Implement vector shift up / down and insert zero with ps{rl}lq / ps{rl}ldq.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / LiveIntervalAnalysis.cpp
index 3dde8195a44d108e9e85009744db7fce2e35e73d..976aa5a9245a7ffb8b859b52a3da07d43ae33e61 100644 (file)
 #include <cmath>
 using namespace llvm;
 
-namespace {
-  // Hidden options for help debugging.
-  cl::opt<bool> DisableReMat("disable-rematerialization", 
-                              cl::init(false), cl::Hidden);
-
-  cl::opt<bool> SplitAtBB("split-intervals-at-bb", 
-                          cl::init(true), cl::Hidden);
-  cl::opt<int> SplitLimit("split-limit",
-                          cl::init(-1), cl::Hidden);
-}
+// Hidden options for help debugging.
+static cl::opt<bool> DisableReMat("disable-rematerialization", 
+                                  cl::init(false), cl::Hidden);
+
+static cl::opt<bool> SplitAtBB("split-intervals-at-bb", 
+                               cl::init(true), cl::Hidden);
+static cl::opt<int> SplitLimit("split-limit",
+                               cl::init(-1), cl::Hidden);
 
 STATISTIC(numIntervals, "Number of original intervals");
 STATISTIC(numIntervalsAfter, "Number of intervals after coalescing");
@@ -53,9 +51,7 @@ STATISTIC(numFolds    , "Number of loads/stores folded into instructions");
 STATISTIC(numSplits   , "Number of intervals split");
 
 char LiveIntervals::ID = 0;
-namespace {
-  RegisterPass<LiveIntervals> X("liveintervals", "Live Interval Analysis");
-}
+static RegisterPass<LiveIntervals> X("liveintervals", "Live Interval Analysis");
 
 void LiveIntervals::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
   AU.addPreserved<LiveVariables>();
@@ -79,17 +75,14 @@ void LiveIntervals::releaseMemory() {
     delete ClonedMIs[i];
 }
 
-/// runOnMachineFunction - Register allocate the whole function
-///
-bool LiveIntervals::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
-  mf_ = &fn;
-  mri_ = &mf_->getRegInfo();
-  tm_ = &fn.getTarget();
-  tri_ = tm_->getRegisterInfo();
-  tii_ = tm_->getInstrInfo();
-  lv_ = &getAnalysis<LiveVariables>();
-  allocatableRegs_ = tri_->getAllocatableSet(fn);
-
+void LiveIntervals::computeNumbering() {
+  Index2MiMap OldI2MI = i2miMap_;
+  
+  Idx2MBBMap.clear();
+  MBB2IdxMap.clear();
+  mi2iMap_.clear();
+  i2miMap_.clear();
+  
   // Number MachineInstrs and MachineBasicBlocks.
   // Initialize MBB indexes to a sentinal.
   MBB2IdxMap.resize(mf_->getNumBlockIDs(), std::make_pair(~0U,~0U));
@@ -108,11 +101,40 @@ bool LiveIntervals::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
     }
 
     // Set the MBB2IdxMap entry for this MBB.
-    MBB2IdxMap[MBB->getNumber()] = std::make_pair(StartIdx, MIIndex - 1);
+    MBB2IdxMap[MBB->getNumber()] = (StartIdx == MIIndex)
+      ? std::make_pair(StartIdx, StartIdx)  // Empty MBB
+      : std::make_pair(StartIdx, MIIndex - 1);
     Idx2MBBMap.push_back(std::make_pair(StartIdx, MBB));
   }
   std::sort(Idx2MBBMap.begin(), Idx2MBBMap.end(), Idx2MBBCompare());
+  
+  if (!OldI2MI.empty())
+    for (iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
+      for (LiveInterval::iterator LI = I->second.begin(), LE = I->second.end();
+           LI != LE; ++LI) {
+        LI->start = mi2iMap_[OldI2MI[LI->start]];
+        LI->end = mi2iMap_[OldI2MI[LI->end]];
+        
+        VNInfo* vni = LI->valno;
+        vni->def = mi2iMap_[OldI2MI[vni->def]];
+        
+        for (size_t i = 0; i < vni->kills.size(); ++i)
+          vni->kills[i] = mi2iMap_[OldI2MI[vni->kills[i]]];
+      }
+}
 
+/// runOnMachineFunction - Register allocate the whole function
+///
+bool LiveIntervals::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
+  mf_ = &fn;
+  mri_ = &mf_->getRegInfo();
+  tm_ = &fn.getTarget();
+  tri_ = tm_->getRegisterInfo();
+  tii_ = tm_->getInstrInfo();
+  lv_ = &getAnalysis<LiveVariables>();
+  allocatableRegs_ = tri_->getAllocatableSet(fn);
+
+  computeNumbering();
   computeIntervals();
 
   numIntervals += getNumIntervals();
@@ -201,6 +223,11 @@ void LiveIntervals::handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock *mbb,
   DOUT << "\t\tregister: "; DEBUG(printRegName(interval.reg));
   LiveVariables::VarInfo& vi = lv_->getVarInfo(interval.reg);
 
+  if (mi->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF) {
+    DOUT << "is a implicit_def\n";
+    return;
+  }
+
   // Virtual registers may be defined multiple times (due to phi
   // elimination and 2-addr elimination).  Much of what we do only has to be
   // done once for the vreg.  We use an empty interval to detect the first
@@ -212,6 +239,7 @@ void LiveIntervals::handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock *mbb,
     MachineInstr *CopyMI = NULL;
     unsigned SrcReg, DstReg;
     if (mi->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
+        mi->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
         tii_->isMoveInstr(*mi, SrcReg, DstReg))
       CopyMI = mi;
     ValNo = interval.getNextValue(defIndex, CopyMI, VNInfoAllocator);
@@ -367,6 +395,7 @@ void LiveIntervals::handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock *mbb,
       MachineInstr *CopyMI = NULL;
       unsigned SrcReg, DstReg;
       if (mi->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
+          mi->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
           tii_->isMoveInstr(*mi, SrcReg, DstReg))
         CopyMI = mi;
       ValNo = interval.getNextValue(defIndex, CopyMI, VNInfoAllocator);
@@ -454,6 +483,7 @@ void LiveIntervals::handleRegisterDef(MachineBasicBlock *MBB,
     MachineInstr *CopyMI = NULL;
     unsigned SrcReg, DstReg;
     if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
+        MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
         tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg))
       CopyMI = MI;
     handlePhysicalRegisterDef(MBB, MI, MIIdx, getOrCreateInterval(reg), CopyMI);
@@ -589,6 +619,8 @@ unsigned LiveIntervals::getVNInfoSourceReg(const VNInfo *VNI) const {
 
   if (VNI->copy->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG)
     return VNI->copy->getOperand(1).getReg();
+  if (VNI->copy->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
+    return VNI->copy->getOperand(2).getReg();
   unsigned SrcReg, DstReg;
   if (tii_->isMoveInstr(*VNI->copy, SrcReg, DstReg))
     return SrcReg;
@@ -757,8 +789,9 @@ bool LiveIntervals::tryFoldMemoryOperand(MachineInstr* &MI,
   if (FilterFoldedOps(MI, Ops, MRInfo, FoldOps))
     return false;
 
-  // Can't fold a load from fixed stack slot into a two address instruction.
-  if (isSS && DefMI && (MRInfo & VirtRegMap::isMod))
+  // The only time it's safe to fold into a two address instruction is when
+  // it's folding reload and spill from / into a spill stack slot.
+  if (DefMI && (MRInfo & VirtRegMap::isMod))
     return false;
 
   MachineInstr *fmi = isSS ? tii_->foldMemoryOperand(*mf_, MI, FoldOps, Slot)
@@ -793,7 +826,7 @@ bool LiveIntervals::tryFoldMemoryOperand(MachineInstr* &MI,
 /// folding is possible.
 bool LiveIntervals::canFoldMemoryOperand(MachineInstr *MI,
                                          SmallVector<unsigned, 2> &Ops,
-                                         bool ReMatLoad) const {
+                                         bool ReMat) const {
   // Filter the list of operand indexes that are to be folded. Abort if
   // any operand will prevent folding.
   unsigned MRInfo = 0;
@@ -801,8 +834,8 @@ bool LiveIntervals::canFoldMemoryOperand(MachineInstr *MI,
   if (FilterFoldedOps(MI, Ops, MRInfo, FoldOps))
     return false;
 
-  // Can't fold a remat'ed load into a two address instruction.
-  if (ReMatLoad && (MRInfo & VirtRegMap::isMod))
+  // It's only legal to remat for a use, not a def.
+  if (ReMat && (MRInfo & VirtRegMap::isMod))
     return false;
 
   return tii_->canFoldMemoryOperand(MI, FoldOps);
@@ -886,15 +919,6 @@ rewriteInstructionForSpills(const LiveInterval &li, const VNInfo *VNI,
       if (MI == ReMatOrigDefMI && CanDelete) {
         DOUT << "\t\t\t\tErasing re-materlizable def: ";
         DOUT << MI << '\n';
-        unsigned ImpUse = getReMatImplicitUse(li, MI);
-        if (ImpUse) {
-          // To be deleted MI has a virtual register operand, update the
-          // spill weight of the register interval.
-          unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MI->getParent());
-          LiveInterval &ImpLi = getInterval(ImpUse);
-          ImpLi.weight -=
-            getSpillWeight(false, true, loopDepth) / ImpLi.getSize();
-        }
         RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
         vrm.RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
         MI->eraseFromParent();
@@ -952,10 +976,12 @@ rewriteInstructionForSpills(const LiveInterval &li, const VNInfo *VNI,
           HasUse = false;
           HasDef = false;
           CanFold = false;
+          if (isRemoved(MI))
+            break;
           goto RestartInstruction;
         }
       } else {
-        CanFold = canFoldMemoryOperand(MI, Ops, DefIsReMat && isLoad);
+        CanFold = canFoldMemoryOperand(MI, Ops, DefIsReMat);
       }
     } else
       CanFold = false;
@@ -1072,20 +1098,22 @@ static const VNInfo *findDefinedVNInfo(const LiveInterval &li, unsigned DefIdx)
 
 /// RewriteInfo - Keep track of machine instrs that will be rewritten
 /// during spilling.
-struct RewriteInfo {
-  unsigned Index;
-  MachineInstr *MI;
-  bool HasUse;
-  bool HasDef;
-  RewriteInfo(unsigned i, MachineInstr *mi, bool u, bool d)
-    : Index(i), MI(mi), HasUse(u), HasDef(d) {}
-};
-
-struct RewriteInfoCompare {
-  bool operator()(const RewriteInfo &LHS, const RewriteInfo &RHS) const {
-    return LHS.Index < RHS.Index;
-  }
-};
+namespace {
+  struct RewriteInfo {
+    unsigned Index;
+    MachineInstr *MI;
+    bool HasUse;
+    bool HasDef;
+    RewriteInfo(unsigned i, MachineInstr *mi, bool u, bool d)
+      : Index(i), MI(mi), HasUse(u), HasDef(d) {}
+  };
+
+  struct RewriteInfoCompare {
+    bool operator()(const RewriteInfo &LHS, const RewriteInfo &RHS) const {
+      return LHS.Index < RHS.Index;
+    }
+  };
+}
 
 void LiveIntervals::
 rewriteInstructionsForSpills(const LiveInterval &li, bool TrySplit,
@@ -1109,13 +1137,14 @@ rewriteInstructionsForSpills(const LiveInterval &li, bool TrySplit,
   unsigned end = getBaseIndex(I->end-1) + InstrSlots::NUM;
 
   // First collect all the def / use in this live range that will be rewritten.
-  // Make sure they are sorted according instruction index.
+  // Make sure they are sorted according to instruction index.
   std::vector<RewriteInfo> RewriteMIs;
   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator ri = mri_->reg_begin(li.reg),
          re = mri_->reg_end(); ri != re; ) {
-    MachineInstr *MI = &(*ri);
+    MachineInstr *MI = &*ri;
     MachineOperand &O = ri.getOperand();
     ++ri;
+    assert(!O.isImplicit() && "Spilling register that's used as implicit use?");
     unsigned index = getInstructionIndex(MI);
     if (index < start || index >= end)
       continue;
@@ -1147,11 +1176,10 @@ rewriteInstructionsForSpills(const LiveInterval &li, bool TrySplit,
 
     if (ImpUse && MI != ReMatDefMI) {
       // Re-matting an instruction with virtual register use. Update the
-      // register interval's spill weight.
-      unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MI->getParent());
+      // register interval's spill weight to HUGE_VALF to prevent it from
+      // being spilled.
       LiveInterval &ImpLi = getInterval(ImpUse);
-      ImpLi.weight +=
-        getSpillWeight(false, true, loopDepth) * NumUses / ImpLi.getSize();
+      ImpLi.weight = HUGE_VALF;
     }
 
     unsigned MBBId = MBB->getNumber();
@@ -1315,6 +1343,40 @@ void LiveIntervals::eraseRestoreInfo(int Id, int index, unsigned vr,
       Restores[i].index = -1;
 }
 
+/// handleSpilledImpDefs - Remove IMPLICIT_DEF instructions which are being
+/// spilled and create empty intervals for their uses.
+void
+LiveIntervals::handleSpilledImpDefs(const LiveInterval &li, VirtRegMap &vrm,
+                                    const TargetRegisterClass* rc,
+                                    std::vector<LiveInterval*> &NewLIs) {
+  for (MachineRegisterInfo::reg_iterator ri = mri_->reg_begin(li.reg),
+         re = mri_->reg_end(); ri != re; ) {
+    MachineOperand &O = ri.getOperand();
+    MachineInstr *MI = &*ri;
+    ++ri;
+    if (O.isDef()) {
+      assert(MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF &&
+             "Register def was not rewritten?");
+      RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
+      vrm.RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
+      MI->eraseFromParent();
+    } else {
+      // This must be an use of an implicit_def so it's not part of the live
+      // interval. Create a new empty live interval for it.
+      // FIXME: Can we simply erase some of the instructions? e.g. Stores?
+      unsigned NewVReg = mri_->createVirtualRegister(rc);
+      vrm.grow();
+      vrm.setIsImplicitlyDefined(NewVReg);
+      NewLIs.push_back(&getOrCreateInterval(NewVReg));
+      for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+        MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+        if (MO.isReg() && MO.getReg() == li.reg)
+          MO.setReg(NewVReg);
+      }
+    }
+  }
+}
+
 
 std::vector<LiveInterval*> LiveIntervals::
 addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
@@ -1394,6 +1456,8 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
       }
       IsFirstRange = false;
     }
+
+    handleSpilledImpDefs(li, vrm, rc, NewLIs);
     return NewLIs;
   }
 
@@ -1462,8 +1526,10 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
   }
 
   // Insert spills / restores if we are splitting.
-  if (!TrySplit)
+  if (!TrySplit) {
+    handleSpilledImpDefs(li, vrm, rc, NewLIs);
     return NewLIs;
+  }
 
   SmallPtrSet<LiveInterval*, 4> AddedKill;
   SmallVector<unsigned, 2> Ops;
@@ -1516,11 +1582,13 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
           }
         }
 
-        // Else tell the spiller to issue a spill.
+        // Otherwise tell the spiller to issue a spill.
         if (!Folded) {
           LiveRange *LR = &nI.ranges[nI.ranges.size()-1];
           bool isKill = LR->end == getStoreIndex(index);
-          vrm.addSpillPoint(VReg, isKill, MI);
+          if (!MI->registerDefIsDead(nI.reg))
+            // No need to spill a dead def.
+            vrm.addSpillPoint(VReg, isKill, MI);
           if (isKill)
             AddedKill.insert(&nI);
         }
@@ -1575,12 +1643,10 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
           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.
-            unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MI->getParent());
+            // interval's spill weight to HUGE_VALF to prevent it from being
+            // spilled.
             LiveInterval &ImpLi = getInterval(ImpUse);
-            ImpLi.weight +=
-              getSpillWeight(false, true, loopDepth) / ImpLi.getSize();
-
+            ImpLi.weight = HUGE_VALF;
             MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(ImpUse, false, true));
           }
         }
@@ -1618,6 +1684,7 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
     }
   }
 
+  handleSpilledImpDefs(li, vrm, rc, RetNewLIs);
   return RetNewLIs;
 }