remove use of SmallVector from Path::makeUnique. Path::makeUnique
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / MachineLICM.cpp
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@@ -22,6 +22,7 @@
 
 #define DEBUG_TYPE "machine-licm"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
@@ -43,6 +44,7 @@ STATISTIC(NumCSEed,   "Number of hoisted machine instructions CSEed");
 
 namespace {
   class MachineLICM : public MachineFunctionPass {
+    MachineConstantPool *MCP;
     const TargetMachine   *TM;
     const TargetInstrInfo *TII;
     const TargetRegisterInfo *TRI;
@@ -105,12 +107,28 @@ namespace {
     ///
     void HoistRegion(MachineDomTreeNode *N);
 
+    /// isLoadFromConstantMemory - Return true if the given instruction is a
+    /// load from constant memory.
+    bool isLoadFromConstantMemory(MachineInstr *MI);
+
     /// ExtractHoistableLoad - Unfold a load from the given machineinstr if
     /// the load itself could be hoisted. Return the unfolded and hoistable
     /// load, or null if the load couldn't be unfolded or if it wouldn't
     /// be hoistable.
     MachineInstr *ExtractHoistableLoad(MachineInstr *MI);
 
+    /// LookForDuplicate - Find an instruction amount PrevMIs that is a
+    /// duplicate of MI. Return this instruction if it's found.
+    const MachineInstr *LookForDuplicate(const MachineInstr *MI,
+                                     std::vector<const MachineInstr*> &PrevMIs);
+
+    /// EliminateCSE - Given a LICM'ed instruction, look for an instruction on
+    /// the preheader that compute the same value. If it's found, do a RAU on
+    /// with the definition of the existing instruction rather than hoisting
+    /// the instruction to the preheader.
+    bool EliminateCSE(MachineInstr *MI,
+           DenseMap<unsigned, std::vector<const MachineInstr*> >::iterator &CI);
+
     /// Hoist - When an instruction is found to only use loop invariant operands
     /// that is safe to hoist, this instruction is called to do the dirty work.
     ///
@@ -146,6 +164,7 @@ bool MachineLICM::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
   DEBUG(errs() << "******** Machine LICM ********\n");
 
   Changed = FirstInLoop = false;
+  MCP = MF.getConstantPool();
   TM = &MF.getTarget();
   TII = TM->getInstrInfo();
   TRI = TM->getRegisterInfo();
@@ -227,9 +246,9 @@ bool MachineLICM::IsLoopInvariantInst(MachineInstr &I) {
     // to decide whether the loaded value is actually a constant. If so, we can
     // actually use it as a load.
     if (!I.isInvariantLoad(AA))
-      // FIXME: we should be able to sink loads with no other side effects if
-      // there is nothing that can change memory from here until the end of
-      // block. This is a trivial form of alias analysis.
+      // FIXME: we should be able to hoist loads with no other side effects if
+      // there are no other instructions which can change memory in this loop.
+      // This is a trivial form of alias analysis.
       return false;
   }
 
@@ -323,6 +342,24 @@ static bool HasPHIUses(unsigned Reg, MachineRegisterInfo *RegInfo) {
   return false;
 }
 
+/// isLoadFromConstantMemory - Return true if the given instruction is a
+/// load from constant memory. Machine LICM will hoist these even if they are
+/// not re-materializable.
+bool MachineLICM::isLoadFromConstantMemory(MachineInstr *MI) {
+  if (!MI->getDesc().mayLoad()) return false;
+  if (!MI->hasOneMemOperand()) return false;
+  MachineMemOperand *MMO = *MI->memoperands_begin();
+  if (MMO->isVolatile()) return false;
+  if (!MMO->getValue()) return false;
+  const PseudoSourceValue *PSV = dyn_cast<PseudoSourceValue>(MMO->getValue());
+  if (PSV) {
+    MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
+    return PSV->isConstant(MF.getFrameInfo());
+  } else {
+    return AA->pointsToConstantMemory(MMO->getValue());
+  }
+}
+
 /// IsProfitableToHoist - Return true if it is potentially profitable to hoist
 /// the given loop invariant.
 bool MachineLICM::IsProfitableToHoist(MachineInstr &MI) {
@@ -332,8 +369,15 @@ bool MachineLICM::IsProfitableToHoist(MachineInstr &MI) {
   // FIXME: For now, only hoist re-materilizable instructions. LICM will
   // increase register pressure. We want to make sure it doesn't increase
   // spilling.
-  if (!TII->isTriviallyReMaterializable(&MI, AA))
-    return false;
+  // Also hoist loads from constant memory, e.g. load from stubs, GOT. Hoisting
+  // these tend to help performance in low register pressure situation. The
+  // trade off is it may cause spill in high pressure situation. It will end up
+  // adding a store in the loop preheader. But the reload is no more expensive.
+  // The side benefit is these loads are frequently CSE'ed.
+  if (!TII->isTriviallyReMaterializable(&MI, AA)) {
+    if (!isLoadFromConstantMemory(&MI))
+      return false;
+  }
 
   // If result(s) of this instruction is used by PHIs, then don't hoist it.
   // The presence of joins makes it difficult for current register allocator
@@ -349,53 +393,13 @@ bool MachineLICM::IsProfitableToHoist(MachineInstr &MI) {
   return true;
 }
 
-static const MachineInstr *LookForDuplicate(const MachineInstr *MI,
-                                      std::vector<const MachineInstr*> &PrevMIs,
-                                      MachineRegisterInfo *RegInfo) {
-  unsigned NumOps = MI->getNumOperands();
-  for (unsigned i = 0, e = PrevMIs.size(); i != e; ++i) {
-    const MachineInstr *PrevMI = PrevMIs[i];
-    unsigned NumOps2 = PrevMI->getNumOperands();
-    if (NumOps != NumOps2)
-      continue;
-    bool IsSame = true;
-    for (unsigned j = 0; j != NumOps; ++j) {
-      const MachineOperand &MO = MI->getOperand(j);
-      if (MO.isReg() && MO.isDef()) {
-        if (RegInfo->getRegClass(MO.getReg()) !=
-            RegInfo->getRegClass(PrevMI->getOperand(j).getReg())) {
-          IsSame = false;
-          break;
-        }
-        continue;
-      }
-      if (!MO.isIdenticalTo(PrevMI->getOperand(j))) {
-        IsSame = false;
-        break;
-      }
-    }
-    if (IsSame)
-      return PrevMI;
-  }
-  return 0;
-}
-
 MachineInstr *MachineLICM::ExtractHoistableLoad(MachineInstr *MI) {
   // If not, we may be able to unfold a load and hoist that.
   // First test whether the instruction is loading from an amenable
   // memory location.
-  if (!MI->getDesc().mayLoad()) return 0;
-  if (!MI->hasOneMemOperand()) return 0;
-  MachineMemOperand *MMO = *MI->memoperands_begin();
-  if (MMO->isVolatile()) return 0;
-  MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
-  if (!MMO->getValue()) return 0;
-  if (const PseudoSourceValue *PSV =
-        dyn_cast<PseudoSourceValue>(MMO->getValue())) {
-    if (!PSV->isConstant(MF.getFrameInfo())) return 0;
-  } else {
-    if (!AA->pointsToConstantMemory(MMO->getValue())) return 0;
-  }
+  if (!isLoadFromConstantMemory(MI))
+    return 0;
+
   // Next determine the register class for a temporary register.
   unsigned LoadRegIndex;
   unsigned NewOpc =
@@ -409,6 +413,8 @@ MachineInstr *MachineLICM::ExtractHoistableLoad(MachineInstr *MI) {
   const TargetRegisterClass *RC = TID.OpInfo[LoadRegIndex].getRegClass(TRI);
   // Ok, we're unfolding. Create a temporary register and do the unfold.
   unsigned Reg = RegInfo->createVirtualRegister(RC);
+
+  MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
   SmallVector<MachineInstr *, 2> NewMIs;
   bool Success =
     TII->unfoldMemoryOperand(MF, MI, Reg,
@@ -456,6 +462,36 @@ void MachineLICM::InitCSEMap(MachineBasicBlock *BB) {
   }
 }
 
+const MachineInstr*
+MachineLICM::LookForDuplicate(const MachineInstr *MI,
+                              std::vector<const MachineInstr*> &PrevMIs) {
+  for (unsigned i = 0, e = PrevMIs.size(); i != e; ++i) {
+    const MachineInstr *PrevMI = PrevMIs[i];
+    if (TII->isIdentical(MI, PrevMI, RegInfo))
+      return PrevMI;
+  }
+  return 0;
+}
+
+bool MachineLICM::EliminateCSE(MachineInstr *MI,
+          DenseMap<unsigned, std::vector<const MachineInstr*> >::iterator &CI) {
+  if (CI == CSEMap.end())
+    return false;
+
+  if (const MachineInstr *Dup = LookForDuplicate(MI, CI->second)) {
+    DEBUG(errs() << "CSEing " << *MI << " with " << *Dup);
+    for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+      const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+      if (MO.isReg() && MO.isDef())
+        RegInfo->replaceRegWith(MO.getReg(), Dup->getOperand(i).getReg());
+    }
+    MI->eraseFromParent();
+    ++NumCSEed;
+    return true;
+  }
+  return false;
+}
+
 /// Hoist - When an instruction is found to use only loop invariant operands
 /// that are safe to hoist, this instruction is called to do the dirty work.
 ///
@@ -473,10 +509,10 @@ void MachineLICM::Hoist(MachineInstr *MI) {
       errs() << "Hoisting " << *MI;
       if (CurPreheader->getBasicBlock())
         errs() << " to MachineBasicBlock "
-               << CurPreheader->getBasicBlock()->getName();
+               << CurPreheader->getName();
       if (MI->getParent()->getBasicBlock())
         errs() << " from MachineBasicBlock "
-               << MI->getParent()->getBasicBlock()->getName();
+               << MI->getParent()->getName();
       errs() << "\n";
     });
 
@@ -488,24 +524,8 @@ void MachineLICM::Hoist(MachineInstr *MI) {
   unsigned Opcode = MI->getOpcode();
   DenseMap<unsigned, std::vector<const MachineInstr*> >::iterator
     CI = CSEMap.find(Opcode);
-  bool DoneCSE = false;
-  if (CI != CSEMap.end()) {
-    const MachineInstr *Dup = LookForDuplicate(MI, CI->second, RegInfo);
-    if (Dup) {
-      DEBUG(errs() << "CSEing " << *MI << " with " << *Dup);
-      for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-        const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-        if (MO.isReg() && MO.isDef())
-          RegInfo->replaceRegWith(MO.getReg(), Dup->getOperand(i).getReg());
-      }
-      MI->eraseFromParent();
-      DoneCSE = true;
-      ++NumCSEed;
-    }
-  }
-
-  // Otherwise, splice the instruction to the preheader.
-  if (!DoneCSE) {
+  if (!EliminateCSE(MI, CI)) {
+    // Otherwise, splice the instruction to the preheader.
     CurPreheader->splice(CurPreheader->getFirstTerminator(),MI->getParent(),MI);
 
     // Add to the CSE map.