R600/SI: Spill VGPRs to scratch space for compute shaders
[oota-llvm.git] / lib / Target / R600 / AMDGPUTargetMachine.cpp
index 48ea7c84bfe85bc972b7d58a31d6eea0c2ac1b50..a1da7172d53f7051a3270954590164c423653fb9 100644 (file)
 #include "SIISelLowering.h"
 #include "SIInstrInfo.h"
 #include "llvm/Analysis/Passes.h"
-#include "llvm/Analysis/Verifier.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionAnalysis.h"
+#include "llvm/CodeGen/TargetLoweringObjectFileImpl.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
+#include "llvm/IR/Verifier.h"
 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
 #include "llvm/PassManager.h"
 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
 #include <llvm/CodeGen/Passes.h>
 
-
 using namespace llvm;
 
 extern "C" void LLVMInitializeR600Target() {
   // Register the target
   RegisterTargetMachine<AMDGPUTargetMachine> X(TheAMDGPUTarget);
+  RegisterTargetMachine<GCNTargetMachine> Y(TheGCNTarget);
 }
 
 static ScheduleDAGInstrs *createR600MachineScheduler(MachineSchedContext *C) {
-  return new ScheduleDAGMI(C, new R600SchedStrategy());
+  return new ScheduleDAGMILive(C, make_unique<R600SchedStrategy>());
 }
 
 static MachineSchedRegistry
 SchedCustomRegistry("r600", "Run R600's custom scheduler",
                     createR600MachineScheduler);
 
-static std::string computeDataLayout(const AMDGPUSubtarget &ST) {
-  std::string DataLayout = std::string(
-   "e-i64:64:64-v16:16:16-v24:32:32-v32:32:32-v48:64:64-v96:128:128"
-   "-v192:256:256-v256:256:256-v512:512:512-v1024:1024:1024-v2048:2048:2048"
-   "-n32:64"
-  );
-
-  if (!ST.is64bit())
-    DataLayout.append("-p:32:32:32");
-
-  if (ST.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS)
-    DataLayout.append("-p3:32:32:32");
-
-  return DataLayout;
-}
-
 AMDGPUTargetMachine::AMDGPUTargetMachine(const Target &T, StringRef TT,
-    StringRef CPU, StringRef FS,
-  TargetOptions Options,
-  Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
-  CodeGenOpt::Level OptLevel
-)
-:
-  LLVMTargetMachine(T, TT, CPU, FS, Options, RM, CM, OptLevel),
-  Subtarget(TT, CPU, FS),
-  Layout(computeDataLayout(Subtarget)),
-  FrameLowering(TargetFrameLowering::StackGrowsUp,
-                64 * 16 // Maximum stack alignment (long16)
-               , 0),
-  IntrinsicInfo(this),
-  InstrItins(&Subtarget.getInstrItineraryData()) {
-  // TLInfo uses InstrInfo so it must be initialized after.
-  if (Subtarget.getGeneration() <= AMDGPUSubtarget::NORTHERN_ISLANDS) {
-    InstrInfo.reset(new R600InstrInfo(*this));
-    TLInfo.reset(new R600TargetLowering(*this));
-  } else {
-    InstrInfo.reset(new SIInstrInfo(*this));
-    TLInfo.reset(new SITargetLowering(*this));
-  }
+                                         StringRef CPU, StringRef FS,
+                                         TargetOptions Options, Reloc::Model RM,
+                                         CodeModel::Model CM,
+                                         CodeGenOpt::Level OptLevel)
+    : LLVMTargetMachine(T, TT, CPU, FS, Options, RM, CM, OptLevel),
+      TLOF(new TargetLoweringObjectFileELF()),
+      Subtarget(TT, CPU, FS, *this), IntrinsicInfo() {
   setRequiresStructuredCFG(true);
   initAsmInfo();
 }
 
 AMDGPUTargetMachine::~AMDGPUTargetMachine() {
+  delete TLOF;
 }
 
 namespace {
@@ -105,20 +76,22 @@ public:
     return getTM<AMDGPUTargetMachine>();
   }
 
-  virtual ScheduleDAGInstrs *
-  createMachineScheduler(MachineSchedContext *C) const {
+  ScheduleDAGInstrs *
+  createMachineScheduler(MachineSchedContext *C) const override {
     const AMDGPUSubtarget &ST = TM->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>();
     if (ST.getGeneration() <= AMDGPUSubtarget::NORTHERN_ISLANDS)
       return createR600MachineScheduler(C);
-    return 0;
+    return nullptr;
   }
 
-  virtual bool addPreISel();
-  virtual bool addInstSelector();
-  virtual bool addPreRegAlloc();
-  virtual bool addPostRegAlloc();
-  virtual bool addPreSched2();
-  virtual bool addPreEmitPass();
+  void addIRPasses() override;
+  void addCodeGenPrepare() override;
+  bool addPreISel() override;
+  bool addInstSelector() override;
+  void addPreRegAlloc() override;
+  void addPostRegAlloc() override;
+  void addPreSched2() override;
+  void addPreEmitPass() override;
 };
 } // End of anonymous namespace
 
@@ -138,13 +111,36 @@ void AMDGPUTargetMachine::addAnalysisPasses(PassManagerBase &PM) {
   PM.add(createAMDGPUTargetTransformInfoPass(this));
 }
 
+void AMDGPUPassConfig::addIRPasses() {
+  // Function calls are not supported, so make sure we inline everything.
+  addPass(createAMDGPUAlwaysInlinePass());
+  addPass(createAlwaysInlinerPass());
+  // We need to add the barrier noop pass, otherwise adding the function
+  // inlining pass will cause all of the PassConfigs passes to be run
+  // one function at a time, which means if we have a nodule with two
+  // functions, then we will generate code for the first function
+  // without ever running any passes on the second.
+  addPass(createBarrierNoopPass());
+  TargetPassConfig::addIRPasses();
+}
+
+void AMDGPUPassConfig::addCodeGenPrepare() {
+  const AMDGPUSubtarget &ST = TM->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>();
+  if (ST.isPromoteAllocaEnabled()) {
+    addPass(createAMDGPUPromoteAlloca(ST));
+    addPass(createSROAPass());
+  }
+
+  TargetPassConfig::addCodeGenPrepare();
+}
+
 bool
 AMDGPUPassConfig::addPreISel() {
   const AMDGPUSubtarget &ST = TM->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>();
   addPass(createFlattenCFGPass());
   if (ST.IsIRStructurizerEnabled())
     addPass(createStructurizeCFGPass());
-  if (ST.getGeneration() > AMDGPUSubtarget::NORTHERN_ISLANDS) {
+  if (ST.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
     addPass(createSinkingPass());
     addPass(createSITypeRewriter());
     addPass(createSIAnnotateControlFlowPass());
@@ -155,54 +151,82 @@ AMDGPUPassConfig::addPreISel() {
 }
 
 bool AMDGPUPassConfig::addInstSelector() {
+  const AMDGPUSubtarget &ST = TM->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>();
+
   addPass(createAMDGPUISelDag(getAMDGPUTargetMachine()));
+
+  if (ST.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
+    addPass(createSILowerI1CopiesPass());
+    addPass(createSIFixSGPRCopiesPass(*TM));
+    addPass(createSIFoldOperandsPass());
+  }
+
   return false;
 }
 
-bool AMDGPUPassConfig::addPreRegAlloc() {
-  addPass(createAMDGPUConvertToISAPass(*TM));
+void AMDGPUPassConfig::addPreRegAlloc() {
   const AMDGPUSubtarget &ST = TM->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>();
 
   if (ST.getGeneration() <= AMDGPUSubtarget::NORTHERN_ISLANDS) {
     addPass(createR600VectorRegMerger(*TM));
   } else {
-    addPass(createSIFixSGPRCopiesPass(*TM));
+     if (getOptLevel() > CodeGenOpt::None && ST.loadStoreOptEnabled()) {
+      // Don't do this with no optimizations since it throws away debug info by
+      // merging nonadjacent loads.
+
+      // This should be run after scheduling, but before register allocation. It
+      // also need extra copies to the address operand to be eliminated.
+      initializeSILoadStoreOptimizerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+      insertPass(&MachineSchedulerID, &SILoadStoreOptimizerID);
+    }
+
+    addPass(createSIShrinkInstructionsPass(), false);
+    addPass(createSIFixSGPRLiveRangesPass(), false);
   }
-  return false;
 }
 
-bool AMDGPUPassConfig::addPostRegAlloc() {
+void AMDGPUPassConfig::addPostRegAlloc() {
   const AMDGPUSubtarget &ST = TM->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>();
 
   if (ST.getGeneration() > AMDGPUSubtarget::NORTHERN_ISLANDS) {
-    addPass(createSIInsertWaits(*TM));
+    addPass(createSIPrepareScratchRegs(), false);
+    addPass(createSIShrinkInstructionsPass(), false);
   }
-  return false;
 }
 
-bool AMDGPUPassConfig::addPreSched2() {
+void AMDGPUPassConfig::addPreSched2() {
   const AMDGPUSubtarget &ST = TM->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>();
 
   if (ST.getGeneration() <= AMDGPUSubtarget::NORTHERN_ISLANDS)
-    addPass(createR600EmitClauseMarkers());
+    addPass(createR600EmitClauseMarkers(), false);
   if (ST.isIfCvtEnabled())
-    addPass(&IfConverterID);
+    addPass(&IfConverterID, false);
   if (ST.getGeneration() <= AMDGPUSubtarget::NORTHERN_ISLANDS)
-    addPass(createR600ClauseMergePass(*TM));
-  return false;
+    addPass(createR600ClauseMergePass(*TM), false);
+  if (ST.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
+    addPass(createSIInsertWaits(*TM), false);
+  }
 }
 
-bool AMDGPUPassConfig::addPreEmitPass() {
+void AMDGPUPassConfig::addPreEmitPass() {
   const AMDGPUSubtarget &ST = TM->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>();
   if (ST.getGeneration() <= AMDGPUSubtarget::NORTHERN_ISLANDS) {
-    addPass(createAMDGPUCFGStructurizerPass());
-    addPass(createR600ExpandSpecialInstrsPass(*TM));
-    addPass(&FinalizeMachineBundlesID);
-    addPass(createR600Packetizer(*TM));
-    addPass(createR600ControlFlowFinalizer(*TM));
+    addPass(createAMDGPUCFGStructurizerPass(), false);
+    addPass(createR600ExpandSpecialInstrsPass(*TM), false);
+    addPass(&FinalizeMachineBundlesID, false);
+    addPass(createR600Packetizer(*TM), false);
+    addPass(createR600ControlFlowFinalizer(*TM), false);
   } else {
-    addPass(createSILowerControlFlowPass(*TM));
+    addPass(createSILowerControlFlowPass(*TM), false);
   }
-
-  return false;
 }
+
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// GCN Target Machine (SI+)
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+GCNTargetMachine::GCNTargetMachine(const Target &T, StringRef TT, StringRef FS,
+                    StringRef CPU, TargetOptions Options, Reloc::Model RM,
+                    CodeModel::Model CM, CodeGenOpt::Level OL) :
+    AMDGPUTargetMachine(T, TT, FS, CPU, Options, RM, CM, OL) { }