Propagate debug info when building SelectionDAG.
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineInstr.h
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 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINEINSTR_H
 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEINSTR_H
 
+#include "llvm/ADT/ilist.h"
+#include "llvm/ADT/ilist_node.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
-#include "llvm/CodeGen/MemOperand.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
+#include "llvm/Target/TargetInstrDesc.h"
+#include "llvm/CodeGen/DebugLoc.h"
+#include <list>
+#include <vector>
 
 namespace llvm {
 
 class TargetInstrDesc;
+class TargetInstrInfo;
 class TargetRegisterInfo;
-
-template <typename T> struct ilist_traits;
-template <typename T> struct ilist;
+class MachineFunction;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 /// MachineInstr - Representation of each machine instruction.
 ///
-class MachineInstr {
+class MachineInstr : public ilist_node<MachineInstr> {
   const TargetInstrDesc *TID;           // Instruction descriptor.
   unsigned short NumImplicitOps;        // Number of implicit operands (which
                                         // are determined at construction time).
 
   std::vector<MachineOperand> Operands; // the operands
-  std::vector<MemOperand> MemOperands;  // information on memory references
-  MachineInstr *Prev, *Next;            // Links for MBB's intrusive list.
+  std::list<MachineMemOperand> MemOperands; // information on memory references
   MachineBasicBlock *Parent;            // Pointer to the owning basic block.
+  DebugLoc debugLoc;                    // Source line information.
 
   // OperandComplete - Return true if it's illegal to add a new operand
   bool OperandsComplete() const;
 
-  MachineInstr(const MachineInstr&);
+  MachineInstr(const MachineInstr&);   // DO NOT IMPLEMENT
   void operator=(const MachineInstr&); // DO NOT IMPLEMENT
 
   // Intrusive list support
   friend struct ilist_traits<MachineInstr>;
   friend struct ilist_traits<MachineBasicBlock>;
+  friend struct ilist_sentinel_traits<MachineInstr>;
   void setParent(MachineBasicBlock *P) { Parent = P; }
-public:
+
+  /// MachineInstr ctor - This constructor creates a copy of the given
+  /// MachineInstr in the given MachineFunction.
+  MachineInstr(MachineFunction &, const MachineInstr &);
+
   /// MachineInstr ctor - This constructor creates a dummy MachineInstr with
   /// TID NULL and no operands.
   MachineInstr();
 
+  // The next two constructors have DebugLoc and non-DebugLoc versions;
+  // over time, the non-DebugLoc versions should be phased out and eventually
+  // removed.
+
   /// MachineInstr ctor - This constructor create a MachineInstr and add the
   /// implicit operands.  It reserves space for number of operands specified by
-  /// TargetInstrDesc.
+  /// TargetInstrDesc.  The version with a DebugLoc should be preferred.
   explicit MachineInstr(const TargetInstrDesc &TID, bool NoImp = false);
 
   /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor above, except that
   /// the MachineInstr is created and added to the end of the specified basic
-  /// block.
+  /// block.  The version with a DebugLoc should be preferred.
   ///
   MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const TargetInstrDesc &TID);
 
+  /// MachineInstr ctor - This constructor create a MachineInstr and add the
+  /// implicit operands.  It reserves space for number of operands specified by
+  /// TargetInstrDesc.  An explicit DebugLoc is supplied.
+  explicit MachineInstr(const TargetInstrDesc &TID, const DebugLoc dl, 
+                        bool NoImp = false);
+
+  /// MachineInstr ctor - Work exactly the same as the ctor above, except that
+  /// the MachineInstr is created and added to the end of the specified basic
+  /// block.
+  ///
+  MachineInstr(MachineBasicBlock *MBB, const DebugLoc dl, 
+               const TargetInstrDesc &TID);
+
   ~MachineInstr();
 
+  // MachineInstrs are pool-allocated and owned by MachineFunction.
+  friend class MachineFunction;
+
+public:
   const MachineBasicBlock* getParent() const { return Parent; }
   MachineBasicBlock* getParent() { return Parent; }
+
+  /// getDebugLoc - Returns the debug location id of this MachineInstr.
+  ///
+  const DebugLoc getDebugLoc() const { return debugLoc; }
   
   /// getDesc - Returns the target instruction descriptor of this
   /// MachineInstr.
@@ -77,11 +113,11 @@ public:
 
   /// getOpcode - Returns the opcode of this MachineInstr.
   ///
-  int getOpcode() const;
+  int getOpcode() const { return TID->Opcode; }
 
   /// Access to explicit operands of the instruction.
   ///
-  unsigned getNumOperands() const { return Operands.size(); }
+  unsigned getNumOperands() const { return (unsigned)Operands.size(); }
 
   const MachineOperand& getOperand(unsigned i) const {
     assert(i < getNumOperands() && "getOperand() out of range!");
@@ -97,15 +133,21 @@ public:
   unsigned getNumExplicitOperands() const;
   
   /// Access to memory operands of the instruction
-  unsigned getNumMemOperands() const { return MemOperands.size(); }
-
-  const MemOperand& getMemOperand(unsigned i) const {
-    assert(i < getNumMemOperands() && "getMemOperand() out of range!");
-    return MemOperands[i];
-  }
-  MemOperand& getMemOperand(unsigned i) {
-    assert(i < getNumMemOperands() && "getMemOperand() out of range!");
-    return MemOperands[i];
+  std::list<MachineMemOperand>::iterator memoperands_begin()
+  { return MemOperands.begin(); }
+  std::list<MachineMemOperand>::iterator memoperands_end()
+  { return MemOperands.end(); }
+  std::list<MachineMemOperand>::const_iterator memoperands_begin() const
+  { return MemOperands.begin(); }
+  std::list<MachineMemOperand>::const_iterator memoperands_end() const
+  { return MemOperands.end(); }
+  bool memoperands_empty() const { return MemOperands.empty(); }
+
+  /// hasOneMemOperand - Return true if this instruction has exactly one
+  /// MachineMemOperand.
+  bool hasOneMemOperand() const {
+    return !memoperands_empty() &&
+           next(memoperands_begin()) == memoperands_end();
   }
 
   /// isIdenticalTo - Return true if this instruction is identical to (same
@@ -120,41 +162,89 @@ public:
     return true;
   }
 
-  /// clone - Create a copy of 'this' instruction that is identical in
-  /// all ways except the the instruction has no parent, prev, or next.
-  MachineInstr* clone() const { return new MachineInstr(*this); }
-  
   /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
   /// block, and returns it, but does not delete it.
   MachineInstr *removeFromParent();
   
   /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
   /// block and deletes it.
-  void eraseFromParent() {
-    delete removeFromParent();
-  }
+  void eraseFromParent();
+
+  /// isLabel - Returns true if the MachineInstr represents a label.
+  ///
+  bool isLabel() const;
 
   /// isDebugLabel - Returns true if the MachineInstr represents a debug label.
   ///
   bool isDebugLabel() const;
 
+  /// readsRegister - Return true if the MachineInstr reads the specified
+  /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there
+  /// is a read of a super-register.
+  bool readsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
+    return findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI) != -1;
+  }
+
+  /// killsRegister - Return true if the MachineInstr kills the specified
+  /// register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks if there is
+  /// a kill of a super-register.
+  bool killsRegister(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
+    return findRegisterUseOperandIdx(Reg, true, TRI) != -1;
+  }
+
+  /// modifiesRegister - Return true if the MachineInstr modifies the
+  /// specified register. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
+  /// if there is a def of a super-register.
+  bool modifiesRegister(unsigned Reg,
+                        const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
+    return findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, TRI) != -1;
+  }
+
+  /// registerDefIsDead - Returns true if the register is dead in this machine
+  /// instruction. If TargetRegisterInfo is passed, then it also checks
+  /// if there is a dead def of a super-register.
+  bool registerDefIsDead(unsigned Reg,
+                         const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const {
+    return findRegisterDefOperandIdx(Reg, true, TRI) != -1;
+  }
+
   /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the operand index that is a use of
   /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightening
   /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
-  int findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill = false) const;
+  int findRegisterUseOperandIdx(unsigned Reg, bool isKill = false,
+                                const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
+
+  /// findRegisterUseOperand - Wrapper for findRegisterUseOperandIdx, it returns
+  /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
+  MachineOperand *findRegisterUseOperand(unsigned Reg, bool isKill = false,
+                                         const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
+    int Idx = findRegisterUseOperandIdx(Reg, isKill, TRI);
+    return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
+  }
   
-  /// findRegisterDefOperand() - Returns the MachineOperand that is a def of
-  /// the specific register or NULL if it is not found.
-  MachineOperand *findRegisterDefOperand(unsigned Reg);
+  /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
+  /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
+  /// that are not dead are skipped. If TargetRegisterInfo is non-null, then it
+  /// also checks if there is a def of a super-register.
+  int findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg, bool isDead = false,
+                                const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) const;
+
+  /// findRegisterDefOperand - Wrapper for findRegisterDefOperandIdx, it returns
+  /// a pointer to the MachineOperand rather than an index.
+  MachineOperand *findRegisterDefOperand(unsigned Reg, bool isDead = false,
+                                         const TargetRegisterInfo *TRI = NULL) {
+    int Idx = findRegisterDefOperandIdx(Reg, isDead, TRI);
+    return (Idx == -1) ? NULL : &getOperand(Idx);
+  }
 
   /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
   /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
   /// none is found.
   int findFirstPredOperandIdx() const;
   
-  /// isRegReDefinedByTwoAddr - Returns true if the Reg re-definition is due
-  /// to two addr elimination.
-  bool isRegReDefinedByTwoAddr(unsigned Reg) const;
+  /// isRegReDefinedByTwoAddr - Given the index of a register def operand,
+  /// check if the register def is a re-definition due to two addr elimination.
+  bool isRegReDefinedByTwoAddr(unsigned DefIdx) const;
 
   /// copyKillDeadInfo - Copies kill / dead operand properties from MI.
   ///
@@ -178,9 +268,20 @@ public:
   bool addRegisterDead(unsigned IncomingReg, const TargetRegisterInfo *RegInfo,
                        bool AddIfNotFound = false);
 
-  /// copyKillDeadInfo - copies killed/dead information from one instr to another
-  void copyKillDeadInfo(MachineInstr *OldMI,
-                        const TargetRegisterInfo *RegInfo);
+  /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
+  /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
+  /// the instruction's location and its intended destination.
+  bool isSafeToMove(const TargetInstrInfo *TII, bool &SawStore) const;
+
+  /// isSafeToReMat - Return true if it's safe to rematerialize the specified
+  /// instruction which defined the specified register instead of copying it.
+  bool isSafeToReMat(const TargetInstrInfo *TII, unsigned DstReg) const;
+
+  /// hasVolatileMemoryRef - Return true if this instruction may have a
+  /// volatile memory reference, or if the information describing the
+  /// memory reference is not available. Return false if it is known to
+  /// have no volatile memory references.
+  bool hasVolatileMemoryRef() const;
 
   //
   // Debugging support
@@ -190,6 +291,11 @@ public:
   }
   void print(std::ostream &OS, const TargetMachine *TM = 0) const;
   void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
+  void print(raw_ostream *OS, const TargetMachine *TM) const {
+    if (OS) print(*OS, TM);
+  }
+  void print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM = 0) const;
+  void print(raw_ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
   void dump() const;
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
@@ -206,16 +312,23 @@ public:
   ///
   void setDesc(const TargetInstrDesc &tid) { TID = &tid; }
 
+  /// setDebugLoc - Replace current source information with new such.
+  /// Avoid using this, the constructor argument is preferable.
+  ///
+  void setDebugLoc(const DebugLoc dl) { debugLoc = dl; }
+
   /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
   /// fewer operand than it started with.
   ///
   void RemoveOperand(unsigned i);
 
-  /// addMemOperand - Add a MemOperand to the machine instruction, referencing
-  /// arbitrary storage.
-  void addMemOperand(const MemOperand &MO) {
-    MemOperands.push_back(MO);
-  }
+  /// addMemOperand - Add a MachineMemOperand to the machine instruction,
+  /// referencing arbitrary storage.
+  void addMemOperand(MachineFunction &MF,
+                     const MachineMemOperand &MO);
+
+  /// clearMemOperands - Erase all of this MachineInstr's MachineMemOperands.
+  void clearMemOperands(MachineFunction &MF);
 
 private:
   /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
@@ -246,6 +359,11 @@ inline std::ostream& operator<<(std::ostream &OS, const MachineInstr &MI) {
   return OS;
 }
 
+inline raw_ostream& operator<<(raw_ostream &OS, const MachineInstr &MI) {
+  MI.print(OS);
+  return OS;
+}
+
 } // End llvm namespace
 
 #endif