lib/Target/PowerPC/PPCVSXCopy.cpp

   1 //===-------------- PPCVSXCopy.cpp - VSX Copy Legalization ----------------===//
   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 // A pass which deals with the complexity of generating legal VSX register
  11 // copies to/from register classes which partially overlap with the VSX
  12 // register file.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "PPCInstrInfo.h"
  17 #include "MCTargetDesc/PPCPredicates.h"
  18 #include "PPC.h"
  19 #include "PPCHazardRecognizers.h"
  20 #include "PPCInstrBuilder.h"
  21 #include "PPCMachineFunctionInfo.h"
  22 #include "PPCTargetMachine.h"
  23 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  24 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  30 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  31 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  32 #include "llvm/Support/Debug.h"
  33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  34 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  35 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  36
  37 using namespace llvm;
  38
  39 #define DEBUG_TYPE "ppc-vsx-copy"
  40
  41 namespace llvm {
  42   void initializePPCVSXCopyPass(PassRegistry&);
  43 }
  44
  45 namespace {
  46   // PPCVSXCopy pass - For copies between VSX registers and non-VSX registers
  47   // (Altivec and scalar floating-point registers), we need to transform the
  48   // copies into subregister copies with other restrictions.
  49   struct PPCVSXCopy : public MachineFunctionPass {
  50     static char ID;
  51     PPCVSXCopy() : MachineFunctionPass(ID) {
  52       initializePPCVSXCopyPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  53     }
  54
  55     const TargetInstrInfo *TII;
  56
  57     bool IsRegInClass(unsigned Reg, const TargetRegisterClass *RC,
  58                       MachineRegisterInfo &MRI) {
  59       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
  60         return RC->hasSubClassEq(MRI.getRegClass(Reg));
  61       } else if (RC->contains(Reg)) {
  62         return true;
  63       }
  64
  65       return false;
  66     }
  67
  68     bool IsVSReg(unsigned Reg, MachineRegisterInfo &MRI) {
  69       return IsRegInClass(Reg, &PPC::VSRCRegClass, MRI);
  70     }
  71
  72     bool IsVRReg(unsigned Reg, MachineRegisterInfo &MRI) {
  73       return IsRegInClass(Reg, &PPC::VRRCRegClass, MRI);
  74     }
  75
  76     bool IsF8Reg(unsigned Reg, MachineRegisterInfo &MRI) {
  77       return IsRegInClass(Reg, &PPC::F8RCRegClass, MRI);
  78     }
  79
  80     bool IsVSFReg(unsigned Reg, MachineRegisterInfo &MRI) {
  81       return IsRegInClass(Reg, &PPC::VSFRCRegClass, MRI);
  82     }
  83
  84 protected:
  85     bool processBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
  86       bool Changed = false;
  87
  88       MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
  89       for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), IE = MBB.end();
  90            I != IE; ++I) {
  91         MachineInstr *MI = I;
  92         if (!MI->isFullCopy())
  93           continue;
  94
  95         MachineOperand &DstMO = MI->getOperand(0);
  96         MachineOperand &SrcMO = MI->getOperand(1);
  97
  98         if ( IsVSReg(DstMO.getReg(), MRI) &&
  99             !IsVSReg(SrcMO.getReg(), MRI)) {
 100           // This is a copy *to* a VSX register from a non-VSX register.
 101           Changed = true;
 102
 103           const TargetRegisterClass *SrcRC =
 104             IsVRReg(SrcMO.getReg(), MRI) ? &PPC::VSHRCRegClass :
 105                                            &PPC::VSLRCRegClass;
 106           assert((IsF8Reg(SrcMO.getReg(), MRI) ||
 107                   IsVRReg(SrcMO.getReg(), MRI) ||
 108                   IsVSFReg(SrcMO.getReg(), MRI)) &&
 109                  "Unknown source for a VSX copy");
 110
 111           unsigned NewVReg = MRI.createVirtualRegister(SrcRC);
 112           BuildMI(MBB, MI, MI->getDebugLoc(),
 113                   TII->get(TargetOpcode::SUBREG_TO_REG), NewVReg)
 114             .addImm(1) // add 1, not 0, because there is no implicit clearing
 115                        // of the high bits.
 116             .addOperand(SrcMO)
 117             .addImm(IsVRReg(SrcMO.getReg(), MRI) ? PPC::sub_128 :
 118                                                    PPC::sub_64);
 119
 120           // The source of the original copy is now the new virtual register.
 121           SrcMO.setReg(NewVReg);
 122         } else if (!IsVSReg(DstMO.getReg(), MRI) &&
 123                     IsVSReg(SrcMO.getReg(), MRI)) {
 124           // This is a copy *from* a VSX register to a non-VSX register.
 125           Changed = true;
 126
 127           const TargetRegisterClass *DstRC =
 128             IsVRReg(DstMO.getReg(), MRI) ? &PPC::VSHRCRegClass :
 129                                            &PPC::VSLRCRegClass;
 130           assert((IsF8Reg(DstMO.getReg(), MRI) ||
 131                   IsVSFReg(DstMO.getReg(), MRI) ||
 132                   IsVRReg(DstMO.getReg(), MRI)) &&
 133                  "Unknown destination for a VSX copy");
 134
 135           // Copy the VSX value into a new VSX register of the correct subclass.
 136           unsigned NewVReg = MRI.createVirtualRegister(DstRC);
 137           BuildMI(MBB, MI, MI->getDebugLoc(),
 138                   TII->get(TargetOpcode::COPY), NewVReg)
 139             .addOperand(SrcMO);
 140
 141           // Transform the original copy into a subregister extraction copy.
 142           SrcMO.setReg(NewVReg);
 143           SrcMO.setSubReg(IsVRReg(DstMO.getReg(), MRI) ? PPC::sub_128 :
 144                                                          PPC::sub_64);
 145         }
 146       }
 147
 148       return Changed;
 149     }
 150
 151 public:
 152     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override {
 153       // If we don't have VSX on the subtarget, don't do anything.
 154       const PPCSubtarget &STI = MF.getSubtarget<PPCSubtarget>();
 155       if (!STI.hasVSX())
 156         return false;
 157       TII = STI.getInstrInfo();
 158
 159       bool Changed = false;
 160
 161       for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(); I != MF.end();) {
 162         MachineBasicBlock &B = *I++;
 163         if (processBlock(B))
 164           Changed = true;
 165       }
 166
 167       return Changed;
 168     }
 169
 170     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
 171       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 172     }
 173   };
 174 }
 175
 176 INITIALIZE_PASS(PPCVSXCopy, DEBUG_TYPE,
 177                 "PowerPC VSX Copy Legalization", false, false)
 178
 179 char PPCVSXCopy::ID = 0;
 180 FunctionPass*
 181 llvm::createPPCVSXCopyPass() { return new PPCVSXCopy(); }
 182