Improve PPC VR (Altivec) register spilling
authorHal Finkel <hfinkel@anl.gov>
Sun, 17 Mar 2013 04:43:44 +0000 (04:43 +0000)
committerHal Finkel <hfinkel@anl.gov>
Sun, 17 Mar 2013 04:43:44 +0000 (04:43 +0000)
This change cleans up two issues with Altivec register spilling:

  1. The spilling code was inefficient (using two instructions, and add and a
     load, when just one would do)

  2. The code assumed that r0 would always be available (true for now, but this
     will change)

The new code handles VR spilling just like GPR spills but forced into r+r mode.
As a result, when any VR spills are present, we must now always allocate the
register-scavenger spill slot.

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@177231 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

lib/Target/PowerPC/PPCFrameLowering.cpp
lib/Target/PowerPC/PPCInstrInfo.cpp
lib/Target/PowerPC/PPCInstrInfo.h
lib/Target/PowerPC/PPCMachineFunctionInfo.h
lib/Target/PowerPC/PPCRegisterInfo.cpp
test/CodeGen/PowerPC/vrspill.ll

index 0f8da5f046b672f76897de2960870000b5191af7..353560d7f97d82cff69e636d36fc39f48ae7608d 100644 (file)
@@ -193,6 +193,11 @@ static bool hasSpills(const MachineFunction &MF) {
   return FuncInfo->hasSpills();
 }
 
+static bool hasNonRISpills(const MachineFunction &MF) {
+  const PPCFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<PPCFunctionInfo>();
+  return FuncInfo->hasNonRISpills();
+}
+
 /// determineFrameLayout - Determine the size of the frame and maximum call
 /// frame size.
 unsigned PPCFrameLowering::determineFrameLayout(MachineFunction &MF,
@@ -1048,7 +1053,7 @@ PPCFrameLowering::addScavengingSpillSlot(MachineFunction &MF,
   // needed alignment padding.
   unsigned StackSize = determineFrameLayout(MF, false, true);
   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
-  if (MFI->hasVarSizedObjects() || spillsCR(MF) ||
+  if (MFI->hasVarSizedObjects() || spillsCR(MF) || hasNonRISpills(MF) ||
       (hasSpills(MF) && !isInt<16>(StackSize))) {
     const TargetRegisterClass *GPRC = &PPC::GPRCRegClass;
     const TargetRegisterClass *G8RC = &PPC::G8RCRegClass;
index 7ae34423309157473800f81294063a02ad1f37c2..7fe788093439619e40ade9f28855b7d49656045b 100644 (file)
@@ -439,7 +439,8 @@ PPCInstrInfo::StoreRegToStackSlot(MachineFunction &MF,
                                   unsigned SrcReg, bool isKill,
                                   int FrameIdx,
                                   const TargetRegisterClass *RC,
-                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const{
+                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs,
+                                  bool &NonRI) const{
   DebugLoc DL;
   if (PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
     if (SrcReg != PPC::LR) {
@@ -521,23 +522,14 @@ PPCInstrInfo::StoreRegToStackSlot(MachineFunction &MF,
       Reg = PPC::CR7;
 
     return StoreRegToStackSlot(MF, Reg, isKill, FrameIdx,
-                               &PPC::CRRCRegClass, NewMIs);
+                               &PPC::CRRCRegClass, NewMIs, NonRI);
 
   } else if (PPC::VRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
-    // We don't have indexed addressing for vector loads.  Emit:
-    // R0 = ADDI FI#
-    // STVX VAL, 0, R0
-    //
-    // FIXME: We use R0 here, because it isn't available for RA.
-    bool Is64Bit = TM.getSubtargetImpl()->isPPC64();
-    unsigned Instr = Is64Bit ? PPC::ADDI8 : PPC::ADDI;
-    unsigned GPR0  = Is64Bit ? PPC::X0    : PPC::R0;
-    NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(Instr), GPR0),
-                                       FrameIdx, 0, 0));
-    NewMIs.push_back(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STVX))
-                     .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
-                     .addReg(GPR0)
-                     .addReg(GPR0));
+    NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STVX))
+                                       .addReg(SrcReg,
+                                               getKillRegState(isKill)),
+                                       FrameIdx));
+    NonRI = true;
   } else {
     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
   }
@@ -557,9 +549,13 @@ PPCInstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
   PPCFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<PPCFunctionInfo>();
   FuncInfo->setHasSpills();
 
-  if (StoreRegToStackSlot(MF, SrcReg, isKill, FrameIdx, RC, NewMIs))
+  bool NonRI = false;
+  if (StoreRegToStackSlot(MF, SrcReg, isKill, FrameIdx, RC, NewMIs, NonRI))
     FuncInfo->setSpillsCR();
 
+  if (NonRI)
+    FuncInfo->setHasNonRISpills();
+
   for (unsigned i = 0, e = NewMIs.size(); i != e; ++i)
     MBB.insert(MI, NewMIs[i]);
 
@@ -576,7 +572,8 @@ bool
 PPCInstrInfo::LoadRegFromStackSlot(MachineFunction &MF, DebugLoc DL,
                                    unsigned DestReg, int FrameIdx,
                                    const TargetRegisterClass *RC,
-                                   SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs)const{
+                                   SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs,
+                                   bool &NonRI) const{
   if (PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
     if (DestReg != PPC::LR) {
       NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LWZ),
@@ -635,21 +632,12 @@ PPCInstrInfo::LoadRegFromStackSlot(MachineFunction &MF, DebugLoc DL,
       Reg = PPC::CR7;
 
     return LoadRegFromStackSlot(MF, DL, Reg, FrameIdx,
-                                &PPC::CRRCRegClass, NewMIs);
+                                &PPC::CRRCRegClass, NewMIs, NonRI);
 
   } else if (PPC::VRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
-    // We don't have indexed addressing for vector loads.  Emit:
-    // R0 = ADDI FI#
-    // Dest = LVX 0, R0
-    //
-    // FIXME: We use R0 here, because it isn't available for RA.
-    bool Is64Bit = TM.getSubtargetImpl()->isPPC64();
-    unsigned Instr = Is64Bit ? PPC::ADDI8 : PPC::ADDI;
-    unsigned GPR0  = Is64Bit ? PPC::X0    : PPC::R0;
-    NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(Instr), GPR0),
-                                       FrameIdx, 0, 0));
-    NewMIs.push_back(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LVX),DestReg).addReg(GPR0)
-                     .addReg(GPR0));
+    NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LVX), DestReg),
+                                       FrameIdx));
+    NonRI = true;
   } else {
     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
   }
@@ -667,10 +655,17 @@ PPCInstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
   SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
   DebugLoc DL;
   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
-  if (LoadRegFromStackSlot(MF, DL, DestReg, FrameIdx, RC, NewMIs)) {
-    PPCFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<PPCFunctionInfo>();
+
+  PPCFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<PPCFunctionInfo>();
+  FuncInfo->setHasSpills();
+
+  bool NonRI = false;
+  if (LoadRegFromStackSlot(MF, DL, DestReg, FrameIdx, RC, NewMIs, NonRI))
     FuncInfo->setSpillsCR();
-  }
+
+  if (NonRI)
+    FuncInfo->setHasNonRISpills();
+
   for (unsigned i = 0, e = NewMIs.size(); i != e; ++i)
     MBB.insert(MI, NewMIs[i]);
 
index 374213ea435bd61c6be5e8d36d54e0fdf861fd6c..5d4ae915b45114171ac78be56a3096bac5840fa0 100644 (file)
@@ -71,11 +71,13 @@ class PPCInstrInfo : public PPCGenInstrInfo {
   bool StoreRegToStackSlot(MachineFunction &MF,
                            unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIdx,
                            const TargetRegisterClass *RC,
-                           SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const;
+                           SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs,
+                           bool &NonRI) const;
   bool LoadRegFromStackSlot(MachineFunction &MF, DebugLoc DL,
                             unsigned DestReg, int FrameIdx,
                             const TargetRegisterClass *RC,
-                            SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const;
+                            SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs,
+                            bool &NonRI) const;
 public:
   explicit PPCInstrInfo(PPCTargetMachine &TM);
 
index 10b2160b3d4425a5350c6d36ddee48bb30e7dce4..b1636a20b83fb5a2ad2e874960112a5efb740e58 100644 (file)
@@ -40,6 +40,10 @@ class PPCFunctionInfo : public MachineFunctionInfo {
   /// Does this function have any stack spills.
   bool HasSpills;
 
+  /// Does this function spill using instructions with only r+r (not r+i)
+  /// forms.
+  bool HasNonRISpills;
+
   /// SpillsCR - Indicates whether CR is spilled in the current function.
   bool SpillsCR;
 
@@ -82,6 +86,7 @@ public:
     : FramePointerSaveIndex(0),
       ReturnAddrSaveIndex(0),
       HasSpills(false),
+      HasNonRISpills(false),
       SpillsCR(false),
       LRStoreRequired(false),
       MinReservedArea(0),
@@ -116,6 +121,9 @@ public:
   void setHasSpills()      { HasSpills = true; }
   bool hasSpills() const   { return HasSpills; }
 
+  void setHasNonRISpills()    { HasNonRISpills = true; }
+  bool hasNonRISpills() const { return HasNonRISpills; }
+
   void setSpillsCR()       { SpillsCR = true; }
   bool isCRSpilled() const { return SpillsCR; }
 
index 5ce284be71cd94ecd71900e35a2687c374325c61..e2c7221be3762b574a7116585242228742db1d23 100644 (file)
@@ -442,7 +442,25 @@ PPCRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
     isIXAddr = true;
     break;
   }
-  
+
+  bool noImmForm = false;
+  switch (OpC) {
+  case PPC::LVEBX:
+  case PPC::LVEHX:
+  case PPC::LVEWX:
+  case PPC::LVX:
+  case PPC::LVXL:
+  case PPC::LVSL:
+  case PPC::LVSR:
+  case PPC::STVEBX:
+  case PPC::STVEHX:
+  case PPC::STVEWX:
+  case PPC::STVX:
+  case PPC::STVXL:
+    noImmForm = true;
+    break;
+  }
+
   // Now add the frame object offset to the offset from r1.
   int Offset = MFI->getObjectOffset(FrameIndex);
   if (!isIXAddr)
@@ -466,7 +484,8 @@ PPCRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
   // only "std" to a stack slot that is at least 4-byte aligned, but it can
   // happen in invalid code.
   if (OpC == PPC::DBG_VALUE || // DBG_VALUE is always Reg+Imm
-      (isInt<16>(Offset) && (!isIXAddr || (Offset & 3) == 0))) {
+      (!noImmForm &&
+       isInt<16>(Offset) && (!isIXAddr || (Offset & 3) == 0))) {
     if (isIXAddr)
       Offset >>= 2;    // The actual encoded value has the low two bits zero.
     MI.getOperand(OffsetOperandNo).ChangeToImmediate(Offset);
@@ -493,7 +512,9 @@ PPCRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
   //   addi 0:rA 1:rB, 2, imm ==> add 0:rA, 1:rB, 2:r0
   unsigned OperandBase;
 
-  if (OpC != TargetOpcode::INLINEASM) {
+  if (noImmForm)
+    OperandBase = 1;
+  else if (OpC != TargetOpcode::INLINEASM) {
     assert(ImmToIdxMap.count(OpC) &&
            "No indexed form of load or store available!");
     unsigned NewOpcode = ImmToIdxMap.find(OpC)->second;
index 7641017c434ef03454b60acb6d250b9e819d82f6..9fb3d03477c99099f530fac111c46851fcf61198 100644 (file)
@@ -13,7 +13,7 @@ entry:
   ret void
 }
 
-; CHECK: stvx 2, 0, 0
-; CHECK: lvx 2, 0, 0
+; CHECK: stvx 2, 1,
+; CHECK: lvx 2, 1,
 
 declare void @foo(i32*)