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[android-x86/external-llvm.git] / include / llvm / IR / Instruction.h
index 581ac09..41aafd9 100644 (file)
 #define LLVM_IR_INSTRUCTION_H
 
 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
+#include "llvm/ADT/None.h"
+#include "llvm/ADT/StringRef.h"
 #include "llvm/ADT/ilist_node.h"
 #include "llvm/IR/DebugLoc.h"
 #include "llvm/IR/SymbolTableListTraits.h"
 #include "llvm/IR/User.h"
+#include "llvm/IR/Value.h"
+#include "llvm/Support/Casting.h"
+#include <algorithm>
+#include <cassert>
+#include <cstdint>
+#include <utility>
 
 namespace llvm {
 
+class BasicBlock;
 class FastMathFlags;
-class LLVMContext;
 class MDNode;
-class BasicBlock;
 struct AAMDNodes;
 
-template <>
-struct SymbolTableListSentinelTraits<Instruction>
-    : public ilist_half_embedded_sentinel_traits<Instruction> {};
-
-class Instruction : public User, public ilist_node<Instruction> {
-  void operator=(const Instruction &) = delete;
-  Instruction(const Instruction &) = delete;
+template <> struct ilist_alloc_traits<Instruction> {
+  static inline void deleteNode(Instruction *V);
+};
 
+class Instruction : public User,
+                    public ilist_node_with_parent<Instruction, BasicBlock> {
   BasicBlock *Parent;
   DebugLoc DbgLoc;                         // 'dbg' Metadata cache.
 
   enum {
-    /// HasMetadataBit - This is a bit stored in the SubClassData field which
-    /// indicates whether this instruction has metadata attached to it or not.
+    /// This is a bit stored in the SubClassData field which indicates whether
+    /// this instruction has metadata attached to it or not.
     HasMetadataBit = 1 << 15
   };
+
+protected:
+  ~Instruction(); // Use deleteValue() to delete a generic Instruction.
+
 public:
-  // Out of line virtual method, so the vtable, etc has a home.
-  ~Instruction() override;
+  Instruction(const Instruction &) = delete;
+  Instruction &operator=(const Instruction &) = delete;
 
-  /// user_back - Specialize the methods defined in Value, as we know that an
-  /// instruction can only be used by other instructions.
+  /// Specialize the methods defined in Value, as we know that an instruction
+  /// can only be used by other instructions.
   Instruction       *user_back()       { return cast<Instruction>(*user_begin());}
   const Instruction *user_back() const { return cast<Instruction>(*user_begin());}
 
   inline const BasicBlock *getParent() const { return Parent; }
   inline       BasicBlock *getParent()       { return Parent; }
 
-  /// \brief Return the module owning the function this instruction belongs to
+  /// Return the module owning the function this instruction belongs to
   /// or nullptr it the function does not have a module.
   ///
   /// Note: this is undefined behavior if the instruction does not have a
   /// parent, or the parent basic block does not have a parent function.
   const Module *getModule() const;
-  Module *getModule();
+  Module *getModule() {
+    return const_cast<Module *>(
+                           static_cast<const Instruction *>(this)->getModule());
+  }
 
-  /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
-  /// block, but does not delete it.
+  /// Return the function this instruction belongs to.
   ///
+  /// Note: it is undefined behavior to call this on an instruction not
+  /// currently inserted into a function.
+  const Function *getFunction() const;
+  Function *getFunction() {
+    return const_cast<Function *>(
+                         static_cast<const Instruction *>(this)->getFunction());
+  }
+
+  /// This method unlinks 'this' from the containing basic block, but does not
+  /// delete it.
   void removeFromParent();
 
-  /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing basic
-  /// block and deletes it.
+  /// This method unlinks 'this' from the containing basic block and deletes it.
   ///
   /// \returns an iterator pointing to the element after the erased one
   SymbolTableList<Instruction>::iterator eraseFromParent();
@@ -84,16 +104,20 @@ public:
   /// specified instruction.
   void insertAfter(Instruction *InsertPos);
 
-  /// moveBefore - Unlink this instruction from its current basic block and
-  /// insert it into the basic block that MovePos lives in, right before
-  /// MovePos.
+  /// Unlink this instruction from its current basic block and insert it into
+  /// the basic block that MovePos lives in, right before MovePos.
   void moveBefore(Instruction *MovePos);
 
+  /// Unlink this instruction and insert into BB before I.
+  ///
+  /// \pre I is a valid iterator into BB.
+  void moveBefore(BasicBlock &BB, SymbolTableList<Instruction>::iterator I);
+
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Subclass classification.
   //===--------------------------------------------------------------------===//
 
-  /// getOpcode() returns a member of one of the enums like Instruction::Add.
+  /// Returns a member of one of the enums like Instruction::Add.
   unsigned getOpcode() const { return getValueID() - InstructionVal; }
 
   const char *getOpcodeName() const { return getOpcodeName(getOpcode()); }
@@ -101,6 +125,7 @@ public:
   bool isBinaryOp() const { return isBinaryOp(getOpcode()); }
   bool isShift() { return isShift(getOpcode()); }
   bool isCast() const { return isCast(getOpcode()); }
+  bool isFuncletPad() const { return isFuncletPad(getOpcode()); }
 
   static const char* getOpcodeName(unsigned OpCode);
 
@@ -112,83 +137,101 @@ public:
     return Opcode >= BinaryOpsBegin && Opcode < BinaryOpsEnd;
   }
 
-  /// @brief Determine if the Opcode is one of the shift instructions.
+  /// Determine if the Opcode is one of the shift instructions.
   static inline bool isShift(unsigned Opcode) {
     return Opcode >= Shl && Opcode <= AShr;
   }
 
-  /// isLogicalShift - Return true if this is a logical shift left or a logical
-  /// shift right.
+  /// Return true if this is a logical shift left or a logical shift right.
   inline bool isLogicalShift() const {
     return getOpcode() == Shl || getOpcode() == LShr;
   }
 
-  /// isArithmeticShift - Return true if this is an arithmetic shift right.
+  /// Return true if this is an arithmetic shift right.
   inline bool isArithmeticShift() const {
     return getOpcode() == AShr;
   }
 
-  /// @brief Determine if the OpCode is one of the CastInst instructions.
+  /// Return true if this is and/or/xor.
+  inline bool isBitwiseLogicOp() const {
+    return getOpcode() == And || getOpcode() == Or || getOpcode() == Xor;
+  }
+
+  /// Determine if the OpCode is one of the CastInst instructions.
   static inline bool isCast(unsigned OpCode) {
     return OpCode >= CastOpsBegin && OpCode < CastOpsEnd;
   }
 
+  /// Determine if the OpCode is one of the FuncletPadInst instructions.
+  static inline bool isFuncletPad(unsigned OpCode) {
+    return OpCode >= FuncletPadOpsBegin && OpCode < FuncletPadOpsEnd;
+  }
+
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Metadata manipulation.
   //===--------------------------------------------------------------------===//
 
-  /// hasMetadata() - Return true if this instruction has any metadata attached
-  /// to it.
+  /// Return true if this instruction has any metadata attached to it.
   bool hasMetadata() const { return DbgLoc || hasMetadataHashEntry(); }
 
-  /// hasMetadataOtherThanDebugLoc - Return true if this instruction has
-  /// metadata attached to it other than a debug location.
+  /// Return true if this instruction has metadata attached to it other than a
+  /// debug location.
   bool hasMetadataOtherThanDebugLoc() const {
     return hasMetadataHashEntry();
   }
 
-  /// getMetadata - Get the metadata of given kind attached to this Instruction.
+  /// Get the metadata of given kind attached to this Instruction.
   /// If the metadata is not found then return null.
   MDNode *getMetadata(unsigned KindID) const {
     if (!hasMetadata()) return nullptr;
     return getMetadataImpl(KindID);
   }
 
-  /// getMetadata - Get the metadata of given kind attached to this Instruction.
+  /// Get the metadata of given kind attached to this Instruction.
   /// If the metadata is not found then return null.
   MDNode *getMetadata(StringRef Kind) const {
     if (!hasMetadata()) return nullptr;
     return getMetadataImpl(Kind);
   }
 
-  /// getAllMetadata - Get all metadata attached to this Instruction.  The first
-  /// element of each pair returned is the KindID, the second element is the
-  /// metadata value.  This list is returned sorted by the KindID.
+  /// Get all metadata attached to this Instruction. The first element of each
+  /// pair returned is the KindID, the second element is the metadata value.
+  /// This list is returned sorted by the KindID.
   void
   getAllMetadata(SmallVectorImpl<std::pair<unsigned, MDNode *>> &MDs) const {
     if (hasMetadata())
       getAllMetadataImpl(MDs);
   }
 
-  /// getAllMetadataOtherThanDebugLoc - This does the same thing as
-  /// getAllMetadata, except that it filters out the debug location.
+  /// This does the same thing as getAllMetadata, except that it filters out the
+  /// debug location.
   void getAllMetadataOtherThanDebugLoc(
       SmallVectorImpl<std::pair<unsigned, MDNode *>> &MDs) const {
     if (hasMetadataOtherThanDebugLoc())
       getAllMetadataOtherThanDebugLocImpl(MDs);
   }
 
-  /// getAAMetadata - Fills the AAMDNodes structure with AA metadata from
-  /// this instruction. When Merge is true, the existing AA metadata is
-  /// merged with that from this instruction providing the most-general result.
+  /// Fills the AAMDNodes structure with AA metadata from this instruction.
+  /// When Merge is true, the existing AA metadata is merged with that from this
+  /// instruction providing the most-general result.
   void getAAMetadata(AAMDNodes &N, bool Merge = false) const;
 
-  /// setMetadata - Set the metadata of the specified kind to the specified
-  /// node.  This updates/replaces metadata if already present, or removes it if
-  /// Node is null.
+  /// Set the metadata of the specified kind to the specified node. This updates
+  /// or replaces metadata if already present, or removes it if Node is null.
   void setMetadata(unsigned KindID, MDNode *Node);
   void setMetadata(StringRef Kind, MDNode *Node);
 
+  /// Copy metadata from \p SrcInst to this instruction. \p WL, if not empty,
+  /// specifies the list of meta data that needs to be copied. If \p WL is
+  /// empty, all meta data will be copied.
+  void copyMetadata(const Instruction &SrcInst,
+                    ArrayRef<unsigned> WL = ArrayRef<unsigned>());
+
+  /// If the instruction has "branch_weights" MD_prof metadata and the MDNode
+  /// has three operands (including name string), swap the order of the
+  /// metadata.
+  void swapProfMetadata();
+
   /// Drop all unknown metadata except for debug locations.
   /// @{
   /// Passes are required to drop metadata they don't understand. This is a
@@ -206,16 +249,56 @@ public:
   }
   /// @}
 
-  /// setAAMetadata - Sets the metadata on this instruction from the
-  /// AAMDNodes structure.
+  /// Sets the metadata on this instruction from the AAMDNodes structure.
   void setAAMetadata(const AAMDNodes &N);
 
-  /// setDebugLoc - Set the debug location information for this instruction.
+  /// Retrieve the raw weight values of a conditional branch or select.
+  /// Returns true on success with profile weights filled in.
+  /// Returns false if no metadata or invalid metadata was found.
+  bool extractProfMetadata(uint64_t &TrueVal, uint64_t &FalseVal) const;
+
+  /// Retrieve total raw weight values of a branch.
+  /// Returns true on success with profile total weights filled in.
+  /// Returns false if no metadata was found.
+  bool extractProfTotalWeight(uint64_t &TotalVal) const;
+
+  /// Updates branch_weights metadata by scaling it by \p S / \p T.
+  void updateProfWeight(uint64_t S, uint64_t T);
+
+  /// Sets the branch_weights metadata to \p W for CallInst.
+  void setProfWeight(uint64_t W);
+
+  /// Set the debug location information for this instruction.
   void setDebugLoc(DebugLoc Loc) { DbgLoc = std::move(Loc); }
 
-  /// getDebugLoc - Return the debug location for this node as a DebugLoc.
+  /// Return the debug location for this node as a DebugLoc.
   const DebugLoc &getDebugLoc() const { return DbgLoc; }
 
+  /// Set or clear the nsw flag on this instruction, which must be an operator
+  /// which supports this flag. See LangRef.html for the meaning of this flag.
+  void setHasNoUnsignedWrap(bool b = true);
+
+  /// Set or clear the nsw flag on this instruction, which must be an operator
+  /// which supports this flag. See LangRef.html for the meaning of this flag.
+  void setHasNoSignedWrap(bool b = true);
+
+  /// Set or clear the exact flag on this instruction, which must be an operator
+  /// which supports this flag. See LangRef.html for the meaning of this flag.
+  void setIsExact(bool b = true);
+
+  /// Determine whether the no unsigned wrap flag is set.
+  bool hasNoUnsignedWrap() const;
+
+  /// Determine whether the no signed wrap flag is set.
+  bool hasNoSignedWrap() const;
+
+  /// Drops flags that may cause this instruction to evaluate to poison despite
+  /// having non-poison inputs.
+  void dropPoisonGeneratingFlags();
+
+  /// Determine whether the exact flag is set.
+  bool isExact() const;
+
   /// Set or clear the unsafe-algebra flag on this instruction, which must be an
   /// operator which supports this flag. See LangRef.html for the meaning of
   /// this flag.
@@ -266,6 +349,9 @@ public:
   /// Determine whether the allow-reciprocal flag is set.
   bool hasAllowReciprocal() const;
 
+  /// Determine whether the allow-contract flag is set.
+  bool hasAllowContract() const;
+
   /// Convenience function for getting all the fast-math flags, which must be an
   /// operator which supports these flags. See LangRef.html for the meaning of
   /// these flags.
@@ -274,9 +360,16 @@ public:
   /// Copy I's fast-math flags
   void copyFastMathFlags(const Instruction *I);
 
+  /// Convenience method to copy supported wrapping, exact, and fast-math flags
+  /// from V to this instruction.
+  void copyIRFlags(const Value *V);
+
+  /// Logical 'and' of any supported wrapping, exact, and fast-math flags of
+  /// V and this instruction.
+  void andIRFlags(const Value *V);
+
 private:
-  /// hasMetadataHashEntry - Return true if we have an entry in the on-the-side
-  /// metadata hash.
+  /// Return true if we have an entry in the on-the-side metadata hash.
   bool hasMetadataHashEntry() const {
     return (getSubclassDataFromValue() & HasMetadataBit) != 0;
   }
@@ -288,42 +381,57 @@ private:
   getAllMetadataImpl(SmallVectorImpl<std::pair<unsigned, MDNode *>> &) const;
   void getAllMetadataOtherThanDebugLocImpl(
       SmallVectorImpl<std::pair<unsigned, MDNode *>> &) const;
+  /// Clear all hashtable-based metadata from this instruction.
   void clearMetadataHashEntries();
+
 public:
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Predicates and helper methods.
   //===--------------------------------------------------------------------===//
 
-
-  /// isAssociative - Return true if the instruction is associative:
+  /// Return true if the instruction is associative:
   ///
   ///   Associative operators satisfy:  x op (y op z) === (x op y) op z
   ///
   /// In LLVM, the Add, Mul, And, Or, and Xor operators are associative.
   ///
-  bool isAssociative() const;
-  static bool isAssociative(unsigned op);
+  bool isAssociative() const LLVM_READONLY;
+  static bool isAssociative(unsigned Opcode) {
+    return Opcode == And || Opcode == Or || Opcode == Xor ||
+           Opcode == Add || Opcode == Mul;
+  }
 
-  /// isCommutative - Return true if the instruction is commutative:
+  /// Return true if the instruction is commutative:
   ///
   ///   Commutative operators satisfy: (x op y) === (y op x)
   ///
-  /// In LLVM, these are the associative operators, plus SetEQ and SetNE, when
+  /// In LLVM, these are the commutative operators, plus SetEQ and SetNE, when
   /// applied to any type.
   ///
   bool isCommutative() const { return isCommutative(getOpcode()); }
-  static bool isCommutative(unsigned op);
+  static bool isCommutative(unsigned Opcode) {
+    switch (Opcode) {
+    case Add: case FAdd:
+    case Mul: case FMul:
+    case And: case Or: case Xor:
+      return true;
+    default:
+      return false;
+  }
+  }
 
-  /// isIdempotent - Return true if the instruction is idempotent:
+  /// Return true if the instruction is idempotent:
   ///
   ///   Idempotent operators satisfy:  x op x === x
   ///
   /// In LLVM, the And and Or operators are idempotent.
   ///
   bool isIdempotent() const { return isIdempotent(getOpcode()); }
-  static bool isIdempotent(unsigned op);
+  static bool isIdempotent(unsigned Opcode) {
+    return Opcode == And || Opcode == Or;
+  }
 
-  /// isNilpotent - Return true if the instruction is nilpotent:
+  /// Return true if the instruction is nilpotent:
   ///
   ///   Nilpotent operators satisfy:  x op x === Id,
   ///
@@ -333,78 +441,87 @@ public:
   /// In LLVM, the Xor operator is nilpotent.
   ///
   bool isNilpotent() const { return isNilpotent(getOpcode()); }
-  static bool isNilpotent(unsigned op);
+  static bool isNilpotent(unsigned Opcode) {
+    return Opcode == Xor;
+  }
 
-  /// mayWriteToMemory - Return true if this instruction may modify memory.
-  ///
+  /// Return true if this instruction may modify memory.
   bool mayWriteToMemory() const;
 
-  /// mayReadFromMemory - Return true if this instruction may read memory.
-  ///
+  /// Return true if this instruction may read memory.
   bool mayReadFromMemory() const;
 
-  /// mayReadOrWriteMemory - Return true if this instruction may read or
-  /// write memory.
-  ///
+  /// Return true if this instruction may read or write memory.
   bool mayReadOrWriteMemory() const {
     return mayReadFromMemory() || mayWriteToMemory();
   }
 
-  /// isAtomic - Return true if this instruction has an
-  /// AtomicOrdering of unordered or higher.
-  ///
+  /// Return true if this instruction has an AtomicOrdering of unordered or
+  /// higher.
   bool isAtomic() const;
 
-  /// mayThrow - Return true if this instruction may throw an exception.
-  ///
+  /// Return true if this atomic instruction loads from memory.
+  bool hasAtomicLoad() const;
+
+  /// Return true if this atomic instruction stores to memory.
+  bool hasAtomicStore() const;
+
+  /// Return true if this instruction may throw an exception.
   bool mayThrow() const;
 
-  /// mayReturn - Return true if this is a function that may return.
-  /// this is true for all normal instructions. The only exception
-  /// is functions that are marked with the 'noreturn' attribute.
-  ///
-  bool mayReturn() const;
+  /// Return true if this instruction behaves like a memory fence: it can load
+  /// or store to memory location without being given a memory location.
+  bool isFenceLike() const {
+    switch (getOpcode()) {
+    default:
+      return false;
+    // This list should be kept in sync with the list in mayWriteToMemory for
+    // all opcodes which don't have a memory location.
+    case Instruction::Fence:
+    case Instruction::CatchPad:
+    case Instruction::CatchRet:
+    case Instruction::Call:
+    case Instruction::Invoke:
+      return true;
+    }
+  }
 
-  /// mayHaveSideEffects - Return true if the instruction may have side effects.
+  /// Return true if the instruction may have side effects.
   ///
   /// Note that this does not consider malloc and alloca to have side
   /// effects because the newly allocated memory is completely invisible to
   /// instructions which don't use the returned value.  For cases where this
   /// matters, isSafeToSpeculativelyExecute may be more appropriate.
-  bool mayHaveSideEffects() const {
-    return mayWriteToMemory() || mayThrow() || !mayReturn();
-  }
+  bool mayHaveSideEffects() const { return mayWriteToMemory() || mayThrow(); }
 
-  /// \brief Return true if the instruction is a variety of EH-block.
+  /// Return true if the instruction is a variety of EH-block.
   bool isEHPad() const {
     switch (getOpcode()) {
+    case Instruction::CatchSwitch:
     case Instruction::CatchPad:
-    case Instruction::CatchEndPad:
     case Instruction::CleanupPad:
-    case Instruction::CleanupEndPad:
     case Instruction::LandingPad:
-    case Instruction::TerminatePad:
       return true;
     default:
       return false;
     }
   }
 
-  /// clone() - Create a copy of 'this' instruction that is identical in all
-  /// ways except the following:
+  /// Create a copy of 'this' instruction that is identical in all ways except
+  /// the following:
   ///   * The instruction has no parent
   ///   * The instruction has no name
   ///
   Instruction *clone() const;
 
-  /// isIdenticalTo - Return true if the specified instruction is exactly
-  /// identical to the current one.  This means that all operands match and any
-  /// extra information (e.g. load is volatile) agree.
+  /// Return true if the specified instruction is exactly identical to the
+  /// current one. This means that all operands match and any extra information
+  /// (e.g. load is volatile) agree.
   bool isIdenticalTo(const Instruction *I) const;
 
-  /// isIdenticalToWhenDefined - This is like isIdenticalTo, except that it
-  /// ignores the SubclassOptionalData flags, which specify conditions
-  /// under which the instruction's result is undefined.
+  /// This is like isIdenticalTo, except that it ignores the
+  /// SubclassOptionalData flags, which may specify conditions under which the
+  /// instruction's result is undefined.
   bool isIdenticalToWhenDefined(const Instruction *I) const;
 
   /// When checking for operation equivalence (using isSameOperationAs) it is
@@ -427,10 +544,9 @@ public:
   /// @brief Determine if one instruction is the same operation as another.
   bool isSameOperationAs(const Instruction *I, unsigned flags = 0) const;
 
-  /// isUsedOutsideOfBlock - Return true if there are any uses of this
-  /// instruction in blocks other than the specified block.  Note that PHI nodes
-  /// are considered to evaluate their operands in the corresponding predecessor
-  /// block.
+  /// Return true if there are any uses of this instruction in blocks other than
+  /// the specified block. Note that PHI nodes are considered to evaluate their
+  /// operands in the corresponding predecessor block.
   bool isUsedOutsideOfBlock(const BasicBlock *BB) const;
 
 
@@ -470,18 +586,29 @@ public:
 #include "llvm/IR/Instruction.def"
   };
 
+  enum FuncletPadOps {
+#define  FIRST_FUNCLETPAD_INST(N)             FuncletPadOpsBegin = N,
+#define HANDLE_FUNCLETPAD_INST(N, OPC, CLASS) OPC = N,
+#define   LAST_FUNCLETPAD_INST(N)             FuncletPadOpsEnd = N+1
+#include "llvm/IR/Instruction.def"
+  };
+
   enum OtherOps {
 #define  FIRST_OTHER_INST(N)             OtherOpsBegin = N,
 #define HANDLE_OTHER_INST(N, OPC, CLASS) OPC = N,
 #define   LAST_OTHER_INST(N)             OtherOpsEnd = N+1
 #include "llvm/IR/Instruction.def"
   };
+
 private:
+  friend class SymbolTableListTraits<Instruction>;
+
   // Shadow Value::setValueSubclassData with a private forwarding method so that
   // subclasses cannot accidentally use it.
   void setValueSubclassData(unsigned short D) {
     Value::setValueSubclassData(D);
   }
+
   unsigned short getSubclassDataFromValue() const {
     return Value::getSubclassDataFromValue();
   }
@@ -491,8 +618,8 @@ private:
                          (V ? HasMetadataBit : 0));
   }
 
-  friend class SymbolTableListTraits<Instruction>;
   void setParent(BasicBlock *P);
+
 protected:
   // Instruction subclasses can stick up to 15 bits of stuff into the
   // SubclassData field of instruction with these members.
@@ -517,18 +644,10 @@ private:
   Instruction *cloneImpl() const;
 };
 
-// Instruction* is only 4-byte aligned.
-template<>
-class PointerLikeTypeTraits<Instruction*> {
-  typedef Instruction* PT;
-public:
-  static inline void *getAsVoidPointer(PT P) { return P; }
-  static inline PT getFromVoidPointer(void *P) {
-    return static_cast<PT>(P);
-  }
-  enum { NumLowBitsAvailable = 2 };
-};
+inline void ilist_alloc_traits<Instruction>::deleteNode(Instruction *V) {
+  V->deleteValue();
+}
 
-} // End llvm namespace
+} // end namespace llvm
 
-#endif
+#endif // LLVM_IR_INSTRUCTION_H