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[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / ScheduleDAGInstrs.cpp
index 9fb4edfa587c969f6578a41f0616df7093f65afe..ea2361bfcb3b85c9f9de183e89db6bc7f3aed3c3 100644 (file)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/CodeGen/ScheduleDAGInstrs.h"
+#include "llvm/ADT/IntEqClasses.h"
 #include "llvm/ADT/MapVector.h"
 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
-#include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
@@ -51,11 +51,10 @@ static cl::opt<bool> UseTBAA("use-tbaa-in-sched-mi", cl::Hidden,
 
 ScheduleDAGInstrs::ScheduleDAGInstrs(MachineFunction &mf,
                                      const MachineLoopInfo *mli,
-                                     bool RemoveKillFlags,
-                                     LiveIntervals *lis)
-    : ScheduleDAG(mf), MLI(mli), MFI(mf.getFrameInfo()), LIS(lis),
+                                     bool RemoveKillFlags)
+    : ScheduleDAG(mf), MLI(mli), MFI(mf.getFrameInfo()),
       RemoveKillFlags(RemoveKillFlags), CanHandleTerminators(false),
-      FirstDbgValue(nullptr) {
+      TrackLaneMasks(false), FirstDbgValue(nullptr) {
   DbgValues.clear();
 
   const TargetSubtargetInfo &ST = mf.getSubtarget();
@@ -363,6 +362,20 @@ void ScheduleDAGInstrs::addPhysRegDeps(SUnit *SU, unsigned OperIdx) {
   }
 }
 
+LaneBitmask ScheduleDAGInstrs::getLaneMaskForMO(const MachineOperand &MO) const
+{
+  unsigned Reg = MO.getReg();
+  // No point in tracking lanemasks if we don't have interesting subregisters.
+  const TargetRegisterClass &RC = *MRI.getRegClass(Reg);
+  if (!RC.HasDisjunctSubRegs)
+    return ~0u;
+
+  unsigned SubReg = MO.getSubReg();
+  if (SubReg == 0)
+    return RC.getLaneMask();
+  return TRI->getSubRegIndexLaneMask(SubReg);
+}
+
 /// addVRegDefDeps - Add register output and data dependencies from this SUnit
 /// to instructions that occur later in the same scheduling region if they read
 /// from or write to the virtual register defined at OperIdx.
@@ -370,35 +383,106 @@ void ScheduleDAGInstrs::addPhysRegDeps(SUnit *SU, unsigned OperIdx) {
 /// TODO: Hoist loop induction variable increments. This has to be
 /// reevaluated. Generally, IV scheduling should be done before coalescing.
 void ScheduleDAGInstrs::addVRegDefDeps(SUnit *SU, unsigned OperIdx) {
-  const MachineInstr *MI = SU->getInstr();
-  unsigned Reg = MI->getOperand(OperIdx).getReg();
+  MachineInstr *MI = SU->getInstr();
+  MachineOperand &MO = MI->getOperand(OperIdx);
+  unsigned Reg = MO.getReg();
+
+  LaneBitmask DefLaneMask;
+  LaneBitmask KillLaneMask;
+  if (TrackLaneMasks) {
+    bool IsKill = MO.getSubReg() == 0 || MO.isUndef();
+    DefLaneMask = getLaneMaskForMO(MO);
+    // If we have a <read-undef> flag, none of the lane values comes from an
+    // earlier instruction.
+    KillLaneMask = IsKill ? ~0u : DefLaneMask;
+
+    // Clear undef flag, we'll re-add it later once we know which subregister
+    // Def is first.
+    MO.setIsUndef(false);
+  } else {
+    DefLaneMask = ~0u;
+    KillLaneMask = ~0u;
+  }
+
+  if (MO.isDead()) {
+    assert(CurrentVRegUses.find(Reg) == CurrentVRegUses.end() &&
+           "Dead defs should have no uses");
+  } else {
+    // Add data dependence to all uses we found so far.
+    const TargetSubtargetInfo &ST = MF.getSubtarget();
+    for (VReg2SUnitOperIdxMultiMap::iterator I = CurrentVRegUses.find(Reg),
+         E = CurrentVRegUses.end(); I != E; /*empty*/) {
+      LaneBitmask LaneMask = I->LaneMask;
+      // Ignore uses of other lanes.
+      if ((LaneMask & KillLaneMask) == 0) {
+        ++I;
+        continue;
+      }
+
+      if ((LaneMask & DefLaneMask) != 0) {
+        SUnit *UseSU = I->SU;
+        MachineInstr *Use = UseSU->getInstr();
+        SDep Dep(SU, SDep::Data, Reg);
+        Dep.setLatency(SchedModel.computeOperandLatency(MI, OperIdx, Use,
+                                                        I->OperandIndex));
+        ST.adjustSchedDependency(SU, UseSU, Dep);
+        UseSU->addPred(Dep);
+      }
+
+      LaneMask &= ~KillLaneMask;
+      // If we found a Def for all lanes of this use, remove it from the list.
+      if (LaneMask != 0) {
+        I->LaneMask = LaneMask;
+        ++I;
+      } else
+        I = CurrentVRegUses.erase(I);
+    }
+  }
 
-  // Singly defined vregs do not have output/anti dependencies.
-  // The current operand is a def, so we have at least one.
-  // Check here if there are any others...
+  // Shortcut: Singly defined vregs do not have output/anti dependencies.
   if (MRI.hasOneDef(Reg))
     return;
 
-  // Add output dependence to the next nearest def of this vreg.
+  // Add output dependence to the next nearest defs of this vreg.
   //
   // Unless this definition is dead, the output dependence should be
   // transitively redundant with antidependencies from this definition's
   // uses. We're conservative for now until we have a way to guarantee the uses
   // are not eliminated sometime during scheduling. The output dependence edge
   // is also useful if output latency exceeds def-use latency.
-  VReg2SUnitMap::iterator DefI = VRegDefs.find(Reg);
-  if (DefI == VRegDefs.end())
-    VRegDefs.insert(VReg2SUnit(Reg, SU));
-  else {
-    SUnit *DefSU = DefI->SU;
-    if (DefSU != SU && DefSU != &ExitSU) {
-      SDep Dep(SU, SDep::Output, Reg);
-      Dep.setLatency(
-        SchedModel.computeOutputLatency(MI, OperIdx, DefSU->getInstr()));
-      DefSU->addPred(Dep);
-    }
-    DefI->SU = SU;
+  LaneBitmask LaneMask = DefLaneMask;
+  for (VReg2SUnit &V2SU : make_range(CurrentVRegDefs.find(Reg),
+                                     CurrentVRegDefs.end())) {
+    // Ignore defs for other lanes.
+    if ((V2SU.LaneMask & LaneMask) == 0)
+      continue;
+    // Add an output dependence.
+    SUnit *DefSU = V2SU.SU;
+    // Ignore additional defs of the same lanes in one instruction. This can
+    // happen because lanemasks are shared for targets with too many
+    // subregisters. We also use some representration tricks/hacks where we
+    // add super-register defs/uses, to imply that although we only access parts
+    // of the reg we care about the full one.
+    if (DefSU == SU)
+      continue;
+    SDep Dep(SU, SDep::Output, Reg);
+    Dep.setLatency(
+      SchedModel.computeOutputLatency(MI, OperIdx, DefSU->getInstr()));
+    DefSU->addPred(Dep);
+
+    // Update current definition. This can get tricky if the def was about a
+    // bigger lanemask before. We then have to shrink it and create a new
+    // VReg2SUnit for the non-overlapping part.
+    LaneBitmask OverlapMask = V2SU.LaneMask & LaneMask;
+    LaneBitmask NonOverlapMask = V2SU.LaneMask & ~LaneMask;
+    if (NonOverlapMask != 0)
+      CurrentVRegDefs.insert(VReg2SUnit(Reg, NonOverlapMask, V2SU.SU));
+    V2SU.SU = SU;
+    V2SU.LaneMask = OverlapMask;
   }
+  // If there was no CurrentVRegDefs entry for some lanes yet, create one.
+  if (LaneMask != 0)
+    CurrentVRegDefs.insert(VReg2SUnit(Reg, LaneMask, SU));
 }
 
 /// addVRegUseDeps - Add a register data dependency if the instruction that
@@ -408,49 +492,26 @@ void ScheduleDAGInstrs::addVRegDefDeps(SUnit *SU, unsigned OperIdx) {
 ///
 /// TODO: Handle ExitSU "uses" properly.
 void ScheduleDAGInstrs::addVRegUseDeps(SUnit *SU, unsigned OperIdx) {
-  MachineInstr *MI = SU->getInstr();
-  unsigned Reg = MI->getOperand(OperIdx).getReg();
+  const MachineInstr *MI = SU->getInstr();
+  const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OperIdx);
+  unsigned Reg = MO.getReg();
+
+  // Remember the use. Data dependencies will be added when we find the def.
+  LaneBitmask LaneMask = TrackLaneMasks ? getLaneMaskForMO(MO) : ~0u;
+  CurrentVRegUses.insert(VReg2SUnitOperIdx(Reg, LaneMask, OperIdx, SU));
+
+  // Add antidependences to the following defs of the vreg.
+  for (VReg2SUnit &V2SU : make_range(CurrentVRegDefs.find(Reg),
+                                     CurrentVRegDefs.end())) {
+    // Ignore defs for unrelated lanes.
+    LaneBitmask PrevDefLaneMask = V2SU.LaneMask;
+    if ((PrevDefLaneMask & LaneMask) == 0)
+      continue;
+    if (V2SU.SU == SU)
+      continue;
 
-  // Record this local VReg use.
-  VReg2UseMap::iterator UI = VRegUses.find(Reg);
-  for (; UI != VRegUses.end(); ++UI) {
-    if (UI->SU == SU)
-      break;
-  }
-  if (UI == VRegUses.end())
-    VRegUses.insert(VReg2SUnit(Reg, SU));
-
-  // Lookup this operand's reaching definition.
-  assert(LIS && "vreg dependencies requires LiveIntervals");
-  LiveQueryResult LRQ
-    = LIS->getInterval(Reg).Query(LIS->getInstructionIndex(MI));
-  VNInfo *VNI = LRQ.valueIn();
-
-  // VNI will be valid because MachineOperand::readsReg() is checked by caller.
-  assert(VNI && "No value to read by operand");
-  MachineInstr *Def = LIS->getInstructionFromIndex(VNI->def);
-  // Phis and other noninstructions (after coalescing) have a NULL Def.
-  if (Def) {
-    SUnit *DefSU = getSUnit(Def);
-    if (DefSU) {
-      // The reaching Def lives within this scheduling region.
-      // Create a data dependence.
-      SDep dep(DefSU, SDep::Data, Reg);
-      // Adjust the dependence latency using operand def/use information, then
-      // allow the target to perform its own adjustments.
-      int DefOp = Def->findRegisterDefOperandIdx(Reg);
-      dep.setLatency(SchedModel.computeOperandLatency(Def, DefOp, MI, OperIdx));
-
-      const TargetSubtargetInfo &ST = MF.getSubtarget();
-      ST.adjustSchedDependency(DefSU, SU, const_cast<SDep &>(dep));
-      SU->addPred(dep);
-    }
+    V2SU.SU->addPred(SDep(SU, SDep::Anti, Reg));
   }
-
-  // Add antidependence to the following def of the vreg it uses.
-  VReg2SUnitMap::iterator DefI = VRegDefs.find(Reg);
-  if (DefI != VRegDefs.end() && DefI->SU != SU)
-    DefI->SU->addPred(SDep(SU, SDep::Anti, Reg));
 }
 
 /// Return true if MI is an instruction we are unable to reason about
@@ -733,17 +794,44 @@ void ScheduleDAGInstrs::initSUnits() {
   }
 }
 
+void ScheduleDAGInstrs::collectVRegUses(SUnit *SU) {
+  const MachineInstr *MI = SU->getInstr();
+  for (const MachineOperand &MO : MI->operands()) {
+    if (!MO.isReg())
+      continue;
+    if (!MO.readsReg())
+      continue;
+    if (TrackLaneMasks && !MO.isUse())
+      continue;
+
+    unsigned Reg = MO.getReg();
+    if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
+      continue;
+
+    // Record this local VReg use.
+    VReg2SUnitMultiMap::iterator UI = VRegUses.find(Reg);
+    for (; UI != VRegUses.end(); ++UI) {
+      if (UI->SU == SU)
+        break;
+    }
+    if (UI == VRegUses.end())
+      VRegUses.insert(VReg2SUnit(Reg, 0, SU));
+  }
+}
+
 /// If RegPressure is non-null, compute register pressure as a side effect. The
 /// DAG builder is an efficient place to do it because it already visits
 /// operands.
 void ScheduleDAGInstrs::buildSchedGraph(AliasAnalysis *AA,
                                         RegPressureTracker *RPTracker,
-                                        PressureDiffs *PDiffs) {
+                                        PressureDiffs *PDiffs,
+                                        bool TrackLaneMasks) {
   const TargetSubtargetInfo &ST = MF.getSubtarget();
   bool UseAA = EnableAASchedMI.getNumOccurrences() > 0 ? EnableAASchedMI
                                                        : ST.useAA();
   AliasAnalysis *AAForDep = UseAA ? AA : nullptr;
 
+  this->TrackLaneMasks = TrackLaneMasks;
   MISUnitMap.clear();
   ScheduleDAG::clearDAG();
 
@@ -777,10 +865,14 @@ void ScheduleDAGInstrs::buildSchedGraph(AliasAnalysis *AA,
   Defs.setUniverse(TRI->getNumRegs());
   Uses.setUniverse(TRI->getNumRegs());
 
-  assert(VRegDefs.empty() && "Only BuildSchedGraph may access VRegDefs");
+  assert(CurrentVRegDefs.empty() && "nobody else should use CurrentVRegDefs");
+  assert(CurrentVRegUses.empty() && "nobody else should use CurrentVRegUses");
+  unsigned NumVirtRegs = MRI.getNumVirtRegs();
+  CurrentVRegDefs.setUniverse(NumVirtRegs);
+  CurrentVRegUses.setUniverse(NumVirtRegs);
+
   VRegUses.clear();
-  VRegDefs.setUniverse(MRI.getNumVirtRegs());
-  VRegUses.setUniverse(MRI.getNumVirtRegs());
+  VRegUses.setUniverse(NumVirtRegs);
 
   // Model data dependencies between instructions being scheduled and the
   // ExitSU.
@@ -808,6 +900,7 @@ void ScheduleDAGInstrs::buildSchedGraph(AliasAnalysis *AA,
       RPTracker->recede(/*LiveUses=*/nullptr, PDiff);
       assert(RPTracker->getPos() == std::prev(MII) &&
              "RPTracker can't find MI");
+      collectVRegUses(SU);
     }
 
     assert(
@@ -912,6 +1005,9 @@ void ScheduleDAGInstrs::buildSchedGraph(AliasAnalysis *AA,
           addChainDependency(AAForDep, MFI, MF.getDataLayout(), SU,
                              I->second[i], RejectMemNodes, TrueMemOrderLatency);
       }
+      // This call must come after calls to addChainDependency() since it
+      // consumes the 'RejectMemNodes' list that addChainDependency() possibly
+      // adds to.
       adjustChainDeps(AA, MFI, MF.getDataLayout(), SU, &ExitSU, RejectMemNodes,
                       TrueMemOrderLatency);
       PendingLoads.clear();
@@ -993,6 +1089,9 @@ void ScheduleDAGInstrs::buildSchedGraph(AliasAnalysis *AA,
           addChainDependency(AAForDep, MFI, MF.getDataLayout(), SU, AliasChain,
                              RejectMemNodes);
       }
+      // This call must come after calls to addChainDependency() since it
+      // consumes the 'RejectMemNodes' list that addChainDependency() possibly
+      // adds to.
       adjustChainDeps(AA, MFI, MF.getDataLayout(), SU, &ExitSU, RejectMemNodes,
                       TrueMemOrderLatency);
     } else if (MI->mayLoad()) {
@@ -1040,13 +1139,16 @@ void ScheduleDAGInstrs::buildSchedGraph(AliasAnalysis *AA,
           else
             NonAliasMemUses[V].push_back(SU);
         }
-        if (MayAlias)
-          adjustChainDeps(AA, MFI, MF.getDataLayout(), SU, &ExitSU,
-                          RejectMemNodes, /*Latency=*/0);
         // Add dependencies on alias and barrier chains, if needed.
         if (MayAlias && AliasChain)
           addChainDependency(AAForDep, MFI, MF.getDataLayout(), SU, AliasChain,
                              RejectMemNodes);
+        if (MayAlias)
+          // This call must come after calls to addChainDependency() since it
+          // consumes the 'RejectMemNodes' list that addChainDependency()
+          // possibly adds to.
+          adjustChainDeps(AA, MFI, MF.getDataLayout(), SU, &ExitSU,
+                          RejectMemNodes, /*Latency=*/0);
         if (BarrierChain)
           BarrierChain->addPred(SDep(SU, SDep::Barrier));
       }
@@ -1057,7 +1159,8 @@ void ScheduleDAGInstrs::buildSchedGraph(AliasAnalysis *AA,
 
   Defs.clear();
   Uses.clear();
-  VRegDefs.clear();
+  CurrentVRegDefs.clear();
+  CurrentVRegUses.clear();
   PendingLoads.clear();
 }