minor cleanups. Add provisions for a new standard BLOCKINFO_BLOCK
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineFunction.h
index e1c19865fa48f6e1886389d8ed11711f718d68ca..00a1fe884071e735ee5f8e6ab5dd8625a07bca95 100644 (file)
@@ -1,67 +1,80 @@
 //===-- llvm/CodeGen/MachineFunction.h --------------------------*- C++ -*-===//
-// 
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// 
+//
 // Collect native machine code for a function.  This class contains a list of
 // MachineBasicBlock instances that make up the current compiled function.
 //
 // This class also contains pointers to various classes which hold
 // target-specific information about the generated code.
-//   
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINEFUNCTION_H
 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEFUNCTION_H
 
+#include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
-#include "Support/Annotation.h"
+#include "llvm/Support/Annotation.h"
+#include "llvm/ADT/BitVector.h"
 
 namespace llvm {
 
+class Function;
+class TargetMachine;
+class SSARegMap;
+class MachineFrameInfo;
+class MachineConstantPool;
+class MachineJumpTableInfo;
+
 // ilist_traits
 template <>
-class ilist_traits<MachineBasicBlock> {
+struct ilist_traits<MachineBasicBlock> {
   // this is only set by the MachineFunction owning the ilist
   friend class MachineFunction;
   MachineFunction* Parent;
-  
+
 public:
   ilist_traits<MachineBasicBlock>() : Parent(0) { }
-  
+
   static MachineBasicBlock* getPrev(MachineBasicBlock* N) { return N->Prev; }
   static MachineBasicBlock* getNext(MachineBasicBlock* N) { return N->Next; }
-  
+
   static const MachineBasicBlock*
   getPrev(const MachineBasicBlock* N) { return N->Prev; }
-  
+
   static const MachineBasicBlock*
   getNext(const MachineBasicBlock* N) { return N->Next; }
-  
-  static void setPrev(MachineBasicBlock* N, MachineBasicBlock* prev) { N->Prev = prev; }
-  static void setNext(MachineBasicBlock* N, MachineBasicBlock* next) { N->Next = next; }
-  
-  static MachineBasicBlock* createNode();
+
+  static void setPrev(MachineBasicBlock* N, MachineBasicBlock* prev) {
+    N->Prev = prev;
+  }
+  static void setNext(MachineBasicBlock* N, MachineBasicBlock* next) {
+    N->Next = next;
+  }
+
+  static MachineBasicBlock* createSentinel();
+  static void destroySentinel(MachineBasicBlock *MBB) { delete MBB; }
   void addNodeToList(MachineBasicBlock* N);
   void removeNodeFromList(MachineBasicBlock* N);
-  void transferNodesFromList(
-                            iplist<MachineBasicBlock, ilist_traits<MachineBasicBlock> >& toList,
-                            ilist_iterator<MachineBasicBlock> first,
-                            ilist_iterator<MachineBasicBlock> last);
+  void transferNodesFromList(iplist<MachineBasicBlock,
+                                    ilist_traits<MachineBasicBlock> > &toList,
+                             ilist_iterator<MachineBasicBlock> first,
+                             ilist_iterator<MachineBasicBlock> last);
 };
-  
 
-
-class Function;
-class TargetMachine;
-class SSARegMap;
-class MachineFunctionInfo;
-class MachineFrameInfo;
-class MachineConstantPool;
+/// MachineFunctionInfo - This class can be derived from and used by targets to
+/// hold private target-specific information for each MachineFunction.  Objects
+/// of type are accessed/created with MF::getInfo and destroyed when the
+/// MachineFunction is destroyed.
+struct MachineFunctionInfo {
+  virtual ~MachineFunctionInfo() {};
+};
 
 class MachineFunction : private Annotation {
   const Function *Fn;
@@ -73,7 +86,8 @@ class MachineFunction : private Annotation {
   // Keeping track of mapping from SSA values to registers
   SSARegMap *SSARegMapping;
 
-  // Used to keep track of frame and constant area information for sparc be
+  // Used to keep track of target-specific per-machine function information for
+  // the target implementation.
   MachineFunctionInfo *MFInfo;
 
   // Keep track of objects allocated on the stack.
@@ -81,10 +95,30 @@ class MachineFunction : private Annotation {
 
   // Keep track of constants which are spilled to memory
   MachineConstantPool *ConstantPool;
+  
+  // Keep track of jump tables for switch instructions
+  MachineJumpTableInfo *JumpTableInfo;
+
+  // Function-level unique numbering for MachineBasicBlocks.  When a
+  // MachineBasicBlock is inserted into a MachineFunction is it automatically
+  // numbered and this vector keeps track of the mapping from ID's to MBB's.
+  std::vector<MachineBasicBlock*> MBBNumbering;
 
-  // Function-level unique numbering for MachineBasicBlocks
-  int NextMBBNumber;
+  /// UsedPhysRegs - This is a bit vector that is computed and set by the
+  /// register allocator, and must be kept up to date by passes that run after
+  /// register allocation (though most don't modify this).  This is used
+  /// so that the code generator knows which callee save registers to save and
+  /// for other target specific uses.
+  BitVector UsedPhysRegs;
 
+  /// LiveIns/LiveOuts - Keep track of the physical registers that are
+  /// livein/liveout of the function.  Live in values are typically arguments in
+  /// registers, live out values are typically return values in registers.
+  /// LiveIn values are allowed to have virtual registers associated with them,
+  /// stored in the second element.
+  std::vector<std::pair<unsigned, unsigned> > LiveIns;
+  std::vector<unsigned> LiveOuts;
+  
 public:
   MachineFunction(const Function *Fn, const TargetMachine &TM);
   ~MachineFunction();
@@ -109,39 +143,127 @@ public:
   ///
   MachineFrameInfo *getFrameInfo() const { return FrameInfo; }
 
+  /// getJumpTableInfo - Return the jump table info object for the current 
+  /// function.  This object contains information about jump tables for switch
+  /// instructions in the current function.
+  ///
+  MachineJumpTableInfo *getJumpTableInfo() const { return JumpTableInfo; }
+  
   /// getConstantPool - Return the constant pool object for the current
   /// function.
+  ///
   MachineConstantPool *getConstantPool() const { return ConstantPool; }
 
   /// MachineFunctionInfo - Keep track of various per-function pieces of
-  /// information for the sparc backend.
+  /// information for backends that would like to do so.
   ///
-  MachineFunctionInfo *getInfo() const { return MFInfo; }
+  template<typename Ty>
+  Ty *getInfo() {
+    if (!MFInfo) MFInfo = new Ty(*this);
 
-  /// getNextMBBNumber - Returns the next unique number to be assigned
-  /// to a MachineBasicBlock in this MachineFunction.
+    assert((void*)dynamic_cast<Ty*>(MFInfo) == (void*)MFInfo &&
+           "Invalid concrete type or multiple inheritence for getInfo");
+    return static_cast<Ty*>(MFInfo);
+  }
+
+  template<typename Ty>
+  const Ty *getInfo() const {
+     return const_cast<MachineFunction*>(this)->getInfo<Ty>();
+  }
+
+  /// isPhysRegUsed - Return true if the specified register is used in this
+  /// function.  This only works after register allocation.
+  bool isPhysRegUsed(unsigned Reg) const { return UsedPhysRegs[Reg]; }
+
+  /// setPhysRegUsed - Mark the specified register used in this function.
+  /// This should only be called during and after register allocation.
+  void setPhysRegUsed(unsigned Reg) { UsedPhysRegs[Reg] = true; }
+
+  /// setPhysRegUnused - Mark the specified register unused in this function.
+  /// This should only be called during and after register allocation.
+  void setPhysRegUnused(unsigned Reg) { UsedPhysRegs[Reg] = false; }
+
+  // LiveIn/LiveOut management methods.
+
+  /// addLiveIn/Out - Add the specified register as a live in/out.  Note that it
+  /// is an error to add the same register to the same set more than once.
+  void addLiveIn(unsigned Reg, unsigned vreg = 0) {
+    LiveIns.push_back(std::make_pair(Reg, vreg));
+  }
+  void addLiveOut(unsigned Reg) { LiveOuts.push_back(Reg); }
+
+  // Iteration support for live in/out sets.  These sets are kept in sorted
+  // order by their register number.
+  typedef std::vector<std::pair<unsigned,unsigned> >::const_iterator
+  livein_iterator;
+  typedef std::vector<unsigned>::const_iterator liveout_iterator;
+  livein_iterator livein_begin() const { return LiveIns.begin(); }
+  livein_iterator livein_end()   const { return LiveIns.end(); }
+  bool            livein_empty() const { return LiveIns.empty(); }
+  liveout_iterator liveout_begin() const { return LiveOuts.begin(); }
+  liveout_iterator liveout_end()   const { return LiveOuts.end(); }
+  bool             liveout_empty() const { return LiveOuts.empty(); }
+
+  /// getBlockNumbered - MachineBasicBlocks are automatically numbered when they
+  /// are inserted into the machine function.  The block number for a machine
+  /// basic block can be found by using the MBB::getBlockNumber method, this
+  /// method provides the inverse mapping.
   ///
-  int getNextMBBNumber() { return NextMBBNumber++; }
+  MachineBasicBlock *getBlockNumbered(unsigned N) {
+    assert(N < MBBNumbering.size() && "Illegal block number");
+    assert(MBBNumbering[N] && "Block was removed from the machine function!");
+    return MBBNumbering[N];
+  }
 
+  /// getNumBlockIDs - Return the number of MBB ID's allocated.
+  ///
+  unsigned getNumBlockIDs() const { return MBBNumbering.size(); }
+  
+  /// RenumberBlocks - This discards all of the MachineBasicBlock numbers and
+  /// recomputes them.  This guarantees that the MBB numbers are sequential,
+  /// dense, and match the ordering of the blocks within the function.  If a
+  /// specific MachineBasicBlock is specified, only that block and those after
+  /// it are renumbered.
+  void RenumberBlocks(MachineBasicBlock *MBBFrom = 0);
+  
   /// print - Print out the MachineFunction in a format suitable for debugging
   /// to the specified stream.
   ///
   void print(std::ostream &OS) const;
+  void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
+
+  /// viewCFG - This function is meant for use from the debugger.  You can just
+  /// say 'call F->viewCFG()' and a ghostview window should pop up from the
+  /// program, displaying the CFG of the current function with the code for each
+  /// basic block inside.  This depends on there being a 'dot' and 'gv' program
+  /// in your path.
+  ///
+  void viewCFG() const;
+
+  /// viewCFGOnly - This function is meant for use from the debugger.  It works
+  /// just like viewCFG, but it does not include the contents of basic blocks
+  /// into the nodes, just the label.  If you are only interested in the CFG
+  /// this can make the graph smaller.
+  ///
+  void viewCFGOnly() const;
 
   /// dump - Print the current MachineFunction to cerr, useful for debugger use.
   ///
   void dump() const;
 
-  // The next three methods are used to construct, destruct, and retrieve the
-  // MachineFunction object for the given method.
-  //
-  // construct() -- Allocates and initializes for a given method and target
-  // get()       -- Returns a handle to the object.
-  //                This should not be called before "construct()"
-  //                for a given Method.
-  // 
+  /// construct - Allocate and initialize a MachineFunction for a given Function
+  /// and Target
+  ///
   static MachineFunction& construct(const Function *F, const TargetMachine &TM);
+
+  /// destruct - Destroy the MachineFunction corresponding to a given Function
+  ///
   static void destruct(const Function *F);
+
+  /// get - Return a handle to a MachineFunction corresponding to the given
+  /// Function.  This should not be called before "construct()" for a given
+  /// Function.
+  ///
   static MachineFunction& get(const Function *F);
 
   // Provide accessors for the MachineBasicBlock list...
@@ -154,7 +276,7 @@ public:
   // Provide accessors for basic blocks...
   const BasicBlockListType &getBasicBlockList() const { return BasicBlocks; }
         BasicBlockListType &getBasicBlockList()       { return BasicBlocks; }
+
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // BasicBlock iterator forwarding functions
   //
@@ -174,6 +296,77 @@ public:
         MachineBasicBlock &front()       { return BasicBlocks.front(); }
   const MachineBasicBlock & back() const { return BasicBlocks.back(); }
         MachineBasicBlock & back()       { return BasicBlocks.back(); }
+
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // Internal functions used to automatically number MachineBasicBlocks
+  //
+
+  /// getNextMBBNumber - Returns the next unique number to be assigned
+  /// to a MachineBasicBlock in this MachineFunction.
+  ///
+  unsigned addToMBBNumbering(MachineBasicBlock *MBB) {
+    MBBNumbering.push_back(MBB);
+    return MBBNumbering.size()-1;
+  }
+
+  /// removeFromMBBNumbering - Remove the specific machine basic block from our
+  /// tracker, this is only really to be used by the MachineBasicBlock
+  /// implementation.
+  void removeFromMBBNumbering(unsigned N) {
+    assert(N < MBBNumbering.size() && "Illegal basic block #");
+    MBBNumbering[N] = 0;
+  }
+};
+
+//===--------------------------------------------------------------------===//
+// GraphTraits specializations for function basic block graphs (CFGs)
+//===--------------------------------------------------------------------===//
+
+// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a
+// machine function as a graph of machine basic blocks... these are
+// the same as the machine basic block iterators, except that the root
+// node is implicitly the first node of the function.
+//
+template <> struct GraphTraits<MachineFunction*> :
+  public GraphTraits<MachineBasicBlock*> {
+  static NodeType *getEntryNode(MachineFunction *F) {
+    return &F->front();
+  }
+
+  // nodes_iterator/begin/end - Allow iteration over all nodes in the graph
+  typedef MachineFunction::iterator nodes_iterator;
+  static nodes_iterator nodes_begin(MachineFunction *F) { return F->begin(); }
+  static nodes_iterator nodes_end  (MachineFunction *F) { return F->end(); }
+};
+template <> struct GraphTraits<const MachineFunction*> :
+  public GraphTraits<const MachineBasicBlock*> {
+  static NodeType *getEntryNode(const MachineFunction *F) {
+    return &F->front();
+  }
+
+  // nodes_iterator/begin/end - Allow iteration over all nodes in the graph
+  typedef MachineFunction::const_iterator nodes_iterator;
+  static nodes_iterator nodes_begin(const MachineFunction *F) { return F->begin(); }
+  static nodes_iterator nodes_end  (const MachineFunction *F) { return F->end(); }
+};
+
+
+// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
+// graph of basic blocks... and to walk it in inverse order.  Inverse order for
+// a function is considered to be when traversing the predecessor edges of a BB
+// instead of the successor edges.
+//
+template <> struct GraphTraits<Inverse<MachineFunction*> > :
+  public GraphTraits<Inverse<MachineBasicBlock*> > {
+  static NodeType *getEntryNode(Inverse<MachineFunction*> G) {
+    return &G.Graph->front();
+  }
+};
+template <> struct GraphTraits<Inverse<const MachineFunction*> > :
+  public GraphTraits<Inverse<const MachineBasicBlock*> > {
+  static NodeType *getEntryNode(Inverse<const MachineFunction *> G) {
+    return &G.Graph->front();
+  }
 };
 
 } // End llvm namespace