Implement "general dynamic", "initial exec" and "local exec" TLS models for
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / LiveIntervalAnalysis.h
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 #ifndef LLVM_CODEGEN_LIVEINTERVAL_ANALYSIS_H
 #define LLVM_CODEGEN_LIVEINTERVAL_ANALYSIS_H
 
-#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveInterval.h"
+#include "llvm/ADT/BitVector.h"
+#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
+#include "llvm/ADT/IndexedMap.h"
 
 namespace llvm {
 
   class LiveVariables;
   class MRegisterInfo;
   class TargetInstrInfo;
+  class TargetRegisterClass;
   class VirtRegMap;
 
   class LiveIntervals : public MachineFunctionPass {
@@ -38,6 +41,10 @@ namespace llvm {
     const TargetInstrInfo* tii_;
     LiveVariables* lv_;
 
+    /// MBB2IdxMap - The index of the first instruction in the specified basic
+    /// block.
+    std::vector<unsigned> MBB2IdxMap;
+    
     typedef std::map<MachineInstr*, unsigned> Mi2IndexMap;
     Mi2IndexMap mi2iMap_;
 
@@ -47,10 +54,15 @@ namespace llvm {
     typedef std::map<unsigned, LiveInterval> Reg2IntervalMap;
     Reg2IntervalMap r2iMap_;
 
-    typedef DenseMap<unsigned> Reg2RegMap;
+    typedef IndexedMap<unsigned> Reg2RegMap;
     Reg2RegMap r2rMap_;
 
-    std::vector<bool> allocatableRegs_;
+    BitVector allocatableRegs_;
+    DenseMap<const TargetRegisterClass*, BitVector> allocatableRCRegs_;
+
+    /// JoinedLIs - Keep track which register intervals have been coalesced
+    /// with other intervals.
+    BitVector JoinedLIs;
 
   public:
     struct CopyRec {
@@ -113,6 +125,21 @@ namespace llvm {
       return I->second;
     }
 
+    bool hasInterval(unsigned reg) const {
+      return r2iMap_.count(reg);
+    }
+
+    /// getMBBStartIdx - Return the base index of the first instruction in the
+    /// specified MachineBasicBlock.
+    unsigned getMBBStartIdx(MachineBasicBlock *MBB) const {
+      return getMBBStartIdx(MBB->getNumber());
+    }
+    
+    unsigned getMBBStartIdx(unsigned MBBNo) const {
+      assert(MBBNo < MBB2IdxMap.size() && "Invalid MBB number!");
+      return MBB2IdxMap[MBBNo];
+    }
+
     /// getInstructionIndex - returns the base index of instr
     unsigned getInstructionIndex(MachineInstr* instr) const {
       Mi2IndexMap::const_iterator it = mi2iMap_.find(instr);
@@ -128,11 +155,16 @@ namespace llvm {
              "index does not correspond to an instruction");
       return i2miMap_[index];
     }
-
+    
     std::vector<LiveInterval*> addIntervalsForSpills(const LiveInterval& i,
                                                      VirtRegMap& vrm,
                                                      int slot);
 
+    /// CreateNewLiveInterval - Create a new live interval with the given live
+    /// ranges. The new live interval will have an infinite spill weight.
+    LiveInterval &CreateNewLiveInterval(const LiveInterval *LI,
+                                        const std::vector<LiveRange> &LRs);
+
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
     virtual void releaseMemory();
 
@@ -141,8 +173,17 @@ namespace llvm {
 
     /// print - Implement the dump method.
     virtual void print(std::ostream &O, const Module* = 0) const;
+    void print(std::ostream *O, const Module* M = 0) const {
+      if (O) print(*O, M);
+    }
 
   private:
+    /// isRemoved - returns true if the specified machine instr has been
+    /// removed.
+    bool isRemoved(MachineInstr* instr) const {
+      return !mi2iMap_.count(instr);
+    }
+
     /// RemoveMachineInstrFromMaps - This marks the specified machine instr as
     /// deleted.
     void RemoveMachineInstrFromMaps(MachineInstr *MI) {
@@ -155,7 +196,7 @@ namespace llvm {
       }
     }
       
-    /// computeIntervals - compute live intervals
+    /// computeIntervals - Compute live intervals.
     void computeIntervals();
 
     /// joinIntervals - join compatible live intervals
@@ -164,14 +205,16 @@ namespace llvm {
     /// CopyCoallesceInMBB - Coallsece copies in the specified MBB, putting
     /// copies that cannot yet be coallesced into the "TryAgain" list.
     void CopyCoallesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB,
-                            std::vector<CopyRec> &TryAgain);
+                         std::vector<CopyRec> *TryAgain, bool PhysOnly = false);
+
     /// JoinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
     /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns true
     /// if the copy was successfully coallesced away, or if it is never possible
     /// to coallesce these this copy, due to register constraints.  It returns
     /// false if it is not currently possible to coallesce this interval, but
     /// it may be possible if other things get coallesced.
-    bool JoinCopy(MachineInstr *CopyMI, unsigned SrcReg, unsigned DstReg);
+    bool JoinCopy(MachineInstr *CopyMI, unsigned SrcReg, unsigned DstReg,
+                  bool PhysOnly = false);
     
     /// JoinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
     /// returns false.  Otherwise, if one of the intervals being joined is a
@@ -180,7 +223,7 @@ namespace llvm {
     /// below to update aliases.
     bool JoinIntervals(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS);
     
-    /// SimpleJoin - Attempt to joint the specified interval into this one. The
+    /// SimpleJoin - Attempt to join the specified interval into this one. The
     /// caller of this method must guarantee that the RHS only contains a single
     /// value number and that the RHS is not defined by a copy from this
     /// interval.  This returns false if the intervals are not joinable, or it
@@ -190,23 +233,30 @@ namespace llvm {
     /// handleRegisterDef - update intervals for a register def
     /// (calls handlePhysicalRegisterDef and
     /// handleVirtualRegisterDef)
-    void handleRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
-                           MachineBasicBlock::iterator mi,
+    void handleRegisterDef(MachineBasicBlock *MBB,
+                           MachineBasicBlock::iterator MI, unsigned MIIdx,
                            unsigned reg);
 
     /// handleVirtualRegisterDef - update intervals for a virtual
     /// register def
-    void handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
-                                  MachineBasicBlock::iterator mi,
+    void handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock *MBB,
+                                  MachineBasicBlock::iterator MI,
+                                  unsigned MIIdx,
                                   LiveInterval& interval);
 
     /// handlePhysicalRegisterDef - update intervals for a physical register
     /// def.
     void handlePhysicalRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
                                    MachineBasicBlock::iterator mi,
+                                   unsigned MIIdx,
                                    LiveInterval &interval,
                                    unsigned SrcReg);
 
+    /// handleLiveInRegister - Create interval for a livein register.
+    void handleLiveInRegister(MachineBasicBlock* mbb,
+                              unsigned MIIdx,
+                              LiveInterval &interval);
+
     /// Return true if the two specified registers belong to different
     /// register classes.  The registers may be either phys or virt regs.
     bool differingRegisterClasses(unsigned RegA, unsigned RegB) const;
@@ -215,11 +265,30 @@ namespace llvm {
     bool AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA, LiveInterval &IntB,
                               MachineInstr *CopyMI);
 
-    bool overlapsAliases(const LiveInterval *lhs,
-                         const LiveInterval *rhs) const;
+    /// lastRegisterUse - Returns the last use of the specific register between
+    /// cycles Start and End. It also returns the use operand by reference. It
+    /// returns NULL if there are no uses.
+    MachineInstr *lastRegisterUse(unsigned Reg, unsigned Start, unsigned End,
+                                  MachineOperand *&MOU);
+
+    /// findDefOperand - Returns the MachineOperand that is a def of the specific
+    /// register. It returns NULL if the def is not found.
+    MachineOperand *findDefOperand(MachineInstr *MI, unsigned Reg);
+
+    /// unsetRegisterKill - Unset IsKill property of all uses of the specific
+    /// register of the specific instruction.
+    void unsetRegisterKill(MachineInstr *MI, unsigned Reg);
+
+    /// hasRegisterDef - True if the instruction defines the specific register.
+    ///
+    bool hasRegisterDef(MachineInstr *MI, unsigned Reg);
 
     static LiveInterval createInterval(unsigned Reg);
 
+    void removeInterval(unsigned Reg) {
+      r2iMap_.erase(Reg);
+    }
+
     LiveInterval &getOrCreateInterval(unsigned reg) {
       Reg2IntervalMap::iterator I = r2iMap_.find(reg);
       if (I == r2iMap_.end())