lib/CodeGen/PrologEpilogInserter.h

   1 //===-- PrologEpilogInserter.h - Prolog/Epilog code insertion -*- C++ -* --===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This pass is responsible for finalizing the functions frame layout, saving
  11 // callee saved registers, and for emitting prolog & epilog code for the
  12 // function.
  13 //
  14 // This pass must be run after register allocation.  After this pass is
  15 // executed, it is illegal to construct MO_FrameIndex operands.
  16 //
  17 // This pass also implements a shrink wrapping variant of prolog/epilog
  18 // insertion.
  19 //
  20 //===----------------------------------------------------------------------===//
  21
  22 #ifndef LLVM_CODEGEN_PEI_H
  23 #define LLVM_CODEGEN_PEI_H
  24
  25 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
  28 #include "llvm/ADT/SparseBitVector.h"
  29 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  30 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  31
  32 namespace llvm {
  33   class RegScavenger;
  34   class MachineBasicBlock;
  35
  36   class PEI : public MachineFunctionPass {
  37   public:
  38     static char ID;
  39     PEI() : MachineFunctionPass(&ID) {}
  40
  41     const char *getPassName() const {
  42       return "Prolog/Epilog Insertion & Frame Finalization";
  43     }
  44
  45     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
  46
  47     /// runOnMachineFunction - Insert prolog/epilog code and replace abstract
  48     /// frame indexes with appropriate references.
  49     ///
  50     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn);
  51
  52   private:
  53     RegScavenger *RS;
  54
  55     // MinCSFrameIndex, MaxCSFrameIndex - Keeps the range of callee saved
  56     // stack frame indexes.
  57     unsigned MinCSFrameIndex, MaxCSFrameIndex;
  58
  59     // Analysis info for spill/restore placement.
  60     // "CSR": "callee saved register".
  61
  62     // CSRegSet contains indices into the Callee Saved Register Info
  63     // vector built by calculateCalleeSavedRegisters() and accessed
  64     // via MF.getFrameInfo()->getCalleeSavedInfo().
  65     typedef SparseBitVector<> CSRegSet;
  66
  67     // CSRegBlockMap maps MachineBasicBlocks to sets of callee
  68     // saved register indices.
  69     typedef DenseMap<MachineBasicBlock*, CSRegSet> CSRegBlockMap;
  70
  71     // Set and maps for computing CSR spill/restore placement:
  72     //  used in function (UsedCSRegs)
  73     //  used in a basic block (CSRUsed)
  74     //  anticipatable in a basic block (Antic{In,Out})
  75     //  available in a basic block (Avail{In,Out})
  76     //  to be spilled at the entry to a basic block (CSRSave)
  77     //  to be restored at the end of a basic block (CSRRestore)
  78     CSRegSet UsedCSRegs;
  79     CSRegBlockMap CSRUsed;
  80     CSRegBlockMap AnticIn, AnticOut;
  81     CSRegBlockMap AvailIn, AvailOut;
  82     CSRegBlockMap CSRSave;
  83     CSRegBlockMap CSRRestore;
  84
  85     // Entry and return blocks of the current function.
  86     MachineBasicBlock* EntryBlock;
  87     SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> ReturnBlocks;
  88
  89     // Map of MBBs to top level MachineLoops.
  90     DenseMap<MachineBasicBlock*, MachineLoop*> TLLoops;
  91
  92     // Flag to control shrink wrapping per-function:
  93     // may choose to skip shrink wrapping for certain
  94     // functions.
  95     bool ShrinkWrapThisFunction;
  96
  97     // Flag to control whether to use the register scavenger to resolve
  98     // frame index materialization registers. Set according to
  99     // TRI->requiresFrameIndexScavenging() for the curren function.
 100     bool FrameIndexVirtualScavenging;
 101
 102     // When using the scavenger post-pass to resolve frame reference
 103     // materialization registers, maintain a map of the registers to
 104     // the constant value and SP adjustment associated with it.
 105     typedef std::pair<int, int> FrameConstantEntry;
 106     DenseMap<unsigned, FrameConstantEntry> FrameConstantRegMap;
 107
 108 #ifndef NDEBUG
 109     // Machine function handle.
 110     MachineFunction* MF;
 111
 112     // Flag indicating that the current function
 113     // has at least one "short" path in the machine
 114     // CFG from the entry block to an exit block.
 115     bool HasFastExitPath;
 116 #endif
 117
 118     bool calculateSets(MachineFunction &Fn);
 119     bool calcAnticInOut(MachineBasicBlock* MBB);
 120     bool calcAvailInOut(MachineBasicBlock* MBB);
 121     void calculateAnticAvail(MachineFunction &Fn);
 122     bool addUsesForMEMERegion(MachineBasicBlock* MBB,
 123                               SmallVector<MachineBasicBlock*, 4>& blks);
 124     bool addUsesForTopLevelLoops(SmallVector<MachineBasicBlock*, 4>& blks);
 125     bool calcSpillPlacements(MachineBasicBlock* MBB,
 126                              SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> &blks,
 127                              CSRegBlockMap &prevSpills);
 128     bool calcRestorePlacements(MachineBasicBlock* MBB,
 129                                SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> &blks,
 130                                CSRegBlockMap &prevRestores);
 131     void placeSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn);
 132     void placeCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn);
 133     void calculateCallsInformation(MachineFunction &Fn);
 134     void calculateCalleeSavedRegisters(MachineFunction &Fn);
 135     void insertCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn);
 136     void calculateFrameObjectOffsets(MachineFunction &Fn);
 137     void replaceFrameIndices(MachineFunction &Fn);
 138     void scavengeFrameVirtualRegs(MachineFunction &Fn);
 139     void insertPrologEpilogCode(MachineFunction &Fn);
 140
 141     // Initialize DFA sets, called before iterations.
 142     void clearAnticAvailSets();
 143     // Clear all sets constructed by shrink wrapping.
 144     void clearAllSets();
 145
 146     // Initialize all shrink wrapping data.
 147     void initShrinkWrappingInfo();
 148
 149     // Convienences for dealing with machine loops.
 150     MachineBasicBlock* getTopLevelLoopPreheader(MachineLoop* LP);
 151     MachineLoop* getTopLevelLoopParent(MachineLoop *LP);
 152
 153     // Propgate CSRs used in MBB to all MBBs of loop LP.
 154     void propagateUsesAroundLoop(MachineBasicBlock* MBB, MachineLoop* LP);
 155
 156     // Convenience for recognizing return blocks.
 157     bool isReturnBlock(MachineBasicBlock* MBB);
 158
 159 #ifndef NDEBUG
 160     // Debugging methods.
 161
 162     // Mark this function as having fast exit paths.
 163     void findFastExitPath();
 164
 165     // Verify placement of spills/restores.
 166     void verifySpillRestorePlacement();
 167
 168     std::string getBasicBlockName(const MachineBasicBlock* MBB);
 169     std::string stringifyCSRegSet(const CSRegSet& s);
 170     void dumpSet(const CSRegSet& s);
 171     void dumpUsed(MachineBasicBlock* MBB);
 172     void dumpAllUsed();
 173     void dumpSets(MachineBasicBlock* MBB);
 174     void dumpSets1(MachineBasicBlock* MBB);
 175     void dumpAllSets();
 176     void dumpSRSets();
 177 #endif
 178
 179   };
 180 } // End llvm namespace
 181 #endif