Revert "[AArch64] Promote loads from stores"
[oota-llvm.git] / lib / Target / AArch64 / AArch64LoadStoreOptimizer.cpp
index 05dce507e585d80c54eac47d961c430b65c12da4..27d569d7043228e0b7f960650e3e4e1543bf33b3 100644 (file)
@@ -43,7 +43,6 @@ STATISTIC(NumUnscaledPairCreated,
           "Number of load/store from unscaled generated");
 STATISTIC(NumNarrowLoadsPromoted, "Number of narrow loads promoted");
 STATISTIC(NumZeroStoresPromoted, "Number of narrow zero stores promoted");
-STATISTIC(NumLoadsFromStoresPromoted, "Number of loads from stores promoted");
 
 static cl::opt<unsigned> ScanLimit("aarch64-load-store-scan-limit",
                                    cl::init(20), cl::Hidden);
@@ -94,12 +93,6 @@ struct AArch64LoadStoreOpt : public MachineFunctionPass {
   MachineBasicBlock::iterator findMatchingInsn(MachineBasicBlock::iterator I,
                                                LdStPairFlags &Flags,
                                                unsigned Limit);
-
-  // Scan the instructions looking for a store that writes to the address from
-  // which the current load instruction reads. Return true if one is found.
-  bool findMatchingStore(MachineBasicBlock::iterator I, unsigned Limit,
-                         MachineBasicBlock::iterator &StoreI);
-
   // Merge the two instructions indicated into a single pair-wise instruction.
   // If MergeForward is true, erase the first instruction and fold its
   // operation into the second. If false, the reverse. Return the instruction
@@ -109,11 +102,6 @@ struct AArch64LoadStoreOpt : public MachineFunctionPass {
                    MachineBasicBlock::iterator Paired,
                    const LdStPairFlags &Flags);
 
-  // Promote the load that reads directly from the address stored to.
-  MachineBasicBlock::iterator
-  promoteLoadFromStore(MachineBasicBlock::iterator LoadI,
-                       MachineBasicBlock::iterator StoreI);
-
   // Scan the instruction list to find a base register update that can
   // be combined with the current instruction (a load or store) using
   // pre or post indexed addressing with writeback. Scan forwards.
@@ -140,9 +128,6 @@ struct AArch64LoadStoreOpt : public MachineFunctionPass {
   // Find and merge foldable ldr/str instructions.
   bool tryToMergeLdStInst(MachineBasicBlock::iterator &MBBI);
 
-  // Find and promote load instructions which read directly from store.
-  bool tryToPromoteLoadFromStore(MachineBasicBlock::iterator &MBBI);
-
   // Check if converting two narrow loads into a single wider load with
   // bitfield extracts could be enabled.
   bool enableNarrowLdMerge(MachineFunction &Fn);
@@ -414,36 +399,6 @@ static unsigned getMatchingPairOpcode(unsigned Opc) {
   }
 }
 
-static unsigned isMatchingStore(MachineInstr *LoadInst,
-                                MachineInstr *StoreInst) {
-  unsigned LdOpc = LoadInst->getOpcode();
-  unsigned StOpc = StoreInst->getOpcode();
-  switch (LdOpc) {
-  default:
-    llvm_unreachable("Unsupported load instruction!");
-  case AArch64::LDRBBui:
-    return StOpc == AArch64::STRBBui || StOpc == AArch64::STRHHui ||
-           StOpc == AArch64::STRWui || StOpc == AArch64::STRXui;
-  case AArch64::LDURBBi:
-    return StOpc == AArch64::STURBBi || StOpc == AArch64::STURHHi ||
-           StOpc == AArch64::STURWi || StOpc == AArch64::STURXi;
-  case AArch64::LDRHHui:
-    return StOpc == AArch64::STRHHui || StOpc == AArch64::STRWui ||
-           StOpc == AArch64::STRXui;
-  case AArch64::LDURHHi:
-    return StOpc == AArch64::STURHHi || StOpc == AArch64::STURWi ||
-           StOpc == AArch64::STURXi;
-  case AArch64::LDRWui:
-    return StOpc == AArch64::STRWui || StOpc == AArch64::STRXui;
-  case AArch64::LDURWi:
-    return StOpc == AArch64::STURWi || StOpc == AArch64::STURXi;
-  case AArch64::LDRXui:
-    return StOpc == AArch64::STRXui;
-  case AArch64::LDURXi:
-    return StOpc == AArch64::STURXi;
-  }
-}
-
 static unsigned getPreIndexedOpcode(unsigned Opc) {
   switch (Opc) {
   default:
@@ -598,21 +553,6 @@ static const MachineOperand &getLdStOffsetOp(const MachineInstr *MI) {
   return MI->getOperand(Idx);
 }
 
-static bool isLdOffsetInRangeOfSt(MachineInstr *LoadInst,
-                                  MachineInstr *StoreInst) {
-  assert(isMatchingStore(LoadInst, StoreInst) && "Expect only matched ld/st.");
-  int LoadSize = getMemScale(LoadInst);
-  int StoreSize = getMemScale(StoreInst);
-  int UnscaledStOffset = isUnscaledLdSt(StoreInst)
-                             ? getLdStOffsetOp(StoreInst).getImm()
-                             : getLdStOffsetOp(StoreInst).getImm() * StoreSize;
-  int UnscaledLdOffset = isUnscaledLdSt(LoadInst)
-                             ? getLdStOffsetOp(LoadInst).getImm()
-                             : getLdStOffsetOp(LoadInst).getImm() * LoadSize;
-  return (UnscaledStOffset <= UnscaledLdOffset) &&
-         (UnscaledLdOffset + LoadSize <= (UnscaledStOffset + StoreSize));
-}
-
 // Copy MachineMemOperands from Op0 and Op1 to a new array assigned to MI.
 static void concatenateMemOperands(MachineInstr *MI, MachineInstr *Op0,
                                    MachineInstr *Op1) {
@@ -860,106 +800,6 @@ AArch64LoadStoreOpt::mergePairedInsns(MachineBasicBlock::iterator I,
   return NextI;
 }
 
-MachineBasicBlock::iterator
-AArch64LoadStoreOpt::promoteLoadFromStore(MachineBasicBlock::iterator LoadI,
-                                          MachineBasicBlock::iterator StoreI) {
-  MachineBasicBlock::iterator NextI = LoadI;
-  ++NextI;
-
-  int LoadSize = getMemScale(LoadI);
-  int StoreSize = getMemScale(StoreI);
-  unsigned LdRt = getLdStRegOp(LoadI).getReg();
-  unsigned StRt = getLdStRegOp(StoreI).getReg();
-  bool IsStoreXReg = TRI->getRegClass(AArch64::GPR64RegClassID)->contains(StRt);
-
-  assert((IsStoreXReg ||
-          TRI->getRegClass(AArch64::GPR32RegClassID)->contains(StRt)) &&
-         "Unexpected RegClass");
-
-  MachineInstr *BitExtMI;
-  if (LoadSize == StoreSize) {
-    // Remove the load, if the destination register of the loads is the same
-    // register for stored value.
-    if (StRt == LdRt) {
-      DEBUG(dbgs() << "Remove load instruction:\n    ");
-      DEBUG(LoadI->print(dbgs()));
-      DEBUG(dbgs() << "\n");
-      LoadI->eraseFromParent();
-      return NextI;
-    }
-    // Replace the load with a mov if the load and store are in the same size.
-    BitExtMI =
-        BuildMI(*LoadI->getParent(), LoadI, LoadI->getDebugLoc(),
-                TII->get(IsStoreXReg ? AArch64::ORRXrs : AArch64::ORRWrs), LdRt)
-            .addReg(IsStoreXReg ? AArch64::XZR : AArch64::WZR)
-            .addReg(StRt)
-            .addImm(AArch64_AM::getShifterImm(AArch64_AM::LSL, 0));
-  } else {
-    // FIXME: Currently we disable this transformation in big-endian targets as
-    // performance and correctness are verified only in little-endian.
-    if (!Subtarget->isLittleEndian())
-      return NextI;
-    bool IsUnscaled = isUnscaledLdSt(LoadI);
-    assert(IsUnscaled == isUnscaledLdSt(StoreI) && "Unsupported ld/st match");
-    assert(LoadSize < StoreSize && "Invalid load size");
-    int UnscaledLdOffset = IsUnscaled
-                               ? getLdStOffsetOp(LoadI).getImm()
-                               : getLdStOffsetOp(LoadI).getImm() * LoadSize;
-    int UnscaledStOffset = IsUnscaled
-                               ? getLdStOffsetOp(StoreI).getImm()
-                               : getLdStOffsetOp(StoreI).getImm() * StoreSize;
-    int Width = LoadSize * 8;
-    int Immr = 8 * (UnscaledLdOffset - UnscaledStOffset);
-    int Imms = Immr + Width - 1;
-    unsigned DestReg = IsStoreXReg
-                           ? TRI->getMatchingSuperReg(LdRt, AArch64::sub_32,
-                                                      &AArch64::GPR64RegClass)
-                           : LdRt;
-
-    assert(((UnscaledLdOffset) >= UnscaledStOffset &&
-            (UnscaledLdOffset + LoadSize) <= UnscaledStOffset + StoreSize) &&
-           "Invalid offset");
-
-    Immr = 8 * (UnscaledLdOffset - UnscaledStOffset);
-    Imms = Immr + Width - 1;
-    if (UnscaledLdOffset == UnscaledStOffset) {
-      uint32_t AndMaskEncoded = ((IsStoreXReg ? 1 : 0) << 12) // N
-                                | ((Immr) << 6)               // immr
-                                | ((Imms) << 0)               // imms
-          ;
-
-      BitExtMI =
-          BuildMI(*LoadI->getParent(), LoadI, LoadI->getDebugLoc(),
-                  TII->get(IsStoreXReg ? AArch64::ANDXri : AArch64::ANDWri),
-                  DestReg)
-              .addReg(StRt)
-              .addImm(AndMaskEncoded);
-    } else {
-      BitExtMI =
-          BuildMI(*LoadI->getParent(), LoadI, LoadI->getDebugLoc(),
-                  TII->get(IsStoreXReg ? AArch64::UBFMXri : AArch64::UBFMWri),
-                  DestReg)
-              .addReg(StRt)
-              .addImm(Immr)
-              .addImm(Imms);
-    }
-  }
-
-  DEBUG(dbgs() << "Promoting load by replacing :\n    ");
-  DEBUG(StoreI->print(dbgs()));
-  DEBUG(dbgs() << "    ");
-  DEBUG(LoadI->print(dbgs()));
-  DEBUG(dbgs() << "  with instructions:\n    ");
-  DEBUG(StoreI->print(dbgs()));
-  DEBUG(dbgs() << "    ");
-  DEBUG((BitExtMI)->print(dbgs()));
-  DEBUG(dbgs() << "\n");
-
-  // Erase the old instructions.
-  LoadI->eraseFromParent();
-  return NextI;
-}
-
 /// trackRegDefsUses - Remember what registers the specified instruction uses
 /// and modifies.
 static void trackRegDefsUses(const MachineInstr *MI, BitVector &ModifiedRegs,
@@ -1023,60 +863,6 @@ static bool mayAlias(MachineInstr *MIa,
   return false;
 }
 
-bool AArch64LoadStoreOpt::findMatchingStore(
-    MachineBasicBlock::iterator I, unsigned Limit,
-    MachineBasicBlock::iterator &StoreI) {
-  MachineBasicBlock::iterator E = I->getParent()->begin();
-  MachineBasicBlock::iterator MBBI = I;
-  MachineInstr *FirstMI = I;
-  unsigned BaseReg = getLdStBaseOp(FirstMI).getReg();
-
-  // Track which registers have been modified and used between the first insn
-  // and the second insn.
-  BitVector ModifiedRegs, UsedRegs;
-  ModifiedRegs.resize(TRI->getNumRegs());
-  UsedRegs.resize(TRI->getNumRegs());
-
-  for (unsigned Count = 0; MBBI != E && Count < Limit;) {
-    --MBBI;
-    MachineInstr *MI = MBBI;
-    // Skip DBG_VALUE instructions. Otherwise debug info can affect the
-    // optimization by changing how far we scan.
-    if (MI->isDebugValue())
-      continue;
-    // Now that we know this is a real instruction, count it.
-    ++Count;
-
-    // If the load instruction reads directly from the address to which the
-    // store instruction writes and the stored value is not modified, we can
-    // promote the load. Since we do not handle stores with pre-/post-index,
-    // it's unnecessary to check if BaseReg is modified by the store itself.
-    if (MI->mayStore() && isMatchingStore(FirstMI, MI) &&
-        BaseReg == getLdStBaseOp(MI).getReg() &&
-        isLdOffsetInRangeOfSt(FirstMI, MI) &&
-        !ModifiedRegs[getLdStRegOp(MI).getReg()]) {
-      StoreI = MBBI;
-      return true;
-    }
-
-    if (MI->isCall())
-      return false;
-
-    // Update modified / uses register lists.
-    trackRegDefsUses(MI, ModifiedRegs, UsedRegs, TRI);
-
-    // Otherwise, if the base register is modified, we have no match, so
-    // return early.
-    if (ModifiedRegs[BaseReg])
-      return false;
-
-    // If we encounter a store aliased with the load, return early.
-    if (MI->mayStore() && mayAlias(FirstMI, MI, TII))
-      return false;
-  }
-  return false;
-}
-
 /// findMatchingInsn - Scan the instructions looking for a load/store that can
 /// be combined with the current instruction into a load/store pair.
 MachineBasicBlock::iterator
@@ -1477,31 +1263,6 @@ MachineBasicBlock::iterator AArch64LoadStoreOpt::findMatchingUpdateInsnBackward(
   return E;
 }
 
-bool AArch64LoadStoreOpt::tryToPromoteLoadFromStore(
-    MachineBasicBlock::iterator &MBBI) {
-  MachineInstr *MI = MBBI;
-  // If this is a volatile load, don't mess with it.
-  if (MI->hasOrderedMemoryRef())
-    return false;
-
-  // Make sure this is a reg+imm.
-  // FIXME: It is possible to extend it to handle reg+reg cases.
-  if (!getLdStOffsetOp(MI).isImm())
-    return false;
-
-  // Look backward up to ScanLimit instructions.
-  MachineBasicBlock::iterator StoreI;
-  if (findMatchingStore(MBBI, ScanLimit, StoreI)) {
-    ++NumLoadsFromStoresPromoted;
-    // Promote the load. Keeping the iterator straight is a
-    // pain, so we let the merge routine tell us what the next instruction
-    // is after it's done mucking about.
-    MBBI = promoteLoadFromStore(MBBI, StoreI);
-    return true;
-  }
-  return false;
-}
-
 bool AArch64LoadStoreOpt::tryToMergeLdStInst(
     MachineBasicBlock::iterator &MBBI) {
   MachineInstr *MI = MBBI;
@@ -1546,16 +1307,7 @@ bool AArch64LoadStoreOpt::optimizeBlock(MachineBasicBlock &MBB,
                                         bool enableNarrowLdOpt) {
   bool Modified = false;
   // Three tranformations to do here:
-  // 1) Find loads that directly read from stores and promote them by
-  //    replacing with mov instructions. If the store is wider than the load,
-  //    the load will be replaced with a bitfield extract.
-  //      e.g.,
-  //        str w1, [x0, #4]
-  //        ldrh w2, [x0, #6]
-  //        ; becomes
-  //        str w1, [x0, #4]
-  //        lsr        w2, w1, #16
-  // 2) Find narrow loads that can be converted into a single wider load
+  // 1) Find narrow loads that can be converted into a single wider load
   //    with bitfield extract instructions.
   //      e.g.,
   //        ldrh w0, [x2]
@@ -1564,14 +1316,14 @@ bool AArch64LoadStoreOpt::optimizeBlock(MachineBasicBlock &MBB,
   //        ldr w0, [x2]
   //        ubfx w1, w0, #16, #16
   //        and w0, w0, #ffff
-  // 3) Find loads and stores that can be merged into a single load or store
+  // 2) Find loads and stores that can be merged into a single load or store
   //    pair instruction.
   //      e.g.,
   //        ldr x0, [x2]
   //        ldr x1, [x2, #8]
   //        ; becomes
   //        ldp x0, x1, [x2]
-  // 4) Find base register updates that can be merged into the load or store
+  // 3) Find base register updates that can be merged into the load or store
   //    as a base-reg writeback.
   //      e.g.,
   //        ldr x0, [x2]
@@ -1579,35 +1331,6 @@ bool AArch64LoadStoreOpt::optimizeBlock(MachineBasicBlock &MBB,
   //        ; becomes
   //        ldr x0, [x2], #4
 
-  for (MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin(), E = MBB.end();
-       MBBI != E;) {
-    MachineInstr *MI = MBBI;
-    switch (MI->getOpcode()) {
-    default:
-      // Just move on to the next instruction.
-      ++MBBI;
-      break;
-    // Scaled instructions.
-    case AArch64::LDRBBui:
-    case AArch64::LDRHHui:
-    case AArch64::LDRWui:
-    case AArch64::LDRXui:
-    // Unscaled instructions.
-    case AArch64::LDURBBi:
-    case AArch64::LDURHHi:
-    case AArch64::LDURWi:
-    case AArch64::LDURXi: {
-      if (tryToPromoteLoadFromStore(MBBI)) {
-        Modified = true;
-        break;
-      }
-      ++MBBI;
-      break;
-    }
-      // FIXME: Do the other instructions.
-    }
-  }
-
   for (MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin(), E = MBB.end();
        enableNarrowLdOpt && MBBI != E;) {
     MachineInstr *MI = MBBI;