lib/CodeGen/VirtRegMap.h

   1 //===-- llvm/CodeGen/VirtRegMap.h - Virtual Register Map -*- C++ -*--------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements a virtual register map. This maps virtual registers to
  11 // physical registers and virtual registers to stack slots. It is created and
  12 // updated by a register allocator and then used by a machine code rewriter that
  13 // adds spill code and rewrites virtual into physical register references.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #ifndef LLVM_CODEGEN_VIRTREGMAP_H
  18 #define LLVM_CODEGEN_VIRTREGMAP_H
  19
  20 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
  21 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  22 #include <map>
  23
  24 namespace llvm {
  25   class MachineInstr;
  26
  27   class VirtRegMap {
  28   public:
  29     enum ModRef { isRef = 1, isMod = 2, isModRef = 3 };
  30     typedef std::multimap<MachineInstr*,
  31                           std::pair<unsigned, ModRef> > MI2VirtMapTy;
  32
  33   private:
  34     MachineFunction &MF;
  35     /// Virt2PhysMap - This is a virtual to physical register
  36     /// mapping. Each virtual register is required to have an entry in
  37     /// it; even spilled virtual registers (the register mapped to a
  38     /// spilled register is the temporary used to load it from the
  39     /// stack).
  40     DenseMap<unsigned, VirtReg2IndexFunctor> Virt2PhysMap;
  41     /// Virt2StackSlotMap - This is virtual register to stack slot
  42     /// mapping. Each spilled virtual register has an entry in it
  43     /// which corresponds to the stack slot this register is spilled
  44     /// at.
  45     DenseMap<int, VirtReg2IndexFunctor> Virt2StackSlotMap;
  46     /// MI2VirtMap - This is MachineInstr to virtual register
  47     /// mapping. In the case of memory spill code being folded into
  48     /// instructions, we need to know which virtual register was
  49     /// read/written by this instruction.
  50     MI2VirtMapTy MI2VirtMap;
  51
  52     VirtRegMap(const VirtRegMap&);     // DO NOT IMPLEMENT
  53     void operator=(const VirtRegMap&); // DO NOT IMPLEMENT
  54
  55     enum {
  56       NO_PHYS_REG = 0,
  57       NO_STACK_SLOT = ~0 >> 1
  58     };
  59
  60   public:
  61     VirtRegMap(MachineFunction &mf)
  62       : MF(mf), Virt2PhysMap(NO_PHYS_REG), Virt2StackSlotMap(NO_STACK_SLOT) {
  63       grow();
  64     }
  65
  66     void grow();
  67
  68     /// @brief returns true if the specified virtual register is
  69     /// mapped to a physical register
  70     bool hasPhys(unsigned virtReg) const {
  71       return getPhys(virtReg) != NO_PHYS_REG;
  72     }
  73
  74     /// @brief returns the physical register mapped to the specified
  75     /// virtual register
  76     unsigned getPhys(unsigned virtReg) const {
  77       assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
  78       return Virt2PhysMap[virtReg];
  79     }
  80
  81     /// @brief creates a mapping for the specified virtual register to
  82     /// the specified physical register
  83     void assignVirt2Phys(unsigned virtReg, unsigned physReg) {
  84       assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg) &&
  85              MRegisterInfo::isPhysicalRegister(physReg));
  86       assert(Virt2PhysMap[virtReg] == NO_PHYS_REG &&
  87              "attempt to assign physical register to already mapped "
  88              "virtual register");
  89       Virt2PhysMap[virtReg] = physReg;
  90     }
  91
  92     /// @brief clears the specified virtual register's, physical
  93     /// register mapping
  94     void clearVirt(unsigned virtReg) {
  95       assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
  96       assert(Virt2PhysMap[virtReg] != NO_PHYS_REG &&
  97              "attempt to clear a not assigned virtual register");
  98       Virt2PhysMap[virtReg] = NO_PHYS_REG;
  99     }
 100
 101     /// @brief clears all virtual to physical register mappings
 102     void clearAllVirt() {
 103       Virt2PhysMap.clear();
 104       grow();
 105     }
 106
 107     /// @brief returns true is the specified virtual register is
 108     /// mapped to a stack slot
 109     bool hasStackSlot(unsigned virtReg) const {
 110       return getStackSlot(virtReg) != NO_STACK_SLOT;
 111     }
 112
 113     /// @brief returns the stack slot mapped to the specified virtual
 114     /// register
 115     int getStackSlot(unsigned virtReg) const {
 116       assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
 117       return Virt2StackSlotMap[virtReg];
 118     }
 119
 120     /// @brief create a mapping for the specifed virtual register to
 121     /// the next available stack slot
 122     int assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg);
 123     /// @brief create a mapping for the specified virtual register to
 124     /// the specified stack slot
 125     void assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg, int frameIndex);
 126
 127     /// @brief Updates information about the specified virtual register's value
 128     /// folded into newMI machine instruction.  The OpNum argument indicates the
 129     /// operand number of OldMI that is folded.
 130     void virtFolded(unsigned VirtReg, MachineInstr *OldMI, unsigned OpNum,
 131                     MachineInstr *NewMI);
 132
 133     /// @brief returns the virtual registers' values folded in memory
 134     /// operands of this instruction
 135     std::pair<MI2VirtMapTy::const_iterator, MI2VirtMapTy::const_iterator>
 136     getFoldedVirts(MachineInstr* MI) const {
 137       return MI2VirtMap.equal_range(MI);
 138     }
 139
 140     void print(std::ostream &OS) const;
 141     void dump() const;
 142   };
 143
 144   inline std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const VirtRegMap &VRM) {
 145     VRM.print(OS);
 146     return OS;
 147   }
 148
 149   /// Spiller interface: Implementations of this interface assign spilled
 150   /// virtual registers to stack slots, rewriting the code.
 151   struct Spiller {
 152     virtual ~Spiller();
 153     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF,
 154                                       const VirtRegMap &VRM) = 0;
 155   };
 156
 157   /// createSpiller - Create an return a spiller object, as specified on the
 158   /// command line.
 159   Spiller* createSpiller();
 160
 161 } // End llvm namespace
 162
 163 #endif