lib/Target/SparcV9/RegAlloc/LiveRangeInfo.cpp

   1 #include "llvm/CodeGen/LiveRangeInfo.h"
   2
   3 LiveRangeInfo::LiveRangeInfo(const Method *const M,
   4                              const TargetMachine& tm,
   5                              vector<RegClass *> &RCL)
   6                              : Meth(M), LiveRangeMap(),
   7                                TM(tm), RegClassList(RCL)
   8 { }
   9
  10
  11 // union two live ranges into one. The 2nd LR is deleted. Used for coalescing.
  12 // Note: the caller must make sure that L1 and L2 are distinct
  13
  14 void LiveRangeInfo::unionAndUpdateLRs(LiveRange *const L1, LiveRange *L2)
  15 {
  16   assert( L1 != L2);
  17   L1->setUnion( L2 );             // add elements of L2 to L1
  18   ValueSet::iterator L2It;
  19
  20   for( L2It = L2->begin() ; L2It != L2->end(); ++L2It) {
  21
  22     //assert(( L1->getTypeID() == L2->getTypeID()) && "Merge:Different types");
  23
  24     L1->add( *L2It );            // add the var in L2 to L1
  25     LiveRangeMap[ *L2It ] = L1;  // now the elements in L2 should map to L1
  26   }
  27   delete ( L2 );                 // delete L2 as it is no longer needed
  28 }
  29
  30
  31
  32
  33 void LiveRangeInfo::constructLiveRanges()
  34 {
  35
  36   if( DEBUG_RA)
  37     cout << "Consturcting Live Ranges ..." << endl;
  38
  39   // first find the live ranges for all incoming args of the method since
  40   // those LRs start from the start of the method
  41
  42                                                  // get the argument list
  43   const Method::ArgumentListType& ArgList = Meth->getArgumentList();
  44                                                  // get an iterator to arg list
  45   Method::ArgumentListType::const_iterator ArgIt = ArgList.begin();
  46
  47
  48   for( ; ArgIt != ArgList.end() ; ++ArgIt) {     // for each argument
  49
  50     LiveRange * ArgRange = new LiveRange();      // creates a new LR and
  51     const Value *const Val = (const Value *) *ArgIt;
  52
  53     assert( Val);
  54
  55     ArgRange->add( Val );     // add the arg (def) to it
  56     LiveRangeMap[ Val ] = ArgRange;
  57
  58     // create a temp machine op to find the register class of value
  59     //const MachineOperand Op(MachineOperand::MO_VirtualRegister);
  60
  61     unsigned rcid = (TM.getRegInfo()).getRegClassIDOfValue( Val );
  62     ArgRange->setRegClass(RegClassList[ rcid ] );
  63
  64
  65     if( DEBUG_RA > 1) {
  66       cout << " adding LiveRange for argument ";
  67       printValue( (const Value *) *ArgIt); cout  << endl;
  68     }
  69   }
  70
  71
  72   // Now find all LRs for machine the instructions. A new LR will be created
  73   // only for defs in the machine instr since, we assume that all Values are
  74   // defined before they are used. However, there can be multiple defs for
  75   // the same Value in machine instructions.
  76
  77   Method::const_iterator BBI = Meth->begin();    // random iterator for BBs
  78
  79   for( ; BBI != Meth->end(); ++BBI) {            // go thru BBs in random order
  80
  81     // get the iterator for machine instructions
  82     const MachineCodeForBasicBlock& MIVec = (*BBI)->getMachineInstrVec();
  83     MachineCodeForBasicBlock::const_iterator
  84       MInstIterator = MIVec.begin();
  85
  86     // iterate over all the machine instructions in BB
  87     for( ; MInstIterator != MIVec.end(); MInstIterator++) {
  88
  89       const MachineInstr * MInst = *MInstIterator;
  90
  91       // iterate over  MI operands to find defs
  92       for( MachineInstr::val_op_const_iterator OpI(MInst);!OpI.done(); OpI++) {
  93
  94         // create a new LR iff this operand is a def
  95         if( OpI.isDef() ) {
  96
  97           const Value *const Def = *OpI;
  98           LiveRange *DefRange = LiveRangeMap[Def];
  99
 100           // see LR already there (because of multiple defs)
 101
 102           if( !DefRange) {                  // if it is not in LiveRangeMap
 103
 104             DefRange = new LiveRange();     // creates a new live range and
 105             DefRange->add( Def );           // add the instruction (def) to it
 106             LiveRangeMap[ Def ] = DefRange; // update the map
 107
 108             if( DEBUG_RA > 1) {
 109               cout << "  creating a LR for def: ";
 110               printValue(Def); cout  << endl;
 111             }
 112
 113             // set the register class of the new live range
 114             //assert( RegClassList.size() );
 115             MachineOperand::MachineOperandType OpTy =
 116               OpI.getMachineOperand().getOperandType();
 117
 118             bool isCC = ( OpTy == MachineOperand::MO_CCRegister);
 119             unsigned rcid = (TM.getRegInfo()).getRegClassIDOfValue(
 120                             OpI.getMachineOperand().getVRegValue(), isCC );
 121
 122
 123             if(isCC )
 124               cout << "\a" << "**created a LR for a CC reg**" << cout;
 125
 126             DefRange->setRegClass( RegClassList[ rcid ] );
 127
 128           }
 129           else {
 130             DefRange->add( Def );           // add the opearand to def range
 131                                             // update the map - Operand points
 132                                             // to the merged set
 133             LiveRangeMap[ Def ] = DefRange;
 134
 135             if( DEBUG_RA > 1) {
 136               cout << "   added to an existing LR for def: ";
 137               printValue( Def ); cout  << endl;
 138             }
 139           }
 140
 141
 142
 143
 144         } // if isDef()
 145
 146       } // for all opereands in machine instructions
 147
 148     } // for all machine instructions in the BB
 149
 150   } // for all BBs in method
 151
 152   if( DEBUG_RA)
 153     cout << "Initial Live Ranges constructed!" << endl;
 154
 155 }
 156
 157
 158
 159 void LiveRangeInfo::coalesceLRs()
 160 {
 161
 162 /* Algorithm:
 163    for each BB in method
 164      for each machine instruction (inst)
 165        for each definition (def) in inst
 166          for each operand (op) of inst that is a use
 167            if the def and op are of the same type
 168              if the def and op do not interfere //i.e., not simultaneously live
 169                if (degree(LR of def) + degree(LR of op)) <= # avail regs
 170                  merge2IGNodes(def, op) // i.e., merge 2 LRs
 171
 172 */
 173
 174   if( DEBUG_RA)
 175     cout << endl << "Coalscing LRs ..." << endl;
 176
 177   Method::const_iterator BBI = Meth->begin();  // random iterator for BBs
 178
 179   for( ; BBI != Meth->end(); ++BBI) {          // traverse BBs in random order
 180
 181     // get the iterator for machine instructions
 182     const MachineCodeForBasicBlock& MIVec = (*BBI)->getMachineInstrVec();
 183     MachineCodeForBasicBlock::const_iterator
 184       MInstIterator = MIVec.begin();
 185
 186     // iterate over all the machine instructions in BB
 187     for( ; MInstIterator != MIVec.end(); ++MInstIterator) {
 188
 189       const MachineInstr * MInst = *MInstIterator;
 190
 191       if( DEBUG_RA > 1) {
 192         cout << " *Iterating over machine instr ";
 193         MInst->dump();
 194         cout << endl;
 195       }
 196
 197
 198       // iterate over  MI operands to find defs
 199       for(MachineInstr::val_op_const_iterator DefI(MInst);!DefI.done();++DefI){
 200
 201         if( DefI.isDef() ) {            // iff this operand is a def
 202
 203           LiveRange *const LROfDef = getLiveRangeForValue( *DefI );
 204           assert( LROfDef );
 205           RegClass *const RCOfDef = LROfDef->getRegClass();
 206
 207           MachineInstr::val_op_const_iterator UseI(MInst);
 208           for( ; !UseI.done(); ++UseI){ // for all uses
 209
 210             LiveRange *const LROfUse = getLiveRangeForValue( *UseI );
 211
 212             if( ! LROfUse ) {           // if LR of use is not found
 213
 214               //don't warn about labels
 215               if (!((*UseI)->getType())->isLabelType() && DEBUG_RA) {
 216                 cout<<" !! Warning: No LR for use "; printValue(*UseI);
 217                 cout << endl;
 218               }
 219               continue;                 // ignore and continue
 220             }
 221
 222             if( LROfUse == LROfDef)     // nothing to merge if they are same
 223               continue;
 224
 225             // RegClass *const RCOfUse = LROfUse->getRegClass();
 226
 227             //if( RCOfDef == RCOfUse ) {  // if the reg classes are the same
 228
 229
 230             if( LROfUse->getTypeID() == LROfDef->getTypeID() ) {
 231
 232               if( ! RCOfDef->getInterference(LROfDef, LROfUse) ) {
 233
 234                 unsigned CombinedDegree =
 235                   LROfDef->getUserIGNode()->getNumOfNeighbors() +
 236                   LROfUse->getUserIGNode()->getNumOfNeighbors();
 237
 238                 if( CombinedDegree <= RCOfDef->getNumOfAvailRegs() ) {
 239
 240                   RCOfDef->mergeIGNodesOfLRs(LROfDef, LROfUse);
 241                   unionAndUpdateLRs(LROfDef, LROfUse);
 242
 243                 } // if combined degree is less than # of regs
 244
 245               } // if def and use do not interfere
 246
 247             } // if reg classes are the same
 248
 249           } // for all uses
 250
 251         } // if def
 252
 253       } // for all defs
 254
 255     } // for all machine instructions
 256
 257   } // for all BBs
 258
 259   if( DEBUG_RA)
 260     cout << endl << "Coalscing Done!" << endl;
 261
 262 }
 263
 264
 265
 266
 267
 268 /*--------------------------- Debug code for printing ---------------*/
 269
 270
 271 void LiveRangeInfo::printLiveRanges()
 272 {
 273   LiveRangeMapType::iterator HMI = LiveRangeMap.begin();   // hash map iterator
 274   cout << endl << "Printing Live Ranges from Hash Map:" << endl;
 275   for( ; HMI != LiveRangeMap.end() ; HMI ++ ) {
 276     if( (*HMI).first ) {
 277       cout <<" "; printValue((*HMI).first);  cout  << "\t: ";
 278       ((*HMI).second)->printSet(); cout << endl;
 279     }
 280   }
 281 }
 282
 283