Clear kill flags before propagating a copy.
[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   bool hasProperty(unsigned Flag, QueryType Type = AnyInBundle) const;
306
307   /// isVariadic - Return true if this instruction can have a variable number of
308   /// operands.  In this case, the variable operands will be after the normal
309   /// operands but before the implicit definitions and uses (if any are
310   /// present).
311   bool isVariadic(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
312     return hasProperty(MCID::Variadic, Type);
313   }
314
315   /// hasOptionalDef - Set if this instruction has an optional definition, e.g.
316   /// ARM instructions which can set condition code if 's' bit is set.
317   bool hasOptionalDef(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
318     return hasProperty(MCID::HasOptionalDef, Type);
319   }
320
321   /// isPseudo - Return true if this is a pseudo instruction that doesn't
322   /// correspond to a real machine instruction.
323   ///
324   bool isPseudo(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
325     return hasProperty(MCID::Pseudo, Type);
326   }
327
328   bool isReturn(QueryType Type = AnyInBundle) const {
329     return hasProperty(MCID::Return, Type);
330   }
331
332   bool isCall(QueryType Type = AnyInBundle) const {
333     return hasProperty(MCID::Call, Type);
334   }
335
336   /// isBarrier - Returns true if the specified instruction stops control flow
337   /// from executing the instruction immediately following it.  Examples include
338   /// unconditional branches and return instructions.
339   bool isBarrier(QueryType Type = AnyInBundle) const {
340     return hasProperty(MCID::Barrier, Type);
341   }
342
343   /// isTerminator - Returns true if this instruction part of the terminator for
344   /// a basic block.  Typically this is things like return and branch
345   /// instructions.
346   ///
347   /// Various passes use this to insert code into the bottom of a basic block,
348   /// but before control flow occurs.
349   bool isTerminator(QueryType Type = AnyInBundle) const {
350     return hasProperty(MCID::Terminator, Type);
351   }
352
353   /// isBranch - Returns true if this is a conditional, unconditional, or
354   /// indirect branch.  Predicates below can be used to discriminate between
355   /// these cases, and the TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to
356   /// get more information.
357   bool isBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
358     return hasProperty(MCID::Branch, Type);
359   }
360
361   /// isIndirectBranch - Return true if this is an indirect branch, such as a
362   /// branch through a register.
363   bool isIndirectBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
364     return hasProperty(MCID::IndirectBranch, Type);
365   }
366
367   /// isConditionalBranch - Return true if this is a branch which may fall
368   /// through to the next instruction or may transfer control flow to some other
369   /// block.  The TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to get more
370   /// information about this branch.
371   bool isConditionalBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
372     return isBranch(Type) & !isBarrier(Type) & !isIndirectBranch(Type);
373   }
374
375   /// isUnconditionalBranch - Return true if this is a branch which always
376   /// transfers control flow to some other block.  The
377   /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to get more information
378   /// about this branch.
379   bool isUnconditionalBranch(QueryType Type = AnyInBundle) const {
380     return isBranch(Type) & isBarrier(Type) & !isIndirectBranch(Type);
381   }
382
383   // isPredicable - Return true if this instruction has a predicate operand that
384   // controls execution.  It may be set to 'always', or may be set to other
385   /// values.   There are various methods in TargetInstrInfo that can be used to
386   /// control and modify the predicate in this instruction.
387   bool isPredicable(QueryType Type = AllInBundle) const {
388     // If it's a bundle than all bundled instructions must be predicable for this
389     // to return true.
390     return hasProperty(MCID::Predicable, Type);
391   }
392
393   /// isCompare - Return true if this instruction is a comparison.
394   bool isCompare(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
395     return hasProperty(MCID::Compare, Type);
396   }
397
398   /// isMoveImmediate - Return true if this instruction is a move immediate
399   /// (including conditional moves) instruction.
400   bool isMoveImmediate(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
401     return hasProperty(MCID::MoveImm, Type);
402   }
403
404   /// isBitcast - Return true if this instruction is a bitcast instruction.
405   ///
406   bool isBitcast(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
407     return hasProperty(MCID::Bitcast, Type);
408   }
409
410   /// isNotDuplicable - Return true if this instruction cannot be safely
411   /// duplicated.  For example, if the instruction has a unique labels attached
412   /// to it, duplicating it would cause multiple definition errors.
413   bool isNotDuplicable(QueryType Type = AnyInBundle) const {
414     return hasProperty(MCID::NotDuplicable, Type);
415   }
416
417   /// hasDelaySlot - Returns true if the specified instruction has a delay slot
418   /// which must be filled by the code generator.
419   bool hasDelaySlot(QueryType Type = AnyInBundle) const {
420     return hasProperty(MCID::DelaySlot, Type);
421   }
422
423   /// canFoldAsLoad - Return true for instructions that can be folded as
424   /// memory operands in other instructions. The most common use for this
425   /// is instructions that are simple loads from memory that don't modify
426   /// the loaded value in any way, but it can also be used for instructions
427   /// that can be expressed as constant-pool loads, such as V_SETALLONES
428   /// on x86, to allow them to be folded when it is beneficial.
429   /// This should only be set on instructions that return a value in their
430   /// only virtual register definition.
431   bool canFoldAsLoad(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
432     return hasProperty(MCID::FoldableAsLoad, Type);
433   }
434
435   //===--------------------------------------------------------------------===//
436   // Side Effect Analysis
437   //===--------------------------------------------------------------------===//
438
439   /// mayLoad - Return true if this instruction could possibly read memory.
440   /// Instructions with this flag set are not necessarily simple load
441   /// instructions, they may load a value and modify it, for example.
442   bool mayLoad(QueryType Type = AnyInBundle) const {
443     return hasProperty(MCID::MayLoad, Type);
444   }
445
446
447   /// mayStore - Return true if this instruction could possibly modify memory.
448   /// Instructions with this flag set are not necessarily simple store
449   /// instructions, they may store a modified value based on their operands, or
450   /// may not actually modify anything, for example.
451   bool mayStore(QueryType Type = AnyInBundle) const {
452     return hasProperty(MCID::MayStore, Type);
453   }
454
455   //===--------------------------------------------------------------------===//
456   // Flags that indicate whether an instruction can be modified by a method.
457   //===--------------------------------------------------------------------===//
458
459   /// isCommutable - Return true if this may be a 2- or 3-address
460   /// instruction (of the form "X = op Y, Z, ..."), which produces the same
461   /// result if Y and Z are exchanged.  If this flag is set, then the
462   /// TargetInstrInfo::commuteInstruction method may be used to hack on the
463   /// instruction.
464   ///
465   /// Note that this flag may be set on instructions that are only commutable
466   /// sometimes.  In these cases, the call to commuteInstruction will fail.
467   /// Also note that some instructions require non-trivial modification to
468   /// commute them.
469   bool isCommutable(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
470     return hasProperty(MCID::Commutable, Type);
471   }
472
473   /// isConvertibleTo3Addr - Return true if this is a 2-address instruction
474   /// which can be changed into a 3-address instruction if needed.  Doing this
475   /// transformation can be profitable in the register allocator, because it
476   /// means that the instruction can use a 2-address form if possible, but
477   /// degrade into a less efficient form if the source and dest register cannot
478   /// be assigned to the same register.  For example, this allows the x86
479   /// backend to turn a "shl reg, 3" instruction into an LEA instruction, which
480   /// is the same speed as the shift but has bigger code size.
481   ///
482   /// If this returns true, then the target must implement the
483   /// TargetInstrInfo::convertToThreeAddress method for this instruction, which
484   /// is allowed to fail if the transformation isn't valid for this specific
485   /// instruction (e.g. shl reg, 4 on x86).
486   ///
487   bool isConvertibleTo3Addr(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
488     return hasProperty(MCID::ConvertibleTo3Addr, Type);
489   }
490
491   /// usesCustomInsertionHook - Return true if this instruction requires
492   /// custom insertion support when the DAG scheduler is inserting it into a
493   /// machine basic block.  If this is true for the instruction, it basically
494   /// means that it is a pseudo instruction used at SelectionDAG time that is
495   /// expanded out into magic code by the target when MachineInstrs are formed.
496   ///
497   /// If this is true, the TargetLoweringInfo::InsertAtEndOfBasicBlock method
498   /// is used to insert this into the MachineBasicBlock.
499   bool usesCustomInsertionHook(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
500     return hasProperty(MCID::UsesCustomInserter, Type);
501   }
502
503   /// hasPostISelHook - Return true if this instruction requires *adjustment*
504   /// after instruction selection by calling a target hook. For example, this
505   /// can be used to fill in ARM 's' optional operand depending on whether
506   /// the conditional flag register is used.
507   bool hasPostISelHook(QueryType Type = IgnoreBundle) const {
508     return hasProperty(MCID::HasPostISelHook, Type);
509   }
510
511   /// isRematerializable - Returns true if this instruction is a candidate for
512   /// remat.  This flag is deprecated, please don't use it anymore.  If this
513   /// flag is set, the isReallyTriviallyReMaterializable() method is called to
514   /// verify the instruction is really rematable.
515   bool isRematerializable(QueryType Type = AllInBundle) const {
516     // It's only possible to re-mat a bundle if all bundled instructions are
517     // re-materializable.
518     return hasProperty(MCID::Rematerializable, Type);
519   }
520
521   /// isAsCheapAsAMove - Returns true if this instruction has the same cost (or
522   /// less) than a move instruction. This is useful during certain types of
523   /// optimizations (e.g., remat during two-address conversion or machine licm)
524   /// where we would like to remat or hoist the instruction, but not if it costs
525   /// more than moving the instruction into the appropriate register. Note, we
526   /// are not marking copies from and to the same register class with this flag.
527   bool isAsCheapAsAMove(QueryType Type = AllInBundle) const {
528     // Only returns true for a bundle if all bundled instructions are cheap.
529     // FIXME: This probably requires a target hook.
530     return hasProperty(MCID::CheapAsAMove, Type);
531   }
532
533   /// hasExtraSrcRegAllocReq - Returns true if this instruction source operands
534   /// have special register allocation requirements that are not captured by the
535   /// operand register classes. e.g. ARM::STRD's two source registers must be an
536   /// even / odd pair, ARM::STM registers have to be in ascending order.
537   /// Post-register allocation passes should not attempt to change allocations
538   /// for sources of instructions with this flag.
539   bool hasExtraSrcRegAllocReq(QueryType Type = AnyInBundle) const {
540     return hasProperty(MCID::ExtraSrcRegAllocReq, Type);
541   }
542
543   /// hasExtraDefRegAllocReq - Returns true if this instruction def operands
544   /// have special register allocation requirements that are not captured by the
545   /// operand register classes. e.g. ARM::LDRD's two def registers must be an
546   /// even / odd pair, ARM::LDM registers have to be in ascending order.
547   /// Post-register allocation passes should not attempt to change allocations
548   /// for definitions of instructions with this flag.
549   bool hasExtraDefRegAllocReq(QueryType Type = AnyInBundle) const {
550     return hasProperty(MCID::ExtraDefRegAllocReq, Type);
551   }
552
553
554   enum MICheckType {
555     CheckDefs,      // Check all operands for equality
556     CheckKillDead,  // Check all operands including kill / dead markers
557     IgnoreDefs,     // Ignore all definitions
558     IgnoreVRegDefs  // Ignore virtual register definitions
559   };
560
561   /// isIdenticalTo - Return true if this instruction is identical to (same
562   /// opcode and same operands as) the specified instruction.
563   bool isIdenticalTo(const MachineInstr *Other,
564                      MICheckType Check = CheckDefs) const;
565
566   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
567   /// block, and returns it, but does not delete it.
568   MachineInstr *removeFromParent();
569
570   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
571   /// block and deletes it.
572   void eraseFromParent();
573
574   /// isLabel - Returns true if the MachineInstr represents a label.
575   ///
576   bool isLabel() const {
577     return getOpcode() == TargetOpcode::PROLOG_LABEL ||
578            getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL ||
579            getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL;
580   }
581
582   bool isPrologLabel() const {
583     return getOpcode() == TargetOpcode::PROLOG_LABEL;
584   }
585   bool isEHLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL; }
586   bool isGCLabel() const { return getOpcode() == TargetOpcode::GC_LABEL; }
587   bool isDebugValue() const { return getOpcode() == TargetOpcode::DBG_VALUE; }
588
589   bool isPHI() const { return getOpcode() == TargetOpcode::PHI; }
590   bool isKill() const { return getOpcode() == TargetOpcode::KILL; }
591   bool isImplicitDef() const { return getOpcode()==TargetOpcode::IMPLICIT_DEF; }
592   bool isInlineAsm() const { return getOpcode() == TargetOpcode::INLINEASM; }
593   bool isStackAligningInlineAsm() const;
594   bool isInsertSubreg() const {
595     return getOpcode() == TargetOpcode::INSERT_SUBREG;
596   }
597   bool isSubregToReg() const {
598     return getOpcode() == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG;
599   }
600   bool isRegSequence() const {
601     return getOpcode() == TargetOpcode::REG_SEQUENCE;
602   }
603   bool isBundle() const {
604     return getOpcode() == TargetOpcode::BUNDLE;
605   }
606   bool isCopy() const {
607     return getOpcode() == TargetOpcode::COPY;
608   }
609   bool isFullCopy() const {
610     return isCopy() && !getOperand(0).getSubReg() && !getOperand(1).getSubReg();
611   }
612
613   /// isCopyLike - Return true if the instruction behaves like a copy.
614   /// This does not include native copy instructions.
615   bool isCopyLike() const {
616     return isCopy() || isSubregToReg();
617   }
618
619   /// isIdentityCopy - Return true is the instruction is an identity copy.
620   bool isIdentityCopy() const {
621     return isCopy() && getOperand(0).getReg() == getOperand(1).getReg() &&
622       getOperand(0).getSubReg() == getOperand(1).getSubReg();
623   }
624
625   /// getBundleSize - Return the number of instructions inside the MI bundle.
626   unsigned getBundleSize() const;
627
628   /// readsRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
629   /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there
630   /// is a read of a super-register.
631   /// This does not count partial redefines of virtual registers as reads:
632   ///   %reg1024:6 = OP.
633   bool readsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
634     return findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI) != -1;
635   }
636
637   /// readsVirtualRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
638   /// virtual register. Take into account that a partial define is a
639   /// read-modify-write operation.
640   bool readsVirtualRegister(unsigned Reg) const {
641     return readsWritesVirtualRegister(Reg).first;
642   }
643
644   /// readsWritesVirtualRegister - Return a pair of bools (reads, writes)
645   /// indicating if this instruction reads or writes Reg. This also considers
646   /// partial defines.
647   /// If Ops is not null, all operand indices for Reg are added.
648   std::pair<bool,bool> readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
649                                       SmallVectorImpl<unsigned> *Ops = 0) const;
650
651   /// killsRegister - Return true if the MachineInstr kills the specified
652   /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there is
653   /// a kill of a super-register.
654   bool killsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
655     return findRegisterUseOperandIdx(Reg, true, TRI) != -1;
656   }
657
658   /// definesRegister - Return true if the MachineInstr fully defines the
659   /// specified register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
660   /// if there is a def of a super-register.
661   /// NOTE: It's ignoring subreg indices on virtual registers.
662   bool definesRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI=NULL) const {
663     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, false, TRI) != -1;
664   }
665
666   /// modifiesRegister - Return true if the MachineInstr modifies (fully define
667   /// or partially define) the specified register.
668   /// NOTE: It's ignoring subreg indices on virtual registers.
669   bool modifiesRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI) const {
670     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, true, TRI) != -1;
671   }
672
673   /// registerDefIsDead - Returns true if the register is dead in this machine
674   /// instruction. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
675   /// if there is a dead def of a super-register.
676   bool registerDefIsDead(unsigned Reg,
677                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
678     return findRegisterDefOperandIdx(Reg, true, false, TRI) != -1;
679   }
680
681   /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the operand index that is a use of
682   /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
683   /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
684   int findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill = false,
685                                 const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
686
687   /// findRegisterUseOperand - Wrapper for findRegisterUseOperandIdx, it returns
688   /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
689   MachineOperand *findRegisterUseOperand(unsigned Reg, bool isKill = false,
690                                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
691     int Idx = findRegisterUseOperandIdx(Reg, isKill, TRI);
692     return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
693   }
694
695   /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
696   /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
697   /// that are not dead are skipped. If Overlap is true, then it also looks for
698   /// defs that merely overlap the specified register. If TargetRegisterInfo is
699   /// non-null, then it also checks if there is a def of a super-register.
700   int findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg,
701                                 bool isDead = false, bool Overlap = false,
702                                 const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
703
704   /// findRegisterDefOperand - Wrapper for findRegisterDefOperandIdx, it returns
705   /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
706   MachineOperand *findRegisterDefOperand(unsigned Reg, bool isDead = false,
707                                          const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
708     int Idx = findRegisterDefOperandIdx(Reg, isDead, false, TRI);
709     return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
710   }
711
712   /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
713   /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
714   /// none is found.
715   int findFirstPredOperandIdx() const;
716
717   /// findInlineAsmFlagIdx() - Find the index of the flag word operand that
718   /// corresponds to operand OpIdx on an inline asm instruction.  Returns -1 if
719   /// getOperand(OpIdx) does not belong to an inline asm operand group.
720   ///
721   /// If GroupNo is not NULL, it will receive the number of the operand group
722   /// containing OpIdx.
723   ///
724   /// The flag operand is an immediate that can be decoded with methods like
725   /// InlineAsm::hasRegClassConstraint().
726   ///
727   int findInlineAsmFlagIdx(unsigned OpIdx, unsigned *GroupNo = 0) const;
728
729   /// getRegClassConstraint - Compute the static register class constraint for
730   /// operand OpIdx.  For normal instructions, this is derived from the
731   /// MCInstrDesc.  For inline assembly it is derived from the flag words.
732   ///
733   /// Returns NULL if the static register classs constraint cannot be
734   /// determined.
735   ///
736   const TargetRegisterClass*
737   getRegClassConstraint(unsigned OpIdx,
738                         const TargetInstrInfo *TII,
739                         const TargetRegisterInfo *TRI) const;
740
741   /// isRegTiedToUseOperand - Given the index of a register def operand,
742   /// check if the register def is tied to a source operand, due to either
743   /// two-address elimination or inline assembly constraints. Returns the
744   /// first tied use operand index by reference is UseOpIdx is not null.
745   bool isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx, unsigned *UseOpIdx = 0) const;
746
747   /// isRegTiedToDefOperand - Return true if the use operand of the specified
748   /// index is tied to an def operand. It also returns the def operand index by
749   /// reference if DefOpIdx is not null.
750   bool isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx, unsigned *DefOpIdx = 0) const;
751
752   /// clearKillInfo - Clears kill flags on all operands.
753   ///
754   void clearKillInfo();
755
756   /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
757   ///
758   void copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI);
759
760   /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
761   void copyPredicates(const MachineInstr *MI);
762
763   /// substituteRegister - Replace all occurrences of FromReg with ToReg:SubIdx,
764   /// properly composing subreg indices where necessary.
765   void substituteRegister(unsigned FromReg, unsigned ToReg, unsigned SubIdx,
766                           const TargetRegisterInfo &RegInfo);
767
768   /// addRegisterKilled - We have determined MI kills a register. Look for the
769   /// operand that uses it and mark it as IsKill. If AddIfNotFound is true,
770   /// add a implicit operand if it's not found. Returns true if the operand
771   /// exists / is added.
772   bool addRegisterKilled(unsigned IncomingReg,
773                          const TargetRegisterInfo *RegInfo,
774                          bool AddIfNotFound = false);
775
776   /// clearRegisterKills - Clear all kill flags affecting Reg.  If RegInfo is
777   /// provided, this includes super-register kills.
778   void clearRegisterKills(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *RegInfo);
779
780   /// addRegisterDead - We have determined MI defined a register without a use.
781   /// Look for the operand that defines it and mark it as IsDead. If
782   /// AddIfNotFound is true, add a implicit operand if it's not found. Returns
783   /// true if the operand exists / is added.
784   bool addRegisterDead(unsigned IncomingReg, const TargetRegisterInfo *RegInfo,
785                        bool AddIfNotFound = false);
786
787   /// addRegisterDefined - We have determined MI defines a register. Make sure
788   /// there is an operand defining Reg.
789   void addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
790                           const TargetRegisterInfo *RegInfo = 0);
791
792   /// setPhysRegsDeadExcept - Mark every physreg used by this instruction as
793   /// dead except those in the UsedRegs list.
794   void setPhysRegsDeadExcept(const SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
795                              const TargetRegisterInfo &TRI);
796
797   /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
798   /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
799   /// the instruction's location and its intended destination.
800   bool isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
801                     bool &SawStore) const;
802
803   /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
804   /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
805   bool isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII, AliasAnalysis *AA,
806                      unsigned DstReg) const;
807
808   /// hasVolatileMemoryRef - Return true if this instruction may have a
809   /// volatile memory reference, or if the information describing the
810   /// memory reference is not available. Return false if it is known to
811   /// have no volatile memory references.
812   bool hasVolatileMemoryRef() const;
813
814   /// isInvariantLoad - Return true if this instruction is loading from a
815   /// location whose value is invariant across the function.  For example,
816   /// loading a value from the constant pool or from the argument area of
817   /// a function if it does not change.  This should only return true of *all*
818   /// loads the instruction does are invariant (if it does multiple loads).
819   bool isInvariantLoad(AliasAnalysis *AA) const;
820
821   /// isConstantValuePHI - If the specified instruction is a PHI that always
822   /// merges together the same virtual register, return the register, otherwise
823   /// return 0.
824   unsigned isConstantValuePHI() const;
825
826   /// hasUnmodeledSideEffects - Return true if this instruction has side
827   /// effects that are not modeled by mayLoad / mayStore, etc.
828   /// For all instructions, the property is encoded in MCInstrDesc::Flags
829   /// (see MCInstrDesc::hasUnmodeledSideEffects(). The only exception is
830   /// INLINEASM instruction, in which case the side effect property is encoded
831   /// in one of its operands (see InlineAsm::Extra_HasSideEffect).
832   ///
833   bool hasUnmodeledSideEffects() const;
834
835   /// allDefsAreDead - Return true if all the defs of this instruction are dead.
836   ///
837   bool allDefsAreDead() const;
838
839   /// copyImplicitOps - Copy implicit register operands from specified
840   /// instruction to this instruction.
841   void copyImplicitOps(const MachineInstr *MI);
842
843   //
844   // Debugging support
845   //
846   void print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM = 0) const;
847   void dump() const;
848
849   //===--------------------------------------------------------------------===//
850   // Accessors used to build up machine instructions.
851
852   /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
853   /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
854   /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
855   /// (before the first implicit operand).
856   void addOperand(const MachineOperand &Op);
857
858   /// setDesc - Replace the instruction descriptor (thus opcode) of
859   /// the current instruction with a new one.
860   ///
861   void setDesc(const MCInstrDesc &tid) { MCID = &tid; }
862
863   /// setDebugLoc - Replace current source information with new such.
864   /// Avoid using this, the constructor argument is preferable.
865   ///
866   void setDebugLoc(const DebugLoc dl) { debugLoc = dl; }
867
868   /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
869   /// fewer operand than it started with.
870   ///
871   void RemoveOperand(unsigned i);
872
873   /// addMemOperand - Add a MachineMemOperand to the machine instruction.
874   /// This function should be used only occasionally. The setMemRefs function
875   /// is the primary method for setting up a MachineInstr's MemRefs list.
876   void addMemOperand(MachineFunction &MF, MachineMemOperand *MO);
877
878   /// setMemRefs - Assign this MachineInstr's memory reference descriptor
879   /// list. This does not transfer ownership.
880   void setMemRefs(mmo_iterator NewMemRefs, mmo_iterator NewMemRefsEnd) {
881     MemRefs = NewMemRefs;
882     MemRefsEnd = NewMemRefsEnd;
883   }
884
885 private:
886   /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
887   /// return the MachineRegisterInfo object for the current function, otherwise
888   /// return null.
889   MachineRegisterInfo *getRegInfo();
890
891   /// addImplicitDefUseOperands - Add all implicit def and use operands to
892   /// this instruction.
893   void addImplicitDefUseOperands();
894
895   /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
896   /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
897   /// operands already be on their use lists.
898   void RemoveRegOperandsFromUseLists();
899
900   /// AddRegOperandsToUseLists - Add all of the register operands in
901   /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
902   /// operands not be on their use lists yet.
903   void AddRegOperandsToUseLists(MachineRegisterInfo &RegInfo);
904 };
905
906 /// MachineInstrExpressionTrait - Special DenseMapInfo traits to compare
907 /// MachineInstr* by *value* of the instruction rather than by pointer value.
908 /// The hashing and equality testing functions ignore definitions so this is
909 /// useful for CSE, etc.
910 struct MachineInstrExpressionTrait : DenseMapInfo<MachineInstr*> {
911   static inline MachineInstr *getEmptyKey() {
912     return 0;
913   }
914
915   static inline MachineInstr *getTombstoneKey() {
916     return reinterpret_cast<MachineInstr*>(-1);
917   }
918
919   static unsigned getHashValue(const MachineInstr* const &MI);
920
921   static bool isEqual(const MachineInstr* const &LHS,
922                       const MachineInstr* const &RHS) {
923     if (RHS == getEmptyKey() || RHS == getTombstoneKey() ||
924         LHS == getEmptyKey() || LHS == getTombstoneKey())
925       return LHS == RHS;
926     return LHS->isIdenticalTo(RHS, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
927   }
928 };
929
930 //===----------------------------------------------------------------------===//
931 // Debugging Support
932
933 inline raw_ostream& operator<<(raw_ostream &OS, const MachineInstr &MI) {
934   MI.print(OS);
935   return OS;
936 }
937
938 } // End llvm namespace
939
940 #endif