Support standard DWARF TLS opcode; Darwin and PS4 use it.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / LiveIntervalAnalysis.cpp
index 77e7149c71343807a0ef092c34dc55ef030ab735..cc08045c7b898825b8d80aa1e2017f368b8129ed 100644 (file)
@@ -67,6 +67,13 @@ static cl::opt<bool> EnableSubRegLiveness(
   "enable-subreg-liveness", cl::Hidden, cl::init(true),
   cl::desc("Enable subregister liveness tracking."));
 
+namespace llvm {
+cl::opt<bool> UseSegmentSetForPhysRegs(
+    "use-segment-set-for-physregs", cl::Hidden, cl::init(true),
+    cl::desc(
+        "Use segment set for the computation of the live ranges of physregs."));
+}
+
 void LiveIntervals::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
   AU.setPreservesCFG();
   AU.addRequired<AliasAnalysis>();
@@ -192,9 +199,8 @@ void LiveIntervals::computeVirtRegInterval(LiveInterval &LI) {
   assert(LRCalc && "LRCalc not initialized.");
   assert(LI.empty() && "Should only compute empty intervals.");
   LRCalc->reset(MF, getSlotIndexes(), DomTree, &getVNInfoAllocator());
-  LRCalc->createDeadDefs(LI);
-  LRCalc->extendToUses(LI);
-  computeDeadValues(LI, LI);
+  LRCalc->calculate(LI);
+  computeDeadValues(LI, nullptr);
 }
 
 void LiveIntervals::computeVirtRegs() {
@@ -269,6 +275,10 @@ void LiveIntervals::computeRegUnitRange(LiveRange &LR, unsigned Unit) {
         LRCalc->extendToUses(LR, Reg);
     }
   }
+
+  // Flush the segment set to the segment vector.
+  if (UseSegmentSetForPhysRegs)
+    LR.flushSegmentSet();
 }
 
 
@@ -301,7 +311,8 @@ void LiveIntervals::computeLiveInRegUnits() {
         unsigned Unit = *Units;
         LiveRange *LR = RegUnitRanges[Unit];
         if (!LR) {
-          LR = RegUnitRanges[Unit] = new LiveRange();
+          // Use segment set to speed-up initial computation of the live range.
+          LR = RegUnitRanges[Unit] = new LiveRange(UseSegmentSetForPhysRegs);
           NewRanges.push_back(Unit);
         }
         VNInfo *VNI = LR->createDeadDef(Begin, getVNInfoAllocator());
@@ -395,9 +406,8 @@ bool LiveIntervals::shrinkToUses(LiveInterval *li,
          && "Can only shrink virtual registers");
 
   // Shrink subregister live ranges.
-  for (LiveInterval::subrange_iterator I = li->subrange_begin(),
-       E = li->subrange_end(); I != E; ++I) {
-    shrinkToUses(*I, li->reg);
+  for (LiveInterval::SubRange &S : li->subranges()) {
+    shrinkToUses(S, li->reg);
   }
 
   // Find all the values used, including PHI kills.
@@ -435,49 +445,57 @@ bool LiveIntervals::shrinkToUses(LiveInterval *li,
   createSegmentsForValues(NewLR, make_range(li->vni_begin(), li->vni_end()));
   extendSegmentsToUses(NewLR, *Indexes, WorkList, *li);
 
-  // Handle dead values.
-  bool CanSeparate;
-  computeDeadValues(NewLR, *li, &CanSeparate, li->reg, dead);
-
   // Move the trimmed segments back.
   li->segments.swap(NewLR.segments);
+
+  // Handle dead values.
+  bool CanSeparate = computeDeadValues(*li, dead);
   DEBUG(dbgs() << "Shrunk: " << *li << '\n');
   return CanSeparate;
 }
 
-void LiveIntervals::computeDeadValues(LiveRange &Segments, LiveRange &LR,
-                                      bool *CanSeparateRes, unsigned Reg,
+bool LiveIntervals::computeDeadValues(LiveInterval &LI,
                                       SmallVectorImpl<MachineInstr*> *dead) {
-  bool CanSeparate = false;
-  for (auto VNI : make_range(LR.vni_begin(), LR.vni_end())) {
+  bool PHIRemoved = false;
+  for (auto VNI : LI.valnos) {
     if (VNI->isUnused())
       continue;
-    LiveRange::iterator LRI = Segments.FindSegmentContaining(VNI->def);
-    assert(LRI != Segments.end() && "Missing segment for PHI");
-    if (LRI->end != VNI->def.getDeadSlot())
+    SlotIndex Def = VNI->def;
+    LiveRange::iterator I = LI.FindSegmentContaining(Def);
+    assert(I != LI.end() && "Missing segment for VNI");
+
+    // Is the register live before? Otherwise we may have to add a read-undef
+    // flag for subregister defs.
+    if (MRI->tracksSubRegLiveness()) {
+      if ((I == LI.begin() || std::prev(I)->end < Def) && !VNI->isPHIDef()) {
+        MachineInstr *MI = getInstructionFromIndex(Def);
+        MI->addRegisterDefReadUndef(LI.reg);
+      }
+    }
+
+    if (I->end != Def.getDeadSlot())
       continue;
     if (VNI->isPHIDef()) {
       // This is a dead PHI. Remove it.
       VNI->markUnused();
-      Segments.removeSegment(LRI->start, LRI->end);
-      DEBUG(dbgs() << "Dead PHI at " << VNI->def << " may separate interval\n");
-      CanSeparate = true;
-    } else if (dead != nullptr) {
+      LI.removeSegment(I);
+      DEBUG(dbgs() << "Dead PHI at " << Def << " may separate interval\n");
+      PHIRemoved = true;
+    } else {
       // This is a dead def. Make sure the instruction knows.
-      MachineInstr *MI = getInstructionFromIndex(VNI->def);
+      MachineInstr *MI = getInstructionFromIndex(Def);
       assert(MI && "No instruction defining live value");
-      MI->addRegisterDead(Reg, TRI);
+      MI->addRegisterDead(LI.reg, TRI);
       if (dead && MI->allDefsAreDead()) {
-        DEBUG(dbgs() << "All defs dead: " << VNI->def << '\t' << *MI);
+        DEBUG(dbgs() << "All defs dead: " << Def << '\t' << *MI);
         dead->push_back(MI);
       }
     }
   }
-  if (CanSeparateRes != nullptr)
-    *CanSeparateRes = CanSeparate;
+  return PHIRemoved;
 }
 
-bool LiveIntervals::shrinkToUses(LiveInterval::SubRange &SR, unsigned Reg)
+void LiveIntervals::shrinkToUses(LiveInterval::SubRange &SR, unsigned Reg)
 {
   DEBUG(dbgs() << "Shrink: " << SR << '\n');
   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)
@@ -524,14 +542,26 @@ bool LiveIntervals::shrinkToUses(LiveInterval::SubRange &SR, unsigned Reg)
   createSegmentsForValues(NewLR, make_range(SR.vni_begin(), SR.vni_end()));
   extendSegmentsToUses(NewLR, *Indexes, WorkList, SR);
 
-  // Handle dead values.
-  bool CanSeparate;
-  computeDeadValues(NewLR, SR, &CanSeparate);
-
   // Move the trimmed ranges back.
   SR.segments.swap(NewLR.segments);
+
+  // Remove dead PHI value numbers
+  for (auto VNI : SR.valnos) {
+    if (VNI->isUnused())
+      continue;
+    const LiveRange::Segment *Segment = SR.getSegmentContaining(VNI->def);
+    assert(Segment != nullptr && "Missing segment for VNI");
+    if (Segment->end != VNI->def.getDeadSlot())
+      continue;
+    if (VNI->isPHIDef()) {
+      // This is a dead PHI. Remove it.
+      VNI->markUnused();
+      SR.removeSegment(*Segment);
+      DEBUG(dbgs() << "Dead PHI at " << VNI->def << " may separate interval\n");
+    }
+  }
+
   DEBUG(dbgs() << "Shrunk: " << SR << '\n');
-  return CanSeparate;
 }
 
 void LiveIntervals::extendToIndices(LiveRange &LR,
@@ -542,26 +572,25 @@ void LiveIntervals::extendToIndices(LiveRange &LR,
     LRCalc->extend(LR, Indices[i]);
 }
 
-void LiveIntervals::pruneValue(LiveInterval *LI, SlotIndex Kill,
+void LiveIntervals::pruneValue(LiveRange &LR, SlotIndex Kill,
                                SmallVectorImpl<SlotIndex> *EndPoints) {
-  LiveQueryResult LRQ = LI->Query(Kill);
-  VNInfo *VNI = LRQ.valueOut();
+  LiveQueryResult LRQ = LR.Query(Kill);
+  VNInfo *VNI = LRQ.valueOutOrDead();
   if (!VNI)
     return;
 
   MachineBasicBlock *KillMBB = Indexes->getMBBFromIndex(Kill);
-  SlotIndex MBBStart, MBBEnd;
-  std::tie(MBBStart, MBBEnd) = Indexes->getMBBRange(KillMBB);
+  SlotIndex MBBEnd = Indexes->getMBBEndIdx(KillMBB);
 
   // If VNI isn't live out from KillMBB, the value is trivially pruned.
   if (LRQ.endPoint() < MBBEnd) {
-    LI->removeSegment(Kill, LRQ.endPoint());
+    LR.removeSegment(Kill, LRQ.endPoint());
     if (EndPoints) EndPoints->push_back(LRQ.endPoint());
     return;
   }
 
   // VNI is live out of KillMBB.
-  LI->removeSegment(Kill, MBBEnd);
+  LR.removeSegment(Kill, MBBEnd);
   if (EndPoints) EndPoints->push_back(MBBEnd);
 
   // Find all blocks that are reachable from KillMBB without leaving VNI's live
@@ -578,8 +607,9 @@ void LiveIntervals::pruneValue(LiveInterval *LI, SlotIndex Kill,
       MachineBasicBlock *MBB = *I;
 
       // Check if VNI is live in to MBB.
+      SlotIndex MBBStart, MBBEnd;
       std::tie(MBBStart, MBBEnd) = Indexes->getMBBRange(MBB);
-      LiveQueryResult LRQ = LI->Query(MBBStart);
+      LiveQueryResult LRQ = LR.Query(MBBStart);
       if (LRQ.valueIn() != VNI) {
         // This block isn't part of the VNI segment. Prune the search.
         I.skipChildren();
@@ -588,14 +618,14 @@ void LiveIntervals::pruneValue(LiveInterval *LI, SlotIndex Kill,
 
       // Prune the search if VNI is killed in MBB.
       if (LRQ.endPoint() < MBBEnd) {
-        LI->removeSegment(MBBStart, LRQ.endPoint());
+        LR.removeSegment(MBBStart, LRQ.endPoint());
         if (EndPoints) EndPoints->push_back(LRQ.endPoint());
         I.skipChildren();
         continue;
       }
 
       // VNI is live through MBB.
-      LI->removeSegment(MBBStart, MBBEnd);
+      LR.removeSegment(MBBStart, MBBEnd);
       if (EndPoints) EndPoints->push_back(MBBEnd);
       ++I;
     }
@@ -608,14 +638,17 @@ void LiveIntervals::pruneValue(LiveInterval *LI, SlotIndex Kill,
 
 void LiveIntervals::addKillFlags(const VirtRegMap *VRM) {
   // Keep track of regunit ranges.
-  SmallVector<std::pair<LiveRange*, LiveRange::iterator>, 8> RU;
+  SmallVector<std::pair<const LiveRange*, LiveRange::const_iterator>, 8> RU;
+  // Keep track of subregister ranges.
+  SmallVector<std::pair<const LiveInterval::SubRange*,
+                        LiveRange::const_iterator>, 4> SRs;
 
   for (unsigned i = 0, e = MRI->getNumVirtRegs(); i != e; ++i) {
     unsigned Reg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i);
     if (MRI->reg_nodbg_empty(Reg))
       continue;
-    LiveInterval *LI = &getInterval(Reg);
-    if (LI->empty())
+    const LiveInterval &LI = getInterval(Reg);
+    if (LI.empty())
       continue;
 
     // Find the regunit intervals for the assigned register. They may overlap
@@ -623,15 +656,22 @@ void LiveIntervals::addKillFlags(const VirtRegMap *VRM) {
     RU.clear();
     for (MCRegUnitIterator Units(VRM->getPhys(Reg), TRI); Units.isValid();
          ++Units) {
-      LiveRange &RURanges = getRegUnit(*Units);
-      if (RURanges.empty())
+      const LiveRange &RURange = getRegUnit(*Units);
+      if (RURange.empty())
         continue;
-      RU.push_back(std::make_pair(&RURanges, RURanges.find(LI->begin()->end)));
+      RU.push_back(std::make_pair(&RURange, RURange.find(LI.begin()->end)));
+    }
+
+    if (MRI->tracksSubRegLiveness()) {
+      SRs.clear();
+      for (const LiveInterval::SubRange &SR : LI.subranges()) {
+        SRs.push_back(std::make_pair(&SR, SR.find(LI.begin()->end)));
+      }
     }
 
     // Every instruction that kills Reg corresponds to a segment range end
     // point.
-    for (LiveInterval::iterator RI = LI->begin(), RE = LI->end(); RI != RE;
+    for (LiveInterval::const_iterator RI = LI.begin(), RE = LI.end(); RI != RE;
          ++RI) {
       // A block index indicates an MBB edge.
       if (RI->end.isBlock())
@@ -648,23 +688,80 @@ void LiveIntervals::addKillFlags(const VirtRegMap *VRM) {
       //   BAR %EAX<kill>
       //
       // There should be no kill flag on FOO when %vreg5 is rewritten as %EAX.
-      bool CancelKill = false;
-      for (unsigned u = 0, e = RU.size(); u != e; ++u) {
-        LiveRange &RRanges = *RU[u].first;
-        LiveRange::iterator &I = RU[u].second;
-        if (I == RRanges.end())
+      for (auto &RUP : RU) {
+        const LiveRange &RURange = *RUP.first;
+        LiveRange::const_iterator &I = RUP.second;
+        if (I == RURange.end())
           continue;
-        I = RRanges.advanceTo(I, RI->end);
-        if (I == RRanges.end() || I->start >= RI->end)
+        I = RURange.advanceTo(I, RI->end);
+        if (I == RURange.end() || I->start >= RI->end)
           continue;
         // I is overlapping RI.
-        CancelKill = true;
-        break;
+        goto CancelKill;
       }
-      if (CancelKill)
-        MI->clearRegisterKills(Reg, nullptr);
-      else
-        MI->addRegisterKilled(Reg, nullptr);
+
+      if (MRI->tracksSubRegLiveness()) {
+        // When reading a partial undefined value we must not add a kill flag.
+        // The regalloc might have used the undef lane for something else.
+        // Example:
+        //     %vreg1 = ...              ; R32: %vreg1
+        //     %vreg2:high16 = ...       ; R64: %vreg2
+        //        = read %vreg2<kill>    ; R64: %vreg2
+        //        = read %vreg1          ; R32: %vreg1
+        // The <kill> flag is correct for %vreg2, but the register allocator may
+        // assign R0L to %vreg1, and R0 to %vreg2 because the low 32bits of R0
+        // are actually never written by %vreg2. After assignment the <kill>
+        // flag at the read instruction is invalid.
+        unsigned DefinedLanesMask;
+        if (!SRs.empty()) {
+          // Compute a mask of lanes that are defined.
+          DefinedLanesMask = 0;
+          for (auto &SRP : SRs) {
+            const LiveInterval::SubRange &SR = *SRP.first;
+            LiveRange::const_iterator &I = SRP.second;
+            if (I == SR.end())
+              continue;
+            I = SR.advanceTo(I, RI->end);
+            if (I == SR.end() || I->start >= RI->end)
+              continue;
+            // I is overlapping RI
+            DefinedLanesMask |= SR.LaneMask;
+          }
+        } else
+          DefinedLanesMask = ~0u;
+
+        bool IsFullWrite = false;
+        for (const MachineOperand &MO : MI->operands()) {
+          if (!MO.isReg() || MO.getReg() != Reg)
+            continue;
+          if (MO.isUse()) {
+            // Reading any undefined lanes?
+            unsigned UseMask = TRI->getSubRegIndexLaneMask(MO.getSubReg());
+            if ((UseMask & ~DefinedLanesMask) != 0)
+              goto CancelKill;
+          } else if (MO.getSubReg() == 0) {
+            // Writing to the full register?
+            assert(MO.isDef());
+            IsFullWrite = true;
+          }
+        }
+
+        // If an instruction writes to a subregister, a new segment starts in
+        // the LiveInterval. But as this is only overriding part of the register
+        // adding kill-flags is not correct here after registers have been
+        // assigned.
+        if (!IsFullWrite) {
+          // Next segment has to be adjacent in the subregister write case.
+          LiveRange::const_iterator N = std::next(RI);
+          if (N != LI.end() && N->start == RI->end)
+            goto CancelKill;
+        }
+      }
+
+      MI->addRegisterKilled(Reg, nullptr);
+      continue;
+CancelKill:
+      MI->clearRegisterKills(Reg, nullptr);
     }
   }
 }
@@ -695,9 +792,7 @@ LiveIntervals::intervalIsInOneMBB(const LiveInterval &LI) const {
 
 bool
 LiveIntervals::hasPHIKill(const LiveInterval &LI, const VNInfo *VNI) const {
-  for (LiveInterval::const_vni_iterator I = LI.vni_begin(), E = LI.vni_end();
-       I != E; ++I) {
-    const VNInfo *PHI = *I;
+  for (const VNInfo *PHI : LI.valnos) {
     if (PHI->isUnused() || !PHI->isPHIDef())
       continue;
     const MachineBasicBlock *PHIMBB = getMBBFromIndex(PHI->def);
@@ -850,11 +945,10 @@ public:
         if (LI.hasSubRanges()) {
           unsigned SubReg = MO->getSubReg();
           unsigned LaneMask = TRI.getSubRegIndexLaneMask(SubReg);
-          for (LiveInterval::subrange_iterator S = LI.subrange_begin(),
-               SE = LI.subrange_end(); S != SE; ++S) {
-            if ((S->LaneMask & LaneMask) == 0)
+          for (LiveInterval::SubRange &S : LI.subranges()) {
+            if ((S.LaneMask & LaneMask) == 0)
               continue;
-            updateRange(*S, Reg, S->LaneMask);
+            updateRange(S, Reg, S.LaneMask);
           }
         }
         updateRange(LI, Reg, 0);
@@ -1290,10 +1384,31 @@ LiveIntervals::repairIntervalsInRange(MachineBasicBlock *MBB,
     if (!LI.hasAtLeastOneValue())
       continue;
 
-    for (LiveInterval::subrange_iterator S = LI.subrange_begin(),
-         SE = LI.subrange_end(); S != SE; ++S) {
-      repairOldRegInRange(Begin, End, endIdx, *S, Reg, S->LaneMask);
+    for (LiveInterval::SubRange &S : LI.subranges()) {
+      repairOldRegInRange(Begin, End, endIdx, S, Reg, S.LaneMask);
     }
     repairOldRegInRange(Begin, End, endIdx, LI, Reg);
   }
 }
+
+void LiveIntervals::removePhysRegDefAt(unsigned Reg, SlotIndex Pos) {
+  for (MCRegUnitIterator Units(Reg, TRI); Units.isValid(); ++Units) {
+    if (LiveRange *LR = getCachedRegUnit(*Units))
+      if (VNInfo *VNI = LR->getVNInfoAt(Pos))
+        LR->removeValNo(VNI);
+  }
+}
+
+void LiveIntervals::removeVRegDefAt(LiveInterval &LI, SlotIndex Pos) {
+  VNInfo *VNI = LI.getVNInfoAt(Pos);
+  if (VNI == nullptr)
+    return;
+  LI.removeValNo(VNI);
+
+  // Also remove the value in subranges.
+  for (LiveInterval::SubRange &S : LI.subranges()) {
+    if (VNInfo *SVNI = S.getVNInfoAt(Pos))
+      S.removeValNo(SVNI);
+  }
+  LI.removeEmptySubRanges();
+}