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[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / RegAllocLocal.cpp
index 0b5fdc5fea2c92230931d0573188057c9b07110e..e3921e4ed389705fdf352f746d928d849baa93a8 100644 (file)
 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
-#include "Support/CommandLine.h"
-#include "Support/Debug.h"
-#include "Support/DenseMap.h"
-#include "Support/Statistic.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include <algorithm>
 #include <iostream>
 using namespace llvm;
 
@@ -38,6 +39,7 @@ namespace {
     MachineFunction *MF;
     const MRegisterInfo *RegInfo;
     LiveVariables *LV;
+    bool *PhysRegsEverUsed;
 
     // StackSlotForVirtReg - Maps virtual regs to the frame index where these
     // values are spilled.
@@ -93,8 +95,8 @@ namespace {
     }
 
     void MarkPhysRegRecentlyUsed(unsigned Reg) {
-      assert(!PhysRegsUseOrder.empty() && "No registers used!");
-      if (PhysRegsUseOrder.back() == Reg) return;  // Already most recently used
+      if(PhysRegsUseOrder.empty() ||
+         PhysRegsUseOrder.back() == Reg) return;  // Already most recently used
 
       for (unsigned i = PhysRegsUseOrder.size(); i != 0; --i)
         if (areRegsEqual(Reg, PhysRegsUseOrder[i-1])) {
@@ -209,7 +211,7 @@ namespace {
     ///
     MachineInstr *reloadVirtReg(MachineBasicBlock &MBB, MachineInstr *MI,
                                 unsigned OpNum);
+
 
     void reloadPhysReg(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &I,
                        unsigned PhysReg);
@@ -226,7 +228,8 @@ int RA::getStackSpaceFor(unsigned VirtReg, const TargetRegisterClass *RC) {
     return I->second;          // Already has space allocated?
 
   // Allocate a new stack object for this spill location...
-  int FrameIdx = MF->getFrameInfo()->CreateStackObject(RC);
+  int FrameIdx = MF->getFrameInfo()->CreateStackObject(RC->getSize(),
+                                                       RC->getAlignment());
 
   // Assign the slot...
   StackSlotForVirtReg.insert(I, std::make_pair(VirtReg, FrameIdx));
@@ -356,39 +359,6 @@ unsigned RA::getFreeReg(const TargetRegisterClass *RC) {
 ///
 void RA::liberatePhysReg(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &I,
                          unsigned PhysReg) {
-  // FIXME: This code checks to see if a register is available, but it really
-  // wants to know if a reg is available BEFORE the instruction executes.  If
-  // called after killed operands are freed, it runs the risk of reallocating a
-  // used operand...
-#if 0
-  if (isPhysRegAvailable(PhysReg)) return;  // Already available...
-
-  // Check to see if the register is directly used, not indirectly used through
-  // aliases.  If aliased registers are the ones actually used, we cannot be
-  // sure that we will be able to save the whole thing if we do a reg-reg copy.
-  if (PhysRegsUsed[PhysReg] != -1) {
-    // The virtual register held...
-    unsigned VirtReg = PhysRegsUsed[PhysReg]->second;
-
-    // Check to see if there is a compatible register available.  If so, we can
-    // move the value into the new register...
-    //
-    const TargetRegisterClass *RC = RegInfo->getRegClass(PhysReg);
-    if (unsigned NewReg = getFreeReg(RC)) {
-      // Emit the code to copy the value...
-      RegInfo->copyRegToReg(MBB, I, NewReg, PhysReg, RC);
-
-      // Update our internal state to indicate that PhysReg is available and Reg
-      // isn't.
-      getVirt2PhysRegMapSlot[VirtReg] = 0;
-      removePhysReg(PhysReg);  // Free the physreg
-
-      // Move reference over to new register...
-      assignVirtToPhysReg(VirtReg, NewReg);
-      return;
-    }
-  }
-#endif
   spillPhysReg(MBB, I, PhysReg);
 }
 
@@ -424,7 +394,7 @@ unsigned RA::getReg(MachineBasicBlock &MBB, MachineInstr *I,
              "PhysReg in PhysRegsUseOrder, but is not allocated?");
       if (PhysRegsUsed[R]) {
         // If the current register is compatible, use it.
-        if (RegInfo->getRegClass(R) == RC) {
+        if (RC->contains(R)) {
           PhysReg = R;
           break;
         } else {
@@ -432,7 +402,7 @@ unsigned RA::getReg(MachineBasicBlock &MBB, MachineInstr *I,
           // compatible, use it.
           for (const unsigned *AliasSet = RegInfo->getAliasSet(R);
                *AliasSet; ++AliasSet) {
-            if (RegInfo->getRegClass(*AliasSet) == RC) {
+            if (RC->contains(*AliasSet)) {
               PhysReg = *AliasSet;    // Take an aliased register
               break;
             }
@@ -473,7 +443,7 @@ MachineInstr *RA::reloadVirtReg(MachineBasicBlock &MBB, MachineInstr *MI,
   // and return.
   if (unsigned PR = getVirt2PhysRegMapSlot(VirtReg)) {
     MarkPhysRegRecentlyUsed(PR);          // Already have this value available!
-    MI->SetMachineOperandReg(OpNum, PR);  // Assign the input register
+    MI->getOperand(OpNum).setReg(PR);  // Assign the input register
     return MI;
   }
 
@@ -510,7 +480,8 @@ MachineInstr *RA::reloadVirtReg(MachineBasicBlock &MBB, MachineInstr *MI,
   RegInfo->loadRegFromStackSlot(MBB, MI, PhysReg, FrameIndex, RC);
   ++NumLoads;    // Update statistics
 
-  MI->SetMachineOperandReg(OpNum, PhysReg);  // Assign the input register
+  PhysRegsEverUsed[PhysReg] = true;
+  MI->getOperand(OpNum).setReg(PhysReg);  // Assign the input register
   return MI;
 }
 
@@ -518,9 +489,11 @@ MachineInstr *RA::reloadVirtReg(MachineBasicBlock &MBB, MachineInstr *MI,
 
 void RA::AllocateBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
   // loop over each instruction
-  MachineBasicBlock::iterator MI = MBB.begin();
-  for (; MI != MBB.end(); ++MI) {
-    const TargetInstrDescriptor &TID = TM->getInstrInfo().get(MI->getOpcode());
+  MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin();
+  const TargetInstrInfo &TII = *TM->getInstrInfo();
+  while (MII != MBB.end()) {
+    MachineInstr *MI = MII++;
+    const TargetInstrDescriptor &TID = TII.get(MI->getOpcode());
     DEBUG(std::cerr << "\nStarting RegAlloc of: " << *MI;
           std::cerr << "  Regs have values: ";
           for (unsigned i = 0; i != RegInfo->getNumRegs(); ++i)
@@ -555,7 +528,7 @@ void RA::AllocateBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
     //
     for (LiveVariables::killed_iterator KI = LV->killed_begin(MI),
            KE = LV->killed_end(MI); KI != KE; ++KI) {
-      unsigned VirtReg = KI->second;
+      unsigned VirtReg = *KI;
       unsigned PhysReg = VirtReg;
       if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg)) {
         // If the virtual register was never materialized into a register, it
@@ -579,6 +552,7 @@ void RA::AllocateBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
       if (MO.isDef() && MO.isRegister() && MO.getReg() &&
           MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
         unsigned Reg = MO.getReg();
+        PhysRegsEverUsed[Reg] = true;
         spillPhysReg(MBB, MI, Reg, true); // Spill any existing value in the reg
         PhysRegsUsed[Reg] = 0;            // It is free and reserved now
         PhysRegsUseOrder.push_back(Reg);
@@ -586,6 +560,7 @@ void RA::AllocateBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
              *AliasSet; ++AliasSet) {
           PhysRegsUseOrder.push_back(*AliasSet);
           PhysRegsUsed[*AliasSet] = 0;  // It is free and reserved now
+          PhysRegsEverUsed[*AliasSet] = true;
         }
       }
     }
@@ -597,16 +572,19 @@ void RA::AllocateBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
       spillPhysReg(MBB, MI, Reg, true);
       PhysRegsUseOrder.push_back(Reg);
       PhysRegsUsed[Reg] = 0;            // It is free and reserved now
+      PhysRegsEverUsed[Reg] = true;
+
       for (const unsigned *AliasSet = RegInfo->getAliasSet(Reg);
            *AliasSet; ++AliasSet) {
         PhysRegsUseOrder.push_back(*AliasSet);
         PhysRegsUsed[*AliasSet] = 0;  // It is free and reserved now
+        PhysRegsEverUsed[*AliasSet] = true;
       }
     }
 
     // Okay, we have allocated all of the source operands and spilled any values
     // that would be destroyed by defs of this instruction.  Loop over the
-    // implicit defs and assign them to a register, spilling incoming values if
+    // explicit defs and assign them to a register, spilling incoming values if
     // we need to scavenge a register.
     //
     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
@@ -619,8 +597,9 @@ void RA::AllocateBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
         // If DestVirtReg already has a value, use it.
         if (!(DestPhysReg = getVirt2PhysRegMapSlot(DestVirtReg)))
           DestPhysReg = getReg(MBB, MI, DestVirtReg);
+        PhysRegsEverUsed[DestPhysReg] = true;
         markVirtRegModified(DestVirtReg);
-        MI->SetMachineOperandReg(i, DestPhysReg);  // Assign the output register
+        MI->getOperand(i).setReg(DestPhysReg);  // Assign the output register
       }
     }
 
@@ -629,7 +608,7 @@ void RA::AllocateBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
     //
     for (LiveVariables::killed_iterator KI = LV->dead_begin(MI),
            KE = LV->dead_end(MI); KI != KE; ++KI) {
-      unsigned VirtReg = KI->second;
+      unsigned VirtReg = *KI;
       unsigned PhysReg = VirtReg;
       if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg)) {
         unsigned &PhysRegSlot = getVirt2PhysRegMapSlot(VirtReg);
@@ -645,9 +624,14 @@ void RA::AllocateBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
         removePhysReg(PhysReg);
       }
     }
+    
+    // Finally, if this is a noop copy instruction, zap it.
+    unsigned SrcReg, DstReg;
+    if (TII.isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg) && SrcReg == DstReg)
+      MBB.erase(MI);
   }
 
-  MI = MBB.getFirstTerminator();
+  MachineBasicBlock::iterator MI = MBB.getFirstTerminator();
 
   // Spill all physical registers holding virtual registers now.
   for (unsigned i = 0, e = RegInfo->getNumRegs(); i != e; ++i)
@@ -657,7 +641,8 @@ void RA::AllocateBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
       else
         removePhysReg(i);
 
-#ifndef NDEBUG
+#if 0
+  // This checking code is very expensive.
   bool AllOk = true;
   for (unsigned i = MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
            e = MF->getSSARegMap()->getLastVirtReg(); i <= e; ++i)
@@ -684,6 +669,10 @@ bool RA::runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
   RegInfo = TM->getRegisterInfo();
   LV = &getAnalysis<LiveVariables>();
 
+  PhysRegsEverUsed = new bool[RegInfo->getNumRegs()];
+  std::fill(PhysRegsEverUsed, PhysRegsEverUsed+RegInfo->getNumRegs(), false);
+  Fn.setUsedPhysRegs(PhysRegsEverUsed);
+
   PhysRegsUsed.assign(RegInfo->getNumRegs(), -1);
 
   // initialize the virtual->physical register map to have a 'null'