Taints the non-acquire RMW's store address with the load part
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / RegAllocPBQP.cpp
index 5d30bf30e1eb2457def934de665cb2eec7d64d08..fd28b05ed80a5446bb9b53e7970aa120d6098c53 100644 (file)
@@ -47,6 +47,7 @@
 #include "llvm/IR/Module.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/FileSystem.h"
+#include "llvm/Support/Printable.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
@@ -178,8 +179,40 @@ class Interference : public PBQPRAConstraint {
 private:
 
   typedef const PBQP::RegAlloc::AllowedRegVector* AllowedRegVecPtr;
-  typedef std::pair<AllowedRegVecPtr, AllowedRegVecPtr> IMatrixKey;
-  typedef DenseMap<IMatrixKey, PBQPRAGraph::MatrixPtr> IMatrixCache;
+  typedef std::pair<AllowedRegVecPtr, AllowedRegVecPtr> IKey;
+  typedef DenseMap<IKey, PBQPRAGraph::MatrixPtr> IMatrixCache;
+  typedef DenseSet<IKey> DisjointAllowedRegsCache;
+  typedef std::pair<PBQP::GraphBase::NodeId, PBQP::GraphBase::NodeId> IEdgeKey;
+  typedef DenseSet<IEdgeKey> IEdgeCache;
+
+  bool haveDisjointAllowedRegs(const PBQPRAGraph &G, PBQPRAGraph::NodeId NId,
+                               PBQPRAGraph::NodeId MId,
+                               const DisjointAllowedRegsCache &D) const {
+    const auto *NRegs = &G.getNodeMetadata(NId).getAllowedRegs();
+    const auto *MRegs = &G.getNodeMetadata(MId).getAllowedRegs();
+
+    if (NRegs == MRegs)
+      return false;
+
+    if (NRegs < MRegs)
+      return D.count(IKey(NRegs, MRegs)) > 0;
+
+    return D.count(IKey(MRegs, NRegs)) > 0;
+  }
+
+  void setDisjointAllowedRegs(const PBQPRAGraph &G, PBQPRAGraph::NodeId NId,
+                              PBQPRAGraph::NodeId MId,
+                              DisjointAllowedRegsCache &D) {
+    const auto *NRegs = &G.getNodeMetadata(NId).getAllowedRegs();
+    const auto *MRegs = &G.getNodeMetadata(MId).getAllowedRegs();
+
+    assert(NRegs != MRegs && "AllowedRegs can not be disjoint with itself");
+
+    if (NRegs < MRegs)
+      D.insert(IKey(NRegs, MRegs));
+    else
+      D.insert(IKey(MRegs, NRegs));
+  }
 
   // Holds (Interval, CurrentSegmentID, and NodeId). The first two are required
   // for the fast interference graph construction algorithm. The last is there
@@ -247,6 +280,13 @@ public:
     // and uniquing them.
     IMatrixCache C;
 
+    // Finding an edge is expensive in the worst case (O(max_clique(G))). So
+    // cache locally edges we have already seen.
+    IEdgeCache EC;
+
+    // Cache known disjoint allowed registers pairs
+    DisjointAllowedRegsCache D;
+
     typedef std::set<IntervalInfo, decltype(&lowestEndPoint)> IntervalSet;
     typedef std::priority_queue<IntervalInfo, std::vector<IntervalInfo>,
                                 decltype(&lowestStartPoint)> IntervalQueue;
@@ -290,14 +330,21 @@ public:
       for (const auto &A : Active) {
         PBQP::GraphBase::NodeId MId = getNodeId(A);
 
+        // Do not add an edge when the nodes' allowed registers do not
+        // intersect: there is obviously no interference.
+        if (haveDisjointAllowedRegs(G, NId, MId, D))
+          continue;
+
         // Check that we haven't already added this edge
-        // FIXME: findEdge is expensive in the worst case (O(max_clique(G))).
-        //        It might be better to replace this with a local bit-matrix.
-        if (G.findEdge(NId, MId) != PBQPRAGraph::invalidEdgeId())
+        IEdgeKey EK(std::min(NId, MId), std::max(NId, MId));
+        if (EC.count(EK))
           continue;
 
         // This is a new edge - add it to the graph.
-        createInterferenceEdge(G, NId, MId, C);
+        if (!createInterferenceEdge(G, NId, MId, C))
+          setDisjointAllowedRegs(G, NId, MId, D);
+        else
+          EC.insert(EK);
       }
 
       // Finally, add Cur to the Active set.
@@ -307,35 +354,48 @@ public:
 
 private:
 
-  void createInterferenceEdge(PBQPRAGraph &G, PBQPRAGraph::NodeId NId,
-                              PBQPRAGraph::NodeId MId, IMatrixCache &C) {
+  // Create an Interference edge and add it to the graph, unless it is
+  // a null matrix, meaning the nodes' allowed registers do not have any
+  // interference. This case occurs frequently between integer and floating
+  // point registers for example.
+  // return true iff both nodes interferes.
+  bool createInterferenceEdge(PBQPRAGraph &G,
+                              PBQPRAGraph::NodeId NId, PBQPRAGraph::NodeId MId,
+                              IMatrixCache &C) {
 
     const TargetRegisterInfo &TRI =
         *G.getMetadata().MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
-
     const auto &NRegs = G.getNodeMetadata(NId).getAllowedRegs();
     const auto &MRegs = G.getNodeMetadata(MId).getAllowedRegs();
 
     // Try looking the edge costs up in the IMatrixCache first.
-    IMatrixKey K(&NRegs, &MRegs);
+    IKey K(&NRegs, &MRegs);
     IMatrixCache::iterator I = C.find(K);
     if (I != C.end()) {
       G.addEdgeBypassingCostAllocator(NId, MId, I->second);
-      return;
+      return true;
     }
 
     PBQPRAGraph::RawMatrix M(NRegs.size() + 1, MRegs.size() + 1, 0);
+    bool NodesInterfere = false;
     for (unsigned I = 0; I != NRegs.size(); ++I) {
       unsigned PRegN = NRegs[I];
       for (unsigned J = 0; J != MRegs.size(); ++J) {
         unsigned PRegM = MRegs[J];
-        if (TRI.regsOverlap(PRegN, PRegM))
+        if (TRI.regsOverlap(PRegN, PRegM)) {
           M[I + 1][J + 1] = std::numeric_limits<PBQP::PBQPNum>::infinity();
+          NodesInterfere = true;
+        }
       }
     }
 
+    if (!NodesInterfere)
+      return false;
+
     PBQPRAGraph::EdgeId EId = G.addEdge(NId, MId, std::move(M));
     C[K] = G.getEdgeCostsPtr(EId);
+
+    return true;
   }
 };
 
@@ -401,7 +461,7 @@ public:
             }
             PBQPRAGraph::RawMatrix Costs(G.getEdgeCosts(EId));
             addVirtRegCoalesce(Costs, *Allowed1, *Allowed2, CBenefit);
-            G.setEdgeCosts(EId, std::move(Costs));
+            G.updateEdgeCosts(EId, std::move(Costs));
           }
         }
       }
@@ -438,8 +498,8 @@ void PBQPRAConstraintList::anchor() {}
 
 void RegAllocPBQP::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &au) const {
   au.setPreservesCFG();
-  au.addRequired<AliasAnalysis>();
-  au.addPreserved<AliasAnalysis>();
+  au.addRequired<AAResultsWrapperPass>();
+  au.addPreserved<AAResultsWrapperPass>();
   au.addRequired<SlotIndexes>();
   au.addPreserved<SlotIndexes>();
   au.addRequired<LiveIntervals>();
@@ -545,8 +605,7 @@ void RegAllocPBQP::initializeGraph(PBQPRAGraph &G, VirtRegMap &VRM,
     if (VRegAllowed.empty()) {
       SmallVector<unsigned, 8> NewVRegs;
       spillVReg(VReg, NewVRegs, MF, LIS, VRM, VRegSpiller);
-      for (auto NewVReg : NewVRegs)
-        Worklist.push_back(NewVReg);
+      Worklist.insert(Worklist.end(), NewVRegs.begin(), NewVRegs.end());
       continue;
     }
 
@@ -666,11 +725,11 @@ bool RegAllocPBQP::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
   MachineBlockFrequencyInfo &MBFI =
     getAnalysis<MachineBlockFrequencyInfo>();
 
-  calculateSpillWeightsAndHints(LIS, MF, getAnalysis<MachineLoopInfo>(), MBFI,
-                                normalizePBQPSpillWeight);
-
   VirtRegMap &VRM = getAnalysis<VirtRegMap>();
 
+  calculateSpillWeightsAndHints(LIS, MF, &VRM, getAnalysis<MachineLoopInfo>(),
+                                MBFI, normalizePBQPSpillWeight);
+
   std::unique_ptr<Spiller> VRegSpiller(createInlineSpiller(*this, MF, VRM));
 
   MF.getRegInfo().freezeReservedRegs(MF);
@@ -727,7 +786,7 @@ bool RegAllocPBQP::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
         raw_fd_ostream OS(GraphFileName, EC, sys::fs::F_Text);
         DEBUG(dbgs() << "Dumping graph for round " << Round << " to \""
               << GraphFileName << "\"\n");
-        G.dumpToStream(OS);
+        G.dump(OS);
       }
 #endif
 
@@ -747,6 +806,63 @@ bool RegAllocPBQP::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
   return true;
 }
 
+/// Create Printable object for node and register info.
+static Printable PrintNodeInfo(PBQP::RegAlloc::PBQPRAGraph::NodeId NId,
+                               const PBQP::RegAlloc::PBQPRAGraph &G) {
+  return Printable([NId, &G](raw_ostream &OS) {
+    const MachineRegisterInfo &MRI = G.getMetadata().MF.getRegInfo();
+    const TargetRegisterInfo *TRI = MRI.getTargetRegisterInfo();
+    unsigned VReg = G.getNodeMetadata(NId).getVReg();
+    const char *RegClassName = TRI->getRegClassName(MRI.getRegClass(VReg));
+    OS << NId << " (" << RegClassName << ':' << PrintReg(VReg, TRI) << ')';
+  });
+}
+
+void PBQP::RegAlloc::PBQPRAGraph::dump(raw_ostream &OS) const {
+  for (auto NId : nodeIds()) {
+    const Vector &Costs = getNodeCosts(NId);
+    assert(Costs.getLength() != 0 && "Empty vector in graph.");
+    OS << PrintNodeInfo(NId, *this) << ": " << Costs << '\n';
+  }
+  OS << '\n';
+
+  for (auto EId : edgeIds()) {
+    NodeId N1Id = getEdgeNode1Id(EId);
+    NodeId N2Id = getEdgeNode2Id(EId);
+    assert(N1Id != N2Id && "PBQP graphs should not have self-edges.");
+    const Matrix &M = getEdgeCosts(EId);
+    assert(M.getRows() != 0 && "No rows in matrix.");
+    assert(M.getCols() != 0 && "No cols in matrix.");
+    OS << PrintNodeInfo(N1Id, *this) << ' ' << M.getRows() << " rows / ";
+    OS << PrintNodeInfo(N2Id, *this) << ' ' << M.getCols() << " cols:\n";
+    OS << M << '\n';
+  }
+}
+
+void PBQP::RegAlloc::PBQPRAGraph::dump() const { dump(dbgs()); }
+
+void PBQP::RegAlloc::PBQPRAGraph::printDot(raw_ostream &OS) const {
+  OS << "graph {\n";
+  for (auto NId : nodeIds()) {
+    OS << "  node" << NId << " [ label=\""
+       << PrintNodeInfo(NId, *this) << "\\n"
+       << getNodeCosts(NId) << "\" ]\n";
+  }
+
+  OS << "  edge [ len=" << nodeIds().size() << " ]\n";
+  for (auto EId : edgeIds()) {
+    OS << "  node" << getEdgeNode1Id(EId)
+       << " -- node" << getEdgeNode2Id(EId)
+       << " [ label=\"";
+    const Matrix &EdgeCosts = getEdgeCosts(EId);
+    for (unsigned i = 0; i < EdgeCosts.getRows(); ++i) {
+      OS << EdgeCosts.getRowAsVector(i) << "\\n";
+    }
+    OS << "\" ]\n";
+  }
+  OS << "}\n";
+}
+
 FunctionPass *llvm::createPBQPRegisterAllocator(char *customPassID) {
   return new RegAllocPBQP(customPassID);
 }