo = 0) const;
+  int findInlineAsmFlagIdx(unsigned OpIdx, unsigned *GroupNo = nullptr) const;
 
   /// getRegClassConstraint - Compute the static register class constraint for
   /// operand OpIdx.  For normal instructions, this is derived from the
@@ -812,6 +949,37 @@ public:
                         const TargetInstrInfo *TII,
                         const TargetRegisterInfo *TRI) const;
 
+  /// \brief Applies the constraints (def/use) implied by this MI on \p Reg to
+  /// the given \p CurRC.
+  /// If \p ExploreBundle is set and MI is part of a bundle, all the
+  /// instructions inside the bundle will be taken into account. In other words,
+  /// this method accumulates all the constrains of the operand of this MI and
+  /// the related bundle if MI is a bundle or inside a bundle.
+  ///
+  /// Returns the register class that statisfies both \p CurRC and the
+  /// constraints set by MI. Returns NULL if such a register class does not
+  /// exist.
+  ///
+  /// \pre CurRC must not be NULL.
+  const TargetRegisterClass *getRegClassConstraintEffectForVReg(
+      unsigned Reg, const TargetRegisterClass *CurRC,
+      const TargetInstrInfo *TII, const TargetRegisterInfo *TRI,
+      bool ExploreBundle = false) const;
+
+  /// \brief Applies the constraints (def/use) implied by the \p OpIdx operand
+  /// to the given \p CurRC.
+  ///
+  /// Returns the register class that statisfies both \p CurRC and the
+  /// constraints set by \p OpIdx MI. Returns NULL if such a register class
+  /// does not exist.
+  ///
+  /// \pre CurRC must not be NULL.
+  /// \pre The operand at \p OpIdx must be a register.
+  const TargetRegisterClass *
+  getRegClassConstraintEffect(unsigned OpIdx, const TargetRegisterClass *CurRC,
+                              const TargetInstrInfo *TII,
+                              const TargetRegisterInfo *TRI) const;
+
   /// tieOperands - Add a tie between the register operands at DefIdx and
   /// UseIdx. The tie will cause the register allocator to ensure that the two
   /// operands are assigned the same physical register.
@@ -829,7 +997,8 @@ public:
   /// check if the register def is tied to a source operand, due to either
   /// two-address elimination or inline assembly constraints. Returns the
   /// first tied use operand index by reference if UseOpIdx is not null.
-  bool isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx, unsigned *UseOpIdx = 0) const {
+  bool isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx,
+                             unsigned *UseOpIdx = nullptr) const {
     const MachineOperand &MO = getOperand(DefOpIdx);
     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || !MO.isTied())
       return false;
@@ -839,9 +1008,10 @@ public:
   }
 
   /// isRegTiedToDefOperand - Return true if the use operand of the specified
-  /// index is tied to an def operand. It also returns the def operand index by
+  /// index is tied to a def operand. It also returns the def operand index by
   /// reference if DefOpIdx is not null.
-  bool isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx, unsigned *DefOpIdx = 0) const {
+  bool isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx,
+                             unsigned *DefOpIdx = nullptr) const {
     const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || !MO.isTied())
       return false;
@@ -854,13 +1024,6 @@ public:
   ///
   void clearKillInfo();
 
-  /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
-  ///
-  void copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI);
-
-  /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
-  void copyPredicates(const MachineInstr *MI);
-
   /// substituteRegister - Replace all occurrences of FromReg with ToReg:SubIdx,
   /// properly composing subreg indices where necessary.
   void substituteRegister(unsigned FromReg, unsigned ToReg, unsigned SubIdx,
@@ -882,13 +1045,13 @@ public:
   /// Look for the operand that defines it and mark it as IsDead. If
   /// AddIfNotFound is true, add a implicit operand if it's not found. Returns
   /// true if the operand exists / is added.
-  bool addRegisterDead(unsigned IncomingReg, const TargetRegisterInfo *RegInfo,
+  bool addRegisterDead(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *RegInfo,
                        bool AddIfNotFound = false);
 
   /// addRegisterDefined - We have determined MI defines a register. Make sure
   /// there is an operand defining Reg.
-  void addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
-                          const TargetRegisterInfo *RegInfo = 0);
+  void addRegisterDefined(unsigned Reg,
+                          const TargetRegisterInfo *RegInfo = nullptr);
 
   /// setPhysRegsDeadExcept - Mark every physreg used by this instruction as
   /// dead except those in the UsedRegs list.
@@ -904,11 +1067,6 @@ public:
   bool isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
                     bool &SawStore) const;
 
-  /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
-  /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
-  bool isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
-                     unsigned DstReg) const;
-
   /// hasOrderedMemoryRef - Return true if this instruction may have an ordered
   /// or volatile memory reference, or if the information describing the memory
   /// reference is not available. Return false if it is known to have no
@@ -942,21 +1100,35 @@ public:
 
   /// copyImplicitOps - Copy implicit register operands from specified
   /// instruction to this instruction.
-  void copyImplicitOps(const MachineInstr *MI);
+  void copyImplicitOps(MachineFunction &MF, const MachineInstr *MI);
 
   //
   // Debugging support
   //
-  void print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM = 0) const;
+  void print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM = nullptr,
+             bool SkipOpers = false) const;
   void dump() const;
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Accessors used to build up machine instructions.
 
-  /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
-  /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
-  /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
+  /// Add the specified operand to the instruction.  If it is an implicit
+  /// operand, it is added to the end of the operand list.  If it is an
+  /// explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
   /// (before the first implicit operand).
+  ///
+  /// MF must be the machine function that was used to allocate this
+  /// instruction.
+  ///
+  /// MachineInstrBuilder provides a more convenient interface for creating
+  /// instructions and adding operands.
+  void addOperand(MachineFunction &MF, const MachineOperand &Op);
+
+  /// Add an operand without providing an MF reference. This only works for
+  /// instructions that are inserted in a basic block.
+  ///
+  /// MachineInstrBuilder and the two-argument addOperand(MF, MO) should be
+  /// preferred.
   void addOperand(const MachineOperand &Op);
 
   /// setDesc - Replace the instruction descriptor (thus opcode) of
@@ -983,7 +1155,8 @@ public:
   /// list. This does not transfer ownership.
   void setMemRefs(mmo_iterator NewMemRefs, mmo_iterator NewMemRefsEnd) {
     MemRefs = NewMemRefs;
-    NumMemRefs = NewMemRefsEnd - NewMemRefs;
+    NumMemRefs = uint8_t(NewMemRefsEnd - NewMemRefs);
+    assert(NumMemRefs == NewMemRefsEnd - NewMemRefs && "Too many memrefs");
   }
 
 private:
@@ -1003,7 +1176,7 @@ private:
 
   /// addImplicitDefUseOperands - Add all implicit def and use operands to
   /// this instruction.
-  void addImplicitDefUseOperands();
+  void addImplicitDefUseOperands(MachineFunction &MF);
 
   /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
   /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
@@ -1018,6 +1191,13 @@ private:
   /// hasPropertyInBundle - Slow path for hasProperty when we're dealing with a
   /// bundle.
   bool hasPropertyInBundle(unsigned Mask, QueryType Type) const;
+
+  /// \brief Implements the logic of getRegClassConstraintEffectForVReg for the
+  /// this MI and the given operand index \p OpIdx.
+  /// If the related operand does not constrained Reg, this returns CurRC.
+  const TargetRegisterClass *getRegClassConstraintEffectForVRegImpl(
+      unsigned OpIdx, unsigned Reg, const TargetRegisterClass *CurRC,
+      const TargetInstrInfo *TII, const TargetRegisterInfo *TRI) const;
 };
 
 /// MachineInstrExpressionTrait - Special DenseMapInfo traits to compare
@@ -1026,7 +1206,7 @@ private:
 /// useful for CSE, etc.
 struct MachineInstrExpressionTrait : DenseMapInfo<MachineInstr*> {
   static inline MachineInstr *getEmptyKey() {
-    return 0;
+    return nullptr;
   }
 
   static inline MachineInstr *getTombstoneKey() {