Optimize Thumb2 jumptable to use tbb / tbh when all the offsets fit in byte / halfword.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / MachineFunction.cpp
index 787f38903d8c2f6cdbd4a723d97fb4fde249b73f..98396ee6d0c914c02749acd5ffee1574f006d383 100644 (file)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/Instructions.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/Config/config.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
-#include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/GraphWriter.h"
-#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
-#include "llvm/Config/config.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include <fstream>
 #include <sstream>
 using namespace llvm;
 
-static AnnotationID MF_AID(
-  AnnotationManager::getID("CodeGen::MachineCodeForFunction"));
-
-// Out of line virtual function to home classes.
-void MachineFunctionPass::virtfn() {}
+bool MachineFunctionPass::runOnFunction(Function &F) {
+  // Do not codegen any 'available_externally' functions at all, they have
+  // definitions outside the translation unit.
+  if (F.hasAvailableExternallyLinkage())
+    return false;
+  
+  return runOnMachineFunction(MachineFunction::get(&F));
+}
 
 namespace {
   struct VISIBILITY_HIDDEN Printer : public MachineFunctionPass {
@@ -48,8 +52,8 @@ namespace {
     std::ostream *OS;
     const std::string Banner;
 
-    Printer (std::ostream *_OS, const std::string &_Banner) 
-      : MachineFunctionPass((intptr_t)&ID), OS (_OS), Banner (_Banner) { }
+    Printer (std::ostream *os, const std::string &banner) 
+      : MachineFunctionPass(&ID), OS(os), Banner(banner) {}
 
     const char *getPassName() const { return "MachineFunction Printer"; }
 
@@ -77,7 +81,7 @@ FunctionPass *llvm::createMachineFunctionPrinterPass(std::ostream *OS,
 namespace {
   struct VISIBILITY_HIDDEN Deleter : public MachineFunctionPass {
     static char ID;
-    Deleter() : MachineFunctionPass((intptr_t)&ID) {}
+    Deleter() : MachineFunctionPass(&ID) {}
 
     const char *getPassName() const { return "Machine Code Deleter"; }
 
@@ -103,39 +107,47 @@ FunctionPass *llvm::createMachineCodeDeleter() {
 // MachineFunction implementation
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-void alist_traits<MachineBasicBlock>::deleteNode(MachineBasicBlock *MBB) {
+void ilist_traits<MachineBasicBlock>::deleteNode(MachineBasicBlock *MBB) {
   MBB->getParent()->DeleteMachineBasicBlock(MBB);
 }
 
 MachineFunction::MachineFunction(const Function *F,
                                  const TargetMachine &TM)
-  : Annotation(MF_AID), Fn(F), Target(TM) {
-  RegInfo = new (Allocator.Allocate<MachineRegisterInfo>())
-                MachineRegisterInfo(*TM.getRegisterInfo());
+  : Annotation(AnnotationManager::getID("CodeGen::MachineCodeForFunction")),
+    Fn(F), Target(TM) {
+  if (TM.getRegisterInfo())
+    RegInfo = new (Allocator.Allocate<MachineRegisterInfo>())
+                  MachineRegisterInfo(*TM.getRegisterInfo());
+  else
+    RegInfo = 0;
   MFInfo = 0;
   FrameInfo = new (Allocator.Allocate<MachineFrameInfo>())
                   MachineFrameInfo(*TM.getFrameInfo());
   ConstantPool = new (Allocator.Allocate<MachineConstantPool>())
                      MachineConstantPool(TM.getTargetData());
-  
+  Alignment = TM.getTargetLowering()->getFunctionAlignment(F);
+
   // Set up jump table.
   const TargetData &TD = *TM.getTargetData();
   bool IsPic = TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_;
   unsigned EntrySize = IsPic ? 4 : TD.getPointerSize();
-  unsigned Alignment = IsPic ? TD.getABITypeAlignment(Type::Int32Ty)
-                             : TD.getPointerABIAlignment();
+  unsigned TyAlignment = IsPic ? TD.getABITypeAlignment(Type::Int32Ty)
+                               : TD.getPointerABIAlignment();
   JumpTableInfo = new (Allocator.Allocate<MachineJumpTableInfo>())
-                      MachineJumpTableInfo(EntrySize, Alignment);
+                      MachineJumpTableInfo(EntrySize, TyAlignment);
 }
 
 MachineFunction::~MachineFunction() {
   BasicBlocks.clear();
   InstructionRecycler.clear(Allocator);
   BasicBlockRecycler.clear(Allocator);
-  MemOperandRecycler.clear(Allocator);
-  RegInfo->~MachineRegisterInfo();        Allocator.Deallocate(RegInfo);
+  if (RegInfo) {
+    RegInfo->~MachineRegisterInfo();
+    Allocator.Deallocate(RegInfo);
+  }
   if (MFInfo) {
-    MFInfo->~MachineFunctionInfo();       Allocator.Deallocate(MFInfo);
+    MFInfo->~MachineFunctionInfo();
+    Allocator.Deallocate(MFInfo);
   }
   FrameInfo->~MachineFrameInfo();         Allocator.Deallocate(FrameInfo);
   ConstantPool->~MachineConstantPool();   Allocator.Deallocate(ConstantPool);
@@ -189,9 +201,10 @@ void MachineFunction::RenumberBlocks(MachineBasicBlock *MBB) {
 /// of `new MachineInstr'.
 ///
 MachineInstr *
-MachineFunction::CreateMachineInstr(const TargetInstrDesc &TID, bool NoImp) {
+MachineFunction::CreateMachineInstr(const TargetInstrDesc &TID,
+                                    DebugLoc DL, bool NoImp) {
   return new (InstructionRecycler.Allocate<MachineInstr>(Allocator))
-             MachineInstr(TID, NoImp);
+    MachineInstr(TID, DL, NoImp);
 }
 
 /// CloneMachineInstr - Create a new MachineInstr which is a copy of the
@@ -235,29 +248,12 @@ MachineFunction::DeleteMachineBasicBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
   BasicBlockRecycler.Deallocate(Allocator, MBB);
 }
 
-/// CreateMachineMemOperand - Allocate a new MachineMemOperand. Use this
-/// instead of `new MachineMemOperand'.
-///
-MachineMemOperand *
-MachineFunction::CreateMachineMemOperand(const MachineMemOperand &MMO) {
-  return new (MemOperandRecycler.Allocate<MachineMemOperand>(Allocator))
-             MachineMemOperand(MMO);
-}
-
-/// DeleteMachineMemOperand - Delete the given MachineMemOperand.
-///
-void
-MachineFunction::DeleteMachineMemOperand(MachineMemOperand *MO) {
-  MO->~MachineMemOperand();
-  MemOperandRecycler.Deallocate(Allocator, MO);
-}
-
 void MachineFunction::dump() const {
   print(*cerr.stream());
 }
 
 void MachineFunction::print(std::ostream &OS) const {
-  OS << "# Machine code for " << Fn->getName () << "():\n";
+  OS << "# Machine code for " << Fn->getNameStr () << "():\n";
 
   // Print Frame Information
   FrameInfo->print(*this, OS);
@@ -266,11 +262,14 @@ void MachineFunction::print(std::ostream &OS) const {
   JumpTableInfo->print(OS);
 
   // Print Constant Pool
-  ConstantPool->print(OS);
+  {
+    raw_os_ostream OSS(OS);
+    ConstantPool->print(OSS);
+  }
   
   const TargetRegisterInfo *TRI = getTarget().getRegisterInfo();
   
-  if (!RegInfo->livein_empty()) {
+  if (RegInfo && !RegInfo->livein_empty()) {
     OS << "Live Ins:";
     for (MachineRegisterInfo::livein_iterator
          I = RegInfo->livein_begin(), E = RegInfo->livein_end(); I != E; ++I) {
@@ -284,7 +283,7 @@ void MachineFunction::print(std::ostream &OS) const {
     }
     OS << "\n";
   }
-  if (!RegInfo->liveout_empty()) {
+  if (RegInfo && !RegInfo->liveout_empty()) {
     OS << "Live Outs:";
     for (MachineRegisterInfo::liveout_iterator
          I = RegInfo->liveout_begin(), E = RegInfo->liveout_end(); I != E; ++I)
@@ -298,30 +297,25 @@ void MachineFunction::print(std::ostream &OS) const {
   for (const_iterator BB = begin(); BB != end(); ++BB)
     BB->print(OS);
 
-  OS << "\n# End machine code for " << Fn->getName () << "().\n\n";
+  OS << "\n# End machine code for " << Fn->getNameStr () << "().\n\n";
 }
 
-/// CFGOnly flag - This is used to control whether or not the CFG graph printer
-/// prints out the contents of basic blocks or not.  This is acceptable because
-/// this code is only really used for debugging purposes.
-///
-static bool CFGOnly = false;
-
 namespace llvm {
   template<>
   struct DOTGraphTraits<const MachineFunction*> : public DefaultDOTGraphTraits {
     static std::string getGraphName(const MachineFunction *F) {
-      return "CFG for '" + F->getFunction()->getName() + "' function";
+      return "CFG for '" + F->getFunction()->getNameStr() + "' function";
     }
 
     static std::string getNodeLabel(const MachineBasicBlock *Node,
-                                    const MachineFunction *Graph) {
-      if (CFGOnly && Node->getBasicBlock() &&
+                                    const MachineFunction *Graph,
+                                    bool ShortNames) {
+      if (ShortNames && Node->getBasicBlock() &&
           !Node->getBasicBlock()->getName().empty())
-        return Node->getBasicBlock()->getName() + ":";
+        return Node->getBasicBlock()->getNameStr() + ":";
 
       std::ostringstream Out;
-      if (CFGOnly) {
+      if (ShortNames) {
         Out << Node->getNumber() << ':';
         return Out.str();
       }
@@ -345,7 +339,7 @@ namespace llvm {
 void MachineFunction::viewCFG() const
 {
 #ifndef NDEBUG
-  ViewGraph(this, "mf" + getFunction()->getName());
+  ViewGraph(this, "mf" + getFunction()->getNameStr());
 #else
   cerr << "SelectionDAG::viewGraph is only available in debug builds on "
        << "systems with Graphviz or gv!\n";
@@ -354,9 +348,12 @@ void MachineFunction::viewCFG() const
 
 void MachineFunction::viewCFGOnly() const
 {
-  CFGOnly = true;
-  viewCFG();
-  CFGOnly = false;
+#ifndef NDEBUG
+  ViewGraph(this, "mf" + getFunction()->getNameStr(), true);
+#else
+  cerr << "SelectionDAG::viewGraph is only available in debug builds on "
+       << "systems with Graphviz or gv!\n";
+#endif // NDEBUG
 }
 
 // The next two methods are used to construct and to retrieve
@@ -369,6 +366,8 @@ void MachineFunction::viewCFGOnly() const
 MachineFunction&
 MachineFunction::construct(const Function *Fn, const TargetMachine &Tar)
 {
+  AnnotationID MF_AID =
+                    AnnotationManager::getID("CodeGen::MachineCodeForFunction");
   assert(Fn->getAnnotation(MF_AID) == 0 &&
          "Object already exists for this function!");
   MachineFunction* mcInfo = new MachineFunction(Fn, Tar);
@@ -377,6 +376,8 @@ MachineFunction::construct(const Function *Fn, const TargetMachine &Tar)
 }
 
 void MachineFunction::destruct(const Function *Fn) {
+  AnnotationID MF_AID =
+                    AnnotationManager::getID("CodeGen::MachineCodeForFunction");
   bool Deleted = Fn->deleteAnnotation(MF_AID);
   assert(Deleted && "Machine code did not exist for function!"); 
   Deleted = Deleted; // silence warning when no assertions.
@@ -384,11 +385,48 @@ void MachineFunction::destruct(const Function *Fn) {
 
 MachineFunction& MachineFunction::get(const Function *F)
 {
+  AnnotationID MF_AID =
+                    AnnotationManager::getID("CodeGen::MachineCodeForFunction");
   MachineFunction *mc = (MachineFunction*)F->getAnnotation(MF_AID);
   assert(mc && "Call construct() method first to allocate the object");
   return *mc;
 }
 
+/// addLiveIn - Add the specified physical register as a live-in value and
+/// create a corresponding virtual register for it.
+unsigned MachineFunction::addLiveIn(unsigned PReg,
+                                    const TargetRegisterClass *RC) {
+  assert(RC->contains(PReg) && "Not the correct regclass!");
+  unsigned VReg = getRegInfo().createVirtualRegister(RC);
+  getRegInfo().addLiveIn(PReg, VReg);
+  return VReg;
+}
+
+/// getOrCreateDebugLocID - Look up the DebugLocTuple index with the given
+/// source file, line, and column. If none currently exists, create a new
+/// DebugLocTuple, and insert it into the DebugIdMap.
+unsigned MachineFunction::getOrCreateDebugLocID(GlobalVariable *CompileUnit,
+                                                unsigned Line, unsigned Col) {
+  DebugLocTuple Tuple(CompileUnit, Line, Col);
+  DenseMap<DebugLocTuple, unsigned>::iterator II
+    = DebugLocInfo.DebugIdMap.find(Tuple);
+  if (II != DebugLocInfo.DebugIdMap.end())
+    return II->second;
+  // Add a new tuple.
+  unsigned Id = DebugLocInfo.DebugLocations.size();
+  DebugLocInfo.DebugLocations.push_back(Tuple);
+  DebugLocInfo.DebugIdMap[Tuple] = Id;
+  return Id;
+}
+
+/// getDebugLocTuple - Get the DebugLocTuple for a given DebugLoc object.
+DebugLocTuple MachineFunction::getDebugLocTuple(DebugLoc DL) const {
+  unsigned Idx = DL.getIndex();
+  assert(Idx < DebugLocInfo.DebugLocations.size() &&
+         "Invalid index into debug locations!");
+  return DebugLocInfo.DebugLocations[Idx];
+}
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //  MachineFrameInfo implementation
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -407,11 +445,12 @@ int MachineFrameInfo::CreateFixedObject(uint64_t Size, int64_t SPOffset,
 
 
 void MachineFrameInfo::print(const MachineFunction &MF, std::ostream &OS) const{
-  int ValOffset = MF.getTarget().getFrameInfo()->getOffsetOfLocalArea();
+  const TargetFrameInfo *FI = MF.getTarget().getFrameInfo();
+  int ValOffset = (FI ? FI->getOffsetOfLocalArea() : 0);
 
   for (unsigned i = 0, e = Objects.size(); i != e; ++i) {
     const StackObject &SO = Objects[i];
-    OS << "  <fi #" << (int)(i-NumFixedObjects) << ">: ";
+    OS << "  <fi#" << (int)(i-NumFixedObjects) << ">: ";
     if (SO.Size == ~0ULL) {
       OS << "dead\n";
       continue;
@@ -464,12 +503,29 @@ unsigned MachineJumpTableInfo::getJumpTableIndex(
   return JumpTables.size()-1;
 }
 
+/// ReplaceMBBInJumpTables - If Old is the target of any jump tables, update
+/// the jump tables to branch to New instead.
+bool
+MachineJumpTableInfo::ReplaceMBBInJumpTables(MachineBasicBlock *Old,
+                                             MachineBasicBlock *New) {
+  assert(Old != New && "Not making a change?");
+  bool MadeChange = false;
+  for (size_t i = 0, e = JumpTables.size(); i != e; ++i) {
+    MachineJumpTableEntry &JTE = JumpTables[i];
+    for (size_t j = 0, e = JTE.MBBs.size(); j != e; ++j)
+      if (JTE.MBBs[j] == Old) {
+        JTE.MBBs[j] = New;
+        MadeChange = true;
+      }
+  }
+  return MadeChange;
+}
 
 void MachineJumpTableInfo::print(std::ostream &OS) const {
   // FIXME: this is lame, maybe we could print out the MBB numbers or something
   // like {1, 2, 4, 5, 3, 0}
   for (unsigned i = 0, e = JumpTables.size(); i != e; ++i) {
-    OS << "  <jt #" << i << "> has " << JumpTables[i].MBBs.size() 
+    OS << "  <jt#" << i << "> has " << JumpTables[i].MBBs.size() 
        << " entries\n";
   }
 }
@@ -483,10 +539,17 @@ void MachineJumpTableInfo::dump() const { print(*cerr.stream()); }
 
 const Type *MachineConstantPoolEntry::getType() const {
   if (isMachineConstantPoolEntry())
-      return Val.MachineCPVal->getType();
+    return Val.MachineCPVal->getType();
   return Val.ConstVal->getType();
 }
 
+
+unsigned MachineConstantPoolEntry::getRelocationInfo() const {
+  if (isMachineConstantPoolEntry())
+    return Val.MachineCPVal->getRelocationInfo();
+  return Val.ConstVal->getRelocationInfo();
+}
+
 MachineConstantPool::~MachineConstantPool() {
   for (unsigned i = 0, e = Constants.size(); i != e; ++i)
     if (Constants[i].isMachineConstantPoolEntry())
@@ -494,7 +557,8 @@ MachineConstantPool::~MachineConstantPool() {
 }
 
 /// getConstantPoolIndex - Create a new entry in the constant pool or return
-/// an existing one.  User must specify an alignment in bytes for the object.
+/// an existing one.  User must specify the log2 of the minimum required
+/// alignment for the object.
 ///
 unsigned MachineConstantPool::getConstantPoolIndex(Constant *C, 
                                                    unsigned Alignment) {
@@ -504,19 +568,12 @@ unsigned MachineConstantPool::getConstantPoolIndex(Constant *C,
   // Check to see if we already have this constant.
   //
   // FIXME, this could be made much more efficient for large constant pools.
-  unsigned AlignMask = (1 << Alignment)-1;
   for (unsigned i = 0, e = Constants.size(); i != e; ++i)
-    if (Constants[i].Val.ConstVal == C && (Constants[i].Offset & AlignMask)== 0)
+    if (Constants[i].Val.ConstVal == C &&
+        (Constants[i].getAlignment() & (Alignment - 1)) == 0)
       return i;
   
-  unsigned Offset = 0;
-  if (!Constants.empty()) {
-    Offset = Constants.back().getOffset();
-    Offset += TD->getABITypeSize(Constants.back().getType());
-    Offset = (Offset+AlignMask)&~AlignMask;
-  }
-  
-  Constants.push_back(MachineConstantPoolEntry(C, Offset));
+  Constants.push_back(MachineConstantPoolEntry(C, Alignment));
   return Constants.size()-1;
 }
 
@@ -528,33 +585,24 @@ unsigned MachineConstantPool::getConstantPoolIndex(MachineConstantPoolValue *V,
   // Check to see if we already have this constant.
   //
   // FIXME, this could be made much more efficient for large constant pools.
-  unsigned AlignMask = (1 << Alignment)-1;
   int Idx = V->getExistingMachineCPValue(this, Alignment);
   if (Idx != -1)
     return (unsigned)Idx;
-  
-  unsigned Offset = 0;
-  if (!Constants.empty()) {
-    Offset = Constants.back().getOffset();
-    Offset += TD->getABITypeSize(Constants.back().getType());
-    Offset = (Offset+AlignMask)&~AlignMask;
-  }
-  
-  Constants.push_back(MachineConstantPoolEntry(V, Offset));
+
+  Constants.push_back(MachineConstantPoolEntry(V, Alignment));
   return Constants.size()-1;
 }
 
-
-void MachineConstantPool::print(std::ostream &OS) const {
+void MachineConstantPool::print(raw_ostream &OS) const {
   for (unsigned i = 0, e = Constants.size(); i != e; ++i) {
-    OS << "  <cp #" << i << "> is";
+    OS << "  <cp#" << i << "> is";
     if (Constants[i].isMachineConstantPoolEntry())
       Constants[i].Val.MachineCPVal->print(OS);
     else
       OS << *(Value*)Constants[i].Val.ConstVal;
-    OS << " , offset=" << Constants[i].getOffset();
+    OS << " , alignment=" << Constants[i].getAlignment();
     OS << "\n";
   }
 }
 
-void MachineConstantPool::dump() const { print(*cerr.stream()); }
+void MachineConstantPool::dump() const { print(errs()); }