lib/Target/R600/SIInstrInfo.cpp

   1 //===-- SIInstrInfo.cpp - SI Instruction Information  ---------------------===//
   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 SI Implementation of TargetInstrInfo.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15
  16 #include "SIInstrInfo.h"
  17 #include "AMDGPUTargetMachine.h"
  18 #include "SIDefines.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  21 #include "llvm/MC/MCInstrDesc.h"
  22
  23 using namespace llvm;
  24
  25 SIInstrInfo::SIInstrInfo(AMDGPUTargetMachine &tm)
  26   : AMDGPUInstrInfo(tm),
  27     RI(tm)
  28     { }
  29
  30 const SIRegisterInfo &SIInstrInfo::getRegisterInfo() const {
  31   return RI;
  32 }
  33
  34 void
  35 SIInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
  36                          MachineBasicBlock::iterator MI, DebugLoc DL,
  37                          unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
  38                          bool KillSrc) const {
  39
  40   // If we are trying to copy to or from SCC, there is a bug somewhere else in
  41   // the backend.  While it may be theoretically possible to do this, it should
  42   // never be necessary.
  43   assert(DestReg != AMDGPU::SCC && SrcReg != AMDGPU::SCC);
  44
  45   static const int16_t Sub0_15[] = {
  46     AMDGPU::sub0, AMDGPU::sub1, AMDGPU::sub2, AMDGPU::sub3,
  47     AMDGPU::sub4, AMDGPU::sub5, AMDGPU::sub6, AMDGPU::sub7,
  48     AMDGPU::sub8, AMDGPU::sub9, AMDGPU::sub10, AMDGPU::sub11,
  49     AMDGPU::sub12, AMDGPU::sub13, AMDGPU::sub14, AMDGPU::sub15, 0
  50   };
  51
  52   static const int16_t Sub0_7[] = {
  53     AMDGPU::sub0, AMDGPU::sub1, AMDGPU::sub2, AMDGPU::sub3,
  54     AMDGPU::sub4, AMDGPU::sub5, AMDGPU::sub6, AMDGPU::sub7, 0
  55   };
  56
  57   static const int16_t Sub0_3[] = {
  58     AMDGPU::sub0, AMDGPU::sub1, AMDGPU::sub2, AMDGPU::sub3, 0
  59   };
  60
  61   static const int16_t Sub0_2[] = {
  62     AMDGPU::sub0, AMDGPU::sub1, AMDGPU::sub2, 0
  63   };
  64
  65   static const int16_t Sub0_1[] = {
  66     AMDGPU::sub0, AMDGPU::sub1, 0
  67   };
  68
  69   unsigned Opcode;
  70   const int16_t *SubIndices;
  71
  72   if (AMDGPU::M0 == DestReg) {
  73     // Check if M0 isn't already set to this value
  74     for (MachineBasicBlock::reverse_iterator E = MBB.rend(),
  75       I = MachineBasicBlock::reverse_iterator(MI); I != E; ++I) {
  76
  77       if (!I->definesRegister(AMDGPU::M0))
  78         continue;
  79
  80       unsigned Opc = I->getOpcode();
  81       if (Opc != TargetOpcode::COPY && Opc != AMDGPU::S_MOV_B32)
  82         break;
  83
  84       if (!I->readsRegister(SrcReg))
  85         break;
  86
  87       // The copy isn't necessary
  88       return;
  89     }
  90   }
  91
  92   if (AMDGPU::SReg_32RegClass.contains(DestReg)) {
  93     assert(AMDGPU::SReg_32RegClass.contains(SrcReg));
  94     BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::S_MOV_B32), DestReg)
  95             .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
  96     return;
  97
  98   } else if (AMDGPU::SReg_64RegClass.contains(DestReg)) {
  99     assert(AMDGPU::SReg_64RegClass.contains(SrcReg));
 100     BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::S_MOV_B64), DestReg)
 101             .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 102     return;
 103
 104   } else if (AMDGPU::SReg_128RegClass.contains(DestReg)) {
 105     assert(AMDGPU::SReg_128RegClass.contains(SrcReg));
 106     Opcode = AMDGPU::S_MOV_B32;
 107     SubIndices = Sub0_3;
 108
 109   } else if (AMDGPU::SReg_256RegClass.contains(DestReg)) {
 110     assert(AMDGPU::SReg_256RegClass.contains(SrcReg));
 111     Opcode = AMDGPU::S_MOV_B32;
 112     SubIndices = Sub0_7;
 113
 114   } else if (AMDGPU::SReg_512RegClass.contains(DestReg)) {
 115     assert(AMDGPU::SReg_512RegClass.contains(SrcReg));
 116     Opcode = AMDGPU::S_MOV_B32;
 117     SubIndices = Sub0_15;
 118
 119   } else if (AMDGPU::VReg_32RegClass.contains(DestReg)) {
 120     assert(AMDGPU::VReg_32RegClass.contains(SrcReg) ||
 121            AMDGPU::SReg_32RegClass.contains(SrcReg));
 122     BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), DestReg)
 123             .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 124     return;
 125
 126   } else if (AMDGPU::VReg_64RegClass.contains(DestReg)) {
 127     assert(AMDGPU::VReg_64RegClass.contains(SrcReg) ||
 128            AMDGPU::SReg_64RegClass.contains(SrcReg));
 129     Opcode = AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
 130     SubIndices = Sub0_1;
 131
 132   } else if (AMDGPU::VReg_96RegClass.contains(DestReg)) {
 133     assert(AMDGPU::VReg_96RegClass.contains(SrcReg));
 134     Opcode = AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
 135     SubIndices = Sub0_2;
 136
 137   } else if (AMDGPU::VReg_128RegClass.contains(DestReg)) {
 138     assert(AMDGPU::VReg_128RegClass.contains(SrcReg) ||
 139            AMDGPU::SReg_128RegClass.contains(SrcReg));
 140     Opcode = AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
 141     SubIndices = Sub0_3;
 142
 143   } else if (AMDGPU::VReg_256RegClass.contains(DestReg)) {
 144     assert(AMDGPU::VReg_256RegClass.contains(SrcReg) ||
 145            AMDGPU::SReg_256RegClass.contains(SrcReg));
 146     Opcode = AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
 147     SubIndices = Sub0_7;
 148
 149   } else if (AMDGPU::VReg_512RegClass.contains(DestReg)) {
 150     assert(AMDGPU::VReg_512RegClass.contains(SrcReg) ||
 151            AMDGPU::SReg_512RegClass.contains(SrcReg));
 152     Opcode = AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
 153     SubIndices = Sub0_15;
 154
 155   } else {
 156     llvm_unreachable("Can't copy register!");
 157   }
 158
 159   while (unsigned SubIdx = *SubIndices++) {
 160     MachineInstrBuilder Builder = BuildMI(MBB, MI, DL,
 161       get(Opcode), RI.getSubReg(DestReg, SubIdx));
 162
 163     Builder.addReg(RI.getSubReg(SrcReg, SubIdx), getKillRegState(KillSrc));
 164
 165     if (*SubIndices)
 166       Builder.addReg(DestReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
 167   }
 168 }
 169
 170 unsigned SIInstrInfo::commuteOpcode(unsigned Opcode) const {
 171
 172   int NewOpc;
 173
 174   // Try to map original to commuted opcode
 175   if ((NewOpc = AMDGPU::getCommuteRev(Opcode)) != -1)
 176     return NewOpc;
 177
 178   // Try to map commuted to original opcode
 179   if ((NewOpc = AMDGPU::getCommuteOrig(Opcode)) != -1)
 180     return NewOpc;
 181
 182   return Opcode;
 183 }
 184
 185 MachineInstr *SIInstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI,
 186                                               bool NewMI) const {
 187
 188   if (MI->getNumOperands() < 3 || !MI->getOperand(1).isReg() ||
 189       !MI->getOperand(2).isReg())
 190     return 0;
 191
 192   MI = TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
 193
 194   if (MI)
 195     MI->setDesc(get(commuteOpcode(MI->getOpcode())));
 196
 197   return MI;
 198 }
 199
 200 MachineInstr *SIInstrInfo::buildMovInstr(MachineBasicBlock *MBB,
 201                                          MachineBasicBlock::iterator I,
 202                                          unsigned DstReg,
 203                                          unsigned SrcReg) const {
 204   assert(!"Not Implemented");
 205 }
 206
 207 bool SIInstrInfo::isMov(unsigned Opcode) const {
 208   switch(Opcode) {
 209   default: return false;
 210   case AMDGPU::S_MOV_B32:
 211   case AMDGPU::S_MOV_B64:
 212   case AMDGPU::V_MOV_B32_e32:
 213   case AMDGPU::V_MOV_B32_e64:
 214     return true;
 215   }
 216 }
 217
 218 bool
 219 SIInstrInfo::isSafeToMoveRegClassDefs(const TargetRegisterClass *RC) const {
 220   return RC != &AMDGPU::EXECRegRegClass;
 221 }
 222
 223 int SIInstrInfo::isMIMG(uint16_t Opcode) const {
 224   return get(Opcode).TSFlags & SIInstrFlags::MIMG;
 225 }
 226
 227 int SIInstrInfo::isSMRD(uint16_t Opcode) const {
 228   return get(Opcode).TSFlags & SIInstrFlags::SMRD;
 229 }
 230
 231 bool SIInstrInfo::isVOP1(uint16_t Opcode) const {
 232   return get(Opcode).TSFlags & SIInstrFlags::VOP1;
 233 }
 234
 235 bool SIInstrInfo::isVOP2(uint16_t Opcode) const {
 236   return get(Opcode).TSFlags & SIInstrFlags::VOP2;
 237 }
 238
 239 bool SIInstrInfo::isVOP3(uint16_t Opcode) const {
 240   return get(Opcode).TSFlags & SIInstrFlags::VOP3;
 241 }
 242
 243 bool SIInstrInfo::isVOPC(uint16_t Opcode) const {
 244   return get(Opcode).TSFlags & SIInstrFlags::VOPC;
 245 }
 246
 247 bool SIInstrInfo::isInlineConstant(const MachineOperand &MO) const {
 248   if(MO.isImm()) {
 249     return MO.getImm() >= -16 && MO.getImm() <= 64;
 250   }
 251   if (MO.isFPImm()) {
 252     return MO.getFPImm()->isExactlyValue(0.0)  ||
 253            MO.getFPImm()->isExactlyValue(0.5)  ||
 254            MO.getFPImm()->isExactlyValue(-0.5) ||
 255            MO.getFPImm()->isExactlyValue(1.0)  ||
 256            MO.getFPImm()->isExactlyValue(-1.0) ||
 257            MO.getFPImm()->isExactlyValue(2.0)  ||
 258            MO.getFPImm()->isExactlyValue(-2.0) ||
 259            MO.getFPImm()->isExactlyValue(4.0)  ||
 260            MO.getFPImm()->isExactlyValue(-4.0);
 261   }
 262   return false;
 263 }
 264
 265 bool SIInstrInfo::isLiteralConstant(const MachineOperand &MO) const {
 266   return (MO.isImm() || MO.isFPImm()) && !isInlineConstant(MO);
 267 }
 268
 269 bool SIInstrInfo::verifyInstruction(const MachineInstr *MI,
 270                                     StringRef &ErrInfo) const {
 271   uint16_t Opcode = MI->getOpcode();
 272   int Src0Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opcode, AMDGPU::OpName::src0);
 273   int Src1Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opcode, AMDGPU::OpName::src1);
 274   int Src2Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opcode, AMDGPU::OpName::src2);
 275
 276   // Verify VOP*
 277   if (isVOP1(Opcode) || isVOP2(Opcode) || isVOP3(Opcode) || isVOPC(Opcode)) {
 278     unsigned ConstantBusCount = 0;
 279     unsigned SGPRUsed = AMDGPU::NoRegister;
 280     for (int i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 281       const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 282       if (MO.isReg() && MO.isUse() &&
 283           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 284
 285         // EXEC register uses the constant bus.
 286         if (!MO.isImplicit() && MO.getReg() == AMDGPU::EXEC)
 287           ++ConstantBusCount;
 288
 289         // SGPRs use the constant bus
 290         if (MO.getReg() == AMDGPU::M0 || MO.getReg() == AMDGPU::VCC ||
 291             (!MO.isImplicit() &&
 292             (AMDGPU::SGPR_32RegClass.contains(MO.getReg()) ||
 293             AMDGPU::SGPR_64RegClass.contains(MO.getReg())))) {
 294           if (SGPRUsed != MO.getReg()) {
 295             ++ConstantBusCount;
 296             SGPRUsed = MO.getReg();
 297           }
 298         }
 299       }
 300       // Literal constants use the constant bus.
 301       if (isLiteralConstant(MO))
 302         ++ConstantBusCount;
 303     }
 304     if (ConstantBusCount > 1) {
 305       ErrInfo = "VOP* instruction uses the constant bus more than once";
 306       return false;
 307     }
 308   }
 309
 310   // Verify SRC1 for VOP2 and VOPC
 311   if (Src1Idx != -1 && (isVOP2(Opcode) || isVOPC(Opcode))) {
 312     const MachineOperand &Src1 = MI->getOperand(Src1Idx);
 313     if (Src1.isImm()) {
 314       ErrInfo = "VOP[2C] src1 cannot be an immediate.";
 315       return false;
 316     }
 317   }
 318
 319   // Verify VOP3
 320   if (isVOP3(Opcode)) {
 321     if (Src0Idx != -1 && isLiteralConstant(MI->getOperand(Src0Idx))) {
 322       ErrInfo = "VOP3 src0 cannot be a literal constant.";
 323       return false;
 324     }
 325     if (Src1Idx != -1 && isLiteralConstant(MI->getOperand(Src1Idx))) {
 326       ErrInfo = "VOP3 src1 cannot be a literal constant.";
 327       return false;
 328     }
 329     if (Src2Idx != -1 && isLiteralConstant(MI->getOperand(Src2Idx))) {
 330       ErrInfo = "VOP3 src2 cannot be a literal constant.";
 331       return false;
 332     }
 333   }
 334   return true;
 335 }
 336
 337 //===----------------------------------------------------------------------===//
 338 // Indirect addressing callbacks
 339 //===----------------------------------------------------------------------===//
 340
 341 unsigned SIInstrInfo::calculateIndirectAddress(unsigned RegIndex,
 342                                                  unsigned Channel) const {
 343   assert(Channel == 0);
 344   return RegIndex;
 345 }
 346
 347
 348 int SIInstrInfo::getIndirectIndexBegin(const MachineFunction &MF) const {
 349   llvm_unreachable("Unimplemented");
 350 }
 351
 352 int SIInstrInfo::getIndirectIndexEnd(const MachineFunction &MF) const {
 353   llvm_unreachable("Unimplemented");
 354 }
 355
 356 const TargetRegisterClass *SIInstrInfo::getIndirectAddrRegClass() const {
 357   llvm_unreachable("Unimplemented");
 358 }
 359
 360 MachineInstrBuilder SIInstrInfo::buildIndirectWrite(
 361                                    MachineBasicBlock *MBB,
 362                                    MachineBasicBlock::iterator I,
 363                                    unsigned ValueReg,
 364                                    unsigned Address, unsigned OffsetReg) const {
 365   llvm_unreachable("Unimplemented");
 366 }
 367
 368 MachineInstrBuilder SIInstrInfo::buildIndirectRead(
 369                                    MachineBasicBlock *MBB,
 370                                    MachineBasicBlock::iterator I,
 371                                    unsigned ValueReg,
 372                                    unsigned Address, unsigned OffsetReg) const {
 373   llvm_unreachable("Unimplemented");
 374 }