lib/Target/ARM/NEONPreAllocPass.cpp

   1 //===-- NEONPreAllocPass.cpp - Allocate adjacent NEON registers--*- 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 #define DEBUG_TYPE "neon-prealloc"
  11 #include "ARM.h"
  12 #include "ARMInstrInfo.h"
  13 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  14 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  15 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  16 using namespace llvm;
  17
  18 namespace {
  19   class VISIBILITY_HIDDEN NEONPreAllocPass : public MachineFunctionPass {
  20     const TargetInstrInfo *TII;
  21
  22   public:
  23     static char ID;
  24     NEONPreAllocPass() : MachineFunctionPass(&ID) {}
  25
  26     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
  27
  28     virtual const char *getPassName() const {
  29       return "NEON register pre-allocation pass";
  30     }
  31
  32   private:
  33     bool PreAllocNEONRegisters(MachineBasicBlock &MBB);
  34   };
  35
  36   char NEONPreAllocPass::ID = 0;
  37 }
  38
  39 static bool isNEONMultiRegOp(int Opcode, unsigned &FirstOpnd,
  40                              unsigned &NumRegs) {
  41   switch (Opcode) {
  42   default:
  43     break;
  44
  45   case ARM::VLD2d8:
  46   case ARM::VLD2d16:
  47   case ARM::VLD2d32:
  48     FirstOpnd = 0;
  49     NumRegs = 2;
  50     return true;
  51
  52   case ARM::VLD3d8:
  53   case ARM::VLD3d16:
  54   case ARM::VLD3d32:
  55     FirstOpnd = 0;
  56     NumRegs = 3;
  57     return true;
  58
  59   case ARM::VLD4d8:
  60   case ARM::VLD4d16:
  61   case ARM::VLD4d32:
  62     FirstOpnd = 0;
  63     NumRegs = 4;
  64     return true;
  65
  66   case ARM::VST2d8:
  67   case ARM::VST2d16:
  68   case ARM::VST2d32:
  69     FirstOpnd = 3;
  70     NumRegs = 2;
  71     return true;
  72
  73   case ARM::VST3d8:
  74   case ARM::VST3d16:
  75   case ARM::VST3d32:
  76     FirstOpnd = 3;
  77     NumRegs = 3;
  78     return true;
  79
  80   case ARM::VST4d8:
  81   case ARM::VST4d16:
  82   case ARM::VST4d32:
  83     FirstOpnd = 3;
  84     NumRegs = 4;
  85     return true;
  86   }
  87
  88   return false;
  89 }
  90
  91 bool NEONPreAllocPass::PreAllocNEONRegisters(MachineBasicBlock &MBB) {
  92   bool Modified = false;
  93
  94   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin(), E = MBB.end();
  95   for (; MBBI != E; ++MBBI) {
  96     MachineInstr *MI = &*MBBI;
  97     unsigned FirstOpnd, NumRegs;
  98     if (!isNEONMultiRegOp(MI->getOpcode(), FirstOpnd, NumRegs))
  99       continue;
 100
 101     MachineBasicBlock::iterator NextI = next(MBBI);
 102     for (unsigned R = 0; R < NumRegs; ++R) {
 103       MachineOperand &MO = MI->getOperand(FirstOpnd + R);
 104       assert(MO.isReg() && MO.getSubReg() == 0 && "unexpected operand");
 105       unsigned VirtReg = MO.getReg();
 106       assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg) &&
 107              "expected a virtual register");
 108
 109       // For now, just assign a fixed set of adjacent registers.
 110       // This leaves plenty of room for future improvements.
 111       static const unsigned NEONDRegs[] = {
 112         ARM::D0, ARM::D1, ARM::D2, ARM::D3
 113       };
 114       MO.setReg(NEONDRegs[R]);
 115
 116       if (MO.isUse()) {
 117         // Insert a copy from VirtReg.
 118         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MBBI, MI->getDebugLoc(),
 119                                TII->get(ARM::FCPYD), MO.getReg())
 120                        .addReg(VirtReg));
 121         if (MO.isKill()) {
 122           MachineInstr *CopyMI = prior(MBBI);
 123           CopyMI->findRegisterUseOperand(VirtReg)->setIsKill();
 124         }
 125         MO.setIsKill();
 126       } else if (MO.isDef() && !MO.isDead()) {
 127         // Add a copy to VirtReg.
 128         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, NextI, MI->getDebugLoc(),
 129                                TII->get(ARM::FCPYD), VirtReg)
 130                        .addReg(MO.getReg()));
 131       }
 132     }
 133   }
 134
 135   return Modified;
 136 }
 137
 138 bool NEONPreAllocPass::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 139   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 140
 141   bool Modified = false;
 142   for (MachineFunction::iterator MFI = MF.begin(), E = MF.end(); MFI != E;
 143        ++MFI) {
 144     MachineBasicBlock &MBB = *MFI;
 145     Modified |= PreAllocNEONRegisters(MBB);
 146   }
 147
 148   return Modified;
 149 }
 150
 151 /// createNEONPreAllocPass - returns an instance of the NEON register
 152 /// pre-allocation pass.
 153 FunctionPass *llvm::createNEONPreAllocPass() {
 154   return new NEONPreAllocPass();
 155 }