]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm-project/llvm/lib/CodeGen/MachineInstr.cpp
Move all sources from the llvm project into contrib/llvm-project.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm-project / llvm / lib / CodeGen / MachineInstr.cpp
1 //===- lib/CodeGen/MachineInstr.cpp ---------------------------------------===//
2 //
3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6 //
7 //===----------------------------------------------------------------------===//
8 //
9 // Methods common to all machine instructions.
10 //
11 //===----------------------------------------------------------------------===//
12
13 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
14 #include "llvm/ADT/APFloat.h"
15 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
16 #include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
17 #include "llvm/ADT/Hashing.h"
18 #include "llvm/ADT/None.h"
19 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
20 #include "llvm/ADT/SmallBitVector.h"
21 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
22 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
23 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
24 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
25 #include "llvm/Analysis/MemoryLocation.h"
26 #include "llvm/CodeGen/GlobalISel/RegisterBank.h"
27 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
29 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
30 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
31 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBundle.h"
32 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
33 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
34 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
35 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
36 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
37 #include "llvm/CodeGen/TargetInstrInfo.h"
38 #include "llvm/CodeGen/TargetRegisterInfo.h"
39 #include "llvm/CodeGen/TargetSubtargetInfo.h"
40 #include "llvm/Config/llvm-config.h"
41 #include "llvm/IR/Constants.h"
42 #include "llvm/IR/DebugInfoMetadata.h"
43 #include "llvm/IR/DebugLoc.h"
44 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
45 #include "llvm/IR/Function.h"
46 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
47 #include "llvm/IR/InstrTypes.h"
48 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
49 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
50 #include "llvm/IR/Metadata.h"
51 #include "llvm/IR/Module.h"
52 #include "llvm/IR/ModuleSlotTracker.h"
53 #include "llvm/IR/Operator.h"
54 #include "llvm/IR/Type.h"
55 #include "llvm/IR/Value.h"
56 #include "llvm/MC/MCInstrDesc.h"
57 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
58 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
59 #include "llvm/Support/Casting.h"
60 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
61 #include "llvm/Support/Compiler.h"
62 #include "llvm/Support/Debug.h"
63 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
64 #include "llvm/Support/LowLevelTypeImpl.h"
65 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
66 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
67 #include "llvm/Target/TargetIntrinsicInfo.h"
68 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
69 #include <algorithm>
70 #include <cassert>
71 #include <cstddef>
72 #include <cstdint>
73 #include <cstring>
74 #include <iterator>
75 #include <utility>
76
77 using namespace llvm;
78
79 static const MachineFunction *getMFIfAvailable(const MachineInstr &MI) {
80   if (const MachineBasicBlock *MBB = MI.getParent())
81     if (const MachineFunction *MF = MBB->getParent())
82       return MF;
83   return nullptr;
84 }
85
86 // Try to crawl up to the machine function and get TRI and IntrinsicInfo from
87 // it.
88 static void tryToGetTargetInfo(const MachineInstr &MI,
89                                const TargetRegisterInfo *&TRI,
90                                const MachineRegisterInfo *&MRI,
91                                const TargetIntrinsicInfo *&IntrinsicInfo,
92                                const TargetInstrInfo *&TII) {
93
94   if (const MachineFunction *MF = getMFIfAvailable(MI)) {
95     TRI = MF->getSubtarget().getRegisterInfo();
96     MRI = &MF->getRegInfo();
97     IntrinsicInfo = MF->getTarget().getIntrinsicInfo();
98     TII = MF->getSubtarget().getInstrInfo();
99   }
100 }
101
102 void MachineInstr::addImplicitDefUseOperands(MachineFunction &MF) {
103   if (MCID->ImplicitDefs)
104     for (const MCPhysReg *ImpDefs = MCID->getImplicitDefs(); *ImpDefs;
105            ++ImpDefs)
106       addOperand(MF, MachineOperand::CreateReg(*ImpDefs, true, true));
107   if (MCID->ImplicitUses)
108     for (const MCPhysReg *ImpUses = MCID->getImplicitUses(); *ImpUses;
109            ++ImpUses)
110       addOperand(MF, MachineOperand::CreateReg(*ImpUses, false, true));
111 }
112
113 /// MachineInstr ctor - This constructor creates a MachineInstr and adds the
114 /// implicit operands. It reserves space for the number of operands specified by
115 /// the MCInstrDesc.
116 MachineInstr::MachineInstr(MachineFunction &MF, const MCInstrDesc &tid,
117                            DebugLoc dl, bool NoImp)
118     : MCID(&tid), debugLoc(std::move(dl)) {
119   assert(debugLoc.hasTrivialDestructor() && "Expected trivial destructor");
120
121   // Reserve space for the expected number of operands.
122   if (unsigned NumOps = MCID->getNumOperands() +
123     MCID->getNumImplicitDefs() + MCID->getNumImplicitUses()) {
124     CapOperands = OperandCapacity::get(NumOps);
125     Operands = MF.allocateOperandArray(CapOperands);
126   }
127
128   if (!NoImp)
129     addImplicitDefUseOperands(MF);
130 }
131
132 /// MachineInstr ctor - Copies MachineInstr arg exactly
133 ///
134 MachineInstr::MachineInstr(MachineFunction &MF, const MachineInstr &MI)
135     : MCID(&MI.getDesc()), Info(MI.Info), debugLoc(MI.getDebugLoc()) {
136   assert(debugLoc.hasTrivialDestructor() && "Expected trivial destructor");
137
138   CapOperands = OperandCapacity::get(MI.getNumOperands());
139   Operands = MF.allocateOperandArray(CapOperands);
140
141   // Copy operands.
142   for (const MachineOperand &MO : MI.operands())
143     addOperand(MF, MO);
144
145   // Copy all the sensible flags.
146   setFlags(MI.Flags);
147 }
148
149 /// getRegInfo - If this instruction is embedded into a MachineFunction,
150 /// return the MachineRegisterInfo object for the current function, otherwise
151 /// return null.
152 MachineRegisterInfo *MachineInstr::getRegInfo() {
153   if (MachineBasicBlock *MBB = getParent())
154     return &MBB->getParent()->getRegInfo();
155   return nullptr;
156 }
157
158 /// RemoveRegOperandsFromUseLists - Unlink all of the register operands in
159 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
160 /// operands already be on their use lists.
161 void MachineInstr::RemoveRegOperandsFromUseLists(MachineRegisterInfo &MRI) {
162   for (MachineOperand &MO : operands())
163     if (MO.isReg())
164       MRI.removeRegOperandFromUseList(&MO);
165 }
166
167 /// AddRegOperandsToUseLists - Add all of the register operands in
168 /// this instruction from their respective use lists.  This requires that the
169 /// operands not be on their use lists yet.
170 void MachineInstr::AddRegOperandsToUseLists(MachineRegisterInfo &MRI) {
171   for (MachineOperand &MO : operands())
172     if (MO.isReg())
173       MRI.addRegOperandToUseList(&MO);
174 }
175
176 void MachineInstr::addOperand(const MachineOperand &Op) {
177   MachineBasicBlock *MBB = getParent();
178   assert(MBB && "Use MachineInstrBuilder to add operands to dangling instrs");
179   MachineFunction *MF = MBB->getParent();
180   assert(MF && "Use MachineInstrBuilder to add operands to dangling instrs");
181   addOperand(*MF, Op);
182 }
183
184 /// Move NumOps MachineOperands from Src to Dst, with support for overlapping
185 /// ranges. If MRI is non-null also update use-def chains.
186 static void moveOperands(MachineOperand *Dst, MachineOperand *Src,
187                          unsigned NumOps, MachineRegisterInfo *MRI) {
188   if (MRI)
189     return MRI->moveOperands(Dst, Src, NumOps);
190
191   // MachineOperand is a trivially copyable type so we can just use memmove.
192   std::memmove(Dst, Src, NumOps * sizeof(MachineOperand));
193 }
194
195 /// addOperand - Add the specified operand to the instruction.  If it is an
196 /// implicit operand, it is added to the end of the operand list.  If it is
197 /// an explicit operand it is added at the end of the explicit operand list
198 /// (before the first implicit operand).
199 void MachineInstr::addOperand(MachineFunction &MF, const MachineOperand &Op) {
200   assert(MCID && "Cannot add operands before providing an instr descriptor");
201
202   // Check if we're adding one of our existing operands.
203   if (&Op >= Operands && &Op < Operands + NumOperands) {
204     // This is unusual: MI->addOperand(MI->getOperand(i)).
205     // If adding Op requires reallocating or moving existing operands around,
206     // the Op reference could go stale. Support it by copying Op.
207     MachineOperand CopyOp(Op);
208     return addOperand(MF, CopyOp);
209   }
210
211   // Find the insert location for the new operand.  Implicit registers go at
212   // the end, everything else goes before the implicit regs.
213   //
214   // FIXME: Allow mixed explicit and implicit operands on inline asm.
215   // InstrEmitter::EmitSpecialNode() is marking inline asm clobbers as
216   // implicit-defs, but they must not be moved around.  See the FIXME in
217   // InstrEmitter.cpp.
218   unsigned OpNo = getNumOperands();
219   bool isImpReg = Op.isReg() && Op.isImplicit();
220   if (!isImpReg && !isInlineAsm()) {
221     while (OpNo && Operands[OpNo-1].isReg() && Operands[OpNo-1].isImplicit()) {
222       --OpNo;
223       assert(!Operands[OpNo].isTied() && "Cannot move tied operands");
224     }
225   }
226
227 #ifndef NDEBUG
228   bool isDebugOp = Op.getType() == MachineOperand::MO_Metadata ||
229                    Op.getType() == MachineOperand::MO_MCSymbol;
230   // OpNo now points as the desired insertion point.  Unless this is a variadic
231   // instruction, only implicit regs are allowed beyond MCID->getNumOperands().
232   // RegMask operands go between the explicit and implicit operands.
233   assert((isImpReg || Op.isRegMask() || MCID->isVariadic() ||
234           OpNo < MCID->getNumOperands() || isDebugOp) &&
235          "Trying to add an operand to a machine instr that is already done!");
236 #endif
237
238   MachineRegisterInfo *MRI = getRegInfo();
239
240   // Determine if the Operands array needs to be reallocated.
241   // Save the old capacity and operand array.
242   OperandCapacity OldCap = CapOperands;
243   MachineOperand *OldOperands = Operands;
244   if (!OldOperands || OldCap.getSize() == getNumOperands()) {
245     CapOperands = OldOperands ? OldCap.getNext() : OldCap.get(1);
246     Operands = MF.allocateOperandArray(CapOperands);
247     // Move the operands before the insertion point.
248     if (OpNo)
249       moveOperands(Operands, OldOperands, OpNo, MRI);
250   }
251
252   // Move the operands following the insertion point.
253   if (OpNo != NumOperands)
254     moveOperands(Operands + OpNo + 1, OldOperands + OpNo, NumOperands - OpNo,
255                  MRI);
256   ++NumOperands;
257
258   // Deallocate the old operand array.
259   if (OldOperands != Operands && OldOperands)
260     MF.deallocateOperandArray(OldCap, OldOperands);
261
262   // Copy Op into place. It still needs to be inserted into the MRI use lists.
263   MachineOperand *NewMO = new (Operands + OpNo) MachineOperand(Op);
264   NewMO->ParentMI = this;
265
266   // When adding a register operand, tell MRI about it.
267   if (NewMO->isReg()) {
268     // Ensure isOnRegUseList() returns false, regardless of Op's status.
269     NewMO->Contents.Reg.Prev = nullptr;
270     // Ignore existing ties. This is not a property that can be copied.
271     NewMO->TiedTo = 0;
272     // Add the new operand to MRI, but only for instructions in an MBB.
273     if (MRI)
274       MRI->addRegOperandToUseList(NewMO);
275     // The MCID operand information isn't accurate until we start adding
276     // explicit operands. The implicit operands are added first, then the
277     // explicits are inserted before them.
278     if (!isImpReg) {
279       // Tie uses to defs as indicated in MCInstrDesc.
280       if (NewMO->isUse()) {
281         int DefIdx = MCID->getOperandConstraint(OpNo, MCOI::TIED_TO);
282         if (DefIdx != -1)
283           tieOperands(DefIdx, OpNo);
284       }
285       // If the register operand is flagged as early, mark the operand as such.
286       if (MCID->getOperandConstraint(OpNo, MCOI::EARLY_CLOBBER) != -1)
287         NewMO->setIsEarlyClobber(true);
288     }
289   }
290 }
291
292 /// RemoveOperand - Erase an operand  from an instruction, leaving it with one
293 /// fewer operand than it started with.
294 ///
295 void MachineInstr::RemoveOperand(unsigned OpNo) {
296   assert(OpNo < getNumOperands() && "Invalid operand number");
297   untieRegOperand(OpNo);
298
299 #ifndef NDEBUG
300   // Moving tied operands would break the ties.
301   for (unsigned i = OpNo + 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
302     if (Operands[i].isReg())
303       assert(!Operands[i].isTied() && "Cannot move tied operands");
304 #endif
305
306   MachineRegisterInfo *MRI = getRegInfo();
307   if (MRI && Operands[OpNo].isReg())
308     MRI->removeRegOperandFromUseList(Operands + OpNo);
309
310   // Don't call the MachineOperand destructor. A lot of this code depends on
311   // MachineOperand having a trivial destructor anyway, and adding a call here
312   // wouldn't make it 'destructor-correct'.
313
314   if (unsigned N = NumOperands - 1 - OpNo)
315     moveOperands(Operands + OpNo, Operands + OpNo + 1, N, MRI);
316   --NumOperands;
317 }
318
319 void MachineInstr::dropMemRefs(MachineFunction &MF) {
320   if (memoperands_empty())
321     return;
322
323   // See if we can just drop all of our extra info.
324   if (!getPreInstrSymbol() && !getPostInstrSymbol()) {
325     Info.clear();
326     return;
327   }
328   if (!getPostInstrSymbol()) {
329     Info.set<EIIK_PreInstrSymbol>(getPreInstrSymbol());
330     return;
331   }
332   if (!getPreInstrSymbol()) {
333     Info.set<EIIK_PostInstrSymbol>(getPostInstrSymbol());
334     return;
335   }
336
337   // Otherwise allocate a fresh extra info with just these symbols.
338   Info.set<EIIK_OutOfLine>(
339       MF.createMIExtraInfo({}, getPreInstrSymbol(), getPostInstrSymbol()));
340 }
341
342 void MachineInstr::setMemRefs(MachineFunction &MF,
343                               ArrayRef<MachineMemOperand *> MMOs) {
344   if (MMOs.empty()) {
345     dropMemRefs(MF);
346     return;
347   }
348
349   // Try to store a single MMO inline.
350   if (MMOs.size() == 1 && !getPreInstrSymbol() && !getPostInstrSymbol()) {
351     Info.set<EIIK_MMO>(MMOs[0]);
352     return;
353   }
354
355   // Otherwise create an extra info struct with all of our info.
356   Info.set<EIIK_OutOfLine>(
357       MF.createMIExtraInfo(MMOs, getPreInstrSymbol(), getPostInstrSymbol()));
358 }
359
360 void MachineInstr::addMemOperand(MachineFunction &MF,
361                                  MachineMemOperand *MO) {
362   SmallVector<MachineMemOperand *, 2> MMOs;
363   MMOs.append(memoperands_begin(), memoperands_end());
364   MMOs.push_back(MO);
365   setMemRefs(MF, MMOs);
366 }
367
368 void MachineInstr::cloneMemRefs(MachineFunction &MF, const MachineInstr &MI) {
369   if (this == &MI)
370     // Nothing to do for a self-clone!
371     return;
372
373   assert(&MF == MI.getMF() &&
374          "Invalid machine functions when cloning memory refrences!");
375   // See if we can just steal the extra info already allocated for the
376   // instruction. We can do this whenever the pre- and post-instruction symbols
377   // are the same (including null).
378   if (getPreInstrSymbol() == MI.getPreInstrSymbol() &&
379       getPostInstrSymbol() == MI.getPostInstrSymbol()) {
380     Info = MI.Info;
381     return;
382   }
383
384   // Otherwise, fall back on a copy-based clone.
385   setMemRefs(MF, MI.memoperands());
386 }
387
388 /// Check to see if the MMOs pointed to by the two MemRefs arrays are
389 /// identical.
390 static bool hasIdenticalMMOs(ArrayRef<MachineMemOperand *> LHS,
391                              ArrayRef<MachineMemOperand *> RHS) {
392   if (LHS.size() != RHS.size())
393     return false;
394
395   auto LHSPointees = make_pointee_range(LHS);
396   auto RHSPointees = make_pointee_range(RHS);
397   return std::equal(LHSPointees.begin(), LHSPointees.end(),
398                     RHSPointees.begin());
399 }
400
401 void MachineInstr::cloneMergedMemRefs(MachineFunction &MF,
402                                       ArrayRef<const MachineInstr *> MIs) {
403   // Try handling easy numbers of MIs with simpler mechanisms.
404   if (MIs.empty()) {
405     dropMemRefs(MF);
406     return;
407   }
408   if (MIs.size() == 1) {
409     cloneMemRefs(MF, *MIs[0]);
410     return;
411   }
412   // Because an empty memoperands list provides *no* information and must be
413   // handled conservatively (assuming the instruction can do anything), the only
414   // way to merge with it is to drop all other memoperands.
415   if (MIs[0]->memoperands_empty()) {
416     dropMemRefs(MF);
417     return;
418   }
419
420   // Handle the general case.
421   SmallVector<MachineMemOperand *, 2> MergedMMOs;
422   // Start with the first instruction.
423   assert(&MF == MIs[0]->getMF() &&
424          "Invalid machine functions when cloning memory references!");
425   MergedMMOs.append(MIs[0]->memoperands_begin(), MIs[0]->memoperands_end());
426   // Now walk all the other instructions and accumulate any different MMOs.
427   for (const MachineInstr &MI : make_pointee_range(MIs.slice(1))) {
428     assert(&MF == MI.getMF() &&
429            "Invalid machine functions when cloning memory references!");
430
431     // Skip MIs with identical operands to the first. This is a somewhat
432     // arbitrary hack but will catch common cases without being quadratic.
433     // TODO: We could fully implement merge semantics here if needed.
434     if (hasIdenticalMMOs(MIs[0]->memoperands(), MI.memoperands()))
435       continue;
436
437     // Because an empty memoperands list provides *no* information and must be
438     // handled conservatively (assuming the instruction can do anything), the
439     // only way to merge with it is to drop all other memoperands.
440     if (MI.memoperands_empty()) {
441       dropMemRefs(MF);
442       return;
443     }
444
445     // Otherwise accumulate these into our temporary buffer of the merged state.
446     MergedMMOs.append(MI.memoperands_begin(), MI.memoperands_end());
447   }
448
449   setMemRefs(MF, MergedMMOs);
450 }
451
452 void MachineInstr::setPreInstrSymbol(MachineFunction &MF, MCSymbol *Symbol) {
453   MCSymbol *OldSymbol = getPreInstrSymbol();
454   if (OldSymbol == Symbol)
455     return;
456   if (OldSymbol && !Symbol) {
457     // We're removing a symbol rather than adding one. Try to clean up any
458     // extra info carried around.
459     if (Info.is<EIIK_PreInstrSymbol>()) {
460       Info.clear();
461       return;
462     }
463
464     if (memoperands_empty()) {
465       assert(getPostInstrSymbol() &&
466              "Should never have only a single symbol allocated out-of-line!");
467       Info.set<EIIK_PostInstrSymbol>(getPostInstrSymbol());
468       return;
469     }
470
471     // Otherwise fallback on the generic update.
472   } else if (!Info || Info.is<EIIK_PreInstrSymbol>()) {
473     // If we don't have any other extra info, we can store this inline.
474     Info.set<EIIK_PreInstrSymbol>(Symbol);
475     return;
476   }
477
478   // Otherwise, allocate a full new set of extra info.
479   // FIXME: Maybe we should make the symbols in the extra info mutable?
480   Info.set<EIIK_OutOfLine>(
481       MF.createMIExtraInfo(memoperands(), Symbol, getPostInstrSymbol()));
482 }
483
484 void MachineInstr::setPostInstrSymbol(MachineFunction &MF, MCSymbol *Symbol) {
485   MCSymbol *OldSymbol = getPostInstrSymbol();
486   if (OldSymbol == Symbol)
487     return;
488   if (OldSymbol && !Symbol) {
489     // We're removing a symbol rather than adding one. Try to clean up any
490     // extra info carried around.
491     if (Info.is<EIIK_PostInstrSymbol>()) {
492       Info.clear();
493       return;
494     }
495
496     if (memoperands_empty()) {
497       assert(getPreInstrSymbol() &&
498              "Should never have only a single symbol allocated out-of-line!");
499       Info.set<EIIK_PreInstrSymbol>(getPreInstrSymbol());
500       return;
501     }
502
503     // Otherwise fallback on the generic update.
504   } else if (!Info || Info.is<EIIK_PostInstrSymbol>()) {
505     // If we don't have any other extra info, we can store this inline.
506     Info.set<EIIK_PostInstrSymbol>(Symbol);
507     return;
508   }
509
510   // Otherwise, allocate a full new set of extra info.
511   // FIXME: Maybe we should make the symbols in the extra info mutable?
512   Info.set<EIIK_OutOfLine>(
513       MF.createMIExtraInfo(memoperands(), getPreInstrSymbol(), Symbol));
514 }
515
516 void MachineInstr::cloneInstrSymbols(MachineFunction &MF,
517                                      const MachineInstr &MI) {
518   if (this == &MI)
519     // Nothing to do for a self-clone!
520     return;
521
522   assert(&MF == MI.getMF() &&
523          "Invalid machine functions when cloning instruction symbols!");
524
525   setPreInstrSymbol(MF, MI.getPreInstrSymbol());
526   setPostInstrSymbol(MF, MI.getPostInstrSymbol());
527 }
528
529 uint16_t MachineInstr::mergeFlagsWith(const MachineInstr &Other) const {
530   // For now, the just return the union of the flags. If the flags get more
531   // complicated over time, we might need more logic here.
532   return getFlags() | Other.getFlags();
533 }
534
535 uint16_t MachineInstr::copyFlagsFromInstruction(const Instruction &I) {
536   uint16_t MIFlags = 0;
537   // Copy the wrapping flags.
538   if (const OverflowingBinaryOperator *OB =
539           dyn_cast<OverflowingBinaryOperator>(&I)) {
540     if (OB->hasNoSignedWrap())
541       MIFlags |= MachineInstr::MIFlag::NoSWrap;
542     if (OB->hasNoUnsignedWrap())
543       MIFlags |= MachineInstr::MIFlag::NoUWrap;
544   }
545
546   // Copy the exact flag.
547   if (const PossiblyExactOperator *PE = dyn_cast<PossiblyExactOperator>(&I))
548     if (PE->isExact())
549       MIFlags |= MachineInstr::MIFlag::IsExact;
550
551   // Copy the fast-math flags.
552   if (const FPMathOperator *FP = dyn_cast<FPMathOperator>(&I)) {
553     const FastMathFlags Flags = FP->getFastMathFlags();
554     if (Flags.noNaNs())
555       MIFlags |= MachineInstr::MIFlag::FmNoNans;
556     if (Flags.noInfs())
557       MIFlags |= MachineInstr::MIFlag::FmNoInfs;
558     if (Flags.noSignedZeros())
559       MIFlags |= MachineInstr::MIFlag::FmNsz;
560     if (Flags.allowReciprocal())
561       MIFlags |= MachineInstr::MIFlag::FmArcp;
562     if (Flags.allowContract())
563       MIFlags |= MachineInstr::MIFlag::FmContract;
564     if (Flags.approxFunc())
565       MIFlags |= MachineInstr::MIFlag::FmAfn;
566     if (Flags.allowReassoc())
567       MIFlags |= MachineInstr::MIFlag::FmReassoc;
568   }
569
570   return MIFlags;
571 }
572
573 void MachineInstr::copyIRFlags(const Instruction &I) {
574   Flags = copyFlagsFromInstruction(I);
575 }
576
577 bool MachineInstr::hasPropertyInBundle(uint64_t Mask, QueryType Type) const {
578   assert(!isBundledWithPred() && "Must be called on bundle header");
579   for (MachineBasicBlock::const_instr_iterator MII = getIterator();; ++MII) {
580     if (MII->getDesc().getFlags() & Mask) {
581       if (Type == AnyInBundle)
582         return true;
583     } else {
584       if (Type == AllInBundle && !MII->isBundle())
585         return false;
586     }
587     // This was the last instruction in the bundle.
588     if (!MII->isBundledWithSucc())
589       return Type == AllInBundle;
590   }
591 }
592
593 bool MachineInstr::isIdenticalTo(const MachineInstr &Other,
594                                  MICheckType Check) const {
595   // If opcodes or number of operands are not the same then the two
596   // instructions are obviously not identical.
597   if (Other.getOpcode() != getOpcode() ||
598       Other.getNumOperands() != getNumOperands())
599     return false;
600
601   if (isBundle()) {
602     // We have passed the test above that both instructions have the same
603     // opcode, so we know that both instructions are bundles here. Let's compare
604     // MIs inside the bundle.
605     assert(Other.isBundle() && "Expected that both instructions are bundles.");
606     MachineBasicBlock::const_instr_iterator I1 = getIterator();
607     MachineBasicBlock::const_instr_iterator I2 = Other.getIterator();
608     // Loop until we analysed the last intruction inside at least one of the
609     // bundles.
610     while (I1->isBundledWithSucc() && I2->isBundledWithSucc()) {
611       ++I1;
612       ++I2;
613       if (!I1->isIdenticalTo(*I2, Check))
614         return false;
615     }
616     // If we've reached the end of just one of the two bundles, but not both,
617     // the instructions are not identical.
618     if (I1->isBundledWithSucc() || I2->isBundledWithSucc())
619       return false;
620   }
621
622   // Check operands to make sure they match.
623   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
624     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
625     const MachineOperand &OMO = Other.getOperand(i);
626     if (!MO.isReg()) {
627       if (!MO.isIdenticalTo(OMO))
628         return false;
629       continue;
630     }
631
632     // Clients may or may not want to ignore defs when testing for equality.
633     // For example, machine CSE pass only cares about finding common
634     // subexpressions, so it's safe to ignore virtual register defs.
635     if (MO.isDef()) {
636       if (Check == IgnoreDefs)
637         continue;
638       else if (Check == IgnoreVRegDefs) {
639         if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()) ||
640             !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(OMO.getReg()))
641           if (!MO.isIdenticalTo(OMO))
642             return false;
643       } else {
644         if (!MO.isIdenticalTo(OMO))
645           return false;
646         if (Check == CheckKillDead && MO.isDead() != OMO.isDead())
647           return false;
648       }
649     } else {
650       if (!MO.isIdenticalTo(OMO))
651         return false;
652       if (Check == CheckKillDead && MO.isKill() != OMO.isKill())
653         return false;
654     }
655   }
656   // If DebugLoc does not match then two debug instructions are not identical.
657   if (isDebugInstr())
658     if (getDebugLoc() && Other.getDebugLoc() &&
659         getDebugLoc() != Other.getDebugLoc())
660       return false;
661   return true;
662 }
663
664 const MachineFunction *MachineInstr::getMF() const {
665   return getParent()->getParent();
666 }
667
668 MachineInstr *MachineInstr::removeFromParent() {
669   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
670   return getParent()->remove(this);
671 }
672
673 MachineInstr *MachineInstr::removeFromBundle() {
674   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
675   return getParent()->remove_instr(this);
676 }
677
678 void MachineInstr::eraseFromParent() {
679   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
680   getParent()->erase(this);
681 }
682
683 void MachineInstr::eraseFromParentAndMarkDBGValuesForRemoval() {
684   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
685   MachineBasicBlock *MBB = getParent();
686   MachineFunction *MF = MBB->getParent();
687   assert(MF && "Not embedded in a function!");
688
689   MachineInstr *MI = (MachineInstr *)this;
690   MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
691
692   for (const MachineOperand &MO : MI->operands()) {
693     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
694       continue;
695     unsigned Reg = MO.getReg();
696     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
697       continue;
698     MRI.markUsesInDebugValueAsUndef(Reg);
699   }
700   MI->eraseFromParent();
701 }
702
703 void MachineInstr::eraseFromBundle() {
704   assert(getParent() && "Not embedded in a basic block!");
705   getParent()->erase_instr(this);
706 }
707
708 unsigned MachineInstr::getNumExplicitOperands() const {
709   unsigned NumOperands = MCID->getNumOperands();
710   if (!MCID->isVariadic())
711     return NumOperands;
712
713   for (unsigned I = NumOperands, E = getNumOperands(); I != E; ++I) {
714     const MachineOperand &MO = getOperand(I);
715     // The operands must always be in the following order:
716     // - explicit reg defs,
717     // - other explicit operands (reg uses, immediates, etc.),
718     // - implicit reg defs
719     // - implicit reg uses
720     if (MO.isReg() && MO.isImplicit())
721       break;
722     ++NumOperands;
723   }
724   return NumOperands;
725 }
726
727 unsigned MachineInstr::getNumExplicitDefs() const {
728   unsigned NumDefs = MCID->getNumDefs();
729   if (!MCID->isVariadic())
730     return NumDefs;
731
732   for (unsigned I = NumDefs, E = getNumOperands(); I != E; ++I) {
733     const MachineOperand &MO = getOperand(I);
734     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.isImplicit())
735       break;
736     ++NumDefs;
737   }
738   return NumDefs;
739 }
740
741 void MachineInstr::bundleWithPred() {
742   assert(!isBundledWithPred() && "MI is already bundled with its predecessor");
743   setFlag(BundledPred);
744   MachineBasicBlock::instr_iterator Pred = getIterator();
745   --Pred;
746   assert(!Pred->isBundledWithSucc() && "Inconsistent bundle flags");
747   Pred->setFlag(BundledSucc);
748 }
749
750 void MachineInstr::bundleWithSucc() {
751   assert(!isBundledWithSucc() && "MI is already bundled with its successor");
752   setFlag(BundledSucc);
753   MachineBasicBlock::instr_iterator Succ = getIterator();
754   ++Succ;
755   assert(!Succ->isBundledWithPred() && "Inconsistent bundle flags");
756   Succ->setFlag(BundledPred);
757 }
758
759 void MachineInstr::unbundleFromPred() {
760   assert(isBundledWithPred() && "MI isn't bundled with its predecessor");
761   clearFlag(BundledPred);
762   MachineBasicBlock::instr_iterator Pred = getIterator();
763   --Pred;
764   assert(Pred->isBundledWithSucc() && "Inconsistent bundle flags");
765   Pred->clearFlag(BundledSucc);
766 }
767
768 void MachineInstr::unbundleFromSucc() {
769   assert(isBundledWithSucc() && "MI isn't bundled with its successor");
770   clearFlag(BundledSucc);
771   MachineBasicBlock::instr_iterator Succ = getIterator();
772   ++Succ;
773   assert(Succ->isBundledWithPred() && "Inconsistent bundle flags");
774   Succ->clearFlag(BundledPred);
775 }
776
777 bool MachineInstr::isStackAligningInlineAsm() const {
778   if (isInlineAsm()) {
779     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
780     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_IsAlignStack)
781       return true;
782   }
783   return false;
784 }
785
786 InlineAsm::AsmDialect MachineInstr::getInlineAsmDialect() const {
787   assert(isInlineAsm() && "getInlineAsmDialect() only works for inline asms!");
788   unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
789   return InlineAsm::AsmDialect((ExtraInfo & InlineAsm::Extra_AsmDialect) != 0);
790 }
791
792 int MachineInstr::findInlineAsmFlagIdx(unsigned OpIdx,
793                                        unsigned *GroupNo) const {
794   assert(isInlineAsm() && "Expected an inline asm instruction");
795   assert(OpIdx < getNumOperands() && "OpIdx out of range");
796
797   // Ignore queries about the initial operands.
798   if (OpIdx < InlineAsm::MIOp_FirstOperand)
799     return -1;
800
801   unsigned Group = 0;
802   unsigned NumOps;
803   for (unsigned i = InlineAsm::MIOp_FirstOperand, e = getNumOperands(); i < e;
804        i += NumOps) {
805     const MachineOperand &FlagMO = getOperand(i);
806     // If we reach the implicit register operands, stop looking.
807     if (!FlagMO.isImm())
808       return -1;
809     NumOps = 1 + InlineAsm::getNumOperandRegisters(FlagMO.getImm());
810     if (i + NumOps > OpIdx) {
811       if (GroupNo)
812         *GroupNo = Group;
813       return i;
814     }
815     ++Group;
816   }
817   return -1;
818 }
819
820 const DILabel *MachineInstr::getDebugLabel() const {
821   assert(isDebugLabel() && "not a DBG_LABEL");
822   return cast<DILabel>(getOperand(0).getMetadata());
823 }
824
825 const DILocalVariable *MachineInstr::getDebugVariable() const {
826   assert(isDebugValue() && "not a DBG_VALUE");
827   return cast<DILocalVariable>(getOperand(2).getMetadata());
828 }
829
830 const DIExpression *MachineInstr::getDebugExpression() const {
831   assert(isDebugValue() && "not a DBG_VALUE");
832   return cast<DIExpression>(getOperand(3).getMetadata());
833 }
834
835 const TargetRegisterClass*
836 MachineInstr::getRegClassConstraint(unsigned OpIdx,
837                                     const TargetInstrInfo *TII,
838                                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
839   assert(getParent() && "Can't have an MBB reference here!");
840   assert(getMF() && "Can't have an MF reference here!");
841   const MachineFunction &MF = *getMF();
842
843   // Most opcodes have fixed constraints in their MCInstrDesc.
844   if (!isInlineAsm())
845     return TII->getRegClass(getDesc(), OpIdx, TRI, MF);
846
847   if (!getOperand(OpIdx).isReg())
848     return nullptr;
849
850   // For tied uses on inline asm, get the constraint from the def.
851   unsigned DefIdx;
852   if (getOperand(OpIdx).isUse() && isRegTiedToDefOperand(OpIdx, &DefIdx))
853     OpIdx = DefIdx;
854
855   // Inline asm stores register class constraints in the flag word.
856   int FlagIdx = findInlineAsmFlagIdx(OpIdx);
857   if (FlagIdx < 0)
858     return nullptr;
859
860   unsigned Flag = getOperand(FlagIdx).getImm();
861   unsigned RCID;
862   if ((InlineAsm::getKind(Flag) == InlineAsm::Kind_RegUse ||
863        InlineAsm::getKind(Flag) == InlineAsm::Kind_RegDef ||
864        InlineAsm::getKind(Flag) == InlineAsm::Kind_RegDefEarlyClobber) &&
865       InlineAsm::hasRegClassConstraint(Flag, RCID))
866     return TRI->getRegClass(RCID);
867
868   // Assume that all registers in a memory operand are pointers.
869   if (InlineAsm::getKind(Flag) == InlineAsm::Kind_Mem)
870     return TRI->getPointerRegClass(MF);
871
872   return nullptr;
873 }
874
875 const TargetRegisterClass *MachineInstr::getRegClassConstraintEffectForVReg(
876     unsigned Reg, const TargetRegisterClass *CurRC, const TargetInstrInfo *TII,
877     const TargetRegisterInfo *TRI, bool ExploreBundle) const {
878   // Check every operands inside the bundle if we have
879   // been asked to.
880   if (ExploreBundle)
881     for (ConstMIBundleOperands OpndIt(*this); OpndIt.isValid() && CurRC;
882          ++OpndIt)
883       CurRC = OpndIt->getParent()->getRegClassConstraintEffectForVRegImpl(
884           OpndIt.getOperandNo(), Reg, CurRC, TII, TRI);
885   else
886     // Otherwise, just check the current operands.
887     for (unsigned i = 0, e = NumOperands; i < e && CurRC; ++i)
888       CurRC = getRegClassConstraintEffectForVRegImpl(i, Reg, CurRC, TII, TRI);
889   return CurRC;
890 }
891
892 const TargetRegisterClass *MachineInstr::getRegClassConstraintEffectForVRegImpl(
893     unsigned OpIdx, unsigned Reg, const TargetRegisterClass *CurRC,
894     const TargetInstrInfo *TII, const TargetRegisterInfo *TRI) const {
895   assert(CurRC && "Invalid initial register class");
896   // Check if Reg is constrained by some of its use/def from MI.
897   const MachineOperand &MO = getOperand(OpIdx);
898   if (!MO.isReg() || MO.getReg() != Reg)
899     return CurRC;
900   // If yes, accumulate the constraints through the operand.
901   return getRegClassConstraintEffect(OpIdx, CurRC, TII, TRI);
902 }
903
904 const TargetRegisterClass *MachineInstr::getRegClassConstraintEffect(
905     unsigned OpIdx, const TargetRegisterClass *CurRC,
906     const TargetInstrInfo *TII, const TargetRegisterInfo *TRI) const {
907   const TargetRegisterClass *OpRC = getRegClassConstraint(OpIdx, TII, TRI);
908   const MachineOperand &MO = getOperand(OpIdx);
909   assert(MO.isReg() &&
910          "Cannot get register constraints for non-register operand");
911   assert(CurRC && "Invalid initial register class");
912   if (unsigned SubIdx = MO.getSubReg()) {
913     if (OpRC)
914       CurRC = TRI->getMatchingSuperRegClass(CurRC, OpRC, SubIdx);
915     else
916       CurRC = TRI->getSubClassWithSubReg(CurRC, SubIdx);
917   } else if (OpRC)
918     CurRC = TRI->getCommonSubClass(CurRC, OpRC);
919   return CurRC;
920 }
921
922 /// Return the number of instructions inside the MI bundle, not counting the
923 /// header instruction.
924 unsigned MachineInstr::getBundleSize() const {
925   MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = getIterator();
926   unsigned Size = 0;
927   while (I->isBundledWithSucc()) {
928     ++Size;
929     ++I;
930   }
931   return Size;
932 }
933
934 /// Returns true if the MachineInstr has an implicit-use operand of exactly
935 /// the given register (not considering sub/super-registers).
936 bool MachineInstr::hasRegisterImplicitUseOperand(unsigned Reg) const {
937   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
938     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
939     if (MO.isReg() && MO.isUse() && MO.isImplicit() && MO.getReg() == Reg)
940       return true;
941   }
942   return false;
943 }
944
945 /// findRegisterUseOperandIdx() - Returns the MachineOperand that is a use of
946 /// the specific register or -1 if it is not found. It further tightens
947 /// the search criteria to a use that kills the register if isKill is true.
948 int MachineInstr::findRegisterUseOperandIdx(
949     unsigned Reg, bool isKill, const TargetRegisterInfo *TRI) const {
950   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
951     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
952     if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
953       continue;
954     unsigned MOReg = MO.getReg();
955     if (!MOReg)
956       continue;
957     if (MOReg == Reg || (TRI && Reg && MOReg && TRI->regsOverlap(MOReg, Reg)))
958       if (!isKill || MO.isKill())
959         return i;
960   }
961   return -1;
962 }
963
964 /// readsWritesVirtualRegister - Return a pair of bools (reads, writes)
965 /// indicating if this instruction reads or writes Reg. This also considers
966 /// partial defines.
967 std::pair<bool,bool>
968 MachineInstr::readsWritesVirtualRegister(unsigned Reg,
969                                          SmallVectorImpl<unsigned> *Ops) const {
970   bool PartDef = false; // Partial redefine.
971   bool FullDef = false; // Full define.
972   bool Use = false;
973
974   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
975     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
976     if (!MO.isReg() || MO.getReg() != Reg)
977       continue;
978     if (Ops)
979       Ops->push_back(i);
980     if (MO.isUse())
981       Use |= !MO.isUndef();
982     else if (MO.getSubReg() && !MO.isUndef())
983       // A partial def undef doesn't count as reading the register.
984       PartDef = true;
985     else
986       FullDef = true;
987   }
988   // A partial redefine uses Reg unless there is also a full define.
989   return std::make_pair(Use || (PartDef && !FullDef), PartDef || FullDef);
990 }
991
992 /// findRegisterDefOperandIdx() - Returns the operand index that is a def of
993 /// the specified register or -1 if it is not found. If isDead is true, defs
994 /// that are not dead are skipped. If TargetRegisterInfo is non-null, then it
995 /// also checks if there is a def of a super-register.
996 int
997 MachineInstr::findRegisterDefOperandIdx(unsigned Reg, bool isDead, bool Overlap,
998                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
999   bool isPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg);
1000   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1001     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1002     // Accept regmask operands when Overlap is set.
1003     // Ignore them when looking for a specific def operand (Overlap == false).
1004     if (isPhys && Overlap && MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(Reg))
1005       return i;
1006     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
1007       continue;
1008     unsigned MOReg = MO.getReg();
1009     bool Found = (MOReg == Reg);
1010     if (!Found && TRI && isPhys &&
1011         TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg)) {
1012       if (Overlap)
1013         Found = TRI->regsOverlap(MOReg, Reg);
1014       else
1015         Found = TRI->isSubRegister(MOReg, Reg);
1016     }
1017     if (Found && (!isDead || MO.isDead()))
1018       return i;
1019   }
1020   return -1;
1021 }
1022
1023 /// findFirstPredOperandIdx() - Find the index of the first operand in the
1024 /// operand list that is used to represent the predicate. It returns -1 if
1025 /// none is found.
1026 int MachineInstr::findFirstPredOperandIdx() const {
1027   // Don't call MCID.findFirstPredOperandIdx() because this variant
1028   // is sometimes called on an instruction that's not yet complete, and
1029   // so the number of operands is less than the MCID indicates. In
1030   // particular, the PTX target does this.
1031   const MCInstrDesc &MCID = getDesc();
1032   if (MCID.isPredicable()) {
1033     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
1034       if (MCID.OpInfo[i].isPredicate())
1035         return i;
1036   }
1037
1038   return -1;
1039 }
1040
1041 // MachineOperand::TiedTo is 4 bits wide.
1042 const unsigned TiedMax = 15;
1043
1044 /// tieOperands - Mark operands at DefIdx and UseIdx as tied to each other.
1045 ///
1046 /// Use and def operands can be tied together, indicated by a non-zero TiedTo
1047 /// field. TiedTo can have these values:
1048 ///
1049 /// 0:              Operand is not tied to anything.
1050 /// 1 to TiedMax-1: Tied to getOperand(TiedTo-1).
1051 /// TiedMax:        Tied to an operand >= TiedMax-1.
1052 ///
1053 /// The tied def must be one of the first TiedMax operands on a normal
1054 /// instruction. INLINEASM instructions allow more tied defs.
1055 ///
1056 void MachineInstr::tieOperands(unsigned DefIdx, unsigned UseIdx) {
1057   MachineOperand &DefMO = getOperand(DefIdx);
1058   MachineOperand &UseMO = getOperand(UseIdx);
1059   assert(DefMO.isDef() && "DefIdx must be a def operand");
1060   assert(UseMO.isUse() && "UseIdx must be a use operand");
1061   assert(!DefMO.isTied() && "Def is already tied to another use");
1062   assert(!UseMO.isTied() && "Use is already tied to another def");
1063
1064   if (DefIdx < TiedMax)
1065     UseMO.TiedTo = DefIdx + 1;
1066   else {
1067     // Inline asm can use the group descriptors to find tied operands, but on
1068     // normal instruction, the tied def must be within the first TiedMax
1069     // operands.
1070     assert(isInlineAsm() && "DefIdx out of range");
1071     UseMO.TiedTo = TiedMax;
1072   }
1073
1074   // UseIdx can be out of range, we'll search for it in findTiedOperandIdx().
1075   DefMO.TiedTo = std::min(UseIdx + 1, TiedMax);
1076 }
1077
1078 /// Given the index of a tied register operand, find the operand it is tied to.
1079 /// Defs are tied to uses and vice versa. Returns the index of the tied operand
1080 /// which must exist.
1081 unsigned MachineInstr::findTiedOperandIdx(unsigned OpIdx) const {
1082   const MachineOperand &MO = getOperand(OpIdx);
1083   assert(MO.isTied() && "Operand isn't tied");
1084
1085   // Normally TiedTo is in range.
1086   if (MO.TiedTo < TiedMax)
1087     return MO.TiedTo - 1;
1088
1089   // Uses on normal instructions can be out of range.
1090   if (!isInlineAsm()) {
1091     // Normal tied defs must be in the 0..TiedMax-1 range.
1092     if (MO.isUse())
1093       return TiedMax - 1;
1094     // MO is a def. Search for the tied use.
1095     for (unsigned i = TiedMax - 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1096       const MachineOperand &UseMO = getOperand(i);
1097       if (UseMO.isReg() && UseMO.isUse() && UseMO.TiedTo == OpIdx + 1)
1098         return i;
1099     }
1100     llvm_unreachable("Can't find tied use");
1101   }
1102
1103   // Now deal with inline asm by parsing the operand group descriptor flags.
1104   // Find the beginning of each operand group.
1105   SmallVector<unsigned, 8> GroupIdx;
1106   unsigned OpIdxGroup = ~0u;
1107   unsigned NumOps;
1108   for (unsigned i = InlineAsm::MIOp_FirstOperand, e = getNumOperands(); i < e;
1109        i += NumOps) {
1110     const MachineOperand &FlagMO = getOperand(i);
1111     assert(FlagMO.isImm() && "Invalid tied operand on inline asm");
1112     unsigned CurGroup = GroupIdx.size();
1113     GroupIdx.push_back(i);
1114     NumOps = 1 + InlineAsm::getNumOperandRegisters(FlagMO.getImm());
1115     // OpIdx belongs to this operand group.
1116     if (OpIdx > i && OpIdx < i + NumOps)
1117       OpIdxGroup = CurGroup;
1118     unsigned TiedGroup;
1119     if (!InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(FlagMO.getImm(), TiedGroup))
1120       continue;
1121     // Operands in this group are tied to operands in TiedGroup which must be
1122     // earlier. Find the number of operands between the two groups.
1123     unsigned Delta = i - GroupIdx[TiedGroup];
1124
1125     // OpIdx is a use tied to TiedGroup.
1126     if (OpIdxGroup == CurGroup)
1127       return OpIdx - Delta;
1128
1129     // OpIdx is a def tied to this use group.
1130     if (OpIdxGroup == TiedGroup)
1131       return OpIdx + Delta;
1132   }
1133   llvm_unreachable("Invalid tied operand on inline asm");
1134 }
1135
1136 /// clearKillInfo - Clears kill flags on all operands.
1137 ///
1138 void MachineInstr::clearKillInfo() {
1139   for (MachineOperand &MO : operands()) {
1140     if (MO.isReg() && MO.isUse())
1141       MO.setIsKill(false);
1142   }
1143 }
1144
1145 void MachineInstr::substituteRegister(unsigned FromReg, unsigned ToReg,
1146                                       unsigned SubIdx,
1147                                       const TargetRegisterInfo &RegInfo) {
1148   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(ToReg)) {
1149     if (SubIdx)
1150       ToReg = RegInfo.getSubReg(ToReg, SubIdx);
1151     for (MachineOperand &MO : operands()) {
1152       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1153         continue;
1154       MO.substPhysReg(ToReg, RegInfo);
1155     }
1156   } else {
1157     for (MachineOperand &MO : operands()) {
1158       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != FromReg)
1159         continue;
1160       MO.substVirtReg(ToReg, SubIdx, RegInfo);
1161     }
1162   }
1163 }
1164
1165 /// isSafeToMove - Return true if it is safe to move this instruction. If
1166 /// SawStore is set to true, it means that there is a store (or call) between
1167 /// the instruction's location and its intended destination.
1168 bool MachineInstr::isSafeToMove(AliasAnalysis *AA, bool &SawStore) const {
1169   // Ignore stuff that we obviously can't move.
1170   //
1171   // Treat volatile loads as stores. This is not strictly necessary for
1172   // volatiles, but it is required for atomic loads. It is not allowed to move
1173   // a load across an atomic load with Ordering > Monotonic.
1174   if (mayStore() || isCall() || isPHI() ||
1175       (mayLoad() && hasOrderedMemoryRef())) {
1176     SawStore = true;
1177     return false;
1178   }
1179
1180   if (isPosition() || isDebugInstr() || isTerminator() ||
1181       mayRaiseFPException() || hasUnmodeledSideEffects())
1182     return false;
1183
1184   // See if this instruction does a load.  If so, we have to guarantee that the
1185   // loaded value doesn't change between the load and the its intended
1186   // destination. The check for isInvariantLoad gives the targe the chance to
1187   // classify the load as always returning a constant, e.g. a constant pool
1188   // load.
1189   if (mayLoad() && !isDereferenceableInvariantLoad(AA))
1190     // Otherwise, this is a real load.  If there is a store between the load and
1191     // end of block, we can't move it.
1192     return !SawStore;
1193
1194   return true;
1195 }
1196
1197 bool MachineInstr::mayAlias(AliasAnalysis *AA, const MachineInstr &Other,
1198                             bool UseTBAA) const {
1199   const MachineFunction *MF = getMF();
1200   const TargetInstrInfo *TII = MF->getSubtarget().getInstrInfo();
1201   const MachineFrameInfo &MFI = MF->getFrameInfo();
1202
1203   // If neither instruction stores to memory, they can't alias in any
1204   // meaningful way, even if they read from the same address.
1205   if (!mayStore() && !Other.mayStore())
1206     return false;
1207
1208   // Let the target decide if memory accesses cannot possibly overlap.
1209   if (TII->areMemAccessesTriviallyDisjoint(*this, Other, AA))
1210     return false;
1211
1212   // FIXME: Need to handle multiple memory operands to support all targets.
1213   if (!hasOneMemOperand() || !Other.hasOneMemOperand())
1214     return true;
1215
1216   MachineMemOperand *MMOa = *memoperands_begin();
1217   MachineMemOperand *MMOb = *Other.memoperands_begin();
1218
1219   // The following interface to AA is fashioned after DAGCombiner::isAlias
1220   // and operates with MachineMemOperand offset with some important
1221   // assumptions:
1222   //   - LLVM fundamentally assumes flat address spaces.
1223   //   - MachineOperand offset can *only* result from legalization and
1224   //     cannot affect queries other than the trivial case of overlap
1225   //     checking.
1226   //   - These offsets never wrap and never step outside
1227   //     of allocated objects.
1228   //   - There should never be any negative offsets here.
1229   //
1230   // FIXME: Modify API to hide this math from "user"
1231   // Even before we go to AA we can reason locally about some
1232   // memory objects. It can save compile time, and possibly catch some
1233   // corner cases not currently covered.
1234
1235   int64_t OffsetA = MMOa->getOffset();
1236   int64_t OffsetB = MMOb->getOffset();
1237   int64_t MinOffset = std::min(OffsetA, OffsetB);
1238
1239   uint64_t WidthA = MMOa->getSize();
1240   uint64_t WidthB = MMOb->getSize();
1241   bool KnownWidthA = WidthA != MemoryLocation::UnknownSize;
1242   bool KnownWidthB = WidthB != MemoryLocation::UnknownSize;
1243
1244   const Value *ValA = MMOa->getValue();
1245   const Value *ValB = MMOb->getValue();
1246   bool SameVal = (ValA && ValB && (ValA == ValB));
1247   if (!SameVal) {
1248     const PseudoSourceValue *PSVa = MMOa->getPseudoValue();
1249     const PseudoSourceValue *PSVb = MMOb->getPseudoValue();
1250     if (PSVa && ValB && !PSVa->mayAlias(&MFI))
1251       return false;
1252     if (PSVb && ValA && !PSVb->mayAlias(&MFI))
1253       return false;
1254     if (PSVa && PSVb && (PSVa == PSVb))
1255       SameVal = true;
1256   }
1257
1258   if (SameVal) {
1259     if (!KnownWidthA || !KnownWidthB)
1260       return true;
1261     int64_t MaxOffset = std::max(OffsetA, OffsetB);
1262     int64_t LowWidth = (MinOffset == OffsetA) ? WidthA : WidthB;
1263     return (MinOffset + LowWidth > MaxOffset);
1264   }
1265
1266   if (!AA)
1267     return true;
1268
1269   if (!ValA || !ValB)
1270     return true;
1271
1272   assert((OffsetA >= 0) && "Negative MachineMemOperand offset");
1273   assert((OffsetB >= 0) && "Negative MachineMemOperand offset");
1274
1275   int64_t OverlapA = KnownWidthA ? WidthA + OffsetA - MinOffset
1276                                  : MemoryLocation::UnknownSize;
1277   int64_t OverlapB = KnownWidthB ? WidthB + OffsetB - MinOffset
1278                                  : MemoryLocation::UnknownSize;
1279
1280   AliasResult AAResult = AA->alias(
1281       MemoryLocation(ValA, OverlapA,
1282                      UseTBAA ? MMOa->getAAInfo() : AAMDNodes()),
1283       MemoryLocation(ValB, OverlapB,
1284                      UseTBAA ? MMOb->getAAInfo() : AAMDNodes()));
1285
1286   return (AAResult != NoAlias);
1287 }
1288
1289 /// hasOrderedMemoryRef - Return true if this instruction may have an ordered
1290 /// or volatile memory reference, or if the information describing the memory
1291 /// reference is not available. Return false if it is known to have no ordered
1292 /// memory references.
1293 bool MachineInstr::hasOrderedMemoryRef() const {
1294   // An instruction known never to access memory won't have a volatile access.
1295   if (!mayStore() &&
1296       !mayLoad() &&
1297       !isCall() &&
1298       !hasUnmodeledSideEffects())
1299     return false;
1300
1301   // Otherwise, if the instruction has no memory reference information,
1302   // conservatively assume it wasn't preserved.
1303   if (memoperands_empty())
1304     return true;
1305
1306   // Check if any of our memory operands are ordered.
1307   return llvm::any_of(memoperands(), [](const MachineMemOperand *MMO) {
1308     return !MMO->isUnordered();
1309   });
1310 }
1311
1312 /// isDereferenceableInvariantLoad - Return true if this instruction will never
1313 /// trap and is loading from a location whose value is invariant across a run of
1314 /// this function.
1315 bool MachineInstr::isDereferenceableInvariantLoad(AliasAnalysis *AA) const {
1316   // If the instruction doesn't load at all, it isn't an invariant load.
1317   if (!mayLoad())
1318     return false;
1319
1320   // If the instruction has lost its memoperands, conservatively assume that
1321   // it may not be an invariant load.
1322   if (memoperands_empty())
1323     return false;
1324
1325   const MachineFrameInfo &MFI = getParent()->getParent()->getFrameInfo();
1326
1327   for (MachineMemOperand *MMO : memoperands()) {
1328     if (!MMO->isUnordered())
1329       // If the memory operand has ordering side effects, we can't move the
1330       // instruction.  Such an instruction is technically an invariant load,
1331       // but the caller code would need updated to expect that.
1332       return false;
1333     if (MMO->isStore()) return false;
1334     if (MMO->isInvariant() && MMO->isDereferenceable())
1335       continue;
1336
1337     // A load from a constant PseudoSourceValue is invariant.
1338     if (const PseudoSourceValue *PSV = MMO->getPseudoValue())
1339       if (PSV->isConstant(&MFI))
1340         continue;
1341
1342     if (const Value *V = MMO->getValue()) {
1343       // If we have an AliasAnalysis, ask it whether the memory is constant.
1344       if (AA &&
1345           AA->pointsToConstantMemory(
1346               MemoryLocation(V, MMO->getSize(), MMO->getAAInfo())))
1347         continue;
1348     }
1349
1350     // Otherwise assume conservatively.
1351     return false;
1352   }
1353
1354   // Everything checks out.
1355   return true;
1356 }
1357
1358 /// isConstantValuePHI - If the specified instruction is a PHI that always
1359 /// merges together the same virtual register, return the register, otherwise
1360 /// return 0.
1361 unsigned MachineInstr::isConstantValuePHI() const {
1362   if (!isPHI())
1363     return 0;
1364   assert(getNumOperands() >= 3 &&
1365          "It's illegal to have a PHI without source operands");
1366
1367   unsigned Reg = getOperand(1).getReg();
1368   for (unsigned i = 3, e = getNumOperands(); i < e; i += 2)
1369     if (getOperand(i).getReg() != Reg)
1370       return 0;
1371   return Reg;
1372 }
1373
1374 bool MachineInstr::hasUnmodeledSideEffects() const {
1375   if (hasProperty(MCID::UnmodeledSideEffects))
1376     return true;
1377   if (isInlineAsm()) {
1378     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
1379     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_HasSideEffects)
1380       return true;
1381   }
1382
1383   return false;
1384 }
1385
1386 bool MachineInstr::isLoadFoldBarrier() const {
1387   return mayStore() || isCall() || hasUnmodeledSideEffects();
1388 }
1389
1390 /// allDefsAreDead - Return true if all the defs of this instruction are dead.
1391 ///
1392 bool MachineInstr::allDefsAreDead() const {
1393   for (const MachineOperand &MO : operands()) {
1394     if (!MO.isReg() || MO.isUse())
1395       continue;
1396     if (!MO.isDead())
1397       return false;
1398   }
1399   return true;
1400 }
1401
1402 /// copyImplicitOps - Copy implicit register operands from specified
1403 /// instruction to this instruction.
1404 void MachineInstr::copyImplicitOps(MachineFunction &MF,
1405                                    const MachineInstr &MI) {
1406   for (unsigned i = MI.getDesc().getNumOperands(), e = MI.getNumOperands();
1407        i != e; ++i) {
1408     const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
1409     if ((MO.isReg() && MO.isImplicit()) || MO.isRegMask())
1410       addOperand(MF, MO);
1411   }
1412 }
1413
1414 bool MachineInstr::hasComplexRegisterTies() const {
1415   const MCInstrDesc &MCID = getDesc();
1416   for (unsigned I = 0, E = getNumOperands(); I < E; ++I) {
1417     const auto &Operand = getOperand(I);
1418     if (!Operand.isReg() || Operand.isDef())
1419       // Ignore the defined registers as MCID marks only the uses as tied.
1420       continue;
1421     int ExpectedTiedIdx = MCID.getOperandConstraint(I, MCOI::TIED_TO);
1422     int TiedIdx = Operand.isTied() ? int(findTiedOperandIdx(I)) : -1;
1423     if (ExpectedTiedIdx != TiedIdx)
1424       return true;
1425   }
1426   return false;
1427 }
1428
1429 LLT MachineInstr::getTypeToPrint(unsigned OpIdx, SmallBitVector &PrintedTypes,
1430                                  const MachineRegisterInfo &MRI) const {
1431   const MachineOperand &Op = getOperand(OpIdx);
1432   if (!Op.isReg())
1433     return LLT{};
1434
1435   if (isVariadic() || OpIdx >= getNumExplicitOperands())
1436     return MRI.getType(Op.getReg());
1437
1438   auto &OpInfo = getDesc().OpInfo[OpIdx];
1439   if (!OpInfo.isGenericType())
1440     return MRI.getType(Op.getReg());
1441
1442   if (PrintedTypes[OpInfo.getGenericTypeIndex()])
1443     return LLT{};
1444
1445   LLT TypeToPrint = MRI.getType(Op.getReg());
1446   // Don't mark the type index printed if it wasn't actually printed: maybe
1447   // another operand with the same type index has an actual type attached:
1448   if (TypeToPrint.isValid())
1449     PrintedTypes.set(OpInfo.getGenericTypeIndex());
1450   return TypeToPrint;
1451 }
1452
1453 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
1454 LLVM_DUMP_METHOD void MachineInstr::dump() const {
1455   dbgs() << "  ";
1456   print(dbgs());
1457 }
1458 #endif
1459
1460 void MachineInstr::print(raw_ostream &OS, bool IsStandalone, bool SkipOpers,
1461                          bool SkipDebugLoc, bool AddNewLine,
1462                          const TargetInstrInfo *TII) const {
1463   const Module *M = nullptr;
1464   const Function *F = nullptr;
1465   if (const MachineFunction *MF = getMFIfAvailable(*this)) {
1466     F = &MF->getFunction();
1467     M = F->getParent();
1468     if (!TII)
1469       TII = MF->getSubtarget().getInstrInfo();
1470   }
1471
1472   ModuleSlotTracker MST(M);
1473   if (F)
1474     MST.incorporateFunction(*F);
1475   print(OS, MST, IsStandalone, SkipOpers, SkipDebugLoc, AddNewLine, TII);
1476 }
1477
1478 void MachineInstr::print(raw_ostream &OS, ModuleSlotTracker &MST,
1479                          bool IsStandalone, bool SkipOpers, bool SkipDebugLoc,
1480                          bool AddNewLine, const TargetInstrInfo *TII) const {
1481   // We can be a bit tidier if we know the MachineFunction.
1482   const MachineFunction *MF = nullptr;
1483   const TargetRegisterInfo *TRI = nullptr;
1484   const MachineRegisterInfo *MRI = nullptr;
1485   const TargetIntrinsicInfo *IntrinsicInfo = nullptr;
1486   tryToGetTargetInfo(*this, TRI, MRI, IntrinsicInfo, TII);
1487
1488   if (isCFIInstruction())
1489     assert(getNumOperands() == 1 && "Expected 1 operand in CFI instruction");
1490
1491   SmallBitVector PrintedTypes(8);
1492   bool ShouldPrintRegisterTies = IsStandalone || hasComplexRegisterTies();
1493   auto getTiedOperandIdx = [&](unsigned OpIdx) {
1494     if (!ShouldPrintRegisterTies)
1495       return 0U;
1496     const MachineOperand &MO = getOperand(OpIdx);
1497     if (MO.isReg() && MO.isTied() && !MO.isDef())
1498       return findTiedOperandIdx(OpIdx);
1499     return 0U;
1500   };
1501   unsigned StartOp = 0;
1502   unsigned e = getNumOperands();
1503
1504   // Print explicitly defined operands on the left of an assignment syntax.
1505   while (StartOp < e) {
1506     const MachineOperand &MO = getOperand(StartOp);
1507     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.isImplicit())
1508       break;
1509
1510     if (StartOp != 0)
1511       OS << ", ";
1512
1513     LLT TypeToPrint = MRI ? getTypeToPrint(StartOp, PrintedTypes, *MRI) : LLT{};
1514     unsigned TiedOperandIdx = getTiedOperandIdx(StartOp);
1515     MO.print(OS, MST, TypeToPrint, /*PrintDef=*/false, IsStandalone,
1516              ShouldPrintRegisterTies, TiedOperandIdx, TRI, IntrinsicInfo);
1517     ++StartOp;
1518   }
1519
1520   if (StartOp != 0)
1521     OS << " = ";
1522
1523   if (getFlag(MachineInstr::FrameSetup))
1524     OS << "frame-setup ";
1525   if (getFlag(MachineInstr::FrameDestroy))
1526     OS << "frame-destroy ";
1527   if (getFlag(MachineInstr::FmNoNans))
1528     OS << "nnan ";
1529   if (getFlag(MachineInstr::FmNoInfs))
1530     OS << "ninf ";
1531   if (getFlag(MachineInstr::FmNsz))
1532     OS << "nsz ";
1533   if (getFlag(MachineInstr::FmArcp))
1534     OS << "arcp ";
1535   if (getFlag(MachineInstr::FmContract))
1536     OS << "contract ";
1537   if (getFlag(MachineInstr::FmAfn))
1538     OS << "afn ";
1539   if (getFlag(MachineInstr::FmReassoc))
1540     OS << "reassoc ";
1541   if (getFlag(MachineInstr::NoUWrap))
1542     OS << "nuw ";
1543   if (getFlag(MachineInstr::NoSWrap))
1544     OS << "nsw ";
1545   if (getFlag(MachineInstr::IsExact))
1546     OS << "exact ";
1547   if (getFlag(MachineInstr::FPExcept))
1548     OS << "fpexcept ";
1549
1550   // Print the opcode name.
1551   if (TII)
1552     OS << TII->getName(getOpcode());
1553   else
1554     OS << "UNKNOWN";
1555
1556   if (SkipOpers)
1557     return;
1558
1559   // Print the rest of the operands.
1560   bool FirstOp = true;
1561   unsigned AsmDescOp = ~0u;
1562   unsigned AsmOpCount = 0;
1563
1564   if (isInlineAsm() && e >= InlineAsm::MIOp_FirstOperand) {
1565     // Print asm string.
1566     OS << " ";
1567     const unsigned OpIdx = InlineAsm::MIOp_AsmString;
1568     LLT TypeToPrint = MRI ? getTypeToPrint(OpIdx, PrintedTypes, *MRI) : LLT{};
1569     unsigned TiedOperandIdx = getTiedOperandIdx(OpIdx);
1570     getOperand(OpIdx).print(OS, MST, TypeToPrint, /*PrintDef=*/true, IsStandalone,
1571                             ShouldPrintRegisterTies, TiedOperandIdx, TRI,
1572                             IntrinsicInfo);
1573
1574     // Print HasSideEffects, MayLoad, MayStore, IsAlignStack
1575     unsigned ExtraInfo = getOperand(InlineAsm::MIOp_ExtraInfo).getImm();
1576     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_HasSideEffects)
1577       OS << " [sideeffect]";
1578     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_MayLoad)
1579       OS << " [mayload]";
1580     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_MayStore)
1581       OS << " [maystore]";
1582     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_IsConvergent)
1583       OS << " [isconvergent]";
1584     if (ExtraInfo & InlineAsm::Extra_IsAlignStack)
1585       OS << " [alignstack]";
1586     if (getInlineAsmDialect() == InlineAsm::AD_ATT)
1587       OS << " [attdialect]";
1588     if (getInlineAsmDialect() == InlineAsm::AD_Intel)
1589       OS << " [inteldialect]";
1590
1591     StartOp = AsmDescOp = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
1592     FirstOp = false;
1593   }
1594
1595   for (unsigned i = StartOp, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1596     const MachineOperand &MO = getOperand(i);
1597
1598     if (FirstOp) FirstOp = false; else OS << ",";
1599     OS << " ";
1600
1601     if (isDebugValue() && MO.isMetadata()) {
1602       // Pretty print DBG_VALUE instructions.
1603       auto *DIV = dyn_cast<DILocalVariable>(MO.getMetadata());
1604       if (DIV && !DIV->getName().empty())
1605         OS << "!\"" << DIV->getName() << '\"';
1606       else {
1607         LLT TypeToPrint = MRI ? getTypeToPrint(i, PrintedTypes, *MRI) : LLT{};
1608         unsigned TiedOperandIdx = getTiedOperandIdx(i);
1609         MO.print(OS, MST, TypeToPrint, /*PrintDef=*/true, IsStandalone,
1610                  ShouldPrintRegisterTies, TiedOperandIdx, TRI, IntrinsicInfo);
1611       }
1612     } else if (isDebugLabel() && MO.isMetadata()) {
1613       // Pretty print DBG_LABEL instructions.
1614       auto *DIL = dyn_cast<DILabel>(MO.getMetadata());
1615       if (DIL && !DIL->getName().empty())
1616         OS << "\"" << DIL->getName() << '\"';
1617       else {
1618         LLT TypeToPrint = MRI ? getTypeToPrint(i, PrintedTypes, *MRI) : LLT{};
1619         unsigned TiedOperandIdx = getTiedOperandIdx(i);
1620         MO.print(OS, MST, TypeToPrint, /*PrintDef=*/true, IsStandalone,
1621                  ShouldPrintRegisterTies, TiedOperandIdx, TRI, IntrinsicInfo);
1622       }
1623     } else if (i == AsmDescOp && MO.isImm()) {
1624       // Pretty print the inline asm operand descriptor.
1625       OS << '$' << AsmOpCount++;
1626       unsigned Flag = MO.getImm();
1627       switch (InlineAsm::getKind(Flag)) {
1628       case InlineAsm::Kind_RegUse:             OS << ":[reguse"; break;
1629       case InlineAsm::Kind_RegDef:             OS << ":[regdef"; break;
1630       case InlineAsm::Kind_RegDefEarlyClobber: OS << ":[regdef-ec"; break;
1631       case InlineAsm::Kind_Clobber:            OS << ":[clobber"; break;
1632       case InlineAsm::Kind_Imm:                OS << ":[imm"; break;
1633       case InlineAsm::Kind_Mem:                OS << ":[mem"; break;
1634       default: OS << ":[??" << InlineAsm::getKind(Flag); break;
1635       }
1636
1637       unsigned RCID = 0;
1638       if (!InlineAsm::isImmKind(Flag) && !InlineAsm::isMemKind(Flag) &&
1639           InlineAsm::hasRegClassConstraint(Flag, RCID)) {
1640         if (TRI) {
1641           OS << ':' << TRI->getRegClassName(TRI->getRegClass(RCID));
1642         } else
1643           OS << ":RC" << RCID;
1644       }
1645
1646       if (InlineAsm::isMemKind(Flag)) {
1647         unsigned MCID = InlineAsm::getMemoryConstraintID(Flag);
1648         switch (MCID) {
1649         case InlineAsm::Constraint_es: OS << ":es"; break;
1650         case InlineAsm::Constraint_i:  OS << ":i"; break;
1651         case InlineAsm::Constraint_m:  OS << ":m"; break;
1652         case InlineAsm::Constraint_o:  OS << ":o"; break;
1653         case InlineAsm::Constraint_v:  OS << ":v"; break;
1654         case InlineAsm::Constraint_Q:  OS << ":Q"; break;
1655         case InlineAsm::Constraint_R:  OS << ":R"; break;
1656         case InlineAsm::Constraint_S:  OS << ":S"; break;
1657         case InlineAsm::Constraint_T:  OS << ":T"; break;
1658         case InlineAsm::Constraint_Um: OS << ":Um"; break;
1659         case InlineAsm::Constraint_Un: OS << ":Un"; break;
1660         case InlineAsm::Constraint_Uq: OS << ":Uq"; break;
1661         case InlineAsm::Constraint_Us: OS << ":Us"; break;
1662         case InlineAsm::Constraint_Ut: OS << ":Ut"; break;
1663         case InlineAsm::Constraint_Uv: OS << ":Uv"; break;
1664         case InlineAsm::Constraint_Uy: OS << ":Uy"; break;
1665         case InlineAsm::Constraint_X:  OS << ":X"; break;
1666         case InlineAsm::Constraint_Z:  OS << ":Z"; break;
1667         case InlineAsm::Constraint_ZC: OS << ":ZC"; break;
1668         case InlineAsm::Constraint_Zy: OS << ":Zy"; break;
1669         default: OS << ":?"; break;
1670         }
1671       }
1672
1673       unsigned TiedTo = 0;
1674       if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(Flag, TiedTo))
1675         OS << " tiedto:$" << TiedTo;
1676
1677       OS << ']';
1678
1679       // Compute the index of the next operand descriptor.
1680       AsmDescOp += 1 + InlineAsm::getNumOperandRegisters(Flag);
1681     } else {
1682       LLT TypeToPrint = MRI ? getTypeToPrint(i, PrintedTypes, *MRI) : LLT{};
1683       unsigned TiedOperandIdx = getTiedOperandIdx(i);
1684       if (MO.isImm() && isOperandSubregIdx(i))
1685         MachineOperand::printSubRegIdx(OS, MO.getImm(), TRI);
1686       else
1687         MO.print(OS, MST, TypeToPrint, /*PrintDef=*/true, IsStandalone,
1688                  ShouldPrintRegisterTies, TiedOperandIdx, TRI, IntrinsicInfo);
1689     }
1690   }
1691
1692   // Print any optional symbols attached to this instruction as-if they were
1693   // operands.
1694   if (MCSymbol *PreInstrSymbol = getPreInstrSymbol()) {
1695     if (!FirstOp) {
1696       FirstOp = false;
1697       OS << ',';
1698     }
1699     OS << " pre-instr-symbol ";
1700     MachineOperand::printSymbol(OS, *PreInstrSymbol);
1701   }
1702   if (MCSymbol *PostInstrSymbol = getPostInstrSymbol()) {
1703     if (!FirstOp) {
1704       FirstOp = false;
1705       OS << ',';
1706     }
1707     OS << " post-instr-symbol ";
1708     MachineOperand::printSymbol(OS, *PostInstrSymbol);
1709   }
1710
1711   if (!SkipDebugLoc) {
1712     if (const DebugLoc &DL = getDebugLoc()) {
1713       if (!FirstOp)
1714         OS << ',';
1715       OS << " debug-location ";
1716       DL->printAsOperand(OS, MST);
1717     }
1718   }
1719
1720   if (!memoperands_empty()) {
1721     SmallVector<StringRef, 0> SSNs;
1722     const LLVMContext *Context = nullptr;
1723     std::unique_ptr<LLVMContext> CtxPtr;
1724     const MachineFrameInfo *MFI = nullptr;
1725     if (const MachineFunction *MF = getMFIfAvailable(*this)) {
1726       MFI = &MF->getFrameInfo();
1727       Context = &MF->getFunction().getContext();
1728     } else {
1729       CtxPtr = llvm::make_unique<LLVMContext>();
1730       Context = CtxPtr.get();
1731     }
1732
1733     OS << " :: ";
1734     bool NeedComma = false;
1735     for (const MachineMemOperand *Op : memoperands()) {
1736       if (NeedComma)
1737         OS << ", ";
1738       Op->print(OS, MST, SSNs, *Context, MFI, TII);
1739       NeedComma = true;
1740     }
1741   }
1742
1743   if (SkipDebugLoc)
1744     return;
1745
1746   bool HaveSemi = false;
1747
1748   // Print debug location information.
1749   if (const DebugLoc &DL = getDebugLoc()) {
1750     if (!HaveSemi) {
1751       OS << ';';
1752       HaveSemi = true;
1753     }
1754     OS << ' ';
1755     DL.print(OS);
1756   }
1757
1758   // Print extra comments for DEBUG_VALUE.
1759   if (isDebugValue() && getOperand(e - 2).isMetadata()) {
1760     if (!HaveSemi) {
1761       OS << ";";
1762       HaveSemi = true;
1763     }
1764     auto *DV = cast<DILocalVariable>(getOperand(e - 2).getMetadata());
1765     OS << " line no:" <<  DV->getLine();
1766     if (auto *InlinedAt = debugLoc->getInlinedAt()) {
1767       DebugLoc InlinedAtDL(InlinedAt);
1768       if (InlinedAtDL && MF) {
1769         OS << " inlined @[ ";
1770         InlinedAtDL.print(OS);
1771         OS << " ]";
1772       }
1773     }
1774     if (isIndirectDebugValue())
1775       OS << " indirect";
1776   }
1777   // TODO: DBG_LABEL
1778
1779   if (AddNewLine)
1780     OS << '\n';
1781 }
1782
1783 bool MachineInstr::addRegisterKilled(unsigned IncomingReg,
1784                                      const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1785                                      bool AddIfNotFound) {
1786   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg);
1787   bool hasAliases = isPhysReg &&
1788     MCRegAliasIterator(IncomingReg, RegInfo, false).isValid();
1789   bool Found = false;
1790   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1791   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1792     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1793     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || MO.isUndef())
1794       continue;
1795
1796     // DEBUG_VALUE nodes do not contribute to code generation and should
1797     // always be ignored. Failure to do so may result in trying to modify
1798     // KILL flags on DEBUG_VALUE nodes.
1799     if (MO.isDebug())
1800       continue;
1801
1802     unsigned Reg = MO.getReg();
1803     if (!Reg)
1804       continue;
1805
1806     if (Reg == IncomingReg) {
1807       if (!Found) {
1808         if (MO.isKill())
1809           // The register is already marked kill.
1810           return true;
1811         if (isPhysReg && isRegTiedToDefOperand(i))
1812           // Two-address uses of physregs must not be marked kill.
1813           return true;
1814         MO.setIsKill();
1815         Found = true;
1816       }
1817     } else if (hasAliases && MO.isKill() &&
1818                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1819       // A super-register kill already exists.
1820       if (RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg))
1821         return true;
1822       if (RegInfo->isSubRegister(IncomingReg, Reg))
1823         DeadOps.push_back(i);
1824     }
1825   }
1826
1827   // Trim unneeded kill operands.
1828   while (!DeadOps.empty()) {
1829     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1830     if (getOperand(OpIdx).isImplicit() &&
1831         (!isInlineAsm() || findInlineAsmFlagIdx(OpIdx) < 0))
1832       RemoveOperand(OpIdx);
1833     else
1834       getOperand(OpIdx).setIsKill(false);
1835     DeadOps.pop_back();
1836   }
1837
1838   // If not found, this means an alias of one of the operands is killed. Add a
1839   // new implicit operand if required.
1840   if (!Found && AddIfNotFound) {
1841     addOperand(MachineOperand::CreateReg(IncomingReg,
1842                                          false /*IsDef*/,
1843                                          true  /*IsImp*/,
1844                                          true  /*IsKill*/));
1845     return true;
1846   }
1847   return Found;
1848 }
1849
1850 void MachineInstr::clearRegisterKills(unsigned Reg,
1851                                       const TargetRegisterInfo *RegInfo) {
1852   if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
1853     RegInfo = nullptr;
1854   for (MachineOperand &MO : operands()) {
1855     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || !MO.isKill())
1856       continue;
1857     unsigned OpReg = MO.getReg();
1858     if ((RegInfo && RegInfo->regsOverlap(Reg, OpReg)) || Reg == OpReg)
1859       MO.setIsKill(false);
1860   }
1861 }
1862
1863 bool MachineInstr::addRegisterDead(unsigned Reg,
1864                                    const TargetRegisterInfo *RegInfo,
1865                                    bool AddIfNotFound) {
1866   bool isPhysReg = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg);
1867   bool hasAliases = isPhysReg &&
1868     MCRegAliasIterator(Reg, RegInfo, false).isValid();
1869   bool Found = false;
1870   SmallVector<unsigned,4> DeadOps;
1871   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1872     MachineOperand &MO = getOperand(i);
1873     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
1874       continue;
1875     unsigned MOReg = MO.getReg();
1876     if (!MOReg)
1877       continue;
1878
1879     if (MOReg == Reg) {
1880       MO.setIsDead();
1881       Found = true;
1882     } else if (hasAliases && MO.isDead() &&
1883                TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg)) {
1884       // There exists a super-register that's marked dead.
1885       if (RegInfo->isSuperRegister(Reg, MOReg))
1886         return true;
1887       if (RegInfo->isSubRegister(Reg, MOReg))
1888         DeadOps.push_back(i);
1889     }
1890   }
1891
1892   // Trim unneeded dead operands.
1893   while (!DeadOps.empty()) {
1894     unsigned OpIdx = DeadOps.back();
1895     if (getOperand(OpIdx).isImplicit() &&
1896         (!isInlineAsm() || findInlineAsmFlagIdx(OpIdx) < 0))
1897       RemoveOperand(OpIdx);
1898     else
1899       getOperand(OpIdx).setIsDead(false);
1900     DeadOps.pop_back();
1901   }
1902
1903   // If not found, this means an alias of one of the operands is dead. Add a
1904   // new implicit operand if required.
1905   if (Found || !AddIfNotFound)
1906     return Found;
1907
1908   addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg,
1909                                        true  /*IsDef*/,
1910                                        true  /*IsImp*/,
1911                                        false /*IsKill*/,
1912                                        true  /*IsDead*/));
1913   return true;
1914 }
1915
1916 void MachineInstr::clearRegisterDeads(unsigned Reg) {
1917   for (MachineOperand &MO : operands()) {
1918     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.getReg() != Reg)
1919       continue;
1920     MO.setIsDead(false);
1921   }
1922 }
1923
1924 void MachineInstr::setRegisterDefReadUndef(unsigned Reg, bool IsUndef) {
1925   for (MachineOperand &MO : operands()) {
1926     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.getReg() != Reg || MO.getSubReg() == 0)
1927       continue;
1928     MO.setIsUndef(IsUndef);
1929   }
1930 }
1931
1932 void MachineInstr::addRegisterDefined(unsigned Reg,
1933                                       const TargetRegisterInfo *RegInfo) {
1934   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1935     MachineOperand *MO = findRegisterDefOperand(Reg, false, false, RegInfo);
1936     if (MO)
1937       return;
1938   } else {
1939     for (const MachineOperand &MO : operands()) {
1940       if (MO.isReg() && MO.getReg() == Reg && MO.isDef() &&
1941           MO.getSubReg() == 0)
1942         return;
1943     }
1944   }
1945   addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg,
1946                                        true  /*IsDef*/,
1947                                        true  /*IsImp*/));
1948 }
1949
1950 void MachineInstr::setPhysRegsDeadExcept(ArrayRef<unsigned> UsedRegs,
1951                                          const TargetRegisterInfo &TRI) {
1952   bool HasRegMask = false;
1953   for (MachineOperand &MO : operands()) {
1954     if (MO.isRegMask()) {
1955       HasRegMask = true;
1956       continue;
1957     }
1958     if (!MO.isReg() || !MO.isDef()) continue;
1959     unsigned Reg = MO.getReg();
1960     if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) continue;
1961     // If there are no uses, including partial uses, the def is dead.
1962     if (llvm::none_of(UsedRegs,
1963                       [&](unsigned Use) { return TRI.regsOverlap(Use, Reg); }))
1964       MO.setIsDead();
1965   }
1966
1967   // This is a call with a register mask operand.
1968   // Mask clobbers are always dead, so add defs for the non-dead defines.
1969   if (HasRegMask)
1970     for (ArrayRef<unsigned>::iterator I = UsedRegs.begin(), E = UsedRegs.end();
1971          I != E; ++I)
1972       addRegisterDefined(*I, &TRI);
1973 }
1974
1975 unsigned
1976 MachineInstrExpressionTrait::getHashValue(const MachineInstr* const &MI) {
1977   // Build up a buffer of hash code components.
1978   SmallVector<size_t, 8> HashComponents;
1979   HashComponents.reserve(MI->getNumOperands() + 1);
1980   HashComponents.push_back(MI->getOpcode());
1981   for (const MachineOperand &MO : MI->operands()) {
1982     if (MO.isReg() && MO.isDef() &&
1983         TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1984       continue;  // Skip virtual register defs.
1985
1986     HashComponents.push_back(hash_value(MO));
1987   }
1988   return hash_combine_range(HashComponents.begin(), HashComponents.end());
1989 }
1990
1991 void MachineInstr::emitError(StringRef Msg) const {
1992   // Find the source location cookie.
1993   unsigned LocCookie = 0;
1994   const MDNode *LocMD = nullptr;
1995   for (unsigned i = getNumOperands(); i != 0; --i) {
1996     if (getOperand(i-1).isMetadata() &&
1997         (LocMD = getOperand(i-1).getMetadata()) &&
1998         LocMD->getNumOperands() != 0) {
1999       if (const ConstantInt *CI =
2000               mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(LocMD->getOperand(0))) {
2001         LocCookie = CI->getZExtValue();
2002         break;
2003       }
2004     }
2005   }
2006
2007   if (const MachineBasicBlock *MBB = getParent())
2008     if (const MachineFunction *MF = MBB->getParent())
2009       return MF->getMMI().getModule()->getContext().emitError(LocCookie, Msg);
2010   report_fatal_error(Msg);
2011 }
2012
2013 MachineInstrBuilder llvm::BuildMI(MachineFunction &MF, const DebugLoc &DL,
2014                                   const MCInstrDesc &MCID, bool IsIndirect,
2015                                   unsigned Reg, const MDNode *Variable,
2016                                   const MDNode *Expr) {
2017   assert(isa<DILocalVariable>(Variable) && "not a variable");
2018   assert(cast<DIExpression>(Expr)->isValid() && "not an expression");
2019   assert(cast<DILocalVariable>(Variable)->isValidLocationForIntrinsic(DL) &&
2020          "Expected inlined-at fields to agree");
2021   auto MIB = BuildMI(MF, DL, MCID).addReg(Reg, RegState::Debug);
2022   if (IsIndirect)
2023     MIB.addImm(0U);
2024   else
2025     MIB.addReg(0U, RegState::Debug);
2026   return MIB.addMetadata(Variable).addMetadata(Expr);
2027 }
2028
2029 MachineInstrBuilder llvm::BuildMI(MachineFunction &MF, const DebugLoc &DL,
2030                                   const MCInstrDesc &MCID, bool IsIndirect,
2031                                   MachineOperand &MO, const MDNode *Variable,
2032                                   const MDNode *Expr) {
2033   assert(isa<DILocalVariable>(Variable) && "not a variable");
2034   assert(cast<DIExpression>(Expr)->isValid() && "not an expression");
2035   assert(cast<DILocalVariable>(Variable)->isValidLocationForIntrinsic(DL) &&
2036          "Expected inlined-at fields to agree");
2037   if (MO.isReg())
2038     return BuildMI(MF, DL, MCID, IsIndirect, MO.getReg(), Variable, Expr);
2039
2040   auto MIB = BuildMI(MF, DL, MCID).add(MO);
2041   if (IsIndirect)
2042     MIB.addImm(0U);
2043   else
2044     MIB.addReg(0U, RegState::Debug);
2045   return MIB.addMetadata(Variable).addMetadata(Expr);
2046  }
2047
2048 MachineInstrBuilder llvm::BuildMI(MachineBasicBlock &BB,
2049                                   MachineBasicBlock::iterator I,
2050                                   const DebugLoc &DL, const MCInstrDesc &MCID,
2051                                   bool IsIndirect, unsigned Reg,
2052                                   const MDNode *Variable, const MDNode *Expr) {
2053   MachineFunction &MF = *BB.getParent();
2054   MachineInstr *MI = BuildMI(MF, DL, MCID, IsIndirect, Reg, Variable, Expr);
2055   BB.insert(I, MI);
2056   return MachineInstrBuilder(MF, MI);
2057 }
2058
2059 MachineInstrBuilder llvm::BuildMI(MachineBasicBlock &BB,
2060                                   MachineBasicBlock::iterator I,
2061                                   const DebugLoc &DL, const MCInstrDesc &MCID,
2062                                   bool IsIndirect, MachineOperand &MO,
2063                                   const MDNode *Variable, const MDNode *Expr) {
2064   MachineFunction &MF = *BB.getParent();
2065   MachineInstr *MI = BuildMI(MF, DL, MCID, IsIndirect, MO, Variable, Expr);
2066   BB.insert(I, MI);
2067   return MachineInstrBuilder(MF, *MI);
2068 }
2069
2070 /// Compute the new DIExpression to use with a DBG_VALUE for a spill slot.
2071 /// This prepends DW_OP_deref when spilling an indirect DBG_VALUE.
2072 static const DIExpression *computeExprForSpill(const MachineInstr &MI) {
2073   assert(MI.getOperand(0).isReg() && "can't spill non-register");
2074   assert(MI.getDebugVariable()->isValidLocationForIntrinsic(MI.getDebugLoc()) &&
2075          "Expected inlined-at fields to agree");
2076
2077   const DIExpression *Expr = MI.getDebugExpression();
2078   if (MI.isIndirectDebugValue()) {
2079     assert(MI.getOperand(1).getImm() == 0 && "DBG_VALUE with nonzero offset");
2080     Expr = DIExpression::prepend(Expr, DIExpression::DerefBefore);
2081   }
2082   return Expr;
2083 }
2084
2085 MachineInstr *llvm::buildDbgValueForSpill(MachineBasicBlock &BB,
2086                                           MachineBasicBlock::iterator I,
2087                                           const MachineInstr &Orig,
2088                                           int FrameIndex) {
2089   const DIExpression *Expr = computeExprForSpill(Orig);
2090   return BuildMI(BB, I, Orig.getDebugLoc(), Orig.getDesc())
2091       .addFrameIndex(FrameIndex)
2092       .addImm(0U)
2093       .addMetadata(Orig.getDebugVariable())
2094       .addMetadata(Expr);
2095 }
2096
2097 void llvm::updateDbgValueForSpill(MachineInstr &Orig, int FrameIndex) {
2098   const DIExpression *Expr = computeExprForSpill(Orig);
2099   Orig.getOperand(0).ChangeToFrameIndex(FrameIndex);
2100   Orig.getOperand(1).ChangeToImmediate(0U);
2101   Orig.getOperand(3).setMetadata(Expr);
2102 }
2103
2104 void MachineInstr::collectDebugValues(
2105                                 SmallVectorImpl<MachineInstr *> &DbgValues) {
2106   MachineInstr &MI = *this;
2107   if (!MI.getOperand(0).isReg())
2108     return;
2109
2110   MachineBasicBlock::iterator DI = MI; ++DI;
2111   for (MachineBasicBlock::iterator DE = MI.getParent()->end();
2112        DI != DE; ++DI) {
2113     if (!DI->isDebugValue())
2114       return;
2115     if (DI->getOperand(0).isReg() &&
2116         DI->getOperand(0).getReg() == MI.getOperand(0).getReg())
2117       DbgValues.push_back(&*DI);
2118   }
2119 }
2120
2121 void MachineInstr::changeDebugValuesDefReg(unsigned Reg) {
2122   // Collect matching debug values.
2123   SmallVector<MachineInstr *, 2> DbgValues;
2124   collectDebugValues(DbgValues);
2125
2126   // Propagate Reg to debug value instructions.
2127   for (auto *DBI : DbgValues)
2128     DBI->getOperand(0).setReg(Reg);
2129 }
2130
2131 using MMOList = SmallVector<const MachineMemOperand *, 2>;
2132
2133 static unsigned getSpillSlotSize(MMOList &Accesses,
2134                                  const MachineFrameInfo &MFI) {
2135   unsigned Size = 0;
2136   for (auto A : Accesses)
2137     if (MFI.isSpillSlotObjectIndex(
2138             cast<FixedStackPseudoSourceValue>(A->getPseudoValue())
2139                 ->getFrameIndex()))
2140       Size += A->getSize();
2141   return Size;
2142 }
2143
2144 Optional<unsigned>
2145 MachineInstr::getSpillSize(const TargetInstrInfo *TII) const {
2146   int FI;
2147   if (TII->isStoreToStackSlotPostFE(*this, FI)) {
2148     const MachineFrameInfo &MFI = getMF()->getFrameInfo();
2149     if (MFI.isSpillSlotObjectIndex(FI))
2150       return (*memoperands_begin())->getSize();
2151   }
2152   return None;
2153 }
2154
2155 Optional<unsigned>
2156 MachineInstr::getFoldedSpillSize(const TargetInstrInfo *TII) const {
2157   MMOList Accesses;
2158   if (TII->hasStoreToStackSlot(*this, Accesses))
2159     return getSpillSlotSize(Accesses, getMF()->getFrameInfo());
2160   return None;
2161 }
2162
2163 Optional<unsigned>
2164 MachineInstr::getRestoreSize(const TargetInstrInfo *TII) const {
2165   int FI;
2166   if (TII->isLoadFromStackSlotPostFE(*this, FI)) {
2167     const MachineFrameInfo &MFI = getMF()->getFrameInfo();
2168     if (MFI.isSpillSlotObjectIndex(FI))
2169       return (*memoperands_begin())->getSize();
2170   }
2171   return None;
2172 }
2173
2174 Optional<unsigned>
2175 MachineInstr::getFoldedRestoreSize(const TargetInstrInfo *TII) const {
2176   MMOList Accesses;
2177   if (TII->hasLoadFromStackSlot(*this, Accesses))
2178     return getSpillSlotSize(Accesses, getMF()->getFrameInfo());
2179   return None;
2180 }