DwarfWriter reading basic type information from llvm-gcc4 code.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / LiveVariables.cpp
index b6d9bc2a6015ff7987f5ab6eb27fc366a0443fa6..c85d40b04f0f098df7d048fee493392344a843b9 100644 (file)
@@ -1,12 +1,12 @@
 //===-- LiveVariables.cpp - Live Variable Analysis for Machine Code -------===//
-// 
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// 
+//
 // This file implements the LiveVariable analysis pass.  For each machine
 // instruction in the function, this pass calculates the set of registers that
 // are immediately dead after the instruction (i.e., the instruction calculates
 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
-#include "Support/DepthFirstIterator.h"
-#include "Support/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/Config/alloca.h"
+#include <algorithm>
+#include <iostream>
 using namespace llvm;
 
 static RegisterAnalysis<LiveVariables> X("livevars", "Live Variable Analysis");
 
+void LiveVariables::VarInfo::dump() const {
+  std::cerr << "Register Defined by: ";
+  if (DefInst) 
+    std::cerr << *DefInst;
+  else
+    std::cerr << "<null>\n";
+  std::cerr << "  Alive in blocks: ";
+  for (unsigned i = 0, e = AliveBlocks.size(); i != e; ++i)
+    if (AliveBlocks[i]) std::cerr << i << ", ";
+  std::cerr << "\n  Killed by:";
+  if (Kills.empty())
+    std::cerr << " No instructions.\n";
+  else {
+    for (unsigned i = 0, e = Kills.size(); i != e; ++i)
+      std::cerr << "\n    #" << i << ": " << *Kills[i];
+    std::cerr << "\n";
+  }
+}
+
 LiveVariables::VarInfo &LiveVariables::getVarInfo(unsigned RegIdx) {
   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(RegIdx) &&
          "getVarInfo: not a virtual register!");
@@ -50,6 +72,25 @@ LiveVariables::VarInfo &LiveVariables::getVarInfo(unsigned RegIdx) {
   return VirtRegInfo[RegIdx];
 }
 
+bool LiveVariables::KillsRegister(MachineInstr *MI, unsigned Reg) const {
+  std::map<MachineInstr*, std::vector<unsigned> >::const_iterator I = 
+  RegistersKilled.find(MI);
+  if (I == RegistersKilled.end()) return false;
+  
+  // Do a binary search, as these lists can grow pretty big, particularly for
+  // call instructions on targets with lots of call-clobbered registers.
+  return std::binary_search(I->second.begin(), I->second.end(), Reg);
+}
+
+bool LiveVariables::RegisterDefIsDead(MachineInstr *MI, unsigned Reg) const {
+  std::map<MachineInstr*, std::vector<unsigned> >::const_iterator I = 
+  RegistersDead.find(MI);
+  if (I == RegistersDead.end()) return false;
+  
+  // Do a binary search, as these lists can grow pretty big, particularly for
+  // call instructions on targets with lots of call-clobbered registers.
+  return std::binary_search(I->second.begin(), I->second.end(), Reg);
+}
 
 
 void LiveVariables::MarkVirtRegAliveInBlock(VarInfo &VRInfo,
@@ -82,6 +123,8 @@ void LiveVariables::MarkVirtRegAliveInBlock(VarInfo &VRInfo,
 
 void LiveVariables::HandleVirtRegUse(VarInfo &VRInfo, MachineBasicBlock *MBB,
                                      MachineInstr *MI) {
+  assert(VRInfo.DefInst && "Register use before def!");
+
   // Check to see if this basic block is already a kill block...
   if (!VRInfo.Kills.empty() && VRInfo.Kills.back()->getParent() == MBB) {
     // Yes, this register is killed in this basic block already.  Increase the
@@ -95,14 +138,13 @@ void LiveVariables::HandleVirtRegUse(VarInfo &VRInfo, MachineBasicBlock *MBB,
     assert(VRInfo.Kills[i]->getParent() != MBB && "entry should be at end!");
 #endif
 
-  assert(MBB != VRInfo.DefInst->getParent() && 
+  assert(MBB != VRInfo.DefInst->getParent() &&
          "Should have kill for defblock!");
 
   // Add a new kill entry for this basic block.
   VRInfo.Kills.push_back(MI);
 
   // Update all dominating blocks to mark them known live.
-  const BasicBlock *BB = MBB->getBasicBlock();
   for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
          E = MBB->pred_end(); PI != E; ++PI)
     MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, *PI);
@@ -123,9 +165,9 @@ void LiveVariables::HandlePhysRegDef(unsigned Reg, MachineInstr *MI) {
   // Does this kill a previous version of this register?
   if (MachineInstr *LastUse = PhysRegInfo[Reg]) {
     if (PhysRegUsed[Reg])
-      RegistersKilled.insert(std::make_pair(LastUse, Reg));
+      RegistersKilled[LastUse].push_back(Reg);
     else
-      RegistersDead.insert(std::make_pair(LastUse, Reg));
+      RegistersDead[LastUse].push_back(Reg);
   }
   PhysRegInfo[Reg] = MI;
   PhysRegUsed[Reg] = false;
@@ -134,9 +176,9 @@ void LiveVariables::HandlePhysRegDef(unsigned Reg, MachineInstr *MI) {
        unsigned Alias = *AliasSet; ++AliasSet) {
     if (MachineInstr *LastUse = PhysRegInfo[Alias]) {
       if (PhysRegUsed[Alias])
-        RegistersKilled.insert(std::make_pair(LastUse, Alias));
+        RegistersKilled[LastUse].push_back(Alias);
       else
-        RegistersDead.insert(std::make_pair(LastUse, Alias));
+        RegistersDead[LastUse].push_back(Alias);
     }
     PhysRegInfo[Alias] = MI;
     PhysRegUsed[Alias] = false;
@@ -154,15 +196,22 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
   // physical register.  This is a purely local property, because all physical
   // register references as presumed dead across basic blocks.
   //
-  MachineInstr *PhysRegInfoA[RegInfo->getNumRegs()];
-  bool          PhysRegUsedA[RegInfo->getNumRegs()];
-  std::fill(PhysRegInfoA, PhysRegInfoA+RegInfo->getNumRegs(), (MachineInstr*)0);
-  PhysRegInfo = PhysRegInfoA;
-  PhysRegUsed = PhysRegUsedA;
+  PhysRegInfo = (MachineInstr**)alloca(sizeof(MachineInstr*) *
+                                       RegInfo->getNumRegs());
+  PhysRegUsed = (bool*)alloca(sizeof(bool)*RegInfo->getNumRegs());
+  std::fill(PhysRegInfo, PhysRegInfo+RegInfo->getNumRegs(), (MachineInstr*)0);
 
   /// Get some space for a respectable number of registers...
   VirtRegInfo.resize(64);
-  
+
+  // Mark live-in registers as live-in.
+  for (MachineFunction::livein_iterator I = MF.livein_begin(),
+         E = MF.livein_end(); I != E; ++I) {
+    assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(I->first) &&
+           "Cannot have a live-in virtual register!");
+    HandlePhysRegDef(I->first, 0);
+  }
+
   // Calculate live variable information in depth first order on the CFG of the
   // function.  This guarantees that we will see the definition of a virtual
   // register before its uses due to dominance properties of SSA (except for PHI
@@ -186,7 +235,7 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 
       // Unless it is a PHI node.  In this case, ONLY process the DEF, not any
       // of the uses.  They will be handled in other basic blocks.
-      if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI)      
+      if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI)
         NumOperandsToProcess = 1;
 
       // Loop over implicit uses, using them.
@@ -238,7 +287,7 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
     for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
            E = MBB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
       MachineBasicBlock *Succ = *SI;
-      
+
       // PHI nodes are guaranteed to be at the top of the block...
       for (MachineBasicBlock::iterator MI = Succ->begin(), ME = Succ->end();
            MI != ME && MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI; ++MI) {
@@ -249,16 +298,29 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
             MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
             if (!MO.getVRegValueOrNull()) {
               VarInfo &VRInfo = getVarInfo(MO.getReg());
+              assert(VRInfo.DefInst && "Register use before def (or no def)!");
 
-              // Only mark it alive only in the block we are representing...
+              // Only mark it alive only in the block we are representing.
               MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, MBB);
-              break;   // Found the PHI entry for this block...
+              break;   // Found the PHI entry for this block.
             }
           }
         }
       }
     }
-    
+
+    // Finally, if the last block in the function is a return, make sure to mark
+    // it as using all of the live-out values in the function.
+    if (!MBB->empty() && TII.isReturn(MBB->back().getOpcode())) {
+      MachineInstr *Ret = &MBB->back();
+      for (MachineFunction::liveout_iterator I = MF.liveout_begin(),
+             E = MF.liveout_end(); I != E; ++I) {
+        assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(*I) &&
+               "Cannot have a live-in virtual register!");
+        HandlePhysRegUse(*I, Ret);
+      }
+    }
+
     // Loop over PhysRegInfo, killing any registers that are available at the
     // end of the basic block.  This also resets the PhysRegInfo map.
     for (unsigned i = 0, e = RegInfo->getNumRegs(); i != e; ++i)
@@ -272,19 +334,29 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
   for (unsigned i = 0, e = VirtRegInfo.size(); i != e; ++i)
     for (unsigned j = 0, e = VirtRegInfo[i].Kills.size(); j != e; ++j) {
       if (VirtRegInfo[i].Kills[j] == VirtRegInfo[i].DefInst)
-        RegistersDead.insert(std::make_pair(VirtRegInfo[i].Kills[j],
-                             i + MRegisterInfo::FirstVirtualRegister));
+        RegistersDead[VirtRegInfo[i].Kills[j]].push_back(
+                                    i + MRegisterInfo::FirstVirtualRegister);
 
       else
-        RegistersKilled.insert(std::make_pair(VirtRegInfo[i].Kills[j],
-                               i + MRegisterInfo::FirstVirtualRegister));
+        RegistersKilled[VirtRegInfo[i].Kills[j]].push_back(
+                                    i + MRegisterInfo::FirstVirtualRegister);
     }
 
+  // Walk through the RegistersKilled/Dead sets, and sort the registers killed
+  // or dead.  This allows us to use efficient binary search for membership
+  // testing.
+  for (std::map<MachineInstr*, std::vector<unsigned> >::iterator
+       I = RegistersKilled.begin(), E = RegistersKilled.end(); I != E; ++I)
+    std::sort(I->second.begin(), I->second.end());
+  for (std::map<MachineInstr*, std::vector<unsigned> >::iterator
+       I = RegistersDead.begin(), E = RegistersDead.end(); I != E; ++I)
+    std::sort(I->second.begin(), I->second.end());
+  
   // Check to make sure there are no unreachable blocks in the MC CFG for the
   // function.  If so, it is due to a bug in the instruction selector or some
   // other part of the code generator if this happens.
 #ifndef NDEBUG
-  for(MachineFunction::iterator i = MF.begin(), e = MF.end(); i != e; ++i) 
+  for(MachineFunction::iterator i = MF.begin(), e = MF.end(); i != e; ++i)
     assert(Visited.count(&*i) != 0 && "unreachable basic block found");
 #endif
 
@@ -301,33 +373,43 @@ void LiveVariables::instructionChanged(MachineInstr *OldMI,
   // the instruction.
   for (unsigned i = 0, e = OldMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
     MachineOperand &MO = OldMI->getOperand(i);
-    if (MO.isRegister() && MO.isDef() && MO.getReg() &&
+    if (MO.isRegister() && MO.getReg() &&
         MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
       unsigned Reg = MO.getReg();
       VarInfo &VI = getVarInfo(Reg);
-      if (VI.DefInst == OldMI)
-        VI.DefInst = NewMI;
+      if (MO.isDef()) {
+        // Update the defining instruction.
+        if (VI.DefInst == OldMI)
+          VI.DefInst = NewMI;
+      }
+      if (MO.isUse()) {
+        // If this is a kill of the value, update the VI kills list.
+        if (VI.removeKill(OldMI))
+          VI.Kills.push_back(NewMI);   // Yes, there was a kill of it
+      }
     }
   }
 
   // Move the killed information over...
   killed_iterator I, E;
   tie(I, E) = killed_range(OldMI);
-  std::vector<unsigned> Regs;
-  for (killed_iterator A = I; A != E; ++A)
-    Regs.push_back(A->second);
-  RegistersKilled.erase(I, E);
-
-  for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i)
-    RegistersKilled.insert(std::make_pair(NewMI, Regs[i]));
-  Regs.clear();
+  if (I != E) {
+    std::vector<unsigned> &V = RegistersKilled[NewMI];
+    bool WasEmpty = V.empty();
+    V.insert(V.end(), I, E);
+    if (!WasEmpty)
+      std::sort(V.begin(), V.end());   // Keep the reg list sorted.
+    RegistersKilled.erase(OldMI);
+  }
 
   // Move the dead information over...
   tie(I, E) = dead_range(OldMI);
-  for (killed_iterator A = I; A != E; ++A)
-    Regs.push_back(A->second);
-  RegistersDead.erase(I, E);
-
-  for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i)
-    RegistersDead.insert(std::make_pair(NewMI, Regs[i]));
+  if (I != E) {
+    std::vector<unsigned> &V = RegistersDead[NewMI];
+    bool WasEmpty = V.empty();
+    V.insert(V.end(), I, E);
+    if (!WasEmpty)
+      std::sort(V.begin(), V.end());   // Keep the reg list sorted.
+    RegistersDead.erase(OldMI);
+  }
 }