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[oota-llvm.git] / include / llvm / Instruction.h
index 189c34a50218463ca70cf09e9cabc3c6a8df2e60..c85eda28f42ed70b705553bae05cab6997e1b309 100644 (file)
 
 #include "llvm/User.h"
 #include "llvm/ADT/ilist_node.h"
+#include "llvm/Support/DebugLoc.h"
 
 namespace llvm {
 
 class LLVMContext;
+class MDNode;
 
 template<typename ValueSubClass, typename ItemParentClass>
   class SymbolTableListTraits;
 
 class Instruction : public User, public ilist_node<Instruction> {
-  void operator=(const Instruction &);     // Do not implement
-  Instruction(const Instruction &);        // Do not implement
+  void operator=(const Instruction &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
+  Instruction(const Instruction &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
 
   BasicBlock *Parent;
-
-  friend class SymbolTableListTraits<Instruction, BasicBlock>;
-  void setParent(BasicBlock *P);
-protected:
-  Instruction(const Type *Ty, unsigned iType, Use *Ops, unsigned NumOps,
-              Instruction *InsertBefore = 0);
-  Instruction(const Type *Ty, unsigned iType, Use *Ops, unsigned NumOps,
-              BasicBlock *InsertAtEnd);
+  DebugLoc DbgLoc;                         // 'dbg' Metadata cache.
+  
+  enum {
+    /// HasMetadataBit - This is a bit stored in the SubClassData field which
+    /// indicates whether this instruction has metadata attached to it or not.
+    HasMetadataBit = 1 << 15
+  };
 public:
   // Out of line virtual method, so the vtable, etc has a home.
   ~Instruction();
   
-  /// clone() - Create a copy of 'this' instruction that is identical in all
-  /// ways except the following:
-  ///   * The instruction has no parent
-  ///   * The instruction has no name
-  ///
-  virtual Instruction *clone(LLVMContext &Context) const = 0;
-
-  /// isIdenticalTo - Return true if the specified instruction is exactly
-  /// identical to the current one.  This means that all operands match and any
-  /// extra information (e.g. load is volatile) agree.
-  bool isIdenticalTo(const Instruction *I) const;
-
-  /// isIdenticalToWhenDefined - This is like isIdenticalTo, except that it
-  /// ignores the SubclassOptionalData flags, which specify conditions
-  /// under which the instruction's result is undefined.
-  bool isIdenticalToWhenDefined(const Instruction *I) const;
-
-  /// This function determines if the specified instruction executes the same
-  /// operation as the current one. This means that the opcodes, type, operand
-  /// types and any other factors affecting the operation must be the same. This
-  /// is similar to isIdenticalTo except the operands themselves don't have to
-  /// be identical.
-  /// @returns true if the specified instruction is the same operation as
-  /// the current one.
-  /// @brief Determine if one instruction is the same operation as another.
-  bool isSameOperationAs(const Instruction *I) const;
-
-  /// isUsedOutsideOfBlock - Return true if there are any uses of this
-  /// instruction in blocks other than the specified block.  Note that PHI nodes
-  /// are considered to evaluate their operands in the corresponding predecessor
-  /// block.
-  bool isUsedOutsideOfBlock(const BasicBlock *BB) const;
-  
-  
   /// use_back - Specialize the methods defined in Value, as we know that an
   /// instruction can only be used by other instructions.
   Instruction       *use_back()       { return cast<Instruction>(*use_begin());}
   const Instruction *use_back() const { return cast<Instruction>(*use_begin());}
   
-  // Accessor methods...
-  //
   inline const BasicBlock *getParent() const { return Parent; }
   inline       BasicBlock *getParent()       { return Parent; }
 
@@ -109,19 +74,19 @@ public:
   /// MovePos.
   void moveBefore(Instruction *MovePos);
 
-  // ---------------------------------------------------------------------------
-  /// Subclass classification... getOpcode() returns a member of
-  /// one of the enums that is coming soon (down below)...
-  ///
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // Subclass classification.
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  
+  /// getOpcode() returns a member of one of the enums like Instruction::Add.
   unsigned getOpcode() const { return getValueID() - InstructionVal; }
+  
   const char *getOpcodeName() const { return getOpcodeName(getOpcode()); }
   bool isTerminator() const { return isTerminator(getOpcode()); }
   bool isBinaryOp() const { return isBinaryOp(getOpcode()); }
   bool isShift() { return isShift(getOpcode()); }
   bool isCast() const { return isCast(getOpcode()); }
   
-  
-  
   static const char* getOpcodeName(unsigned OpCode);
 
   static inline bool isTerminator(unsigned OpCode) {
@@ -153,15 +118,92 @@ public:
     return OpCode >= CastOpsBegin && OpCode < CastOpsEnd;
   }
 
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // Metadata manipulation.
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  
+  /// hasMetadata() - Return true if this instruction has any metadata attached
+  /// to it.
+  bool hasMetadata() const {
+    return !DbgLoc.isUnknown() || hasMetadataHashEntry();
+  }
+  
+  /// hasMetadataOtherThanDebugLoc - Return true if this instruction has
+  /// metadata attached to it other than a debug location.
+  bool hasMetadataOtherThanDebugLoc() const {
+    return hasMetadataHashEntry();
+  }
+  
+  /// getMetadata - Get the metadata of given kind attached to this Instruction.
+  /// If the metadata is not found then return null.
+  MDNode *getMetadata(unsigned KindID) const {
+    if (!hasMetadata()) return 0;
+    return getMetadataImpl(KindID);
+  }
+  
+  /// getMetadata - Get the metadata of given kind attached to this Instruction.
+  /// If the metadata is not found then return null.
+  MDNode *getMetadata(StringRef Kind) const {
+    if (!hasMetadata()) return 0;
+    return getMetadataImpl(Kind);
+  }
+  
+  /// getAllMetadata - Get all metadata attached to this Instruction.  The first
+  /// element of each pair returned is the KindID, the second element is the
+  /// metadata value.  This list is returned sorted by the KindID.
+  void getAllMetadata(SmallVectorImpl<std::pair<unsigned, MDNode*> > &MDs)const{
+    if (hasMetadata())
+      getAllMetadataImpl(MDs);
+  }
+  
+  /// getAllMetadataOtherThanDebugLoc - This does the same thing as
+  /// getAllMetadata, except that it filters out the debug location.
+  void getAllMetadataOtherThanDebugLoc(SmallVectorImpl<std::pair<unsigned,
+                                       MDNode*> > &MDs) const {
+    if (hasMetadataOtherThanDebugLoc())
+      getAllMetadataOtherThanDebugLocImpl(MDs);
+  }
+  
+  /// setMetadata - Set the metadata of the specified kind to the specified
+  /// node.  This updates/replaces metadata if already present, or removes it if
+  /// Node is null.
+  void setMetadata(unsigned KindID, MDNode *Node);
+  void setMetadata(StringRef Kind, MDNode *Node);
+
+  /// setDebugLoc - Set the debug location information for this instruction.
+  void setDebugLoc(const DebugLoc &Loc) { DbgLoc = Loc; }
+  
+  /// getDebugLoc - Return the debug location for this node as a DebugLoc.
+  const DebugLoc &getDebugLoc() const { return DbgLoc; }
+  
+private:
+  /// hasMetadataHashEntry - Return true if we have an entry in the on-the-side
+  /// metadata hash.
+  bool hasMetadataHashEntry() const {
+    return (getSubclassDataFromValue() & HasMetadataBit) != 0;
+  }
+  
+  // These are all implemented in Metadata.cpp.
+  MDNode *getMetadataImpl(unsigned KindID) const;
+  MDNode *getMetadataImpl(StringRef Kind) const;
+  void getAllMetadataImpl(SmallVectorImpl<std::pair<unsigned,MDNode*> > &)const;
+  void getAllMetadataOtherThanDebugLocImpl(SmallVectorImpl<std::pair<unsigned,
+                                           MDNode*> > &) const;
+  void clearMetadataHashEntries();
+public:
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // Predicates and helper methods.
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  
+  
   /// isAssociative - Return true if the instruction is associative:
   ///
   ///   Associative operators satisfy:  x op (y op z) === (x op y) op z
   ///
-  /// In LLVM, the Add, Mul, And, Or, and Xor operators are associative, when
-  /// not applied to floating point types.
+  /// In LLVM, the Add, Mul, And, Or, and Xor operators are associative.
   ///
-  bool isAssociative() const { return isAssociative(getOpcode(), getType()); }
-  static bool isAssociative(unsigned op, const Type *Ty);
+  bool isAssociative() const { return isAssociative(getOpcode()); }
+  static bool isAssociative(unsigned op);
 
   /// isCommutative - Return true if the instruction is commutative:
   ///
@@ -173,6 +215,27 @@ public:
   bool isCommutative() const { return isCommutative(getOpcode()); }
   static bool isCommutative(unsigned op);
 
+  /// isIdempotent - Return true if the instruction is idempotent:
+  ///
+  ///   Idempotent operators satisfy:  x op x === x
+  ///
+  /// In LLVM, the And and Or operators are idempotent.
+  ///
+  bool isIdempotent() const { return isIdempotent(getOpcode()); }
+  static bool isIdempotent(unsigned op);
+
+  /// isNilpotent - Return true if the instruction is nilpotent:
+  ///
+  ///   Nilpotent operators satisfy:  x op x === Id,
+  ///
+  ///   where Id is the identity for the operator, i.e. a constant such that
+  ///     x op Id === x and Id op x === x for all x.
+  ///
+  /// In LLVM, the Xor operator is nilpotent.
+  ///
+  bool isNilpotent() const { return isNilpotent(getOpcode()); }
+  static bool isNilpotent(unsigned op);
+
   /// mayWriteToMemory - Return true if this instruction may modify memory.
   ///
   bool mayWriteToMemory() const;
@@ -181,6 +244,13 @@ public:
   ///
   bool mayReadFromMemory() const;
 
+  /// mayReadOrWriteMemory - Return true if this instruction may read or
+  /// write memory.
+  ///
+  bool mayReadOrWriteMemory() const {
+    return mayReadFromMemory() || mayWriteToMemory();
+  }
+
   /// mayThrow - Return true if this instruction may throw an exception.
   ///
   bool mayThrow() const;
@@ -195,26 +265,50 @@ public:
     return mayWriteToMemory() || mayThrow();
   }
 
-  /// isSafeToSpeculativelyExecute - Return true if the instruction does not
-  /// have any effects besides calculating the result and does not have
-  /// undefined behavior.
-  ///
-  /// This method never returns true for an instruction that returns true for
-  /// mayHaveSideEffects; however, this method also does some other checks in
-  /// addition. It checks for undefined behavior, like dividing by zero or
-  /// loading from an invalid pointer (but not for undefined results, like a
-  /// shift with a shift amount larger than the width of the result). It checks
-  /// for malloc and alloca because speculatively executing them might cause a
-  /// memory leak. It also returns false for instructions related to control
-  /// flow, specifically terminators and PHI nodes.
+  /// clone() - Create a copy of 'this' instruction that is identical in all
+  /// ways except the following:
+  ///   * The instruction has no parent
+  ///   * The instruction has no name
   ///
-  /// This method only looks at the instruction itself and its operands, so if
-  /// this method returns true, it is safe to move the instruction as long as
-  /// the correct dominance relationships for the operands and users hold.
-  /// However, this method can return true for instructions that read memory;
-  /// for such instructions, moving them may change the resulting value.
-  bool isSafeToSpeculativelyExecute() const;
+  Instruction *clone() const;
+  
+  /// isIdenticalTo - Return true if the specified instruction is exactly
+  /// identical to the current one.  This means that all operands match and any
+  /// extra information (e.g. load is volatile) agree.
+  bool isIdenticalTo(const Instruction *I) const;
+  
+  /// isIdenticalToWhenDefined - This is like isIdenticalTo, except that it
+  /// ignores the SubclassOptionalData flags, which specify conditions
+  /// under which the instruction's result is undefined.
+  bool isIdenticalToWhenDefined(const Instruction *I) const;
 
+  /// When checking for operation equivalence (using isSameOperationAs) it is
+  /// sometimes useful to ignore certain attributes.
+  enum OperationEquivalenceFlags {
+    /// Check for equivalence ignoring load/store alignment.
+    CompareIgnoringAlignment = 1<<0,
+    /// Check for equivalence treating a type and a vector of that type
+    /// as equivalent.
+    CompareUsingScalarTypes = 1<<1
+  };
+  
+  /// This function determines if the specified instruction executes the same
+  /// operation as the current one. This means that the opcodes, type, operand
+  /// types and any other factors affecting the operation must be the same. This
+  /// is similar to isIdenticalTo except the operands themselves don't have to
+  /// be identical.
+  /// @returns true if the specified instruction is the same operation as
+  /// the current one.
+  /// @brief Determine if one instruction is the same operation as another.
+  bool isSameOperationAs(const Instruction *I, unsigned flags = 0) const;
+  
+  /// isUsedOutsideOfBlock - Return true if there are any uses of this
+  /// instruction in blocks other than the specified block.  Note that PHI nodes
+  /// are considered to evaluate their operands in the corresponding predecessor
+  /// block.
+  bool isUsedOutsideOfBlock(const BasicBlock *BB) const;
+  
+  
   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const Instruction *) { return true; }
   static inline bool classof(const Value *V) {
@@ -222,7 +316,7 @@ public:
   }
 
   //----------------------------------------------------------------------
-  // Exported enumerations...
+  // Exported enumerations.
   //
   enum TermOps {       // These terminate basic blocks
 #define  FIRST_TERM_INST(N)             TermOpsBegin = N,
@@ -258,6 +352,43 @@ public:
 #define   LAST_OTHER_INST(N)             OtherOpsEnd = N+1
 #include "llvm/Instruction.def"
   };
+private:
+  // Shadow Value::setValueSubclassData with a private forwarding method so that
+  // subclasses cannot accidentally use it.
+  void setValueSubclassData(unsigned short D) {
+    Value::setValueSubclassData(D);
+  }
+  unsigned short getSubclassDataFromValue() const {
+    return Value::getSubclassDataFromValue();
+  }
+  
+  void setHasMetadataHashEntry(bool V) {
+    setValueSubclassData((getSubclassDataFromValue() & ~HasMetadataBit) |
+                         (V ? HasMetadataBit : 0));
+  }
+  
+  friend class SymbolTableListTraits<Instruction, BasicBlock>;
+  void setParent(BasicBlock *P);
+protected:
+  // Instruction subclasses can stick up to 15 bits of stuff into the
+  // SubclassData field of instruction with these members.
+  
+  // Verify that only the low 15 bits are used.
+  void setInstructionSubclassData(unsigned short D) {
+    assert((D & HasMetadataBit) == 0 && "Out of range value put into field");
+    setValueSubclassData((getSubclassDataFromValue() & HasMetadataBit) | D);
+  }
+  
+  unsigned getSubclassDataFromInstruction() const {
+    return getSubclassDataFromValue() & ~HasMetadataBit;
+  }
+  
+  Instruction(Type *Ty, unsigned iType, Use *Ops, unsigned NumOps,
+              Instruction *InsertBefore = 0);
+  Instruction(Type *Ty, unsigned iType, Use *Ops, unsigned NumOps,
+              BasicBlock *InsertAtEnd);
+  virtual Instruction *clone_impl() const = 0;
+  
 };
 
 // Instruction* is only 4-byte aligned.