Refactor.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / LiveIntervalAnalysis.cpp
index efc050e061b8456b05818a636d97b2cc9acd9c52..7a2feeacabc26e35ac8829d6570926f91cae3080 100644 (file)
@@ -91,7 +91,7 @@ void LiveIntervals::releaseMemory() {
   r2iMap_.clear();
 
   // Release VNInfo memroy regions after all VNInfo objects are dtor'd.
-  VNInfoAllocator.Reset();
+  VNInfoAllocator.DestroyAll();
   while (!CloneMIs.empty()) {
     MachineInstr *MI = CloneMIs.back();
     CloneMIs.pop_back();
@@ -141,7 +141,7 @@ void LiveIntervals::printInstrs(raw_ostream &OS) const {
     for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbbi->begin(),
            mie = mbbi->end(); mii != mie; ++mii) {
       if (mii->isDebugValue())
-        OS << SlotIndex::getEmptyKey() << '\t' << *mii;
+        OS << "    \t" << *mii;
       else
         OS << getInstructionIndex(mii) << '\t' << *mii;
     }
@@ -218,9 +218,9 @@ bool LiveIntervals::conflictsWithPhysReg(const LiveInterval &li,
   return false;
 }
 
-/// conflictsWithPhysRegRef - Similar to conflictsWithPhysRegRef except
-/// it can check use as well.
-bool LiveIntervals::conflictsWithPhysRegRef(LiveInterval &li,
+/// conflictsWithSubPhysRegRef - Similar to conflictsWithPhysRegRef except
+/// it checks for sub-register reference and it can check use as well.
+bool LiveIntervals::conflictsWithSubPhysRegRef(LiveInterval &li,
                                             unsigned Reg, bool CheckUse,
                                   SmallPtrSet<MachineInstr*,32> &JoinedCopies) {
   for (LiveInterval::Ranges::const_iterator
@@ -329,24 +329,43 @@ void LiveIntervals::handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock *mbb,
     DEBUG(dbgs() << " +" << NewLR);
     interval.addRange(NewLR);
 
-    // Iterate over all of the blocks that the variable is completely
-    // live in, adding [insrtIndex(begin), instrIndex(end)+4) to the
-    // live interval.
-    for (SparseBitVector<>::iterator I = vi.AliveBlocks.begin(), 
-             E = vi.AliveBlocks.end(); I != E; ++I) {
-      MachineBasicBlock *aliveBlock = mf_->getBlockNumbered(*I);
-      LiveRange LR(getMBBStartIdx(aliveBlock), getMBBEndIdx(aliveBlock), ValNo);
-      interval.addRange(LR);
-      DEBUG(dbgs() << " +" << LR);
+    bool PHIJoin = lv_->isPHIJoin(interval.reg);
+
+    if (PHIJoin) {
+      // A phi join register is killed at the end of the MBB and revived as a new
+      // valno in the killing blocks.
+      assert(vi.AliveBlocks.empty() && "Phi join can't pass through blocks");
+      DEBUG(dbgs() << " phi-join");
+      ValNo->addKill(indexes_->getTerminatorGap(mbb));
+      ValNo->setHasPHIKill(true);
+    } else {
+      // Iterate over all of the blocks that the variable is completely
+      // live in, adding [insrtIndex(begin), instrIndex(end)+4) to the
+      // live interval.
+      for (SparseBitVector<>::iterator I = vi.AliveBlocks.begin(),
+               E = vi.AliveBlocks.end(); I != E; ++I) {
+        MachineBasicBlock *aliveBlock = mf_->getBlockNumbered(*I);
+        LiveRange LR(getMBBStartIdx(aliveBlock), getMBBEndIdx(aliveBlock), ValNo);
+        interval.addRange(LR);
+        DEBUG(dbgs() << " +" << LR);
+      }
     }
 
     // Finally, this virtual register is live from the start of any killing
     // block to the 'use' slot of the killing instruction.
     for (unsigned i = 0, e = vi.Kills.size(); i != e; ++i) {
       MachineInstr *Kill = vi.Kills[i];
-      SlotIndex killIdx =
-        getInstructionIndex(Kill).getDefIndex();
-      LiveRange LR(getMBBStartIdx(Kill->getParent()), killIdx, ValNo);
+      SlotIndex Start = getMBBStartIdx(Kill->getParent());
+      SlotIndex killIdx = getInstructionIndex(Kill).getDefIndex();
+
+      // Create interval with one of a NEW value number.  Note that this value
+      // number isn't actually defined by an instruction, weird huh? :)
+      if (PHIJoin) {
+        ValNo = interval.getNextValue(SlotIndex(Start, true), 0, false,
+                                      VNInfoAllocator);
+        ValNo->setIsPHIDef(true);
+      }
+      LiveRange LR(Start, killIdx, ValNo);
       interval.addRange(LR);
       ValNo->addKill(killIdx);
       DEBUG(dbgs() << " +" << LR);
@@ -409,48 +428,11 @@ void LiveIntervals::handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock *mbb,
           interval.print(dbgs(), tri_);
         });
     } else {
-      // Otherwise, this must be because of phi elimination.  If this is the
-      // first redefinition of the vreg that we have seen, go back and change
-      // the live range in the PHI block to be a different value number.
-      if (interval.containsOneValue()) {
-
-        VNInfo *VNI = interval.getValNumInfo(0);
-        // Phi elimination may have reused the register for multiple identical
-        // phi nodes. There will be a kill per phi. Remove the old ranges that
-        // we now know have an incorrect number.
-        for (unsigned ki=0, ke=vi.Kills.size(); ki != ke; ++ki) {
-          MachineInstr *Killer = vi.Kills[ki];
-          SlotIndex Start = getMBBStartIdx(Killer->getParent());
-          SlotIndex End = getInstructionIndex(Killer).getDefIndex();
-          DEBUG({
-              dbgs() << "\n\t\trenaming [" << Start << "," << End << "] in: ";
-              interval.print(dbgs(), tri_);
-            });
-          interval.removeRange(Start, End);
-
-          // Replace the interval with one of a NEW value number.  Note that
-          // this value number isn't actually defined by an instruction, weird
-          // huh? :)
-          LiveRange LR(Start, End,
-                       interval.getNextValue(SlotIndex(Start, true),
-                                             0, false, VNInfoAllocator));
-          LR.valno->setIsPHIDef(true);
-          interval.addRange(LR);
-          LR.valno->addKill(End);
-        }
-
-        MachineBasicBlock *killMBB = getMBBFromIndex(VNI->def);
-        VNI->addKill(indexes_->getTerminatorGap(killMBB));
-        VNI->setHasPHIKill(true);
-        DEBUG({
-            dbgs() << " RESULT: ";
-            interval.print(dbgs(), tri_);
-          });
-      }
-
+      assert(lv_->isPHIJoin(interval.reg) && "Multiply defined register");
       // In the case of PHI elimination, each variable definition is only
       // live until the end of the block.  We've already taken care of the
       // rest of the live range.
+
       SlotIndex defIndex = MIIdx.getDefIndex();
       if (MO.isEarlyClobber())
         defIndex = MIIdx.getUseIndex();
@@ -468,7 +450,7 @@ void LiveIntervals::handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock *mbb,
       interval.addRange(LR);
       ValNo->addKill(indexes_->getTerminatorGap(mbb));
       ValNo->setHasPHIKill(true);
-      DEBUG(dbgs() << " +" << LR);
+      DEBUG(dbgs() << " phi-join +" << LR);
     }
   }
 
@@ -601,6 +583,16 @@ void LiveIntervals::handleLiveInRegister(MachineBasicBlock *MBB,
   // Look for kills, if it reaches a def before it's killed, then it shouldn't
   // be considered a livein.
   MachineBasicBlock::iterator mi = MBB->begin();
+  MachineBasicBlock::iterator E = MBB->end();
+  // Skip over DBG_VALUE at the start of the MBB.
+  if (mi != E && mi->isDebugValue()) {
+    while (++mi != E && mi->isDebugValue())
+      ;
+    if (mi == E)
+      // MBB is empty except for DBG_VALUE's.
+      return;
+  }
+
   SlotIndex baseIndex = MIIdx;
   SlotIndex start = baseIndex;
   if (getInstructionFromIndex(baseIndex) == 0)
@@ -609,29 +601,28 @@ void LiveIntervals::handleLiveInRegister(MachineBasicBlock *MBB,
   SlotIndex end = baseIndex;
   bool SeenDefUse = false;
 
-  MachineBasicBlock::iterator E = MBB->end();  
   while (mi != E) {
-    if (!mi->isDebugValue()) {
-      if (mi->killsRegister(interval.reg, tri_)) {
-        DEBUG(dbgs() << " killed");
-        end = baseIndex.getDefIndex();
-        SeenDefUse = true;
-        break;
-      } else if (mi->modifiesRegister(interval.reg, tri_)) {
-        // Another instruction redefines the register before it is ever read.
-        // Then the register is essentially dead at the instruction that defines
-        // it. Hence its interval is:
-        // [defSlot(def), defSlot(def)+1)
-        DEBUG(dbgs() << " dead");
-        end = start.getStoreIndex();
-        SeenDefUse = true;
-        break;
-      }
+    if (mi->killsRegister(interval.reg, tri_)) {
+      DEBUG(dbgs() << " killed");
+      end = baseIndex.getDefIndex();
+      SeenDefUse = true;
+      break;
+    } else if (mi->modifiesRegister(interval.reg, tri_)) {
+      // Another instruction redefines the register before it is ever read.
+      // Then the register is essentially dead at the instruction that defines
+      // it. Hence its interval is:
+      // [defSlot(def), defSlot(def)+1)
+      DEBUG(dbgs() << " dead");
+      end = start.getStoreIndex();
+      SeenDefUse = true;
+      break;
     }
-    ++mi;
-    if (mi != E && !mi->isDebugValue()) {
+
+    while (++mi != E && mi->isDebugValue())
+      // Skip over DBG_VALUE.
+      ;
+    if (mi != E)
       baseIndex = indexes_->getNextNonNullIndex(baseIndex);
-    }
   }
 
   // Live-in register might not be used at all.
@@ -677,7 +668,7 @@ void LiveIntervals::computeIntervals() {
     DEBUG(dbgs() << MBB->getName() << ":\n");
 
     // Create intervals for live-ins to this BB first.
-    for (MachineBasicBlock::const_livein_iterator LI = MBB->livein_begin(),
+    for (MachineBasicBlock::livein_iterator LI = MBB->livein_begin(),
            LE = MBB->livein_end(); LI != LE; ++LI) {
       handleLiveInRegister(MBB, MIIndex, getOrCreateInterval(*LI));
       // Multiple live-ins can alias the same register.
@@ -828,8 +819,9 @@ bool LiveIntervals::isReMaterializable(const LiveInterval &li,
   unsigned ImpUse = getReMatImplicitUse(li, MI);
   if (ImpUse) {
     const LiveInterval &ImpLi = getInterval(ImpUse);
-    for (MachineRegisterInfo::use_iterator ri = mri_->use_begin(li.reg),
-           re = mri_->use_end(); ri != re; ++ri) {
+    for (MachineRegisterInfo::use_nodbg_iterator
+           ri = mri_->use_nodbg_begin(li.reg), re = mri_->use_nodbg_end();
+         ri != re; ++ri) {
       MachineInstr *UseMI = &*ri;
       SlotIndex UseIdx = getInstructionIndex(UseMI);
       if (li.FindLiveRangeContaining(UseIdx)->valno != ValNo)
@@ -1061,7 +1053,7 @@ rewriteInstructionForSpills(const LiveInterval &li, const VNInfo *VNI,
       // all of its uses are rematerialized, simply delete it.
       if (MI == ReMatOrigDefMI && CanDelete) {
         DEBUG(dbgs() << "\t\t\t\tErasing re-materializable def: "
-                     << MI << '\n');
+                     << *MI << '\n');
         RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
         vrm.RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
         MI->eraseFromParent();
@@ -1304,9 +1296,26 @@ rewriteInstructionsForSpills(const LiveInterval &li, bool TrySplit,
     MachineOperand &O = ri.getOperand();
     ++ri;
     if (MI->isDebugValue()) {
-      // Remove debug info for now.
-      O.setReg(0U);
+      // Modify DBG_VALUE now that the value is in a spill slot.
+      if (Slot != VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT || isLoadSS) {
+        uint64_t Offset = MI->getOperand(1).getImm();
+        const MDNode *MDPtr = MI->getOperand(2).getMetadata();
+        DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
+        int FI = isLoadSS ? LdSlot : (int)Slot;
+        if (MachineInstr *NewDV = tii_->emitFrameIndexDebugValue(*mf_, FI,
+                                                           Offset, MDPtr, DL)) {
+          DEBUG(dbgs() << "Modifying debug info due to spill:" << "\t" << *MI);
+          ReplaceMachineInstrInMaps(MI, NewDV);
+          MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
+          MBB->insert(MBB->erase(MI), NewDV);
+          continue;
+        }
+      }
+
       DEBUG(dbgs() << "Removing debug info due to spill:" << "\t" << *MI);
+      RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
+      vrm.RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
+      MI->eraseFromParent();
       continue;
     }
     assert(!O.isImplicit() && "Spilling register that's used as implicit use?");
@@ -1352,11 +1361,9 @@ rewriteInstructionsForSpills(const LiveInterval &li, bool TrySplit,
     MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
 
     if (ImpUse && MI != ReMatDefMI) {
-      // Re-matting an instruction with virtual register use. Update the
-      // register interval's spill weight to HUGE_VALF to prevent it from
-      // being spilled.
-      LiveInterval &ImpLi = getInterval(ImpUse);
-      ImpLi.weight = HUGE_VALF;
+      // Re-matting an instruction with virtual register use. Prevent interval
+      // from being spilled.
+      getInterval(ImpUse).markNotSpillable();
     }
 
     unsigned MBBId = MBB->getNumber();
@@ -1408,7 +1415,7 @@ rewriteInstructionsForSpills(const LiveInterval &li, bool TrySplit,
     LiveInterval &nI = getOrCreateInterval(NewVReg);
     if (!TrySplit) {
       // The spill weight is now infinity as it cannot be spilled again.
-      nI.weight = HUGE_VALF;
+      nI.markNotSpillable();
       continue;
     }
 
@@ -1531,6 +1538,12 @@ LiveIntervals::handleSpilledImpDefs(const LiveInterval &li, VirtRegMap &vrm,
     MachineOperand &O = ri.getOperand();
     MachineInstr *MI = &*ri;
     ++ri;
+    if (MI->isDebugValue()) {
+      // Remove debug info for now.
+      O.setReg(0U);
+      DEBUG(dbgs() << "Removing debug info due to spill:" << "\t" << *MI);
+      continue;
+    }
     if (O.isDef()) {
       assert(MI->isImplicitDef() &&
              "Register def was not rewritten?");
@@ -1556,6 +1569,28 @@ LiveIntervals::handleSpilledImpDefs(const LiveInterval &li, VirtRegMap &vrm,
   }
 }
 
+float
+LiveIntervals::getSpillWeight(bool isDef, bool isUse, unsigned loopDepth) {
+  // Limit the loop depth ridiculousness.
+  if (loopDepth > 200)
+    loopDepth = 200;
+
+  // The loop depth is used to roughly estimate the number of times the
+  // instruction is executed. Something like 10^d is simple, but will quickly
+  // overflow a float. This expression behaves like 10^d for small d, but is
+  // more tempered for large d. At d=200 we get 6.7e33 which leaves a bit of
+  // headroom before overflow.
+  float lc = powf(1 + (100.0f / (loopDepth+10)), (float)loopDepth);
+
+  return (isDef + isUse) * lc;
+}
+
+void
+LiveIntervals::normalizeSpillWeights(std::vector<LiveInterval*> &NewLIs) {
+  for (unsigned i = 0, e = NewLIs.size(); i != e; ++i)
+    normalizeSpillWeight(*NewLIs[i]);
+}
+
 std::vector<LiveInterval*> LiveIntervals::
 addIntervalsForSpillsFast(const LiveInterval &li,
                           const MachineLoopInfo *loopInfo,
@@ -1564,8 +1599,7 @@ addIntervalsForSpillsFast(const LiveInterval &li,
 
   std::vector<LiveInterval*> added;
 
-  assert(li.weight != HUGE_VALF &&
-         "attempt to spill already spilled interval!");
+  assert(li.isSpillable() && "attempt to spill already spilled interval!");
 
   DEBUG({
       dbgs() << "\t\t\t\tadding intervals for spills for interval: ";
@@ -1601,10 +1635,7 @@ addIntervalsForSpillsFast(const LiveInterval &li,
       
       // create a new register for this spill
       LiveInterval &nI = getOrCreateInterval(NewVReg);
-
-      // the spill weight is now infinity as it
-      // cannot be spilled again
-      nI.weight = HUGE_VALF;
+      nI.markNotSpillable();
       
       // Rewrite register operands to use the new vreg.
       for (SmallVectorImpl<unsigned>::iterator I = Indices.begin(),
@@ -1658,8 +1689,7 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
   if (EnableFastSpilling)
     return addIntervalsForSpillsFast(li, loopInfo, vrm);
   
-  assert(li.weight != HUGE_VALF &&
-         "attempt to spill already spilled interval!");
+  assert(li.isSpillable() && "attempt to spill already spilled interval!");
 
   DEBUG({
       dbgs() << "\t\t\t\tadding intervals for spills for interval: ";
@@ -1733,6 +1763,7 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
     }
 
     handleSpilledImpDefs(li, vrm, rc, NewLIs);
+    normalizeSpillWeights(NewLIs);
     return NewLIs;
   }
 
@@ -1808,6 +1839,7 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
   // Insert spills / restores if we are splitting.
   if (!TrySplit) {
     handleSpilledImpDefs(li, vrm, rc, NewLIs);
+    normalizeSpillWeights(NewLIs);
     return NewLIs;
   }
 
@@ -1924,11 +1956,10 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
             unsigned ImpUse = getReMatImplicitUse(li, ReMatDefMI);
             if (ImpUse) {
               // Re-matting an instruction with virtual register use. Add the
-              // register as an implicit use on the use MI and update the register
-              // interval's spill weight to HUGE_VALF to prevent it from being
-              // spilled.
+              // register as an implicit use on the use MI and mark the register
+              // interval as unspillable.
               LiveInterval &ImpLi = getInterval(ImpUse);
-              ImpLi.weight = HUGE_VALF;
+              ImpLi.markNotSpillable();
               MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(ImpUse, false, true));
             }
           }
@@ -1967,6 +1998,7 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
   }
 
   handleSpilledImpDefs(li, vrm, rc, RetNewLIs);
+  normalizeSpillWeights(RetNewLIs);
   return RetNewLIs;
 }
 
@@ -2004,6 +2036,8 @@ unsigned LiveIntervals::getNumConflictsWithPhysReg(const LiveInterval &li,
          E = mri_->reg_end(); I != E; ++I) {
     MachineOperand &O = I.getOperand();
     MachineInstr *MI = O.getParent();
+    if (MI->isDebugValue())
+      continue;
     SlotIndex Index = getInstructionIndex(MI);
     if (pli.liveAt(Index))
       ++NumConflicts;
@@ -2044,7 +2078,7 @@ bool LiveIntervals::spillPhysRegAroundRegDefsUses(const LiveInterval &li,
          E = mri_->reg_end(); I != E; ++I) {
     MachineOperand &O = I.getOperand();
     MachineInstr *MI = O.getParent();
-    if (SeenMIs.count(MI))
+    if (MI->isDebugValue() || SeenMIs.count(MI))
       continue;
     SeenMIs.insert(MI);
     SlotIndex Index = getInstructionIndex(MI);
@@ -2068,7 +2102,7 @@ bool LiveIntervals::spillPhysRegAroundRegDefsUses(const LiveInterval &li,
               << "constraints:\n";
           MI->print(Msg, tm_);
         }
-        llvm_report_error(Msg.str());
+        report_fatal_error(Msg.str());
       }
       for (const unsigned* AS = tri_->getSubRegisters(PReg); *AS; ++AS) {
         if (!hasInterval(*AS))