lib/Target/R600/R600InstrInfo.h

   1 //===-- R600InstrInfo.h - R600 Instruction Info Interface -------*- C++ -*-===//
   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 /// \brief Interface definition for R600InstrInfo
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef R600INSTRUCTIONINFO_H_
  16 #define R600INSTRUCTIONINFO_H_
  17
  18 #include "AMDGPUInstrInfo.h"
  19 #include "R600Defines.h"
  20 #include "R600RegisterInfo.h"
  21 #include <map>
  22
  23 namespace llvm {
  24
  25   class AMDGPUTargetMachine;
  26   class DFAPacketizer;
  27   class ScheduleDAG;
  28   class MachineFunction;
  29   class MachineInstr;
  30   class MachineInstrBuilder;
  31
  32   class R600InstrInfo : public AMDGPUInstrInfo {
  33   private:
  34   const R600RegisterInfo RI;
  35   const AMDGPUSubtarget &ST;
  36
  37   int getBranchInstr(const MachineOperand &op) const;
  38   std::vector<std::pair<int, unsigned> >
  39   ExtractSrcs(MachineInstr *MI, const DenseMap<unsigned, unsigned> &PV, unsigned &ConstCount) const;
  40
  41   public:
  42   enum BankSwizzle {
  43     ALU_VEC_012_SCL_210 = 0,
  44     ALU_VEC_021_SCL_122,
  45     ALU_VEC_120_SCL_212,
  46     ALU_VEC_102_SCL_221,
  47     ALU_VEC_201,
  48     ALU_VEC_210
  49   };
  50
  51   explicit R600InstrInfo(AMDGPUTargetMachine &tm);
  52
  53   const R600RegisterInfo &getRegisterInfo() const;
  54   virtual void copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
  55                            MachineBasicBlock::iterator MI, DebugLoc DL,
  56                            unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
  57                            bool KillSrc) const;
  58
  59   bool isTrig(const MachineInstr &MI) const;
  60   bool isPlaceHolderOpcode(unsigned opcode) const;
  61   bool isReductionOp(unsigned opcode) const;
  62   bool isCubeOp(unsigned opcode) const;
  63
  64   /// \returns true if this \p Opcode represents an ALU instruction.
  65   bool isALUInstr(unsigned Opcode) const;
  66   bool hasInstrModifiers(unsigned Opcode) const;
  67   bool isLDSInstr(unsigned Opcode) const;
  68   bool isLDSNoRetInstr(unsigned Opcode) const;
  69   bool isLDSRetInstr(unsigned Opcode) const;
  70
  71   /// \returns true if this \p Opcode represents an ALU instruction or an
  72   /// instruction that will be lowered in ExpandSpecialInstrs Pass.
  73   bool canBeConsideredALU(const MachineInstr *MI) const;
  74
  75   bool isTransOnly(unsigned Opcode) const;
  76   bool isTransOnly(const MachineInstr *MI) const;
  77   bool isVectorOnly(unsigned Opcode) const;
  78   bool isVectorOnly(const MachineInstr *MI) const;
  79   bool isExport(unsigned Opcode) const;
  80
  81   bool usesVertexCache(unsigned Opcode) const;
  82   bool usesVertexCache(const MachineInstr *MI) const;
  83   bool usesTextureCache(unsigned Opcode) const;
  84   bool usesTextureCache(const MachineInstr *MI) const;
  85
  86   bool mustBeLastInClause(unsigned Opcode) const;
  87   bool usesAddressRegister(MachineInstr *MI) const;
  88   bool definesAddressRegister(MachineInstr *MI) const;
  89   bool readsLDSSrcReg(const MachineInstr *MI) const;
  90
  91   /// \returns The operand index for the given source number.  Legal values
  92   /// for SrcNum are 0, 1, and 2.
  93   int getSrcIdx(unsigned Opcode, unsigned SrcNum) const;
  94   /// \returns The operand Index for the Sel operand given an index to one
  95   /// of the instruction's src operands.
  96   int getSelIdx(unsigned Opcode, unsigned SrcIdx) const;
  97
  98   /// \returns a pair for each src of an ALU instructions.
  99   /// The first member of a pair is the register id.
 100   /// If register is ALU_CONST, second member is SEL.
 101   /// If register is ALU_LITERAL, second member is IMM.
 102   /// Otherwise, second member value is undefined.
 103   SmallVector<std::pair<MachineOperand *, int64_t>, 3>
 104       getSrcs(MachineInstr *MI) const;
 105
 106   unsigned  isLegalUpTo(
 107     const std::vector<std::vector<std::pair<int, unsigned> > > &IGSrcs,
 108     const std::vector<R600InstrInfo::BankSwizzle> &Swz,
 109     const std::vector<std::pair<int, unsigned> > &TransSrcs,
 110     R600InstrInfo::BankSwizzle TransSwz) const;
 111
 112   bool FindSwizzleForVectorSlot(
 113     const std::vector<std::vector<std::pair<int, unsigned> > > &IGSrcs,
 114     std::vector<R600InstrInfo::BankSwizzle> &SwzCandidate,
 115     const std::vector<std::pair<int, unsigned> > &TransSrcs,
 116     R600InstrInfo::BankSwizzle TransSwz) const;
 117
 118   /// Given the order VEC_012 < VEC_021 < VEC_120 < VEC_102 < VEC_201 < VEC_210
 119   /// returns true and the first (in lexical order) BankSwizzle affectation
 120   /// starting from the one already provided in the Instruction Group MIs that
 121   /// fits Read Port limitations in BS if available. Otherwise returns false
 122   /// and undefined content in BS.
 123   /// isLastAluTrans should be set if the last Alu of MIs will be executed on
 124   /// Trans ALU. In this case, ValidTSwizzle returns the BankSwizzle value to
 125   /// apply to the last instruction.
 126   /// PV holds GPR to PV registers in the Instruction Group MIs.
 127   bool fitsReadPortLimitations(const std::vector<MachineInstr *> &MIs,
 128                                const DenseMap<unsigned, unsigned> &PV,
 129                                std::vector<BankSwizzle> &BS,
 130                                bool isLastAluTrans) const;
 131
 132   /// An instruction group can only access 2 channel pair (either [XY] or [ZW])
 133   /// from KCache bank on R700+. This function check if MI set in input meet
 134   /// this limitations
 135   bool fitsConstReadLimitations(const std::vector<MachineInstr *> &) const;
 136   /// Same but using const index set instead of MI set.
 137   bool fitsConstReadLimitations(const std::vector<unsigned>&) const;
 138
 139   /// \breif Vector instructions are instructions that must fill all
 140   /// instruction slots within an instruction group.
 141   bool isVector(const MachineInstr &MI) const;
 142
 143   virtual unsigned getIEQOpcode() const;
 144   virtual bool isMov(unsigned Opcode) const;
 145
 146   DFAPacketizer *CreateTargetScheduleState(const TargetMachine *TM,
 147                                            const ScheduleDAG *DAG) const;
 148
 149   bool ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const;
 150
 151   bool AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *&TBB, MachineBasicBlock *&FBB,
 152                      SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond, bool AllowModify) const;
 153
 154   unsigned InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB, MachineBasicBlock *FBB, const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond, DebugLoc DL) const;
 155
 156   unsigned RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const;
 157
 158   bool isPredicated(const MachineInstr *MI) const;
 159
 160   bool isPredicable(MachineInstr *MI) const;
 161
 162   bool
 163    isProfitableToDupForIfCvt(MachineBasicBlock &MBB, unsigned NumCyles,
 164                              const BranchProbability &Probability) const;
 165
 166   bool isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB, unsigned NumCyles,
 167                            unsigned ExtraPredCycles,
 168                            const BranchProbability &Probability) const ;
 169
 170   bool
 171    isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
 172                        unsigned NumTCycles, unsigned ExtraTCycles,
 173                        MachineBasicBlock &FMBB,
 174                        unsigned NumFCycles, unsigned ExtraFCycles,
 175                        const BranchProbability &Probability) const;
 176
 177   bool DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
 178                                   std::vector<MachineOperand> &Pred) const;
 179
 180   bool SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
 181                          const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const;
 182
 183   bool isProfitableToUnpredicate(MachineBasicBlock &TMBB,
 184                                           MachineBasicBlock &FMBB) const;
 185
 186   bool PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
 187                         const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const;
 188
 189   unsigned int getPredicationCost(const MachineInstr *) const;
 190
 191   unsigned int getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
 192                                const MachineInstr *MI,
 193                                unsigned *PredCost = 0) const;
 194
 195   virtual int getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
 196                               SDNode *Node) const { return 1;}
 197
 198   /// \brief Reserve the registers that may be accesed using indirect addressing.
 199   void reserveIndirectRegisters(BitVector &Reserved,
 200                                 const MachineFunction &MF) const;
 201
 202   virtual unsigned calculateIndirectAddress(unsigned RegIndex,
 203                                             unsigned Channel) const;
 204
 205   virtual const TargetRegisterClass *getIndirectAddrRegClass() const;
 206
 207   virtual MachineInstrBuilder buildIndirectWrite(MachineBasicBlock *MBB,
 208                                   MachineBasicBlock::iterator I,
 209                                   unsigned ValueReg, unsigned Address,
 210                                   unsigned OffsetReg) const;
 211
 212   virtual MachineInstrBuilder buildIndirectRead(MachineBasicBlock *MBB,
 213                                   MachineBasicBlock::iterator I,
 214                                   unsigned ValueReg, unsigned Address,
 215                                   unsigned OffsetReg) const;
 216
 217   unsigned getMaxAlusPerClause() const;
 218
 219   ///buildDefaultInstruction - This function returns a MachineInstr with
 220   /// all the instruction modifiers initialized to their default values.
 221   /// You can use this function to avoid manually specifying each instruction
 222   /// modifier operand when building a new instruction.
 223   ///
 224   /// \returns a MachineInstr with all the instruction modifiers initialized
 225   /// to their default values.
 226   MachineInstrBuilder buildDefaultInstruction(MachineBasicBlock &MBB,
 227                                               MachineBasicBlock::iterator I,
 228                                               unsigned Opcode,
 229                                               unsigned DstReg,
 230                                               unsigned Src0Reg,
 231                                               unsigned Src1Reg = 0) const;
 232
 233   MachineInstr *buildSlotOfVectorInstruction(MachineBasicBlock &MBB,
 234                                              MachineInstr *MI,
 235                                              unsigned Slot,
 236                                              unsigned DstReg) const;
 237
 238   MachineInstr *buildMovImm(MachineBasicBlock &BB,
 239                                   MachineBasicBlock::iterator I,
 240                                   unsigned DstReg,
 241                                   uint64_t Imm) const;
 242
 243   MachineInstr *buildMovInstr(MachineBasicBlock *MBB,
 244                               MachineBasicBlock::iterator I,
 245                               unsigned DstReg, unsigned SrcReg) const;
 246
 247   /// \brief Get the index of Op in the MachineInstr.
 248   ///
 249   /// \returns -1 if the Instruction does not contain the specified \p Op.
 250   int getOperandIdx(const MachineInstr &MI, unsigned Op) const;
 251
 252   /// \brief Get the index of \p Op for the given Opcode.
 253   ///
 254   /// \returns -1 if the Instruction does not contain the specified \p Op.
 255   int getOperandIdx(unsigned Opcode, unsigned Op) const;
 256
 257   /// \brief Helper function for setting instruction flag values.
 258   void setImmOperand(MachineInstr *MI, unsigned Op, int64_t Imm) const;
 259
 260   /// \returns true if this instruction has an operand for storing target flags.
 261   bool hasFlagOperand(const MachineInstr &MI) const;
 262
 263   ///\brief Add one of the MO_FLAG* flags to the specified \p Operand.
 264   void addFlag(MachineInstr *MI, unsigned Operand, unsigned Flag) const;
 265
 266   ///\brief Determine if the specified \p Flag is set on this \p Operand.
 267   bool isFlagSet(const MachineInstr &MI, unsigned Operand, unsigned Flag) const;
 268
 269   /// \param SrcIdx The register source to set the flag on (e.g src0, src1, src2)
 270   /// \param Flag The flag being set.
 271   ///
 272   /// \returns the operand containing the flags for this instruction.
 273   MachineOperand &getFlagOp(MachineInstr *MI, unsigned SrcIdx = 0,
 274                             unsigned Flag = 0) const;
 275
 276   /// \brief Clear the specified flag on the instruction.
 277   void clearFlag(MachineInstr *MI, unsigned Operand, unsigned Flag) const;
 278 };
 279
 280 namespace AMDGPU {
 281
 282 int getLDSNoRetOp(uint16_t Opcode);
 283
 284 } //End namespace AMDGPU
 285
 286 } // End llvm namespace
 287
 288 #endif // R600INSTRINFO_H_