94cfd8b0c8d6e5c20598162960c8da98b504e591
[oota-llvm.git] / include / llvm / Target / TargetRegisterInfo.h
1 //=== Target/TargetRegisterInfo.h - Target Register Information -*- 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 an abstract interface used to get information about a
11 // target machines register file.  This information is used for a variety of
12 // purposed, especially register allocation.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETREGISTERINFO_H
17 #define LLVM_TARGET_TARGETREGISTERINFO_H
18
19 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
21 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
22 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
23 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
24 #include <cassert>
25 #include <functional>
26
27 namespace llvm {
28
29 class BitVector;
30 class MachineFunction;
31 class RegScavenger;
32 template<class T> class SmallVectorImpl;
33 class raw_ostream;
34
35 class TargetRegisterClass {
36 public:
37   typedef const unsigned* iterator;
38   typedef const unsigned* const_iterator;
39
40   typedef const EVT* vt_iterator;
41   typedef const TargetRegisterClass* const * sc_iterator;
42 private:
43   unsigned ID;
44   const char *Name;
45   const vt_iterator VTs;
46   const sc_iterator SubClasses;
47   const sc_iterator SuperClasses;
48   const sc_iterator SubRegClasses;
49   const sc_iterator SuperRegClasses;
50   const unsigned RegSize, Alignment;    // Size & Alignment of register in bytes
51   const int CopyCost;
52   const bool Allocatable;
53   const iterator RegsBegin, RegsEnd;
54   DenseSet<unsigned> RegSet;
55 public:
56   TargetRegisterClass(unsigned id,
57                       const char *name,
58                       const EVT *vts,
59                       const TargetRegisterClass * const *subcs,
60                       const TargetRegisterClass * const *supcs,
61                       const TargetRegisterClass * const *subregcs,
62                       const TargetRegisterClass * const *superregcs,
63                       unsigned RS, unsigned Al, int CC, bool Allocable,
64                       iterator RB, iterator RE)
65     : ID(id), Name(name), VTs(vts), SubClasses(subcs), SuperClasses(supcs),
66     SubRegClasses(subregcs), SuperRegClasses(superregcs),
67     RegSize(RS), Alignment(Al), CopyCost(CC), Allocatable(Allocable),
68     RegsBegin(RB), RegsEnd(RE) {
69       for (iterator I = RegsBegin, E = RegsEnd; I != E; ++I)
70         RegSet.insert(*I);
71     }
72   virtual ~TargetRegisterClass() {}     // Allow subclasses
73
74   /// getID() - Return the register class ID number.
75   ///
76   unsigned getID() const { return ID; }
77
78   /// getName() - Return the register class name for debugging.
79   ///
80   const char *getName() const { return Name; }
81
82   /// begin/end - Return all of the registers in this class.
83   ///
84   iterator       begin() const { return RegsBegin; }
85   iterator         end() const { return RegsEnd; }
86
87   /// getNumRegs - Return the number of registers in this class.
88   ///
89   unsigned getNumRegs() const { return (unsigned)(RegsEnd-RegsBegin); }
90
91   /// getRegister - Return the specified register in the class.
92   ///
93   unsigned getRegister(unsigned i) const {
94     assert(i < getNumRegs() && "Register number out of range!");
95     return RegsBegin[i];
96   }
97
98   /// contains - Return true if the specified register is included in this
99   /// register class.  This does not include virtual registers.
100   bool contains(unsigned Reg) const {
101     return RegSet.count(Reg);
102   }
103
104   /// contains - Return true if both registers are in this class.
105   bool contains(unsigned Reg1, unsigned Reg2) const {
106     return contains(Reg1) && contains(Reg2);
107   }
108
109   /// hasType - return true if this TargetRegisterClass has the ValueType vt.
110   ///
111   bool hasType(EVT vt) const {
112     for(int i = 0; VTs[i] != MVT::Other; ++i)
113       if (VTs[i] == vt)
114         return true;
115     return false;
116   }
117
118   /// vt_begin / vt_end - Loop over all of the value types that can be
119   /// represented by values in this register class.
120   vt_iterator vt_begin() const {
121     return VTs;
122   }
123
124   vt_iterator vt_end() const {
125     vt_iterator I = VTs;
126     while (*I != MVT::Other) ++I;
127     return I;
128   }
129
130   /// subregclasses_begin / subregclasses_end - Loop over all of
131   /// the subreg register classes of this register class.
132   sc_iterator subregclasses_begin() const {
133     return SubRegClasses;
134   }
135
136   sc_iterator subregclasses_end() const {
137     sc_iterator I = SubRegClasses;
138     while (*I != NULL) ++I;
139     return I;
140   }
141
142   /// getSubRegisterRegClass - Return the register class of subregisters with
143   /// index SubIdx, or NULL if no such class exists.
144   const TargetRegisterClass* getSubRegisterRegClass(unsigned SubIdx) const {
145     assert(SubIdx>0 && "Invalid subregister index");
146     return SubRegClasses[SubIdx-1];
147   }
148
149   /// superregclasses_begin / superregclasses_end - Loop over all of
150   /// the superreg register classes of this register class.
151   sc_iterator superregclasses_begin() const {
152     return SuperRegClasses;
153   }
154
155   sc_iterator superregclasses_end() const {
156     sc_iterator I = SuperRegClasses;
157     while (*I != NULL) ++I;
158     return I;
159   }
160
161   /// hasSubClass - return true if the specified TargetRegisterClass
162   /// is a proper subset of this TargetRegisterClass.
163   bool hasSubClass(const TargetRegisterClass *cs) const {
164     for (int i = 0; SubClasses[i] != NULL; ++i)
165       if (SubClasses[i] == cs)
166         return true;
167     return false;
168   }
169
170   /// hasSubClassEq - Returns true if RC is a subclass of or equal to this
171   /// class.
172   bool hasSubClassEq(const TargetRegisterClass *RC) const {
173     return RC == this || hasSubClass(RC);
174   }
175
176   /// subclasses_begin / subclasses_end - Loop over all of the classes
177   /// that are proper subsets of this register class.
178   sc_iterator subclasses_begin() const {
179     return SubClasses;
180   }
181
182   sc_iterator subclasses_end() const {
183     sc_iterator I = SubClasses;
184     while (*I != NULL) ++I;
185     return I;
186   }
187
188   /// hasSuperClass - return true if the specified TargetRegisterClass is a
189   /// proper superset of this TargetRegisterClass.
190   bool hasSuperClass(const TargetRegisterClass *cs) const {
191     for (int i = 0; SuperClasses[i] != NULL; ++i)
192       if (SuperClasses[i] == cs)
193         return true;
194     return false;
195   }
196
197   /// hasSuperClassEq - Returns true if RC is a superclass of or equal to this
198   /// class.
199   bool hasSuperClassEq(const TargetRegisterClass *RC) const {
200     return RC == this || hasSuperClass(RC);
201   }
202
203   /// superclasses_begin / superclasses_end - Loop over all of the classes
204   /// that are proper supersets of this register class.
205   sc_iterator superclasses_begin() const {
206     return SuperClasses;
207   }
208
209   sc_iterator superclasses_end() const {
210     sc_iterator I = SuperClasses;
211     while (*I != NULL) ++I;
212     return I;
213   }
214
215   /// isASubClass - return true if this TargetRegisterClass is a subset
216   /// class of at least one other TargetRegisterClass.
217   bool isASubClass() const {
218     return SuperClasses[0] != 0;
219   }
220
221   /// getRawAllocationOrder - Returns the preferred order for allocating
222   /// registers from this register class in MF. The raw order comes directly
223   /// from the .td file and may include reserved registers that are not
224   /// allocatable. Register allocators should also make sure to allocate
225   /// callee-saved registers only after all the volatiles are used. The
226   /// RegisterClassInfo class provides filtered allocation orders with
227   /// callee-saved registers moved to the end.
228   ///
229   /// The MachineFunction argument can be used to tune the allocatable
230   /// registers based on the characteristics of the function, subtarget, or
231   /// other criteria.
232   ///
233   /// By default, this method returns all registers in the class.
234   ///
235   virtual
236   ArrayRef<unsigned> getRawAllocationOrder(const MachineFunction &MF) const {
237     return ArrayRef<unsigned>(begin(), getNumRegs());
238   }
239
240   /// getSize - Return the size of the register in bytes, which is also the size
241   /// of a stack slot allocated to hold a spilled copy of this register.
242   unsigned getSize() const { return RegSize; }
243
244   /// getAlignment - Return the minimum required alignment for a register of
245   /// this class.
246   unsigned getAlignment() const { return Alignment; }
247
248   /// getCopyCost - Return the cost of copying a value between two registers in
249   /// this class. A negative number means the register class is very expensive
250   /// to copy e.g. status flag register classes.
251   int getCopyCost() const { return CopyCost; }
252
253   /// isAllocatable - Return true if this register class may be used to create
254   /// virtual registers.
255   bool isAllocatable() const { return Allocatable; }
256 };
257
258 /// TargetRegisterInfoDesc - Extra information, not in MCRegisterDesc, about
259 /// registers. These are used by codegen, not by MC.
260 struct TargetRegisterInfoDesc {
261   unsigned CostPerUse;          // Extra cost of instructions using register.
262   bool inAllocatableClass;      // Register belongs to an allocatable regclass.
263 };
264
265 /// TargetRegisterInfo base class - We assume that the target defines a static
266 /// array of TargetRegisterDesc objects that represent all of the machine
267 /// registers that the target has.  As such, we simply have to track a pointer
268 /// to this array so that we can turn register number into a register
269 /// descriptor.
270 ///
271 class TargetRegisterInfo : public MCRegisterInfo {
272 public:
273   typedef const TargetRegisterClass * const * regclass_iterator;
274 private:
275   const TargetRegisterInfoDesc *InfoDesc;     // Extra desc array for codegen
276   const char *const *SubRegIndexNames;        // Names of subreg indexes.
277   regclass_iterator RegClassBegin, RegClassEnd;   // List of regclasses
278   int CallFrameSetupOpcode, CallFrameDestroyOpcode;
279
280 protected:
281   TargetRegisterInfo(const TargetRegisterInfoDesc *ID,
282                      regclass_iterator RegClassBegin,
283                      regclass_iterator RegClassEnd,
284                      const char *const *subregindexnames,
285                      int CallFrameSetupOpcode = -1,
286                      int CallFrameDestroyOpcode = -1);
287   virtual ~TargetRegisterInfo();
288 public:
289
290   // Register numbers can represent physical registers, virtual registers, and
291   // sometimes stack slots. The unsigned values are divided into these ranges:
292   //
293   //   0           Not a register, can be used as a sentinel.
294   //   [1;2^30)    Physical registers assigned by TableGen.
295   //   [2^30;2^31) Stack slots. (Rarely used.)
296   //   [2^31;2^32) Virtual registers assigned by MachineRegisterInfo.
297   //
298   // Further sentinels can be allocated from the small negative integers.
299   // DenseMapInfo<unsigned> uses -1u and -2u.
300
301   /// isStackSlot - Sometimes it is useful the be able to store a non-negative
302   /// frame index in a variable that normally holds a register. isStackSlot()
303   /// returns true if Reg is in the range used for stack slots.
304   ///
305   /// Note that isVirtualRegister() and isPhysicalRegister() cannot handle stack
306   /// slots, so if a variable may contains a stack slot, always check
307   /// isStackSlot() first.
308   ///
309   static bool isStackSlot(unsigned Reg) {
310     return int(Reg) >= (1 << 30);
311   }
312
313   /// stackSlot2Index - Compute the frame index from a register value
314   /// representing a stack slot.
315   static int stackSlot2Index(unsigned Reg) {
316     assert(isStackSlot(Reg) && "Not a stack slot");
317     return int(Reg - (1u << 30));
318   }
319
320   /// index2StackSlot - Convert a non-negative frame index to a stack slot
321   /// register value.
322   static unsigned index2StackSlot(int FI) {
323     assert(FI >= 0 && "Cannot hold a negative frame index.");
324     return FI + (1u << 30);
325   }
326
327   /// isPhysicalRegister - Return true if the specified register number is in
328   /// the physical register namespace.
329   static bool isPhysicalRegister(unsigned Reg) {
330     assert(!isStackSlot(Reg) && "Not a register! Check isStackSlot() first.");
331     return int(Reg) > 0;
332   }
333
334   /// isVirtualRegister - Return true if the specified register number is in
335   /// the virtual register namespace.
336   static bool isVirtualRegister(unsigned Reg) {
337     assert(!isStackSlot(Reg) && "Not a register! Check isStackSlot() first.");
338     return int(Reg) < 0;
339   }
340
341   /// virtReg2Index - Convert a virtual register number to a 0-based index.
342   /// The first virtual register in a function will get the index 0.
343   static unsigned virtReg2Index(unsigned Reg) {
344     assert(isVirtualRegister(Reg) && "Not a virtual register");
345     return Reg & ~(1u << 31);
346   }
347
348   /// index2VirtReg - Convert a 0-based index to a virtual register number.
349   /// This is the inverse operation of VirtReg2IndexFunctor below.
350   static unsigned index2VirtReg(unsigned Index) {
351     return Index | (1u << 31);
352   }
353
354   /// getMinimalPhysRegClass - Returns the Register Class of a physical
355   /// register of the given type, picking the most sub register class of
356   /// the right type that contains this physreg.
357   const TargetRegisterClass *
358     getMinimalPhysRegClass(unsigned Reg, EVT VT = MVT::Other) const;
359
360   /// getAllocatableSet - Returns a bitset indexed by register number
361   /// indicating if a register is allocatable or not. If a register class is
362   /// specified, returns the subset for the class.
363   BitVector getAllocatableSet(const MachineFunction &MF,
364                               const TargetRegisterClass *RC = NULL) const;
365
366   /// getCostPerUse - Return the additional cost of using this register instead
367   /// of other registers in its class.
368   unsigned getCostPerUse(unsigned RegNo) const {
369     return InfoDesc[RegNo].CostPerUse;
370   }
371
372   /// isInAllocatableClass - Return true if the register is in the allocation
373   /// of any register class.
374   bool isInAllocatableClass(unsigned RegNo) const {
375     return InfoDesc[RegNo].inAllocatableClass;
376   }
377
378   /// getSubRegIndexName - Return the human-readable symbolic target-specific
379   /// name for the specified SubRegIndex.
380   const char *getSubRegIndexName(unsigned SubIdx) const {
381     assert(SubIdx && "This is not a subregister index");
382     return SubRegIndexNames[SubIdx-1];
383   }
384
385   /// regsOverlap - Returns true if the two registers are equal or alias each
386   /// other. The registers may be virtual register.
387   bool regsOverlap(unsigned regA, unsigned regB) const {
388     if (regA == regB) return true;
389     if (isVirtualRegister(regA) || isVirtualRegister(regB))
390       return false;
391     for (const unsigned *regList = getOverlaps(regA)+1; *regList; ++regList) {
392       if (*regList == regB) return true;
393     }
394     return false;
395   }
396
397   /// isSubRegister - Returns true if regB is a sub-register of regA.
398   ///
399   bool isSubRegister(unsigned regA, unsigned regB) const {
400     return isSuperRegister(regB, regA);
401   }
402
403   /// isSuperRegister - Returns true if regB is a super-register of regA.
404   ///
405   bool isSuperRegister(unsigned regA, unsigned regB) const {
406     for (const unsigned *regList = getSuperRegisters(regA); *regList;++regList){
407       if (*regList == regB) return true;
408     }
409     return false;
410   }
411
412   /// getCalleeSavedRegs - Return a null-terminated list of all of the
413   /// callee saved registers on this target. The register should be in the
414   /// order of desired callee-save stack frame offset. The first register is
415   /// closed to the incoming stack pointer if stack grows down, and vice versa.
416   virtual const unsigned* getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF = 0)
417                                                                       const = 0;
418
419
420   /// getReservedRegs - Returns a bitset indexed by physical register number
421   /// indicating if a register is a special register that has particular uses
422   /// and should be considered unavailable at all times, e.g. SP, RA. This is
423   /// used by register scavenger to determine what registers are free.
424   virtual BitVector getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const = 0;
425
426   /// getSubReg - Returns the physical register number of sub-register "Index"
427   /// for physical register RegNo. Return zero if the sub-register does not
428   /// exist.
429   virtual unsigned getSubReg(unsigned RegNo, unsigned Index) const = 0;
430
431   /// getSubRegIndex - For a given register pair, return the sub-register index
432   /// if the second register is a sub-register of the first. Return zero
433   /// otherwise.
434   virtual unsigned getSubRegIndex(unsigned RegNo, unsigned SubRegNo) const = 0;
435
436   /// getMatchingSuperReg - Return a super-register of the specified register
437   /// Reg so its sub-register of index SubIdx is Reg.
438   unsigned getMatchingSuperReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx,
439                                const TargetRegisterClass *RC) const {
440     for (const unsigned *SRs = getSuperRegisters(Reg); unsigned SR = *SRs;++SRs)
441       if (Reg == getSubReg(SR, SubIdx) && RC->contains(SR))
442         return SR;
443     return 0;
444   }
445
446   /// canCombineSubRegIndices - Given a register class and a list of
447   /// subregister indices, return true if it's possible to combine the
448   /// subregister indices into one that corresponds to a larger
449   /// subregister. Return the new subregister index by reference. Note the
450   /// new index may be zero if the given subregisters can be combined to
451   /// form the whole register.
452   virtual bool canCombineSubRegIndices(const TargetRegisterClass *RC,
453                                        SmallVectorImpl<unsigned> &SubIndices,
454                                        unsigned &NewSubIdx) const {
455     return 0;
456   }
457
458   /// getMatchingSuperRegClass - Return a subclass of the specified register
459   /// class A so that each register in it has a sub-register of the
460   /// specified sub-register index which is in the specified register class B.
461   virtual const TargetRegisterClass *
462   getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
463                            const TargetRegisterClass *B, unsigned Idx) const {
464     return 0;
465   }
466
467   /// composeSubRegIndices - Return the subregister index you get from composing
468   /// two subregister indices.
469   ///
470   /// If R:a:b is the same register as R:c, then composeSubRegIndices(a, b)
471   /// returns c. Note that composeSubRegIndices does not tell you about illegal
472   /// compositions. If R does not have a subreg a, or R:a does not have a subreg
473   /// b, composeSubRegIndices doesn't tell you.
474   ///
475   /// The ARM register Q0 has two D subregs dsub_0:D0 and dsub_1:D1. It also has
476   /// ssub_0:S0 - ssub_3:S3 subregs.
477   /// If you compose subreg indices dsub_1, ssub_0 you get ssub_2.
478   ///
479   virtual unsigned composeSubRegIndices(unsigned a, unsigned b) const {
480     // This default implementation is correct for most targets.
481     return b;
482   }
483
484   //===--------------------------------------------------------------------===//
485   // Register Class Information
486   //
487
488   /// Register class iterators
489   ///
490   regclass_iterator regclass_begin() const { return RegClassBegin; }
491   regclass_iterator regclass_end() const { return RegClassEnd; }
492
493   unsigned getNumRegClasses() const {
494     return (unsigned)(regclass_end()-regclass_begin());
495   }
496
497   /// getRegClass - Returns the register class associated with the enumeration
498   /// value.  See class TargetOperandInfo.
499   const TargetRegisterClass *getRegClass(unsigned i) const {
500     assert(i < getNumRegClasses() && "Register Class ID out of range");
501     return RegClassBegin[i];
502   }
503
504   /// getPointerRegClass - Returns a TargetRegisterClass used for pointer
505   /// values.  If a target supports multiple different pointer register classes,
506   /// kind specifies which one is indicated.
507   virtual const TargetRegisterClass *getPointerRegClass(unsigned Kind=0) const {
508     assert(0 && "Target didn't implement getPointerRegClass!");
509     return 0; // Must return a value in order to compile with VS 2005
510   }
511
512   /// getCrossCopyRegClass - Returns a legal register class to copy a register
513   /// in the specified class to or from. If it is possible to copy the register
514   /// directly without using a cross register class copy, return the specified
515   /// RC. Returns NULL if it is not possible to copy between a two registers of
516   /// the specified class.
517   virtual const TargetRegisterClass *
518   getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
519     return RC;
520   }
521
522   /// getLargestLegalSuperClass - Returns the largest super class of RC that is
523   /// legal to use in the current sub-target and has the same spill size.
524   /// The returned register class can be used to create virtual registers which
525   /// means that all its registers can be copied and spilled.
526   virtual const TargetRegisterClass*
527   getLargestLegalSuperClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
528     /// The default implementation is very conservative and doesn't allow the
529     /// register allocator to inflate register classes.
530     return RC;
531   }
532
533   /// getRegPressureLimit - Return the register pressure "high water mark" for
534   /// the specific register class. The scheduler is in high register pressure
535   /// mode (for the specific register class) if it goes over the limit.
536   virtual unsigned getRegPressureLimit(const TargetRegisterClass *RC,
537                                        MachineFunction &MF) const {
538     return 0;
539   }
540
541   /// getRawAllocationOrder - Returns the register allocation order for a
542   /// specified register class with a target-dependent hint. The returned list
543   /// may contain reserved registers that cannot be allocated.
544   ///
545   /// Register allocators need only call this function to resolve
546   /// target-dependent hints, but it should work without hinting as well.
547   virtual ArrayRef<unsigned>
548   getRawAllocationOrder(const TargetRegisterClass *RC,
549                         unsigned HintType, unsigned HintReg,
550                         const MachineFunction &MF) const {
551     return RC->getRawAllocationOrder(MF);
552   }
553
554   /// ResolveRegAllocHint - Resolves the specified register allocation hint
555   /// to a physical register. Returns the physical register if it is successful.
556   virtual unsigned ResolveRegAllocHint(unsigned Type, unsigned Reg,
557                                        const MachineFunction &MF) const {
558     if (Type == 0 && Reg && isPhysicalRegister(Reg))
559       return Reg;
560     return 0;
561   }
562
563   /// avoidWriteAfterWrite - Return true if the register allocator should avoid
564   /// writing a register from RC in two consecutive instructions.
565   /// This can avoid pipeline stalls on certain architectures.
566   /// It does cause increased register pressure, though.
567   virtual bool avoidWriteAfterWrite(const TargetRegisterClass *RC) const {
568     return false;
569   }
570
571   /// UpdateRegAllocHint - A callback to allow target a chance to update
572   /// register allocation hints when a register is "changed" (e.g. coalesced)
573   /// to another register. e.g. On ARM, some virtual registers should target
574   /// register pairs, if one of pair is coalesced to another register, the
575   /// allocation hint of the other half of the pair should be changed to point
576   /// to the new register.
577   virtual void UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
578                                   MachineFunction &MF) const {
579     // Do nothing.
580   }
581
582   /// requiresRegisterScavenging - returns true if the target requires (and can
583   /// make use of) the register scavenger.
584   virtual bool requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
585     return false;
586   }
587
588   /// useFPForScavengingIndex - returns true if the target wants to use
589   /// frame pointer based accesses to spill to the scavenger emergency spill
590   /// slot.
591   virtual bool useFPForScavengingIndex(const MachineFunction &MF) const {
592     return true;
593   }
594
595   /// requiresFrameIndexScavenging - returns true if the target requires post
596   /// PEI scavenging of registers for materializing frame index constants.
597   virtual bool requiresFrameIndexScavenging(const MachineFunction &MF) const {
598     return false;
599   }
600
601   /// requiresVirtualBaseRegisters - Returns true if the target wants the
602   /// LocalStackAllocation pass to be run and virtual base registers
603   /// used for more efficient stack access.
604   virtual bool requiresVirtualBaseRegisters(const MachineFunction &MF) const {
605     return false;
606   }
607
608   /// hasReservedSpillSlot - Return true if target has reserved a spill slot in
609   /// the stack frame of the given function for the specified register. e.g. On
610   /// x86, if the frame register is required, the first fixed stack object is
611   /// reserved as its spill slot. This tells PEI not to create a new stack frame
612   /// object for the given register. It should be called only after
613   /// processFunctionBeforeCalleeSavedScan().
614   virtual bool hasReservedSpillSlot(const MachineFunction &MF, unsigned Reg,
615                                     int &FrameIdx) const {
616     return false;
617   }
618
619   /// needsStackRealignment - true if storage within the function requires the
620   /// stack pointer to be aligned more than the normal calling convention calls
621   /// for.
622   virtual bool needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
623     return false;
624   }
625
626   /// getFrameIndexInstrOffset - Get the offset from the referenced frame
627   /// index in the instruction, if there is one.
628   virtual int64_t getFrameIndexInstrOffset(const MachineInstr *MI,
629                                            int Idx) const {
630     return 0;
631   }
632
633   /// needsFrameBaseReg - Returns true if the instruction's frame index
634   /// reference would be better served by a base register other than FP
635   /// or SP. Used by LocalStackFrameAllocation to determine which frame index
636   /// references it should create new base registers for.
637   virtual bool needsFrameBaseReg(MachineInstr *MI, int64_t Offset) const {
638     return false;
639   }
640
641   /// materializeFrameBaseRegister - Insert defining instruction(s) for
642   /// BaseReg to be a pointer to FrameIdx before insertion point I.
643   virtual void materializeFrameBaseRegister(MachineBasicBlock *MBB,
644                                             unsigned BaseReg, int FrameIdx,
645                                             int64_t Offset) const {
646     assert(0 && "materializeFrameBaseRegister does not exist on this target");
647   }
648
649   /// resolveFrameIndex - Resolve a frame index operand of an instruction
650   /// to reference the indicated base register plus offset instead.
651   virtual void resolveFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator I,
652                                  unsigned BaseReg, int64_t Offset) const {
653     assert(0 && "resolveFrameIndex does not exist on this target");
654   }
655
656   /// isFrameOffsetLegal - Determine whether a given offset immediate is
657   /// encodable to resolve a frame index.
658   virtual bool isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI,
659                                   int64_t Offset) const {
660     assert(0 && "isFrameOffsetLegal does not exist on this target");
661     return false; // Must return a value in order to compile with VS 2005
662   }
663
664   /// getCallFrameSetup/DestroyOpcode - These methods return the opcode of the
665   /// frame setup/destroy instructions if they exist (-1 otherwise).  Some
666   /// targets use pseudo instructions in order to abstract away the difference
667   /// between operating with a frame pointer and operating without, through the
668   /// use of these two instructions.
669   ///
670   int getCallFrameSetupOpcode() const { return CallFrameSetupOpcode; }
671   int getCallFrameDestroyOpcode() const { return CallFrameDestroyOpcode; }
672
673   /// eliminateCallFramePseudoInstr - This method is called during prolog/epilog
674   /// code insertion to eliminate call frame setup and destroy pseudo
675   /// instructions (but only if the Target is using them).  It is responsible
676   /// for eliminating these instructions, replacing them with concrete
677   /// instructions.  This method need only be implemented if using call frame
678   /// setup/destroy pseudo instructions.
679   ///
680   virtual void
681   eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF,
682                                 MachineBasicBlock &MBB,
683                                 MachineBasicBlock::iterator MI) const {
684     assert(getCallFrameSetupOpcode()== -1 && getCallFrameDestroyOpcode()== -1 &&
685            "eliminateCallFramePseudoInstr must be implemented if using"
686            " call frame setup/destroy pseudo instructions!");
687     assert(0 && "Call Frame Pseudo Instructions do not exist on this target!");
688   }
689
690
691   /// saveScavengerRegister - Spill the register so it can be used by the
692   /// register scavenger. Return true if the register was spilled, false
693   /// otherwise. If this function does not spill the register, the scavenger
694   /// will instead spill it to the emergency spill slot.
695   ///
696   virtual bool saveScavengerRegister(MachineBasicBlock &MBB,
697                                      MachineBasicBlock::iterator I,
698                                      MachineBasicBlock::iterator &UseMI,
699                                      const TargetRegisterClass *RC,
700                                      unsigned Reg) const {
701     return false;
702   }
703
704   /// eliminateFrameIndex - This method must be overriden to eliminate abstract
705   /// frame indices from instructions which may use them.  The instruction
706   /// referenced by the iterator contains an MO_FrameIndex operand which must be
707   /// eliminated by this method.  This method may modify or replace the
708   /// specified instruction, as long as it keeps the iterator pointing at the
709   /// finished product. SPAdj is the SP adjustment due to call frame setup
710   /// instruction.
711   virtual void eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator MI,
712                                    int SPAdj, RegScavenger *RS=NULL) const = 0;
713
714   //===--------------------------------------------------------------------===//
715   /// Debug information queries.
716
717   /// getDwarfRegNum - Map a target register to an equivalent dwarf register
718   /// number.  Returns -1 if there is no equivalent value.  The second
719   /// parameter allows targets to use different numberings for EH info and
720   /// debugging info.
721   virtual int getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const = 0;
722
723   virtual int getLLVMRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const = 0;
724
725   /// getFrameRegister - This method should return the register used as a base
726   /// for values allocated in the current stack frame.
727   virtual unsigned getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const = 0;
728
729   /// getRARegister - This method should return the register where the return
730   /// address can be found.
731   virtual unsigned getRARegister() const = 0;
732
733   /// getSEHRegNum - Map a target register to an equivalent SEH register
734   /// number.  Returns -1 if there is no equivalent value.
735   virtual int getSEHRegNum(unsigned i) const {
736     return i;
737   }
738 };
739
740
741 // This is useful when building IndexedMaps keyed on virtual registers
742 struct VirtReg2IndexFunctor : public std::unary_function<unsigned, unsigned> {
743   unsigned operator()(unsigned Reg) const {
744     return TargetRegisterInfo::virtReg2Index(Reg);
745   }
746 };
747
748 /// getCommonSubClass - find the largest common subclass of A and B. Return NULL
749 /// if there is no common subclass.
750 const TargetRegisterClass *getCommonSubClass(const TargetRegisterClass *A,
751                                              const TargetRegisterClass *B);
752
753 /// PrintReg - Helper class for printing registers on a raw_ostream.
754 /// Prints virtual and physical registers with or without a TRI instance.
755 ///
756 /// The format is:
757 ///   %noreg          - NoRegister
758 ///   %vreg5          - a virtual register.
759 ///   %vreg5:sub_8bit - a virtual register with sub-register index (with TRI).
760 ///   %EAX            - a physical register
761 ///   %physreg17      - a physical register when no TRI instance given.
762 ///
763 /// Usage: OS << PrintReg(Reg, TRI) << '\n';
764 ///
765 class PrintReg {
766   const TargetRegisterInfo *TRI;
767   unsigned Reg;
768   unsigned SubIdx;
769 public:
770   PrintReg(unsigned reg, const TargetRegisterInfo *tri = 0, unsigned subidx = 0)
771     : TRI(tri), Reg(reg), SubIdx(subidx) {}
772   void print(raw_ostream&) const;
773 };
774
775 static inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const PrintReg &PR) {
776   PR.print(OS);
777   return OS;
778 }
779
780 } // End llvm namespace
781
782 #endif