Use const qualifiers with TargetLowering. This eliminates several
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / README.txt
1 //===---------------------------------------------------------------------===//
2
3 Common register allocation / spilling problem:
4
5         mul lr, r4, lr
6         str lr, [sp, #+52]
7         ldr lr, [r1, #+32]
8         sxth r3, r3
9         ldr r4, [sp, #+52]
10         mla r4, r3, lr, r4
11
12 can be:
13
14         mul lr, r4, lr
15         mov r4, lr
16         str lr, [sp, #+52]
17         ldr lr, [r1, #+32]
18         sxth r3, r3
19         mla r4, r3, lr, r4
20
21 and then "merge" mul and mov:
22
23         mul r4, r4, lr
24         str lr, [sp, #+52]
25         ldr lr, [r1, #+32]
26         sxth r3, r3
27         mla r4, r3, lr, r4
28
29 It also increase the likelyhood the store may become dead.
30
31 //===---------------------------------------------------------------------===//
32
33 bb27 ...
34         ...
35         %reg1037 = ADDri %reg1039, 1
36         %reg1038 = ADDrs %reg1032, %reg1039, %NOREG, 10
37     Successors according to CFG: 0x8b03bf0 (#5)
38
39 bb76 (0x8b03bf0, LLVM BB @0x8b032d0, ID#5):
40     Predecessors according to CFG: 0x8b0c5f0 (#3) 0x8b0a7c0 (#4)
41         %reg1039 = PHI %reg1070, mbb<bb76.outer,0x8b0c5f0>, %reg1037, mbb<bb27,0x8b0a7c0>
42
43 Note ADDri is not a two-address instruction. However, its result %reg1037 is an
44 operand of the PHI node in bb76 and its operand %reg1039 is the result of the
45 PHI node. We should treat it as a two-address code and make sure the ADDri is
46 scheduled after any node that reads %reg1039.
47
48 //===---------------------------------------------------------------------===//
49
50 Use local info (i.e. register scavenger) to assign it a free register to allow
51 reuse:
52         ldr r3, [sp, #+4]
53         add r3, r3, #3
54         ldr r2, [sp, #+8]
55         add r2, r2, #2
56         ldr r1, [sp, #+4]  <==
57         add r1, r1, #1
58         ldr r0, [sp, #+4]
59         add r0, r0, #2
60
61 //===---------------------------------------------------------------------===//
62
63 LLVM aggressively lift CSE out of loop. Sometimes this can be negative side-
64 effects:
65
66 R1 = X + 4
67 R2 = X + 7
68 R3 = X + 15
69
70 loop:
71 load [i + R1]
72 ...
73 load [i + R2]
74 ...
75 load [i + R3]
76
77 Suppose there is high register pressure, R1, R2, R3, can be spilled. We need
78 to implement proper re-materialization to handle this:
79
80 R1 = X + 4
81 R2 = X + 7
82 R3 = X + 15
83
84 loop:
85 R1 = X + 4  @ re-materialized
86 load [i + R1]
87 ...
88 R2 = X + 7 @ re-materialized
89 load [i + R2]
90 ...
91 R3 = X + 15 @ re-materialized
92 load [i + R3]
93
94 Furthermore, with re-association, we can enable sharing:
95
96 R1 = X + 4
97 R2 = X + 7
98 R3 = X + 15
99
100 loop:
101 T = i + X
102 load [T + 4]
103 ...
104 load [T + 7]
105 ...
106 load [T + 15]
107 //===---------------------------------------------------------------------===//
108
109 It's not always a good idea to choose rematerialization over spilling. If all
110 the load / store instructions would be folded then spilling is cheaper because
111 it won't require new live intervals / registers. See 2003-05-31-LongShifts for
112 an example.
113
114 //===---------------------------------------------------------------------===//
115
116 With a copying garbage collector, derived pointers must not be retained across
117 collector safe points; the collector could move the objects and invalidate the
118 derived pointer. This is bad enough in the first place, but safe points can
119 crop up unpredictably. Consider:
120
121         %array = load { i32, [0 x %obj] }** %array_addr
122         %nth_el = getelementptr { i32, [0 x %obj] }* %array, i32 0, i32 %n
123         %old = load %obj** %nth_el
124         %z = div i64 %x, %y
125         store %obj* %new, %obj** %nth_el
126
127 If the i64 division is lowered to a libcall, then a safe point will (must)
128 appear for the call site. If a collection occurs, %array and %nth_el no longer
129 point into the correct object.
130
131 The fix for this is to copy address calculations so that dependent pointers
132 are never live across safe point boundaries. But the loads cannot be copied
133 like this if there was an intervening store, so may be hard to get right.
134
135 Only a concurrent mutator can trigger a collection at the libcall safe point.
136 So single-threaded programs do not have this requirement, even with a copying
137 collector. Still, LLVM optimizations would probably undo a front-end's careful
138 work.
139
140 //===---------------------------------------------------------------------===//
141
142 The ocaml frametable structure supports liveness information. It would be good
143 to support it.
144
145 //===---------------------------------------------------------------------===//
146
147 The FIXME in ComputeCommonTailLength in BranchFolding.cpp needs to be
148 revisited. The check is there to work around a misuse of directives in inline
149 assembly.
150
151 //===---------------------------------------------------------------------===//
152
153 It would be good to detect collector/target compatibility instead of silently
154 doing the wrong thing.
155
156 //===---------------------------------------------------------------------===//
157
158 It would be really nice to be able to write patterns in .td files for copies,
159 which would eliminate a bunch of explicit predicates on them (e.g. no side 
160 effects).  Once this is in place, it would be even better to have tblgen 
161 synthesize the various copy insertion/inspection methods in TargetInstrInfo.
162
163 //===---------------------------------------------------------------------===//
164
165 Stack coloring improvments:
166
167 1. Do proper LiveStackAnalysis on all stack objects including those which are
168    not spill slots.
169 2. Reorder objects to fill in gaps between objects.
170    e.g. 4, 1, <gap>, 4, 1, 1, 1, <gap>, 4 => 4, 1, 1, 1, 1, 4, 4
171
172 //===---------------------------------------------------------------------===//
173
174 The scheduler should be able to sort nearby instructions by their address. For
175 example, in an expanded memset sequence it's not uncommon to see code like this:
176
177   movl $0, 4(%rdi)
178   movl $0, 8(%rdi)
179   movl $0, 12(%rdi)
180   movl $0, 0(%rdi)
181
182 Each of the stores is independent, and the scheduler is currently making an
183 arbitrary decision about the order.
184
185 //===---------------------------------------------------------------------===//
186
187 Another opportunitiy in this code is that the $0 could be moved to a register:
188
189   movl $0, 4(%rdi)
190   movl $0, 8(%rdi)
191   movl $0, 12(%rdi)
192   movl $0, 0(%rdi)
193
194 This would save substantial code size, especially for longer sequences like
195 this. It would be easy to have a rule telling isel to avoid matching MOV32mi
196 if the immediate has more than some fixed number of uses. It's more involved
197 to teach the register allocator how to do late folding to recover from
198 excessive register pressure.
199