lib/Target/R600/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 "AMDGPU.h"
  19 #include "AMDGPUTargetMachine.h"
  20 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  21 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
  22 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  23 #include "llvm/Support/Debug.h"
  24 #include "llvm/Target/CostTable.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  26 using namespace llvm;
  27
  28 #define DEBUG_TYPE "AMDGPUtti"
  29
  30 // Declare the pass initialization routine locally as target-specific passes
  31 // don't have a target-wide initialization entry point, and so we rely on the
  32 // pass constructor initialization.
  33 namespace llvm {
  34 void initializeAMDGPUTTIPass(PassRegistry &);
  35 }
  36
  37 namespace {
  38
  39 class AMDGPUTTI final : public ImmutablePass, public TargetTransformInfo {
  40   const AMDGPUTargetMachine *TM;
  41   const AMDGPUSubtarget *ST;
  42   const AMDGPUTargetLowering *TLI;
  43
  44   /// Estimate the overhead of scalarizing an instruction. Insert and Extract
  45   /// are set if the result needs to be inserted and/or extracted from vectors.
  46   unsigned getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert, bool Extract) const;
  47
  48 public:
  49   AMDGPUTTI() : ImmutablePass(ID), TM(nullptr), ST(nullptr), TLI(nullptr) {
  50     llvm_unreachable("This pass cannot be directly constructed");
  51   }
  52
  53   AMDGPUTTI(const AMDGPUTargetMachine *TM)
  54       : ImmutablePass(ID), TM(TM), ST(TM->getSubtargetImpl()),
  55         TLI(TM->getSubtargetImpl()->getTargetLowering()) {
  56     initializeAMDGPUTTIPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  57   }
  58
  59   void initializePass() override { pushTTIStack(this); }
  60
  61   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
  62     TargetTransformInfo::getAnalysisUsage(AU);
  63   }
  64
  65   /// Pass identification.
  66   static char ID;
  67
  68   /// Provide necessary pointer adjustments for the two base classes.
  69   void *getAdjustedAnalysisPointer(const void *ID) override {
  70     if (ID == &TargetTransformInfo::ID)
  71       return (TargetTransformInfo *)this;
  72     return this;
  73   }
  74
  75   bool hasBranchDivergence() const override;
  76
  77   void getUnrollingPreferences(const Function *F, Loop *L,
  78                                UnrollingPreferences &UP) const override;
  79
  80   PopcntSupportKind getPopcntSupport(unsigned IntTyWidthInBit) const override;
  81
  82   unsigned getNumberOfRegisters(bool Vector) const override;
  83   unsigned getRegisterBitWidth(bool Vector) const override;
  84   unsigned getMaxInterleaveFactor() const override;
  85
  86   /// @}
  87 };
  88
  89 } // end anonymous namespace
  90
  91 INITIALIZE_AG_PASS(AMDGPUTTI, TargetTransformInfo, "AMDGPUtti",
  92                    "AMDGPU Target Transform Info", true, true, false)
  93 char AMDGPUTTI::ID = 0;
  94
  95 ImmutablePass *
  96 llvm::createAMDGPUTargetTransformInfoPass(const AMDGPUTargetMachine *TM) {
  97   return new AMDGPUTTI(TM);
  98 }
  99
 100 bool AMDGPUTTI::hasBranchDivergence() const { return true; }
 101
 102 void AMDGPUTTI::getUnrollingPreferences(const Function *, Loop *L,
 103                                         UnrollingPreferences &UP) const {
 104   UP.Threshold = 300; // Twice the default.
 105   UP.Count = UINT_MAX;
 106   UP.Partial = true;
 107
 108   // TODO: Do we want runtime unrolling?
 109
 110   for (const BasicBlock *BB : L->getBlocks()) {
 111     for (const Instruction &I : *BB) {
 112       const GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(&I);
 113       if (!GEP || GEP->getAddressSpace() != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS)
 114         continue;
 115
 116       const Value *Ptr = GEP->getPointerOperand();
 117       const AllocaInst *Alloca = dyn_cast<AllocaInst>(GetUnderlyingObject(Ptr));
 118       if (Alloca) {
 119         // We want to do whatever we can to limit the number of alloca
 120         // instructions that make it through to the code generator.  allocas
 121         // require us to use indirect addressing, which is slow and prone to
 122         // compiler bugs.  If this loop does an address calculation on an
 123         // alloca ptr, then we want to use a higher than normal loop unroll
 124         // threshold. This will give SROA a better chance to eliminate these
 125         // allocas.
 126         //
 127         // Don't use the maximum allowed value here as it will make some
 128         // programs way too big.
 129         UP.Threshold = 800;
 130       }
 131     }
 132   }
 133 }
 134
 135 AMDGPUTTI::PopcntSupportKind
 136 AMDGPUTTI::getPopcntSupport(unsigned TyWidth) const {
 137   assert(isPowerOf2_32(TyWidth) && "Ty width must be power of 2");
 138   return ST->hasBCNT(TyWidth) ? PSK_FastHardware : PSK_Software;
 139 }
 140
 141 unsigned AMDGPUTTI::getNumberOfRegisters(bool Vec) const {
 142   if (Vec)
 143     return 0;
 144
 145   // Number of VGPRs on SI.
 146   if (ST->getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS)
 147     return 256;
 148
 149   return 4 * 128; // XXX - 4 channels. Should these count as vector instead?
 150 }
 151
 152 unsigned AMDGPUTTI::getRegisterBitWidth(bool) const {
 153   return 32;
 154 }
 155
 156 unsigned AMDGPUTTI::getMaxInterleaveFactor() const {
 157   // Semi-arbitrary large amount.
 158   return 64;
 159 }