lib/CodeGen/SimpleRegisterCoalescing.h

   1 //===-- SimpleRegisterCoalescing.h - Register Coalescing --------*- 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 file implements a simple register copy coalescing phase.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_CODEGEN_SIMPLE_REGISTER_COALESCING_H
  15 #define LLVM_CODEGEN_SIMPLE_REGISTER_COALESCING_H
  16
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/RegisterCoalescer.h"
  20 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  21
  22 namespace llvm {
  23   class SimpleRegisterCoalescing;
  24   class LiveDebugVariables;
  25   class TargetRegisterInfo;
  26   class TargetInstrInfo;
  27   class VirtRegMap;
  28   class MachineLoopInfo;
  29
  30   /// CopyRec - Representation for copy instructions in coalescer queue.
  31   ///
  32   struct CopyRec {
  33     MachineInstr *MI;
  34     unsigned LoopDepth;
  35     CopyRec(MachineInstr *mi, unsigned depth)
  36       : MI(mi), LoopDepth(depth) {}
  37   };
  38
  39   class SimpleRegisterCoalescing : public MachineFunctionPass,
  40                                    public RegisterCoalescer {
  41     MachineFunction* mf_;
  42     MachineRegisterInfo* mri_;
  43     const TargetMachine* tm_;
  44     const TargetRegisterInfo* tri_;
  45     const TargetInstrInfo* tii_;
  46     LiveIntervals *li_;
  47     LiveDebugVariables *ldv_;
  48     const MachineLoopInfo* loopInfo;
  49     AliasAnalysis *AA;
  50
  51     DenseMap<const TargetRegisterClass*, BitVector> allocatableRCRegs_;
  52
  53     /// JoinedCopies - Keep track of copies eliminated due to coalescing.
  54     ///
  55     SmallPtrSet<MachineInstr*, 32> JoinedCopies;
  56
  57     /// ReMatCopies - Keep track of copies eliminated due to remat.
  58     ///
  59     SmallPtrSet<MachineInstr*, 32> ReMatCopies;
  60
  61     /// ReMatDefs - Keep track of definition instructions which have
  62     /// been remat'ed.
  63     SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> ReMatDefs;
  64
  65   public:
  66     static char ID; // Pass identifcation, replacement for typeid
  67     SimpleRegisterCoalescing() : MachineFunctionPass(ID) {
  68       initializeSimpleRegisterCoalescingPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  69     }
  70
  71     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
  72     virtual void releaseMemory();
  73
  74     /// runOnMachineFunction - pass entry point
  75     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction&);
  76
  77     bool coalesceFunction(MachineFunction &mf, RegallocQuery &) {
  78       // This runs as an independent pass, so don't do anything.
  79       return false;
  80     }
  81
  82     /// print - Implement the dump method.
  83     virtual void print(raw_ostream &O, const Module* = 0) const;
  84
  85   private:
  86     /// joinIntervals - join compatible live intervals
  87     void joinIntervals();
  88
  89     /// CopyCoalesceInMBB - Coalesce copies in the specified MBB, putting
  90     /// copies that cannot yet be coalesced into the "TryAgain" list.
  91     void CopyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB,
  92                            std::vector<CopyRec> &TryAgain);
  93
  94     /// JoinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
  95     /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns true
  96     /// if the copy was successfully coalesced away. If it is not currently
  97     /// possible to coalesce this interval, but it may be possible if other
  98     /// things get coalesced, then it returns true by reference in 'Again'.
  99     bool JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again);
 100
 101     /// JoinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
 102     /// returns false.  The output "SrcInt" will not have been modified, so we can
 103     /// use this information below to update aliases.
 104     bool JoinIntervals(CoalescerPair &CP);
 105
 106     /// AdjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy. If
 107     /// the source value number is defined by a copy from the destination reg
 108     /// see if we can merge these two destination reg valno# into a single
 109     /// value number, eliminating a copy.
 110     bool AdjustCopiesBackFrom(const CoalescerPair &CP, MachineInstr *CopyMI);
 111
 112     /// HasOtherReachingDefs - Return true if there are definitions of IntB
 113     /// other than BValNo val# that can reach uses of AValno val# of IntA.
 114     bool HasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA, LiveInterval &IntB,
 115                               VNInfo *AValNo, VNInfo *BValNo);
 116
 117     /// RemoveCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy.
 118     /// If the source value number is defined by a commutable instruction and
 119     /// its other operand is coalesced to the copy dest register, see if we
 120     /// can transform the copy into a noop by commuting the definition.
 121     bool RemoveCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,MachineInstr *CopyMI);
 122
 123     /// ReMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a trivial
 124     /// computation, replace the copy by rematerialize the definition.
 125     /// If PreserveSrcInt is true, make sure SrcInt is valid after the call.
 126     bool ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt, bool PreserveSrcInt,
 127                                  unsigned DstReg, unsigned DstSubIdx,
 128                                  MachineInstr *CopyMI);
 129
 130     /// shouldJoinPhys - Return true if a physreg copy should be joined.
 131     bool shouldJoinPhys(CoalescerPair &CP);
 132
 133     /// isWinToJoinCrossClass - Return true if it's profitable to coalesce
 134     /// two virtual registers from different register classes.
 135     bool isWinToJoinCrossClass(unsigned SrcReg,
 136                                unsigned DstReg,
 137                                const TargetRegisterClass *SrcRC,
 138                                const TargetRegisterClass *DstRC,
 139                                const TargetRegisterClass *NewRC);
 140
 141     /// UpdateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
 142     /// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
 143     /// physical register and the existing subregister number of the def / use
 144     /// being updated is not zero, make sure to set it to the correct physical
 145     /// subregister.
 146     void UpdateRegDefsUses(const CoalescerPair &CP);
 147
 148     /// RemoveDeadDef - If a def of a live interval is now determined dead,
 149     /// remove the val# it defines. If the live interval becomes empty, remove
 150     /// it as well.
 151     bool RemoveDeadDef(LiveInterval &li, MachineInstr *DefMI);
 152
 153     /// RemoveCopyFlag - If DstReg is no longer defined by CopyMI, clear the
 154     /// VNInfo copy flag for DstReg and all aliases.
 155     void RemoveCopyFlag(unsigned DstReg, const MachineInstr *CopyMI);
 156
 157     /// markAsJoined - Remember that CopyMI has already been joined.
 158     void markAsJoined(MachineInstr *CopyMI);
 159   };
 160
 161 } // End llvm namespace
 162
 163 #endif