include/llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h

   1 //===-- llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h ------------------------*- C++ -*-===//
   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 // Collect the sequence of machine instructions for a basic block.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINEBASICBLOCK_H
  15 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEBASICBLOCK_H
  16
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  18 #include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
  19 #include "llvm/Support/Streams.h"
  20
  21 namespace llvm {
  22
  23 class BasicBlock;
  24 class MachineFunction;
  25
  26 template <>
  27 struct ilist_traits<MachineInstr> : public ilist_default_traits<MachineInstr> {
  28 private:
  29   mutable MachineInstr Sentinel;
  30
  31   // this is only set by the MachineBasicBlock owning the LiveList
  32   friend class MachineBasicBlock;
  33   MachineBasicBlock* Parent;
  34
  35 public:
  36   MachineInstr *createSentinel() const { return &Sentinel; }
  37   void destroySentinel(MachineInstr *) const {}
  38
  39   void addNodeToList(MachineInstr* N);
  40   void removeNodeFromList(MachineInstr* N);
  41   void transferNodesFromList(ilist_traits &SrcTraits,
  42                              ilist_iterator<MachineInstr> first,
  43                              ilist_iterator<MachineInstr> last);
  44   void deleteNode(MachineInstr *N);
  45 private:
  46   void createNode(const MachineInstr &);
  47 };
  48
  49 class MachineBasicBlock : public ilist_node<MachineBasicBlock> {
  50   typedef ilist<MachineInstr> Instructions;
  51   Instructions Insts;
  52   const BasicBlock *BB;
  53   int Number;
  54   MachineFunction *xParent;
  55
  56   /// Predecessors/Successors - Keep track of the predecessor / successor
  57   /// basicblocks.
  58   std::vector<MachineBasicBlock *> Predecessors;
  59   std::vector<MachineBasicBlock *> Successors;
  60
  61   /// LiveIns - Keep track of the physical registers that are livein of
  62   /// the basicblock.
  63   std::vector<unsigned> LiveIns;
  64
  65   /// Alignment - Alignment of the basic block. Zero if the basic block does
  66   /// not need to be aligned.
  67   unsigned Alignment;
  68
  69   /// IsLandingPad - Indicate that this basic block is entered via an
  70   /// exception handler.
  71   bool IsLandingPad;
  72
  73   // Intrusive list support
  74   friend struct ilist_sentinel_traits<MachineBasicBlock>;
  75   MachineBasicBlock() {}
  76
  77   explicit MachineBasicBlock(MachineFunction &mf, const BasicBlock *bb);
  78
  79   ~MachineBasicBlock();
  80
  81   // MachineBasicBlocks are allocated and owned by MachineFunction.
  82   friend class MachineFunction;
  83
  84 public:
  85   /// getBasicBlock - Return the LLVM basic block that this instance
  86   /// corresponded to originally.
  87   ///
  88   const BasicBlock *getBasicBlock() const { return BB; }
  89
  90   /// getParent - Return the MachineFunction containing this basic block.
  91   ///
  92   const MachineFunction *getParent() const { return xParent; }
  93   MachineFunction *getParent() { return xParent; }
  94
  95   typedef Instructions::iterator                              iterator;
  96   typedef Instructions::const_iterator                  const_iterator;
  97   typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
  98   typedef std::reverse_iterator<iterator>             reverse_iterator;
  99
 100   unsigned size() const { return (unsigned)Insts.size(); }
 101   bool empty() const { return Insts.empty(); }
 102
 103   MachineInstr& front() { return Insts.front(); }
 104   MachineInstr& back()  { return Insts.back(); }
 105   const MachineInstr& front() const { return Insts.front(); }
 106   const MachineInstr& back()  const { return Insts.back(); }
 107
 108   iterator                begin()       { return Insts.begin();  }
 109   const_iterator          begin() const { return Insts.begin();  }
 110   iterator                  end()       { return Insts.end();    }
 111   const_iterator            end() const { return Insts.end();    }
 112   reverse_iterator       rbegin()       { return Insts.rbegin(); }
 113   const_reverse_iterator rbegin() const { return Insts.rbegin(); }
 114   reverse_iterator       rend  ()       { return Insts.rend();   }
 115   const_reverse_iterator rend  () const { return Insts.rend();   }
 116
 117   // Machine-CFG iterators
 118   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::iterator       pred_iterator;
 119   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_iterator const_pred_iterator;
 120   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::iterator       succ_iterator;
 121   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_iterator const_succ_iterator;
 122   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::reverse_iterator
 123                                                          pred_reverse_iterator;
 124   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_reverse_iterator
 125                                                    const_pred_reverse_iterator;
 126   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::reverse_iterator
 127                                                          succ_reverse_iterator;
 128   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_reverse_iterator
 129                                                    const_succ_reverse_iterator;
 130
 131   pred_iterator        pred_begin()       { return Predecessors.begin(); }
 132   const_pred_iterator  pred_begin() const { return Predecessors.begin(); }
 133   pred_iterator        pred_end()         { return Predecessors.end();   }
 134   const_pred_iterator  pred_end()   const { return Predecessors.end();   }
 135   pred_reverse_iterator        pred_rbegin()
 136                                           { return Predecessors.rbegin();}
 137   const_pred_reverse_iterator  pred_rbegin() const
 138                                           { return Predecessors.rbegin();}
 139   pred_reverse_iterator        pred_rend()
 140                                           { return Predecessors.rend();  }
 141   const_pred_reverse_iterator  pred_rend()   const
 142                                           { return Predecessors.rend();  }
 143   unsigned             pred_size()  const {
 144     return (unsigned)Predecessors.size();
 145   }
 146   bool                 pred_empty() const { return Predecessors.empty(); }
 147   succ_iterator        succ_begin()       { return Successors.begin();   }
 148   const_succ_iterator  succ_begin() const { return Successors.begin();   }
 149   succ_iterator        succ_end()         { return Successors.end();     }
 150   const_succ_iterator  succ_end()   const { return Successors.end();     }
 151   succ_reverse_iterator        succ_rbegin()
 152                                           { return Successors.rbegin();  }
 153   const_succ_reverse_iterator  succ_rbegin() const
 154                                           { return Successors.rbegin();  }
 155   succ_reverse_iterator        succ_rend()
 156                                           { return Successors.rend();    }
 157   const_succ_reverse_iterator  succ_rend()   const
 158                                           { return Successors.rend();    }
 159   unsigned             succ_size()  const {
 160     return (unsigned)Successors.size();
 161   }
 162   bool                 succ_empty() const { return Successors.empty();   }
 163
 164   // LiveIn management methods.
 165
 166   /// addLiveIn - Add the specified register as a live in.  Note that it
 167   /// is an error to add the same register to the same set more than once.
 168   void addLiveIn(unsigned Reg)  { LiveIns.push_back(Reg); }
 169
 170   /// removeLiveIn - Remove the specified register from the live in set.
 171   ///
 172   void removeLiveIn(unsigned Reg);
 173
 174   /// isLiveIn - Return true if the specified register is in the live in set.
 175   ///
 176   bool isLiveIn(unsigned Reg) const;
 177
 178   // Iteration support for live in sets.  These sets are kept in sorted
 179   // order by their register number.
 180   typedef std::vector<unsigned>::iterator       livein_iterator;
 181   typedef std::vector<unsigned>::const_iterator const_livein_iterator;
 182   livein_iterator       livein_begin()       { return LiveIns.begin(); }
 183   const_livein_iterator livein_begin() const { return LiveIns.begin(); }
 184   livein_iterator       livein_end()         { return LiveIns.end(); }
 185   const_livein_iterator livein_end()   const { return LiveIns.end(); }
 186   bool            livein_empty() const { return LiveIns.empty(); }
 187
 188   /// getAlignment - Return alignment of the basic block.
 189   ///
 190   unsigned getAlignment() const { return Alignment; }
 191
 192   /// setAlignment - Set alignment of the basic block.
 193   ///
 194   void setAlignment(unsigned Align) { Alignment = Align; }
 195
 196   /// isLandingPad - Returns true if the block is a landing pad. That is
 197   /// this basic block is entered via an exception handler.
 198   bool isLandingPad() const { return IsLandingPad; }
 199
 200   /// setIsLandingPad - Indicates the block is a landing pad.  That is
 201   /// this basic block is entered via an exception handler.
 202   void setIsLandingPad() { IsLandingPad = true; }
 203
 204   // Code Layout methods.
 205
 206   /// moveBefore/moveAfter - move 'this' block before or after the specified
 207   /// block.  This only moves the block, it does not modify the CFG or adjust
 208   /// potential fall-throughs at the end of the block.
 209   void moveBefore(MachineBasicBlock *NewAfter);
 210   void moveAfter(MachineBasicBlock *NewBefore);
 211
 212   // Machine-CFG mutators
 213
 214   /// addSuccessor - Add succ as a successor of this MachineBasicBlock.
 215   /// The Predecessors list of succ is automatically updated.
 216   ///
 217   void addSuccessor(MachineBasicBlock *succ);
 218
 219   /// removeSuccessor - Remove successor from the successors list of this
 220   /// MachineBasicBlock. The Predecessors list of succ is automatically updated.
 221   ///
 222   void removeSuccessor(MachineBasicBlock *succ);
 223
 224   /// removeSuccessor - Remove specified successor from the successors list of
 225   /// this MachineBasicBlock. The Predecessors list of succ is automatically
 226   /// updated.  Return the iterator to the element after the one removed.
 227   ///
 228   succ_iterator removeSuccessor(succ_iterator I);
 229
 230   /// transferSuccessors - Transfers all the successors from MBB to this
 231   /// machine basic block (i.e., copies all the successors fromMBB and
 232   /// remove all the successors fromBB).
 233   void transferSuccessors(MachineBasicBlock *fromMBB);
 234
 235   /// isSuccessor - Return true if the specified MBB is a successor of this
 236   /// block.
 237   bool isSuccessor(MachineBasicBlock *MBB) const;
 238
 239   /// isLayoutSuccessor - Return true if the specified MBB will be emitted
 240   /// immediately after this block, such that if this block exits by
 241   /// falling through, control will transfer to the specified MBB. Note
 242   /// that MBB need not be a successor at all, for example if this block
 243   /// ends with an unconditional branch to some other block.
 244   bool isLayoutSuccessor(MachineBasicBlock *MBB) const;
 245
 246   /// getFirstTerminator - returns an iterator to the first terminator
 247   /// instruction of this basic block. If a terminator does not exist,
 248   /// it returns end()
 249   iterator getFirstTerminator();
 250
 251   void pop_front() { Insts.pop_front(); }
 252   void pop_back() { Insts.pop_back(); }
 253   void push_back(MachineInstr *MI) { Insts.push_back(MI); }
 254   template<typename IT>
 255   void insert(iterator I, IT S, IT E) { Insts.insert(I, S, E); }
 256   iterator insert(iterator I, MachineInstr *M) { return Insts.insert(I, M); }
 257
 258   // erase - Remove the specified element or range from the instruction list.
 259   // These functions delete any instructions removed.
 260   //
 261   iterator erase(iterator I)             { return Insts.erase(I); }
 262   iterator erase(iterator I, iterator E) { return Insts.erase(I, E); }
 263   MachineInstr *remove(MachineInstr *I)  { return Insts.remove(I); }
 264   void clear()                           { Insts.clear(); }
 265
 266   /// splice - Take a block of instructions from MBB 'Other' in the range [From,
 267   /// To), and insert them into this MBB right before 'where'.
 268   void splice(iterator where, MachineBasicBlock *Other, iterator From,
 269               iterator To) {
 270     Insts.splice(where, Other->Insts, From, To);
 271   }
 272
 273   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing
 274   /// function, and returns it, but does not delete it.
 275   MachineBasicBlock *removeFromParent();
 276
 277   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing
 278   /// function and deletes it.
 279   void eraseFromParent();
 280
 281   /// ReplaceUsesOfBlockWith - Given a machine basic block that branched to
 282   /// 'Old', change the code and CFG so that it branches to 'New' instead.
 283   void ReplaceUsesOfBlockWith(MachineBasicBlock *Old, MachineBasicBlock *New);
 284
 285   /// CorrectExtraCFGEdges - Various pieces of code can cause excess edges in
 286   /// the CFG to be inserted.  If we have proven that MBB can only branch to
 287   /// DestA and DestB, remove any other MBB successors from the CFG. DestA and
 288   /// DestB can be null. Besides DestA and DestB, retain other edges leading
 289   /// to LandingPads (currently there can be only one; we don't check or require
 290   /// that here). Note it is possible that DestA and/or DestB are LandingPads.
 291   bool CorrectExtraCFGEdges(MachineBasicBlock *DestA,
 292                             MachineBasicBlock *DestB,
 293                             bool isCond);
 294
 295   // Debugging methods.
 296   void dump() const;
 297   void print(std::ostream &OS) const;
 298   void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
 299
 300   /// getNumber - MachineBasicBlocks are uniquely numbered at the function
 301   /// level, unless they're not in a MachineFunction yet, in which case this
 302   /// will return -1.
 303   ///
 304   int getNumber() const { return Number; }
 305   void setNumber(int N) { Number = N; }
 306
 307 private:   // Methods used to maintain doubly linked list of blocks...
 308   friend struct ilist_traits<MachineBasicBlock>;
 309
 310   // Machine-CFG mutators
 311
 312   /// addPredecessor - Remove pred as a predecessor of this MachineBasicBlock.
 313   /// Don't do this unless you know what you're doing, because it doesn't
 314   /// update pred's successors list. Use pred->addSuccessor instead.
 315   ///
 316   void addPredecessor(MachineBasicBlock *pred);
 317
 318   /// removePredecessor - Remove pred as a predecessor of this
 319   /// MachineBasicBlock. Don't do this unless you know what you're
 320   /// doing, because it doesn't update pred's successors list. Use
 321   /// pred->removeSuccessor instead.
 322   ///
 323   void removePredecessor(MachineBasicBlock *pred);
 324 };
 325
 326 std::ostream& operator<<(std::ostream &OS, const MachineBasicBlock &MBB);
 327
 328 //===--------------------------------------------------------------------===//
 329 // GraphTraits specializations for machine basic block graphs (machine-CFGs)
 330 //===--------------------------------------------------------------------===//
 331
 332 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a
 333 // MachineFunction as a graph of MachineBasicBlocks...
 334 //
 335
 336 template <> struct GraphTraits<MachineBasicBlock *> {
 337   typedef MachineBasicBlock NodeType;
 338   typedef MachineBasicBlock::succ_iterator ChildIteratorType;
 339
 340   static NodeType *getEntryNode(MachineBasicBlock *BB) { return BB; }
 341   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 342     return N->succ_begin();
 343   }
 344   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 345     return N->succ_end();
 346   }
 347 };
 348
 349 template <> struct GraphTraits<const MachineBasicBlock *> {
 350   typedef const MachineBasicBlock NodeType;
 351   typedef MachineBasicBlock::const_succ_iterator ChildIteratorType;
 352
 353   static NodeType *getEntryNode(const MachineBasicBlock *BB) { return BB; }
 354   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 355     return N->succ_begin();
 356   }
 357   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 358     return N->succ_end();
 359   }
 360 };
 361
 362 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a
 363 // MachineFunction as a graph of MachineBasicBlocks... and to walk it
 364 // in inverse order.  Inverse order for a function is considered
 365 // to be when traversing the predecessor edges of a MBB
 366 // instead of the successor edges.
 367 //
 368 template <> struct GraphTraits<Inverse<MachineBasicBlock*> > {
 369   typedef MachineBasicBlock NodeType;
 370   typedef MachineBasicBlock::pred_iterator ChildIteratorType;
 371   static NodeType *getEntryNode(Inverse<MachineBasicBlock *> G) {
 372     return G.Graph;
 373   }
 374   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 375     return N->pred_begin();
 376   }
 377   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 378     return N->pred_end();
 379   }
 380 };
 381
 382 template <> struct GraphTraits<Inverse<const MachineBasicBlock*> > {
 383   typedef const MachineBasicBlock NodeType;
 384   typedef MachineBasicBlock::const_pred_iterator ChildIteratorType;
 385   static NodeType *getEntryNode(Inverse<const MachineBasicBlock*> G) {
 386     return G.Graph;
 387   }
 388   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 389     return N->pred_begin();
 390   }
 391   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 392     return N->pred_end();
 393   }
 394 };
 395
 396 } // End llvm namespace
 397
 398 #endif