Fixes the issue of removing manually added fake conditional branches
[oota-llvm.git] / lib / Target / AArch64 / AArch64InstrInfo.cpp
index a41007cab5c1f9692e4f1875c0e105893848bd86..c9c982ed7b5949bd8d1d897450d708146b2bbfc5 100644 (file)
@@ -12,7 +12,6 @@
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "AArch64InstrInfo.h"
-#include "AArch64MachineCombinerPattern.h"
 #include "AArch64Subtarget.h"
 #include "MCTargetDesc/AArch64AddressingModes.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
@@ -218,6 +217,25 @@ bool AArch64InstrInfo::ReverseBranchCondition(
   return false;
 }
 
+// XXX-update: Returns whether we can remove a conditional branch instruction.
+// If it's one that is mannually added by us, then don't remove it (return
+// false). All their successors are the same.
+static bool shouldRemoveConditionalBranch(MachineInstr* I) {
+  auto* MBB = I->getParent();
+  assert(isCondBranchOpcode(I->getOpcode()));
+  bool SameSuccessor = true;
+  MachineBasicBlock* BB = nullptr;
+  for (auto* Succ : MBB->successors()) {
+    if (!BB) {
+      BB = Succ;
+    }
+    if (BB != Succ) {
+      SameSuccessor = false;
+    }
+  }
+  return !SameSuccessor;
+}
+
 unsigned AArch64InstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.getLastNonDebugInstr();
   if (I == MBB.end())
@@ -227,6 +245,11 @@ unsigned AArch64InstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
       !isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
     return 0;
 
+  // XXX-update: Don't remove fake conditional branches.
+  if (isCondBranchOpcode(I->getOpcode()) && !shouldRemoveConditionalBranch(I)) {
+    return 0;
+  }
+
   // Remove the branch.
   I->eraseFromParent();
 
@@ -238,6 +261,11 @@ unsigned AArch64InstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
   if (!isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
     return 1;
 
+  // XXX-update: Don't remove fake conditional branches.
+  if (!shouldRemoveConditionalBranch(I)) {
+    return 1;
+  }
+
   // Remove the branch.
   I->eraseFromParent();
   return 2;
@@ -1393,42 +1421,34 @@ bool AArch64InstrInfo::getMemOpBaseRegImmOfsWidth(
     Width = 1;
     Scale = 1;
     break;
+  case AArch64::LDRQui:
+  case AArch64::STRQui:
+    Scale = Width = 16;
+    break;
   case AArch64::LDRXui:
+  case AArch64::LDRDui:
   case AArch64::STRXui:
+  case AArch64::STRDui:
     Scale = Width = 8;
     break;
   case AArch64::LDRWui:
+  case AArch64::LDRSui:
   case AArch64::STRWui:
+  case AArch64::STRSui:
     Scale = Width = 4;
     break;
-  case AArch64::LDRBui:
-  case AArch64::STRBui:
-    Scale = Width = 1;
-    break;
   case AArch64::LDRHui:
+  case AArch64::LDRHHui:
   case AArch64::STRHui:
+  case AArch64::STRHHui:
     Scale = Width = 2;
     break;
-  case AArch64::LDRSui:
-  case AArch64::STRSui:
-    Scale = Width = 4;
-    break;
-  case AArch64::LDRDui:
-  case AArch64::STRDui:
-    Scale = Width = 8;
-    break;
-  case AArch64::LDRQui:
-  case AArch64::STRQui:
-    Scale = Width = 16;
-    break;
+  case AArch64::LDRBui:
   case AArch64::LDRBBui:
+  case AArch64::STRBui:
   case AArch64::STRBBui:
     Scale = Width = 1;
     break;
-  case AArch64::LDRHHui:
-  case AArch64::STRHHui:
-    Scale = Width = 2;
-    break;
   };
 
   BaseReg = LdSt->getOperand(1).getReg();
@@ -2496,15 +2516,36 @@ static bool canCombineWithMUL(MachineBasicBlock &MBB, MachineOperand &MO,
   return true;
 }
 
-/// Return true when there is potentially a faster code sequence
-/// for an instruction chain ending in \p Root. All potential patterns are
-/// listed
-/// in the \p Pattern vector. Pattern should be sorted in priority order since
-/// the pattern evaluator stops checking as soon as it finds a faster sequence.
+// TODO: There are many more machine instruction opcodes to match:
+//       1. Other data types (integer, vectors)
+//       2. Other math / logic operations (xor, or)
+//       3. Other forms of the same operation (intrinsics and other variants)
+bool AArch64InstrInfo::isAssociativeAndCommutative(const MachineInstr &Inst) const {
+  switch (Inst.getOpcode()) {
+  case AArch64::FADDDrr:
+  case AArch64::FADDSrr:
+  case AArch64::FADDv2f32:
+  case AArch64::FADDv2f64:
+  case AArch64::FADDv4f32:
+  case AArch64::FMULDrr:
+  case AArch64::FMULSrr:
+  case AArch64::FMULX32:
+  case AArch64::FMULX64:
+  case AArch64::FMULXv2f32:
+  case AArch64::FMULXv2f64:
+  case AArch64::FMULXv4f32:
+  case AArch64::FMULv2f32:
+  case AArch64::FMULv2f64:
+  case AArch64::FMULv4f32:
+    return Inst.getParent()->getParent()->getTarget().Options.UnsafeFPMath;
+  default:
+    return false;
+  }
+}
 
-bool AArch64InstrInfo::getMachineCombinerPatterns(
-    MachineInstr &Root,
-    SmallVectorImpl<MachineCombinerPattern::MC_PATTERN> &Patterns) const {
+/// Find instructions that can be turned into madd.
+static bool getMaddPatterns(MachineInstr &Root,
+                            SmallVectorImpl<MachineCombinerPattern> &Patterns) {
   unsigned Opc = Root.getOpcode();
   MachineBasicBlock &MBB = *Root.getParent();
   bool Found = false;
@@ -2532,76 +2573,76 @@ bool AArch64InstrInfo::getMachineCombinerPatterns(
            "ADDWrr does not have register operands");
     if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDWrrr,
                           AArch64::WZR)) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_MULADDW_OP1);
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULADDW_OP1);
       Found = true;
     }
     if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(2), AArch64::MADDWrrr,
                           AArch64::WZR)) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_MULADDW_OP2);
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULADDW_OP2);
       Found = true;
     }
     break;
   case AArch64::ADDXrr:
     if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDXrrr,
                           AArch64::XZR)) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_MULADDX_OP1);
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULADDX_OP1);
       Found = true;
     }
     if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(2), AArch64::MADDXrrr,
                           AArch64::XZR)) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_MULADDX_OP2);
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULADDX_OP2);
       Found = true;
     }
     break;
   case AArch64::SUBWrr:
     if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDWrrr,
                           AArch64::WZR)) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_MULSUBW_OP1);
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULSUBW_OP1);
       Found = true;
     }
     if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(2), AArch64::MADDWrrr,
                           AArch64::WZR)) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_MULSUBW_OP2);
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULSUBW_OP2);
       Found = true;
     }
     break;
   case AArch64::SUBXrr:
     if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDXrrr,
                           AArch64::XZR)) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_MULSUBX_OP1);
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULSUBX_OP1);
       Found = true;
     }
     if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(2), AArch64::MADDXrrr,
                           AArch64::XZR)) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_MULSUBX_OP2);
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULSUBX_OP2);
       Found = true;
     }
     break;
   case AArch64::ADDWri:
     if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDWrrr,
                           AArch64::WZR)) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_MULADDWI_OP1);
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULADDWI_OP1);
       Found = true;
     }
     break;
   case AArch64::ADDXri:
     if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDXrrr,
                           AArch64::XZR)) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_MULADDXI_OP1);
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULADDXI_OP1);
       Found = true;
     }
     break;
   case AArch64::SUBWri:
     if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDWrrr,
                           AArch64::WZR)) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_MULSUBWI_OP1);
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULSUBWI_OP1);
       Found = true;
     }
     break;
   case AArch64::SUBXri:
     if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDXrrr,
                           AArch64::XZR)) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_MULSUBXI_OP1);
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULSUBXI_OP1);
       Found = true;
     }
     break;
@@ -2609,6 +2650,20 @@ bool AArch64InstrInfo::getMachineCombinerPatterns(
   return Found;
 }
 
+/// Return true when there is potentially a faster code sequence for an
+/// instruction chain ending in \p Root. All potential patterns are listed in
+/// the \p Pattern vector. Pattern should be sorted in priority order since the
+/// pattern evaluator stops checking as soon as it finds a faster sequence.
+
+bool AArch64InstrInfo::getMachineCombinerPatterns(
+    MachineInstr &Root,
+    SmallVectorImpl<MachineCombinerPattern> &Patterns) const {
+  if (getMaddPatterns(Root, Patterns))
+    return true;
+
+  return TargetInstrInfo::getMachineCombinerPatterns(Root, Patterns);
+}
+
 /// genMadd - Generate madd instruction and combine mul and add.
 /// Example:
 ///  MUL I=A,B,0
@@ -2708,7 +2763,7 @@ static MachineInstr *genMaddR(MachineFunction &MF, MachineRegisterInfo &MRI,
 /// this function generates the instructions that could replace the
 /// original code sequence
 void AArch64InstrInfo::genAlternativeCodeSequence(
-    MachineInstr &Root, MachineCombinerPattern::MC_PATTERN Pattern,
+    MachineInstr &Root, MachineCombinerPattern Pattern,
     SmallVectorImpl<MachineInstr *> &InsInstrs,
     SmallVectorImpl<MachineInstr *> &DelInstrs,
     DenseMap<unsigned, unsigned> &InstrIdxForVirtReg) const {
@@ -2722,15 +2777,17 @@ void AArch64InstrInfo::genAlternativeCodeSequence(
   unsigned Opc;
   switch (Pattern) {
   default:
-    // signal error.
-    break;
-  case MachineCombinerPattern::MC_MULADDW_OP1:
-  case MachineCombinerPattern::MC_MULADDX_OP1:
+    // Reassociate instructions.
+    TargetInstrInfo::genAlternativeCodeSequence(Root, Pattern, InsInstrs,
+                                                DelInstrs, InstrIdxForVirtReg);
+    return;
+  case MachineCombinerPattern::MULADDW_OP1:
+  case MachineCombinerPattern::MULADDX_OP1:
     // MUL I=A,B,0
     // ADD R,I,C
     // ==> MADD R,A,B,C
     // --- Create(MADD);
-    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MC_MULADDW_OP1) {
+    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MULADDW_OP1) {
       Opc = AArch64::MADDWrrr;
       RC = &AArch64::GPR32RegClass;
     } else {
@@ -2739,13 +2796,13 @@ void AArch64InstrInfo::genAlternativeCodeSequence(
     }
     MUL = genMadd(MF, MRI, TII, Root, InsInstrs, 1, Opc, RC);
     break;
-  case MachineCombinerPattern::MC_MULADDW_OP2:
-  case MachineCombinerPattern::MC_MULADDX_OP2:
+  case MachineCombinerPattern::MULADDW_OP2:
+  case MachineCombinerPattern::MULADDX_OP2:
     // MUL I=A,B,0
     // ADD R,C,I
     // ==> MADD R,A,B,C
     // --- Create(MADD);
-    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MC_MULADDW_OP2) {
+    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MULADDW_OP2) {
       Opc = AArch64::MADDWrrr;
       RC = &AArch64::GPR32RegClass;
     } else {
@@ -2754,8 +2811,8 @@ void AArch64InstrInfo::genAlternativeCodeSequence(
     }
     MUL = genMadd(MF, MRI, TII, Root, InsInstrs, 2, Opc, RC);
     break;
-  case MachineCombinerPattern::MC_MULADDWI_OP1:
-  case MachineCombinerPattern::MC_MULADDXI_OP1: {
+  case MachineCombinerPattern::MULADDWI_OP1:
+  case MachineCombinerPattern::MULADDXI_OP1: {
     // MUL I=A,B,0
     // ADD R,I,Imm
     // ==> ORR  V, ZR, Imm
@@ -2763,7 +2820,7 @@ void AArch64InstrInfo::genAlternativeCodeSequence(
     // --- Create(MADD);
     const TargetRegisterClass *OrrRC;
     unsigned BitSize, OrrOpc, ZeroReg;
-    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MC_MULADDWI_OP1) {
+    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MULADDWI_OP1) {
       OrrOpc = AArch64::ORRWri;
       OrrRC = &AArch64::GPR32spRegClass;
       BitSize = 32;
@@ -2798,8 +2855,8 @@ void AArch64InstrInfo::genAlternativeCodeSequence(
     }
     break;
   }
-  case MachineCombinerPattern::MC_MULSUBW_OP1:
-  case MachineCombinerPattern::MC_MULSUBX_OP1: {
+  case MachineCombinerPattern::MULSUBW_OP1:
+  case MachineCombinerPattern::MULSUBX_OP1: {
     // MUL I=A,B,0
     // SUB R,I, C
     // ==> SUB  V, 0, C
@@ -2807,7 +2864,7 @@ void AArch64InstrInfo::genAlternativeCodeSequence(
     // --- Create(MADD);
     const TargetRegisterClass *SubRC;
     unsigned SubOpc, ZeroReg;
-    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MC_MULSUBW_OP1) {
+    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MULSUBW_OP1) {
       SubOpc = AArch64::SUBWrr;
       SubRC = &AArch64::GPR32spRegClass;
       ZeroReg = AArch64::WZR;
@@ -2831,13 +2888,13 @@ void AArch64InstrInfo::genAlternativeCodeSequence(
     MUL = genMaddR(MF, MRI, TII, Root, InsInstrs, 1, Opc, NewVR, RC);
     break;
   }
-  case MachineCombinerPattern::MC_MULSUBW_OP2:
-  case MachineCombinerPattern::MC_MULSUBX_OP2:
+  case MachineCombinerPattern::MULSUBW_OP2:
+  case MachineCombinerPattern::MULSUBX_OP2:
     // MUL I=A,B,0
     // SUB R,C,I
     // ==> MSUB R,A,B,C (computes C - A*B)
     // --- Create(MSUB);
-    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MC_MULSUBW_OP2) {
+    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MULSUBW_OP2) {
       Opc = AArch64::MSUBWrrr;
       RC = &AArch64::GPR32RegClass;
     } else {
@@ -2846,8 +2903,8 @@ void AArch64InstrInfo::genAlternativeCodeSequence(
     }
     MUL = genMadd(MF, MRI, TII, Root, InsInstrs, 2, Opc, RC);
     break;
-  case MachineCombinerPattern::MC_MULSUBWI_OP1:
-  case MachineCombinerPattern::MC_MULSUBXI_OP1: {
+  case MachineCombinerPattern::MULSUBWI_OP1:
+  case MachineCombinerPattern::MULSUBXI_OP1: {
     // MUL I=A,B,0
     // SUB R,I, Imm
     // ==> ORR  V, ZR, -Imm
@@ -2855,7 +2912,7 @@ void AArch64InstrInfo::genAlternativeCodeSequence(
     // --- Create(MADD);
     const TargetRegisterClass *OrrRC;
     unsigned BitSize, OrrOpc, ZeroReg;
-    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MC_MULSUBWI_OP1) {
+    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MULSUBWI_OP1) {
       OrrOpc = AArch64::ORRWri;
       OrrRC = &AArch64::GPR32spRegClass;
       BitSize = 32;