]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - contrib/llvm/include/llvm/Target/TargetRegisterInfo.h
MFC r244628:
[FreeBSD/stable/9.git] / contrib / llvm / include / llvm / Target / TargetRegisterInfo.h
1 //=== Target/TargetRegisterInfo.h - Target Register Information -*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file describes an abstract interface used to get information about a
11 // target machines register file.  This information is used for a variety of
12 // purposed, especially register allocation.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETREGISTERINFO_H
17 #define LLVM_TARGET_TARGETREGISTERINFO_H
18
19 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
21 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
22 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
23 #include "llvm/CallingConv.h"
24 #include <cassert>
25 #include <functional>
26
27 namespace llvm {
28
29 class BitVector;
30 class MachineFunction;
31 class RegScavenger;
32 template<class T> class SmallVectorImpl;
33 class raw_ostream;
34
35 class TargetRegisterClass {
36 public:
37   typedef const uint16_t* iterator;
38   typedef const uint16_t* const_iterator;
39   typedef const MVT::SimpleValueType* vt_iterator;
40   typedef const TargetRegisterClass* const * sc_iterator;
41
42   // Instance variables filled by tablegen, do not use!
43   const MCRegisterClass *MC;
44   const vt_iterator VTs;
45   const uint32_t *SubClassMask;
46   const uint16_t *SuperRegIndices;
47   const sc_iterator SuperClasses;
48   ArrayRef<uint16_t> (*OrderFunc)(const MachineFunction&);
49
50   /// getID() - Return the register class ID number.
51   ///
52   unsigned getID() const { return MC->getID(); }
53
54   /// getName() - Return the register class name for debugging.
55   ///
56   const char *getName() const { return MC->getName(); }
57
58   /// begin/end - Return all of the registers in this class.
59   ///
60   iterator       begin() const { return MC->begin(); }
61   iterator         end() const { return MC->end(); }
62
63   /// getNumRegs - Return the number of registers in this class.
64   ///
65   unsigned getNumRegs() const { return MC->getNumRegs(); }
66
67   /// getRegister - Return the specified register in the class.
68   ///
69   unsigned getRegister(unsigned i) const {
70     return MC->getRegister(i);
71   }
72
73   /// contains - Return true if the specified register is included in this
74   /// register class.  This does not include virtual registers.
75   bool contains(unsigned Reg) const {
76     return MC->contains(Reg);
77   }
78
79   /// contains - Return true if both registers are in this class.
80   bool contains(unsigned Reg1, unsigned Reg2) const {
81     return MC->contains(Reg1, Reg2);
82   }
83
84   /// getSize - Return the size of the register in bytes, which is also the size
85   /// of a stack slot allocated to hold a spilled copy of this register.
86   unsigned getSize() const { return MC->getSize(); }
87
88   /// getAlignment - Return the minimum required alignment for a register of
89   /// this class.
90   unsigned getAlignment() const { return MC->getAlignment(); }
91
92   /// getCopyCost - Return the cost of copying a value between two registers in
93   /// this class. A negative number means the register class is very expensive
94   /// to copy e.g. status flag register classes.
95   int getCopyCost() const { return MC->getCopyCost(); }
96
97   /// isAllocatable - Return true if this register class may be used to create
98   /// virtual registers.
99   bool isAllocatable() const { return MC->isAllocatable(); }
100
101   /// hasType - return true if this TargetRegisterClass has the ValueType vt.
102   ///
103   bool hasType(EVT vt) const {
104     for(int i = 0; VTs[i] != MVT::Other; ++i)
105       if (EVT(VTs[i]) == vt)
106         return true;
107     return false;
108   }
109
110   /// vt_begin / vt_end - Loop over all of the value types that can be
111   /// represented by values in this register class.
112   vt_iterator vt_begin() const {
113     return VTs;
114   }
115
116   vt_iterator vt_end() const {
117     vt_iterator I = VTs;
118     while (*I != MVT::Other) ++I;
119     return I;
120   }
121
122   /// hasSubClass - return true if the specified TargetRegisterClass
123   /// is a proper sub-class of this TargetRegisterClass.
124   bool hasSubClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
125     return RC != this && hasSubClassEq(RC);
126   }
127
128   /// hasSubClassEq - Returns true if RC is a sub-class of or equal to this
129   /// class.
130   bool hasSubClassEq(const TargetRegisterClass *RC) const {
131     unsigned ID = RC->getID();
132     return (SubClassMask[ID / 32] >> (ID % 32)) & 1;
133   }
134
135   /// hasSuperClass - return true if the specified TargetRegisterClass is a
136   /// proper super-class of this TargetRegisterClass.
137   bool hasSuperClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
138     return RC->hasSubClass(this);
139   }
140
141   /// hasSuperClassEq - Returns true if RC is a super-class of or equal to this
142   /// class.
143   bool hasSuperClassEq(const TargetRegisterClass *RC) const {
144     return RC->hasSubClassEq(this);
145   }
146
147   /// getSubClassMask - Returns a bit vector of subclasses, including this one.
148   /// The vector is indexed by class IDs, see hasSubClassEq() above for how to
149   /// use it.
150   const uint32_t *getSubClassMask() const {
151     return SubClassMask;
152   }
153
154   /// getSuperRegIndices - Returns a 0-terminated list of sub-register indices
155   /// that project some super-register class into this register class. The list
156   /// has an entry for each Idx such that:
157   ///
158   ///   There exists SuperRC where:
159   ///     For all Reg in SuperRC:
160   ///       this->contains(Reg:Idx)
161   ///
162   const uint16_t *getSuperRegIndices() const {
163     return SuperRegIndices;
164   }
165
166   /// getSuperClasses - Returns a NULL terminated list of super-classes.  The
167   /// classes are ordered by ID which is also a topological ordering from large
168   /// to small classes.  The list does NOT include the current class.
169   sc_iterator getSuperClasses() const {
170     return SuperClasses;
171   }
172
173   /// isASubClass - return true if this TargetRegisterClass is a subset
174   /// class of at least one other TargetRegisterClass.
175   bool isASubClass() const {
176     return SuperClasses[0] != 0;
177   }
178
179   /// getRawAllocationOrder - Returns the preferred order for allocating
180   /// registers from this register class in MF. The raw order comes directly
181   /// from the .td file and may include reserved registers that are not
182   /// allocatable. Register allocators should also make sure to allocate
183   /// callee-saved registers only after all the volatiles are used. The
184   /// RegisterClassInfo class provides filtered allocation orders with
185   /// callee-saved registers moved to the end.
186   ///
187   /// The MachineFunction argument can be used to tune the allocatable
188   /// registers based on the characteristics of the function, subtarget, or
189   /// other criteria.
190   ///
191   /// By default, this method returns all registers in the class.
192   ///
193   ArrayRef<uint16_t> getRawAllocationOrder(const MachineFunction &MF) const {
194     return OrderFunc ? OrderFunc(MF) : makeArrayRef(begin(), getNumRegs());
195   }
196 };
197
198 /// TargetRegisterInfoDesc - Extra information, not in MCRegisterDesc, about
199 /// registers. These are used by codegen, not by MC.
200 struct TargetRegisterInfoDesc {
201   unsigned CostPerUse;          // Extra cost of instructions using register.
202   bool inAllocatableClass;      // Register belongs to an allocatable regclass.
203 };
204
205 /// Each TargetRegisterClass has a per register weight, and weight
206 /// limit which must be less than the limits of its pressure sets.
207 struct RegClassWeight {
208   unsigned RegWeight;
209   unsigned WeightLimit;
210 };
211
212 /// TargetRegisterInfo base class - We assume that the target defines a static
213 /// array of TargetRegisterDesc objects that represent all of the machine
214 /// registers that the target has.  As such, we simply have to track a pointer
215 /// to this array so that we can turn register number into a register
216 /// descriptor.
217 ///
218 class TargetRegisterInfo : public MCRegisterInfo {
219 public:
220   typedef const TargetRegisterClass * const * regclass_iterator;
221 private:
222   const TargetRegisterInfoDesc *InfoDesc;     // Extra desc array for codegen
223   const char *const *SubRegIndexNames;        // Names of subreg indexes.
224   // Pointer to array of lane masks, one per sub-reg index.
225   const unsigned *SubRegIndexLaneMasks;
226
227   regclass_iterator RegClassBegin, RegClassEnd;   // List of regclasses
228
229 protected:
230   TargetRegisterInfo(const TargetRegisterInfoDesc *ID,
231                      regclass_iterator RegClassBegin,
232                      regclass_iterator RegClassEnd,
233                      const char *const *SRINames,
234                      const unsigned *SRILaneMasks);
235   virtual ~TargetRegisterInfo();
236 public:
237
238   // Register numbers can represent physical registers, virtual registers, and
239   // sometimes stack slots. The unsigned values are divided into these ranges:
240   //
241   //   0           Not a register, can be used as a sentinel.
242   //   [1;2^30)    Physical registers assigned by TableGen.
243   //   [2^30;2^31) Stack slots. (Rarely used.)
244   //   [2^31;2^32) Virtual registers assigned by MachineRegisterInfo.
245   //
246   // Further sentinels can be allocated from the small negative integers.
247   // DenseMapInfo<unsigned> uses -1u and -2u.
248
249   /// isStackSlot - Sometimes it is useful the be able to store a non-negative
250   /// frame index in a variable that normally holds a register. isStackSlot()
251   /// returns true if Reg is in the range used for stack slots.
252   ///
253   /// Note that isVirtualRegister() and isPhysicalRegister() cannot handle stack
254   /// slots, so if a variable may contains a stack slot, always check
255   /// isStackSlot() first.
256   ///
257   static bool isStackSlot(unsigned Reg) {
258     return int(Reg) >= (1 << 30);
259   }
260
261   /// stackSlot2Index - Compute the frame index from a register value
262   /// representing a stack slot.
263   static int stackSlot2Index(unsigned Reg) {
264     assert(isStackSlot(Reg) && "Not a stack slot");
265     return int(Reg - (1u << 30));
266   }
267
268   /// index2StackSlot - Convert a non-negative frame index to a stack slot
269   /// register value.
270   static unsigned index2StackSlot(int FI) {
271     assert(FI >= 0 && "Cannot hold a negative frame index.");
272     return FI + (1u << 30);
273   }
274
275   /// isPhysicalRegister - Return true if the specified register number is in
276   /// the physical register namespace.
277   static bool isPhysicalRegister(unsigned Reg) {
278     assert(!isStackSlot(Reg) && "Not a register! Check isStackSlot() first.");
279     return int(Reg) > 0;
280   }
281
282   /// isVirtualRegister - Return true if the specified register number is in
283   /// the virtual register namespace.
284   static bool isVirtualRegister(unsigned Reg) {
285     assert(!isStackSlot(Reg) && "Not a register! Check isStackSlot() first.");
286     return int(Reg) < 0;
287   }
288
289   /// virtReg2Index - Convert a virtual register number to a 0-based index.
290   /// The first virtual register in a function will get the index 0.
291   static unsigned virtReg2Index(unsigned Reg) {
292     assert(isVirtualRegister(Reg) && "Not a virtual register");
293     return Reg & ~(1u << 31);
294   }
295
296   /// index2VirtReg - Convert a 0-based index to a virtual register number.
297   /// This is the inverse operation of VirtReg2IndexFunctor below.
298   static unsigned index2VirtReg(unsigned Index) {
299     return Index | (1u << 31);
300   }
301
302   /// getMinimalPhysRegClass - Returns the Register Class of a physical
303   /// register of the given type, picking the most sub register class of
304   /// the right type that contains this physreg.
305   const TargetRegisterClass *
306     getMinimalPhysRegClass(unsigned Reg, EVT VT = MVT::Other) const;
307
308   /// getAllocatableClass - Return the maximal subclass of the given register
309   /// class that is alloctable, or NULL.
310   const TargetRegisterClass *
311     getAllocatableClass(const TargetRegisterClass *RC) const;
312
313   /// getAllocatableSet - Returns a bitset indexed by register number
314   /// indicating if a register is allocatable or not. If a register class is
315   /// specified, returns the subset for the class.
316   BitVector getAllocatableSet(const MachineFunction &MF,
317                               const TargetRegisterClass *RC = NULL) const;
318
319   /// getCostPerUse - Return the additional cost of using this register instead
320   /// of other registers in its class.
321   unsigned getCostPerUse(unsigned RegNo) const {
322     return InfoDesc[RegNo].CostPerUse;
323   }
324
325   /// isInAllocatableClass - Return true if the register is in the allocation
326   /// of any register class.
327   bool isInAllocatableClass(unsigned RegNo) const {
328     return InfoDesc[RegNo].inAllocatableClass;
329   }
330
331   /// getSubRegIndexName - Return the human-readable symbolic target-specific
332   /// name for the specified SubRegIndex.
333   const char *getSubRegIndexName(unsigned SubIdx) const {
334     assert(SubIdx && SubIdx < getNumSubRegIndices() &&
335            "This is not a subregister index");
336     return SubRegIndexNames[SubIdx-1];
337   }
338
339   /// getSubRegIndexLaneMask - Return a bitmask representing the parts of a
340   /// register that are covered by SubIdx.
341   ///
342   /// Lane masks for sub-register indices are similar to register units for
343   /// physical registers. The individual bits in a lane mask can't be assigned
344   /// any specific meaning. They can be used to check if two sub-register
345   /// indices overlap.
346   ///
347   /// If the target has a register such that:
348   ///
349   ///   getSubReg(Reg, A) overlaps getSubReg(Reg, B)
350   ///
351   /// then:
352   ///
353   ///   getSubRegIndexLaneMask(A) & getSubRegIndexLaneMask(B) != 0
354   ///
355   /// The converse is not necessarily true. If two lane masks have a common
356   /// bit, the corresponding sub-registers may not overlap, but it can be
357   /// assumed that they usually will.
358   unsigned getSubRegIndexLaneMask(unsigned SubIdx) const {
359     // SubIdx == 0 is allowed, it has the lane mask ~0u.
360     assert(SubIdx < getNumSubRegIndices() && "This is not a subregister index");
361     return SubRegIndexLaneMasks[SubIdx];
362   }
363
364   /// regsOverlap - Returns true if the two registers are equal or alias each
365   /// other. The registers may be virtual register.
366   bool regsOverlap(unsigned regA, unsigned regB) const {
367     if (regA == regB) return true;
368     if (isVirtualRegister(regA) || isVirtualRegister(regB))
369       return false;
370
371     // Regunits are numerically ordered. Find a common unit.
372     MCRegUnitIterator RUA(regA, this);
373     MCRegUnitIterator RUB(regB, this);
374     do {
375       if (*RUA == *RUB) return true;
376       if (*RUA < *RUB) ++RUA;
377       else             ++RUB;
378     } while (RUA.isValid() && RUB.isValid());
379     return false;
380   }
381
382   /// hasRegUnit - Returns true if Reg contains RegUnit.
383   bool hasRegUnit(unsigned Reg, unsigned RegUnit) const {
384     for (MCRegUnitIterator Units(Reg, this); Units.isValid(); ++Units)
385       if (*Units == RegUnit)
386         return true;
387     return false;
388   }
389
390   /// isSubRegister - Returns true if regB is a sub-register of regA.
391   ///
392   bool isSubRegister(unsigned regA, unsigned regB) const {
393     return isSuperRegister(regB, regA);
394   }
395
396   /// isSuperRegister - Returns true if regB is a super-register of regA.
397   ///
398   bool isSuperRegister(unsigned RegA, unsigned RegB) const {
399     for (MCSuperRegIterator I(RegA, this); I.isValid(); ++I)
400       if (*I == RegB)
401         return true;
402     return false;
403   }
404
405   /// getCalleeSavedRegs - Return a null-terminated list of all of the
406   /// callee saved registers on this target. The register should be in the
407   /// order of desired callee-save stack frame offset. The first register is
408   /// closest to the incoming stack pointer if stack grows down, and vice versa.
409   ///
410   virtual const uint16_t* getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF = 0)
411                                                                       const = 0;
412
413   /// getCallPreservedMask - Return a mask of call-preserved registers for the
414   /// given calling convention on the current sub-target.  The mask should
415   /// include all call-preserved aliases.  This is used by the register
416   /// allocator to determine which registers can be live across a call.
417   ///
418   /// The mask is an array containing (TRI::getNumRegs()+31)/32 entries.
419   /// A set bit indicates that all bits of the corresponding register are
420   /// preserved across the function call.  The bit mask is expected to be
421   /// sub-register complete, i.e. if A is preserved, so are all its
422   /// sub-registers.
423   ///
424   /// Bits are numbered from the LSB, so the bit for physical register Reg can
425   /// be found as (Mask[Reg / 32] >> Reg % 32) & 1.
426   ///
427   /// A NULL pointer means that no register mask will be used, and call
428   /// instructions should use implicit-def operands to indicate call clobbered
429   /// registers.
430   ///
431   virtual const uint32_t *getCallPreservedMask(CallingConv::ID) const {
432     // The default mask clobbers everything.  All targets should override.
433     return 0;
434   }
435
436   /// getReservedRegs - Returns a bitset indexed by physical register number
437   /// indicating if a register is a special register that has particular uses
438   /// and should be considered unavailable at all times, e.g. SP, RA. This is
439   /// used by register scavenger to determine what registers are free.
440   virtual BitVector getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const = 0;
441
442   /// getMatchingSuperReg - Return a super-register of the specified register
443   /// Reg so its sub-register of index SubIdx is Reg.
444   unsigned getMatchingSuperReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx,
445                                const TargetRegisterClass *RC) const {
446     return MCRegisterInfo::getMatchingSuperReg(Reg, SubIdx, RC->MC);
447   }
448
449   /// getMatchingSuperRegClass - Return a subclass of the specified register
450   /// class A so that each register in it has a sub-register of the
451   /// specified sub-register index which is in the specified register class B.
452   ///
453   /// TableGen will synthesize missing A sub-classes.
454   virtual const TargetRegisterClass *
455   getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
456                            const TargetRegisterClass *B, unsigned Idx) const;
457
458   /// getSubClassWithSubReg - Returns the largest legal sub-class of RC that
459   /// supports the sub-register index Idx.
460   /// If no such sub-class exists, return NULL.
461   /// If all registers in RC already have an Idx sub-register, return RC.
462   ///
463   /// TableGen generates a version of this function that is good enough in most
464   /// cases.  Targets can override if they have constraints that TableGen
465   /// doesn't understand.  For example, the x86 sub_8bit sub-register index is
466   /// supported by the full GR32 register class in 64-bit mode, but only by the
467   /// GR32_ABCD regiister class in 32-bit mode.
468   ///
469   /// TableGen will synthesize missing RC sub-classes.
470   virtual const TargetRegisterClass *
471   getSubClassWithSubReg(const TargetRegisterClass *RC, unsigned Idx) const {
472     assert(Idx == 0 && "Target has no sub-registers");
473     return RC;
474   }
475
476   /// composeSubRegIndices - Return the subregister index you get from composing
477   /// two subregister indices.
478   ///
479   /// The special null sub-register index composes as the identity.
480   ///
481   /// If R:a:b is the same register as R:c, then composeSubRegIndices(a, b)
482   /// returns c. Note that composeSubRegIndices does not tell you about illegal
483   /// compositions. If R does not have a subreg a, or R:a does not have a subreg
484   /// b, composeSubRegIndices doesn't tell you.
485   ///
486   /// The ARM register Q0 has two D subregs dsub_0:D0 and dsub_1:D1. It also has
487   /// ssub_0:S0 - ssub_3:S3 subregs.
488   /// If you compose subreg indices dsub_1, ssub_0 you get ssub_2.
489   ///
490   unsigned composeSubRegIndices(unsigned a, unsigned b) const {
491     if (!a) return b;
492     if (!b) return a;
493     return composeSubRegIndicesImpl(a, b);
494   }
495
496 protected:
497   /// Overridden by TableGen in targets that have sub-registers.
498   virtual unsigned composeSubRegIndicesImpl(unsigned, unsigned) const {
499     llvm_unreachable("Target has no sub-registers");
500   }
501
502 public:
503   /// getCommonSuperRegClass - Find a common super-register class if it exists.
504   ///
505   /// Find a register class, SuperRC and two sub-register indices, PreA and
506   /// PreB, such that:
507   ///
508   ///   1. PreA + SubA == PreB + SubB  (using composeSubRegIndices()), and
509   ///
510   ///   2. For all Reg in SuperRC: Reg:PreA in RCA and Reg:PreB in RCB, and
511   ///
512   ///   3. SuperRC->getSize() >= max(RCA->getSize(), RCB->getSize()).
513   ///
514   /// SuperRC will be chosen such that no super-class of SuperRC satisfies the
515   /// requirements, and there is no register class with a smaller spill size
516   /// that satisfies the requirements.
517   ///
518   /// SubA and SubB must not be 0. Use getMatchingSuperRegClass() instead.
519   ///
520   /// Either of the PreA and PreB sub-register indices may be returned as 0. In
521   /// that case, the returned register class will be a sub-class of the
522   /// corresponding argument register class.
523   ///
524   /// The function returns NULL if no register class can be found.
525   ///
526   const TargetRegisterClass*
527   getCommonSuperRegClass(const TargetRegisterClass *RCA, unsigned SubA,
528                          const TargetRegisterClass *RCB, unsigned SubB,
529                          unsigned &PreA, unsigned &PreB) const;
530
531   //===--------------------------------------------------------------------===//
532   // Register Class Information
533   //
534
535   /// Register class iterators
536   ///
537   regclass_iterator regclass_begin() const { return RegClassBegin; }
538   regclass_iterator regclass_end() const { return RegClassEnd; }
539
540   unsigned getNumRegClasses() const {
541     return (unsigned)(regclass_end()-regclass_begin());
542   }
543
544   /// getRegClass - Returns the register class associated with the enumeration
545   /// value.  See class MCOperandInfo.
546   const TargetRegisterClass *getRegClass(unsigned i) const {
547     assert(i < getNumRegClasses() && "Register Class ID out of range");
548     return RegClassBegin[i];
549   }
550
551   /// getCommonSubClass - find the largest common subclass of A and B. Return
552   /// NULL if there is no common subclass.
553   const TargetRegisterClass *
554   getCommonSubClass(const TargetRegisterClass *A,
555                     const TargetRegisterClass *B) const;
556
557   /// getPointerRegClass - Returns a TargetRegisterClass used for pointer
558   /// values.  If a target supports multiple different pointer register classes,
559   /// kind specifies which one is indicated.
560   virtual const TargetRegisterClass *
561   getPointerRegClass(const MachineFunction &MF, unsigned Kind=0) const {
562     llvm_unreachable("Target didn't implement getPointerRegClass!");
563   }
564
565   /// getCrossCopyRegClass - Returns a legal register class to copy a register
566   /// in the specified class to or from. If it is possible to copy the register
567   /// directly without using a cross register class copy, return the specified
568   /// RC. Returns NULL if it is not possible to copy between a two registers of
569   /// the specified class.
570   virtual const TargetRegisterClass *
571   getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
572     return RC;
573   }
574
575   /// getLargestLegalSuperClass - Returns the largest super class of RC that is
576   /// legal to use in the current sub-target and has the same spill size.
577   /// The returned register class can be used to create virtual registers which
578   /// means that all its registers can be copied and spilled.
579   virtual const TargetRegisterClass*
580   getLargestLegalSuperClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
581     /// The default implementation is very conservative and doesn't allow the
582     /// register allocator to inflate register classes.
583     return RC;
584   }
585
586   /// getRegPressureLimit - Return the register pressure "high water mark" for
587   /// the specific register class. The scheduler is in high register pressure
588   /// mode (for the specific register class) if it goes over the limit.
589   ///
590   /// Note: this is the old register pressure model that relies on a manually
591   /// specified representative register class per value type.
592   virtual unsigned getRegPressureLimit(const TargetRegisterClass *RC,
593                                        MachineFunction &MF) const {
594     return 0;
595   }
596
597 // Get the weight in units of pressure for this register class.
598   virtual const RegClassWeight &getRegClassWeight(
599     const TargetRegisterClass *RC) const = 0;
600
601   /// Get the number of dimensions of register pressure.
602   virtual unsigned getNumRegPressureSets() const = 0;
603
604   /// Get the name of this register unit pressure set.
605   virtual const char *getRegPressureSetName(unsigned Idx) const = 0;
606
607   /// Get the register unit pressure limit for this dimension.
608   /// This limit must be adjusted dynamically for reserved registers.
609   virtual unsigned getRegPressureSetLimit(unsigned Idx) const = 0;
610
611   /// Get the dimensions of register pressure impacted by this register class.
612   /// Returns a -1 terminated array of pressure set IDs.
613   virtual const int *getRegClassPressureSets(
614     const TargetRegisterClass *RC) const = 0;
615
616   /// getRawAllocationOrder - Returns the register allocation order for a
617   /// specified register class with a target-dependent hint. The returned list
618   /// may contain reserved registers that cannot be allocated.
619   ///
620   /// Register allocators need only call this function to resolve
621   /// target-dependent hints, but it should work without hinting as well.
622   virtual ArrayRef<uint16_t>
623   getRawAllocationOrder(const TargetRegisterClass *RC,
624                         unsigned HintType, unsigned HintReg,
625                         const MachineFunction &MF) const {
626     return RC->getRawAllocationOrder(MF);
627   }
628
629   /// ResolveRegAllocHint - Resolves the specified register allocation hint
630   /// to a physical register. Returns the physical register if it is successful.
631   virtual unsigned ResolveRegAllocHint(unsigned Type, unsigned Reg,
632                                        const MachineFunction &MF) const {
633     if (Type == 0 && Reg && isPhysicalRegister(Reg))
634       return Reg;
635     return 0;
636   }
637
638   /// avoidWriteAfterWrite - Return true if the register allocator should avoid
639   /// writing a register from RC in two consecutive instructions.
640   /// This can avoid pipeline stalls on certain architectures.
641   /// It does cause increased register pressure, though.
642   virtual bool avoidWriteAfterWrite(const TargetRegisterClass *RC) const {
643     return false;
644   }
645
646   /// UpdateRegAllocHint - A callback to allow target a chance to update
647   /// register allocation hints when a register is "changed" (e.g. coalesced)
648   /// to another register. e.g. On ARM, some virtual registers should target
649   /// register pairs, if one of pair is coalesced to another register, the
650   /// allocation hint of the other half of the pair should be changed to point
651   /// to the new register.
652   virtual void UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
653                                   MachineFunction &MF) const {
654     // Do nothing.
655   }
656
657   /// requiresRegisterScavenging - returns true if the target requires (and can
658   /// make use of) the register scavenger.
659   virtual bool requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
660     return false;
661   }
662
663   /// useFPForScavengingIndex - returns true if the target wants to use
664   /// frame pointer based accesses to spill to the scavenger emergency spill
665   /// slot.
666   virtual bool useFPForScavengingIndex(const MachineFunction &MF) const {
667     return true;
668   }
669
670   /// requiresFrameIndexScavenging - returns true if the target requires post
671   /// PEI scavenging of registers for materializing frame index constants.
672   virtual bool requiresFrameIndexScavenging(const MachineFunction &MF) const {
673     return false;
674   }
675
676   /// requiresVirtualBaseRegisters - Returns true if the target wants the
677   /// LocalStackAllocation pass to be run and virtual base registers
678   /// used for more efficient stack access.
679   virtual bool requiresVirtualBaseRegisters(const MachineFunction &MF) const {
680     return false;
681   }
682
683   /// hasReservedSpillSlot - Return true if target has reserved a spill slot in
684   /// the stack frame of the given function for the specified register. e.g. On
685   /// x86, if the frame register is required, the first fixed stack object is
686   /// reserved as its spill slot. This tells PEI not to create a new stack frame
687   /// object for the given register. It should be called only after
688   /// processFunctionBeforeCalleeSavedScan().
689   virtual bool hasReservedSpillSlot(const MachineFunction &MF, unsigned Reg,
690                                     int &FrameIdx) const {
691     return false;
692   }
693
694   /// trackLivenessAfterRegAlloc - returns true if the live-ins should be tracked
695   /// after register allocation.
696   virtual bool trackLivenessAfterRegAlloc(const MachineFunction &MF) const {
697     return false;
698   }
699
700   /// needsStackRealignment - true if storage within the function requires the
701   /// stack pointer to be aligned more than the normal calling convention calls
702   /// for.
703   virtual bool needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
704     return false;
705   }
706
707   /// getFrameIndexInstrOffset - Get the offset from the referenced frame
708   /// index in the instruction, if there is one.
709   virtual int64_t getFrameIndexInstrOffset(const MachineInstr *MI,
710                                            int Idx) const {
711     return 0;
712   }
713
714   /// needsFrameBaseReg - Returns true if the instruction's frame index
715   /// reference would be better served by a base register other than FP
716   /// or SP. Used by LocalStackFrameAllocation to determine which frame index
717   /// references it should create new base registers for.
718   virtual bool needsFrameBaseReg(MachineInstr *MI, int64_t Offset) const {
719     return false;
720   }
721
722   /// materializeFrameBaseRegister - Insert defining instruction(s) for
723   /// BaseReg to be a pointer to FrameIdx before insertion point I.
724   virtual void materializeFrameBaseRegister(MachineBasicBlock *MBB,
725                                             unsigned BaseReg, int FrameIdx,
726                                             int64_t Offset) const {
727     llvm_unreachable("materializeFrameBaseRegister does not exist on this "
728                      "target");
729   }
730
731   /// resolveFrameIndex - Resolve a frame index operand of an instruction
732   /// to reference the indicated base register plus offset instead.
733   virtual void resolveFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator I,
734                                  unsigned BaseReg, int64_t Offset) const {
735     llvm_unreachable("resolveFrameIndex does not exist on this target");
736   }
737
738   /// isFrameOffsetLegal - Determine whether a given offset immediate is
739   /// encodable to resolve a frame index.
740   virtual bool isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI,
741                                   int64_t Offset) const {
742     llvm_unreachable("isFrameOffsetLegal does not exist on this target");
743   }
744
745   /// eliminateCallFramePseudoInstr - This method is called during prolog/epilog
746   /// code insertion to eliminate call frame setup and destroy pseudo
747   /// instructions (but only if the Target is using them).  It is responsible
748   /// for eliminating these instructions, replacing them with concrete
749   /// instructions.  This method need only be implemented if using call frame
750   /// setup/destroy pseudo instructions.
751   ///
752   virtual void
753   eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF,
754                                 MachineBasicBlock &MBB,
755                                 MachineBasicBlock::iterator MI) const {
756     llvm_unreachable("Call Frame Pseudo Instructions do not exist on this "
757                      "target!");
758   }
759
760
761   /// saveScavengerRegister - Spill the register so it can be used by the
762   /// register scavenger. Return true if the register was spilled, false
763   /// otherwise. If this function does not spill the register, the scavenger
764   /// will instead spill it to the emergency spill slot.
765   ///
766   virtual bool saveScavengerRegister(MachineBasicBlock &MBB,
767                                      MachineBasicBlock::iterator I,
768                                      MachineBasicBlock::iterator &UseMI,
769                                      const TargetRegisterClass *RC,
770                                      unsigned Reg) const {
771     return false;
772   }
773
774   /// eliminateFrameIndex - This method must be overriden to eliminate abstract
775   /// frame indices from instructions which may use them.  The instruction
776   /// referenced by the iterator contains an MO_FrameIndex operand which must be
777   /// eliminated by this method.  This method may modify or replace the
778   /// specified instruction, as long as it keeps the iterator pointing at the
779   /// finished product. SPAdj is the SP adjustment due to call frame setup
780   /// instruction.
781   virtual void eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator MI,
782                                    int SPAdj, RegScavenger *RS=NULL) const = 0;
783
784   //===--------------------------------------------------------------------===//
785   /// Debug information queries.
786
787   /// getFrameRegister - This method should return the register used as a base
788   /// for values allocated in the current stack frame.
789   virtual unsigned getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const = 0;
790
791   /// getCompactUnwindRegNum - This function maps the register to the number for
792   /// compact unwind encoding. Return -1 if the register isn't valid.
793   virtual int getCompactUnwindRegNum(unsigned, bool) const {
794     return -1;
795   }
796 };
797
798
799 //===----------------------------------------------------------------------===//
800 //                           SuperRegClassIterator
801 //===----------------------------------------------------------------------===//
802 //
803 // Iterate over the possible super-registers for a given register class. The
804 // iterator will visit a list of pairs (Idx, Mask) corresponding to the
805 // possible classes of super-registers.
806 //
807 // Each bit mask will have at least one set bit, and each set bit in Mask
808 // corresponds to a SuperRC such that:
809 //
810 //   For all Reg in SuperRC: Reg:Idx is in RC.
811 //
812 // The iterator can include (O, RC->getSubClassMask()) as the first entry which
813 // also satisfies the above requirement, assuming Reg:0 == Reg.
814 //
815 class SuperRegClassIterator {
816   const unsigned RCMaskWords;
817   unsigned SubReg;
818   const uint16_t *Idx;
819   const uint32_t *Mask;
820
821 public:
822   /// Create a SuperRegClassIterator that visits all the super-register classes
823   /// of RC. When IncludeSelf is set, also include the (0, sub-classes) entry.
824   SuperRegClassIterator(const TargetRegisterClass *RC,
825                         const TargetRegisterInfo *TRI,
826                         bool IncludeSelf = false)
827     : RCMaskWords((TRI->getNumRegClasses() + 31) / 32),
828       SubReg(0),
829       Idx(RC->getSuperRegIndices()),
830       Mask(RC->getSubClassMask()) {
831     if (!IncludeSelf)
832       ++*this;
833   }
834
835   /// Returns true if this iterator is still pointing at a valid entry.
836   bool isValid() const { return Idx; }
837
838   /// Returns the current sub-register index.
839   unsigned getSubReg() const { return SubReg; }
840
841   /// Returns the bit mask if register classes that getSubReg() projects into
842   /// RC.
843   const uint32_t *getMask() const { return Mask; }
844
845   /// Advance iterator to the next entry.
846   void operator++() {
847     assert(isValid() && "Cannot move iterator past end.");
848     Mask += RCMaskWords;
849     SubReg = *Idx++;
850     if (!SubReg)
851       Idx = 0;
852   }
853 };
854
855 // This is useful when building IndexedMaps keyed on virtual registers
856 struct VirtReg2IndexFunctor : public std::unary_function<unsigned, unsigned> {
857   unsigned operator()(unsigned Reg) const {
858     return TargetRegisterInfo::virtReg2Index(Reg);
859   }
860 };
861
862 /// PrintReg - Helper class for printing registers on a raw_ostream.
863 /// Prints virtual and physical registers with or without a TRI instance.
864 ///
865 /// The format is:
866 ///   %noreg          - NoRegister
867 ///   %vreg5          - a virtual register.
868 ///   %vreg5:sub_8bit - a virtual register with sub-register index (with TRI).
869 ///   %EAX            - a physical register
870 ///   %physreg17      - a physical register when no TRI instance given.
871 ///
872 /// Usage: OS << PrintReg(Reg, TRI) << '\n';
873 ///
874 class PrintReg {
875   const TargetRegisterInfo *TRI;
876   unsigned Reg;
877   unsigned SubIdx;
878 public:
879   PrintReg(unsigned reg, const TargetRegisterInfo *tri = 0, unsigned subidx = 0)
880     : TRI(tri), Reg(reg), SubIdx(subidx) {}
881   void print(raw_ostream&) const;
882 };
883
884 static inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const PrintReg &PR) {
885   PR.print(OS);
886   return OS;
887 }
888
889 /// PrintRegUnit - Helper class for printing register units on a raw_ostream.
890 ///
891 /// Register units are named after their root registers:
892 ///
893 ///   AL      - Single root.
894 ///   FP0~ST7 - Dual roots.
895 ///
896 /// Usage: OS << PrintRegUnit(Unit, TRI) << '\n';
897 ///
898 class PrintRegUnit {
899   const TargetRegisterInfo *TRI;
900   unsigned Unit;
901 public:
902   PrintRegUnit(unsigned unit, const TargetRegisterInfo *tri)
903     : TRI(tri), Unit(unit) {}
904   void print(raw_ostream&) const;
905 };
906
907 static inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const PrintRegUnit &PR) {
908   PR.print(OS);
909   return OS;
910 }
911
912 } // End llvm namespace
913
914 #endif