lib/Target/AMDGPU/AMDGPUTargetTransformInfo.cpp

   1 //===-- AMDGPUTargetTransformInfo.cpp - AMDGPU specific TTI pass ---------===//
   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 // \file
  11 // This file implements a TargetTransformInfo analysis pass specific to the
  12 // AMDGPU target machine. It uses the target's detailed information to provide
  13 // more precise answers to certain TTI queries, while letting the target
  14 // independent and default TTI implementations handle the rest.
  15 //
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 #include "AMDGPUTargetTransformInfo.h"
  19 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  20 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
  21 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/BasicTTIImpl.h"
  23 #include "llvm/IR/Module.h"
  24 #include "llvm/Support/Debug.h"
  25 #include "llvm/Target/CostTable.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  27 using namespace llvm;
  28
  29 #define DEBUG_TYPE "AMDGPUtti"
  30
  31 void AMDGPUTTIImpl::getUnrollingPreferences(Loop *L,
  32                                             TTI::UnrollingPreferences &UP) {
  33   UP.Threshold = 300; // Twice the default.
  34   UP.MaxCount = UINT_MAX;
  35   UP.Partial = true;
  36
  37   // TODO: Do we want runtime unrolling?
  38
  39   for (const BasicBlock *BB : L->getBlocks()) {
  40     const DataLayout &DL = BB->getModule()->getDataLayout();
  41     for (const Instruction &I : *BB) {
  42       const GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(&I);
  43       if (!GEP || GEP->getAddressSpace() != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS)
  44         continue;
  45
  46       const Value *Ptr = GEP->getPointerOperand();
  47       const AllocaInst *Alloca =
  48           dyn_cast<AllocaInst>(GetUnderlyingObject(Ptr, DL));
  49       if (Alloca) {
  50         // We want to do whatever we can to limit the number of alloca
  51         // instructions that make it through to the code generator.  allocas
  52         // require us to use indirect addressing, which is slow and prone to
  53         // compiler bugs.  If this loop does an address calculation on an
  54         // alloca ptr, then we want to use a higher than normal loop unroll
  55         // threshold. This will give SROA a better chance to eliminate these
  56         // allocas.
  57         //
  58         // Don't use the maximum allowed value here as it will make some
  59         // programs way too big.
  60         UP.Threshold = 800;
  61       }
  62     }
  63   }
  64 }
  65
  66 unsigned AMDGPUTTIImpl::getNumberOfRegisters(bool Vec) {
  67   if (Vec)
  68     return 0;
  69
  70   // Number of VGPRs on SI.
  71   if (ST->getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS)
  72     return 256;
  73
  74   return 4 * 128; // XXX - 4 channels. Should these count as vector instead?
  75 }
  76
  77 unsigned AMDGPUTTIImpl::getRegisterBitWidth(bool) { return 32; }
  78
  79 unsigned AMDGPUTTIImpl::getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) {
  80   // Semi-arbitrary large amount.
  81   return 64;
  82 }
  83
  84 int AMDGPUTTIImpl::getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
  85                                       unsigned Index) {
  86   switch (Opcode) {
  87   case Instruction::ExtractElement:
  88     // Dynamic indexing isn't free and is best avoided.
  89     return Index == ~0u ? 2 : 0;
  90   default:
  91     return BaseT::getVectorInstrCost(Opcode, ValTy, Index);
  92   }
  93 }
  94
  95 static bool isIntrinsicSourceOfDivergence(const TargetIntrinsicInfo *TII,
  96                                           const IntrinsicInst *I) {
  97   switch (I->getIntrinsicID()) {
  98   default:
  99     return false;
 100   case Intrinsic::not_intrinsic:
 101     // This means we have an intrinsic that isn't defined in
 102     // IntrinsicsAMDGPU.td
 103     break;
 104
 105   case Intrinsic::amdgcn_interp_p1:
 106   case Intrinsic::amdgcn_interp_p2:
 107   case Intrinsic::amdgcn_mbcnt_hi:
 108   case Intrinsic::amdgcn_mbcnt_lo:
 109   case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
 110   case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
 111   case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
 112     return true;
 113   }
 114
 115   StringRef Name = I->getCalledFunction()->getName();
 116   switch (TII->lookupName((const char *)Name.bytes_begin(), Name.size())) {
 117   default:
 118     return false;
 119   case AMDGPUIntrinsic::SI_tid:
 120   case AMDGPUIntrinsic::SI_fs_interp:
 121     return true;
 122   }
 123 }
 124
 125 static bool isArgPassedInSGPR(const Argument *A) {
 126   const Function *F = A->getParent();
 127   unsigned ShaderType = AMDGPU::getShaderType(*F);
 128
 129   // Arguments to compute shaders are never a source of divergence.
 130   if (ShaderType == ShaderType::COMPUTE)
 131     return true;
 132
 133   // For non-compute shaders, the inreg attribute is used to mark inputs,
 134   // which pre-loaded into SGPRs.
 135   if (F->getAttributes().hasAttribute(A->getArgNo(), Attribute::InReg))
 136     return true;
 137
 138   // For non-compute shaders, 32-bit values are pre-loaded into vgprs, all
 139   // other value types use SGPRS.
 140   return !A->getType()->isIntegerTy(32) && !A->getType()->isFloatTy();
 141 }
 142
 143 ///
 144 /// \returns true if the result of the value could potentially be
 145 /// different across workitems in a wavefront.
 146 bool AMDGPUTTIImpl::isSourceOfDivergence(const Value *V) const {
 147
 148   if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
 149     return !isArgPassedInSGPR(A);
 150
 151   // Loads from the private address space are divergent, because threads
 152   // can execute the load instruction with the same inputs and get different
 153   // results.
 154   //
 155   // All other loads are not divergent, because if threads issue loads with the
 156   // same arguments, they will always get the same result.
 157   if (const LoadInst *Load = dyn_cast<LoadInst>(V))
 158     return Load->getPointerAddressSpace() == AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS;
 159
 160   if (const IntrinsicInst *Intrinsic = dyn_cast<IntrinsicInst>(V)) {
 161     const TargetMachine &TM = getTLI()->getTargetMachine();
 162     return isIntrinsicSourceOfDivergence(TM.getIntrinsicInfo(), Intrinsic);
 163   }
 164
 165   // Assume all function calls are a source of divergence.
 166   if (isa<CallInst>(V) || isa<InvokeInst>(V))
 167     return true;
 168
 169   return false;
 170 }