904f1a6aee38ed091238e0d9fbd4f05d2c4bf09f
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineInstr.h
1 //===-- llvm/CodeGen/MachineInstr.h - MachineInstr class --------*- 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 // This file contains the declaration of the MachineInstr class, which is the
11 // basic representation for all target dependent machine instructions used by
12 // the back end.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINEINSTR_H
17 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEINSTR_H
18
19 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
20 #include "llvm/MC/MCInstrDesc.h"
21 #include "llvm/Target/TargetOpcodes.h"
22 #include "llvm/ADT/ilist.h"
23 #include "llvm/ADT/ilist_node.h"
24 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
25 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
26 #include "llvm/ADT/DenseMapInfo.h"
27 #include "llvm/Support/DebugLoc.h"
28 #include <vector>
29
30 namespace llvm {
31
32 template <typename T> class SmallVectorImpl;
33 class AliasAnalysis;
34 class TargetInstrInfo;
35 class TargetRegisterClass;
36 class TargetRegisterInfo;
37 class MachineFunction;
38 class MachineMemOperand;
39
40 //===----------------------------------------------------------------------===//
41 /// MachineInstr - Representation of each machine instruction.
42 ///
43 class MachineInstr : public ilist_node<MachineInstr> {
44 public:
45   typedef MachineMemOperand **mmo_iterator;
46
47   /// Flags to specify different kinds of comments to output in
48   /// assembly code.  These flags carry semantic information not
49   /// otherwise easily derivable from the IR text.
50   ///
51   enum CommentFlag {
52     ReloadReuse = 0x1
53   };
54
55   enum MIFlag {
56     NoFlags      = 0,
57     FrameSetup   = 1 << 0,              // Instruction is used as a part of
58                                         // function frame setup code.
59     InsideBundle = 1 << 1               // Instruction is inside a bundle (not
60                                         // the first MI in a bundle)
61   };
62 private:
63   const MCInstrDesc *MCID;              // Instruction descriptor.
64
65   uint8_t Flags;                        // Various bits of additional
66                                         // information about machine
67                                         // instruction.
68
69   uint8_t AsmPrinterFlags;              // Various bits of information used by
70                                         // the AsmPrinter to emit helpful
71                                         // comments.  This is *not* semantic
72                                         // information.  Do not use this for
73                                         // anything other than to convey comment
74                                         // information to AsmPrinter.
75
76   std::vector<MachineOperand> Operands; // the operands
77   mmo_iterator MemRefs;                 // information on memory references
78   mmo_iterator MemRefsEnd;
79   MachineBasicBlock *Parent;            // Pointer to the owning basic block.
80   DebugLoc debugLoc;                    // Source line information.
81
82   MachineInstr(const MachineInstr&);   // DO NOT IMPLEMENT
83   void operator=(const MachineInstr&); // DO NOT IMPLEMENT
84
85   // Intrusive list support
86   friend struct ilist_traits<MachineInstr>;
87   friend struct ilist_traits<MachineBasicBlock>;
88   void setParent(MachineBasicBlock *P) { Parent = P; }
89
90   /// MachineInstr ctor - This constructor creates a copy of the given
91   /// MachineInstr in the given MachineFunction.
92   MachineInstr(MachineFunction &, const MachineInstr &);
93
94   /// MachineInstr ctor - This constructor creates a dummy MachineInstr with
95   /// MCID NULL and no operands.
96   MachineInstr();
97
98   // The next two constructors have DebugLoc and non-DebugLoc versions;
99   // over time, the non-DebugLoc versions should be phased out and eventually
100   // removed.
101
102   /// MachineInstr ctor - This constructor creates a MachineInstr and adds the
103   /// implicit operands.  It reserves space for the number of operands specified
104   /// by the MCInstrDesc.  The version with a DebugLoc should be preferred.
105   explicit MachineInstr(const MCInstrDesc &MCID, bool NoImp = false);
106
107   /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor above, except that
108   /// the MachineInstr is created and added to the end of the specified basic
109   /// block.  The version with a DebugLoc should be preferred.
110   MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const MCInstrDesc &MCID);
111
112   /// MachineInstr ctor - This constructor create a MachineInstr and add the
113   /// implicit operands.  It reserves space for number of operands specified by
114   /// MCInstrDesc.  An explicit DebugLoc is supplied.
115   explicit MachineInstr(const MCInstrDesc &MCID, const DebugLoc dl,
116                         bool NoImp = false);
117
118   /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor above, except that
119   /// the MachineInstr is created and added to the end of the specified basic
120   /// block.
121   MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const DebugLoc dl,
122                const MCInstrDesc &MCID);
123
124   ~MachineInstr();
125
126   // MachineInstrs are pool-allocated and owned by MachineFunction.
127   friend class MachineFunction;
128
129 public:
130   const MachineBasicBlock* getParent() const { return Parent; }
131   MachineBasicBlock* getParent() { return Parent; }
132
133   /// getAsmPrinterFlags - Return the asm printer flags bitvector.
134   ///
135   uint8_t getAsmPrinterFlags() const { return AsmPrinterFlags; }
136
137   /// clearAsmPrinterFlags - clear the AsmPrinter bitvector
138   ///
139   void clearAsmPrinterFlags() { AsmPrinterFlags = 0; }
140
141   /// getAsmPrinterFlag - Return whether an AsmPrinter flag is set.
142   ///
143   bool getAsmPrinterFlag(CommentFlag Flag) const {
144     return AsmPrinterFlags & Flag;
145   }
146
147   /// setAsmPrinterFlag - Set a flag for the AsmPrinter.
148   ///
149   void setAsmPrinterFlag(CommentFlag Flag) {
150     AsmPrinterFlags |= (uint8_t)Flag;
151   }
152
153   /// clearAsmPrinterFlag - clear specific AsmPrinter flags
154   ///
155   void clearAsmPrinterFlag(CommentFlag Flag) {
156     AsmPrinterFlags &= ~Flag;
157   }
158
159   /// getFlags - Return the MI flags bitvector.
160   uint8_t getFlags() const {
161     return Flags;
162   }
163
164   /// getFlag - Return whether an MI flag is set.
165   bool getFlag(MIFlag Flag) const {
166     return Flags & Flag;
167   }
168
169   /// setFlag - Set a MI flag.
170   void setFlag(MIFlag Flag) {
171     Flags |= (uint8_t)Flag;
172   }
173
174   void setFlags(unsigned flags) {
175     Flags = flags;
176   }
177
178   /// clearFlag - Clear a MI flag.
179   void clearFlag(MIFlag Flag) {
180     Flags &= ~((uint8_t)Flag);
181   }
182
183   /// isInsideBundle - Return true if MI is in a bundle (but not the first MI
184   /// in a bundle).
185   ///
186   /// A bundle looks like this before it's finalized:
187   ///   ----------------
188   ///   |      MI      |
189   ///   ----------------
190   ///          |
191   ///   ----------------
192   ///   |      MI    * | 
193   ///   ----------------
194   ///          |
195   ///   ----------------
196   ///   |      MI    * | 
197   ///   ----------------
198   /// In this case, the first MI starts a bundle but is not inside a bundle, the
199   /// next 2 MIs are considered "inside" the bundle.
200   ///
201   /// After a bundle is finalized, it looks like this:
202   ///   ----------------
203   ///   |    Bundle    |
204   ///   ----------------
205   ///          |
206   ///   ----------------
207   ///   |      MI    * |
208   ///   ----------------
209   ///          |
210   ///   ----------------
211   ///   |      MI    * | 
212   ///   ----------------
213   ///          |
214   ///   ----------------
215   ///   |      MI    * | 
216   ///   ----------------
217   /// The first instruction has the special opcode "BUNDLE". It's not "inside"
218   /// a bundle, but the next three MIs are.
219   bool isInsideBundle() const {
220     return getFlag(InsideBundle);
221   }
222
223   /// setIsInsideBundle - Set InsideBundle bit.
224   ///
225   void setIsInsideBundle(bool Val = true) {
226     if (Val)
227       setFlag(InsideBundle);
228     else
229       clearFlag(InsideBundle);
230   }
231
232   /// getDebugLoc - Returns the debug location id of this MachineInstr.
233   ///
234   DebugLoc getDebugLoc() const { return debugLoc; }
235
236   /// emitError - Emit an error referring to the source location of this
237   /// instruction. This should only be used for inline assembly that is somehow
238   /// impossible to compile. Other errors should have been handled much
239   /// earlier.
240   ///
241   /// If this method returns, the caller should try to recover from the error.
242   ///
243   void emitError(StringRef Msg) const;
244
245   /// getDesc - Returns the target instruction descriptor of this
246   /// MachineInstr.
247   const MCInstrDesc &getDesc() const { return *MCID; }
248
249   /// getOpcode - Returns the opcode of this MachineInstr.
250   ///
251   int getOpcode() const { return MCID->Opcode; }
252
253   /// Access to explicit operands of the instruction.
254   ///
255   unsigned getNumOperands() const { return (unsigned)Operands.size(); }
256
257   const MachineOperand& getOperand(unsigned i) const {
258     assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
259     return Operands[i];
260   }
261   MachineOperand& getOperand(unsigned i) {
262     assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
263     return Operands[i];
264   }
265
266   /// getNumExplicitOperands - Returns the number of non-implicit operands.
267   ///
268   unsigned getNumExplicitOperands() const;
269
270   /// iterator/begin/end - Iterate over all operands of a machine instruction.
271   typedef std::vector<MachineOperand>::iterator mop_iterator;
272   typedef std::vector<MachineOperand>::const_iterator const_mop_iterator;
273
274   mop_iterator operands_begin() { return Operands.begin(); }
275   mop_iterator operands_end() { return Operands.end(); }
276
277   const_mop_iterator operands_begin() const { return Operands.begin(); }
278   const_mop_iterator operands_end() const { return Operands.end(); }
279
280   /// Access to memory operands of the instruction
281   mmo_iterator memoperands_begin() const { return MemRefs; }
282   mmo_iterator memoperands_end() const { return MemRefsEnd; }
283   bool memoperands_empty() const { return MemRefsEnd == MemRefs; }
284
285   /// hasOneMemOperand - Return true if this instruction has exactly one
286   /// MachineMemOperand.
287   bool hasOneMemOperand() const {
288     return MemRefsEnd - MemRefs == 1;
289   }
290
291   /// API for querying MachineInstr properties. They are the same as MCInstrDesc
292   /// queries but they are bundle aware.
293
294   enum QueryType {
295     IgnoreBundle,    // Ignore bundles
296     AnyInBundle,     // Return true if any instruction in bundle has property
297     AllInBundle      // Return true if all instructions in bundle have property
298   };
299
300   /// hasProperty - Return true if the instruction (or in the case of a bundle,
301   /// the instructions inside the bundle) has the specified property.
302   /// The first argument is the property being queried.
303   /// The second argument indicates whether the query should look inside
304   /// instruction bundles.
305   /// If the third argument is true, than the query can return true when *any*
306   /// of the bundled instructions has the queried property. If it's false, then
307   /// this can return true iff *all* of the instructions have the property.
308   bool hasProperty(unsigned Flag, QueryType Type = AnyInBundle) const;
309
310   /// isVariadic - Return true if this instruction can have a variable number of
311   /// operands.  In this case, the variable operands will be after the normal
312   /// operands but before the implicit definitions and uses (if any are
313   /// present).
314   bool isVariadic(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
315     return hasProperty(MCID::Variadic, Type);
316   }
317
318   /// hasOptionalDef - Set if this instruction has an optional definition, e.g.
319   /// ARM instructions which can set condition code if 's' bit is set.
320   bool hasOptionalDef(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
321     return hasProperty(MCID::HasOptionalDef, Type);
322   }
323
324   /// isPseudo - Return true if this is a pseudo instruction that doesn't
325   /// correspond to a real machine instruction.
326   ///
327   bool isPseudo(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
328     return hasProperty(MCID::Pseudo, Type);
329   }
330
331   bool isReturn(QueryType Type = AnyInBundle) const {
332     return hasProperty(MCID::Return, Type);
333   }
334
335   bool isCall(QueryType Type = AnyInBundle) const {
336     return hasProperty(MCID::Call, Type);
337   }
338
339   /// isBarrier - Returns true if the specified instruction stops control flow
340   /// from executing the instruction immediately following it.  Examples include
341   /// unconditional branches and return instructions.
342   bool isBarrier(QueryType Type = AnyInBundle) const {
343     return hasProperty(MCID::Barrier, Type);
344   }
345
346   /// isTerminator - Returns true if this instruction part of the terminator for
347   /// a basic block.  Typically this is things like return and branch
348   /// instructions.
349   ///
350   /// Various passes use this to insert code into the bottom of a basic block,
351   /// but before control flow occurs.
352   bool isTerminator(QueryType Type = AnyInBundle) const {
353     return hasProperty(MCID::Terminator, Type);
354   }
355
356   /// isBranch - Returns true if this is a conditional, unconditional, or
357   /// indirect branch.  Predicates below can be used to discriminate between
358   /// these cases, and the TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to
359   /// get more information.
360   bool isBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
361     return hasProperty(MCID::Branch, Type);
362   }
363
364   /// isIndirectBranch - Return true if this is an indirect branch, such as a
365   /// branch through a register.
366   bool isIndirectBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
367     return hasProperty(MCID::IndirectBranch, Type);
368   }
369
370   /// isConditionalBranch - Return true if this is a branch which may fall
371   /// through to the next instruction or may transfer control flow to some other
372   /// block.  The TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to get more
373   /// information about this branch.
374   bool isConditionalBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
375     return isBranch(Type) & !isBarrier(Type) & !isIndirectBranch(Type);
376   }
377
378   /// isUnconditionalBranch - Return true if this is a branch which always
379   /// transfers control flow to some other block.  The
380   /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to get more information
381   /// about this branch.
382   bool isUnconditionalBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
383     return isBranch(Type) & isBarrier(Type) & !isIndirectBranch(Type);
384   }
385
386   // isPredicable - Return true if this instruction has a predicate operand that
387   // controls execution.  It may be set to 'always', or may be set to other
388   /// values.   There are various methods in TargetInstrInfo that can be used to
389   /// control and modify the predicate in this instruction.
390   bool isPredicable(QueryType Type = AllInBundle) const {
391     // If it's a bundle than all bundled instructions must be predicable for this
392     // to return true.
393     return hasProperty(MCID::Predicable, Type);
394   }
395
396   /// isCompare - Return true if this instruction is a comparison.
397   bool isCompare(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
398     return hasProperty(MCID::Compare, Type);
399   }
400
401   /// isMoveImmediate - Return true if this instruction is a move immediate
402   /// (including conditional moves) instruction.
403   bool isMoveImmediate(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
404     return hasProperty(MCID::MoveImm, Type);
405   }
406
407   /// isBitcast - Return true if this instruction is a bitcast instruction.
408   ///
409   bool isBitcast(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
410     return hasProperty(MCID::Bitcast, Type);
411   }
412
413   /// isNotDuplicable - Return true if this instruction cannot be safely
414   /// duplicated.  For example, if the instruction has a unique labels attached
415   /// to it, duplicating it would cause multiple definition errors.
416   bool isNotDuplicable(QueryType Type = AnyInBundle) const {
417     return hasProperty(MCID::NotDuplicable, Type);
418   }
419
420   /// hasDelaySlot - Returns true if the specified instruction has a delay slot
421   /// which must be filled by the code generator.
422   bool hasDelaySlot(QueryType Type = AnyInBundle) const {
423     return hasProperty(MCID::DelaySlot, Type);
424   }
425
426   /// canFoldAsLoad - Return true for instructions that can be folded as
427   /// memory operands in other instructions. The most common use for this
428   /// is instructions that are simple loads from memory that don't modify
429   /// the loaded value in any way, but it can also be used for instructions
430   /// that can be expressed as constant-pool loads, such as V_SETALLONES
431   /// on x86, to allow them to be folded when it is beneficial.
432   /// This should only be set on instructions that return a value in their
433   /// only virtual register definition.
434   bool canFoldAsLoad(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
435     return hasProperty(MCID::FoldableAsLoad, Type);
436   }
437
438   //===--------------------------------------------------------------------===//
439   // Side Effect Analysis
440   //===--------------------------------------------------------------------===//
441
442   /// mayLoad - Return true if this instruction could possibly read memory.
443   /// Instructions with this flag set are not necessarily simple load
444   /// instructions, they may load a value and modify it, for example.
445   bool mayLoad(QueryType Type = AnyInBundle) const {
446     return hasProperty(MCID::MayLoad, Type);
447   }
448
449
450   /// mayStore - Return true if this instruction could possibly modify memory.
451   /// Instructions with this flag set are not necessarily simple store
452   /// instructions, they may store a modified value based on their operands, or
453   /// may not actually modify anything, for example.
454   bool mayStore(QueryType Type = AnyInBundle) const {
455     return hasProperty(MCID::MayStore, Type);
456   }
457
458   //===--------------------------------------------------------------------===//
459   // Flags that indicate whether an instruction can be modified by a method.
460   //===--------------------------------------------------------------------===//
461
462   /// isCommutable - Return true if this may be a 2- or 3-address
463   /// instruction (of the form "X = op Y, Z, ..."), which produces the same
464   /// result if Y and Z are exchanged.  If this flag is set, then the
465   /// TargetInstrInfo::commuteInstruction method may be used to hack on the
466   /// instruction.
467   ///
468   /// Note that this flag may be set on instructions that are only commutable
469   /// sometimes.  In these cases, the call to commuteInstruction will fail.
470   /// Also note that some instructions require non-trivial modification to
471   /// commute them.
472   bool isCommutable(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
473     return hasProperty(MCID::Commutable, Type);
474   }
475
476   /// isConvertibleTo3Addr - Return true if this is a 2-address instruction
477   /// which can be changed into a 3-address instruction if needed.  Doing this
478   /// transformation can be profitable in the register allocator, because it
479   /// means that the instruction can use a 2-address form if possible, but
480   /// degrade into a less efficient form if the source and dest register cannot
481   /// be assigned to the same register.  For example, this allows the x86
482   /// backend to turn a "shl reg, 3" instruction into an LEA instruction, which
483   /// is the same speed as the shift but has bigger code size.
484   ///
485   /// If this returns true, then the target must implement the
486   /// TargetInstrInfo::convertToThreeAddress method for this instruction, which
487   /// is allowed to fail if the transformation isn't valid for this specific
488   /// instruction (e.g. shl reg, 4 on x86).
489   ///
490   bool isConvertibleTo3Addr(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
491     return hasProperty(MCID::ConvertibleTo3Addr, Type);
492   }
493
494   /// usesCustomInsertionHook - Return true if this instruction requires
495   /// custom insertion support when the DAG scheduler is inserting it into a
496   /// machine basic block.  If this is true for the instruction, it basically
497   /// means that it is a pseudo instruction used at SelectionDAG time that is
498   /// expanded out into magic code by the target when MachineInstrs are formed.
499   ///
500   /// If this is true, the TargetLoweringInfo::InsertAtEndOfBasicBlock method
501   /// is used to insert this into the MachineBasicBlock.
502   bool usesCustomInsertionHook(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
503     return hasProperty(MCID::UsesCustomInserter, Type);
504   }
505
506   /// hasPostISelHook - Return true if this instruction requires *adjustment*
507   /// after instruction selection by calling a target hook. For example, this
508   /// can be used to fill in ARM 's' optional operand depending on whether
509   /// the conditional flag register is used.
510   bool hasPostISelHook(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
511     return hasProperty(MCID::HasPostISelHook, Type);
512   }
513
514   /// isRematerializable - Returns true if this instruction is a candidate for
515   /// remat.  This flag is deprecated, please don't use it anymore.  If this
516   /// flag is set, the isReallyTriviallyReMaterializable() method is called to
517   /// verify the instruction is really rematable.
518   bool isRematerializable(QueryType Type = AllInBundle) const {
519     // It's only possible to re-mat a bundle if all bundled instructions are
520     // re-materializable.
521     return hasProperty(MCID::Rematerializable, Type);
522   }
523
524   /// isAsCheapAsAMove - Returns true if this instruction has the same cost (or
525   /// less) than a move instruction. This is useful during certain types of
526   /// optimizations (e.g., remat during two-address conversion or machine licm)
527   /// where we would like to remat or hoist the instruction, but not if it costs
528   /// more than moving the instruction into the appropriate register. Note, we
529   /// are not marking copies from and to the same register class with this flag.
530   bool isAsCheapAsAMove(QueryType Type = AllInBundle) const {
531     // Only returns true for a bundle if all bundled instructions are cheap.
532     // FIXME: This probably requires a target hook.
533     return hasProperty(MCID::CheapAsAMove, Type);
534   }
535
536   /// hasExtraSrcRegAllocReq - Returns true if this instruction source operands
537   /// have special register allocation requirements that are not captured by the
538   /// operand register classes. e.g. ARM::STRD's two source registers must be an
539   /// even / odd pair, ARM::STM registers have to be in ascending order.
540   /// Post-register allocation passes should not attempt to change allocations
541   /// for sources of instructions with this flag.
542   bool hasExtraSrcRegAllocReq(QueryType Type = AnyInBundle) const {
543     return hasProperty(MCID::ExtraSrcRegAllocReq, Type);
544   }
545
546   /// hasExtraDefRegAllocReq - Returns true if this instruction def operands
547   /// have special register allocation requirements that are not captured by the
548   /// operand register classes. e.g. ARM::LDRD's two def registers must be an
549   /// even / odd pair, ARM::LDM registers have to be in ascending order.
550   /// Post-register allocation passes should not attempt to change allocations
551   /// for definitions of instructions with this flag.
552   bool hasExtraDefRegAllocReq(QueryType Type = AnyInBundle) const {
553     return hasProperty(MCID::ExtraDefRegAllocReq, Type);
554   }
555
556
557   enum MICheckType {
558     CheckDefs,      // Check all operands for equality
559     CheckKillDead,  // Check all operands including kill / dead markers
560     IgnoreDefs,     // Ignore all definitions
561     IgnoreVRegDefs  // Ignore virtual register definitions
562   };
563
564   /// isIdenticalTo - Return true if this instruction is identical to (same
565   /// opcode and same operands as) the specified instruction.
566   bool isIdenticalTo(const MachineInstr *Other,
567                      MICheckType Check = CheckDefs) const;
568
569   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
570   /// block, and returns it, but does not delete it.
571   MachineInstr *removeFromParent();
572
573   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
574   /// block and deletes it.
575   void eraseFromParent();
576
577   /// isLabel - Returns true if the MachineInstr represents a label.
578   ///
579   bool isLabel() const {
580     return getOpcode() == TargetOpcode::PROLOG_LABEL ||
581            getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL ||
582            getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL;
583   }
584
585   bool isPrologLabel() const {
586     return getOpcode() == TargetOpcode::PROLOG_LABEL;
587   }
588   bool isEHLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL; }
589   bool isGCLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL; }
590   bool isDebugValue() const { return getOpcode() == TargetOpcode::DBG_VALUE; }
591
592   bool isPHI() const { return getOpcode() == TargetOpcode::PHI; }
593   bool isKill() const { return getOpcode() == TargetOpcode::KILL; }
594   bool isImplicitDef() const { return getOpcode()==TargetOpcode::IMPLICIT_DEF; }
595   bool isInlineAsm() const { return getOpcode() == TargetOpcode::INLINEASM; }
596   bool isStackAligningInlineAsm() const;
597   bool isInsertSubreg() const {
598     return getOpcode() == TargetOpcode::INSERT_SUBREG;
599   }
600   bool isSubregToReg() const {
601     return getOpcode() == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG;
602   }
603   bool isRegSequence() const {
604     return getOpcode() == TargetOpcode::REG_SEQUENCE;
605   }
606   bool isBundle() const {
607     return getOpcode() == TargetOpcode::BUNDLE;
608   }
609   bool isCopy() const {
610     return getOpcode() == TargetOpcode::COPY;
611   }
612   bool isFullCopy() const {
613     return isCopy() && !getOperand(0).getSubReg() && !getOperand(1).getSubReg();
614   }
615
616   /// isCopyLike - Return true if the instruction behaves like a copy.
617   /// This does not include native copy instructions.
618   bool isCopyLike() const {
619     return isCopy() || isSubregToReg();
620   }
621
622   /// isIdentityCopy - Return true is the instruction is an identity copy.
623   bool isIdentityCopy() const {
624     return isCopy() && getOperand(0).getReg() == getOperand(1).getReg() &&
625       getOperand(0).getSubReg() == getOperand(1).getSubReg();
626   }
627
628   /// getBundleSize - Return the number of instructions inside the MI bundle.
629   unsigned getBundleSize() const;
630
631   /// readsRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
632   /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there
633   /// is a read of a super-register.
634   /// This does not count partial redefines of virtual registers as reads:
635   ///   %reg1024:6 = OP.
636   bool readsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
637     return findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI) != -1;
638   }
639
640   /// readsVirtualRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
641   /// virtual register. Take into account that a partial define is a
642   /// read-modify-write operation.
643   bool readsVirtualRegister(unsigned Reg) const {
644     return readsWritesVirtualRegister(Reg).first;
645   }
646
647   /// readsWritesVirtualRegister - Return a pair of bools (reads, writes)
648   /// indicating if this instruction reads or writes Reg. This also considers
649   /// partial defines.
650   /// If Ops is not null, all operand indices for Reg are added.
651   std::pair<bool,bool> readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
652                                       SmallVectorImpl<unsigned> *Ops = 0) const;
653
654   /// killsRegister - Return true if the MachineInstr kills the specified
655   /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there is
656   /// a kill of a super-register.
657   bool killsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
658     return findRegisterUseOperandIdx(Reg, true, TRI) != -1;
659   }
660
661   /// definesRegister - Return true if the MachineInstr fully defines the
662   /// specified register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
663   /// if there is a def of a super-register.
664   /// NOTE: It's ignoring subreg indices on virtual registers.
665   bool definesRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI=NULL) const {
666     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, false, TRI) != -1;
667   }
668
669   /// modifiesRegister - Return true if the MachineInstr modifies (fully define
670   /// or partially define) the specified register.
671   /// NOTE: It's ignoring subreg indices on virtual registers.
672   bool modifiesRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI) const {
673     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, true, TRI) != -1;
674   }
675
676   /// registerDefIsDead - Returns true if the register is dead in this machine
677   /// instruction. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
678   /// if there is a dead def of a super-register.
679   bool registerDefIsDead(unsigned Reg,
680                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
681     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, true, false, TRI) != -1;
682   }
683
684   /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the operand index that is a use of
685   /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
686   /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
687   int findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill = false,
688                                 const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
689
690   /// findRegisterUseOperand - Wrapper for findRegisterUseOperandIdx, it returns
691   /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
692   MachineOperand *findRegisterUseOperand(unsigned Reg, bool isKill = false,
693                                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
694     int Idx = findRegisterUseOperandIdx(Reg, isKill, TRI);
695     return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
696   }
697
698   /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
699   /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
700   /// that are not dead are skipped. If Overlap is true, then it also looks for
701   /// defs that merely overlap the specified register. If TargetRegisterInfo is
702   /// non-null, then it also checks if there is a def of a super-register.
703   int findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg,
704                                 bool isDead = false, bool Overlap = false,
705                                 const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
706
707   /// findRegisterDefOperand - Wrapper for findRegisterDefOperandIdx, it returns
708   /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
709   MachineOperand *findRegisterDefOperand(unsigned Reg, bool isDead = false,
710                                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
711     int Idx = findRegisterDefOperandIdx(Reg, isDead, false, TRI);
712     return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
713   }
714
715   /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
716   /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
717   /// none is found.
718   int findFirstPredOperandIdx() const;
719
720   /// findInlineAsmFlagIdx() - Find the index of the flag word operand that
721   /// corresponds to operand OpIdx on an inline asm instruction.  Returns -1 if
722   /// getOperand(OpIdx) does not belong to an inline asm operand group.
723   ///
724   /// If GroupNo is not NULL, it will receive the number of the operand group
725   /// containing OpIdx.
726   ///
727   /// The flag operand is an immediate that can be decoded with methods like
728   /// InlineAsm::hasRegClassConstraint().
729   ///
730   int findInlineAsmFlagIdx(unsigned OpIdx, unsigned *GroupNo = 0) const;
731
732   /// getRegClassConstraint - Compute the static register class constraint for
733   /// operand OpIdx.  For normal instructions, this is derived from the
734   /// MCInstrDesc.  For inline assembly it is derived from the flag words.
735   ///
736   /// Returns NULL if the static register classs constraint cannot be
737   /// determined.
738   ///
739   const TargetRegisterClass*
740   getRegClassConstraint(unsigned OpIdx,
741                         const TargetInstrInfo *TII,
742                         const TargetRegisterInfo *TRI) const;
743
744   /// isRegTiedToUseOperand - Given the index of a register def operand,
745   /// check if the register def is tied to a source operand, due to either
746   /// two-address elimination or inline assembly constraints. Returns the
747   /// first tied use operand index by reference is UseOpIdx is not null.
748   bool isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx, unsigned *UseOpIdx = 0) const;
749
750   /// isRegTiedToDefOperand - Return true if the use operand of the specified
751   /// index is tied to an def operand. It also returns the def operand index by
752   /// reference if DefOpIdx is not null.
753   bool isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx, unsigned *DefOpIdx = 0) const;
754
755   /// clearKillInfo - Clears kill flags on all operands.
756   ///
757   void clearKillInfo();
758
759   /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
760   ///
761   void copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI);
762
763   /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
764   void copyPredicates(const MachineInstr *MI);
765
766   /// substituteRegister - Replace all occurrences of FromReg with ToReg:SubIdx,
767   /// properly composing subreg indices where necessary.
768   void substituteRegister(unsigned FromReg, unsigned ToReg, unsigned SubIdx,
769                           const TargetRegisterInfo &RegInfo);
770
771   /// addRegisterKilled - We have determined MI kills a register. Look for the
772   /// operand that uses it and mark it as IsKill. If AddIfNotFound is true,
773   /// add a implicit operand if it's not found. Returns true if the operand
774   /// exists / is added.
775   bool addRegisterKilled(unsigned IncomingReg,
776                          const TargetRegisterInfo *RegInfo,
777                          bool AddIfNotFound = false);
778
779   /// addRegisterDead - We have determined MI defined a register without a use.
780   /// Look for the operand that defines it and mark it as IsDead. If
781   /// AddIfNotFound is true, add a implicit operand if it's not found. Returns
782   /// true if the operand exists / is added.
783   bool addRegisterDead(unsigned IncomingReg, const TargetRegisterInfo *RegInfo,
784                        bool AddIfNotFound = false);
785
786   /// addRegisterDefined - We have determined MI defines a register. Make sure
787   /// there is an operand defining Reg.
788   void addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
789                           const TargetRegisterInfo *RegInfo = 0);
790
791   /// setPhysRegsDeadExcept - Mark every physreg used by this instruction as
792   /// dead except those in the UsedRegs list.
793   void setPhysRegsDeadExcept(const SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
794                              const TargetRegisterInfo &TRI);
795
796   /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
797   /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
798   /// the instruction's location and its intended destination.
799   bool isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
800                     bool &SawStore) const;
801
802   /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
803   /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
804   bool isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
805                      unsigned DstReg) const;
806
807   /// hasVolatileMemoryRef - Return true if this instruction may have a
808   /// volatile memory reference, or if the information describing the
809   /// memory reference is not available. Return false if it is known to
810   /// have no volatile memory references.
811   bool hasVolatileMemoryRef() const;
812
813   /// isInvariantLoad - Return true if this instruction is loading from a
814   /// location whose value is invariant across the function.  For example,
815   /// loading a value from the constant pool or from the argument area of
816   /// a function if it does not change.  This should only return true of *all*
817   /// loads the instruction does are invariant (if it does multiple loads).
818   bool isInvariantLoad(AliasAnalysis *AA) const;
819
820   /// isConstantValuePHI - If the specified instruction is a PHI that always
821   /// merges together the same virtual register, return the register, otherwise
822   /// return 0.
823   unsigned isConstantValuePHI() const;
824
825   /// hasUnmodeledSideEffects - Return true if this instruction has side
826   /// effects that are not modeled by mayLoad / mayStore, etc.
827   /// For all instructions, the property is encoded in MCInstrDesc::Flags
828   /// (see MCInstrDesc::hasUnmodeledSideEffects(). The only exception is
829   /// INLINEASM instruction, in which case the side effect property is encoded
830   /// in one of its operands (see InlineAsm::Extra_HasSideEffect).
831   ///
832   bool hasUnmodeledSideEffects() const;
833
834   /// allDefsAreDead - Return true if all the defs of this instruction are dead.
835   ///
836   bool allDefsAreDead() const;
837
838   /// copyImplicitOps - Copy implicit register operands from specified
839   /// instruction to this instruction.
840   void copyImplicitOps(const MachineInstr *MI);
841
842   //
843   // Debugging support
844   //
845   void print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM = 0) const;
846   void dump() const;
847
848   //===--------------------------------------------------------------------===//
849   // Accessors used to build up machine instructions.
850
851   /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
852   /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
853   /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
854   /// (before the first implicit operand).
855   void addOperand(const MachineOperand &Op);
856
857   /// setDesc - Replace the instruction descriptor (thus opcode) of
858   /// the current instruction with a new one.
859   ///
860   void setDesc(const MCInstrDesc &tid) { MCID = &tid; }
861
862   /// setDebugLoc - Replace current source information with new such.
863   /// Avoid using this, the constructor argument is preferable.
864   ///
865   void setDebugLoc(const DebugLoc dl) { debugLoc = dl; }
866
867   /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
868   /// fewer operand than it started with.
869   ///
870   void RemoveOperand(unsigned i);
871
872   /// addMemOperand - Add a MachineMemOperand to the machine instruction.
873   /// This function should be used only occasionally. The setMemRefs function
874   /// is the primary method for setting up a MachineInstr's MemRefs list.
875   void addMemOperand(MachineFunction &MF, MachineMemOperand *MO);
876
877   /// setMemRefs - Assign this MachineInstr's memory reference descriptor
878   /// list. This does not transfer ownership.
879   void setMemRefs(mmo_iterator NewMemRefs, mmo_iterator NewMemRefsEnd) {
880     MemRefs = NewMemRefs;
881     MemRefsEnd = NewMemRefsEnd;
882   }
883
884 private:
885   /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
886   /// return the MachineRegisterInfo object for the current function, otherwise
887   /// return null.
888   MachineRegisterInfo *getRegInfo();
889
890   /// addImplicitDefUseOperands - Add all implicit def and use operands to
891   /// this instruction.
892   void addImplicitDefUseOperands();
893
894   /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
895   /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
896   /// operands already be on their use lists.
897   void RemoveRegOperandsFromUseLists();
898
899   /// AddRegOperandsToUseLists - Add all of the register operands in
900   /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
901   /// operands not be on their use lists yet.
902   void AddRegOperandsToUseLists(MachineRegisterInfo &RegInfo);
903 };
904
905 /// MachineInstrExpressionTrait - Special DenseMapInfo traits to compare
906 /// MachineInstr* by *value* of the instruction rather than by pointer value.
907 /// The hashing and equality testing functions ignore definitions so this is
908 /// useful for CSE, etc.
909 struct MachineInstrExpressionTrait : DenseMapInfo<MachineInstr*> {
910   static inline MachineInstr *getEmptyKey() {
911     return 0;
912   }
913
914   static inline MachineInstr *getTombstoneKey() {
915     return reinterpret_cast<MachineInstr*>(-1);
916   }
917
918   static unsigned getHashValue(const MachineInstr* const &MI);
919
920   static bool isEqual(const MachineInstr* const &LHS,
921                       const MachineInstr* const &RHS) {
922     if (RHS == getEmptyKey() || RHS == getTombstoneKey() ||
923         LHS == getEmptyKey() || LHS == getTombstoneKey())
924       return LHS == RHS;
925     return LHS->isIdenticalTo(RHS, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
926   }
927 };
928
929 //===----------------------------------------------------------------------===//
930 // Debugging Support
931
932 inline raw_ostream& operator<<(raw_ostream &OS, const MachineInstr &MI) {
933   MI.print(OS);
934   return OS;
935 }
936
937 } // End llvm namespace
938
939 #endif