Use const qualifiers with TargetLowering. This eliminates several
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SimpleRegisterCoalescing.h
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 #define LLVM_CODEGEN_SIMPLE_REGISTER_COALESCING_H
 
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
-#include "llvm/CodeGen/LiveInterval.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/RegisterCoalescer.h"
 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
-#include "llvm/ADT/IndexedMap.h"
-#include <queue>
 
 namespace llvm {
   class SimpleRegisterCoalescing;
@@ -35,44 +32,8 @@ namespace llvm {
   struct CopyRec {
     MachineInstr *MI;
     unsigned LoopDepth;
-    bool isBackEdge;
-    CopyRec(MachineInstr *mi, unsigned depth, bool be)
-      : MI(mi), LoopDepth(depth), isBackEdge(be) {};
-  };
-
-  template<class SF> class JoinPriorityQueue;
-
-  /// CopyRecSort - Sorting function for coalescer queue.
-  ///
-  struct CopyRecSort : public std::binary_function<CopyRec,CopyRec,bool> {
-    JoinPriorityQueue<CopyRecSort> *JPQ;
-    explicit CopyRecSort(JoinPriorityQueue<CopyRecSort> *jpq) : JPQ(jpq) {}
-    CopyRecSort(const CopyRecSort &RHS) : JPQ(RHS.JPQ) {}
-    bool operator()(CopyRec left, CopyRec right) const;
-  };
-
-  /// JoinQueue - A priority queue of copy instructions the coalescer is
-  /// going to process.
-  template<class SF>
-  class JoinPriorityQueue {
-    SimpleRegisterCoalescing *Rc;
-    std::priority_queue<CopyRec, std::vector<CopyRec>, SF> Queue;
-
-  public:
-    explicit JoinPriorityQueue(SimpleRegisterCoalescing *rc)
-      : Rc(rc), Queue(SF(this)) {}
-
-    bool empty() const { return Queue.empty(); }
-    void push(CopyRec R) { Queue.push(R); }
-    CopyRec pop() {
-      if (empty()) return CopyRec(0, 0, false);
-      CopyRec R = Queue.top();
-      Queue.pop();
-      return R;
-    }
-
-    // Callbacks to SimpleRegisterCoalescing.
-    unsigned getRepIntervalSize(unsigned Reg);
+    CopyRec(MachineInstr *mi, unsigned depth)
+      : MI(mi), LoopDepth(depth) {}
   };
 
   class SimpleRegisterCoalescing : public MachineFunctionPass,
@@ -84,14 +45,11 @@ namespace llvm {
     const TargetInstrInfo* tii_;
     LiveIntervals *li_;
     const MachineLoopInfo* loopInfo;
+    AliasAnalysis *AA;
     
     BitVector allocatableRegs_;
     DenseMap<const TargetRegisterClass*, BitVector> allocatableRCRegs_;
 
-    /// JoinQueue - A priority queue of copy instructions the coalescer is
-    /// going to process.
-    JoinPriorityQueue<CopyRecSort> *JoinQueue;
-
     /// JoinedCopies - Keep track of copies eliminated due to coalescing.
     ///
     SmallPtrSet<MachineInstr*, 32> JoinedCopies;
@@ -100,6 +58,10 @@ namespace llvm {
     ///
     SmallPtrSet<MachineInstr*, 32> ReMatCopies;
 
+    /// ReMatDefs - Keep track of definition instructions which have
+    /// been remat'ed.
+    SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> ReMatDefs;
+
   public:
     static char ID; // Pass identifcation, replacement for typeid
     SimpleRegisterCoalescing() : MachineFunctionPass(&ID) {}
@@ -123,22 +85,10 @@ namespace llvm {
     bool coalesceFunction(MachineFunction &mf, RegallocQuery &) {
       // This runs as an independent pass, so don't do anything.
       return false;
-    };
-
-    /// getRepIntervalSize - Called from join priority queue sorting function.
-    /// It returns the size of the interval that represent the given register.
-    unsigned getRepIntervalSize(unsigned Reg) {
-      if (!li_->hasInterval(Reg))
-        return 0;
-      return li_->getApproximateInstructionCount(li_->getInterval(Reg)) *
-             LiveIntervals::InstrSlots::NUM;
     }
 
     /// print - Implement the dump method.
-    virtual void print(std::ostream &O, const Module* = 0) const;
-    void print(std::ostream *O, const Module* M = 0) const {
-      if (O) print(*O, M);
-    }
+    virtual void print(raw_ostream &O, const Module* = 0) const;
 
   private:
     /// joinIntervals - join compatible live intervals
@@ -171,13 +121,8 @@ namespace llvm {
     bool SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS);
     
     /// Return true if the two specified registers belong to different register
-    /// classes.  The registers may be either phys or virt regs. In the
-    /// case where both registers are virtual registers, it would also returns
-    /// true by reference the RegB register class in SubRC if it is a subset of
-    /// RegA's register class.
-    bool differingRegisterClasses(unsigned RegA, unsigned RegB,
-                                  const TargetRegisterClass *&SubRC) const;
-
+    /// classes.  The registers may be either phys or virt regs.
+    bool differingRegisterClasses(unsigned RegA, unsigned RegB) const;
 
     /// AdjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy. If
     /// the source value number is defined by a copy from the destination reg
@@ -198,30 +143,44 @@ namespace llvm {
     bool RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA, LiveInterval &IntB,
                                   MachineInstr *CopyMI);
 
-    bool ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt, unsigned DstReg,
-                                 MachineInstr *CopyMI);
+    /// TrimLiveIntervalToLastUse - If there is a last use in the same basic
+    /// block as the copy instruction, trim the ive interval to the last use
+    /// and return true.
+    bool TrimLiveIntervalToLastUse(SlotIndex CopyIdx,
+                                   MachineBasicBlock *CopyMBB,
+                                   LiveInterval &li, const LiveRange *LR);
 
-    /// TurnCopyIntoImpDef - If source of the specified copy is an implicit def,
-    /// turn the copy into an implicit def.
-    bool TurnCopyIntoImpDef(MachineBasicBlock::iterator &I,
-                            MachineBasicBlock *MBB,
-                            unsigned DstReg, unsigned SrcReg);
+    /// ReMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a trivial
+    /// computation, replace the copy by rematerialize the definition.
+    bool ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt, unsigned DstReg,
+                                 unsigned DstSubIdx, MachineInstr *CopyMI);
 
     /// CanCoalesceWithImpDef - Returns true if the specified copy instruction
     /// from an implicit def to another register can be coalesced away.
     bool CanCoalesceWithImpDef(MachineInstr *CopyMI,
                                LiveInterval &li, LiveInterval &ImpLi) const;
 
-    /// RemoveCopiesFromValNo - The specified value# is defined by an implicit
-    /// def and it is being removed. Turn all copies from this value# into
-    /// identity copies so they will be removed.
-    void RemoveCopiesFromValNo(LiveInterval &li, VNInfo *VNI);
+    /// TurnCopiesFromValNoToImpDefs - The specified value# is defined by an
+    /// implicit_def and it is being removed. Turn all copies from this value#
+    /// into implicit_defs.
+    void TurnCopiesFromValNoToImpDefs(LiveInterval &li, VNInfo *VNI);
 
-    /// isProfitableToCoalesceToSubRC - Given that register class of DstReg is
-    /// a subset of the register class of SrcReg, return true if it's profitable
-    /// to coalesce the two registers.
-    bool isProfitableToCoalesceToSubRC(unsigned SrcReg, unsigned DstReg,
-                                       MachineBasicBlock *MBB);
+    /// isWinToJoinVRWithSrcPhysReg - Return true if it's worth while to join a
+    /// a virtual destination register with physical source register.
+    bool isWinToJoinVRWithSrcPhysReg(MachineInstr *CopyMI,
+                                    MachineBasicBlock *CopyMBB,
+                                    LiveInterval &DstInt, LiveInterval &SrcInt);
+
+    /// isWinToJoinVRWithDstPhysReg - Return true if it's worth while to join a
+    /// copy from a virtual source register to a physical destination register.
+    bool isWinToJoinVRWithDstPhysReg(MachineInstr *CopyMI,
+                                    MachineBasicBlock *CopyMBB,
+                                    LiveInterval &DstInt, LiveInterval &SrcInt);
+
+    /// isWinToJoinCrossClass - Return true if it's profitable to coalesce
+    /// two virtual registers from different register classes.
+    bool isWinToJoinCrossClass(unsigned LargeReg, unsigned SmallReg,
+                               unsigned Threshold);
 
     /// HasIncompatibleSubRegDefUse - If we are trying to coalesce a virtual
     /// register with a physical register, check if any of the virtual register
@@ -230,16 +189,30 @@ namespace llvm {
     bool HasIncompatibleSubRegDefUse(MachineInstr *CopyMI,
                                      unsigned VirtReg, unsigned PhysReg);
 
+    /// CanJoinExtractSubRegToPhysReg - Return true if it's possible to coalesce
+    /// an extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
+    /// cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
+    bool CanJoinExtractSubRegToPhysReg(unsigned DstReg, unsigned SrcReg,
+                                       unsigned SubIdx, unsigned &RealDstReg);
+
+    /// CanJoinInsertSubRegToPhysReg - Return true if it's possible to coalesce
+    /// an insert_subreg where src is a physical register, e.g.
+    /// reg1024 = INSERT_SUBREG reg1024, c1, 0
+    bool CanJoinInsertSubRegToPhysReg(unsigned DstReg, unsigned SrcReg,
+                                      unsigned SubIdx, unsigned &RealDstReg);
+
+    /// ValueLiveAt - Return true if the LiveRange pointed to by the given
+    /// iterator, or any subsequent range with the same value number,
+    /// is live at the given point.
+    bool ValueLiveAt(LiveInterval::iterator LRItr, LiveInterval::iterator LREnd, 
+                     SlotIndex defPoint) const;                                  
+
     /// RangeIsDefinedByCopyFromReg - Return true if the specified live range of
     /// the specified live interval is defined by a copy from the specified
     /// register.
     bool RangeIsDefinedByCopyFromReg(LiveInterval &li, LiveRange *LR,
                                      unsigned Reg);
 
-    /// isBackEdgeCopy - Return true if CopyMI is a back edge copy.
-    ///
-    bool isBackEdgeCopy(MachineInstr *CopyMI, unsigned DstReg) const;
-
     /// UpdateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
     /// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
     /// physical register and the existing subregister number of the def / use
@@ -247,10 +220,6 @@ namespace llvm {
     /// subregister.
     void UpdateRegDefsUses(unsigned SrcReg, unsigned DstReg, unsigned SubIdx);
 
-    /// RemoveDeadImpDef - Remove implicit_def instructions which are
-    /// "re-defining" registers due to insert_subreg coalescing. e.g.
-    void RemoveDeadImpDef(unsigned Reg, LiveInterval &LI);
-
     /// RemoveUnnecessaryKills - Remove kill markers that are no longer accurate
     /// due to live range lengthening as the result of coalescing.
     void RemoveUnnecessaryKills(unsigned Reg, LiveInterval &LI);
@@ -265,10 +234,15 @@ namespace llvm {
     /// live range is dead. Return true if live interval is removed.
     bool ShortenDeadCopySrcLiveRange(LiveInterval &li, MachineInstr *CopyMI);
 
+    /// RemoveDeadDef - If a def of a live interval is now determined dead,
+    /// remove the val# it defines. If the live interval becomes empty, remove
+    /// it as well.
+    bool RemoveDeadDef(LiveInterval &li, MachineInstr *DefMI);
+
     /// lastRegisterUse - Returns the last use of the specific register between
     /// cycles Start and End or NULL if there are no uses.
-    MachineOperand *lastRegisterUse(unsigned Start, unsigned End, unsigned Reg,
-                                    unsigned &LastUseIdx) const;
+    MachineOperand *lastRegisterUse(SlotIndex Start, SlotIndex End,
+                                    unsigned Reg, SlotIndex &LastUseIdx) const;
 
     void printRegName(unsigned reg) const;
   };