Only do stuff for the REAL number of physical registers we have, not 1024.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / LiveVariables.cpp
index 47bc8bdea16fcd43756de4d7ce7c2a0dd4f165ea..eafbb1c18a327280576d5c92818e3639189dd39c 100644 (file)
@@ -1,7 +1,29 @@
 //===-- LiveVariables.cpp - Live Variable Analysis for Machine Code -------===//
 // 
-// This file implements the LiveVariable analysis pass.
-//   
+//                     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
+// the value, but it is never used) and the set of registers that are used by
+// the instruction, but are never used after the instruction (i.e., they are
+// killed).
+//
+// This class computes live variables using are sparse implementation based on
+// the machine code SSA form.  This class computes live variable information for
+// each virtual and _register allocatable_ physical register in a function.  It
+// uses the dominance properties of SSA form to efficiently compute live
+// variables for virtual registers, and assumes that physical registers are only
+// live within a single basic block (allowing it to do a single local analysis
+// to resolve physical register lifetimes in each basic block).  If a physical
+// register is not register allocatable, it is not tracked.  This is useful for
+// things like the stack pointer and condition codes.
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/Support/CFG.h"
 #include "Support/DepthFirstIterator.h"
+using namespace llvm;
 
 static RegisterAnalysis<LiveVariables> X("livevars", "Live Variable Analysis");
 
+const std::pair<MachineBasicBlock*, unsigned> &
+LiveVariables::getMachineBasicBlockInfo(MachineBasicBlock *MBB) const{
+  return BBMap.find(MBB->getBasicBlock())->second;
+}
+  
+/// getIndexMachineBasicBlock() - Given a block index, return the
+/// MachineBasicBlock corresponding to it.
+MachineBasicBlock *LiveVariables::getIndexMachineBasicBlock(unsigned Idx) {
+  if (BBIdxMap.empty()) {
+    BBIdxMap.resize(BBMap.size());
+    for (std::map<const BasicBlock*, std::pair<MachineBasicBlock*, unsigned> >
+           ::iterator I = BBMap.begin(), E = BBMap.end(); I != E; ++I) {
+      assert(BBIdxMap.size() > I->second.second &&"Indices are not sequential");
+      assert(BBIdxMap[I->second.second] == 0 && "Multiple idx collision!");
+      BBIdxMap[I->second.second] = I->second.first;
+    }
+  }
+  assert(Idx < BBIdxMap.size() && "BB Index out of range!");
+  return BBIdxMap[Idx];
+}
+
+LiveVariables::VarInfo &LiveVariables::getVarInfo(unsigned RegIdx) {
+  assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(RegIdx) &&
+         "getVarInfo: not a virtual register!");
+  RegIdx -= MRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
+  if (RegIdx >= VirtRegInfo.size()) {
+    if (RegIdx >= 2*VirtRegInfo.size())
+      VirtRegInfo.resize(RegIdx*2);
+    else
+      VirtRegInfo.resize(2*VirtRegInfo.size());
+  }
+  return VirtRegInfo[RegIdx];
+}
+
+
+
 void LiveVariables::MarkVirtRegAliveInBlock(VarInfo &VRInfo,
                                            const BasicBlock *BB) {
   const std::pair<MachineBasicBlock*,unsigned> &Info = BBMap.find(BB)->second;
@@ -70,16 +129,8 @@ void LiveVariables::HandleVirtRegUse(VarInfo &VRInfo, MachineBasicBlock *MBB,
 }
 
 void LiveVariables::HandlePhysRegUse(unsigned Reg, MachineInstr *MI) {
-  if (PhysRegInfo[Reg]) {
-    PhysRegInfo[Reg] = MI;
-    PhysRegUsed[Reg] = true;
-  } else if (const unsigned *AliasSet = RegInfo->getAliasSet(Reg)) {
-    for (; unsigned NReg = AliasSet[0]; ++AliasSet)
-      if (MachineInstr *LastUse = PhysRegInfo[NReg]) {
-       PhysRegInfo[NReg] = MI;
-       PhysRegUsed[NReg] = true;
-      }
-  }
+  PhysRegInfo[Reg] = MI;
+  PhysRegUsed[Reg] = true;
 }
 
 void LiveVariables::HandlePhysRegDef(unsigned Reg, MachineInstr *MI) {
@@ -89,21 +140,42 @@ void LiveVariables::HandlePhysRegDef(unsigned Reg, MachineInstr *MI) {
       RegistersKilled.insert(std::make_pair(LastUse, Reg));
     else
       RegistersDead.insert(std::make_pair(LastUse, Reg));
-  } else if (const unsigned *AliasSet = RegInfo->getAliasSet(Reg)) {
-    for (; unsigned NReg = AliasSet[0]; ++AliasSet)
-      if (MachineInstr *LastUse = PhysRegInfo[NReg]) {
-       if (PhysRegUsed[NReg])
-         RegistersKilled.insert(std::make_pair(LastUse, NReg));
-       else
-         RegistersDead.insert(std::make_pair(LastUse, NReg));
-       PhysRegInfo[NReg] = 0;  // Kill the aliased register
-      }
   }
   PhysRegInfo[Reg] = MI;
   PhysRegUsed[Reg] = false;
+
+  for (const unsigned *AliasSet = RegInfo->getAliasSet(Reg);
+       *AliasSet; ++AliasSet) {
+    if (MachineInstr *LastUse = PhysRegInfo[*AliasSet]) {
+      if (PhysRegUsed[*AliasSet])
+       RegistersKilled.insert(std::make_pair(LastUse, *AliasSet));
+      else
+       RegistersDead.insert(std::make_pair(LastUse, *AliasSet));
+    }
+    PhysRegInfo[*AliasSet] = MI;
+    PhysRegUsed[*AliasSet] = false;
+  }
 }
 
 bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
+  const TargetInstrInfo &TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
+  RegInfo = MF.getTarget().getRegisterInfo();
+  assert(RegInfo && "Target doesn't have register information?");
+
+  // First time though, initialize AllocatablePhysicalRegisters for the target
+  if (AllocatablePhysicalRegisters.empty()) {
+    // Make space, initializing to false...
+    AllocatablePhysicalRegisters.resize(RegInfo->getNumRegs());
+
+    // Loop over all of the register classes...
+    for (MRegisterInfo::regclass_iterator RCI = RegInfo->regclass_begin(),
+           E = RegInfo->regclass_end(); RCI != E; ++RCI)
+      // Loop over all of the allocatable registers in the function...
+      for (TargetRegisterClass::iterator I = (*RCI)->allocation_order_begin(MF),
+             E = (*RCI)->allocation_order_end(MF); I != E; ++I)
+        AllocatablePhysicalRegisters[*I] = true;  // The reg is allocatable!
+  }
+
   // Build BBMap... 
   unsigned BBNum = 0;
   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
@@ -120,9 +192,6 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
   PhysRegInfo = PhysRegInfoA;
   PhysRegUsed = PhysRegUsedA;
 
-  const TargetInstrInfo &TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
-  RegInfo = MF.getTarget().getRegisterInfo();
-
   /// Get some space for a respectable number of registers...
   VirtRegInfo.resize(64);
   
@@ -154,51 +223,41 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
        NumOperandsToProcess = 1;
 
       // Loop over implicit uses, using them.
-      if (const unsigned *ImplicitUses = MID.ImplicitUses)
-       for (unsigned i = 0; ImplicitUses[i]; ++i)
-         HandlePhysRegUse(ImplicitUses[i], MI);
+      for (const unsigned *ImplicitUses = MID.ImplicitUses;
+           *ImplicitUses; ++ImplicitUses)
+       HandlePhysRegUse(*ImplicitUses, MI);
 
       // Process all explicit uses...
       for (unsigned i = 0; i != NumOperandsToProcess; ++i) {
        MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-       if (MO.opIsUse() || MO.opIsDefAndUse()) {
+       if (MO.isUse()) {
          if (MO.isVirtualRegister() && !MO.getVRegValueOrNull()) {
-           unsigned RegIdx = MO.getReg()-MRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
-           HandleVirtRegUse(getVarInfo(RegIdx), MBB, MI);
-         } else if (MO.isPhysicalRegister() && MO.getReg() != 0
-                  /// FIXME: This is a gross hack, due to us not being able to
-                  /// say that some registers are defined on entry to the
-                  /// function.  5 = ESP
-&& MO.getReg() != 5
-) {
+           HandleVirtRegUse(getVarInfo(MO.getReg()), MBB, MI);
+         } else if (MO.isPhysicalRegister() && 
+                     AllocatablePhysicalRegisters[MO.getReg()]) {
            HandlePhysRegUse(MO.getReg(), MI);
          }
        }
       }
 
       // Loop over implicit defs, defining them.
-      if (const unsigned *ImplicitDefs = MID.ImplicitDefs)
-       for (unsigned i = 0; ImplicitDefs[i]; ++i)
-         HandlePhysRegDef(ImplicitDefs[i], MI);
+      for (const unsigned *ImplicitDefs = MID.ImplicitDefs;
+           *ImplicitDefs; ++ImplicitDefs)
+        HandlePhysRegDef(*ImplicitDefs, MI);
 
       // Process all explicit defs...
       for (unsigned i = 0; i != NumOperandsToProcess; ++i) {
        MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-       if (MO.opIsDef() || MO.opIsDefAndUse()) {
+       if (MO.isDef()) {
          if (MO.isVirtualRegister()) {
-           unsigned RegIdx = MO.getReg()-MRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
-           VarInfo &VRInfo = getVarInfo(RegIdx);
+           VarInfo &VRInfo = getVarInfo(MO.getReg());
 
            assert(VRInfo.DefBlock == 0 && "Variable multiply defined!");
            VRInfo.DefBlock = MBB;                           // Created here...
            VRInfo.DefInst = MI;
            VRInfo.Kills.push_back(std::make_pair(MBB, MI)); // Defaults to dead
-         } else if (MO.isPhysicalRegister() && MO.getReg() != 0
-                  /// FIXME: This is a gross hack, due to us not being able to
-                  /// say that some registers are defined on entry to the
-                  /// function.  5 = ESP
-&& MO.getReg() != 5
-) {
+         } else if (MO.isPhysicalRegister() &&
+                     AllocatablePhysicalRegisters[MO.getReg()]) {
            HandlePhysRegDef(MO.getReg(), MI);
          }
        }
@@ -209,18 +268,19 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
     // bottom of this basic block.  We check all of our successor blocks to see
     // if they have PHI nodes, and if so, we simulate an assignment at the end
     // of the current block.
-    for (succ_const_iterator I = succ_begin(BB), E = succ_end(BB); I != E; ++I){
-      MachineBasicBlock *Succ = BBMap.find(*I)->second.first;
+    for (succ_const_iterator SI = succ_begin(BB), E = succ_end(BB);
+         SI != E; ++SI) {
+      MachineBasicBlock *Succ = BBMap.find(*SI)->second.first;
       
       // PHI nodes are guaranteed to be at the top of the block...
       for (MachineBasicBlock::iterator I = Succ->begin(), E = Succ->end();
           I != E && (*I)->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI; ++I) {
+        MachineInstr *MI = *I;
        for (unsigned i = 1; ; i += 2)
-         if ((*I)->getOperand(i+1).getMachineBasicBlock() == MBB) {
-           MachineOperand &MO = (*I)->getOperand(i);
+         if (MI->getOperand(i+1).getMachineBasicBlock() == MBB) {
+           MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
            if (!MO.getVRegValueOrNull()) {
-             unsigned RegIdx = MO.getReg()-MRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
-             VarInfo &VRInfo = getVarInfo(RegIdx);
+             VarInfo &VRInfo = getVarInfo(MO.getReg());
 
              // Only mark it alive only in the block we are representing...
              MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, BB);
@@ -232,13 +292,11 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
     
     // 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 = MRegisterInfo::FirstVirtualRegister; i != e; ++i)
+    for (unsigned i = 0, e = RegInfo->getNumRegs(); i != e; ++i)
       if (PhysRegInfo[i])
        HandlePhysRegDef(i, 0);
   }
 
-  BBMap.clear();
-
   // Convert the information we have gathered into VirtRegInfo and transform it
   // into a form usable by RegistersKilled.
   //