-Revert parts of 84326 and 84411. Distinquishing between fixed and non-fixed
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / StackSlotColoring.cpp
index 18fe59f3b720546e07cf1a908d967e9ed8742e5d..fad0808c8931c73d95543c6b3b9c76413c7b86b5 100644 (file)
@@ -18,6 +18,7 @@
 #include "llvm/CodeGen/LiveStackAnalysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
@@ -26,6 +27,7 @@
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
+#include "llvm/ADT/SmallSet.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include <vector>
@@ -96,6 +98,7 @@ namespace {
       MachineFunctionPass(&ID), ColorWithRegs(RegColor), NextColor(-1) {}
     
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      AU.setPreservesCFG();
       AU.addRequired<LiveStacks>();
       AU.addRequired<VirtRegMap>();
       AU.addPreserved<VirtRegMap>();      
@@ -129,6 +132,7 @@ namespace {
                           unsigned OldReg, unsigned NewReg);
     void UnfoldAndRewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
                                     unsigned Reg, const TargetRegisterClass *RC,
+                                    SmallSet<unsigned, 4> &Defs,
                                     MachineFunction &MF);
     bool AllMemRefsCanBeUnfolded(int SS);
     bool RemoveDeadStores(MachineBasicBlock* MBB);
@@ -195,7 +199,7 @@ void StackSlotColoring::InitializeSlots() {
   Assignments.resize(LastFI);
 
   // Gather all spill slots into a list.
-  DOUT << "Spill slot intervals:\n";
+  DEBUG(errs() << "Spill slot intervals:\n");
   for (LiveStacks::iterator i = LS->begin(), e = LS->end(); i != e; ++i) {
     LiveInterval &li = i->second;
     DEBUG(li.dump());
@@ -207,7 +211,7 @@ void StackSlotColoring::InitializeSlots() {
     OrigSizes[FI]      = MFI->getObjectSize(FI);
     AllColors.set(FI);
   }
-  DOUT << '\n';
+  DEBUG(errs() << '\n');
 
   // Sort them by weight.
   std::stable_sort(SSIntervals.begin(), SSIntervals.end(), IntervalSorter());
@@ -239,7 +243,7 @@ StackSlotColoring::ColorSlotsWithFreeRegs(SmallVector<int, 16> &SlotMapping,
     return false;
 
   bool Changed = false;
-  DOUT << "Assigning unused registers to spill slots:\n";
+  DEBUG(errs() << "Assigning unused registers to spill slots:\n");
   for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i) {
     LiveInterval *li = SSIntervals[i];
     int SS = li->getStackSlotIndex();
@@ -269,7 +273,8 @@ StackSlotColoring::ColorSlotsWithFreeRegs(SmallVector<int, 16> &SlotMapping,
         AllColored = false;
         continue;
       } else {
-        DOUT << "Assigning fi#" << RSS << " to " << TRI->getName(Reg) << '\n';
+        DEBUG(errs() << "Assigning fi#" << RSS << " to "
+                     << TRI->getName(Reg) << '\n');
         ColoredRegs.push_back(Reg);
         SlotMapping[RSS] = Reg;
         SlotIsReg.set(RSS);
@@ -296,7 +301,7 @@ StackSlotColoring::ColorSlotsWithFreeRegs(SmallVector<int, 16> &SlotMapping,
       ++NumEliminated;
     }
   }
-  DOUT << '\n';
+  DEBUG(errs() << '\n');
 
   return Changed;
 }
@@ -331,7 +336,7 @@ int StackSlotColoring::ColorSlot(LiveInterval *li) {
   // Record the assignment.
   Assignments[Color].push_back(li);
   int FI = li->getStackSlotIndex();
-  DOUT << "Assigning fi#" << FI << " to fi#" << Color << "\n";
+  DEBUG(errs() << "Assigning fi#" << FI << " to fi#" << Color << "\n");
 
   // Change size and alignment of the allocated slot. If there are multiple
   // objects sharing the same slot, then make sure the size and alignment
@@ -355,7 +360,7 @@ bool StackSlotColoring::ColorSlots(MachineFunction &MF) {
   BitVector SlotIsReg(NumObjs);
   BitVector UsedColors(NumObjs);
 
-  DOUT << "Color spill slot intervals:\n";
+  DEBUG(errs() << "Color spill slot intervals:\n");
   bool Changed = false;
   for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i) {
     LiveInterval *li = SSIntervals[i];
@@ -369,7 +374,7 @@ bool StackSlotColoring::ColorSlots(MachineFunction &MF) {
     Changed |= (SS != NewSS);
   }
 
-  DOUT << "\nSpill slots after coloring:\n";
+  DEBUG(errs() << "\nSpill slots after coloring:\n");
   for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i) {
     LiveInterval *li = SSIntervals[i];
     int SS = li->getStackSlotIndex();
@@ -381,7 +386,7 @@ bool StackSlotColoring::ColorSlots(MachineFunction &MF) {
 #ifndef NDEBUG
   for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i)
     DEBUG(SSIntervals[i]->dump());
-  DOUT << '\n';
+  DEBUG(errs() << '\n');
 #endif
 
   // Can we "color" a stack slot with a unused register?
@@ -391,26 +396,29 @@ bool StackSlotColoring::ColorSlots(MachineFunction &MF) {
     return false;
 
   // Rewrite all MO_FrameIndex operands.
+  SmallVector<SmallSet<unsigned, 4>, 4> NewDefs(MF.getNumBlockIDs());
   for (unsigned SS = 0, SE = SSRefs.size(); SS != SE; ++SS) {
     bool isReg = SlotIsReg[SS];
     int NewFI = SlotMapping[SS];
     if (NewFI == -1 || (NewFI == (int)SS && !isReg))
       continue;
 
+    const TargetRegisterClass *RC = LS->getIntervalRegClass(SS);
     SmallVector<MachineInstr*, 8> &RefMIs = SSRefs[SS];
     for (unsigned i = 0, e = RefMIs.size(); i != e; ++i)
       if (!isReg)
         RewriteInstruction(RefMIs[i], SS, NewFI, MF);
       else {
         // Rewrite to use a register instead.
-        const TargetRegisterClass *RC = LS->getIntervalRegClass(SS);
-        UnfoldAndRewriteInstruction(RefMIs[i], SS, NewFI, RC, MF);
+        unsigned MBBId = RefMIs[i]->getParent()->getNumber();
+        SmallSet<unsigned, 4> &Defs = NewDefs[MBBId];
+        UnfoldAndRewriteInstruction(RefMIs[i], SS, NewFI, RC, Defs, MF);
       }
   }
 
   // Delete unused stack slots.
   while (NextColor != -1) {
-    DOUT << "Removing unused stack object fi#" << NextColor << "\n";
+    DEBUG(errs() << "Removing unused stack object fi#" << NextColor << "\n");
     MFI->RemoveStackObject(NextColor);
     NextColor = AllColors.find_next(NextColor);
   }
@@ -444,6 +452,7 @@ bool StackSlotColoring::AllMemRefsCanBeUnfolded(int SS) {
 /// to old frame index with new one.
 void StackSlotColoring::RewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
                                            int NewFI, MachineFunction &MF) {
+  // Update the operands.
   for (unsigned i = 0, ee = MI->getNumOperands(); i != ee; ++i) {
     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
     if (!MO.isFI())
@@ -454,22 +463,15 @@ void StackSlotColoring::RewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
     MO.setIndex(NewFI);
   }
 
-  // Update the MachineMemOperand for the new memory location.
-  // FIXME: We need a better method of managing these too.
-  SmallVector<MachineMemOperand, 2> MMOs(MI->memoperands_begin(),
-                                         MI->memoperands_end());
-  MI->clearMemOperands(MF);
+  // Update the memory references. This changes the MachineMemOperands
+  // directly. They may be in use by multiple instructions, however all
+  // instructions using OldFI are being rewritten to use NewFI.
   const Value *OldSV = PseudoSourceValue::getFixedStack(OldFI);
-  for (unsigned i = 0, ee = MMOs.size(); i != ee; ++i) {
-    if (MMOs[i].getValue() != OldSV)
-      MI->addMemOperand(MF, MMOs[i]);
-    else {
-      MachineMemOperand MMO(PseudoSourceValue::getFixedStack(NewFI),
-                            MMOs[i].getFlags(), MMOs[i].getOffset(),
-                            MMOs[i].getSize(),  MMOs[i].getAlignment());
-      MI->addMemOperand(MF, MMO);
-    }
-  }
+  const Value *NewSV = PseudoSourceValue::getFixedStack(NewFI);
+  for (MachineInstr::mmo_iterator I = MI->memoperands_begin(),
+       E = MI->memoperands_end(); I != E; ++I)
+    if ((*I)->getValue() == OldSV)
+      (*I)->setValue(NewSV);
 }
 
 /// PropagateBackward - Traverse backward and look for the definition of
@@ -481,11 +483,12 @@ bool StackSlotColoring::PropagateBackward(MachineBasicBlock::iterator MII,
   if (MII == MBB->begin())
     return false;
 
+  SmallVector<MachineOperand*, 4> Uses;
   SmallVector<MachineOperand*, 4> Refs;
   while (--MII != MBB->begin()) {
     bool FoundDef = false;  // Not counting 2address def.
-    bool FoundUse = false;
-    bool FoundKill = false;
+
+    Uses.clear();
     const TargetInstrDesc &TID = MII->getDesc();
     for (unsigned i = 0, e = MII->getNumOperands(); i != e; ++i) {
       MachineOperand &MO = MII->getOperand(i);
@@ -495,15 +498,23 @@ bool StackSlotColoring::PropagateBackward(MachineBasicBlock::iterator MII,
       if (Reg == 0)
         continue;
       if (Reg == OldReg) {
-        const TargetRegisterClass *RC = getInstrOperandRegClass(TRI, TID, i);
+        if (MO.isImplicit())
+          return false;
+
+        // Abort the use is actually a sub-register def. We don't have enough
+        // information to figure out if it is really legal.
+        if (MO.getSubReg() ||
+            TID.getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
+            TID.getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
+            TID.getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG)
+          return false;
+
+        const TargetRegisterClass *RC = TID.OpInfo[i].getRegClass(TRI);
         if (RC && !RC->contains(NewReg))
           return false;
 
         if (MO.isUse()) {
-          FoundUse = true;
-          if (MO.isKill())
-            FoundKill = true;
-          Refs.push_back(&MO);
+          Uses.push_back(&MO);
         } else {
           Refs.push_back(&MO);
           if (!MII->isRegTiedToUseOperand(i))
@@ -516,11 +527,17 @@ bool StackSlotColoring::PropagateBackward(MachineBasicBlock::iterator MII,
           return false;
       }
     }
+
     if (FoundDef) {
+      // Found non-two-address def. Stop here.
       for (unsigned i = 0, e = Refs.size(); i != e; ++i)
         Refs[i]->setReg(NewReg);
       return true;
     }
+
+    // Two-address uses must be updated as well.
+    for (unsigned i = 0, e = Uses.size(); i != e; ++i)
+      Refs.push_back(Uses[i]);
   }
   return false;
 }
@@ -536,7 +553,6 @@ bool StackSlotColoring::PropagateForward(MachineBasicBlock::iterator MII,
 
   SmallVector<MachineOperand*, 4> Uses;
   while (++MII != MBB->end()) {
-    bool FoundUse = false;
     bool FoundKill = false;
     const TargetInstrDesc &TID = MII->getDesc();
     for (unsigned i = 0, e = MII->getNumOperands(); i != e; ++i) {
@@ -547,15 +563,21 @@ bool StackSlotColoring::PropagateForward(MachineBasicBlock::iterator MII,
       if (Reg == 0)
         continue;
       if (Reg == OldReg) {
-        if (MO.isDef())
+        if (MO.isDef() || MO.isImplicit())
           return false;
 
-        const TargetRegisterClass *RC = getInstrOperandRegClass(TRI, TID, i);
+        // Abort the use is actually a sub-register use. We don't have enough
+        // information to figure out if it is really legal.
+        if (MO.getSubReg() ||
+            TID.getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG)
+          return false;
+
+        const TargetRegisterClass *RC = TID.OpInfo[i].getRegClass(TRI);
         if (RC && !RC->contains(NewReg))
           return false;
-        FoundUse = true;
         if (MO.isKill())
           FoundKill = true;
+
         Uses.push_back(&MO);
       } else if (TRI->regsOverlap(Reg, NewReg) ||
                  TRI->regsOverlap(Reg, OldReg))
@@ -573,35 +595,57 @@ bool StackSlotColoring::PropagateForward(MachineBasicBlock::iterator MII,
 /// UnfoldAndRewriteInstruction - Rewrite specified instruction by unfolding
 /// folded memory references and replacing those references with register
 /// references instead.
-void StackSlotColoring::UnfoldAndRewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
-                                                  unsigned Reg,
-                                                  const TargetRegisterClass *RC,
-                                                  MachineFunction &MF) {
+void
+StackSlotColoring::UnfoldAndRewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
+                                               unsigned Reg,
+                                               const TargetRegisterClass *RC,
+                                               SmallSet<unsigned, 4> &Defs,
+                                               MachineFunction &MF) {
   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
   if (unsigned DstReg = TII->isLoadFromStackSlot(MI, OldFI)) {
     if (PropagateForward(MI, MBB, DstReg, Reg)) {
-      DOUT << "Eliminated load: ";
+      DEBUG(errs() << "Eliminated load: ");
       DEBUG(MI->dump());
       ++NumLoadElim;
     } else {
       TII->copyRegToReg(*MBB, MI, DstReg, Reg, RC, RC);
       ++NumRegRepl;
     }
+
+    if (!Defs.count(Reg)) {
+      // If this is the first use of Reg in this MBB and it wasn't previously
+      // defined in MBB, add it to livein.
+      MBB->addLiveIn(Reg);
+      Defs.insert(Reg);
+    }
   } else if (unsigned SrcReg = TII->isStoreToStackSlot(MI, OldFI)) {
     if (MI->killsRegister(SrcReg) && PropagateBackward(MI, MBB, SrcReg, Reg)) {
-      DOUT << "Eliminated store: ";
+      DEBUG(errs() << "Eliminated store: ");
       DEBUG(MI->dump());
       ++NumStoreElim;
     } else {
       TII->copyRegToReg(*MBB, MI, Reg, SrcReg, RC, RC);
       ++NumRegRepl;
     }
+
+    // Remember reg has been defined in MBB.
+    Defs.insert(Reg);
   } else {
     SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
     bool Success = TII->unfoldMemoryOperand(MF, MI, Reg, false, false, NewMIs);
+    Success = Success; // Silence compiler warning.
     assert(Success && "Failed to unfold!");
-    MBB->insert(MI, NewMIs[0]);
+    MachineInstr *NewMI = NewMIs[0];
+    MBB->insert(MI, NewMI);
     ++NumRegRepl;
+
+    if (NewMI->readsRegister(Reg)) {
+      if (!Defs.count(Reg))
+        // If this is the first use of Reg in this MBB and it wasn't previously
+        // defined in MBB, add it to livein.
+        MBB->addLiveIn(Reg);
+      Defs.insert(Reg);
+    }
   }
   MBB->erase(MI);
 }
@@ -654,7 +698,7 @@ bool StackSlotColoring::RemoveDeadStores(MachineBasicBlock* MBB) {
 
 
 bool StackSlotColoring::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
-  DOUT << "********** Stack Slot Coloring **********\n";
+  DEBUG(errs() << "********** Stack Slot Coloring **********\n");
 
   MFI = MF.getFrameInfo();
   MRI = &MF.getRegInfo();