lib/CodeGen/LazyLiveness.cpp

   1 //===- LazyLiveness.cpp - Lazy, CFG-invariant liveness information --------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This pass implements a lazy liveness analysis as per "Fast Liveness Checking
  11 // for SSA-form Programs," by Boissinot, et al.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "lazyliveness"
  16 #include "llvm/CodeGen/LazyLiveness.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  20 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  21 #include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
  22 using namespace llvm;
  23
  24 char LazyLiveness::ID = 0;
  25 static RegisterPass<LazyLiveness> X("lazy-liveness", "Lazy Liveness Analysis");
  26
  27 void LazyLiveness::computeBackedgeChain(MachineFunction& mf,
  28                                         MachineBasicBlock* MBB) {
  29   SparseBitVector<128> tmp = rv[MBB];
  30   tmp.set(preorder[MBB]);
  31   tmp &= backedge_source;
  32   calculated.set(preorder[MBB]);
  33
  34   for (SparseBitVector<128>::iterator I = tmp.begin(); I != tmp.end(); ++I) {
  35     MachineBasicBlock* SrcMBB = rev_preorder[*I];
  36
  37     for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = SrcMBB->succ_begin();
  38          SI != SrcMBB->succ_end(); ++SI) {
  39       MachineBasicBlock* TgtMBB = *SI;
  40
  41       if (backedges.count(std::make_pair(SrcMBB, TgtMBB)) &&
  42           !rv[MBB].test(preorder[TgtMBB])) {
  43         if (!calculated.test(preorder[TgtMBB]))
  44           computeBackedgeChain(mf, TgtMBB);
  45
  46         tv[MBB].set(preorder[TgtMBB]);
  47         tv[MBB] |= tv[TgtMBB];
  48       }
  49     }
  50
  51     tv[MBB].reset(preorder[MBB]);
  52   }
  53 }
  54
  55 bool LazyLiveness::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
  56   rv.clear();
  57   tv.clear();
  58   backedges.clear();
  59   backedge_source.clear();
  60   backedge_target.clear();
  61   calculated.clear();
  62   preorder.clear();
  63
  64   MRI = &mf.getRegInfo();
  65   MachineDominatorTree& MDT = getAnalysis<MachineDominatorTree>();
  66
  67   // Step 0: Compute preorder numbering for all MBBs.
  68   unsigned num = 0;
  69   for (df_iterator<MachineDomTreeNode*> DI = df_begin(MDT.getRootNode()),
  70        DE = df_end(MDT.getRootNode()); DI != DE; ++DI) {
  71     preorder[(*DI)->getBlock()] = num++;
  72     rev_preorder.push_back((*DI)->getBlock());
  73   }
  74
  75   // Step 1: Compute the transitive closure of the CFG, ignoring backedges.
  76   for (po_iterator<MachineBasicBlock*> POI = po_begin(&*mf.begin()),
  77        POE = po_end(&*mf.begin()); POI != POE; ++POI) {
  78     MachineBasicBlock* MBB = *POI;
  79     SparseBitVector<128>& entry = rv[MBB];
  80     entry.set(preorder[MBB]);
  81
  82     for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
  83          SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
  84       DenseMap<MachineBasicBlock*, SparseBitVector<128> >::iterator SII =
  85                                                          rv.find(*SI);
  86
  87       // Because we're iterating in postorder, any successor that does not yet
  88       // have an rv entry must be on a backedge.
  89       if (SII != rv.end()) {
  90         entry |= SII->second;
  91       } else {
  92         backedges.insert(std::make_pair(MBB, *SI));
  93         backedge_source.set(preorder[MBB]);
  94         backedge_target.set(preorder[*SI]);
  95       }
  96     }
  97   }
  98
  99   for (SparseBitVector<128>::iterator I = backedge_source.begin();
 100        I != backedge_source.end(); ++I)
 101     computeBackedgeChain(mf, rev_preorder[*I]);
 102
 103   for (po_iterator<MachineBasicBlock*> POI = po_begin(&*mf.begin()),
 104        POE = po_end(&*mf.begin()); POI != POE; ++POI)
 105     if (!backedge_target.test(preorder[*POI]))
 106       for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = (*POI)->succ_begin(),
 107            SE = (*POI)->succ_end(); SI != SE; ++SI)
 108         if (!backedges.count(std::make_pair(*POI, *SI)) && tv.count(*SI)) {
 109           SparseBitVector<128>& PBV = tv[*POI];
 110           PBV = tv[*SI];
 111         }
 112
 113   for (po_iterator<MachineBasicBlock*> POI = po_begin(&*mf.begin()),
 114        POE = po_end(&*mf.begin()); POI != POE; ++POI)
 115     tv[*POI].set(preorder[*POI]);
 116
 117   return false;
 118 }
 119
 120 bool LazyLiveness::vregLiveIntoMBB(unsigned vreg, MachineBasicBlock* MBB) {
 121   MachineDominatorTree& MDT = getAnalysis<MachineDominatorTree>();
 122
 123   MachineBasicBlock* DefMBB = MRI->def_begin(vreg)->getParent();
 124   unsigned def = preorder[DefMBB];
 125   unsigned max_dom = 0;
 126   for (df_iterator<MachineDomTreeNode*> DI = df_begin(MDT[DefMBB]),
 127        DE = df_end(MDT[DefMBB]); DI != DE; ++DI) {
 128     if (preorder[DI->getBlock()] > max_dom) {
 129       max_dom = preorder[(*DI)->getBlock()];
 130     }
 131   }
 132
 133   if (preorder[MBB] <= def || max_dom < preorder[MBB])
 134     return false;
 135
 136   SparseBitVector<128>::iterator I = tv[MBB].begin();
 137   while (I != tv[MBB].end() && *I <= def) ++I;
 138   while (I != tv[MBB].end() && *I < max_dom) {
 139     for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI->use_begin(vreg),
 140          UE = MachineRegisterInfo::use_end(); UI != UE; ++UI) {
 141       MachineBasicBlock* UseMBB = UI->getParent();
 142       if (rv[rev_preorder[*I]].test(preorder[UseMBB]))
 143         return true;
 144
 145       unsigned t_dom = 0;
 146       for (df_iterator<MachineDomTreeNode*> DI =
 147            df_begin(MDT[rev_preorder[*I]]), DE = df_end(MDT[rev_preorder[*I]]);
 148            DI != DE; ++DI)
 149         if (preorder[DI->getBlock()] > t_dom) {
 150           max_dom = preorder[(*DI)->getBlock()];
 151         }
 152       I = tv[MBB].begin();
 153       while (I != tv[MBB].end() && *I < t_dom) ++I;
 154     }
 155   }
 156
 157   return false;
 158 }