R600 -> AMDGPU rename
[oota-llvm.git] / lib / Target / R600 / SIInsertWaits.cpp
diff --git a/lib/Target/R600/SIInsertWaits.cpp b/lib/Target/R600/SIInsertWaits.cpp
deleted file mode 100644 (file)
index 90a37f1..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,480 +0,0 @@
-//===-- SILowerControlFlow.cpp - Use predicates for control flow ----------===//
-//
-//                     The LLVM Compiler Infrastructure
-//
-// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
-// License. See LICENSE.TXT for details.
-//
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//
-/// \file
-/// \brief Insert wait instructions for memory reads and writes.
-///
-/// Memory reads and writes are issued asynchronously, so we need to insert
-/// S_WAITCNT instructions when we want to access any of their results or
-/// overwrite any register that's used asynchronously.
-//
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-
-#include "AMDGPU.h"
-#include "AMDGPUSubtarget.h"
-#include "SIDefines.h"
-#include "SIInstrInfo.h"
-#include "SIMachineFunctionInfo.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
-
-using namespace llvm;
-
-namespace {
-
-/// \brief One variable for each of the hardware counters
-typedef union {
-  struct {
-    unsigned VM;
-    unsigned EXP;
-    unsigned LGKM;
-  } Named;
-  unsigned Array[3];
-
-} Counters;
-
-typedef enum {
-  OTHER,
-  SMEM,
-  VMEM
-} InstType;
-
-typedef Counters RegCounters[512];
-typedef std::pair<unsigned, unsigned> RegInterval;
-
-class SIInsertWaits : public MachineFunctionPass {
-
-private:
-  static char ID;
-  const SIInstrInfo *TII;
-  const SIRegisterInfo *TRI;
-  const MachineRegisterInfo *MRI;
-
-  /// \brief Constant hardware limits
-  static const Counters WaitCounts;
-
-  /// \brief Constant zero value
-  static const Counters ZeroCounts;
-
-  /// \brief Counter values we have already waited on.
-  Counters WaitedOn;
-
-  /// \brief Counter values for last instruction issued.
-  Counters LastIssued;
-
-  /// \brief Registers used by async instructions.
-  RegCounters UsedRegs;
-
-  /// \brief Registers defined by async instructions.
-  RegCounters DefinedRegs;
-
-  /// \brief Different export instruction types seen since last wait.
-  unsigned ExpInstrTypesSeen;
-
-  /// \brief Type of the last opcode.
-  InstType LastOpcodeType;
-
-  bool LastInstWritesM0;
-
-  /// \brief Get increment/decrement amount for this instruction.
-  Counters getHwCounts(MachineInstr &MI);
-
-  /// \brief Is operand relevant for async execution?
-  bool isOpRelevant(MachineOperand &Op);
-
-  /// \brief Get register interval an operand affects.
-  RegInterval getRegInterval(MachineOperand &Op);
-
-  /// \brief Handle instructions async components
-  void pushInstruction(MachineBasicBlock &MBB,
-                       MachineBasicBlock::iterator I);
-
-  /// \brief Insert the actual wait instruction
-  bool insertWait(MachineBasicBlock &MBB,
-                  MachineBasicBlock::iterator I,
-                  const Counters &Counts);
-
-  /// \brief Do we need def2def checks?
-  bool unorderedDefines(MachineInstr &MI);
-
-  /// \brief Resolve all operand dependencies to counter requirements
-  Counters handleOperands(MachineInstr &MI);
-
-  /// \brief Insert S_NOP between an instruction writing M0 and S_SENDMSG.
-  void handleSendMsg(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I);
-
-public:
-  SIInsertWaits(TargetMachine &tm) :
-    MachineFunctionPass(ID),
-    TII(nullptr),
-    TRI(nullptr),
-    ExpInstrTypesSeen(0) { }
-
-  bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override;
-
-  const char *getPassName() const override {
-    return "SI insert wait  instructions";
-  }
-
-};
-
-} // End anonymous namespace
-
-char SIInsertWaits::ID = 0;
-
-const Counters SIInsertWaits::WaitCounts = { { 15, 7, 7 } };
-const Counters SIInsertWaits::ZeroCounts = { { 0, 0, 0 } };
-
-FunctionPass *llvm::createSIInsertWaits(TargetMachine &tm) {
-  return new SIInsertWaits(tm);
-}
-
-Counters SIInsertWaits::getHwCounts(MachineInstr &MI) {
-
-  uint64_t TSFlags = TII->get(MI.getOpcode()).TSFlags;
-  Counters Result;
-
-  Result.Named.VM = !!(TSFlags & SIInstrFlags::VM_CNT);
-
-  // Only consider stores or EXP for EXP_CNT
-  Result.Named.EXP = !!(TSFlags & SIInstrFlags::EXP_CNT &&
-      (MI.getOpcode() == AMDGPU::EXP || MI.getDesc().mayStore()));
-
-  // LGKM may uses larger values
-  if (TSFlags & SIInstrFlags::LGKM_CNT) {
-
-    if (TII->isSMRD(MI.getOpcode())) {
-
-      MachineOperand &Op = MI.getOperand(0);
-      assert(Op.isReg() && "First LGKM operand must be a register!");
-
-      unsigned Reg = Op.getReg();
-      unsigned Size = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg)->getSize();
-      Result.Named.LGKM = Size > 4 ? 2 : 1;
-
-    } else {
-      // DS
-      Result.Named.LGKM = 1;
-    }
-
-  } else {
-    Result.Named.LGKM = 0;
-  }
-
-  return Result;
-}
-
-bool SIInsertWaits::isOpRelevant(MachineOperand &Op) {
-
-  // Constants are always irrelevant
-  if (!Op.isReg())
-    return false;
-
-  // Defines are always relevant
-  if (Op.isDef())
-    return true;
-
-  // For exports all registers are relevant
-  MachineInstr &MI = *Op.getParent();
-  if (MI.getOpcode() == AMDGPU::EXP)
-    return true;
-
-  // For stores the stored value is also relevant
-  if (!MI.getDesc().mayStore())
-    return false;
-
-  // Check if this operand is the value being stored.
-  // Special case for DS instructions, since the address
-  // operand comes before the value operand and it may have
-  // multiple data operands.
-
-  if (TII->isDS(MI.getOpcode())) {
-    MachineOperand *Data = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::data);
-    if (Data && Op.isIdenticalTo(*Data))
-      return true;
-
-    MachineOperand *Data0 = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::data0);
-    if (Data0 && Op.isIdenticalTo(*Data0))
-      return true;
-
-    MachineOperand *Data1 = TII->getNamedOperand(MI, AMDGPU::OpName::data1);
-    if (Data1 && Op.isIdenticalTo(*Data1))
-      return true;
-
-    return false;
-  }
-
-  // NOTE: This assumes that the value operand is before the
-  // address operand, and that there is only one value operand.
-  for (MachineInstr::mop_iterator I = MI.operands_begin(),
-       E = MI.operands_end(); I != E; ++I) {
-
-    if (I->isReg() && I->isUse())
-      return Op.isIdenticalTo(*I);
-  }
-
-  return false;
-}
-
-RegInterval SIInsertWaits::getRegInterval(MachineOperand &Op) {
-
-  if (!Op.isReg() || !TRI->isInAllocatableClass(Op.getReg()))
-    return std::make_pair(0, 0);
-
-  unsigned Reg = Op.getReg();
-  unsigned Size = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg)->getSize();
-
-  assert(Size >= 4);
-
-  RegInterval Result;
-  Result.first = TRI->getEncodingValue(Reg);
-  Result.second = Result.first + Size / 4;
-
-  return Result;
-}
-
-void SIInsertWaits::pushInstruction(MachineBasicBlock &MBB,
-                                    MachineBasicBlock::iterator I) {
-
-  // Get the hardware counter increments and sum them up
-  Counters Increment = getHwCounts(*I);
-  unsigned Sum = 0;
-
-  for (unsigned i = 0; i < 3; ++i) {
-    LastIssued.Array[i] += Increment.Array[i];
-    Sum += Increment.Array[i];
-  }
-
-  // If we don't increase anything then that's it
-  if (Sum == 0) {
-    LastOpcodeType = OTHER;
-    return;
-  }
-
-  if (MBB.getParent()->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>().getGeneration() >=
-      AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
-    // Any occurence of consecutive VMEM or SMEM instructions forms a VMEM
-    // or SMEM clause, respectively.
-    //
-    // The temporary workaround is to break the clauses with S_NOP.
-    //
-    // The proper solution would be to allocate registers such that all source
-    // and destination registers don't overlap, e.g. this is illegal:
-    //   r0 = load r2
-    //   r2 = load r0
-    if ((LastOpcodeType == SMEM && TII->isSMRD(I->getOpcode())) ||
-        (LastOpcodeType == VMEM && Increment.Named.VM)) {
-      // Insert a NOP to break the clause.
-      BuildMI(MBB, I, DebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_NOP))
-          .addImm(0);
-      LastInstWritesM0 = false;
-    }
-
-    if (TII->isSMRD(I->getOpcode()))
-      LastOpcodeType = SMEM;
-    else if (Increment.Named.VM)
-      LastOpcodeType = VMEM;
-  }
-
-  // Remember which export instructions we have seen
-  if (Increment.Named.EXP) {
-    ExpInstrTypesSeen |= I->getOpcode() == AMDGPU::EXP ? 1 : 2;
-  }
-
-  for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-
-    MachineOperand &Op = I->getOperand(i);
-    if (!isOpRelevant(Op))
-      continue;
-
-    RegInterval Interval = getRegInterval(Op);
-    for (unsigned j = Interval.first; j < Interval.second; ++j) {
-
-      // Remember which registers we define
-      if (Op.isDef())
-        DefinedRegs[j] = LastIssued;
-
-      // and which one we are using
-      if (Op.isUse())
-        UsedRegs[j] = LastIssued;
-    }
-  }
-}
-
-bool SIInsertWaits::insertWait(MachineBasicBlock &MBB,
-                               MachineBasicBlock::iterator I,
-                               const Counters &Required) {
-
-  // End of program? No need to wait on anything
-  if (I != MBB.end() && I->getOpcode() == AMDGPU::S_ENDPGM)
-    return false;
-
-  // Figure out if the async instructions execute in order
-  bool Ordered[3];
-
-  // VM_CNT is always ordered
-  Ordered[0] = true;
-
-  // EXP_CNT is unordered if we have both EXP & VM-writes
-  Ordered[1] = ExpInstrTypesSeen == 3;
-
-  // LGKM_CNT is handled as always unordered. TODO: Handle LDS and GDS
-  Ordered[2] = false;
-
-  // The values we are going to put into the S_WAITCNT instruction
-  Counters Counts = WaitCounts;
-
-  // Do we really need to wait?
-  bool NeedWait = false;
-
-  for (unsigned i = 0; i < 3; ++i) {
-
-    if (Required.Array[i] <= WaitedOn.Array[i])
-      continue;
-
-    NeedWait = true;
-
-    if (Ordered[i]) {
-      unsigned Value = LastIssued.Array[i] - Required.Array[i];
-
-      // Adjust the value to the real hardware possibilities.
-      Counts.Array[i] = std::min(Value, WaitCounts.Array[i]);
-
-    } else
-      Counts.Array[i] = 0;
-
-    // Remember on what we have waited on.
-    WaitedOn.Array[i] = LastIssued.Array[i] - Counts.Array[i];
-  }
-
-  if (!NeedWait)
-    return false;
-
-  // Reset EXP_CNT instruction types
-  if (Counts.Named.EXP == 0)
-    ExpInstrTypesSeen = 0;
-
-  // Build the wait instruction
-  BuildMI(MBB, I, DebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_WAITCNT))
-          .addImm((Counts.Named.VM & 0xF) |
-                  ((Counts.Named.EXP & 0x7) << 4) |
-                  ((Counts.Named.LGKM & 0x7) << 8));
-
-  LastOpcodeType = OTHER;
-  LastInstWritesM0 = false;
-  return true;
-}
-
-/// \brief helper function for handleOperands
-static void increaseCounters(Counters &Dst, const Counters &Src) {
-
-  for (unsigned i = 0; i < 3; ++i)
-    Dst.Array[i] = std::max(Dst.Array[i], Src.Array[i]);
-}
-
-Counters SIInsertWaits::handleOperands(MachineInstr &MI) {
-
-  Counters Result = ZeroCounts;
-
-  // S_SENDMSG implicitly waits for all outstanding LGKM transfers to finish,
-  // but we also want to wait for any other outstanding transfers before
-  // signalling other hardware blocks
-  if (MI.getOpcode() == AMDGPU::S_SENDMSG)
-    return LastIssued;
-
-  // For each register affected by this
-  // instruction increase the result sequence
-  for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
-
-    MachineOperand &Op = MI.getOperand(i);
-    RegInterval Interval = getRegInterval(Op);
-    for (unsigned j = Interval.first; j < Interval.second; ++j) {
-
-      if (Op.isDef()) {
-        increaseCounters(Result, UsedRegs[j]);
-        increaseCounters(Result, DefinedRegs[j]);
-      }
-
-      if (Op.isUse())
-        increaseCounters(Result, DefinedRegs[j]);
-    }
-  }
-
-  return Result;
-}
-
-void SIInsertWaits::handleSendMsg(MachineBasicBlock &MBB,
-                                  MachineBasicBlock::iterator I) {
-  if (MBB.getParent()->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>().getGeneration() <
-      AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
-    return;
-
-  // There must be "S_NOP 0" between an instruction writing M0 and S_SENDMSG.
-  if (LastInstWritesM0 && I->getOpcode() == AMDGPU::S_SENDMSG) {
-    BuildMI(MBB, I, DebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_NOP)).addImm(0);
-    LastInstWritesM0 = false;
-    return;
-  }
-
-  // Set whether this instruction sets M0
-  LastInstWritesM0 = false;
-
-  unsigned NumOperands = I->getNumOperands();
-  for (unsigned i = 0; i < NumOperands; i++) {
-    const MachineOperand &Op = I->getOperand(i);
-
-    if (Op.isReg() && Op.isDef() && Op.getReg() == AMDGPU::M0)
-      LastInstWritesM0 = true;
-  }
-}
-
-// FIXME: Insert waits listed in Table 4.2 "Required User-Inserted Wait States"
-// around other non-memory instructions.
-bool SIInsertWaits::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
-  bool Changes = false;
-
-  TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(MF.getSubtarget().getInstrInfo());
-  TRI =
-      static_cast<const SIRegisterInfo *>(MF.getSubtarget().getRegisterInfo());
-
-  MRI = &MF.getRegInfo();
-
-  WaitedOn = ZeroCounts;
-  LastIssued = ZeroCounts;
-  LastOpcodeType = OTHER;
-  LastInstWritesM0 = false;
-
-  memset(&UsedRegs, 0, sizeof(UsedRegs));
-  memset(&DefinedRegs, 0, sizeof(DefinedRegs));
-
-  for (MachineFunction::iterator BI = MF.begin(), BE = MF.end();
-       BI != BE; ++BI) {
-
-    MachineBasicBlock &MBB = *BI;
-    for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), E = MBB.end();
-         I != E; ++I) {
-
-      // Wait for everything before a barrier.
-      if (I->getOpcode() == AMDGPU::S_BARRIER)
-        Changes |= insertWait(MBB, I, LastIssued);
-      else
-        Changes |= insertWait(MBB, I, handleOperands(*I));
-
-      pushInstruction(MBB, I);
-      handleSendMsg(MBB, I);
-    }
-
-    // Wait for everything at the end of the MBB
-    Changes |= insertWait(MBB, MBB.getFirstTerminator(), LastIssued);
-  }
-
-  return Changes;
-}