Reorganization: Move the Spiller out of VirtRegMap.cpp into its own files. No (inten...
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / RegAllocLinearScan.cpp
index 91dda771475964ce38f0098fa1ccfc7fb99545cf..8c20a632c9deae40e1fe739a489890e6f160aaee 100644 (file)
@@ -14,6 +14,7 @@
 #define DEBUG_TYPE "regalloc"
 #include "PhysRegTracker.h"
 #include "VirtRegMap.h"
+#include "Spiller.h"
 #include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveStackAnalysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/RegisterCoalescer.h"
 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/Target/TargetOptions.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/ADT/EquivalenceClasses.h"
+#include "llvm/ADT/SmallSet.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
@@ -48,8 +51,13 @@ NewHeuristic("new-spilling-heuristic",
              cl::desc("Use new spilling heuristic"),
              cl::init(false), cl::Hidden);
 
+static cl::opt<bool>
+PreSplitIntervals("pre-alloc-split",
+                  cl::desc("Pre-register allocation live interval splitting"),
+                  cl::init(false), cl::Hidden);
+
 static RegisterRegAlloc
-linearscanRegAlloc("linearscan", "  linear scan register allocator",
+linearscanRegAlloc("linearscan", "linear scan register allocator",
                    createLinearScanRegisterAllocator);
 
 namespace {
@@ -71,7 +79,6 @@ namespace {
     const TargetMachine* tm_;
     const TargetRegisterInfo* tri_;
     const TargetInstrInfo* tii_;
-    MachineRegisterInfo *reginfo_;
     BitVector allocatableRegs_;
     LiveIntervals* li_;
     LiveStacks* ls_;
@@ -108,9 +115,13 @@ namespace {
 
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
       AU.addRequired<LiveIntervals>();
+      if (StrongPHIElim)
+        AU.addRequiredID(StrongPHIEliminationID);
       // Make sure PassManager knows which analyses to make available
       // to coalescing and which analyses coalescing invalidates.
       AU.addRequiredTransitive<RegisterCoalescer>();
+      if (PreSplitIntervals)
+        AU.addRequiredID(PreAllocSplittingID);
       AU.addRequired<LiveStacks>();
       AU.addPreserved<LiveStacks>();
       AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
@@ -239,12 +250,13 @@ unsigned RALinScan::attemptTrivialCoalescing(LiveInterval &cur, unsigned Reg) {
   if ((cur.preference && cur.preference == Reg) || !cur.containsOneValue())
     return Reg;
 
-  VNInfo *vni = cur.getValNumInfo(0);
+  VNInfo *vni = cur.begin()->valno;
   if (!vni->def || vni->def == ~1U || vni->def == ~0U)
     return Reg;
   MachineInstr *CopyMI = li_->getInstructionFromIndex(vni->def);
-  unsigned SrcReg, DstReg;
-  if (!CopyMI || !tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg))
+  unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubReg, DstSubReg;
+  if (!CopyMI ||
+      !tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg, SrcSubReg, DstSubReg))
     return Reg;
   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg)) {
     if (!vrm_->isAssignedReg(SrcReg))
@@ -255,7 +267,7 @@ unsigned RALinScan::attemptTrivialCoalescing(LiveInterval &cur, unsigned Reg) {
   if (Reg == SrcReg)
     return Reg;
 
-  const TargetRegisterClass *RC = reginfo_->getRegClass(cur.reg);
+  const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(cur.reg);
   if (!RC->contains(SrcReg))
     return Reg;
 
@@ -278,7 +290,6 @@ bool RALinScan::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
   tm_ = &fn.getTarget();
   tri_ = tm_->getRegisterInfo();
   tii_ = tm_->getInstrInfo();
-  reginfo_ = &mf_->getRegInfo();
   allocatableRegs_ = tri_->getAllocatableSet(fn);
   li_ = &getAnalysis<LiveIntervals>();
   ls_ = &getAnalysis<LiveStacks>();
@@ -326,7 +337,7 @@ void RALinScan::initIntervalSets()
 
   for (LiveIntervals::iterator i = li_->begin(), e = li_->end(); i != e; ++i) {
     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(i->second->reg)) {
-      reginfo_->setPhysRegUsed(i->second->reg);
+      mri_->setPhysRegUsed(i->second->reg);
       fixed_.push_back(std::make_pair(i->second, i->second->begin()));
     } else
       unhandled_.push(i->second);
@@ -402,7 +413,7 @@ void RALinScan::linearScan()
     for (LiveInterval::Ranges::const_iterator I = cur.begin(), E = cur.end();
          I != E; ++I) {
       const LiveRange &LR = *I;
-      if (li_->findLiveInMBBs(LR, LiveInMBBs)) {
+      if (li_->findLiveInMBBs(LR.start, LR.end, LiveInMBBs)) {
         for (unsigned i = 0, e = LiveInMBBs.size(); i != e; ++i)
           if (LiveInMBBs[i] != EntryMBB)
             LiveInMBBs[i]->addLiveIn(Reg);
@@ -542,7 +553,7 @@ static void addStackInterval(LiveInterval *cur, LiveStacks *ls_,
   SI.weight += Weight;
 
   VNInfo *VNI;
-  if (SI.getNumValNums())
+  if (SI.hasAtLeastOneValue())
     VNI = SI.getValNumInfo(0);
   else
     VNI = SI.getNextValue(~0U, 0, ls_->getVNInfoAllocator());
@@ -660,7 +671,7 @@ void RALinScan::assignRegOrStackSlotAtInterval(LiveInterval* cur)
   DOUT << "\tallocating current interval: ";
 
   // This is an implicitly defined live interval, just assign any register.
-  const TargetRegisterClass *RC = reginfo_->getRegClass(cur->reg);
+  const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(cur->reg);
   if (cur->empty()) {
     unsigned physReg = cur->preference;
     if (!physReg)
@@ -677,17 +688,18 @@ void RALinScan::assignRegOrStackSlotAtInterval(LiveInterval* cur)
   unsigned StartPosition = cur->beginNumber();
   const TargetRegisterClass *RCLeader = RelatedRegClasses.getLeaderValue(RC);
 
-  // If this live interval is defined by a move instruction and its source is
-  // assigned a physical register that is compatible with the target register
-  // class, then we should try to assign it the same register.
+  // If start of this live interval is defined by a move instruction and its
+  // source is assigned a physical register that is compatible with the target
+  // register class, then we should try to assign it the same register.
   // This can happen when the move is from a larger register class to a smaller
   // one, e.g. X86::mov32to32_. These move instructions are not coalescable.
-  if (!cur->preference && cur->containsOneValue()) {
-    VNInfo *vni = cur->getValNumInfo(0);
+  if (!cur->preference && cur->hasAtLeastOneValue()) {
+    VNInfo *vni = cur->begin()->valno;
     if (vni->def && vni->def != ~1U && vni->def != ~0U) {
       MachineInstr *CopyMI = li_->getInstructionFromIndex(vni->def);
-      unsigned SrcReg, DstReg;
-      if (CopyMI && tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg)) {
+      unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubReg, DstSubReg;
+      if (CopyMI &&
+          tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg, SrcSubReg, DstSubReg)) {
         unsigned Reg = 0;
         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg))
           Reg = SrcReg;
@@ -706,7 +718,7 @@ void RALinScan::assignRegOrStackSlotAtInterval(LiveInterval* cur)
     unsigned Reg = i->first->reg;
     assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
            "Can only allocate virtual registers!");
-    const TargetRegisterClass *RegRC = reginfo_->getRegClass(Reg);
+    const TargetRegisterClass *RegRC = mri_->getRegClass(Reg);
     // If this is not in a related reg class to the register we're allocating, 
     // don't check it.
     if (RelatedRegClasses.getLeaderValue(RegRC) == RCLeader &&
@@ -854,9 +866,12 @@ void RALinScan::assignRegOrStackSlotAtInterval(LiveInterval* cur)
     // All registers must have inf weight. Just grab one!
     minReg = BestPhysReg ? BestPhysReg : *RC->allocation_order_begin(*mf_);
     if (cur->weight == HUGE_VALF ||
-        li_->getApproximateInstructionCount(*cur) == 0)
+        li_->getApproximateInstructionCount(*cur) == 0) {
       // Spill a physical register around defs and uses.
       li_->spillPhysRegAroundRegDefsUses(*cur, minReg, *vrm_);
+      assignRegOrStackSlotAtInterval(cur);
+      return;
+    }
   }
 
   // Find up to 3 registers to consider as spill candidates.
@@ -878,8 +893,9 @@ void RALinScan::assignRegOrStackSlotAtInterval(LiveInterval* cur)
   if (cur->weight != HUGE_VALF && cur->weight <= minWeight) {
     DOUT << "\t\t\tspilling(c): " << *cur << '\n';
     float SSWeight;
+    SmallVector<LiveInterval*, 8> spillIs;
     std::vector<LiveInterval*> added =
-      li_->addIntervalsForSpills(*cur, loopInfo, *vrm_, SSWeight);
+      li_->addIntervalsForSpills(*cur, spillIs, loopInfo, *vrm_, SSWeight);
     addStackInterval(cur, ls_, li_, SSWeight, *vrm_);
     if (added.empty())
       return;  // Early exit if all spills were folded.
@@ -930,7 +946,7 @@ void RALinScan::assignRegOrStackSlotAtInterval(LiveInterval* cur)
     earliestStart = std::min(earliestStart, sli->beginNumber());
     float SSWeight;
     std::vector<LiveInterval*> newIs =
-      li_->addIntervalsForSpills(*sli, loopInfo, *vrm_, SSWeight);
+      li_->addIntervalsForSpills(*sli, spillIs, loopInfo, *vrm_, SSWeight);
     addStackInterval(sli, ls_, li_, SSWeight, *vrm_);
     std::copy(newIs.begin(), newIs.end(), std::back_inserter(added));
     spilled.insert(sli->reg);
@@ -1009,7 +1025,7 @@ unsigned RALinScan::getFreePhysReg(LiveInterval *cur) {
   SmallVector<unsigned, 256> inactiveCounts;
   unsigned MaxInactiveCount = 0;
   
-  const TargetRegisterClass *RC = reginfo_->getRegClass(cur->reg);
+  const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(cur->reg);
   const TargetRegisterClass *RCLeader = RelatedRegClasses.getLeaderValue(RC);
  
   for (IntervalPtrs::iterator i = inactive_.begin(), e = inactive_.end();
@@ -1020,7 +1036,7 @@ unsigned RALinScan::getFreePhysReg(LiveInterval *cur) {
 
     // If this is not in a related reg class to the register we're allocating, 
     // don't check it.
-    const TargetRegisterClass *RegRC = reginfo_->getRegClass(reg);
+    const TargetRegisterClass *RegRC = mri_->getRegClass(reg);
     if (RelatedRegClasses.getLeaderValue(RegRC) == RCLeader) {
       reg = vrm_->getPhys(reg);
       if (inactiveCounts.size() <= reg)
@@ -1036,7 +1052,8 @@ unsigned RALinScan::getFreePhysReg(LiveInterval *cur) {
   // If copy coalescer has assigned a "preferred" register, check if it's
   // available first.
   if (cur->preference) {
-    if (prt_->isRegAvail(cur->preference)) {
+    if (prt_->isRegAvail(cur->preference) && 
+        RC->contains(cur->preference)) {
       DOUT << "\t\tassigned the preferred register: "
            << tri_->getName(cur->preference) << "\n";
       return cur->preference;