lib/Target/AMDGPU/AMDGPUInstrInfo.cpp

   1 //===-- AMDGPUInstrInfo.cpp - Base class for AMD GPU InstrInfo ------------===//
   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 /// \file
  11 /// \brief Implementation of the TargetInstrInfo class that is common to all
  12 /// AMD GPUs.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "AMDGPUInstrInfo.h"
  17 #include "AMDGPURegisterInfo.h"
  18 #include "AMDGPUTargetMachine.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  22
  23 using namespace llvm;
  24
  25 #define GET_INSTRINFO_CTOR_DTOR
  26 #define GET_INSTRINFO_NAMED_OPS
  27 #define GET_INSTRMAP_INFO
  28 #include "AMDGPUGenInstrInfo.inc"
  29
  30 // Pin the vtable to this file.
  31 void AMDGPUInstrInfo::anchor() {}
  32
  33 AMDGPUInstrInfo::AMDGPUInstrInfo(const AMDGPUSubtarget &st)
  34     : AMDGPUGenInstrInfo(-1, -1), ST(st) {}
  35
  36 const AMDGPURegisterInfo &AMDGPUInstrInfo::getRegisterInfo() const {
  37   return RI;
  38 }
  39
  40 bool AMDGPUInstrInfo::isCoalescableExtInstr(const MachineInstr &MI,
  41                                            unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
  42                                            unsigned &SubIdx) const {
  43 // TODO: Implement this function
  44   return false;
  45 }
  46
  47 unsigned AMDGPUInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
  48                                              int &FrameIndex) const {
  49 // TODO: Implement this function
  50   return 0;
  51 }
  52
  53 unsigned AMDGPUInstrInfo::isLoadFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
  54                                                    int &FrameIndex) const {
  55 // TODO: Implement this function
  56   return 0;
  57 }
  58
  59 bool AMDGPUInstrInfo::hasLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
  60                                           const MachineMemOperand *&MMO,
  61                                           int &FrameIndex) const {
  62 // TODO: Implement this function
  63   return false;
  64 }
  65 unsigned AMDGPUInstrInfo::isStoreFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
  66                                               int &FrameIndex) const {
  67 // TODO: Implement this function
  68   return 0;
  69 }
  70 unsigned AMDGPUInstrInfo::isStoreFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
  71                                                     int &FrameIndex) const {
  72 // TODO: Implement this function
  73   return 0;
  74 }
  75 bool AMDGPUInstrInfo::hasStoreFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
  76                                            const MachineMemOperand *&MMO,
  77                                            int &FrameIndex) const {
  78 // TODO: Implement this function
  79   return false;
  80 }
  81
  82 MachineInstr *
  83 AMDGPUInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
  84                                       MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
  85                                       LiveVariables *LV) const {
  86 // TODO: Implement this function
  87   return nullptr;
  88 }
  89
  90 void
  91 AMDGPUInstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  92                                     MachineBasicBlock::iterator MI,
  93                                     unsigned SrcReg, bool isKill,
  94                                     int FrameIndex,
  95                                     const TargetRegisterClass *RC,
  96                                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
  97   llvm_unreachable("Not Implemented");
  98 }
  99
 100 void
 101 AMDGPUInstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
 102                                      MachineBasicBlock::iterator MI,
 103                                      unsigned DestReg, int FrameIndex,
 104                                      const TargetRegisterClass *RC,
 105                                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 106   llvm_unreachable("Not Implemented");
 107 }
 108
 109 bool AMDGPUInstrInfo::expandPostRAPseudo (MachineBasicBlock::iterator MI) const {
 110   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
 111   int OffsetOpIdx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI->getOpcode(),
 112                                                AMDGPU::OpName::addr);
 113    // addr is a custom operand with multiple MI operands, and only the
 114    // first MI operand is given a name.
 115   int RegOpIdx = OffsetOpIdx + 1;
 116   int ChanOpIdx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI->getOpcode(),
 117                                              AMDGPU::OpName::chan);
 118   if (isRegisterLoad(*MI)) {
 119     int DstOpIdx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI->getOpcode(),
 120                                               AMDGPU::OpName::dst);
 121     unsigned RegIndex = MI->getOperand(RegOpIdx).getImm();
 122     unsigned Channel = MI->getOperand(ChanOpIdx).getImm();
 123     unsigned Address = calculateIndirectAddress(RegIndex, Channel);
 124     unsigned OffsetReg = MI->getOperand(OffsetOpIdx).getReg();
 125     if (OffsetReg == AMDGPU::INDIRECT_BASE_ADDR) {
 126       buildMovInstr(MBB, MI, MI->getOperand(DstOpIdx).getReg(),
 127                     getIndirectAddrRegClass()->getRegister(Address));
 128     } else {
 129       buildIndirectRead(MBB, MI, MI->getOperand(DstOpIdx).getReg(),
 130                         Address, OffsetReg);
 131     }
 132   } else if (isRegisterStore(*MI)) {
 133     int ValOpIdx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI->getOpcode(),
 134                                               AMDGPU::OpName::val);
 135     unsigned RegIndex = MI->getOperand(RegOpIdx).getImm();
 136     unsigned Channel = MI->getOperand(ChanOpIdx).getImm();
 137     unsigned Address = calculateIndirectAddress(RegIndex, Channel);
 138     unsigned OffsetReg = MI->getOperand(OffsetOpIdx).getReg();
 139     if (OffsetReg == AMDGPU::INDIRECT_BASE_ADDR) {
 140       buildMovInstr(MBB, MI, getIndirectAddrRegClass()->getRegister(Address),
 141                     MI->getOperand(ValOpIdx).getReg());
 142     } else {
 143       buildIndirectWrite(MBB, MI, MI->getOperand(ValOpIdx).getReg(),
 144                          calculateIndirectAddress(RegIndex, Channel),
 145                          OffsetReg);
 146     }
 147   } else {
 148     return false;
 149   }
 150
 151   MBB->erase(MI);
 152   return true;
 153 }
 154
 155 MachineInstr *AMDGPUInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(
 156     MachineFunction &MF, MachineInstr *MI, ArrayRef<unsigned> Ops,
 157     MachineBasicBlock::iterator InsertPt, int FrameIndex) const {
 158 // TODO: Implement this function
 159   return nullptr;
 160 }
 161 MachineInstr *AMDGPUInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(
 162     MachineFunction &MF, MachineInstr *MI, ArrayRef<unsigned> Ops,
 163     MachineBasicBlock::iterator InsertPt, MachineInstr *LoadMI) const {
 164   // TODO: Implement this function
 165   return nullptr;
 166 }
 167 bool AMDGPUInstrInfo::canFoldMemoryOperand(const MachineInstr *MI,
 168                                            ArrayRef<unsigned> Ops) const {
 169   // TODO: Implement this function
 170   return false;
 171 }
 172 bool
 173 AMDGPUInstrInfo::unfoldMemoryOperand(MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
 174                                  unsigned Reg, bool UnfoldLoad,
 175                                  bool UnfoldStore,
 176                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
 177   // TODO: Implement this function
 178   return false;
 179 }
 180
 181 bool
 182 AMDGPUInstrInfo::unfoldMemoryOperand(SelectionDAG &DAG, SDNode *N,
 183                                     SmallVectorImpl<SDNode*> &NewNodes) const {
 184   // TODO: Implement this function
 185   return false;
 186 }
 187
 188 unsigned
 189 AMDGPUInstrInfo::getOpcodeAfterMemoryUnfold(unsigned Opc,
 190                                            bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore,
 191                                            unsigned *LoadRegIndex) const {
 192   // TODO: Implement this function
 193   return 0;
 194 }
 195
 196 bool AMDGPUInstrInfo::enableClusterLoads() const {
 197   return true;
 198 }
 199
 200 // FIXME: This behaves strangely. If, for example, you have 32 load + stores,
 201 // the first 16 loads will be interleaved with the stores, and the next 16 will
 202 // be clustered as expected. It should really split into 2 16 store batches.
 203 //
 204 // Loads are clustered until this returns false, rather than trying to schedule
 205 // groups of stores. This also means we have to deal with saying different
 206 // address space loads should be clustered, and ones which might cause bank
 207 // conflicts.
 208 //
 209 // This might be deprecated so it might not be worth that much effort to fix.
 210 bool AMDGPUInstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load0, SDNode *Load1,
 211                                               int64_t Offset0, int64_t Offset1,
 212                                               unsigned NumLoads) const {
 213   assert(Offset1 > Offset0 &&
 214          "Second offset should be larger than first offset!");
 215   // If we have less than 16 loads in a row, and the offsets are within 64
 216   // bytes, then schedule together.
 217
 218   // A cacheline is 64 bytes (for global memory).
 219   return (NumLoads <= 16 && (Offset1 - Offset0) < 64);
 220 }
 221
 222 bool
 223 AMDGPUInstrInfo::ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond)
 224   const {
 225   // TODO: Implement this function
 226   return true;
 227 }
 228 void AMDGPUInstrInfo::insertNoop(MachineBasicBlock &MBB,
 229                                 MachineBasicBlock::iterator MI) const {
 230   // TODO: Implement this function
 231 }
 232
 233 bool AMDGPUInstrInfo::isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
 234   // TODO: Implement this function
 235   return false;
 236 }
 237
 238 bool AMDGPUInstrInfo::SubsumesPredicate(ArrayRef<MachineOperand> Pred1,
 239                                         ArrayRef<MachineOperand> Pred2) const {
 240   // TODO: Implement this function
 241   return false;
 242 }
 243
 244 bool AMDGPUInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
 245                                       std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
 246   // TODO: Implement this function
 247   return false;
 248 }
 249
 250 bool AMDGPUInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 251   // TODO: Implement this function
 252   return MI->getDesc().isPredicable();
 253 }
 254
 255 bool
 256 AMDGPUInstrInfo::isSafeToMoveRegClassDefs(const TargetRegisterClass *RC) const {
 257   // TODO: Implement this function
 258   return true;
 259 }
 260
 261 bool AMDGPUInstrInfo::isRegisterStore(const MachineInstr &MI) const {
 262   return get(MI.getOpcode()).TSFlags & AMDGPU_FLAG_REGISTER_STORE;
 263 }
 264
 265 bool AMDGPUInstrInfo::isRegisterLoad(const MachineInstr &MI) const {
 266   return get(MI.getOpcode()).TSFlags & AMDGPU_FLAG_REGISTER_LOAD;
 267 }
 268
 269 int AMDGPUInstrInfo::getIndirectIndexBegin(const MachineFunction &MF) const {
 270   const MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
 271   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 272   int Offset = -1;
 273
 274   if (MFI->getNumObjects() == 0) {
 275     return -1;
 276   }
 277
 278   if (MRI.livein_empty()) {
 279     return 0;
 280   }
 281
 282   const TargetRegisterClass *IndirectRC = getIndirectAddrRegClass();
 283   for (MachineRegisterInfo::livein_iterator LI = MRI.livein_begin(),
 284                                             LE = MRI.livein_end();
 285                                             LI != LE; ++LI) {
 286     unsigned Reg = LI->first;
 287     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) ||
 288         !IndirectRC->contains(Reg))
 289       continue;
 290
 291     unsigned RegIndex;
 292     unsigned RegEnd;
 293     for (RegIndex = 0, RegEnd = IndirectRC->getNumRegs(); RegIndex != RegEnd;
 294                                                           ++RegIndex) {
 295       if (IndirectRC->getRegister(RegIndex) == Reg)
 296         break;
 297     }
 298     Offset = std::max(Offset, (int)RegIndex);
 299   }
 300
 301   return Offset + 1;
 302 }
 303
 304 int AMDGPUInstrInfo::getIndirectIndexEnd(const MachineFunction &MF) const {
 305   int Offset = 0;
 306   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 307
 308   // Variable sized objects are not supported
 309   assert(!MFI->hasVarSizedObjects());
 310
 311   if (MFI->getNumObjects() == 0) {
 312     return -1;
 313   }
 314
 315   Offset = MF.getSubtarget().getFrameLowering()->getFrameIndexOffset(MF, -1);
 316
 317   return getIndirectIndexBegin(MF) + Offset;
 318 }
 319
 320 int AMDGPUInstrInfo::getMaskedMIMGOp(uint16_t Opcode, unsigned Channels) const {
 321   switch (Channels) {
 322   default: return Opcode;
 323   case 1: return AMDGPU::getMaskedMIMGOp(Opcode, AMDGPU::Channels_1);
 324   case 2: return AMDGPU::getMaskedMIMGOp(Opcode, AMDGPU::Channels_2);
 325   case 3: return AMDGPU::getMaskedMIMGOp(Opcode, AMDGPU::Channels_3);
 326   }
 327 }
 328
 329 // Wrapper for Tablegen'd function.  enum Subtarget is not defined in any
 330 // header files, so we need to wrap it in a function that takes unsigned
 331 // instead.
 332 namespace llvm {
 333 namespace AMDGPU {
 334 static int getMCOpcode(uint16_t Opcode, unsigned Gen) {
 335   return getMCOpcodeGen(Opcode, (enum Subtarget)Gen);
 336 }
 337 }
 338 }
 339
 340 // This must be kept in sync with the SISubtarget class in SIInstrInfo.td
 341 enum SISubtarget {
 342   SI = 0,
 343   VI = 1
 344 };
 345
 346 static enum SISubtarget AMDGPUSubtargetToSISubtarget(unsigned Gen) {
 347   switch (Gen) {
 348   default:
 349     return SI;
 350   case AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS:
 351     return VI;
 352   }
 353 }
 354
 355 int AMDGPUInstrInfo::pseudoToMCOpcode(int Opcode) const {
 356   int MCOp = AMDGPU::getMCOpcode(
 357       Opcode, AMDGPUSubtargetToSISubtarget(ST.getGeneration()));
 358
 359   // -1 means that Opcode is already a native instruction.
 360   if (MCOp == -1)
 361     return Opcode;
 362
 363   // (uint16_t)-1 means that Opcode is a pseudo instruction that has
 364   // no encoding in the given subtarget generation.
 365   if (MCOp == (uint16_t)-1)
 366     return -1;
 367
 368   return MCOp;
 369 }