add more and significantly better comments to the rest of the machineinstr
[oota-llvm.git] / include / llvm / Target / TargetInstrInfo.h
1 //===-- llvm/Target/TargetInstrInfo.h - Instruction Info --------*- 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 describes the target machine instructions to the code generator.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETINSTRINFO_H
15 #define LLVM_TARGET_TARGETINSTRINFO_H
16
17 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
18 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
19 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
20 #include <vector>
21 #include <cassert>
22
23 namespace llvm {
24
25 class MachineInstr;
26 class TargetMachine;
27 class TargetRegisterClass;
28 class LiveVariables;
29 class CalleeSavedInfo;
30 class SDNode;
31 class SelectionDAG;
32
33 template<class T> class SmallVectorImpl;
34
35 //===----------------------------------------------------------------------===//
36 // Machine Operand Flags and Description
37 //===----------------------------------------------------------------------===//
38   
39 namespace TOI {
40   // Operand constraints: only "tied_to" for now.
41   enum OperandConstraint {
42     TIED_TO = 0  // Must be allocated the same register as.
43   };
44   
45   /// OperandFlags - These are flags set on operands, but should be considered
46   /// private, all access should go through the TargetOperandInfo accessors.
47   /// See the accessors for a description of what these are.
48   enum OperandFlags {
49     LookupPtrRegClass = 1 << 0,
50     Predicate         = 1 << 1,
51     OptionalDef       = 1 << 2
52   };
53 }
54
55 /// TargetOperandInfo - This holds information about one operand of a machine
56 /// instruction, indicating the register class for register operands, etc.
57 ///
58 class TargetOperandInfo {
59 public:
60   /// RegClass - This specifies the register class enumeration of the operand 
61   /// if the operand is a register.  If not, this contains 0.
62   unsigned short RegClass;
63   unsigned short Flags;
64   /// Lower 16 bits are used to specify which constraints are set. The higher 16
65   /// bits are used to specify the value of constraints (4 bits each).
66   unsigned int Constraints;
67   /// Currently no other information.
68   
69   /// isLookupPtrRegClass - Set if this operand is a pointer value and it
70   /// requires a callback to look up its register class.
71   bool isLookupPtrRegClass() const { return Flags & TOI::LookupPtrRegClass; }
72   
73   /// isPredicate - Set if this is one of the operands that made up of
74   /// the predicate operand that controls an isPredicable() instruction.
75   bool isPredicate() const { return Flags & TOI::Predicate; }
76   
77   /// isOptionalDef - Set if this operand is a optional def.
78   ///
79   bool isOptionalDef() const { return Flags & TOI::OptionalDef; }
80 };
81
82   
83 //===----------------------------------------------------------------------===//
84 // Machine Instruction Flags and Description
85 //===----------------------------------------------------------------------===//
86
87 const unsigned M_BRANCH_FLAG           = 1 << 0;
88 const unsigned M_CALL_FLAG             = 1 << 1;
89 const unsigned M_RET_FLAG              = 1 << 2;
90 const unsigned M_BARRIER_FLAG          = 1 << 3;
91 const unsigned M_DELAY_SLOT_FLAG       = 1 << 4;
92 const unsigned M_SIMPLE_LOAD_FLAG      = 1 << 5;
93 const unsigned M_MAY_STORE_FLAG        = 1 << 6;
94 const unsigned M_INDIRECT_FLAG         = 1 << 7;
95 const unsigned M_IMPLICIT_DEF_FLAG     = 1 << 8;
96 const unsigned M_CONVERTIBLE_TO_3_ADDR = 1 << 9;
97 const unsigned M_COMMUTABLE            = 1 << 10;
98 const unsigned M_TERMINATOR_FLAG       = 1 << 11;
99 const unsigned M_USES_CUSTOM_DAG_SCHED_INSERTION = 1 << 12;
100 const unsigned M_VARIADIC              = 1 << 13;
101 const unsigned M_PREDICABLE            = 1 << 14;
102 const unsigned M_REMATERIALIZIBLE      = 1 << 15;
103 const unsigned M_NOT_DUPLICABLE        = 1 << 16;
104 const unsigned M_HAS_OPTIONAL_DEF      = 1 << 17;
105 const unsigned M_NEVER_HAS_SIDE_EFFECTS = 1 << 18;
106 const unsigned M_MAY_HAVE_SIDE_EFFECTS = 1 << 19;
107
108
109
110 class TargetInstrDescriptor {
111 public:
112   unsigned short  Opcode;        // The opcode number.
113   unsigned short  NumOperands;   // Num of args (may be more if variable_ops)
114   unsigned short  NumDefs;       // Num of args that are definitions.
115   unsigned short  SchedClass;    // enum identifying instr sched class
116   const char *    Name;          // Name of the instruction record in td file.
117   unsigned        Flags;         // flags identifying machine instr class
118   unsigned        TSFlags;       // Target Specific Flag values
119   const unsigned *ImplicitUses;  // Registers implicitly read by this instr
120   const unsigned *ImplicitDefs;  // Registers implicitly defined by this instr
121   const TargetOperandInfo *OpInfo; // 'numOperands' entries about operands.
122
123   /// getOperandConstraint - Returns the value of the specific constraint if
124   /// it is set. Returns -1 if it is not set.
125   int getOperandConstraint(unsigned OpNum,
126                            TOI::OperandConstraint Constraint) const {
127     assert((OpNum < NumOperands || isVariadic()) &&
128            "Invalid operand # of TargetInstrInfo");
129     if (OpNum < NumOperands &&
130         (OpInfo[OpNum].Constraints & (1 << Constraint))) {
131       unsigned Pos = 16 + Constraint * 4;
132       return (int)(OpInfo[OpNum].Constraints >> Pos) & 0xf;
133     }
134     return -1;
135   }
136
137   /// findTiedToSrcOperand - Returns the operand that is tied to the specified
138   /// dest operand. Returns -1 if there isn't one.
139   int findTiedToSrcOperand(unsigned OpNum) const;
140   
141   /// getName - Return the name of the record in the .td file for this
142   /// instruction, for example "ADD8ri".
143   const char *getName() const {
144     return Name;
145   }
146   
147   /// getNumOperands - Return the number of declared MachineOperands for this
148   /// MachineInstruction.  Note that variadic (isVariadic() returns true)
149   /// instructions may have additional operands at the end of the list, and note
150   /// that the machine instruction may include implicit register def/uses as
151   /// well.
152   unsigned getNumOperands() const {
153     return NumOperands;
154   }
155   
156   /// getNumDefs - Return the number of MachineOperands that are register
157   /// definitions.  Register definitions always occur at the start of the 
158   /// machine operand list.  This is the number of "outs" in the .td file.
159   unsigned getNumDefs() const {
160     return NumDefs;
161   }
162   
163   /// isVariadic - Return true if this instruction can have a variable number of
164   /// operands.  In this case, the variable operands will be after the normal
165   /// operands but before the implicit definitions and uses (if any are
166   /// present).
167   bool isVariadic() const {
168     return Flags & M_VARIADIC;
169   }
170   
171   /// hasOptionalDef - Set if this instruction has an optional definition, e.g.
172   /// ARM instructions which can set condition code if 's' bit is set.
173   bool hasOptionalDef() const {
174     return Flags & M_HAS_OPTIONAL_DEF;
175   }
176   
177   /// getImplicitUses - Return a list of machine operands that are potentially
178   /// read by any instance of this machine instruction.  For example, on X86,
179   /// the "adc" instruction adds two register operands and adds the carry bit in
180   /// from the flags register.  In this case, the instruction is marked as
181   /// implicitly reading the flags.  Likewise, the variable shift instruction on
182   /// X86 is marked as implicitly reading the 'CL' register, which it always
183   /// does.
184   ///
185   /// This method returns null if the instruction has no implicit uses.
186   const unsigned *getImplicitUses() const {
187     return ImplicitUses;
188   }
189   
190   /// getImplicitDefs - Return a list of machine operands that are potentially
191   /// written by any instance of this machine instruction.  For example, on X86,
192   /// many instructions implicitly set the flags register.  In this case, they
193   /// are marked as setting the FLAGS.  Likewise, many instructions always
194   /// deposit their result in a physical register.  For example, the X86 divide
195   /// instruction always deposits the quotient and remainder in the EAX/EDX
196   /// registers.  For that instruction, this will return a list containing the
197   /// EAX/EDX/EFLAGS registers.
198   ///
199   /// This method returns null if the instruction has no implicit uses.
200   const unsigned *getImplicitDefs() const {
201     return ImplicitDefs;
202   }
203
204   /// getSchedClass - Return the scheduling class for this instruction.  The
205   /// scheduling class is an index into the InstrItineraryData table.  This
206   /// returns zero if there is no known scheduling information for the
207   /// instruction.
208   ///
209   unsigned getSchedClass() const {
210     return SchedClass;
211   }
212   
213   bool isReturn() const {
214     return Flags & M_RET_FLAG;
215   }
216   
217   bool isCall() const {
218     return Flags & M_CALL_FLAG;
219   }
220   
221   /// isImplicitDef - Return true if this is an "IMPLICIT_DEF" instruction,
222   /// which defines a register to an unspecified value.  These basically
223   /// correspond to x = undef.
224   bool isImplicitDef() const {
225     return Flags & M_IMPLICIT_DEF_FLAG;
226   }
227   
228   /// isBarrier - Returns true if the specified instruction stops control flow
229   /// from executing the instruction immediately following it.  Examples include
230   /// unconditional branches and return instructions.
231   bool isBarrier() const {
232     return Flags & M_BARRIER_FLAG;
233   }
234   
235   /// isTerminator - Returns true if this instruction part of the terminator for
236   /// a basic block.  Typically this is things like return and branch
237   /// instructions.
238   ///
239   /// Various passes use this to insert code into the bottom of a basic block,
240   /// but before control flow occurs.
241   bool isTerminator() const {
242     return Flags & M_TERMINATOR_FLAG;
243   }
244   
245   /// isBranch - Returns true if this is a conditional, unconditional, or
246   /// indirect branch.  Predicates below can be used to discriminate between
247   /// these cases, and the TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to
248   /// get more information.
249   bool isBranch() const {
250     return Flags & M_BRANCH_FLAG;
251   }
252
253   /// isIndirectBranch - Return true if this is an indirect branch, such as a
254   /// branch through a register.
255   bool isIndirectBranch() const {
256     return Flags & M_INDIRECT_FLAG;
257   }
258   
259   /// isConditionalBranch - Return true if this is a branch which may fall
260   /// through to the next instruction or may transfer control flow to some other
261   /// block.  The TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to get more
262   /// information about this branch.
263   bool isConditionalBranch() const {
264     return isBranch() & !isBarrier() & !isIndirectBranch();
265   }
266   
267   /// isUnconditionalBranch - Return true if this is a branch which always
268   /// transfers control flow to some other block.  The
269   /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch method can be used to get more information
270   /// about this branch.
271   bool isUnconditionalBranch() const {
272     return isBranch() & isBarrier() & !isIndirectBranch();
273   }
274   
275   // isPredicable - Return true if this instruction has a predicate operand that
276   // controls execution.  It may be set to 'always', or may be set to other
277   /// values.   There are various methods in TargetInstrInfo that can be used to
278   /// control and modify the predicate in this instruction.
279   bool isPredicable() const {
280     return Flags & M_PREDICABLE;
281   }
282   
283   /// isNotDuplicable - Return true if this instruction cannot be safely
284   /// duplicated.  For example, if the instruction has a unique labels attached
285   /// to it, duplicating it would cause multiple definition errors.
286   bool isNotDuplicable() const {
287     return Flags & M_NOT_DUPLICABLE;
288   }
289   
290   /// hasDelaySlot - Returns true if the specified instruction has a delay slot
291   /// which must be filled by the code generator.
292   bool hasDelaySlot() const {
293     return Flags & M_DELAY_SLOT_FLAG;
294   }
295   
296   /// isSimpleLoad - Return true for instructions that are simple loads from
297   /// memory.  This should only be set on instructions that load a value from
298   /// memory and return it in their only virtual register definition.
299   /// Instructions that return a value loaded from memory and then modified in
300   /// some way should not return true for this.
301   bool isSimpleLoad() const {
302     return Flags & M_SIMPLE_LOAD_FLAG;
303   }
304   
305   //===--------------------------------------------------------------------===//
306   // Side Effect Analysis
307   //===--------------------------------------------------------------------===//
308   
309   /// mayStore - Return true if this instruction could possibly modify memory.
310   /// Instructions with this flag set are not necessarily simple store
311   /// instructions, they may store a modified value based on their operands, or
312   /// may not actually modify anything, for example.
313   bool mayStore() const {
314     return Flags & M_MAY_STORE_FLAG;
315   }
316   
317   // TODO: mayLoad.
318   
319   /// hasNoSideEffects - Return true if all instances of this instruction are
320   /// guaranteed to have no side effects other than:
321   ///   1. The register operands that are def/used by the MachineInstr.
322   ///   2. Registers that are implicitly def/used by the MachineInstr.
323   ///   3. Memory Accesses captured by mayLoad() or mayStore().
324   ///
325   /// Examples of other side effects would be calling a function, modifying
326   /// 'invisible' machine state like a control register, etc.
327   ///
328   /// If some instances of this instruction are side-effect free but others are
329   /// not, the hasConditionalSideEffects() property should return true, not this
330   /// one.
331   ///
332   /// Note that you should not call this method directly, instead, call the
333   /// TargetInstrInfo::hasUnmodelledSideEffects method, which handles analysis
334   /// of the machine instruction.
335   bool hasNoSideEffects() const {
336     return Flags & M_NEVER_HAS_SIDE_EFFECTS;
337   }
338   
339   /// hasConditionalSideEffects - Return true if some instances of this
340   /// instruction are guaranteed to have no side effects other than those listed
341   /// for hasNoSideEffects().  To determine whether a specific machineinstr has
342   /// side effects, the TargetInstrInfo::isReallySideEffectFree virtual method
343   /// is invoked to decide.
344   ///
345   /// Note that you should not call this method directly, instead, call the
346   /// TargetInstrInfo::hasUnmodelledSideEffects method, which handles analysis
347   /// of the machine instruction.
348   bool hasConditionalSideEffects() const {
349     return Flags & M_MAY_HAVE_SIDE_EFFECTS;
350   }
351   
352   //===--------------------------------------------------------------------===//
353   // Flags that indicate whether an instruction can be modified by a method.
354   //===--------------------------------------------------------------------===//
355   
356   /// isCommutableInstr - Return true if this may be a 2- or 3-address
357   /// instruction (of the form "X = op Y, Z, ..."), which produces the same
358   /// result if Y and Z are exchanged.  If this flag is set, then the 
359   /// TargetInstrInfo::commuteInstruction method may be used to hack on the
360   /// instruction.
361   ///
362   /// Note that this flag may be set on instructions that are only commutable
363   /// sometimes.  In these cases, the call to commuteInstruction will fail.
364   /// Also note that some instructions require non-trivial modification to
365   /// commute them.
366   bool isCommutableInstr() const {
367     return Flags & M_COMMUTABLE;
368   }
369   
370   /// isConvertibleTo3Addr - Return true if this is a 2-address instruction
371   /// which can be changed into a 3-address instruction if needed.  Doing this
372   /// transformation can be profitable in the register allocator, because it
373   /// means that the instruction can use a 2-address form if possible, but
374   /// degrade into a less efficient form if the source and dest register cannot
375   /// be assigned to the same register.  For example, this allows the x86
376   /// backend to turn a "shl reg, 3" instruction into an LEA instruction, which
377   /// is the same speed as the shift but has bigger code size.
378   ///
379   /// If this returns true, then the target must implement the
380   /// TargetInstrInfo::convertToThreeAddress method for this instruction, which
381   /// is allowed to fail if the transformation isn't valid for this specific
382   /// instruction (e.g. shl reg, 4 on x86).
383   ///
384   bool isConvertibleTo3Addr() const {
385     return Flags & M_CONVERTIBLE_TO_3_ADDR;
386   }
387   
388   /// usesCustomDAGSchedInsertionHook - Return true if this instruction requires
389   /// custom insertion support when the DAG scheduler is inserting it into a
390   /// machine basic block.  If this is true for the instruction, it basically
391   /// means that it is a pseudo instruction used at SelectionDAG time that is 
392   /// expanded out into magic code by the target when MachineInstrs are formed.
393   ///
394   /// If this is true, the TargetLoweringInfo::InsertAtEndOfBasicBlock method
395   /// is used to insert this into the MachineBasicBlock.
396   bool usesCustomDAGSchedInsertionHook() const {
397     return Flags & M_USES_CUSTOM_DAG_SCHED_INSERTION;
398   }
399   
400   /// isRematerializable - Returns true if this instruction is a candidate for
401   /// remat.  This flag is deprecated, please don't use it anymore.  If this
402   /// flag is set, the isReallyTriviallyReMaterializable() method is called to
403   /// verify the instruction is really rematable.
404   bool isRematerializable() const {
405     return Flags & M_REMATERIALIZIBLE;
406   }
407 };
408
409
410 //---------------------------------------------------------------------------
411 ///
412 /// TargetInstrInfo - Interface to description of machine instructions
413 ///
414 class TargetInstrInfo {
415   const TargetInstrDescriptor* desc;    // raw array to allow static init'n
416   unsigned NumOpcodes;                  // number of entries in the desc array
417   unsigned numRealOpCodes;              // number of non-dummy op codes
418
419   TargetInstrInfo(const TargetInstrInfo &);  // DO NOT IMPLEMENT
420   void operator=(const TargetInstrInfo &);   // DO NOT IMPLEMENT
421 public:
422   TargetInstrInfo(const TargetInstrDescriptor *desc, unsigned NumOpcodes);
423   virtual ~TargetInstrInfo();
424
425   // Invariant opcodes: All instruction sets have these as their low opcodes.
426   enum { 
427     PHI = 0,
428     INLINEASM = 1,
429     LABEL = 2,
430     EXTRACT_SUBREG = 3,
431     INSERT_SUBREG = 4
432   };
433
434   unsigned getNumOpcodes() const { return NumOpcodes; }
435
436   /// get - Return the machine instruction descriptor that corresponds to the
437   /// specified instruction opcode.
438   ///
439   const TargetInstrDescriptor& get(unsigned Opcode) const {
440     assert(Opcode < NumOpcodes);
441     return desc[Opcode];
442   }
443
444   /// isTriviallyReMaterializable - Return true if the instruction is trivially
445   /// rematerializable, meaning it has no side effects and requires no operands
446   /// that aren't always available.
447   bool isTriviallyReMaterializable(MachineInstr *MI) const {
448     return MI->getDesc()->isRematerializable() &&
449            isReallyTriviallyReMaterializable(MI);
450   }
451
452   /// hasUnmodelledSideEffects - Returns true if the instruction has side
453   /// effects that are not captured by any operands of the instruction or other
454   /// flags.
455   bool hasUnmodelledSideEffects(MachineInstr *MI) const {
456     const TargetInstrDescriptor *TID = MI->getDesc();
457     if (TID->hasNoSideEffects()) return false;
458     if (!TID->hasConditionalSideEffects()) return true;
459     return !isReallySideEffectFree(MI); // May have side effects
460   }
461 protected:
462   /// isReallyTriviallyReMaterializable - For instructions with opcodes for
463   /// which the M_REMATERIALIZABLE flag is set, this function tests whether the
464   /// instruction itself is actually trivially rematerializable, considering
465   /// its operands.  This is used for targets that have instructions that are
466   /// only trivially rematerializable for specific uses.  This predicate must
467   /// return false if the instruction has any side effects other than
468   /// producing a value, or if it requres any address registers that are not
469   /// always available.
470   virtual bool isReallyTriviallyReMaterializable(MachineInstr *MI) const {
471     return true;
472   }
473
474   /// isReallySideEffectFree - If the M_MAY_HAVE_SIDE_EFFECTS flag is set, this
475   /// method is called to determine if the specific instance of this
476   /// instruction has side effects. This is useful in cases of instructions,
477   /// like loads, which generally always have side effects. A load from a
478   /// constant pool doesn't have side effects, though. So we need to
479   /// differentiate it from the general case.
480   virtual bool isReallySideEffectFree(MachineInstr *MI) const {
481     return false;
482   }
483 public:
484   /// getOperandConstraint - Returns the value of the specific constraint if
485   /// it is set. Returns -1 if it is not set.
486   int getOperandConstraint(unsigned Opcode, unsigned OpNum,
487                            TOI::OperandConstraint Constraint) const {
488     return get(Opcode).getOperandConstraint(OpNum, Constraint);
489   }
490
491   /// Return true if the instruction is a register to register move
492   /// and leave the source and dest operands in the passed parameters.
493   virtual bool isMoveInstr(const MachineInstr& MI,
494                            unsigned& sourceReg,
495                            unsigned& destReg) const {
496     return false;
497   }
498   
499   /// isLoadFromStackSlot - If the specified machine instruction is a direct
500   /// load from a stack slot, return the virtual or physical register number of
501   /// the destination along with the FrameIndex of the loaded stack slot.  If
502   /// not, return 0.  This predicate must return 0 if the instruction has
503   /// any side effects other than loading from the stack slot.
504   virtual unsigned isLoadFromStackSlot(MachineInstr *MI, int &FrameIndex) const{
505     return 0;
506   }
507   
508   /// isStoreToStackSlot - If the specified machine instruction is a direct
509   /// store to a stack slot, return the virtual or physical register number of
510   /// the source reg along with the FrameIndex of the loaded stack slot.  If
511   /// not, return 0.  This predicate must return 0 if the instruction has
512   /// any side effects other than storing to the stack slot.
513   virtual unsigned isStoreToStackSlot(MachineInstr *MI, int &FrameIndex) const {
514     return 0;
515   }
516
517   /// convertToThreeAddress - This method must be implemented by targets that
518   /// set the M_CONVERTIBLE_TO_3_ADDR flag.  When this flag is set, the target
519   /// may be able to convert a two-address instruction into one or more true
520   /// three-address instructions on demand.  This allows the X86 target (for
521   /// example) to convert ADD and SHL instructions into LEA instructions if they
522   /// would require register copies due to two-addressness.
523   ///
524   /// This method returns a null pointer if the transformation cannot be
525   /// performed, otherwise it returns the last new instruction.
526   ///
527   virtual MachineInstr *
528   convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
529                    MachineBasicBlock::iterator &MBBI, LiveVariables &LV) const {
530     return 0;
531   }
532
533   /// commuteInstruction - If a target has any instructions that are commutable,
534   /// but require converting to a different instruction or making non-trivial
535   /// changes to commute them, this method can overloaded to do this.  The
536   /// default implementation of this method simply swaps the first two operands
537   /// of MI and returns it.
538   ///
539   /// If a target wants to make more aggressive changes, they can construct and
540   /// return a new machine instruction.  If an instruction cannot commute, it
541   /// can also return null.
542   ///
543   virtual MachineInstr *commuteInstruction(MachineInstr *MI) const = 0;
544
545   /// AnalyzeBranch - Analyze the branching code at the end of MBB, returning
546   /// true if it cannot be understood (e.g. it's a switch dispatch or isn't
547   /// implemented for a target).  Upon success, this returns false and returns
548   /// with the following information in various cases:
549   ///
550   /// 1. If this block ends with no branches (it just falls through to its succ)
551   ///    just return false, leaving TBB/FBB null.
552   /// 2. If this block ends with only an unconditional branch, it sets TBB to be
553   ///    the destination block.
554   /// 3. If this block ends with an conditional branch and it falls through to
555   ///    an successor block, it sets TBB to be the branch destination block and a
556   ///    list of operands that evaluate the condition. These
557   ///    operands can be passed to other TargetInstrInfo methods to create new
558   ///    branches.
559   /// 4. If this block ends with an conditional branch and an unconditional
560   ///    block, it returns the 'true' destination in TBB, the 'false' destination
561   ///    in FBB, and a list of operands that evaluate the condition. These
562   ///    operands can be passed to other TargetInstrInfo methods to create new
563   ///    branches.
564   ///
565   /// Note that RemoveBranch and InsertBranch must be implemented to support
566   /// cases where this method returns success.
567   ///
568   virtual bool AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *&TBB,
569                              MachineBasicBlock *&FBB,
570                              std::vector<MachineOperand> &Cond) const {
571     return true;
572   }
573   
574   /// RemoveBranch - Remove the branching code at the end of the specific MBB.
575   /// this is only invoked in cases where AnalyzeBranch returns success. It
576   /// returns the number of instructions that were removed.
577   virtual unsigned RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
578     assert(0 && "Target didn't implement TargetInstrInfo::RemoveBranch!"); 
579     return 0;
580   }
581   
582   /// InsertBranch - Insert a branch into the end of the specified
583   /// MachineBasicBlock.  This operands to this method are the same as those
584   /// returned by AnalyzeBranch.  This is invoked in cases where AnalyzeBranch
585   /// returns success and when an unconditional branch (TBB is non-null, FBB is
586   /// null, Cond is empty) needs to be inserted. It returns the number of
587   /// instructions inserted.
588   virtual unsigned InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
589                             MachineBasicBlock *FBB,
590                             const std::vector<MachineOperand> &Cond) const {
591     assert(0 && "Target didn't implement TargetInstrInfo::InsertBranch!"); 
592     return 0;
593   }
594   
595   /// copyRegToReg - Add a copy between a pair of registers
596   virtual void copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
597                             MachineBasicBlock::iterator MI,
598                             unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
599                             const TargetRegisterClass *DestRC,
600                             const TargetRegisterClass *SrcRC) const {
601     assert(0 && "Target didn't implement TargetInstrInfo::copyRegToReg!");
602   }
603   
604   virtual void storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
605                                    MachineBasicBlock::iterator MI,
606                                    unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIndex,
607                                    const TargetRegisterClass *RC) const {
608     assert(0 && "Target didn't implement TargetInstrInfo::storeRegToStackSlot!");
609   }
610
611   virtual void storeRegToAddr(MachineFunction &MF, unsigned SrcReg, bool isKill,
612                               SmallVectorImpl<MachineOperand> &Addr,
613                               const TargetRegisterClass *RC,
614                               SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
615     assert(0 && "Target didn't implement TargetInstrInfo::storeRegToAddr!");
616   }
617
618   virtual void loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
619                                     MachineBasicBlock::iterator MI,
620                                     unsigned DestReg, int FrameIndex,
621                                     const TargetRegisterClass *RC) const {
622     assert(0 && "Target didn't implement TargetInstrInfo::loadRegFromStackSlot!");
623   }
624
625   virtual void loadRegFromAddr(MachineFunction &MF, unsigned DestReg,
626                                SmallVectorImpl<MachineOperand> &Addr,
627                                const TargetRegisterClass *RC,
628                                SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
629     assert(0 && "Target didn't implement TargetInstrInfo::loadRegFromAddr!");
630   }
631   
632   /// spillCalleeSavedRegisters - Issues instruction(s) to spill all callee
633   /// saved registers and returns true if it isn't possible / profitable to do
634   /// so by issuing a series of store instructions via
635   /// storeRegToStackSlot(). Returns false otherwise.
636   virtual bool spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
637                                          MachineBasicBlock::iterator MI,
638                                 const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
639     return false;
640   }
641
642   /// restoreCalleeSavedRegisters - Issues instruction(s) to restore all callee
643   /// saved registers and returns true if it isn't possible / profitable to do
644   /// so by issuing a series of load instructions via loadRegToStackSlot().
645   /// Returns false otherwise.
646   virtual bool restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
647                                            MachineBasicBlock::iterator MI,
648                                 const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
649     return false;
650   }
651   
652   /// foldMemoryOperand - Attempt to fold a load or store of the specified stack
653   /// slot into the specified machine instruction for the specified operand(s).
654   /// If this is possible, a new instruction is returned with the specified
655   /// operand folded, otherwise NULL is returned. The client is responsible for
656   /// removing the old instruction and adding the new one in the instruction
657   /// stream.
658   virtual MachineInstr* foldMemoryOperand(MachineInstr* MI,
659                                           SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
660                                           int FrameIndex) const {
661     return 0;
662   }
663
664   /// foldMemoryOperand - Same as the previous version except it allows folding
665   /// of any load and store from / to any address, not just from a specific
666   /// stack slot.
667   virtual MachineInstr* foldMemoryOperand(MachineInstr* MI,
668                                           SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
669                                           MachineInstr* LoadMI) const {
670     return 0;
671   }
672
673   /// canFoldMemoryOperand - Returns true if the specified load / store is
674   /// folding is possible.
675   virtual
676   bool canFoldMemoryOperand(MachineInstr *MI,
677                             SmallVectorImpl<unsigned> &Ops) const{
678     return false;
679   }
680
681   /// unfoldMemoryOperand - Separate a single instruction which folded a load or
682   /// a store or a load and a store into two or more instruction. If this is
683   /// possible, returns true as well as the new instructions by reference.
684   virtual bool unfoldMemoryOperand(MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
685                                 unsigned Reg, bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore,
686                                   SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const{
687     return false;
688   }
689
690   virtual bool unfoldMemoryOperand(SelectionDAG &DAG, SDNode *N,
691                                    SmallVectorImpl<SDNode*> &NewNodes) const {
692     return false;
693   }
694
695   /// getOpcodeAfterMemoryUnfold - Returns the opcode of the would be new
696   /// instruction after load / store are unfolded from an instruction of the
697   /// specified opcode. It returns zero if the specified unfolding is not
698   /// possible.
699   virtual unsigned getOpcodeAfterMemoryUnfold(unsigned Opc,
700                                       bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore) const {
701     return 0;
702   }
703   
704   /// BlockHasNoFallThrough - Return true if the specified block does not
705   /// fall-through into its successor block.  This is primarily used when a
706   /// branch is unanalyzable.  It is useful for things like unconditional
707   /// indirect branches (jump tables).
708   virtual bool BlockHasNoFallThrough(MachineBasicBlock &MBB) const {
709     return false;
710   }
711   
712   /// ReverseBranchCondition - Reverses the branch condition of the specified
713   /// condition list, returning false on success and true if it cannot be
714   /// reversed.
715   virtual bool ReverseBranchCondition(std::vector<MachineOperand> &Cond) const {
716     return true;
717   }
718   
719   /// insertNoop - Insert a noop into the instruction stream at the specified
720   /// point.
721   virtual void insertNoop(MachineBasicBlock &MBB, 
722                           MachineBasicBlock::iterator MI) const {
723     assert(0 && "Target didn't implement insertNoop!");
724     abort();
725   }
726
727   /// isPredicated - Returns true if the instruction is already predicated.
728   ///
729   virtual bool isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
730     return false;
731   }
732
733   /// isUnpredicatedTerminator - Returns true if the instruction is a
734   /// terminator instruction that has not been predicated.
735   virtual bool isUnpredicatedTerminator(const MachineInstr *MI) const;
736
737   /// PredicateInstruction - Convert the instruction into a predicated
738   /// instruction. It returns true if the operation was successful.
739   virtual
740   bool PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
741                             const std::vector<MachineOperand> &Pred) const = 0;
742
743   /// SubsumesPredicate - Returns true if the first specified predicate
744   /// subsumes the second, e.g. GE subsumes GT.
745   virtual
746   bool SubsumesPredicate(const std::vector<MachineOperand> &Pred1,
747                          const std::vector<MachineOperand> &Pred2) const {
748     return false;
749   }
750
751   /// DefinesPredicate - If the specified instruction defines any predicate
752   /// or condition code register(s) used for predication, returns true as well
753   /// as the definition predicate(s) by reference.
754   virtual bool DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
755                                 std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
756     return false;
757   }
758
759   /// getPointerRegClass - Returns a TargetRegisterClass used for pointer
760   /// values.
761   virtual const TargetRegisterClass *getPointerRegClass() const {
762     assert(0 && "Target didn't implement getPointerRegClass!");
763     abort();
764     return 0; // Must return a value in order to compile with VS 2005
765   }
766 };
767
768 /// TargetInstrInfoImpl - This is the default implementation of
769 /// TargetInstrInfo, which just provides a couple of default implementations
770 /// for various methods.  This separated out because it is implemented in
771 /// libcodegen, not in libtarget.
772 class TargetInstrInfoImpl : public TargetInstrInfo {
773 protected:
774   TargetInstrInfoImpl(const TargetInstrDescriptor *desc, unsigned NumOpcodes)
775   : TargetInstrInfo(desc, NumOpcodes) {}
776 public:
777   virtual MachineInstr *commuteInstruction(MachineInstr *MI) const;
778   virtual bool PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
779                               const std::vector<MachineOperand> &Pred) const;
780   
781 };
782
783 } // End llvm namespace
784
785 #endif