Work around code generation bug in Visual Studio 2010.
[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/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
20 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
21 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
22 #include <cassert>
23 #include <functional>
24
25 namespace llvm {
26
27 class BitVector;
28 class MachineFunction;
29 class MachineMove;
30 class RegScavenger;
31 template<class T> class SmallVectorImpl;
32 class raw_ostream;
33
34 /// TargetRegisterDesc - This record contains all of the information known about
35 /// a particular register.  The Overlaps field contains a pointer to a zero
36 /// terminated array of registers that this register aliases, starting with
37 /// itself. This is needed for architectures like X86 which have AL alias AX
38 /// alias EAX. The SubRegs field is a zero terminated array of registers that
39 /// are sub-registers of the specific register, e.g. AL, AH are sub-registers of
40 /// AX. The SuperRegs field is a zero terminated array of registers that are
41 /// super-registers of the specific register, e.g. RAX, EAX, are super-registers
42 /// of AX.
43 ///
44 struct TargetRegisterDesc {
45   const char     *Name;         // Printable name for the reg (for debugging)
46   const unsigned *Overlaps;     // Overlapping registers, described above
47   const unsigned *SubRegs;      // Sub-register set, described above
48   const unsigned *SuperRegs;    // Super-register set, described above
49   unsigned CostPerUse;          // Extra cost of instructions using register.
50 };
51
52 class TargetRegisterClass {
53 public:
54   typedef const unsigned* iterator;
55   typedef const unsigned* const_iterator;
56
57   typedef const EVT* vt_iterator;
58   typedef const TargetRegisterClass* const * sc_iterator;
59 private:
60   unsigned ID;
61   const char *Name;
62   const vt_iterator VTs;
63   const sc_iterator SubClasses;
64   const sc_iterator SuperClasses;
65   const sc_iterator SubRegClasses;
66   const sc_iterator SuperRegClasses;
67   const unsigned RegSize, Alignment;    // Size & Alignment of register in bytes
68   const int CopyCost;
69   const iterator RegsBegin, RegsEnd;
70   DenseSet<unsigned> RegSet;
71 public:
72   TargetRegisterClass(unsigned id,
73                       const char *name,
74                       const EVT *vts,
75                       const TargetRegisterClass * const *subcs,
76                       const TargetRegisterClass * const *supcs,
77                       const TargetRegisterClass * const *subregcs,
78                       const TargetRegisterClass * const *superregcs,
79                       unsigned RS, unsigned Al, int CC,
80                       iterator RB, iterator RE)
81     : ID(id), Name(name), VTs(vts), SubClasses(subcs), SuperClasses(supcs),
82     SubRegClasses(subregcs), SuperRegClasses(superregcs),
83     RegSize(RS), Alignment(Al), CopyCost(CC), RegsBegin(RB), RegsEnd(RE) {
84       for (iterator I = RegsBegin, E = RegsEnd; I != E; ++I)
85         RegSet.insert(*I);
86     }
87   virtual ~TargetRegisterClass() {}     // Allow subclasses
88
89   /// getID() - Return the register class ID number.
90   ///
91   unsigned getID() const { return ID; }
92
93   /// getName() - Return the register class name for debugging.
94   ///
95   const char *getName() const { return Name; }
96
97   /// begin/end - Return all of the registers in this class.
98   ///
99   iterator       begin() const { return RegsBegin; }
100   iterator         end() const { return RegsEnd; }
101
102   /// getNumRegs - Return the number of registers in this class.
103   ///
104   unsigned getNumRegs() const { return (unsigned)(RegsEnd-RegsBegin); }
105
106   /// getRegister - Return the specified register in the class.
107   ///
108   unsigned getRegister(unsigned i) const {
109     assert(i < getNumRegs() && "Register number out of range!");
110     return RegsBegin[i];
111   }
112
113   /// contains - Return true if the specified register is included in this
114   /// register class.  This does not include virtual registers.
115   bool contains(unsigned Reg) const {
116     return RegSet.count(Reg);
117   }
118
119   /// contains - Return true if both registers are in this class.
120   bool contains(unsigned Reg1, unsigned Reg2) const {
121     return contains(Reg1) && contains(Reg2);
122   }
123
124   /// hasType - return true if this TargetRegisterClass has the ValueType vt.
125   ///
126   bool hasType(EVT vt) const {
127     for(int i = 0; VTs[i] != MVT::Other; ++i)
128       if (VTs[i] == vt)
129         return true;
130     return false;
131   }
132
133   /// vt_begin / vt_end - Loop over all of the value types that can be
134   /// represented by values in this register class.
135   vt_iterator vt_begin() const {
136     return VTs;
137   }
138
139   vt_iterator vt_end() const {
140     vt_iterator I = VTs;
141     while (*I != MVT::Other) ++I;
142     return I;
143   }
144
145   /// subregclasses_begin / subregclasses_end - Loop over all of
146   /// the subreg register classes of this register class.
147   sc_iterator subregclasses_begin() const {
148     return SubRegClasses;
149   }
150
151   sc_iterator subregclasses_end() const {
152     sc_iterator I = SubRegClasses;
153     while (*I != NULL) ++I;
154     return I;
155   }
156
157   /// getSubRegisterRegClass - Return the register class of subregisters with
158   /// index SubIdx, or NULL if no such class exists.
159   const TargetRegisterClass* getSubRegisterRegClass(unsigned SubIdx) const {
160     assert(SubIdx>0 && "Invalid subregister index");
161     return SubRegClasses[SubIdx-1];
162   }
163
164   /// superregclasses_begin / superregclasses_end - Loop over all of
165   /// the superreg register classes of this register class.
166   sc_iterator superregclasses_begin() const {
167     return SuperRegClasses;
168   }
169
170   sc_iterator superregclasses_end() const {
171     sc_iterator I = SuperRegClasses;
172     while (*I != NULL) ++I;
173     return I;
174   }
175
176   /// hasSubClass - return true if the specified TargetRegisterClass
177   /// is a proper subset of this TargetRegisterClass.
178   bool hasSubClass(const TargetRegisterClass *cs) const {
179     for (int i = 0; SubClasses[i] != NULL; ++i)
180       if (SubClasses[i] == cs)
181         return true;
182     return false;
183   }
184
185   /// subclasses_begin / subclasses_end - Loop over all of the classes
186   /// that are proper subsets of this register class.
187   sc_iterator subclasses_begin() const {
188     return SubClasses;
189   }
190
191   sc_iterator subclasses_end() const {
192     sc_iterator I = SubClasses;
193     while (*I != NULL) ++I;
194     return I;
195   }
196
197   /// hasSuperClass - return true if the specified TargetRegisterClass is a
198   /// proper superset of this TargetRegisterClass.
199   bool hasSuperClass(const TargetRegisterClass *cs) const {
200     for (int i = 0; SuperClasses[i] != NULL; ++i)
201       if (SuperClasses[i] == cs)
202         return true;
203     return false;
204   }
205
206   /// superclasses_begin / superclasses_end - Loop over all of the classes
207   /// that are proper supersets of this register class.
208   sc_iterator superclasses_begin() const {
209     return SuperClasses;
210   }
211
212   sc_iterator superclasses_end() const {
213     sc_iterator I = SuperClasses;
214     while (*I != NULL) ++I;
215     return I;
216   }
217
218   /// isASubClass - return true if this TargetRegisterClass is a subset
219   /// class of at least one other TargetRegisterClass.
220   bool isASubClass() const {
221     return SuperClasses[0] != 0;
222   }
223
224   /// allocation_order_begin/end - These methods define a range of registers
225   /// which specify the registers in this class that are valid to register
226   /// allocate, and the preferred order to allocate them in.  For example,
227   /// callee saved registers should be at the end of the list, because it is
228   /// cheaper to allocate caller saved registers.
229   ///
230   /// These methods take a MachineFunction argument, which can be used to tune
231   /// the allocatable registers based on the characteristics of the function,
232   /// subtarget, or other criteria.
233   ///
234   /// Register allocators should account for the fact that an allocation
235   /// order iterator may return a reserved register and always check
236   /// if the register is allocatable (getAllocatableSet()) before using it.
237   ///
238   /// By default, these methods return all registers in the class.
239   ///
240   virtual iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
241     return begin();
242   }
243   virtual iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF)   const {
244     return end();
245   }
246
247   /// getSize - Return the size of the register in bytes, which is also the size
248   /// of a stack slot allocated to hold a spilled copy of this register.
249   unsigned getSize() const { return RegSize; }
250
251   /// getAlignment - Return the minimum required alignment for a register of
252   /// this class.
253   unsigned getAlignment() const { return Alignment; }
254
255   /// getCopyCost - Return the cost of copying a value between two registers in
256   /// this class. A negative number means the register class is very expensive
257   /// to copy e.g. status flag register classes.
258   int getCopyCost() const { return CopyCost; }
259 };
260
261
262 /// TargetRegisterInfo base class - We assume that the target defines a static
263 /// array of TargetRegisterDesc objects that represent all of the machine
264 /// registers that the target has.  As such, we simply have to track a pointer
265 /// to this array so that we can turn register number into a register
266 /// descriptor.
267 ///
268 class TargetRegisterInfo {
269 protected:
270   const unsigned* SubregHash;
271   const unsigned SubregHashSize;
272   const unsigned* AliasesHash;
273   const unsigned AliasesHashSize;
274 public:
275   typedef const TargetRegisterClass * const * regclass_iterator;
276 private:
277   const TargetRegisterDesc *Desc;             // Pointer to the descriptor array
278   const char *const *SubRegIndexNames;        // Names of subreg indexes.
279   unsigned NumRegs;                           // Number of entries in the array
280
281   regclass_iterator RegClassBegin, RegClassEnd;   // List of regclasses
282
283   int CallFrameSetupOpcode, CallFrameDestroyOpcode;
284
285 protected:
286   TargetRegisterInfo(const TargetRegisterDesc *D, unsigned NR,
287                      regclass_iterator RegClassBegin,
288                      regclass_iterator RegClassEnd,
289                      const char *const *subregindexnames,
290                      int CallFrameSetupOpcode = -1,
291                      int CallFrameDestroyOpcode = -1,
292                      const unsigned* subregs = 0,
293                      const unsigned subregsize = 0,
294                      const unsigned* aliases = 0,
295                      const unsigned aliasessize = 0);
296   virtual ~TargetRegisterInfo();
297 public:
298
299   // Register numbers can represent physical registers, virtual registers, and
300   // sometimes stack slots. The unsigned values are divided into these ranges:
301   //
302   //   0           Not a register, can be used as a sentinel.
303   //   [1;2^30)    Physical registers assigned by TableGen.
304   //   [2^30;2^31) Stack slots. (Rarely used.)
305   //   [2^31;2^32) Virtual registers assigned by MachineRegisterInfo.
306   //
307   // Further sentinels can be allocated from the small negative integers.
308   // DenseMapInfo<unsigned> uses -1u and -2u.
309
310   /// isStackSlot - Sometimes it is useful the be able to store a non-negative
311   /// frame index in a variable that normally holds a register. isStackSlot()
312   /// returns true if Reg is in the range used for stack slots.
313   ///
314   /// Note that isVirtualRegister() and isPhysicalRegister() cannot handle stack
315   /// slots, so if a variable may contains a stack slot, always check
316   /// isStackSlot() first.
317   ///
318   static bool isStackSlot(unsigned Reg) {
319     return int(Reg) >= (1 << 30);
320   }
321
322   /// stackSlot2Index - Compute the frame index from a register value
323   /// representing a stack slot.
324   static int stackSlot2Index(unsigned Reg) {
325     assert(isStackSlot(Reg) && "Not a stack slot");
326     return int(Reg - (1u << 30));
327   }
328
329   /// index2StackSlot - Convert a non-negative frame index to a stack slot
330   /// register value.
331   static unsigned index2StackSlot(int FI) {
332     assert(FI >= 0 && "Cannot hold a negative frame index.");
333     return FI + (1u << 30);
334   }
335
336   /// isPhysicalRegister - Return true if the specified register number is in
337   /// the physical register namespace.
338   static bool isPhysicalRegister(unsigned Reg) {
339     assert(!isStackSlot(Reg) && "Not a register! Check isStackSlot() first.");
340     return int(Reg) > 0;
341   }
342
343   /// isVirtualRegister - Return true if the specified register number is in
344   /// the virtual register namespace.
345   static bool isVirtualRegister(unsigned Reg) {
346     assert(!isStackSlot(Reg) && "Not a register! Check isStackSlot() first.");
347     return int(Reg) < 0;
348   }
349
350   /// virtReg2Index - Convert a virtual register number to a 0-based index.
351   /// The first virtual register in a function will get the index 0.
352   static unsigned virtReg2Index(unsigned Reg) {
353     assert(isVirtualRegister(Reg) && "Not a virtual register");
354     return Reg & ~(1u << 31);
355   }
356
357   /// index2VirtReg - Convert a 0-based index to a virtual register number.
358   /// This is the inverse operation of VirtReg2IndexFunctor below.
359   static unsigned index2VirtReg(unsigned Index) {
360     return Index | (1u << 31);
361   }
362
363   /// getMinimalPhysRegClass - Returns the Register Class of a physical
364   /// register of the given type, picking the most sub register class of
365   /// the right type that contains this physreg.
366   const TargetRegisterClass *
367     getMinimalPhysRegClass(unsigned Reg, EVT VT = MVT::Other) const;
368
369   /// getAllocatableSet - Returns a bitset indexed by register number
370   /// indicating if a register is allocatable or not. If a register class is
371   /// specified, returns the subset for the class.
372   BitVector getAllocatableSet(const MachineFunction &MF,
373                               const TargetRegisterClass *RC = NULL) const;
374
375   const TargetRegisterDesc &operator[](unsigned RegNo) const {
376     assert(RegNo < NumRegs &&
377            "Attempting to access record for invalid register number!");
378     return Desc[RegNo];
379   }
380
381   /// Provide a get method, equivalent to [], but more useful if we have a
382   /// pointer to this object.
383   ///
384   const TargetRegisterDesc &get(unsigned RegNo) const {
385     return operator[](RegNo);
386   }
387
388   /// getAliasSet - Return the set of registers aliased by the specified
389   /// register, or a null list of there are none.  The list returned is zero
390   /// terminated.
391   ///
392   const unsigned *getAliasSet(unsigned RegNo) const {
393     // The Overlaps set always begins with Reg itself.
394     return get(RegNo).Overlaps + 1;
395   }
396
397   /// getOverlaps - Return a list of registers that overlap Reg, including
398   /// itself. This is the same as the alias set except Reg is included in the
399   /// list.
400   /// These are exactly the registers in { x | regsOverlap(x, Reg) }.
401   ///
402   const unsigned *getOverlaps(unsigned RegNo) const {
403     return get(RegNo).Overlaps;
404   }
405
406   /// getSubRegisters - Return the list of registers that are sub-registers of
407   /// the specified register, or a null list of there are none. The list
408   /// returned is zero terminated and sorted according to super-sub register
409   /// relations. e.g. X86::RAX's sub-register list is EAX, AX, AL, AH.
410   ///
411   const unsigned *getSubRegisters(unsigned RegNo) const {
412     return get(RegNo).SubRegs;
413   }
414
415   /// getSuperRegisters - Return the list of registers that are super-registers
416   /// of the specified register, or a null list of there are none. The list
417   /// returned is zero terminated and sorted according to super-sub register
418   /// relations. e.g. X86::AL's super-register list is RAX, EAX, AX.
419   ///
420   const unsigned *getSuperRegisters(unsigned RegNo) const {
421     return get(RegNo).SuperRegs;
422   }
423
424   /// getName - Return the human-readable symbolic target-specific name for the
425   /// specified physical register.
426   const char *getName(unsigned RegNo) const {
427     return get(RegNo).Name;
428   }
429
430   /// getCostPerUse - Return the additional cost of using this register instead
431   /// of other registers in its class.
432   unsigned getCostPerUse(unsigned RegNo) const {
433     return get(RegNo).CostPerUse;
434   }
435
436   /// getNumRegs - Return the number of registers this target has (useful for
437   /// sizing arrays holding per register information)
438   unsigned getNumRegs() const {
439     return NumRegs;
440   }
441
442   /// getSubRegIndexName - Return the human-readable symbolic target-specific
443   /// name for the specified SubRegIndex.
444   const char *getSubRegIndexName(unsigned SubIdx) const {
445     assert(SubIdx && "This is not a subregister index");
446     return SubRegIndexNames[SubIdx-1];
447   }
448
449   /// regsOverlap - Returns true if the two registers are equal or alias each
450   /// other. The registers may be virtual register.
451   bool regsOverlap(unsigned regA, unsigned regB) const {
452     if (regA == regB)
453       return true;
454
455     if (isVirtualRegister(regA) || isVirtualRegister(regB))
456       return false;
457
458     // regA and regB are distinct physical registers. Do they alias?
459     size_t index = (regA + regB * 37) & (AliasesHashSize-1);
460     unsigned ProbeAmt = 0;
461     while (AliasesHash[index*2] != 0 &&
462            AliasesHash[index*2+1] != 0) {
463       if (AliasesHash[index*2] == regA && AliasesHash[index*2+1] == regB)
464         return true;
465
466       index = (index + ProbeAmt) & (AliasesHashSize-1);
467       ProbeAmt += 2;
468     }
469
470     return false;
471   }
472
473   /// isSubRegister - Returns true if regB is a sub-register of regA.
474   ///
475   bool isSubRegister(unsigned regA, unsigned regB) const {
476     // SubregHash is a simple quadratically probed hash table.
477     size_t index = (regA + regB * 37) & (SubregHashSize-1);
478     unsigned ProbeAmt = 2;
479     while (SubregHash[index*2] != 0 &&
480            SubregHash[index*2+1] != 0) {
481       if (SubregHash[index*2] == regA && SubregHash[index*2+1] == regB)
482         return true;
483
484       index = (index + ProbeAmt) & (SubregHashSize-1);
485       ProbeAmt += 2;
486     }
487
488     return false;
489   }
490
491   /// isSuperRegister - Returns true if regB is a super-register of regA.
492   ///
493   bool isSuperRegister(unsigned regA, unsigned regB) const {
494     return isSubRegister(regB, regA);
495   }
496
497   /// getCalleeSavedRegs - Return a null-terminated list of all of the
498   /// callee saved registers on this target. The register should be in the
499   /// order of desired callee-save stack frame offset. The first register is
500   /// closed to the incoming stack pointer if stack grows down, and vice versa.
501   virtual const unsigned* getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF = 0)
502                                                                       const = 0;
503
504
505   /// getReservedRegs - Returns a bitset indexed by physical register number
506   /// indicating if a register is a special register that has particular uses
507   /// and should be considered unavailable at all times, e.g. SP, RA. This is
508   /// used by register scavenger to determine what registers are free.
509   virtual BitVector getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const = 0;
510
511   /// getSubReg - Returns the physical register number of sub-register "Index"
512   /// for physical register RegNo. Return zero if the sub-register does not
513   /// exist.
514   virtual unsigned getSubReg(unsigned RegNo, unsigned Index) const = 0;
515
516   /// getSubRegIndex - For a given register pair, return the sub-register index
517   /// if the second register is a sub-register of the first. Return zero
518   /// otherwise.
519   virtual unsigned getSubRegIndex(unsigned RegNo, unsigned SubRegNo) const = 0;
520
521   /// getMatchingSuperReg - Return a super-register of the specified register
522   /// Reg so its sub-register of index SubIdx is Reg.
523   unsigned getMatchingSuperReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx,
524                                const TargetRegisterClass *RC) const {
525     for (const unsigned *SRs = getSuperRegisters(Reg); unsigned SR = *SRs;++SRs)
526       if (Reg == getSubReg(SR, SubIdx) && RC->contains(SR))
527         return SR;
528     return 0;
529   }
530
531   /// canCombineSubRegIndices - Given a register class and a list of
532   /// subregister indices, return true if it's possible to combine the
533   /// subregister indices into one that corresponds to a larger
534   /// subregister. Return the new subregister index by reference. Note the
535   /// new index may be zero if the given subregisters can be combined to
536   /// form the whole register.
537   virtual bool canCombineSubRegIndices(const TargetRegisterClass *RC,
538                                        SmallVectorImpl<unsigned> &SubIndices,
539                                        unsigned &NewSubIdx) const {
540     return 0;
541   }
542
543   /// getMatchingSuperRegClass - Return a subclass of the specified register
544   /// class A so that each register in it has a sub-register of the
545   /// specified sub-register index which is in the specified register class B.
546   virtual const TargetRegisterClass *
547   getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
548                            const TargetRegisterClass *B, unsigned Idx) const {
549     return 0;
550   }
551
552   /// composeSubRegIndices - Return the subregister index you get from composing
553   /// two subregister indices.
554   ///
555   /// If R:a:b is the same register as R:c, then composeSubRegIndices(a, b)
556   /// returns c. Note that composeSubRegIndices does not tell you about illegal
557   /// compositions. If R does not have a subreg a, or R:a does not have a subreg
558   /// b, composeSubRegIndices doesn't tell you.
559   ///
560   /// The ARM register Q0 has two D subregs dsub_0:D0 and dsub_1:D1. It also has
561   /// ssub_0:S0 - ssub_3:S3 subregs.
562   /// If you compose subreg indices dsub_1, ssub_0 you get ssub_2.
563   ///
564   virtual unsigned composeSubRegIndices(unsigned a, unsigned b) const {
565     // This default implementation is correct for most targets.
566     return b;
567   }
568
569   //===--------------------------------------------------------------------===//
570   // Register Class Information
571   //
572
573   /// Register class iterators
574   ///
575   regclass_iterator regclass_begin() const { return RegClassBegin; }
576   regclass_iterator regclass_end() const { return RegClassEnd; }
577
578   unsigned getNumRegClasses() const {
579     return (unsigned)(regclass_end()-regclass_begin());
580   }
581
582   /// getRegClass - Returns the register class associated with the enumeration
583   /// value.  See class TargetOperandInfo.
584   const TargetRegisterClass *getRegClass(unsigned i) const {
585     assert(i < getNumRegClasses() && "Register Class ID out of range");
586     return RegClassBegin[i];
587   }
588
589   /// getPointerRegClass - Returns a TargetRegisterClass used for pointer
590   /// values.  If a target supports multiple different pointer register classes,
591   /// kind specifies which one is indicated.
592   virtual const TargetRegisterClass *getPointerRegClass(unsigned Kind=0) const {
593     assert(0 && "Target didn't implement getPointerRegClass!");
594     return 0; // Must return a value in order to compile with VS 2005
595   }
596
597   /// getCrossCopyRegClass - Returns a legal register class to copy a register
598   /// in the specified class to or from. If it is possible to copy the register
599   /// directly without using a cross register class copy, return the specified
600   /// RC. Returns NULL if it is not possible to copy between a two registers of
601   /// the specified class.
602   virtual const TargetRegisterClass *
603   getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
604     return RC;
605   }
606
607   /// getLargestLegalSuperClass - Returns the largest super class of RC that is
608   /// legal to use in the current sub-target and has the same spill size.
609   /// The returned register class can be used to create virtual registers which
610   /// means that all its registers can be copied and spilled.
611   virtual const TargetRegisterClass*
612   getLargestLegalSuperClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
613     /// The default implementation is very conservative and doesn't allow the
614     /// register allocator to inflate register classes.
615     return RC;
616   }
617
618   /// getRegPressureLimit - Return the register pressure "high water mark" for
619   /// the specific register class. The scheduler is in high register pressure
620   /// mode (for the specific register class) if it goes over the limit.
621   virtual unsigned getRegPressureLimit(const TargetRegisterClass *RC,
622                                        MachineFunction &MF) const {
623     return 0;
624   }
625
626   /// getAllocationOrder - Returns the register allocation order for a specified
627   /// register class in the form of a pair of TargetRegisterClass iterators.
628   virtual std::pair<TargetRegisterClass::iterator,TargetRegisterClass::iterator>
629   getAllocationOrder(const TargetRegisterClass *RC,
630                      unsigned HintType, unsigned HintReg,
631                      const MachineFunction &MF) const {
632     return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
633                           RC->allocation_order_end(MF));
634   }
635
636   /// ResolveRegAllocHint - Resolves the specified register allocation hint
637   /// to a physical register. Returns the physical register if it is successful.
638   virtual unsigned ResolveRegAllocHint(unsigned Type, unsigned Reg,
639                                        const MachineFunction &MF) const {
640     if (Type == 0 && Reg && isPhysicalRegister(Reg))
641       return Reg;
642     return 0;
643   }
644
645   /// avoidWriteAfterWrite - Return true if the register allocator should avoid
646   /// writing a register from RC in two consecutive instructions.
647   /// This can avoid pipeline stalls on certain architectures.
648   /// It does cause increased register pressure, though.
649   virtual bool avoidWriteAfterWrite(const TargetRegisterClass *RC) const {
650     return false;
651   }
652
653   /// UpdateRegAllocHint - A callback to allow target a chance to update
654   /// register allocation hints when a register is "changed" (e.g. coalesced)
655   /// to another register. e.g. On ARM, some virtual registers should target
656   /// register pairs, if one of pair is coalesced to another register, the
657   /// allocation hint of the other half of the pair should be changed to point
658   /// to the new register.
659   virtual void UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
660                                   MachineFunction &MF) const {
661     // Do nothing.
662   }
663
664   /// requiresRegisterScavenging - returns true if the target requires (and can
665   /// make use of) the register scavenger.
666   virtual bool requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
667     return false;
668   }
669
670   /// useFPForScavengingIndex - returns true if the target wants to use
671   /// frame pointer based accesses to spill to the scavenger emergency spill
672   /// slot.
673   virtual bool useFPForScavengingIndex(const MachineFunction &MF) const {
674     return true;
675   }
676
677   /// requiresFrameIndexScavenging - returns true if the target requires post
678   /// PEI scavenging of registers for materializing frame index constants.
679   virtual bool requiresFrameIndexScavenging(const MachineFunction &MF) const {
680     return false;
681   }
682
683   /// requiresVirtualBaseRegisters - Returns true if the target wants the
684   /// LocalStackAllocation pass to be run and virtual base registers
685   /// used for more efficient stack access.
686   virtual bool requiresVirtualBaseRegisters(const MachineFunction &MF) const {
687     return false;
688   }
689
690   /// hasReservedSpillSlot - Return true if target has reserved a spill slot in
691   /// the stack frame of the given function for the specified register. e.g. On
692   /// x86, if the frame register is required, the first fixed stack object is
693   /// reserved as its spill slot. This tells PEI not to create a new stack frame
694   /// object for the given register. It should be called only after
695   /// processFunctionBeforeCalleeSavedScan().
696   virtual bool hasReservedSpillSlot(const MachineFunction &MF, unsigned Reg,
697                                     int &FrameIdx) const {
698     return false;
699   }
700
701   /// needsStackRealignment - true if storage within the function requires the
702   /// stack pointer to be aligned more than the normal calling convention calls
703   /// for.
704   virtual bool needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
705     return false;
706   }
707
708   /// getFrameIndexInstrOffset - Get the offset from the referenced frame
709   /// index in the instruction, if there is one.
710   virtual int64_t getFrameIndexInstrOffset(const MachineInstr *MI,
711                                            int Idx) const {
712     return 0;
713   }
714
715   /// needsFrameBaseReg - Returns true if the instruction's frame index
716   /// reference would be better served by a base register other than FP
717   /// or SP. Used by LocalStackFrameAllocation to determine which frame index
718   /// references it should create new base registers for.
719   virtual bool needsFrameBaseReg(MachineInstr *MI, int64_t Offset) const {
720     return false;
721   }
722
723   /// materializeFrameBaseRegister - Insert defining instruction(s) for
724   /// BaseReg to be a pointer to FrameIdx before insertion point I.
725   virtual void materializeFrameBaseRegister(MachineBasicBlock *MBB,
726                                             unsigned BaseReg, int FrameIdx,
727                                             int64_t Offset) const {
728     assert(0 && "materializeFrameBaseRegister does not exist on this target");
729   }
730
731   /// resolveFrameIndex - Resolve a frame index operand of an instruction
732   /// to reference the indicated base register plus offset instead.
733   virtual void resolveFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator I,
734                                  unsigned BaseReg, int64_t Offset) const {
735     assert(0 && "resolveFrameIndex does not exist on this target");
736   }
737
738   /// isFrameOffsetLegal - Determine whether a given offset immediate is
739   /// encodable to resolve a frame index.
740   virtual bool isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI,
741                                   int64_t Offset) const {
742     assert(0 && "isFrameOffsetLegal does not exist on this target");
743     return false; // Must return a value in order to compile with VS 2005
744   }
745
746   /// getCallFrameSetup/DestroyOpcode - These methods return the opcode of the
747   /// frame setup/destroy instructions if they exist (-1 otherwise).  Some
748   /// targets use pseudo instructions in order to abstract away the difference
749   /// between operating with a frame pointer and operating without, through the
750   /// use of these two instructions.
751   ///
752   int getCallFrameSetupOpcode() const { return CallFrameSetupOpcode; }
753   int getCallFrameDestroyOpcode() const { return CallFrameDestroyOpcode; }
754
755   /// eliminateCallFramePseudoInstr - This method is called during prolog/epilog
756   /// code insertion to eliminate call frame setup and destroy pseudo
757   /// instructions (but only if the Target is using them).  It is responsible
758   /// for eliminating these instructions, replacing them with concrete
759   /// instructions.  This method need only be implemented if using call frame
760   /// setup/destroy pseudo instructions.
761   ///
762   virtual void
763   eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF,
764                                 MachineBasicBlock &MBB,
765                                 MachineBasicBlock::iterator MI) const {
766     assert(getCallFrameSetupOpcode()== -1 && getCallFrameDestroyOpcode()== -1 &&
767            "eliminateCallFramePseudoInstr must be implemented if using"
768            " call frame setup/destroy pseudo instructions!");
769     assert(0 && "Call Frame Pseudo Instructions do not exist on this target!");
770   }
771
772
773   /// saveScavengerRegister - Spill the register so it can be used by the
774   /// register scavenger. Return true if the register was spilled, false
775   /// otherwise. If this function does not spill the register, the scavenger
776   /// will instead spill it to the emergency spill slot.
777   ///
778   virtual bool saveScavengerRegister(MachineBasicBlock &MBB,
779                                      MachineBasicBlock::iterator I,
780                                      MachineBasicBlock::iterator &UseMI,
781                                      const TargetRegisterClass *RC,
782                                      unsigned Reg) const {
783     return false;
784   }
785
786   /// eliminateFrameIndex - This method must be overriden to eliminate abstract
787   /// frame indices from instructions which may use them.  The instruction
788   /// referenced by the iterator contains an MO_FrameIndex operand which must be
789   /// eliminated by this method.  This method may modify or replace the
790   /// specified instruction, as long as it keeps the iterator pointing at the
791   /// finished product. SPAdj is the SP adjustment due to call frame setup
792   /// instruction.
793   virtual void eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator MI,
794                                    int SPAdj, RegScavenger *RS=NULL) const = 0;
795
796   //===--------------------------------------------------------------------===//
797   /// Debug information queries.
798
799   /// getDwarfRegNum - Map a target register to an equivalent dwarf register
800   /// number.  Returns -1 if there is no equivalent value.  The second
801   /// parameter allows targets to use different numberings for EH info and
802   /// debugging info.
803   virtual int getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const = 0;
804
805   /// getFrameRegister - This method should return the register used as a base
806   /// for values allocated in the current stack frame.
807   virtual unsigned getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const = 0;
808
809   /// getRARegister - This method should return the register where the return
810   /// address can be found.
811   virtual unsigned getRARegister() const = 0;
812 };
813
814
815 // This is useful when building IndexedMaps keyed on virtual registers
816 struct VirtReg2IndexFunctor : public std::unary_function<unsigned, unsigned> {
817   unsigned operator()(unsigned Reg) const {
818     return TargetRegisterInfo::virtReg2Index(Reg);
819   }
820 };
821
822 /// getCommonSubClass - find the largest common subclass of A and B. Return NULL
823 /// if there is no common subclass.
824 const TargetRegisterClass *getCommonSubClass(const TargetRegisterClass *A,
825                                              const TargetRegisterClass *B);
826
827 /// PrintReg - Helper class for printing registers on a raw_ostream.
828 /// Prints virtual and physical registers with or without a TRI instance.
829 ///
830 /// The format is:
831 ///   %noreg          - NoRegister
832 ///   %vreg5          - a virtual register.
833 ///   %vreg5:sub_8bit - a virtual register with sub-register index (with TRI).
834 ///   %EAX            - a physical register
835 ///   %physreg17      - a physical register when no TRI instance given.
836 ///
837 /// Usage: OS << PrintReg(Reg, TRI) << '\n';
838 ///
839 class PrintReg {
840   const TargetRegisterInfo *TRI;
841   unsigned Reg;
842   unsigned SubIdx;
843 public:
844   PrintReg(unsigned reg, const TargetRegisterInfo *tri = 0, unsigned subidx = 0)
845     : TRI(tri), Reg(reg), SubIdx(subidx) {}
846   void print(raw_ostream&) const;
847 };
848
849 static inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const PrintReg &PR) {
850   PR.print(OS);
851   return OS;
852 }
853
854 } // End llvm namespace
855
856 #endif