da1439caf8b60907e7c3b559ac2e6a758fc2249f
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / MachineInstr.cpp
1 //===-- lib/CodeGen/MachineInstr.cpp --------------------------------------===//
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 // Methods common to all machine instructions.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
15 #include "llvm/Constants.h"
16 #include "llvm/Function.h"
17 #include "llvm/InlineAsm.h"
18 #include "llvm/LLVMContext.h"
19 #include "llvm/Metadata.h"
20 #include "llvm/Module.h"
21 #include "llvm/Type.h"
22 #include "llvm/Value.h"
23 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
27 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
29 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
30 #include "llvm/MC/MCInstrDesc.h"
31 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
32 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
33 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
34 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
35 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
36 #include "llvm/Analysis/DebugInfo.h"
37 #include "llvm/Support/Debug.h"
38 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
39 #include "llvm/Support/LeakDetector.h"
40 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
41 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
42 #include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
43 using namespace llvm;
44
45 //===----------------------------------------------------------------------===//
46 // MachineOperand Implementation
47 //===----------------------------------------------------------------------===//
48
49 /// AddRegOperandToRegInfo - Add this register operand to the specified
50 /// MachineRegisterInfo.  If it is null, then the next/prev fields should be
51 /// explicitly nulled out.
52 void MachineOperand::AddRegOperandToRegInfo(MachineRegisterInfo *RegInfo) {
53   assert(isReg() && "Can only add reg operand to use lists");
54
55   // If the reginfo pointer is null, just explicitly null out or next/prev
56   // pointers, to ensure they are not garbage.
57   if (RegInfo == 0) {
58     Contents.Reg.Prev = 0;
59     Contents.Reg.Next = 0;
60     return;
61   }
62
63   // Otherwise, add this operand to the head of the registers use/def list.
64   MachineOperand **Head = &RegInfo->getRegUseDefListHead(getReg());
65
66   // For SSA values, we prefer to keep the definition at the start of the list.
67   // we do this by skipping over the definition if it is at the head of the
68   // list.
69   if (*Head && (*Head)->isDef())
70     Head = &(*Head)->Contents.Reg.Next;
71
72   Contents.Reg.Next = *Head;
73   if (Contents.Reg.Next) {
74     assert(getReg() == Contents.Reg.Next->getReg() &&
75            "Different regs on the same list!");
76     Contents.Reg.Next->Contents.Reg.Prev = &Contents.Reg.Next;
77   }
78
79   Contents.Reg.Prev = Head;
80   *Head = this;
81 }
82
83 /// RemoveRegOperandFromRegInfo - Remove this register operand from the
84 /// MachineRegisterInfo it is linked with.
85 void MachineOperand::RemoveRegOperandFromRegInfo() {
86   assert(isOnRegUseList() && "Reg operand is not on a use list");
87   // Unlink this from the doubly linked list of operands.
88   MachineOperand *NextOp = Contents.Reg.Next;
89   *Contents.Reg.Prev = NextOp;
90   if (NextOp) {
91     assert(NextOp->getReg() == getReg() && "Corrupt reg use/def chain!");
92     NextOp->Contents.Reg.Prev = Contents.Reg.Prev;
93   }
94   Contents.Reg.Prev = 0;
95   Contents.Reg.Next = 0;
96 }
97
98 void MachineOperand::setReg(unsigned Reg) {
99   if (getReg() == Reg) return; // No change.
100
101   // Otherwise, we have to change the register.  If this operand is embedded
102   // into a machine function, we need to update the old and new register's
103   // use/def lists.
104   if (MachineInstr *MI = getParent())
105     if (MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent())
106       if (MachineFunction *MF = MBB->getParent()) {
107         RemoveRegOperandFromRegInfo();
108         SmallContents.RegNo = Reg;
109         AddRegOperandToRegInfo(&MF->getRegInfo());
110         return;
111       }
112
113   // Otherwise, just change the register, no problem.  :)
114   SmallContents.RegNo = Reg;
115 }
116
117 void MachineOperand::substVirtReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx,
118                                   const TargetRegisterInfo &TRI) {
119   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg));
120   if (SubIdx && getSubReg())
121     SubIdx = TRI.composeSubRegIndices(SubIdx, getSubReg());
122   setReg(Reg);
123   if (SubIdx)
124     setSubReg(SubIdx);
125 }
126
127 void MachineOperand::substPhysReg(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo &TRI) {
128   assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg));
129   if (getSubReg()) {
130     Reg = TRI.getSubReg(Reg, getSubReg());
131     // Note that getSubReg() may return 0 if the sub-register doesn't exist.
132     // That won't happen in legal code.
133     setSubReg(0);
134   }
135   setReg(Reg);
136 }
137
138 /// ChangeToImmediate - Replace this operand with a new immediate operand of
139 /// the specified value.  If an operand is known to be an immediate already,
140 /// the setImm method should be used.
141 void MachineOperand::ChangeToImmediate(int64_t ImmVal) {
142   // If this operand is currently a register operand, and if this is in a
143   // function, deregister the operand from the register's use/def list.
144   if (isReg() && getParent() && getParent()->getParent() &&
145       getParent()->getParent()->getParent())
146     RemoveRegOperandFromRegInfo();
147
148   OpKind = MO_Immediate;
149   Contents.ImmVal = ImmVal;
150 }
151
152 /// ChangeToRegister - Replace this operand with a new register operand of
153 /// the specified value.  If an operand is known to be an register already,
154 /// the setReg method should be used.
155 void MachineOperand::ChangeToRegister(unsigned Reg, bool isDef, bool isImp,
156                                       bool isKill, bool isDead, bool isUndef,
157                                       bool isDebug) {
158   // If this operand is already a register operand, use setReg to update the
159   // register's use/def lists.
160   if (isReg()) {
161     assert(!isEarlyClobber());
162     setReg(Reg);
163   } else {
164     // Otherwise, change this to a register and set the reg#.
165     OpKind = MO_Register;
166     SmallContents.RegNo = Reg;
167
168     // If this operand is embedded in a function, add the operand to the
169     // register's use/def list.
170     if (MachineInstr *MI = getParent())
171       if (MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent())
172         if (MachineFunction *MF = MBB->getParent())
173           AddRegOperandToRegInfo(&MF->getRegInfo());
174   }
175
176   IsDef = isDef;
177   IsImp = isImp;
178   IsKill = isKill;
179   IsDead = isDead;
180   IsUndef = isUndef;
181   IsEarlyClobber = false;
182   IsDebug = isDebug;
183   SubReg = 0;
184 }
185
186 /// isIdenticalTo - Return true if this operand is identical to the specified
187 /// operand.
188 bool MachineOperand::isIdenticalTo(const MachineOperand &Other) const {
189   if (getType() != Other.getType() ||
190       getTargetFlags() != Other.getTargetFlags())
191     return false;
192
193   switch (getType()) {
194   default: llvm_unreachable("Unrecognized operand type");
195   case MachineOperand::MO_Register:
196     return getReg() == Other.getReg() && isDef() == Other.isDef() &&
197            getSubReg() == Other.getSubReg();
198   case MachineOperand::MO_Immediate:
199     return getImm() == Other.getImm();
200   case MachineOperand::MO_CImmediate:
201     return getCImm() == Other.getCImm();
202   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
203     return getFPImm() == Other.getFPImm();
204   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
205     return getMBB() == Other.getMBB();
206   case MachineOperand::MO_FrameIndex:
207     return getIndex() == Other.getIndex();
208   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
209     return getIndex() == Other.getIndex() && getOffset() == Other.getOffset();
210   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
211     return getIndex() == Other.getIndex();
212   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
213     return getGlobal() == Other.getGlobal() && getOffset() == Other.getOffset();
214   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
215     return !strcmp(getSymbolName(), Other.getSymbolName()) &&
216            getOffset() == Other.getOffset();
217   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
218     return getBlockAddress() == Other.getBlockAddress();
219   case MachineOperand::MO_MCSymbol:
220     return getMCSymbol() == Other.getMCSymbol();
221   case MachineOperand::MO_Metadata:
222     return getMetadata() == Other.getMetadata();
223   }
224 }
225
226 /// print - Print the specified machine operand.
227 ///
228 void MachineOperand::print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM) const {
229   // If the instruction is embedded into a basic block, we can find the
230   // target info for the instruction.
231   if (!TM)
232     if (const MachineInstr *MI = getParent())
233       if (const MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent())
234         if (const MachineFunction *MF = MBB->getParent())
235           TM = &MF->getTarget();
236   const TargetRegisterInfo *TRI = TM ? TM->getRegisterInfo() : 0;
237
238   switch (getType()) {
239   case MachineOperand::MO_Register:
240     OS << PrintReg(getReg(), TRI, getSubReg());
241
242     if (isDef() || isKill() || isDead() || isImplicit() || isUndef() ||
243         isEarlyClobber()) {
244       OS << '<';
245       bool NeedComma = false;
246       if (isDef()) {
247         if (NeedComma) OS << ',';
248         if (isEarlyClobber())
249           OS << "earlyclobber,";
250         if (isImplicit())
251           OS << "imp-";
252         OS << "def";
253         NeedComma = true;
254       } else if (isImplicit()) {
255           OS << "imp-use";
256           NeedComma = true;
257       }
258
259       if (isKill() || isDead() || isUndef()) {
260         if (NeedComma) OS << ',';
261         if (isKill())  OS << "kill";
262         if (isDead())  OS << "dead";
263         if (isUndef()) {
264           if (isKill() || isDead())
265             OS << ',';
266           OS << "undef";
267         }
268       }
269       OS << '>';
270     }
271     break;
272   case MachineOperand::MO_Immediate:
273     OS << getImm();
274     break;
275   case MachineOperand::MO_CImmediate:
276     getCImm()->getValue().print(OS, false);
277     break;
278   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
279     if (getFPImm()->getType()->isFloatTy())
280       OS << getFPImm()->getValueAPF().convertToFloat();
281     else
282       OS << getFPImm()->getValueAPF().convertToDouble();
283     break;
284   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
285     OS << "<BB#" << getMBB()->getNumber() << ">";
286     break;
287   case MachineOperand::MO_FrameIndex:
288     OS << "<fi#" << getIndex() << '>';
289     break;
290   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
291     OS << "<cp#" << getIndex();
292     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
293     OS << '>';
294     break;
295   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
296     OS << "<jt#" << getIndex() << '>';
297     break;
298   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
299     OS << "<ga:";
300     WriteAsOperand(OS, getGlobal(), /*PrintType=*/false);
301     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
302     OS << '>';
303     break;
304   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
305     OS << "<es:" << getSymbolName();
306     if (getOffset()) OS << "+" << getOffset();
307     OS << '>';
308     break;
309   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
310     OS << '<';
311     WriteAsOperand(OS, getBlockAddress(), /*PrintType=*/false);
312     OS << '>';
313     break;
314   case MachineOperand::MO_Metadata:
315     OS << '<';
316     WriteAsOperand(OS, getMetadata(), /*PrintType=*/false);
317     OS << '>';
318     break;
319   case MachineOperand::MO_MCSymbol:
320     OS << "<MCSym=" << *getMCSymbol() << '>';
321     break;
322   default:
323     llvm_unreachable("Unrecognized operand type");
324   }
325
326   if (unsigned TF = getTargetFlags())
327     OS << "[TF=" << TF << ']';
328 }
329
330 //===----------------------------------------------------------------------===//
331 // MachineMemOperand Implementation
332 //===----------------------------------------------------------------------===//
333
334 /// getAddrSpace - Return the LLVM IR address space number that this pointer
335 /// points into.
336 unsigned MachinePointerInfo::getAddrSpace() const {
337   if (V == 0) return 0;
338   return cast<PointerType>(V->getType())->getAddressSpace();
339 }
340
341 /// getConstantPool - Return a MachinePointerInfo record that refers to the
342 /// constant pool.
343 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getConstantPool() {
344   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getConstantPool());
345 }
346
347 /// getFixedStack - Return a MachinePointerInfo record that refers to the
348 /// the specified FrameIndex.
349 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getFixedStack(int FI, int64_t offset) {
350   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getFixedStack(FI), offset);
351 }
352
353 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getJumpTable() {
354   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getJumpTable());
355 }
356
357 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getGOT() {
358   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getGOT());
359 }
360
361 MachinePointerInfo MachinePointerInfo::getStack(int64_t Offset) {
362   return MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getStack(), Offset);
363 }
364
365 MachineMemOperand::MachineMemOperand(MachinePointerInfo ptrinfo, unsigned f,
366                                      uint64_t s, unsigned int a,
367                                      const MDNode *TBAAInfo)
368   : PtrInfo(ptrinfo), Size(s),
369     Flags((f & ((1 << MOMaxBits) - 1)) | ((Log2_32(a) + 1) << MOMaxBits)),
370     TBAAInfo(TBAAInfo) {
371   assert((PtrInfo.V == 0 || isa<PointerType>(PtrInfo.V->getType())) &&
372          "invalid pointer value");
373   assert(getBaseAlignment() == a && "Alignment is not a power of 2!");
374   assert((isLoad() || isStore()) && "Not a load/store!");
375 }
376
377 /// Profile - Gather unique data for the object.
378 ///
379 void MachineMemOperand::Profile(FoldingSetNodeID &ID) const {
380   ID.AddInteger(getOffset());
381   ID.AddInteger(Size);
382   ID.AddPointer(getValue());
383   ID.AddInteger(Flags);
384 }
385
386 void MachineMemOperand::refineAlignment(const MachineMemOperand *MMO) {
387   // The Value and Offset may differ due to CSE. But the flags and size
388   // should be the same.
389   assert(MMO->getFlags() == getFlags() && "Flags mismatch!");
390   assert(MMO->getSize() == getSize() && "Size mismatch!");
391
392   if (MMO->getBaseAlignment() >= getBaseAlignment()) {
393     // Update the alignment value.
394     Flags = (Flags & ((1 << MOMaxBits) - 1)) |
395       ((Log2_32(MMO->getBaseAlignment()) + 1) << MOMaxBits);
396     // Also update the base and offset, because the new alignment may
397     // not be applicable with the old ones.
398     PtrInfo = MMO->PtrInfo;
399   }
400 }
401
402 /// getAlignment - Return the minimum known alignment in bytes of the
403 /// actual memory reference.
404 uint64_t MachineMemOperand::getAlignment() const {
405   return MinAlign(getBaseAlignment(), getOffset());
406 }
407
408 raw_ostream &llvm::operator<<(raw_ostream &OS, const MachineMemOperand &MMO) {
409   assert((MMO.isLoad() || MMO.isStore()) &&
410          "SV has to be a load, store or both.");
411
412   if (MMO.isVolatile())
413     OS << "Volatile ";
414
415   if (MMO.isLoad())
416     OS << "LD";
417   if (MMO.isStore())
418     OS << "ST";
419   OS << MMO.getSize();
420
421   // Print the address information.
422   OS << "[";
423   if (!MMO.getValue())
424     OS << "<unknown>";
425   else
426     WriteAsOperand(OS, MMO.getValue(), /*PrintType=*/false);
427
428   // If the alignment of the memory reference itself differs from the alignment
429   // of the base pointer, print the base alignment explicitly, next to the base
430   // pointer.
431   if (MMO.getBaseAlignment() != MMO.getAlignment())
432     OS << "(align=" << MMO.getBaseAlignment() << ")";
433
434   if (MMO.getOffset() != 0)
435     OS << "+" << MMO.getOffset();
436   OS << "]";
437
438   // Print the alignment of the reference.
439   if (MMO.getBaseAlignment() != MMO.getAlignment() ||
440       MMO.getBaseAlignment() != MMO.getSize())
441     OS << "(align=" << MMO.getAlignment() << ")";
442
443   // Print TBAA info.
444   if (const MDNode *TBAAInfo = MMO.getTBAAInfo()) {
445     OS << "(tbaa=";
446     if (TBAAInfo->getNumOperands() > 0)
447       WriteAsOperand(OS, TBAAInfo->getOperand(0), /*PrintType=*/false);
448     else
449       OS << "<unknown>";
450     OS << ")";
451   }
452
453   // Print nontemporal info.
454   if (MMO.isNonTemporal())
455     OS << "(nontemporal)";
456
457   return OS;
458 }
459
460 //===----------------------------------------------------------------------===//
461 // MachineInstr Implementation
462 //===----------------------------------------------------------------------===//
463
464 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a dummy MachineInstr with
465 /// MCID NULL and no operands.
466 MachineInstr::MachineInstr()
467   : MCID(0), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
468     MemRefs(0), MemRefsEnd(0),
469     Parent(0) {
470   // Make sure that we get added to a machine basicblock
471   LeakDetector::addGarbageObject(this);
472 }
473
474 void MachineInstr::addImplicitDefUseOperands() {
475   if (MCID->ImplicitDefs)
476     for (const unsigned *ImpDefs = MCID->ImplicitDefs; *ImpDefs; ++ImpDefs)
477       addOperand(MachineOperand::CreateReg(*ImpDefs, true, true));
478   if (MCID->ImplicitUses)
479     for (const unsigned *ImpUses = MCID->ImplicitUses; *ImpUses; ++ImpUses)
480       addOperand(MachineOperand::CreateReg(*ImpUses, false, true));
481 }
482
483 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a MachineInstr and adds the
484 /// implicit operands. It reserves space for the number of operands specified by
485 /// the MCInstrDesc.
486 MachineInstr::MachineInstr(const MCInstrDesc &tid, bool NoImp)
487   : MCID(&tid), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
488     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0) {
489   unsigned NumImplicitOps = 0;
490   if (!NoImp)
491     NumImplicitOps = MCID->getNumImplicitDefs() + MCID->getNumImplicitUses();
492   Operands.reserve(NumImplicitOps + MCID->getNumOperands());
493   if (!NoImp)
494     addImplicitDefUseOperands();
495   // Make sure that we get added to a machine basicblock
496   LeakDetector::addGarbageObject(this);
497 }
498
499 /// MachineInstr ctor - As above, but with a DebugLoc.
500 MachineInstr::MachineInstr(const MCInstrDesc &tid, const DebugLoc dl,
501                            bool NoImp)
502   : MCID(&tid), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
503     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0), debugLoc(dl) {
504   unsigned NumImplicitOps = 0;
505   if (!NoImp)
506     NumImplicitOps = MCID->getNumImplicitDefs() + MCID->getNumImplicitUses();
507   Operands.reserve(NumImplicitOps + MCID->getNumOperands());
508   if (!NoImp)
509     addImplicitDefUseOperands();
510   // Make sure that we get added to a machine basicblock
511   LeakDetector::addGarbageObject(this);
512 }
513
514 /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor two above, except
515 /// that the MachineInstr is created and added to the end of the specified
516 /// basic block.
517 MachineInstr::MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const MCInstrDesc &tid)
518   : MCID(&tid), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
519     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0) {
520   assert(MBB && "Cannot use inserting ctor with null basic block!");
521   unsigned NumImplicitOps =
522     MCID->getNumImplicitDefs() + MCID->getNumImplicitUses();
523   Operands.reserve(NumImplicitOps + MCID->getNumOperands());
524   addImplicitDefUseOperands();
525   // Make sure that we get added to a machine basicblock
526   LeakDetector::addGarbageObject(this);
527   MBB->push_back(this);  // Add instruction to end of basic block!
528 }
529
530 /// MachineInstr ctor - As above, but with a DebugLoc.
531 ///
532 MachineInstr::MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const DebugLoc dl,
533                            const MCInstrDesc &tid)
534   : MCID(&tid), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
535     MemRefs(0), MemRefsEnd(0), Parent(0), debugLoc(dl) {
536   assert(MBB && "Cannot use inserting ctor with null basic block!");
537   unsigned NumImplicitOps =
538     MCID->getNumImplicitDefs() + MCID->getNumImplicitUses();
539   Operands.reserve(NumImplicitOps + MCID->getNumOperands());
540   addImplicitDefUseOperands();
541   // Make sure that we get added to a machine basicblock
542   LeakDetector::addGarbageObject(this);
543   MBB->push_back(this);  // Add instruction to end of basic block!
544 }
545
546 /// MachineInstr ctor - Copies MachineInstr arg exactly
547 ///
548 MachineInstr::MachineInstr(MachineFunction &MF, const MachineInstr &MI)
549   : MCID(&MI.getDesc()), Flags(0), AsmPrinterFlags(0),
550     MemRefs(MI.MemRefs), MemRefsEnd(MI.MemRefsEnd),
551     Parent(0), debugLoc(MI.getDebugLoc()) {
552   Operands.reserve(MI.getNumOperands());
553
554   // Add operands
555   for (unsigned i = 0; i != MI.getNumOperands(); ++i)
556     addOperand(MI.getOperand(i));
557
558   // Copy all the flags.
559   Flags = MI.Flags;
560
561   // Set parent to null.
562   Parent = 0;
563
564   LeakDetector::addGarbageObject(this);
565 }
566
567 MachineInstr::~MachineInstr() {
568   LeakDetector::removeGarbageObject(this);
569 #ifndef NDEBUG
570   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
571     assert(Operands[i].ParentMI == this && "ParentMI mismatch!");
572     assert((!Operands[i].isReg() || !Operands[i].isOnRegUseList()) &&
573            "Reg operand def/use list corrupted");
574   }
575 #endif
576 }
577
578 /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
579 /// return the MachineRegisterInfo object for the current function, otherwise
580 /// return null.
581 MachineRegisterInfo *MachineInstr::getRegInfo() {
582   if (MachineBasicBlock *MBB = getParent())
583     return &MBB->getParent()->getRegInfo();
584   return 0;
585 }
586
587 /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
588 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
589 /// operands already be on their use lists.
590 void MachineInstr::RemoveRegOperandsFromUseLists() {
591   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
592     if (Operands[i].isReg())
593       Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
594   }
595 }
596
597 /// AddRegOperandsToUseLists - Add all of the register operands in
598 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
599 /// operands not be on their use lists yet.
600 void MachineInstr::AddRegOperandsToUseLists(MachineRegisterInfo &RegInfo) {
601   for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
602     if (Operands[i].isReg())
603       Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(&RegInfo);
604   }
605 }
606
607
608 /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
609 /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
610 /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
611 /// (before the first implicit operand).
612 void MachineInstr::addOperand(const MachineOperand &Op) {
613   assert(MCID && "Cannot add operands before providing an instr descriptor");
614   bool isImpReg = Op.isReg() && Op.isImplicit();
615   MachineRegisterInfo *RegInfo = getRegInfo();
616
617   // If the Operands backing store is reallocated, all register operands must
618   // be removed and re-added to RegInfo.  It is storing pointers to operands.
619   bool Reallocate = RegInfo &&
620     !Operands.empty() && Operands.size() == Operands.capacity();
621
622   // Find the insert location for the new operand.  Implicit registers go at
623   // the end, everything goes before the implicit regs.
624   unsigned OpNo = Operands.size();
625
626   // Remove all the implicit operands from RegInfo if they need to be shifted.
627   // FIXME: Allow mixed explicit and implicit operands on inline asm.
628   // InstrEmitter::EmitSpecialNode() is marking inline asm clobbers as
629   // implicit-defs, but they must not be moved around.  See the FIXME in
630   // InstrEmitter.cpp.
631   if (!isImpReg && !isInlineAsm()) {
632     while (OpNo && Operands[OpNo-1].isReg() && Operands[OpNo-1].isImplicit()) {
633       --OpNo;
634       if (RegInfo)
635         Operands[OpNo].RemoveRegOperandFromRegInfo();
636     }
637   }
638
639   // OpNo now points as the desired insertion point.  Unless this is a variadic
640   // instruction, only implicit regs are allowed beyond MCID->getNumOperands().
641   assert((isImpReg || MCID->isVariadic() || OpNo < MCID->getNumOperands()) &&
642          "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
643
644   // All operands from OpNo have been removed from RegInfo.  If the Operands
645   // backing store needs to be reallocated, we also need to remove any other
646   // register operands.
647   if (Reallocate)
648     for (unsigned i = 0; i != OpNo; ++i)
649       if (Operands[i].isReg())
650         Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
651
652   // Insert the new operand at OpNo.
653   Operands.insert(Operands.begin() + OpNo, Op);
654   Operands[OpNo].ParentMI = this;
655
656   // The Operands backing store has now been reallocated, so we can re-add the
657   // operands before OpNo.
658   if (Reallocate)
659     for (unsigned i = 0; i != OpNo; ++i)
660       if (Operands[i].isReg())
661         Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
662
663   // When adding a register operand, tell RegInfo about it.
664   if (Operands[OpNo].isReg()) {
665     // Add the new operand to RegInfo, even when RegInfo is NULL.
666     // This will initialize the linked list pointers.
667     Operands[OpNo].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
668     // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such.
669     if (MCID->getOperandConstraint(OpNo, MCOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
670       Operands[OpNo].setIsEarlyClobber(true);
671   }
672
673   // Re-add all the implicit ops.
674   if (RegInfo) {
675     for (unsigned i = OpNo + 1, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
676       assert(Operands[i].isReg() && "Should only be an implicit reg!");
677       Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
678     }
679   }
680 }
681
682 /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
683 /// fewer operand than it started with.
684 ///
685 void MachineInstr::RemoveOperand(unsigned OpNo) {
686   assert(OpNo < Operands.size() && "Invalid operand number");
687
688   // Special case removing the last one.
689   if (OpNo == Operands.size()-1) {
690     // If needed, remove from the reg def/use list.
691     if (Operands.back().isReg() && Operands.back().isOnRegUseList())
692       Operands.back().RemoveRegOperandFromRegInfo();
693
694     Operands.pop_back();
695     return;
696   }
697
698   // Otherwise, we are removing an interior operand.  If we have reginfo to
699   // update, remove all operands that will be shifted down from their reg lists,
700   // move everything down, then re-add them.
701   MachineRegisterInfo *RegInfo = getRegInfo();
702   if (RegInfo) {
703     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
704       if (Operands[i].isReg())
705         Operands[i].RemoveRegOperandFromRegInfo();
706     }
707   }
708
709   Operands.erase(Operands.begin()+OpNo);
710
711   if (RegInfo) {
712     for (unsigned i = OpNo, e = Operands.size(); i != e; ++i) {
713       if (Operands[i].isReg())
714         Operands[i].AddRegOperandToRegInfo(RegInfo);
715     }
716   }
717 }
718
719 /// addMemOperand - Add a MachineMemOperand to the machine instruction.
720 /// This function should be used only occasionally. The setMemRefs function
721 /// is the primary method for setting up a MachineInstr's MemRefs list.
722 void MachineInstr::addMemOperand(MachineFunction &MF,
723                                  MachineMemOperand *MO) {
724   mmo_iterator OldMemRefs = MemRefs;
725   mmo_iterator OldMemRefsEnd = MemRefsEnd;
726
727   size_t NewNum = (MemRefsEnd - MemRefs) + 1;
728   mmo_iterator NewMemRefs = MF.allocateMemRefsArray(NewNum);
729   mmo_iterator NewMemRefsEnd = NewMemRefs + NewNum;
730
731   std::copy(OldMemRefs, OldMemRefsEnd, NewMemRefs);
732   NewMemRefs[NewNum - 1] = MO;
733
734   MemRefs = NewMemRefs;
735   MemRefsEnd = NewMemRefsEnd;
736 }
737
738 bool MachineInstr::isIdenticalTo(const MachineInstr *Other,
739                                  MICheckType Check) const {
740   // If opcodes or number of operands are not the same then the two
741   // instructions are obviously not identical.
742   if (Other->getOpcode() != getOpcode() ||
743       Other->getNumOperands() != getNumOperands())
744     return false;
745
746   // Check operands to make sure they match.
747   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
748     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
749     const MachineOperand &OMO = Other->getOperand(i);
750     if (!MO.isReg()) {
751       if (!MO.isIdenticalTo(OMO))
752         return false;
753       continue;
754     }
755
756     // Clients may or may not want to ignore defs when testing for equality.
757     // For example, machine CSE pass only cares about finding common
758     // subexpressions, so it's safe to ignore virtual register defs.
759     if (MO.isDef()) {
760       if (Check == IgnoreDefs)
761         continue;
762       else if (Check == IgnoreVRegDefs) {
763         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) ||
764             TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(OMO.getReg()))
765           if (MO.getReg() != OMO.getReg())
766             return false;
767       } else {
768         if (!MO.isIdenticalTo(OMO))
769           return false;
770         if (Check == CheckKillDead && MO.isDead() != OMO.isDead())
771           return false;
772       }
773     } else {
774       if (!MO.isIdenticalTo(OMO))
775         return false;
776       if (Check == CheckKillDead && MO.isKill() != OMO.isKill())
777         return false;
778     }
779   }
780   // If DebugLoc does not match then two dbg.values are not identical.
781   if (isDebugValue())
782     if (!getDebugLoc().isUnknown() && !Other->getDebugLoc().isUnknown()
783         && getDebugLoc() != Other->getDebugLoc())
784       return false;
785   return true;
786 }
787
788 /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
789 /// block, and returns it, but does not delete it.
790 MachineInstr *MachineInstr::removeFromParent() {
791   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
792   getParent()->remove(this);
793   return this;
794 }
795
796
797 /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
798 /// block, and deletes it.
799 void MachineInstr::eraseFromParent() {
800   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
801   getParent()->erase(this);
802 }
803
804
805 /// getNumExplicitOperands - Returns the number of non-implicit operands.
806 ///
807 unsigned MachineInstr::getNumExplicitOperands() const {
808   unsigned NumOperands = MCID->getNumOperands();
809   if (!MCID->isVariadic())
810     return NumOperands;
811
812   for (unsigned i = NumOperands, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
813     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
814     if (!MO.isReg() || !MO.isImplicit())
815       NumOperands++;
816   }
817   return NumOperands;
818 }
819
820 bool MachineInstr::isStackAligningInlineAsm() const {
821   if (isInlineAsm()) {
822     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
823     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_IsAlignStack)
824       return true;
825   }
826   return false;
827 }
828
829 /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the MachineOperand that is a use of
830 /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
831 /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
832 int MachineInstr::findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill,
833                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
834   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
835     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
836     if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
837       continue;
838     unsigned MOReg = MO.getReg();
839     if (!MOReg)
840       continue;
841     if (MOReg == Reg ||
842         (TRI &&
843          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg) &&
844          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
845          TRI->isSubRegister(MOReg, Reg)))
846       if (!isKill || MO.isKill())
847         return i;
848   }
849   return -1;
850 }
851
852 /// readsWritesVirtualRegister - Return a pair of bools (reads, writes)
853 /// indicating if this instruction reads or writes Reg. This also considers
854 /// partial defines.
855 std::pair<bool,bool>
856 MachineInstr::readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
857                                          SmallVectorImpl<unsigned> *Ops) const {
858   bool PartDef = false; // Partial redefine.
859   bool FullDef = false; // Full define.
860   bool Use = false;
861
862   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
863     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
864     if (!MO.isReg() || MO.getReg() != Reg)
865       continue;
866     if (Ops)
867       Ops->push_back(i);
868     if (MO.isUse())
869       Use |= !MO.isUndef();
870     else if (MO.getSubReg() && !MO.isUndef())
871       // A partial <def,undef> doesn't count as reading the register.
872       PartDef = true;
873     else
874       FullDef = true;
875   }
876   // A partial redefine uses Reg unless there is also a full define.
877   return std::make_pair(Use || (PartDef && !FullDef), PartDef || FullDef);
878 }
879
880 /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
881 /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
882 /// that are not dead are skipped. If TargetRegisterInfo is non-null, then it
883 /// also checks if there is a def of a super-register.
884 int
885 MachineInstr::findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg, bool isDead, bool Overlap,
886                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
887   bool isPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg);
888   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
889     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
890     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
891       continue;
892     unsigned MOReg = MO.getReg();
893     bool Found = (MOReg == Reg);
894     if (!Found && TRI && isPhys &&
895         TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg)) {
896       if (Overlap)
897         Found = TRI->regsOverlap(MOReg, Reg);
898       else
899         Found = TRI->isSubRegister(MOReg, Reg);
900     }
901     if (Found && (!isDead || MO.isDead()))
902       return i;
903   }
904   return -1;
905 }
906
907 /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
908 /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
909 /// none is found.
910 int MachineInstr::findFirstPredOperandIdx() const {
911   // Don't call MCID.findFirstPredOperandIdx() because this variant
912   // is sometimes called on an instruction that's not yet complete, and
913   // so the number of operands is less than the MCID indicates. In
914   // particular, the PTX target does this.
915   const MCInstrDesc &MCID = getDesc();
916   if (MCID.isPredicable()) {
917     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
918       if (MCID.OpInfo[i].isPredicate())
919         return i;
920   }
921
922   return -1;
923 }
924
925 /// isRegTiedToUseOperand - Given the index of a register def operand,
926 /// check if the register def is tied to a source operand, due to either
927 /// two-address elimination or inline assembly constraints. Returns the
928 /// first tied use operand index by reference is UseOpIdx is not null.
929 bool MachineInstr::
930 isRegTiedToUseOperand(unsigned DefOpIdx, unsigned *UseOpIdx) const {
931   if (isInlineAsm()) {
932     assert(DefOpIdx > InlineAsm::MIOp_FirstOperand);
933     const MachineOperand &MO = getOperand(DefOpIdx);
934     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.getReg() == 0)
935       return false;
936     // Determine the actual operand index that corresponds to this index.
937     unsigned DefNo = 0;
938     unsigned DefPart = 0;
939     for (unsigned i = InlineAsm::MIOp_FirstOperand, e = getNumOperands();
940          i < e; ) {
941       const MachineOperand &FMO = getOperand(i);
942       // After the normal asm operands there may be additional imp-def regs.
943       if (!FMO.isImm())
944         return false;
945       // Skip over this def.
946       unsigned NumOps = InlineAsm::getNumOperandRegisters(FMO.getImm());
947       unsigned PrevDef = i + 1;
948       i = PrevDef + NumOps;
949       if (i > DefOpIdx) {
950         DefPart = DefOpIdx - PrevDef;
951         break;
952       }
953       ++DefNo;
954     }
955     for (unsigned i = InlineAsm::MIOp_FirstOperand, e = getNumOperands();
956          i != e; ++i) {
957       const MachineOperand &FMO = getOperand(i);
958       if (!FMO.isImm())
959         continue;
960       if (i+1 >= e || !getOperand(i+1).isReg() || !getOperand(i+1).isUse())
961         continue;
962       unsigned Idx;
963       if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(FMO.getImm(), Idx) &&
964           Idx == DefNo) {
965         if (UseOpIdx)
966           *UseOpIdx = (unsigned)i + 1 + DefPart;
967         return true;
968       }
969     }
970     return false;
971   }
972
973   assert(getOperand(DefOpIdx).isDef() && "DefOpIdx is not a def!");
974   const MCInstrDesc &MCID = getDesc();
975   for (unsigned i = 0, e = MCID.getNumOperands(); i != e; ++i) {
976     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
977     if (MO.isReg() && MO.isUse() &&
978         MCID.getOperandConstraint(i, MCOI::TIED_TO) == (int)DefOpIdx) {
979       if (UseOpIdx)
980         *UseOpIdx = (unsigned)i;
981       return true;
982     }
983   }
984   return false;
985 }
986
987 /// isRegTiedToDefOperand - Return true if the operand of the specified index
988 /// is a register use and it is tied to an def operand. It also returns the def
989 /// operand index by reference.
990 bool MachineInstr::
991 isRegTiedToDefOperand(unsigned UseOpIdx, unsigned *DefOpIdx) const {
992   if (isInlineAsm()) {
993     const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
994     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.getReg() == 0)
995       return false;
996
997     // Find the flag operand corresponding to UseOpIdx
998     unsigned FlagIdx, NumOps=0;
999     for (FlagIdx = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
1000          FlagIdx < UseOpIdx; FlagIdx += NumOps+1) {
1001       const MachineOperand &UFMO = getOperand(FlagIdx);
1002       // After the normal asm operands there may be additional imp-def regs.
1003       if (!UFMO.isImm())
1004         return false;
1005       NumOps = InlineAsm::getNumOperandRegisters(UFMO.getImm());
1006       assert(NumOps < getNumOperands() && "Invalid inline asm flag");
1007       if (UseOpIdx < FlagIdx+NumOps+1)
1008         break;
1009     }
1010     if (FlagIdx >= UseOpIdx)
1011       return false;
1012     const MachineOperand &UFMO = getOperand(FlagIdx);
1013     unsigned DefNo;
1014     if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(UFMO.getImm(), DefNo)) {
1015       if (!DefOpIdx)
1016         return true;
1017
1018       unsigned DefIdx = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
1019       // Remember to adjust the index. First operand is asm string, second is
1020       // the HasSideEffects and AlignStack bits, then there is a flag for each.
1021       while (DefNo) {
1022         const MachineOperand &FMO = getOperand(DefIdx);
1023         assert(FMO.isImm());
1024         // Skip over this def.
1025         DefIdx += InlineAsm::getNumOperandRegisters(FMO.getImm()) + 1;
1026         --DefNo;
1027       }
1028       *DefOpIdx = DefIdx + UseOpIdx - FlagIdx;
1029       return true;
1030     }
1031     return false;
1032   }
1033
1034   const MCInstrDesc &MCID = getDesc();
1035   if (UseOpIdx >= MCID.getNumOperands())
1036     return false;
1037   const MachineOperand &MO = getOperand(UseOpIdx);
1038   if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
1039     return false;
1040   int DefIdx = MCID.getOperandConstraint(UseOpIdx, MCOI::TIED_TO);
1041   if (DefIdx == -1)
1042     return false;
1043   if (DefOpIdx)
1044     *DefOpIdx = (unsigned)DefIdx;
1045   return true;
1046 }
1047
1048 /// clearKillInfo - Clears kill flags on all operands.
1049 ///
1050 void MachineInstr::clearKillInfo() {
1051   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1052     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1053     if (MO.isReg() && MO.isUse())
1054       MO.setIsKill(false);
1055   }
1056 }
1057
1058 /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
1059 ///
1060 void MachineInstr::copyKillDeadInfo(const MachineInstr *MI) {
1061   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1062     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1063     if (!MO.isReg() || (!MO.isKill() && !MO.isDead()))
1064       continue;
1065     for (unsigned j = 0, ee = getNumOperands(); j != ee; ++j) {
1066       MachineOperand &MOp = getOperand(j);
1067       if (!MOp.isIdenticalTo(MO))
1068         continue;
1069       if (MO.isKill())
1070         MOp.setIsKill();
1071       else
1072         MOp.setIsDead();
1073       break;
1074     }
1075   }
1076 }
1077
1078 /// copyPredicates - Copies predicate operand(s) from MI.
1079 void MachineInstr::copyPredicates(const MachineInstr *MI) {
1080   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
1081   if (!MCID.isPredicable())
1082     return;
1083   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1084     if (MCID.OpInfo[i].isPredicate()) {
1085       // Predicated operands must be last operands.
1086       addOperand(MI->getOperand(i));
1087     }
1088   }
1089 }
1090
1091 void MachineInstr::substituteRegister(unsigned FromReg,
1092                                       unsigned ToReg,
1093                                       unsigned SubIdx,
1094                                       const TargetRegisterInfo &RegInfo) {
1095   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(ToReg)) {
1096     if (SubIdx)
1097       ToReg = RegInfo.getSubReg(ToReg, SubIdx);
1098     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1099       MachineOperand &MO = getOperand(i);
1100       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1101         continue;
1102       MO.substPhysReg(ToReg, RegInfo);
1103     }
1104   } else {
1105     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1106       MachineOperand &MO = getOperand(i);
1107       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1108         continue;
1109       MO.substVirtReg(ToReg, SubIdx, RegInfo);
1110     }
1111   }
1112 }
1113
1114 /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
1115 /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
1116 /// the instruction's location and its intended destination.
1117 bool MachineInstr::isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII,
1118                                 AliasAnalysis *AA,
1119                                 bool &SawStore) const {
1120   // Ignore stuff that we obviously can't move.
1121   if (MCID->mayStore() || MCID->isCall()) {
1122     SawStore = true;
1123     return false;
1124   }
1125
1126   if (isLabel() || isDebugValue() ||
1127       MCID->isTerminator() || hasUnmodeledSideEffects())
1128     return false;
1129
1130   // See if this instruction does a load.  If so, we have to guarantee that the
1131   // loaded value doesn't change between the load and the its intended
1132   // destination. The check for isInvariantLoad gives the targe the chance to
1133   // classify the load as always returning a constant, e.g. a constant pool
1134   // load.
1135   if (MCID->mayLoad() && !isInvariantLoad(AA))
1136     // Otherwise, this is a real load.  If there is a store between the load and
1137     // end of block, or if the load is volatile, we can't move it.
1138     return !SawStore && !hasVolatileMemoryRef();
1139
1140   return true;
1141 }
1142
1143 /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
1144 /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
1145 bool MachineInstr::isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII,
1146                                  AliasAnalysis *AA,
1147                                  unsigned DstReg) const {
1148   bool SawStore = false;
1149   if (!TII->isTriviallyReMaterializable(this, AA) ||
1150       !isSafeToMove(TII, AA, SawStore))
1151     return false;
1152   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1153     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1154     if (!MO.isReg())
1155       continue;
1156     // FIXME: For now, do not remat any instruction with register operands.
1157     // Later on, we can loosen the restriction is the register operands have
1158     // not been modified between the def and use. Note, this is different from
1159     // MachineSink because the code is no longer in two-address form (at least
1160     // partially).
1161     if (MO.isUse())
1162       return false;
1163     else if (!MO.isDead() && MO.getReg() != DstReg)
1164       return false;
1165   }
1166   return true;
1167 }
1168
1169 /// hasVolatileMemoryRef - Return true if this instruction may have a
1170 /// volatile memory reference, or if the information describing the
1171 /// memory reference is not available. Return false if it is known to
1172 /// have no volatile memory references.
1173 bool MachineInstr::hasVolatileMemoryRef() const {
1174   // An instruction known never to access memory won't have a volatile access.
1175   if (!MCID->mayStore() &&
1176       !MCID->mayLoad() &&
1177       !MCID->isCall() &&
1178       !hasUnmodeledSideEffects())
1179     return false;
1180
1181   // Otherwise, if the instruction has no memory reference information,
1182   // conservatively assume it wasn't preserved.
1183   if (memoperands_empty())
1184     return true;
1185
1186   // Check the memory reference information for volatile references.
1187   for (mmo_iterator I = memoperands_begin(), E = memoperands_end(); I != E; ++I)
1188     if ((*I)->isVolatile())
1189       return true;
1190
1191   return false;
1192 }
1193
1194 /// isInvariantLoad - Return true if this instruction is loading from a
1195 /// location whose value is invariant across the function.  For example,
1196 /// loading a value from the constant pool or from the argument area
1197 /// of a function if it does not change.  This should only return true of
1198 /// *all* loads the instruction does are invariant (if it does multiple loads).
1199 bool MachineInstr::isInvariantLoad(AliasAnalysis *AA) const {
1200   // If the instruction doesn't load at all, it isn't an invariant load.
1201   if (!MCID->mayLoad())
1202     return false;
1203
1204   // If the instruction has lost its memoperands, conservatively assume that
1205   // it may not be an invariant load.
1206   if (memoperands_empty())
1207     return false;
1208
1209   const MachineFrameInfo *MFI = getParent()->getParent()->getFrameInfo();
1210
1211   for (mmo_iterator I = memoperands_begin(),
1212        E = memoperands_end(); I != E; ++I) {
1213     if ((*I)->isVolatile()) return false;
1214     if ((*I)->isStore()) return false;
1215
1216     if (const Value *V = (*I)->getValue()) {
1217       // A load from a constant PseudoSourceValue is invariant.
1218       if (const PseudoSourceValue *PSV = dyn_cast<PseudoSourceValue>(V))
1219         if (PSV->isConstant(MFI))
1220           continue;
1221       // If we have an AliasAnalysis, ask it whether the memory is constant.
1222       if (AA && AA->pointsToConstantMemory(
1223                       AliasAnalysis::Location(V, (*I)->getSize(),
1224                                               (*I)->getTBAAInfo())))
1225         continue;
1226     }
1227
1228     // Otherwise assume conservatively.
1229     return false;
1230   }
1231
1232   // Everything checks out.
1233   return true;
1234 }
1235
1236 /// isConstantValuePHI - If the specified instruction is a PHI that always
1237 /// merges together the same virtual register, return the register, otherwise
1238 /// return 0.
1239 unsigned MachineInstr::isConstantValuePHI() const {
1240   if (!isPHI())
1241     return 0;
1242   assert(getNumOperands() >= 3 &&
1243          "It's illegal to have a PHI without source operands");
1244
1245   unsigned Reg = getOperand(1).getReg();
1246   for (unsigned i = 3, e = getNumOperands(); i < e; i += 2)
1247     if (getOperand(i).getReg() != Reg)
1248       return 0;
1249   return Reg;
1250 }
1251
1252 bool MachineInstr::hasUnmodeledSideEffects() const {
1253   if (getDesc().hasUnmodeledSideEffects())
1254     return true;
1255   if (isInlineAsm()) {
1256     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
1257     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_HasSideEffects)
1258       return true;
1259   }
1260
1261   return false;
1262 }
1263
1264 /// allDefsAreDead - Return true if all the defs of this instruction are dead.
1265 ///
1266 bool MachineInstr::allDefsAreDead() const {
1267   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i < e; ++i) {
1268     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1269     if (!MO.isReg() || MO.isUse())
1270       continue;
1271     if (!MO.isDead())
1272       return false;
1273   }
1274   return true;
1275 }
1276
1277 /// copyImplicitOps - Copy implicit register operands from specified
1278 /// instruction to this instruction.
1279 void MachineInstr::copyImplicitOps(const MachineInstr *MI) {
1280   for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(), e = MI->getNumOperands();
1281        i != e; ++i) {
1282     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1283     if (MO.isReg() && MO.isImplicit())
1284       addOperand(MO);
1285   }
1286 }
1287
1288 void MachineInstr::dump() const {
1289   dbgs() << "  " << *this;
1290 }
1291
1292 static void printDebugLoc(DebugLoc DL, const MachineFunction *MF,
1293                          raw_ostream &CommentOS) {
1294   const LLVMContext &Ctx = MF->getFunction()->getContext();
1295   if (!DL.isUnknown()) {          // Print source line info.
1296     DIScope Scope(DL.getScope(Ctx));
1297     // Omit the directory, because it's likely to be long and uninteresting.
1298     if (Scope.Verify())
1299       CommentOS << Scope.getFilename();
1300     else
1301       CommentOS << "<unknown>";
1302     CommentOS << ':' << DL.getLine();
1303     if (DL.getCol() != 0)
1304       CommentOS << ':' << DL.getCol();
1305     DebugLoc InlinedAtDL = DebugLoc::getFromDILocation(DL.getInlinedAt(Ctx));
1306     if (!InlinedAtDL.isUnknown()) {
1307       CommentOS << " @[ ";
1308       printDebugLoc(InlinedAtDL, MF, CommentOS);
1309       CommentOS << " ]";
1310     }
1311   }
1312 }
1313
1314 void MachineInstr::print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM) const {
1315   // We can be a bit tidier if we know the TargetMachine and/or MachineFunction.
1316   const MachineFunction *MF = 0;
1317   const MachineRegisterInfo *MRI = 0;
1318   if (const MachineBasicBlock *MBB = getParent()) {
1319     MF = MBB->getParent();
1320     if (!TM && MF)
1321       TM = &MF->getTarget();
1322     if (MF)
1323       MRI = &MF->getRegInfo();
1324   }
1325
1326   // Save a list of virtual registers.
1327   SmallVector<unsigned, 8> VirtRegs;
1328
1329   // Print explicitly defined operands on the left of an assignment syntax.
1330   unsigned StartOp = 0, e = getNumOperands();
1331   for (; StartOp < e && getOperand(StartOp).isReg() &&
1332          getOperand(StartOp).isDef() &&
1333          !getOperand(StartOp).isImplicit();
1334        ++StartOp) {
1335     if (StartOp != 0) OS << ", ";
1336     getOperand(StartOp).print(OS, TM);
1337     unsigned Reg = getOperand(StartOp).getReg();
1338     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1339       VirtRegs.push_back(Reg);
1340   }
1341
1342   if (StartOp != 0)
1343     OS << " = ";
1344
1345   // Print the opcode name.
1346   OS << getDesc().getName();
1347
1348   // Print the rest of the operands.
1349   bool OmittedAnyCallClobbers = false;
1350   bool FirstOp = true;
1351   unsigned AsmDescOp = ~0u;
1352   unsigned AsmOpCount = 0;
1353
1354   if (isInlineAsm() && e >= InlineAsm::MIOp_FirstOperand) {
1355     // Print asm string.
1356     OS << " ";
1357     getOperand(InlineAsm::MIOp_AsmString).print(OS, TM);
1358
1359     // Print HasSideEffects, IsAlignStack
1360     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
1361     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_HasSideEffects)
1362       OS << " [sideeffect]";
1363     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_IsAlignStack)
1364       OS << " [alignstack]";
1365
1366     StartOp = AsmDescOp = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
1367     FirstOp = false;
1368   }
1369
1370
1371   for (unsigned i = StartOp, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1372     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1373
1374     if (MO.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1375       VirtRegs.push_back(MO.getReg());
1376
1377     // Omit call-clobbered registers which aren't used anywhere. This makes
1378     // call instructions much less noisy on targets where calls clobber lots
1379     // of registers. Don't rely on MO.isDead() because we may be called before
1380     // LiveVariables is run, or we may be looking at a non-allocatable reg.
1381     if (MF && getDesc().isCall() &&
1382         MO.isReg() && MO.isImplicit() && MO.isDef()) {
1383       unsigned Reg = MO.getReg();
1384       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1385         const MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
1386         if (MRI.use_empty(Reg) && !MRI.isLiveOut(Reg)) {
1387           bool HasAliasLive = false;
1388           for (const unsigned *Alias = TM->getRegisterInfo()->getAliasSet(Reg);
1389                unsigned AliasReg = *Alias; ++Alias)
1390             if (!MRI.use_empty(AliasReg) || MRI.isLiveOut(AliasReg)) {
1391               HasAliasLive = true;
1392               break;
1393             }
1394           if (!HasAliasLive) {
1395             OmittedAnyCallClobbers = true;
1396             continue;
1397           }
1398         }
1399       }
1400     }
1401
1402     if (FirstOp) FirstOp = false; else OS << ",";
1403     OS << " ";
1404     if (i < getDesc().NumOperands) {
1405       const MCOperandInfo &MCOI = getDesc().OpInfo[i];
1406       if (MCOI.isPredicate())
1407         OS << "pred:";
1408       if (MCOI.isOptionalDef())
1409         OS << "opt:";
1410     }
1411     if (isDebugValue() && MO.isMetadata()) {
1412       // Pretty print DBG_VALUE instructions.
1413       const MDNode *MD = MO.getMetadata();
1414       if (const MDString *MDS = dyn_cast<MDString>(MD->getOperand(2)))
1415         OS << "!\"" << MDS->getString() << '\"';
1416       else
1417         MO.print(OS, TM);
1418     } else if (TM && (isInsertSubreg() || isRegSequence()) && MO.isImm()) {
1419       OS << TM->getRegisterInfo()->getSubRegIndexName(MO.getImm());
1420     } else if (i == AsmDescOp && MO.isImm()) {
1421       // Pretty print the inline asm operand descriptor.
1422       OS << '$' << AsmOpCount++;
1423       unsigned Flag = MO.getImm();
1424       switch (InlineAsm::getKind(Flag)) {
1425       case InlineAsm::Kind_RegUse:             OS << ":[reguse]"; break;
1426       case InlineAsm::Kind_RegDef:             OS << ":[regdef]"; break;
1427       case InlineAsm::Kind_RegDefEarlyClobber: OS << ":[regdef-ec]"; break;
1428       case InlineAsm::Kind_Clobber:            OS << ":[clobber]"; break;
1429       case InlineAsm::Kind_Imm:                OS << ":[imm]"; break;
1430       case InlineAsm::Kind_Mem:                OS << ":[mem]"; break;
1431       default: OS << ":[??" << InlineAsm::getKind(Flag) << ']'; break;
1432       }
1433
1434       unsigned TiedTo = 0;
1435       if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(Flag, TiedTo))
1436         OS << " [tiedto:$" << TiedTo << ']';
1437
1438       // Compute the index of the next operand descriptor.
1439       AsmDescOp += 1 + InlineAsm::getNumOperandRegisters(Flag);
1440     } else
1441       MO.print(OS, TM);
1442   }
1443
1444   // Briefly indicate whether any call clobbers were omitted.
1445   if (OmittedAnyCallClobbers) {
1446     if (!FirstOp) OS << ",";
1447     OS << " ...";
1448   }
1449
1450   bool HaveSemi = false;
1451   if (Flags) {
1452     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1453     OS << " flags: ";
1454
1455     if (Flags & FrameSetup)
1456       OS << "FrameSetup";
1457   }
1458
1459   if (!memoperands_empty()) {
1460     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1461
1462     OS << " mem:";
1463     for (mmo_iterator i = memoperands_begin(), e = memoperands_end();
1464          i != e; ++i) {
1465       OS << **i;
1466       if (llvm::next(i) != e)
1467         OS << " ";
1468     }
1469   }
1470
1471   // Print the regclass of any virtual registers encountered.
1472   if (MRI && !VirtRegs.empty()) {
1473     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1474     for (unsigned i = 0; i != VirtRegs.size(); ++i) {
1475       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(VirtRegs[i]);
1476       OS << " " << RC->getName() << ':' << PrintReg(VirtRegs[i]);
1477       for (unsigned j = i+1; j != VirtRegs.size();) {
1478         if (MRI->getRegClass(VirtRegs[j]) != RC) {
1479           ++j;
1480           continue;
1481         }
1482         if (VirtRegs[i] != VirtRegs[j])
1483           OS << "," << PrintReg(VirtRegs[j]);
1484         VirtRegs.erase(VirtRegs.begin()+j);
1485       }
1486     }
1487   }
1488
1489   // Print debug location information.
1490   if (isDebugValue() && getOperand(e - 1).isMetadata()) {
1491     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1492     DIVariable DV(getOperand(e - 1).getMetadata());
1493     OS << " line no:" <<  DV.getLineNumber();
1494     if (MDNode *InlinedAt = DV.getInlinedAt()) {
1495       DebugLoc InlinedAtDL = DebugLoc::getFromDILocation(InlinedAt);
1496       if (!InlinedAtDL.isUnknown()) {
1497         OS << " inlined @[ ";
1498         printDebugLoc(InlinedAtDL, MF, OS);
1499         OS << " ]";
1500       }
1501     }
1502   } else if (!debugLoc.isUnknown() && MF) {
1503     if (!HaveSemi) OS << ";"; HaveSemi = true;
1504     OS << " dbg:";
1505     printDebugLoc(debugLoc, MF, OS);
1506   }
1507
1508   OS << '\n';
1509 }
1510
1511 bool MachineInstr::addRegisterKilled(unsigned IncomingReg,
1512                                      const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1513                                      bool AddIfNotFound) {
1514   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1515   bool hasAliases = isPhysReg && RegInfo->getAliasSet(IncomingReg);
1516   bool Found = false;
1517   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1518   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1519     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1520     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.isUndef())
1521       continue;
1522     unsigned Reg = MO.getReg();
1523     if (!Reg)
1524       continue;
1525
1526     if (Reg == IncomingReg) {
1527       if (!Found) {
1528         if (MO.isKill())
1529           // The register is already marked kill.
1530           return true;
1531         if (isPhysReg && isRegTiedToDefOperand(i))
1532           // Two-address uses of physregs must not be marked kill.
1533           return true;
1534         MO.setIsKill();
1535         Found = true;
1536       }
1537     } else if (hasAliases && MO.isKill() &&
1538                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1539       // A super-register kill already exists.
1540       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1541         return true;
1542       if (RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1543         DeadOps.push_back(i);
1544     }
1545   }
1546
1547   // Trim unneeded kill operands.
1548   while (!DeadOps.empty()) {
1549     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1550     if (getOperand(OpIdx).isImplicit())
1551       RemoveOperand(OpIdx);
1552     else
1553       getOperand(OpIdx).setIsKill(false);
1554     DeadOps.pop_back();
1555   }
1556
1557   // If not found, this means an alias of one of the operands is killed. Add a
1558   // new implicit operand if required.
1559   if (!Found && AddIfNotFound) {
1560     addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1561                                          false /*IsDef*/,
1562                                          true  /*IsImp*/,
1563                                          true  /*IsKill*/));
1564     return true;
1565   }
1566   return Found;
1567 }
1568
1569 bool MachineInstr::addRegisterDead(unsigned IncomingReg,
1570                                    const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1571                                    bool AddIfNotFound) {
1572   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1573   bool hasAliases = isPhysReg && RegInfo->getAliasSet(IncomingReg);
1574   bool Found = false;
1575   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1576   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1577     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1578     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
1579       continue;
1580     unsigned Reg = MO.getReg();
1581     if (!Reg)
1582       continue;
1583
1584     if (Reg == IncomingReg) {
1585       MO.setIsDead();
1586       Found = true;
1587     } else if (hasAliases && MO.isDead() &&
1588                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1589       // There exists a super-register that's marked dead.
1590       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1591         return true;
1592       if (RegInfo->getSubRegisters(IncomingReg) &&
1593           RegInfo->getSuperRegisters(Reg) &&
1594           RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1595         DeadOps.push_back(i);
1596     }
1597   }
1598
1599   // Trim unneeded dead operands.
1600   while (!DeadOps.empty()) {
1601     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1602     if (getOperand(OpIdx).isImplicit())
1603       RemoveOperand(OpIdx);
1604     else
1605       getOperand(OpIdx).setIsDead(false);
1606     DeadOps.pop_back();
1607   }
1608
1609   // If not found, this means an alias of one of the operands is dead. Add a
1610   // new implicit operand if required.
1611   if (Found || !AddIfNotFound)
1612     return Found;
1613
1614   addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1615                                        true  /*IsDef*/,
1616                                        true  /*IsImp*/,
1617                                        false /*IsKill*/,
1618                                        true  /*IsDead*/));
1619   return true;
1620 }
1621
1622 void MachineInstr::addRegisterDefined(unsigned IncomingReg,
1623                                       const TargetRegisterInfo *RegInfo) {
1624   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg)) {
1625     MachineOperand *MO = findRegisterDefOperand(IncomingReg, false, RegInfo);
1626     if (MO)
1627       return;
1628   } else {
1629     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1630       const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1631       if (MO.isReg() && MO.getReg() == IncomingReg && MO.isDef() &&
1632           MO.getSubReg() == 0)
1633         return;
1634     }
1635   }
1636   addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1637                                        true  /*IsDef*/,
1638                                        true  /*IsImp*/));
1639 }
1640
1641 void MachineInstr::setPhysRegsDeadExcept(const SmallVectorImpl<unsigned> &UsedRegs,
1642                                          const TargetRegisterInfo &TRI) {
1643   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1644     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1645     if (!MO.isReg() || !MO.isDef()) continue;
1646     unsigned Reg = MO.getReg();
1647     if (Reg == 0) continue;
1648     bool Dead = true;
1649     for (SmallVectorImpl<unsigned>::const_iterator I = UsedRegs.begin(),
1650          E = UsedRegs.end(); I != E; ++I)
1651       if (TRI.regsOverlap(*I, Reg)) {
1652         Dead = false;
1653         break;
1654       }
1655     // If there are no uses, including partial uses, the def is dead.
1656     if (Dead) MO.setIsDead();
1657   }
1658 }
1659
1660 unsigned
1661 MachineInstrExpressionTrait::getHashValue(const MachineInstr* const &MI) {
1662   unsigned Hash = MI->getOpcode() * 37;
1663   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1664     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1665     uint64_t Key = (uint64_t)MO.getType() << 32;
1666     switch (MO.getType()) {
1667     default: break;
1668     case MachineOperand::MO_Register:
1669       if (MO.isDef() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1670         continue;  // Skip virtual register defs.
1671       Key |= MO.getReg();
1672       break;
1673     case MachineOperand::MO_Immediate:
1674       Key |= MO.getImm();
1675       break;
1676     case MachineOperand::MO_FrameIndex:
1677     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
1678     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
1679       Key |= MO.getIndex();
1680       break;
1681     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
1682       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getMBB());
1683       break;
1684     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
1685       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getGlobal());
1686       break;
1687     case MachineOperand::MO_BlockAddress:
1688       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getBlockAddress());
1689       break;
1690     case MachineOperand::MO_MCSymbol:
1691       Key |= DenseMapInfo<void*>::getHashValue(MO.getMCSymbol());
1692       break;
1693     }
1694     Key += ~(Key << 32);
1695     Key ^= (Key >> 22);
1696     Key += ~(Key << 13);
1697     Key ^= (Key >> 8);
1698     Key += (Key << 3);
1699     Key ^= (Key >> 15);
1700     Key += ~(Key << 27);
1701     Key ^= (Key >> 31);
1702     Hash = (unsigned)Key + Hash * 37;
1703   }
1704   return Hash;
1705 }
1706
1707 void MachineInstr::emitError(StringRef Msg) const {
1708   // Find the source location cookie.
1709   unsigned LocCookie = 0;
1710   const MDNode *LocMD = 0;
1711   for (unsigned i = getNumOperands(); i != 0; --i) {
1712     if (getOperand(i-1).isMetadata() &&
1713         (LocMD = getOperand(i-1).getMetadata()) &&
1714         LocMD->getNumOperands() != 0) {
1715       if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(LocMD->getOperand(0))) {
1716         LocCookie = CI->getZExtValue();
1717         break;
1718       }
1719     }
1720   }
1721
1722   if (const MachineBasicBlock *MBB = getParent())
1723     if (const MachineFunction *MF = MBB->getParent())
1724       return MF->getMMI().getModule()->getContext().emitError(LocCookie, Msg);
1725   report_fatal_error(Msg);
1726 }