include/llvm/CodeGen/FastISel.h

   1 //===-- FastISel.h - Definition of the FastISel class ---------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the FastISel class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_CODEGEN_FASTISEL_H
  15 #define LLVM_CODEGEN_FASTISEL_H
  16
  17 #include "llvm/BasicBlock.h"
  18 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  19 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
  21
  22 namespace llvm {
  23
  24 class AllocaInst;
  25 class ConstantFP;
  26 class Instruction;
  27 class MachineBasicBlock;
  28 class MachineConstantPool;
  29 class MachineFunction;
  30 class MachineFrameInfo;
  31 class MachineModuleInfo;
  32 class MachineRegisterInfo;
  33 class TargetData;
  34 class TargetInstrInfo;
  35 class TargetLowering;
  36 class TargetMachine;
  37 class TargetRegisterClass;
  38
  39 /// FastISel - This is a fast-path instruction selection class that
  40 /// generates poor code and doesn't support illegal types or non-trivial
  41 /// lowering, but runs quickly.
  42 class FastISel {
  43 protected:
  44   MachineBasicBlock *MBB;
  45   DenseMap<const Value *, unsigned> LocalValueMap;
  46   DenseMap<const Value *, unsigned> &ValueMap;
  47   DenseMap<const BasicBlock *, MachineBasicBlock *> &MBBMap;
  48   DenseMap<const AllocaInst *, int> &StaticAllocaMap;
  49 #ifndef NDEBUG
  50   SmallSet<Instruction*, 8> &CatchInfoLost;
  51 #endif
  52   MachineFunction &MF;
  53   MachineModuleInfo *MMI;
  54   MachineRegisterInfo &MRI;
  55   MachineFrameInfo &MFI;
  56   MachineConstantPool &MCP;
  57   const TargetMachine &TM;
  58   const TargetData &TD;
  59   const TargetInstrInfo &TII;
  60   const TargetLowering &TLI;
  61
  62 public:
  63   /// startNewBlock - Set the current block, to which generated
  64   /// machine instructions will be appended, and clear the local
  65   /// CSE map.
  66   ///
  67   void startNewBlock(MachineBasicBlock *mbb) {
  68     setCurrentBlock(mbb);
  69     LocalValueMap.clear();
  70   }
  71
  72   /// setCurrentBlock - Set the current block, to which generated
  73   /// machine instructions will be appended.
  74   ///
  75   void setCurrentBlock(MachineBasicBlock *mbb) {
  76     MBB = mbb;
  77   }
  78
  79   /// SelectInstruction - Do "fast" instruction selection for the given
  80   /// LLVM IR instruction, and append generated machine instructions to
  81   /// the current block. Return true if selection was successful.
  82   ///
  83   bool SelectInstruction(Instruction *I);
  84
  85   /// SelectInstruction - Do "fast" instruction selection for the given
  86   /// LLVM IR operator (Instruction or ConstantExpr), and append
  87   /// generated machine instructions to the current block. Return true
  88   /// if selection was successful.
  89   ///
  90   bool SelectOperator(User *I, unsigned Opcode);
  91
  92   /// TargetSelectInstruction - This method is called by target-independent
  93   /// code when the normal FastISel process fails to select an instruction.
  94   /// This gives targets a chance to emit code for anything that doesn't
  95   /// fit into FastISel's framework. It returns true if it was successful.
  96   ///
  97   virtual bool
  98   TargetSelectInstruction(Instruction *I) = 0;
  99
 100   /// getRegForValue - Create a virtual register and arrange for it to
 101   /// be assigned the value for the given LLVM value.
 102   unsigned getRegForValue(Value *V);
 103
 104   /// lookUpRegForValue - Look up the value to see if its value is already
 105   /// cached in a register. It may be defined by instructions across blocks or
 106   /// defined locally.
 107   unsigned lookUpRegForValue(Value *V);
 108
 109   virtual ~FastISel();
 110
 111 protected:
 112   FastISel(MachineFunction &mf,
 113            MachineModuleInfo *mmi,
 114            DenseMap<const Value *, unsigned> &vm,
 115            DenseMap<const BasicBlock *, MachineBasicBlock *> &bm,
 116            DenseMap<const AllocaInst *, int> &am
 117 #ifndef NDEBUG
 118            , SmallSet<Instruction*, 8> &cil
 119 #endif
 120            );
 121
 122   /// FastEmit_r - This method is called by target-independent code
 123   /// to request that an instruction with the given type and opcode
 124   /// be emitted.
 125   virtual unsigned FastEmit_(MVT::SimpleValueType VT,
 126                              MVT::SimpleValueType RetVT,
 127                              ISD::NodeType Opcode);
 128
 129   /// FastEmit_r - This method is called by target-independent code
 130   /// to request that an instruction with the given type, opcode, and
 131   /// register operand be emitted.
 132   ///
 133   virtual unsigned FastEmit_r(MVT::SimpleValueType VT,
 134                               MVT::SimpleValueType RetVT,
 135                               ISD::NodeType Opcode, unsigned Op0);
 136
 137   /// FastEmit_rr - This method is called by target-independent code
 138   /// to request that an instruction with the given type, opcode, and
 139   /// register operands be emitted.
 140   ///
 141   virtual unsigned FastEmit_rr(MVT::SimpleValueType VT,
 142                                MVT::SimpleValueType RetVT,
 143                                ISD::NodeType Opcode,
 144                                unsigned Op0, unsigned Op1);
 145
 146   /// FastEmit_ri - This method is called by target-independent code
 147   /// to request that an instruction with the given type, opcode, and
 148   /// register and immediate operands be emitted.
 149   ///
 150   virtual unsigned FastEmit_ri(MVT::SimpleValueType VT,
 151                                MVT::SimpleValueType RetVT,
 152                                ISD::NodeType Opcode,
 153                                unsigned Op0, uint64_t Imm);
 154
 155   /// FastEmit_rf - This method is called by target-independent code
 156   /// to request that an instruction with the given type, opcode, and
 157   /// register and floating-point immediate operands be emitted.
 158   ///
 159   virtual unsigned FastEmit_rf(MVT::SimpleValueType VT,
 160                                MVT::SimpleValueType RetVT,
 161                                ISD::NodeType Opcode,
 162                                unsigned Op0, ConstantFP *FPImm);
 163
 164   /// FastEmit_rri - This method is called by target-independent code
 165   /// to request that an instruction with the given type, opcode, and
 166   /// register and immediate operands be emitted.
 167   ///
 168   virtual unsigned FastEmit_rri(MVT::SimpleValueType VT,
 169                                 MVT::SimpleValueType RetVT,
 170                                 ISD::NodeType Opcode,
 171                                 unsigned Op0, unsigned Op1, uint64_t Imm);
 172
 173   /// FastEmit_ri_ - This method is a wrapper of FastEmit_ri. It first tries
 174   /// to emit an instruction with an immediate operand using FastEmit_ri.
 175   /// If that fails, it materializes the immediate into a register and try
 176   /// FastEmit_rr instead.
 177   unsigned FastEmit_ri_(MVT::SimpleValueType VT,
 178                         ISD::NodeType Opcode,
 179                         unsigned Op0, uint64_t Imm,
 180                         MVT::SimpleValueType ImmType);
 181
 182   /// FastEmit_rf_ - This method is a wrapper of FastEmit_rf. It first tries
 183   /// to emit an instruction with an immediate operand using FastEmit_rf.
 184   /// If that fails, it materializes the immediate into a register and try
 185   /// FastEmit_rr instead.
 186   unsigned FastEmit_rf_(MVT::SimpleValueType VT,
 187                         ISD::NodeType Opcode,
 188                         unsigned Op0, ConstantFP *FPImm,
 189                         MVT::SimpleValueType ImmType);
 190
 191   /// FastEmit_i - This method is called by target-independent code
 192   /// to request that an instruction with the given type, opcode, and
 193   /// immediate operand be emitted.
 194   virtual unsigned FastEmit_i(MVT::SimpleValueType VT,
 195                               MVT::SimpleValueType RetVT,
 196                               ISD::NodeType Opcode,
 197                               uint64_t Imm);
 198
 199   /// FastEmit_f - This method is called by target-independent code
 200   /// to request that an instruction with the given type, opcode, and
 201   /// floating-point immediate operand be emitted.
 202   virtual unsigned FastEmit_f(MVT::SimpleValueType VT,
 203                               MVT::SimpleValueType RetVT,
 204                               ISD::NodeType Opcode,
 205                               ConstantFP *FPImm);
 206
 207   /// FastEmitInst_ - Emit a MachineInstr with no operands and a
 208   /// result register in the given register class.
 209   ///
 210   unsigned FastEmitInst_(unsigned MachineInstOpcode,
 211                          const TargetRegisterClass *RC);
 212
 213   /// FastEmitInst_r - Emit a MachineInstr with one register operand
 214   /// and a result register in the given register class.
 215   ///
 216   unsigned FastEmitInst_r(unsigned MachineInstOpcode,
 217                           const TargetRegisterClass *RC,
 218                           unsigned Op0);
 219
 220   /// FastEmitInst_rr - Emit a MachineInstr with two register operands
 221   /// and a result register in the given register class.
 222   ///
 223   unsigned FastEmitInst_rr(unsigned MachineInstOpcode,
 224                            const TargetRegisterClass *RC,
 225                            unsigned Op0, unsigned Op1);
 226
 227   /// FastEmitInst_ri - Emit a MachineInstr with two register operands
 228   /// and a result register in the given register class.
 229   ///
 230   unsigned FastEmitInst_ri(unsigned MachineInstOpcode,
 231                            const TargetRegisterClass *RC,
 232                            unsigned Op0, uint64_t Imm);
 233
 234   /// FastEmitInst_rf - Emit a MachineInstr with two register operands
 235   /// and a result register in the given register class.
 236   ///
 237   unsigned FastEmitInst_rf(unsigned MachineInstOpcode,
 238                            const TargetRegisterClass *RC,
 239                            unsigned Op0, ConstantFP *FPImm);
 240
 241   /// FastEmitInst_rri - Emit a MachineInstr with two register operands,
 242   /// an immediate, and a result register in the given register class.
 243   ///
 244   unsigned FastEmitInst_rri(unsigned MachineInstOpcode,
 245                             const TargetRegisterClass *RC,
 246                             unsigned Op0, unsigned Op1, uint64_t Imm);
 247
 248   /// FastEmitInst_i - Emit a MachineInstr with a single immediate
 249   /// operand, and a result register in the given register class.
 250   unsigned FastEmitInst_i(unsigned MachineInstrOpcode,
 251                           const TargetRegisterClass *RC,
 252                           uint64_t Imm);
 253
 254   /// FastEmitInst_extractsubreg - Emit a MachineInstr for an extract_subreg
 255   /// from a specified index of a superregister.
 256   unsigned FastEmitInst_extractsubreg(unsigned Op0, uint32_t Idx);
 257
 258   /// FastEmitBranch - Emit an unconditional branch to the given block,
 259   /// unless it is the immediate (fall-through) successor, and update
 260   /// the CFG.
 261   void FastEmitBranch(MachineBasicBlock *MBB);
 262
 263   void UpdateValueMap(Value* I, unsigned Reg);
 264
 265   unsigned createResultReg(const TargetRegisterClass *RC);
 266
 267   /// TargetMaterializeConstant - Emit a constant in a register using
 268   /// target-specific logic, such as constant pool loads.
 269   virtual unsigned TargetMaterializeConstant(Constant* C) {
 270     return 0;
 271   }
 272
 273   /// TargetMaterializeAlloca - Emit an alloca address in a register using
 274   /// target-specific logic.
 275   virtual unsigned TargetMaterializeAlloca(AllocaInst* C) {
 276     return 0;
 277   }
 278
 279 private:
 280   bool SelectBinaryOp(User *I, ISD::NodeType ISDOpcode);
 281
 282   bool SelectGetElementPtr(User *I);
 283
 284   bool SelectCall(User *I);
 285
 286   bool SelectBitCast(User *I);
 287
 288   bool SelectCast(User *I, ISD::NodeType Opcode);
 289 };
 290
 291 }
 292
 293 #endif