lib/Target/NVPTX/NVPTXLowerAlloca.cpp

   1 //===-- NVPTXLowerAlloca.cpp - Make alloca to use local memory =====--===//
   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 // For all alloca instructions, and add a pair of cast to local address for
  11 // each of them. For example,
  12 //
  13 //   %A = alloca i32
  14 //   store i32 0, i32* %A ; emits st.u32
  15 //
  16 // will be transformed to
  17 //
  18 //   %A = alloca i32
  19 //   %Local = addrspacecast i32* %A to i32 addrspace(5)*
  20 //   %Generic = addrspacecast i32 addrspace(5)* %A to i32*
  21 //   store i32 0, i32 addrspace(5)* %Generic ; emits st.local.u32
  22 //
  23 // And we will rely on NVPTXFavorNonGenericAddrSpace to combine the last
  24 // two instructions.
  25 //
  26 //===----------------------------------------------------------------------===//
  27
  28 #include "NVPTX.h"
  29 #include "NVPTXUtilities.h"
  30 #include "llvm/IR/Function.h"
  31 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  32 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  33 #include "llvm/IR/Module.h"
  34 #include "llvm/IR/Type.h"
  35 #include "llvm/Pass.h"
  36
  37 using namespace llvm;
  38
  39 namespace llvm {
  40 void initializeNVPTXLowerAllocaPass(PassRegistry &);
  41 }
  42
  43 namespace {
  44 class NVPTXLowerAlloca : public BasicBlockPass {
  45   bool runOnBasicBlock(BasicBlock &BB) override;
  46
  47 public:
  48   static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
  49   NVPTXLowerAlloca() : BasicBlockPass(ID) {}
  50   const char *getPassName() const override {
  51     return "convert address space of alloca'ed memory to local";
  52   }
  53 };
  54 } // namespace
  55
  56 char NVPTXLowerAlloca::ID = 1;
  57
  58 INITIALIZE_PASS(NVPTXLowerAlloca, "nvptx-lower-alloca",
  59                 "Lower Alloca", false, false)
  60
  61 // =============================================================================
  62 // Main function for this pass.
  63 // =============================================================================
  64 bool NVPTXLowerAlloca::runOnBasicBlock(BasicBlock &BB) {
  65   bool Changed = false;
  66   for (auto &I : BB) {
  67     if (auto allocaInst = dyn_cast<AllocaInst>(&I)) {
  68       Changed = true;
  69       auto PTy = dyn_cast<PointerType>(allocaInst->getType());
  70       auto ETy = PTy->getElementType();
  71       auto LocalAddrTy = PointerType::get(ETy, ADDRESS_SPACE_LOCAL);
  72       auto NewASCToLocal = new AddrSpaceCastInst(allocaInst, LocalAddrTy, "");
  73       auto GenericAddrTy = PointerType::get(ETy, ADDRESS_SPACE_GENERIC);
  74       auto NewASCToGeneric = new AddrSpaceCastInst(NewASCToLocal,
  75                                                     GenericAddrTy, "");
  76       NewASCToLocal->insertAfter(allocaInst);
  77       NewASCToGeneric->insertAfter(NewASCToLocal);
  78       for (Value::use_iterator UI = allocaInst->use_begin(),
  79                                 UE = allocaInst->use_end();
  80             UI != UE; ) {
  81         // Check Load, Store, GEP, and BitCast Uses on alloca and make them
  82         // use the converted generic address, in order to expose non-generic
  83         // addrspacecast to NVPTXFavorNonGenericAddrSpace. For other types
  84         // of instructions this is unnecessary and may introduce redundant
  85         // address cast.
  86         const auto &AllocaUse = *UI++;
  87         auto LI = dyn_cast<LoadInst>(AllocaUse.getUser());
  88         if (LI && LI->getPointerOperand() == allocaInst && !LI->isVolatile()) {
  89           LI->setOperand(LI->getPointerOperandIndex(), NewASCToGeneric);
  90           continue;
  91         }
  92         auto SI = dyn_cast<StoreInst>(AllocaUse.getUser());
  93         if (SI && SI->getPointerOperand() == allocaInst && !SI->isVolatile()) {
  94           SI->setOperand(SI->getPointerOperandIndex(), NewASCToGeneric);
  95           continue;
  96         }
  97         auto GI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(AllocaUse.getUser());
  98         if (GI && GI->getPointerOperand() == allocaInst) {
  99           GI->setOperand(GI->getPointerOperandIndex(), NewASCToGeneric);
 100           continue;
 101         }
 102         auto BI = dyn_cast<BitCastInst>(AllocaUse.getUser());
 103         if (BI && BI->getOperand(0) == allocaInst) {
 104           BI->setOperand(0, NewASCToGeneric);
 105           continue;
 106         }
 107       }
 108     }
 109   }
 110   return Changed;
 111 }
 112
 113 BasicBlockPass *llvm::createNVPTXLowerAllocaPass() {
 114   return new NVPTXLowerAlloca();
 115 }