Simplify some getNode calls.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / RegisterScavenging.cpp
index 06baa81c03b6d218bb2556048f837fc66667a860..e8329781ac3d7cca5c4b43ec9ac73c9b1db5d439 100644 (file)
@@ -8,9 +8,9 @@
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file implements the machine register scavenger. It can provide
-// information such as unused register at any point in a machine basic block.
-// It also provides a mechanism to make registers availbale by evicting them
-// to spill slots.
+// information, such as unused registers, at any point in a machine basic block.
+// It also provides a mechanism to make registers available by evicting them to
+// spill slots.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 using namespace llvm;
 
+/// RedefinesSuperRegPart - Return true if the specified register is redefining
+/// part of a super-register.
+static bool RedefinesSuperRegPart(const MachineInstr *MI, unsigned SubReg,
+                                  const TargetRegisterInfo *TRI) {
+  bool SeenSuperUse = false;
+  bool SeenSuperDef = false;
+  for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+    const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+    if (!MO.isRegister())
+      continue;
+    if (TRI->isSuperRegister(SubReg, MO.getReg())) {
+      if (MO.isUse())
+        SeenSuperUse = true;
+      else if (MO.isImplicit())
+        SeenSuperDef = true;
+    }
+  }
+
+  return SeenSuperDef && SeenSuperUse;
+}
+
+static bool RedefinesSuperRegPart(const MachineInstr *MI,
+                                  const MachineOperand &MO,
+                                  const TargetRegisterInfo *TRI) {
+  assert(MO.isRegister() && MO.isDef() && "Not a register def!");
+  return RedefinesSuperRegPart(MI, MO.getReg(), TRI);
+}
+
+/// setUsed - Set the register and its sub-registers as being used.
+void RegScavenger::setUsed(unsigned Reg, bool ImpDef) {
+  RegsAvailable.reset(Reg);
+  ImplicitDefed[Reg] = ImpDef;
+
+  for (const unsigned *SubRegs = TRI->getSubRegisters(Reg);
+       unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs) {
+    RegsAvailable.reset(SubReg);
+    ImplicitDefed[SubReg] = ImpDef;
+  }
+}
+
+/// setUnused - Set the register and its sub-registers as being unused.
+void RegScavenger::setUnused(unsigned Reg, const MachineInstr *MI) {
+  RegsAvailable.set(Reg);
+  ImplicitDefed.reset(Reg);
+
+  for (const unsigned *SubRegs = TRI->getSubRegisters(Reg);
+       unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs)
+    if (!RedefinesSuperRegPart(MI, Reg, TRI)) {
+      RegsAvailable.set(SubReg);
+      ImplicitDefed.reset(SubReg);
+    }
+}
+
 void RegScavenger::enterBasicBlock(MachineBasicBlock *mbb) {
   const MachineFunction &MF = *mbb->getParent();
   const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
   TII = TM.getInstrInfo();
-  RegInfo = TM.getRegisterInfo();
+  TRI = TM.getRegisterInfo();
+  MRI = &MF.getRegInfo();
 
-  assert((NumPhysRegs == 0 || NumPhysRegs == RegInfo->getNumRegs()) &&
+  assert((NumPhysRegs == 0 || NumPhysRegs == TRI->getNumRegs()) &&
          "Target changed?");
 
   if (!MBB) {
-    NumPhysRegs = RegInfo->getNumRegs();
+    NumPhysRegs = TRI->getNumRegs();
     RegsAvailable.resize(NumPhysRegs);
+    ImplicitDefed.resize(NumPhysRegs);
 
     // Create reserved registers bitvector.
-    ReservedRegs = RegInfo->getReservedRegs(MF);
+    ReservedRegs = TRI->getReservedRegs(MF);
 
     // Create callee-saved registers bitvector.
     CalleeSavedRegs.resize(NumPhysRegs);
-    const unsigned *CSRegs = RegInfo->getCalleeSavedRegs();
+    const unsigned *CSRegs = TRI->getCalleeSavedRegs();
     if (CSRegs != NULL)
       for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i)
         CalleeSavedRegs.set(CSRegs[i]);
@@ -73,14 +130,48 @@ void RegScavenger::restoreScavengedReg() {
     return;
 
   TII->loadRegFromStackSlot(*MBB, MBBI, ScavengedReg,
-                                ScavengingFrameIndex, ScavengedRC);
+                            ScavengingFrameIndex, ScavengedRC);
   MachineBasicBlock::iterator II = prior(MBBI);
-  RegInfo->eliminateFrameIndex(II, 0, this);
+  TRI->eliminateFrameIndex(II, 0, this);
   setUsed(ScavengedReg);
   ScavengedReg = 0;
   ScavengedRC = NULL;
 }
 
+/// isLiveInButUnusedBefore - Return true if register is livein the MBB not
+/// not used before it reaches the MI that defines register.
+static bool isLiveInButUnusedBefore(unsigned Reg, MachineInstr *MI,
+                                    MachineBasicBlock *MBB,
+                                    const TargetRegisterInfo *TRI,
+                                    MachineRegisterInfo* MRI) {
+  // First check if register is livein.
+  bool isLiveIn = false;
+  for (MachineBasicBlock::const_livein_iterator I = MBB->livein_begin(),
+         E = MBB->livein_end(); I != E; ++I)
+    if (Reg == *I || TRI->isSuperRegister(Reg, *I)) {
+      isLiveIn = true;
+      break;
+    }
+  if (!isLiveIn)
+    return false;
+
+  // Is there any use of it before the specified MI?
+  SmallPtrSet<MachineInstr*, 4> UsesInMBB;
+  for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI->use_begin(Reg),
+         UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
+    MachineInstr *UseMI = &*UI;
+    if (UseMI->getParent() == MBB)
+      UsesInMBB.insert(UseMI);
+  }
+  if (UsesInMBB.empty())
+    return true;
+
+  for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MI; I != E; ++I)
+    if (UsesInMBB.count(&*I))
+      return false;
+  return true;
+}
+
 void RegScavenger::forward() {
   // Move ptr forward.
   if (!Tracking) {
@@ -105,9 +196,10 @@ void RegScavenger::forward() {
     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
     if (!MO.isRegister() || !MO.isUse())
       continue;
+
     unsigned Reg = MO.getReg();
-    if (Reg == 0)
-      continue;
+    if (Reg == 0) continue;
+
     if (!isUsed(Reg)) {
       // Register has been scavenged. Restore it!
       if (Reg != ScavengedReg)
@@ -115,32 +207,55 @@ void RegScavenger::forward() {
       else
         restoreScavengedReg();
     }
-    if (MO.isKill() && !isReserved(Reg))
+
+    if (MO.isKill() && !isReserved(Reg)) {
       ChangedRegs.set(Reg);
+
+      // Mark sub-registers as changed if they aren't defined in the same
+      // instruction.
+      for (const unsigned *SubRegs = TRI->getSubRegisters(Reg);
+           unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs)
+        ChangedRegs.set(SubReg);
+    }
   }
+
   // Change states of all registers after all the uses are processed to guard
   // against multiple uses.
   setUnused(ChangedRegs);
 
   // Process defs.
+  bool IsImpDef = MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF;
   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+
     if (!MO.isRegister() || !MO.isDef())
       continue;
+
     unsigned Reg = MO.getReg();
+
     // If it's dead upon def, then it is now free.
     if (MO.isDead()) {
-      setUnused(Reg);
+      setUnused(Reg, MI);
       continue;
     }
+
     // Skip two-address destination operand.
     if (TID.findTiedToSrcOperand(i) != -1) {
       assert(isUsed(Reg) && "Using an undefined register!");
       continue;
     }
-    assert((isUnused(Reg) || isReserved(Reg)) &&
+
+    // Skip is this is merely redefining part of a super-register.
+    if (RedefinesSuperRegPart(MI, MO, TRI))
+      continue;
+
+    // Implicit def is allowed to "re-define" any register. Similarly,
+    // implicitly defined registers can be clobbered.
+    assert((isReserved(Reg) || isUnused(Reg) ||
+            IsImpDef || isImplicitlyDefined(Reg) ||
+            isLiveInButUnusedBefore(Reg, MI, MBB, TRI, MRI)) &&
            "Re-defining a live register!");
-    setUsed(Reg);
+    setUsed(Reg, IsImpDef);
   }
 }
 
@@ -163,7 +278,7 @@ void RegScavenger::backward() {
     unsigned Reg = MO.getReg();
     assert(isUsed(Reg));
     if (!isReserved(Reg))
-      setUnused(Reg);
+      setUnused(Reg, MI);
   }
 
   // Process uses.
@@ -177,6 +292,11 @@ void RegScavenger::backward() {
       continue;
     assert(isUnused(Reg) || isReserved(Reg));
     ChangedRegs.set(Reg);
+
+    // Set the sub-registers as "used".
+    for (const unsigned *SubRegs = TRI->getSubRegisters(Reg);
+         unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs)
+      ChangedRegs.set(SubReg);
   }
   setUsed(ChangedRegs);
 }
@@ -231,12 +351,13 @@ unsigned RegScavenger::FindUnusedReg(const TargetRegisterClass *RegClass,
 /// calcDistanceToUse - Calculate the distance to the first use of the
 /// specified register.
 static unsigned calcDistanceToUse(MachineBasicBlock *MBB,
-                                  MachineBasicBlock::iterator I, unsigned Reg) {
+                                  MachineBasicBlock::iterator I, unsigned Reg,
+                                  const TargetRegisterInfo *TRI) {
   unsigned Dist = 0;
   I = next(I);
   while (I != MBB->end()) {
     Dist++;
-    if (I->findRegisterUseOperandIdx(Reg) != -1)
+    if (I->readsRegister(Reg, TRI))
         return Dist;
     I = next(I);    
   }
@@ -266,7 +387,7 @@ unsigned RegScavenger::scavengeRegister(const TargetRegisterClass *RC,
   unsigned MaxDist = 0;
   int Reg = Candidates.find_first();
   while (Reg != -1) {
-    unsigned Dist = calcDistanceToUse(MBB, I, Reg);
+    unsigned Dist = calcDistanceToUse(MBB, I, Reg, TRI);
     if (Dist >= MaxDist) {
       MaxDist = Dist;
       SReg = Reg;
@@ -279,12 +400,12 @@ unsigned RegScavenger::scavengeRegister(const TargetRegisterClass *RC,
     TII->loadRegFromStackSlot(*MBB, I, ScavengedReg,
                               ScavengingFrameIndex, ScavengedRC);
     MachineBasicBlock::iterator II = prior(I);
-    RegInfo->eliminateFrameIndex(II, SPAdj, this);
+    TRI->eliminateFrameIndex(II, SPAdj, this);
   }
 
   TII->storeRegToStackSlot(*MBB, I, SReg, true, ScavengingFrameIndex, RC);
   MachineBasicBlock::iterator II = prior(I);
-  RegInfo->eliminateFrameIndex(II, SPAdj, this);
+  TRI->eliminateFrameIndex(II, SPAdj, this);
   ScavengedReg = SReg;
   ScavengedRC = RC;