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/ADT/ilist.h"
  20 #include "llvm/Support/Streams.h"
  21
  22 namespace llvm {
  23   class MachineFunction;
  24
  25 // ilist_traits
  26 template <>
  27 struct ilist_traits<MachineInstr> {
  28 protected:
  29   // this is only set by the MachineBasicBlock owning the ilist
  30   friend class MachineBasicBlock;
  31   MachineBasicBlock* parent;
  32
  33 public:
  34   ilist_traits<MachineInstr>() : parent(0) { }
  35
  36   static MachineInstr* getPrev(MachineInstr* N) { return N->Prev; }
  37   static MachineInstr* getNext(MachineInstr* N) { return N->Next; }
  38
  39   static const MachineInstr*
  40   getPrev(const MachineInstr* N) { return N->Prev; }
  41
  42   static const MachineInstr*
  43   getNext(const MachineInstr* N) { return N->Next; }
  44
  45   static void setPrev(MachineInstr* N, MachineInstr* prev) { N->Prev = prev; }
  46   static void setNext(MachineInstr* N, MachineInstr* next) { N->Next = next; }
  47
  48   static MachineInstr* createSentinel();
  49   static void destroySentinel(MachineInstr *MI) { delete MI; }
  50   void addNodeToList(MachineInstr* N);
  51   void removeNodeFromList(MachineInstr* N);
  52   void transferNodesFromList(
  53       iplist<MachineInstr, ilist_traits<MachineInstr> >& toList,
  54       ilist_iterator<MachineInstr> first,
  55       ilist_iterator<MachineInstr> last);
  56 };
  57
  58 class BasicBlock;
  59
  60 class MachineBasicBlock {
  61   typedef ilist<MachineInstr> Instructions;
  62   Instructions Insts;
  63   MachineBasicBlock *Prev, *Next;
  64   const BasicBlock *BB;
  65   int Number;
  66   MachineFunction *xParent;
  67
  68   void setParent(MachineFunction *P) { xParent = P; }
  69
  70   /// Predecessors/Successors - Keep track of the predecessor / successor
  71   /// basicblocks.
  72   std::vector<MachineBasicBlock *> Predecessors;
  73   std::vector<MachineBasicBlock *> Successors;
  74
  75   /// LiveIns - Keep track of the physical registers that are livein of
  76   /// the basicblock.
  77   std::vector<unsigned> LiveIns;
  78
  79   /// Alignment - Alignment of the basic block. Zero if the basic block does
  80   /// not need to be aligned.
  81   unsigned Alignment;
  82
  83   /// IsLandingPad - Indicate that this basic block is entered via an
  84   /// exception handler.
  85   bool IsLandingPad;
  86
  87 public:
  88   explicit MachineBasicBlock(const BasicBlock *bb = 0)
  89     : Prev(0), Next(0), BB(bb), Number(-1), xParent(0),
  90       Alignment(0), IsLandingPad(false) {
  91     Insts.parent = this;
  92   }
  93
  94   ~MachineBasicBlock();
  95
  96   /// getBasicBlock - Return the LLVM basic block that this instance
  97   /// corresponded to originally.
  98   ///
  99   const BasicBlock *getBasicBlock() const { return BB; }
 100
 101   /// getParent - Return the MachineFunction containing this basic block.
 102   ///
 103   const MachineFunction *getParent() const { return xParent; }
 104   MachineFunction *getParent() { return xParent; }
 105
 106   typedef ilist<MachineInstr>::iterator                       iterator;
 107   typedef ilist<MachineInstr>::const_iterator           const_iterator;
 108   typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
 109   typedef std::reverse_iterator<iterator>             reverse_iterator;
 110
 111   unsigned size() const { return (unsigned)Insts.size(); }
 112   bool empty() const { return Insts.empty(); }
 113
 114   MachineInstr& front() { return Insts.front(); }
 115   MachineInstr& back()  { return Insts.back(); }
 116
 117   iterator                begin()       { return Insts.begin();  }
 118   const_iterator          begin() const { return Insts.begin();  }
 119   iterator                  end()       { return Insts.end();    }
 120   const_iterator            end() const { return Insts.end();    }
 121   reverse_iterator       rbegin()       { return Insts.rbegin(); }
 122   const_reverse_iterator rbegin() const { return Insts.rbegin(); }
 123   reverse_iterator       rend  ()       { return Insts.rend();   }
 124   const_reverse_iterator rend  () const { return Insts.rend();   }
 125
 126   // Machine-CFG iterators
 127   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::iterator       pred_iterator;
 128   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_iterator const_pred_iterator;
 129   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::iterator       succ_iterator;
 130   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_iterator const_succ_iterator;
 131   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::reverse_iterator
 132                                                          pred_reverse_iterator;
 133   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_reverse_iterator
 134                                                    const_pred_reverse_iterator;
 135   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::reverse_iterator
 136                                                          succ_reverse_iterator;
 137   typedef std::vector<MachineBasicBlock *>::const_reverse_iterator
 138                                                    const_succ_reverse_iterator;
 139
 140   pred_iterator        pred_begin()       { return Predecessors.begin(); }
 141   const_pred_iterator  pred_begin() const { return Predecessors.begin(); }
 142   pred_iterator        pred_end()         { return Predecessors.end();   }
 143   const_pred_iterator  pred_end()   const { return Predecessors.end();   }
 144   pred_reverse_iterator        pred_rbegin()
 145                                           { return Predecessors.rbegin();}
 146   const_pred_reverse_iterator  pred_rbegin() const
 147                                           { return Predecessors.rbegin();}
 148   pred_reverse_iterator        pred_rend()
 149                                           { return Predecessors.rend();  }
 150   const_pred_reverse_iterator  pred_rend()   const
 151                                           { return Predecessors.rend();  }
 152   unsigned             pred_size()  const {
 153     return (unsigned)Predecessors.size();
 154   }
 155   bool                 pred_empty() const { return Predecessors.empty(); }
 156   succ_iterator        succ_begin()       { return Successors.begin();   }
 157   const_succ_iterator  succ_begin() const { return Successors.begin();   }
 158   succ_iterator        succ_end()         { return Successors.end();     }
 159   const_succ_iterator  succ_end()   const { return Successors.end();     }
 160   succ_reverse_iterator        succ_rbegin()
 161                                           { return Successors.rbegin();  }
 162   const_succ_reverse_iterator  succ_rbegin() const
 163                                           { return Successors.rbegin();  }
 164   succ_reverse_iterator        succ_rend()
 165                                           { return Successors.rend();    }
 166   const_succ_reverse_iterator  succ_rend()   const
 167                                           { return Successors.rend();    }
 168   unsigned             succ_size()  const {
 169     return (unsigned)Successors.size();
 170   }
 171   bool                 succ_empty() const { return Successors.empty();   }
 172
 173   // LiveIn management methods.
 174
 175   /// addLiveIn - Add the specified register as a live in.  Note that it
 176   /// is an error to add the same register to the same set more than once.
 177   void addLiveIn(unsigned Reg)  { LiveIns.push_back(Reg); }
 178
 179   /// removeLiveIn - Remove the specified register from the live in set.
 180   ///
 181   void removeLiveIn(unsigned Reg);
 182
 183   /// isLiveIn - Return true if the specified register is in the live in set.
 184   ///
 185   bool isLiveIn(unsigned Reg) const;
 186
 187   // Iteration support for live in sets.  These sets are kept in sorted
 188   // order by their register number.
 189   typedef std::vector<unsigned>::iterator       livein_iterator;
 190   typedef std::vector<unsigned>::const_iterator const_livein_iterator;
 191   livein_iterator       livein_begin()       { return LiveIns.begin(); }
 192   const_livein_iterator livein_begin() const { return LiveIns.begin(); }
 193   livein_iterator       livein_end()         { return LiveIns.end(); }
 194   const_livein_iterator livein_end()   const { return LiveIns.end(); }
 195   bool            livein_empty() const { return LiveIns.empty(); }
 196
 197   /// getAlignment - Return alignment of the basic block.
 198   ///
 199   unsigned getAlignment() const { return Alignment; }
 200
 201   /// setAlignment - Set alignment of the basic block.
 202   ///
 203   void setAlignment(unsigned Align) { Alignment = Align; }
 204
 205   /// isLandingPad - Returns true if the block is a landing pad. That is
 206   /// this basic block is entered via an exception handler.
 207   bool isLandingPad() const { return IsLandingPad; }
 208
 209   /// setIsLandingPad - Indicates the block is a landing pad.  That is
 210   /// this basic block is entered via an exception handler.
 211   void setIsLandingPad() { IsLandingPad = true; }
 212
 213   // Code Layout methods.
 214
 215   /// moveBefore/moveAfter - move 'this' block before or after the specified
 216   /// block.  This only moves the block, it does not modify the CFG or adjust
 217   /// potential fall-throughs at the end of the block.
 218   void moveBefore(MachineBasicBlock *NewAfter);
 219   void moveAfter(MachineBasicBlock *NewBefore);
 220
 221   // Machine-CFG mutators
 222
 223   /// addSuccessor - Add succ as a successor of this MachineBasicBlock.
 224   /// The Predecessors list of succ is automatically updated.
 225   ///
 226   void addSuccessor(MachineBasicBlock *succ);
 227
 228   /// removeSuccessor - Remove successor from the successors list of this
 229   /// MachineBasicBlock. The Predecessors list of succ is automatically updated.
 230   ///
 231   void removeSuccessor(MachineBasicBlock *succ);
 232
 233   /// removeSuccessor - Remove specified successor from the successors list of
 234   /// this MachineBasicBlock. The Predecessors list of succ is automatically
 235   /// updated.  Return the iterator to the element after the one removed.
 236   ///
 237   succ_iterator removeSuccessor(succ_iterator I);
 238
 239   /// transferSuccessors - Transfers all the successors from MBB to this
 240   /// machine basic block (i.e., copies all the successors fromMBB and
 241   /// remove all the successors fromBB).
 242   void transferSuccessors(MachineBasicBlock *fromMBB);
 243
 244   /// isSuccessor - Return true if the specified MBB is a successor of this
 245   /// block.
 246   bool isSuccessor(MachineBasicBlock *MBB) const;
 247
 248   /// getFirstTerminator - returns an iterator to the first terminator
 249   /// instruction of this basic block. If a terminator does not exist,
 250   /// it returns end()
 251   iterator getFirstTerminator();
 252
 253   void pop_front() { Insts.pop_front(); }
 254   void pop_back() { Insts.pop_back(); }
 255   void push_back(MachineInstr *MI) { Insts.push_back(MI); }
 256   template<typename IT>
 257   void insert(iterator I, IT S, IT E) { Insts.insert(I, S, E); }
 258   iterator insert(iterator I, MachineInstr *M) { return Insts.insert(I, M); }
 259
 260   // erase - Remove the specified element or range from the instruction list.
 261   // These functions delete any instructions removed.
 262   //
 263   iterator erase(iterator I)             { return Insts.erase(I); }
 264   iterator erase(iterator I, iterator E) { return Insts.erase(I, E); }
 265   MachineInstr *remove(MachineInstr *I)  { return Insts.remove(I); }
 266   void clear()                           { Insts.clear(); }
 267
 268   /// splice - Take a block of instructions from MBB 'Other' in the range [From,
 269   /// To), and insert them into this MBB right before 'where'.
 270   void splice(iterator where, MachineBasicBlock *Other, iterator From,
 271               iterator To) {
 272     Insts.splice(where, Other->Insts, From, To);
 273   }
 274
 275   /// ReplaceUsesOfBlockWith - Given a machine basic block that branched to
 276   /// 'Old', change the code and CFG so that it branches to 'New' instead.
 277   void ReplaceUsesOfBlockWith(MachineBasicBlock *Old, MachineBasicBlock *New);
 278
 279   /// CorrectExtraCFGEdges - Various pieces of code can cause excess edges in
 280   /// the CFG to be inserted.  If we have proven that MBB can only branch to
 281   /// DestA and DestB, remove any other MBB successors from the CFG. DestA and
 282   /// DestB can be null. Besides DestA and DestB, retain other edges leading
 283   /// to LandingPads (currently there can be only one; we don't check or require
 284   /// that here). Note it is possible that DestA and/or DestB are LandingPads.
 285   bool CorrectExtraCFGEdges(MachineBasicBlock *DestA,
 286                             MachineBasicBlock *DestB,
 287                             bool isCond);
 288
 289   // Debugging methods.
 290   void dump() const;
 291   void print(std::ostream &OS) const;
 292   void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
 293
 294   /// getNumber - MachineBasicBlocks are uniquely numbered at the function
 295   /// level, unless they're not in a MachineFunction yet, in which case this
 296   /// will return -1.
 297   ///
 298   int getNumber() const { return Number; }
 299   void setNumber(int N) { Number = N; }
 300
 301 private:   // Methods used to maintain doubly linked list of blocks...
 302   friend struct ilist_traits<MachineBasicBlock>;
 303
 304   MachineBasicBlock *getPrev() const { return Prev; }
 305   MachineBasicBlock *getNext() const { return Next; }
 306   void setPrev(MachineBasicBlock *P) { Prev = P; }
 307   void setNext(MachineBasicBlock *N) { Next = N; }
 308
 309   // Machine-CFG mutators
 310
 311   /// addPredecessor - Remove pred as a predecessor of this MachineBasicBlock.
 312   /// Don't do this unless you know what you're doing, because it doesn't
 313   /// update pred's successors list. Use pred->addSuccessor instead.
 314   ///
 315   void addPredecessor(MachineBasicBlock *pred);
 316
 317   /// removePredecessor - Remove pred as a predecessor of this
 318   /// MachineBasicBlock. Don't do this unless you know what you're
 319   /// doing, because it doesn't update pred's successors list. Use
 320   /// pred->removeSuccessor instead.
 321   ///
 322   void removePredecessor(MachineBasicBlock *pred);
 323 };
 324
 325 std::ostream& operator<<(std::ostream &OS, const MachineBasicBlock &MBB);
 326
 327 //===--------------------------------------------------------------------===//
 328 // GraphTraits specializations for machine basic block graphs (machine-CFGs)
 329 //===--------------------------------------------------------------------===//
 330
 331 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a
 332 // MachineFunction as a graph of MachineBasicBlocks...
 333 //
 334
 335 template <> struct GraphTraits<MachineBasicBlock *> {
 336   typedef MachineBasicBlock NodeType;
 337   typedef MachineBasicBlock::succ_iterator ChildIteratorType;
 338
 339   static NodeType *getEntryNode(MachineBasicBlock *BB) { return BB; }
 340   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 341     return N->succ_begin();
 342   }
 343   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 344     return N->succ_end();
 345   }
 346 };
 347
 348 template <> struct GraphTraits<const MachineBasicBlock *> {
 349   typedef const MachineBasicBlock NodeType;
 350   typedef MachineBasicBlock::const_succ_iterator ChildIteratorType;
 351
 352   static NodeType *getEntryNode(const MachineBasicBlock *BB) { return BB; }
 353   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 354     return N->succ_begin();
 355   }
 356   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 357     return N->succ_end();
 358   }
 359 };
 360
 361 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a
 362 // MachineFunction as a graph of MachineBasicBlocks... and to walk it
 363 // in inverse order.  Inverse order for a function is considered
 364 // to be when traversing the predecessor edges of a MBB
 365 // instead of the successor edges.
 366 //
 367 template <> struct GraphTraits<Inverse<MachineBasicBlock*> > {
 368   typedef MachineBasicBlock NodeType;
 369   typedef MachineBasicBlock::pred_iterator ChildIteratorType;
 370   static NodeType *getEntryNode(Inverse<MachineBasicBlock *> G) {
 371     return G.Graph;
 372   }
 373   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 374     return N->pred_begin();
 375   }
 376   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 377     return N->pred_end();
 378   }
 379 };
 380
 381 template <> struct GraphTraits<Inverse<const MachineBasicBlock*> > {
 382   typedef const MachineBasicBlock NodeType;
 383   typedef MachineBasicBlock::const_pred_iterator ChildIteratorType;
 384   static NodeType *getEntryNode(Inverse<const MachineBasicBlock*> G) {
 385     return G.Graph;
 386   }
 387   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 388     return N->pred_begin();
 389   }
 390   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 391     return N->pred_end();
 392   }
 393 };
 394
 395 } // End llvm namespace
 396
 397 #endif