In some rare cases, the register allocator can spill registers but end up not utilizi...
authorEvan Cheng <evan.cheng@apple.com>
Sun, 3 May 2009 18:32:42 +0000 (18:32 +0000)
committerEvan Cheng <evan.cheng@apple.com>
Sun, 3 May 2009 18:32:42 +0000 (18:32 +0000)
VirtRegMap keeps track of allocations so it knows what's not used. As a horrible hack, the stack coloring can color spill slots with *free* registers. That is, it replace reload and spills with copies from and to the free register. It unfold instructions that load and store the spill slot and replace them with register using variants.

Not yet enabled. This is part 1. More coming.

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@70787 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

12 files changed:
include/llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h
include/llvm/CodeGen/LiveStackAnalysis.h
include/llvm/Target/TargetInstrInfo.h
include/llvm/Target/TargetRegisterInfo.h
lib/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.cpp
lib/CodeGen/LiveStackAnalysis.cpp
lib/CodeGen/PreAllocSplitting.cpp
lib/CodeGen/RegAllocLinearScan.cpp
lib/CodeGen/RegAllocPBQP.cpp
lib/CodeGen/StackSlotColoring.cpp
lib/CodeGen/VirtRegMap.cpp
lib/CodeGen/VirtRegMap.h

index b54cf6468d2a7b5973a572771cc275c8d5dcb7bf..01ea6092e8c5cb13079cb61d639f09ac474fc395 100644 (file)
@@ -356,15 +356,13 @@ namespace llvm {
     std::vector<LiveInterval*>
     addIntervalsForSpills(const LiveInterval& i,
                           SmallVectorImpl<LiveInterval*> &SpillIs,
-                          const MachineLoopInfo *loopInfo, VirtRegMap& vrm,
-                          float &SSWeight);
+                          const MachineLoopInfo *loopInfo, VirtRegMap& vrm);
     
     /// addIntervalsForSpillsFast - Quickly create new intervals for spilled
     /// defs / uses without remat or splitting.
     std::vector<LiveInterval*>
     addIntervalsForSpillsFast(const LiveInterval &li,
-                              const MachineLoopInfo *loopInfo,
-                              VirtRegMap &vrm, float& SSWeight);
+                              const MachineLoopInfo *loopInfo, VirtRegMap &vrm);
 
     /// spillPhysRegAroundRegDefsUses - Spill the specified physical register
     /// around all defs and uses of the specified interval. Return true if it
@@ -512,7 +510,7 @@ namespace llvm {
         SmallVector<int, 4> &ReMatIds, const MachineLoopInfo *loopInfo,
         unsigned &NewVReg, unsigned ImpUse, bool &HasDef, bool &HasUse,
         DenseMap<unsigned,unsigned> &MBBVRegsMap,
-        std::vector<LiveInterval*> &NewLIs, float &SSWeight);
+        std::vector<LiveInterval*> &NewLIs);
     void rewriteInstructionsForSpills(const LiveInterval &li, bool TrySplit,
         LiveInterval::Ranges::const_iterator &I,
         MachineInstr *OrigDefMI, MachineInstr *DefMI, unsigned Slot, int LdSlot,
@@ -524,7 +522,7 @@ namespace llvm {
         BitVector &RestoreMBBs,
         DenseMap<unsigned,std::vector<SRInfo> > &RestoreIdxes,
         DenseMap<unsigned,unsigned> &MBBVRegsMap,
-        std::vector<LiveInterval*> &NewLIs, float &SSWeight);
+        std::vector<LiveInterval*> &NewLIs);
 
     static LiveInterval* createInterval(unsigned Reg);
 
index 7cb4151e87053c3f53595bcea18b5de9d27afea9..a2a2f93df3f6a981a4ed7d27124dcd2320b5fcfa 100644 (file)
@@ -18,6 +18,7 @@
 
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveInterval.h"
+#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Support/Allocator.h"
 #include <map>
 
@@ -28,44 +29,66 @@ namespace llvm {
     ///
     BumpPtrAllocator VNInfoAllocator;
 
-    /// s2iMap - Stack slot indices to live interval mapping.
+    /// S2IMap - Stack slot indices to live interval mapping.
     ///
     typedef std::map<int, LiveInterval> SS2IntervalMap;
-    SS2IntervalMap s2iMap;
+    SS2IntervalMap S2IMap;
 
+    /// S2RCMap - Stack slot indices to register class mapping.
+    std::map<int, const TargetRegisterClass*> S2RCMap;
+    
   public:
     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
     LiveStacks() : MachineFunctionPass(&ID) {}
 
     typedef SS2IntervalMap::iterator iterator;
     typedef SS2IntervalMap::const_iterator const_iterator;
-    const_iterator begin() const { return s2iMap.begin(); }
-    const_iterator end() const { return s2iMap.end(); }
-    iterator begin() { return s2iMap.begin(); }
-    iterator end() { return s2iMap.end(); }
-    unsigned getNumIntervals() const { return (unsigned)s2iMap.size(); }
-
-    LiveInterval &getOrCreateInterval(int Slot) {
-      SS2IntervalMap::iterator I = s2iMap.find(Slot);
-      if (I == s2iMap.end())
-        I = s2iMap.insert(I,std::make_pair(Slot,LiveInterval(Slot,0.0F,true)));
+    const_iterator begin() const { return S2IMap.begin(); }
+    const_iterator end() const { return S2IMap.end(); }
+    iterator begin() { return S2IMap.begin(); }
+    iterator end() { return S2IMap.end(); }
+
+    unsigned getNumIntervals() const { return (unsigned)S2IMap.size(); }
+
+    LiveInterval &getOrCreateInterval(int Slot, const TargetRegisterClass *RC) {
+      assert(Slot >= 0 && "Spill slot indice must be >= 0");
+      SS2IntervalMap::iterator I = S2IMap.find(Slot);
+      if (I == S2IMap.end()) {
+        I = S2IMap.insert(I,std::make_pair(Slot, LiveInterval(Slot,0.0F,true)));
+        S2RCMap.insert(std::make_pair(Slot, RC));
+      } else {
+        // Use the largest common subclass register class.
+        const TargetRegisterClass *OldRC = S2RCMap[Slot];
+        S2RCMap[Slot] = getCommonSubClass(OldRC, RC);
+      }
       return I->second;
     }
 
     LiveInterval &getInterval(int Slot) {
-      SS2IntervalMap::iterator I = s2iMap.find(Slot);
-      assert(I != s2iMap.end() && "Interval does not exist for stack slot");
+      assert(Slot >= 0 && "Spill slot indice must be >= 0");
+      SS2IntervalMap::iterator I = S2IMap.find(Slot);
+      assert(I != S2IMap.end() && "Interval does not exist for stack slot");
       return I->second;
     }
 
     const LiveInterval &getInterval(int Slot) const {
-      SS2IntervalMap::const_iterator I = s2iMap.find(Slot);
-      assert(I != s2iMap.end() && "Interval does not exist for stack slot");
+      assert(Slot >= 0 && "Spill slot indice must be >= 0");
+      SS2IntervalMap::const_iterator I = S2IMap.find(Slot);
+      assert(I != S2IMap.end() && "Interval does not exist for stack slot");
       return I->second;
     }
 
-    bool hasInterval(unsigned Slot) const {
-      return s2iMap.count(Slot);
+    bool hasInterval(int Slot) const {
+      return S2IMap.count(Slot);
+    }
+
+    const TargetRegisterClass *getIntervalRegClass(int Slot) const {
+      assert(Slot >= 0 && "Spill slot indice must be >= 0");
+      std::map<int, const TargetRegisterClass*>::const_iterator
+        I = S2RCMap.find(Slot);
+      assert(I != S2RCMap.end() &&
+             "Register class info does not exist for stack slot");
+      return I->second;
     }
 
     BumpPtrAllocator& getVNInfoAllocator() { return VNInfoAllocator; }
index c6b89878bdc0d8d031ac2ce7eb5dbd391a611acc..ec5ab4459d886d8bb6b708107ce4e8208ec5e887 100644 (file)
@@ -391,7 +391,7 @@ public:
   /// possible, returns true as well as the new instructions by reference.
   virtual bool unfoldMemoryOperand(MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
                                 unsigned Reg, bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore,
-                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const{
+                                 SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const{
     return false;
   }
 
index fbb8ffe8128709ffd001e108758c9a3ff5abce28..6cd664e88c3fc62d6552c6010b8c7825344b0e6f 100644 (file)
@@ -238,8 +238,6 @@ public:
     return end();
   }
 
-
-
   /// getSize - Return the size of the register in bytes, which is also the size
   /// of a stack slot allocated to hold a spilled copy of this register.
   unsigned getSize() const { return RegSize; }
@@ -254,10 +252,6 @@ public:
   int getCopyCost() const { return CopyCost; }
 };
 
-/// getCommonSubClass - find the largest common subclass of A and B. Return NULL
-/// if there is no common subclass.
-const TargetRegisterClass *getCommonSubClass(const TargetRegisterClass *A,
-                                             const TargetRegisterClass *B);
 
 /// TargetRegisterInfo base class - We assume that the target defines a static
 /// array of TargetRegisterDesc objects that represent all of the machine
@@ -644,6 +638,7 @@ public:
   virtual void getInitialFrameState(std::vector<MachineMove> &Moves) const;
 };
 
+
 // This is useful when building IndexedMaps keyed on virtual registers
 struct VirtReg2IndexFunctor : std::unary_function<unsigned, unsigned> {
   unsigned operator()(unsigned Reg) const {
@@ -651,6 +646,11 @@ struct VirtReg2IndexFunctor : std::unary_function<unsigned, unsigned> {
   }
 };
 
+/// getCommonSubClass - find the largest common subclass of A and B. Return NULL
+/// if there is no common subclass.
+const TargetRegisterClass *getCommonSubClass(const TargetRegisterClass *A,
+                                             const TargetRegisterClass *B);
+
 } // End llvm namespace
 
 #endif
index d2927ed48013c5565c0000d1ec48d70b07e1257e..612b9ac448cc19226bae918661e0ccec36e41d53 100644 (file)
@@ -1229,9 +1229,7 @@ rewriteInstructionForSpills(const LiveInterval &li, const VNInfo *VNI,
                  const MachineLoopInfo *loopInfo,
                  unsigned &NewVReg, unsigned ImpUse, bool &HasDef, bool &HasUse,
                  DenseMap<unsigned,unsigned> &MBBVRegsMap,
-                 std::vector<LiveInterval*> &NewLIs, float &SSWeight) {
-  MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
-  unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
+                 std::vector<LiveInterval*> &NewLIs) {
   bool CanFold = false;
  RestartInstruction:
   for (unsigned i = 0; i != MI->getNumOperands(); ++i) {
@@ -1312,11 +1310,6 @@ rewriteInstructionForSpills(const LiveInterval &li, const VNInfo *VNI,
       // the INSERT_SUBREG and both target registers that would overlap.
       HasUse = false;
 
-    // Update stack slot spill weight if we are splitting.
-    float Weight = getSpillWeight(HasDef, HasUse, loopDepth);
-    if (!TrySplit)
-      SSWeight += Weight;
-
     // Create a new virtual register for the spill interval.
     // Create the new register now so we can map the fold instruction
     // to the new register so when it is unfolded we get the correct
@@ -1348,10 +1341,8 @@ rewriteInstructionForSpills(const LiveInterval &li, const VNInfo *VNI,
           HasUse = false;
           HasDef = false;
           CanFold = false;
-          if (isNotInMIMap(MI)) {
-            SSWeight -= Weight;
+          if (isNotInMIMap(MI))
             break;
-          }
           goto RestartInstruction;
         }
       } else {
@@ -1486,7 +1477,7 @@ rewriteInstructionsForSpills(const LiveInterval &li, bool TrySplit,
                     BitVector &RestoreMBBs,
                     DenseMap<unsigned, std::vector<SRInfo> > &RestoreIdxes,
                     DenseMap<unsigned,unsigned> &MBBVRegsMap,
-                    std::vector<LiveInterval*> &NewLIs, float &SSWeight) {
+                    std::vector<LiveInterval*> &NewLIs) {
   bool AllCanFold = true;
   unsigned NewVReg = 0;
   unsigned start = getBaseIndex(I->start);
@@ -1588,7 +1579,7 @@ rewriteInstructionsForSpills(const LiveInterval &li, bool TrySplit,
                          index, end, MI, ReMatOrigDefMI, ReMatDefMI,
                          Slot, LdSlot, isLoad, isLoadSS, DefIsReMat,
                          CanDelete, vrm, rc, ReMatIds, loopInfo, NewVReg,
-                         ImpUse, HasDef, HasUse, MBBVRegsMap, NewLIs, SSWeight);
+                         ImpUse, HasDef, HasUse, MBBVRegsMap, NewLIs);
     if (!HasDef && !HasUse)
       continue;
 
@@ -1747,7 +1738,7 @@ LiveIntervals::handleSpilledImpDefs(const LiveInterval &li, VirtRegMap &vrm,
 std::vector<LiveInterval*> LiveIntervals::
 addIntervalsForSpillsFast(const LiveInterval &li,
                           const MachineLoopInfo *loopInfo,
-                          VirtRegMap &vrm, float& SSWeight) {
+                          VirtRegMap &vrm) {
   unsigned slot = vrm.assignVirt2StackSlot(li.reg);
 
   std::vector<LiveInterval*> added;
@@ -1761,8 +1752,6 @@ addIntervalsForSpillsFast(const LiveInterval &li,
 
   const TargetRegisterClass* rc = mri_->getRegClass(li.reg);
 
-  SSWeight = 0.0f;
-
   MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(li.reg);
   while (RI != mri_->reg_end()) {
     MachineInstr* MI = &*RI;
@@ -1825,15 +1814,6 @@ addIntervalsForSpillsFast(const LiveInterval &li,
       DOUT << "\t\t\t\tadded new interval: ";
       DEBUG(nI.dump());
       DOUT << '\n';
-      
-      unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MI->getParent());
-      if (HasUse) {
-        if (HasDef)
-          SSWeight += getSpillWeight(true, true, loopDepth);
-        else
-          SSWeight += getSpillWeight(false, true, loopDepth);
-      } else
-        SSWeight += getSpillWeight(true, false, loopDepth);
     }
     
     
@@ -1846,11 +1826,10 @@ addIntervalsForSpillsFast(const LiveInterval &li,
 std::vector<LiveInterval*> LiveIntervals::
 addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
                       SmallVectorImpl<LiveInterval*> &SpillIs,
-                      const MachineLoopInfo *loopInfo, VirtRegMap &vrm,
-                      float &SSWeight) {
+                      const MachineLoopInfo *loopInfo, VirtRegMap &vrm) {
   
   if (EnableFastSpilling)
-    return addIntervalsForSpillsFast(li, loopInfo, vrm, SSWeight);
+    return addIntervalsForSpillsFast(li, loopInfo, vrm);
   
   assert(li.weight != HUGE_VALF &&
          "attempt to spill already spilled interval!");
@@ -1859,9 +1838,6 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
   li.print(DOUT, tri_);
   DOUT << '\n';
 
-  // Spill slot weight.
-  SSWeight = 0.0f;
-
   // Each bit specify whether a spill is required in the MBB.
   BitVector SpillMBBs(mf_->getNumBlockIDs());
   DenseMap<unsigned, std::vector<SRInfo> > SpillIdxes;
@@ -1916,18 +1892,17 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
                              Slot, LdSlot, isLoad, isLoadSS, DefIsReMat,
                              false, vrm, rc, ReMatIds, loopInfo,
                              SpillMBBs, SpillIdxes, RestoreMBBs, RestoreIdxes,
-                             MBBVRegsMap, NewLIs, SSWeight);
+                             MBBVRegsMap, NewLIs);
       } else {
         rewriteInstructionsForSpills(li, false, I, NULL, 0,
                              Slot, 0, false, false, false,
                              false, vrm, rc, ReMatIds, loopInfo,
                              SpillMBBs, SpillIdxes, RestoreMBBs, RestoreIdxes,
-                             MBBVRegsMap, NewLIs, SSWeight);
+                             MBBVRegsMap, NewLIs);
       }
       IsFirstRange = false;
     }
 
-    SSWeight = 0.0f;  // Already accounted for when split.
     handleSpilledImpDefs(li, vrm, rc, NewLIs);
     return NewLIs;
   }
@@ -2001,7 +1976,7 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
                                Slot, LdSlot, isLoad, isLoadSS, DefIsReMat,
                                CanDelete, vrm, rc, ReMatIds, loopInfo,
                                SpillMBBs, SpillIdxes, RestoreMBBs, RestoreIdxes,
-                               MBBVRegsMap, NewLIs, SSWeight);
+                               MBBVRegsMap, NewLIs);
   }
 
   // Insert spills / restores if we are splitting.
@@ -2015,8 +1990,6 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
   if (NeedStackSlot) {
     int Id = SpillMBBs.find_first();
     while (Id != -1) {
-      MachineBasicBlock *MBB = mf_->getBlockNumbered(Id);
-      unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
       std::vector<SRInfo> &spills = SpillIdxes[Id];
       for (unsigned i = 0, e = spills.size(); i != e; ++i) {
         int index = spills[i].index;
@@ -2073,10 +2046,6 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
           if (isKill)
             AddedKill.insert(&nI);
         }
-
-        // Update spill slot weight.
-        if (!isReMat)
-          SSWeight += getSpillWeight(true, false, loopDepth);
       }
       Id = SpillMBBs.find_next(Id);
     }
@@ -2084,9 +2053,6 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
 
   int Id = RestoreMBBs.find_first();
   while (Id != -1) {
-    MachineBasicBlock *MBB = mf_->getBlockNumbered(Id);
-    unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
-
     std::vector<SRInfo> &restores = RestoreIdxes[Id];
     for (unsigned i = 0, e = restores.size(); i != e; ++i) {
       int index = restores[i].index;
@@ -2148,10 +2114,6 @@ addIntervalsForSpills(const LiveInterval &li,
         nI.removeRange(getLoadIndex(index), getUseIndex(index)+1);
       else
         vrm.addRestorePoint(VReg, MI);
-
-      // Update spill slot weight.
-      if (!isReMat)
-        SSWeight += getSpillWeight(false, true, loopDepth);
     }
     Id = RestoreMBBs.find_next(Id);
   }
index 2baf699c66c71f576e71cd5f1ec9301a1f8d3346..c68a2d9a809190486f8f02b81eded2163923ea87 100644 (file)
@@ -32,7 +32,8 @@ void LiveStacks::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 void LiveStacks::releaseMemory() {
   // Release VNInfo memroy regions after all VNInfo objects are dtor'd.
   VNInfoAllocator.Reset();
-  s2iMap.clear();
+  S2IMap.clear();
+  S2RCMap.clear();
 }
 
 bool LiveStacks::runOnMachineFunction(MachineFunction &) {
@@ -42,10 +43,15 @@ bool LiveStacks::runOnMachineFunction(MachineFunction &) {
 }
 
 /// print - Implement the dump method.
-void LiveStacks::print(std::ostream &O, const Module* ) const {
+void LiveStacks::print(std::ostream &O, const Module*) const {
   O << "********** INTERVALS **********\n";
   for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
     I->second.print(O);
-    O << "\n";
+    int Slot = I->first;
+    const TargetRegisterClass *RC = getIntervalRegClass(Slot);
+    if (RC)
+      O << " [" << RC->getName() << "]\n";
+    else
+      O << " [Unknown]\n";
   }
 }
index c4bda4862e1ec9b73618f49b3915e76ce01024eb..97d4728348e561c15d99503f933b20e2c35b2b8c 100644 (file)
@@ -339,7 +339,7 @@ int PreAllocSplitting::CreateSpillStackSlot(unsigned Reg,
   }
 
   // Create live interval for stack slot.
-  CurrSLI = &LSs->getOrCreateInterval(SS);
+  CurrSLI = &LSs->getOrCreateInterval(SS, RC);
   if (CurrSLI->hasAtLeastOneValue())
     CurrSValNo = CurrSLI->getValNumInfo(0);
   else
@@ -926,8 +926,7 @@ MachineInstr* PreAllocSplitting::FoldSpill(unsigned vreg,
   if (I != IntervalSSMap.end()) {
     SS = I->second;
   } else {
-    SS = MFI->CreateStackObject(RC->getSize(), RC->getAlignment());
-    
+    SS = MFI->CreateStackObject(RC->getSize(), RC->getAlignment());    
   }
   
   MachineInstr* FMI = TII->foldMemoryOperand(*MBB->getParent(),
@@ -939,7 +938,7 @@ MachineInstr* PreAllocSplitting::FoldSpill(unsigned vreg,
     ++NumFolds;
     
     IntervalSSMap[vreg] = SS;
-    CurrSLI = &LSs->getOrCreateInterval(SS);
+    CurrSLI = &LSs->getOrCreateInterval(SS, RC);
     if (CurrSLI->hasAtLeastOneValue())
       CurrSValNo = CurrSLI->getValNumInfo(0);
     else
index 83c1cbb385fbe1cea27b95833c5b791cd2f8602f..b5f581cc59417b18157cc900805b7cc1d8a2c6a5 100644 (file)
@@ -216,6 +216,18 @@ namespace {
     }
 
     void finalizeRegUses() {
+#ifndef NDEBUG
+      // Verify all the registers are "freed".
+      bool Error = false;
+      for (unsigned i = 0, e = tri_->getNumRegs(); i != e; ++i) {
+        if (regUse_[i] != 0) {
+          cerr << tri_->getName(i) << " is still in use!\n";
+          Error = true;
+        }
+      }
+      if (Error)
+        abort();
+#endif
       regUse_.clear();
       regUseBackUp_.clear();
     }
@@ -514,6 +526,13 @@ void RALinScan::linearScan()
   }
 
   DOUT << *vrm_;
+
+  // Look for physical registers that end up not being allocated even though
+  // register allocator had to spill other registers in its register class.
+  if (ls_->getNumIntervals() == 0)
+    return;
+  if (!vrm_->FindUnusedRegisters(tri_, li_))
+    return;
 }
 
 /// processActiveIntervals - expire old intervals and move non-overlapping ones
@@ -630,9 +649,9 @@ void RALinScan::updateSpillWeights(std::vector<float> &Weights,
   //      bl should get the same spill weight otherwise it will be choosen
   //      as a spill candidate since spilling bh doesn't make ebx available.
   for (unsigned i = 0, e = Supers.size(); i != e; ++i) {
-      for (const unsigned *sr = tri_->getSubRegisters(Supers[i]); *sr; ++sr)
-        if (!Processed.count(*sr))
-          Weights[*sr] += weight;
+    for (const unsigned *sr = tri_->getSubRegisters(Supers[i]); *sr; ++sr)
+      if (!Processed.count(*sr))
+        Weights[*sr] += weight;
   }
 }
 
@@ -658,13 +677,14 @@ static void RevertVectorIteratorsTo(RALinScan::IntervalPtrs &V, unsigned Point){
 /// addStackInterval - Create a LiveInterval for stack if the specified live
 /// interval has been spilled.
 static void addStackInterval(LiveInterval *cur, LiveStacks *ls_,
-                             LiveIntervals *li_, float &Weight,
-                             VirtRegMap &vrm_) {
+                             LiveIntervals *li_,
+                             MachineRegisterInfo* mri_, VirtRegMap &vrm_) {
   int SS = vrm_.getStackSlot(cur->reg);
   if (SS == VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
     return;
-  LiveInterval &SI = ls_->getOrCreateInterval(SS);
-  SI.weight += Weight;
+
+  const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(cur->reg);
+  LiveInterval &SI = ls_->getOrCreateInterval(SS, RC);
 
   VNInfo *VNI;
   if (SI.hasAtLeastOneValue())
@@ -679,10 +699,10 @@ static void addStackInterval(LiveInterval *cur, LiveStacks *ls_,
 
 /// getConflictWeight - Return the number of conflicts between cur
 /// live interval and defs and uses of Reg weighted by loop depthes.
-static float getConflictWeight(LiveInterval *cur, unsigned Reg,
-                                  LiveIntervals *li_,
-                                  MachineRegisterInfo *mri_,
-                                  const MachineLoopInfo *loopInfo) {
+static
+float getConflictWeight(LiveInterval *cur, unsigned Reg, LiveIntervals *li_,
+                        MachineRegisterInfo *mri_,
+                        const MachineLoopInfo *loopInfo) {
   float Conflicts = 0;
   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(Reg),
          E = mri_->reg_end(); I != E; ++I) {
@@ -1072,12 +1092,11 @@ void RALinScan::assignRegOrStackSlotAtInterval(LiveInterval* cur)
   // linearscan.
   if (cur->weight != HUGE_VALF && cur->weight <= minWeight) {
     DOUT << "\t\t\tspilling(c): " << *cur << '\n';
-    float SSWeight;
     SmallVector<LiveInterval*, 8> spillIs;
     std::vector<LiveInterval*> added =
-      li_->addIntervalsForSpills(*cur, spillIs, loopInfo, *vrm_, SSWeight);
+      li_->addIntervalsForSpills(*cur, spillIs, loopInfo, *vrm_);
     std::sort(added.begin(), added.end(), LISorter());
-    addStackInterval(cur, ls_, li_, SSWeight, *vrm_);
+    addStackInterval(cur, ls_, li_, mri_, *vrm_);
     if (added.empty())
       return;  // Early exit if all spills were folded.
 
@@ -1149,10 +1168,9 @@ void RALinScan::assignRegOrStackSlotAtInterval(LiveInterval* cur)
     spillIs.pop_back();
     DOUT << "\t\t\tspilling(a): " << *sli << '\n';
     earliestStart = std::min(earliestStart, sli->beginNumber());
-    float SSWeight;
     std::vector<LiveInterval*> newIs =
-      li_->addIntervalsForSpills(*sli, spillIs, loopInfo, *vrm_, SSWeight);
-    addStackInterval(sli, ls_, li_, SSWeight, *vrm_);
+      li_->addIntervalsForSpills(*sli, spillIs, loopInfo, *vrm_);
+    addStackInterval(sli, ls_, li_, mri_, *vrm_);
     std::copy(newIs.begin(), newIs.end(), std::back_inserter(added));
     spilled.insert(sli->reg);
   }
index 748fae4863910c81b0b0a213ded70864661b60b3..8cdf4fa0de6170173e4127fdd57e230339ec63fb 100644 (file)
@@ -165,7 +165,7 @@ namespace {
 
     //! \brief Adds a stack interval if the given live interval has been
     //! spilled. Used to support stack slot coloring.
-    void addStackInterval(const LiveInterval *spilled, float &weight);
+    void addStackInterval(const LiveInterval *spilled,MachineRegisterInfo* mri);
 
     //! \brief Given a solved PBQP problem maps this solution back to a register
     //! assignment.
@@ -637,14 +637,15 @@ pbqp* PBQPRegAlloc::constructPBQPProblem() {
   return solver;
 }
 
-void PBQPRegAlloc::addStackInterval(const LiveInterval *spilled, float &weight) {
+void PBQPRegAlloc::addStackInterval(const LiveInterval *spilled,
+                                    MachineRegisterInfo* mri) {
   int stackSlot = vrm->getStackSlot(spilled->reg);
 
   if (stackSlot == VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
     return;
 
-  LiveInterval &stackInterval = lss->getOrCreateInterval(stackSlot);
-  stackInterval.weight += weight;
+  const TargetRegisterClass *RC = mri->getRegClass(spilled->reg);
+  LiveInterval &stackInterval = lss->getOrCreateInterval(stackSlot, RC);
 
   VNInfo *vni;
   if (stackInterval.getNumValNums() != 0)
@@ -688,16 +689,13 @@ bool PBQPRegAlloc::mapPBQPToRegAlloc(pbqp *problem) {
       // of allocation
       vregIntervalsToAlloc.erase(&lis->getInterval(virtReg));
 
-      float ssWeight;
-
       // Insert spill ranges for this live range
       const LiveInterval *spillInterval = node2LI[node];
       double oldSpillWeight = spillInterval->weight;
       SmallVector<LiveInterval*, 8> spillIs;
       std::vector<LiveInterval*> newSpills =
-        lis->addIntervalsForSpills(*spillInterval, spillIs, loopInfo, *vrm,
-                                   ssWeight);
-      addStackInterval(spillInterval, ssWeight);
+        lis->addIntervalsForSpills(*spillInterval, spillIs, loopInfo, *vrm);
+      addStackInterval(spillInterval, mri);
 
       DOUT << "VREG " << virtReg << " -> SPILLED (Cost: "
            << oldSpillWeight << ", New vregs: ";
index 4fedc1a0421f5f63e2f70622c505dd7e7f4c52d9..139d12b4edd4f4b1a0cd000a1a27f0c665fd1c93 100644 (file)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #define DEBUG_TYPE "stackcoloring"
+#include "VirtRegMap.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveStackAnalysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
@@ -32,21 +36,34 @@ DisableSharing("no-stack-slot-sharing",
              cl::init(false), cl::Hidden,
              cl::desc("Suppress slot sharing during stack coloring"));
 
+static cl::opt<bool>
+ColorWithRegs("-color-ss-with-regs",
+             cl::init(false), cl::Hidden,
+             cl::desc("Color stack slots with free registers"));
+
+
 static cl::opt<int> DCELimit("ssc-dce-limit", cl::init(-1), cl::Hidden);
 
-STATISTIC(NumEliminated,   "Number of stack slots eliminated due to coloring");
-STATISTIC(NumDeadAccesses,
-                          "Number of trivially dead stack accesses eliminated");
+STATISTIC(NumEliminated, "Number of stack slots eliminated due to coloring");
+STATISTIC(NumDead,       "Number of trivially dead stack accesses eliminated");
+STATISTIC(NumRegRepl,    "Number of stack slot refs replaced with reg refs");
 
 namespace {
   class VISIBILITY_HIDDEN StackSlotColoring : public MachineFunctionPass {
     LiveStacks* LS;
+    VirtRegMap* VRM;
     MachineFrameInfo *MFI;
+    MachineRegisterInfo *MRI;
     const TargetInstrInfo  *TII;
+    const TargetRegisterInfo *TRI;
+    const MachineLoopInfo *loopInfo;
 
     // SSIntervals - Spill slot intervals.
     std::vector<LiveInterval*> SSIntervals;
 
+    // SSRefs - Keep a list of frame index references for each spill slot.
+    SmallVector<SmallVector<MachineInstr*, 8>, 16> SSRefs;
+
     // OrigAlignments - Alignments of stack objects before coloring.
     SmallVector<unsigned, 16> OrigAlignments;
 
@@ -66,7 +83,7 @@ namespace {
     BitVector UsedColors;
 
     // Assignments - Color to intervals mapping.
-    SmallVector<SmallVector<LiveInterval*,4>,16> Assignments;
+    SmallVector<SmallVector<LiveInterval*,4>, 16> Assignments;
 
   public:
     static char ID; // Pass identification
@@ -74,8 +91,10 @@ namespace {
     
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
       AU.addRequired<LiveStacks>();
-      
-      AU.addPreservedID(MachineLoopInfoID);
+      AU.addRequired<VirtRegMap>();
+      AU.addPreserved<VirtRegMap>();      
+      AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
+      AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
       AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
     }
@@ -86,11 +105,20 @@ namespace {
     }
 
   private:
-    bool InitializeSlots();
+    void InitializeSlots();
+    void ScanForSpillSlotRefs(MachineFunction &MF);
     bool OverlapWithAssignments(LiveInterval *li, int Color) const;
     int ColorSlot(LiveInterval *li);
     bool ColorSlots(MachineFunction &MF);
-    bool removeDeadStores(MachineBasicBlock* MBB);
+    bool ColorSlotsWithFreeRegs(SmallVector<int, 16> &SlotMapping,
+                                SmallVector<SmallVector<int, 4>, 16> &RevMap,
+                                BitVector &SlotIsReg);
+    void RewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI, int NewFI,
+                            MachineFunction &MF);
+    void UnfoldAndRewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
+                                     unsigned Reg, MachineFunction &MF);
+    bool AllMemRefsCanBeUnfolded(int SS);
+    bool RemoveDeadStores(MachineBasicBlock* MBB);
   };
 } // end anonymous namespace
 
@@ -113,12 +141,39 @@ namespace {
   };
 }
 
+/// ScanForSpillSlotRefs - Scan all the machine instructions for spill slot
+/// references and update spill slot weights.
+void StackSlotColoring::ScanForSpillSlotRefs(MachineFunction &MF) {
+  SSRefs.resize(MFI->getObjectIndexEnd());
+
+  // FIXME: Need the equivalent of MachineRegisterInfo for frameindex operands.
+  for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
+       MBBI != E; ++MBBI) {
+    MachineBasicBlock *MBB = &*MBBI;
+    unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
+    for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), EE = MBB->end();
+         MII != EE; ++MII) {
+      MachineInstr *MI = &*MII;
+      for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+        MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+        if (!MO.isFI())
+          continue;
+        int FI = MO.getIndex();
+        if (FI < 0)
+          continue;
+        if (!LS->hasInterval(FI))
+          continue;
+        LiveInterval &li = LS->getInterval(FI);
+        li.weight += LiveIntervals::getSpillWeight(false, true, loopDepth);
+        SSRefs[FI].push_back(MI);
+      }
+    }
+  }
+}
+
 /// InitializeSlots - Process all spill stack slot liveintervals and add them
 /// to a sorted (by weight) list.
-bool StackSlotColoring::InitializeSlots() {
-  if (LS->getNumIntervals() < 2)
-    return false;
-
+void StackSlotColoring::InitializeSlots() {
   int LastFI = MFI->getObjectIndexEnd();
   OrigAlignments.resize(LastFI);
   OrigSizes.resize(LastFI);
@@ -127,8 +182,10 @@ bool StackSlotColoring::InitializeSlots() {
   Assignments.resize(LastFI);
 
   // Gather all spill slots into a list.
+  DOUT << "Spill slot intervals:\n";
   for (LiveStacks::iterator i = LS->begin(), e = LS->end(); i != e; ++i) {
     LiveInterval &li = i->second;
+    DEBUG(li.dump());
     int FI = li.getStackSlotIndex();
     if (MFI->isDeadObjectIndex(FI))
       continue;
@@ -137,13 +194,13 @@ bool StackSlotColoring::InitializeSlots() {
     OrigSizes[FI]      = MFI->getObjectSize(FI);
     AllColors.set(FI);
   }
+  DOUT << '\n';
 
   // Sort them by weight.
   std::stable_sort(SSIntervals.begin(), SSIntervals.end(), IntervalSorter());
 
   // Get first "color".
   NextColor = AllColors.find_first();
-  return true;
 }
 
 /// OverlapWithAssignments - Return true if LiveInterval overlaps with any
@@ -159,6 +216,83 @@ StackSlotColoring::OverlapWithAssignments(LiveInterval *li, int Color) const {
   return false;
 }
 
+/// ColorSlotsWithFreeRegs - If there are any free registers available, try
+/// replacing spill slots references with registers instead.
+bool
+StackSlotColoring::ColorSlotsWithFreeRegs(SmallVector<int, 16> &SlotMapping,
+                                   SmallVector<SmallVector<int, 4>, 16> &RevMap,
+                                   BitVector &SlotIsReg) {
+  if (!ColorWithRegs || !VRM->HasUnusedRegisters())
+    return false;
+
+  bool Changed = false;
+  DOUT << "Assigning unused registers to spill slots:\n";
+  for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i) {
+    LiveInterval *li = SSIntervals[i];
+    int SS = li->getStackSlotIndex();
+    if (!UsedColors[SS])
+      continue;
+    // Get the largest common sub- register class of all the stack slots that
+    // are colored to this stack slot.
+    const TargetRegisterClass *RC = 0;
+    for (unsigned j = 0, ee = RevMap[SS].size(); j != ee; ++j) {
+      int RSS = RevMap[SS][j];
+      const TargetRegisterClass *RRC = LS->getIntervalRegClass(RSS);
+      if (!RC)
+        RC = RRC;
+      else
+        RC = getCommonSubClass(RC, RRC);
+    }
+
+    // If it's not colored to another stack slot, try coloring it
+    // to a "free" register.
+    if (!RC)
+      continue;
+    unsigned Reg = VRM->getFirstUnusedRegister(RC);
+    if (!Reg)
+      continue;
+    bool IsSafe = true;
+    for (unsigned j = 0, ee = RevMap[SS].size(); j != ee; ++j) {
+      int RSS = RevMap[SS][j];
+      if (!AllMemRefsCanBeUnfolded(RSS)) {
+        IsSafe = false;
+        break;
+      }
+    }
+    if (!IsSafe)
+      // Try color the next spill slot.
+      continue;
+
+    DOUT << "Assigning fi#" << SS << " to " << TRI->getName(Reg)
+         << ", which in turn means...\n";
+    // Register and its sub-registers are no longer free.
+    VRM->setRegisterUsed(Reg);
+    // If reg is a callee-saved register, it will have to be spilled in
+    // the prologue.
+    MRI->setPhysRegUsed(Reg);
+    for (const unsigned *AS = TRI->getAliasSet(Reg); *AS; ++AS) {
+      VRM->setRegisterUsed(*AS);
+      MRI->setPhysRegUsed(*AS);
+    }
+    // This spill slot is dead after the rewrites
+    MFI->RemoveStackObject(SS);
+
+    // Remember all these FI references will have to be unfolded.
+    for (unsigned j = 0, ee = RevMap[SS].size(); j != ee; ++j) {
+      int RSS = RevMap[SS][j];
+      DOUT << "  Assigning fi#" << RSS << " to " << TRI->getName(Reg) << '\n';
+      SlotMapping[RSS] = Reg;
+      SlotIsReg.set(RSS);
+    }
+
+    ++NumEliminated;
+    Changed = true;
+  }
+  DOUT << '\n';
+
+  return Changed;
+}
+
 /// ColorSlot - Assign a "color" (stack slot) to the specified stack slot.
 ///
 int StackSlotColoring::ColorSlot(LiveInterval *li) {
@@ -207,56 +341,61 @@ int StackSlotColoring::ColorSlot(LiveInterval *li) {
 /// operands in the function.
 bool StackSlotColoring::ColorSlots(MachineFunction &MF) {
   unsigned NumObjs = MFI->getObjectIndexEnd();
-  std::vector<int> SlotMapping(NumObjs, -1);
+  SmallVector<int, 16> SlotMapping(NumObjs, -1);
+  SmallVector<float, 16> SlotWeights(NumObjs, 0.0);
+  SmallVector<SmallVector<int, 4>, 16> RevMap(NumObjs);
+  BitVector SlotIsReg(NumObjs);
+  BitVector UsedColors(NumObjs);
 
+  DOUT << "Color spill slot intervals:\n";
   bool Changed = false;
   for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i) {
     LiveInterval *li = SSIntervals[i];
     int SS = li->getStackSlotIndex();
     int NewSS = ColorSlot(li);
+    assert(NewSS >= 0 && "Stack coloring failed?");
     SlotMapping[SS] = NewSS;
+    RevMap[NewSS].push_back(SS);
+    SlotWeights[NewSS] += li->weight;
+    UsedColors.set(NewSS);
     Changed |= (SS != NewSS);
   }
 
+  DOUT << "\nSpill slots after coloring:\n";
+  for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i) {
+    LiveInterval *li = SSIntervals[i];
+    int SS = li->getStackSlotIndex();
+    li->weight = SlotWeights[SS];
+  }
+  // Sort them by new weight.
+  std::stable_sort(SSIntervals.begin(), SSIntervals.end(), IntervalSorter());
+
+#ifndef NDEBUG
+  for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i)
+    DEBUG(SSIntervals[i]->dump());
+  DOUT << '\n';
+#endif
+
+  // Can we "color" a stack slot with a unused register?
+  Changed |= ColorSlotsWithFreeRegs(SlotMapping, RevMap, SlotIsReg);
+
   if (!Changed)
     return false;
 
   // Rewrite all MO_FrameIndex operands.
-  // FIXME: Need the equivalent of MachineRegisterInfo for frameindex operands.
-  for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
-       MBB != E; ++MBB) {
-    for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), EE = MBB->end();
-         MII != EE; ++MII) {
-      MachineInstr &MI = *MII;
-      for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
-        MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
-        if (!MO.isFI())
-          continue;
-        int FI = MO.getIndex();
-        if (FI < 0)
-          continue;
-        int NewFI = SlotMapping[FI];
-        if (NewFI == -1)
-          continue;
-        MO.setIndex(NewFI);
-
-        // Update the MachineMemOperand for the new memory location.
-        // FIXME: We need a better method of managing these too.
-        SmallVector<MachineMemOperand, 2> MMOs(MI.memoperands_begin(),
-                                               MI.memoperands_end());
-        MI.clearMemOperands(MF);
-        const Value *OldSV = PseudoSourceValue::getFixedStack(FI);
-        for (unsigned i = 0, e = MMOs.size(); i != e; ++i) {
-          if (MMOs[i].getValue() == OldSV) {
-            MachineMemOperand MMO(PseudoSourceValue::getFixedStack(NewFI),
-                                  MMOs[i].getFlags(), MMOs[i].getOffset(),
-                                  MMOs[i].getSize(), MMOs[i].getAlignment());
-            MI.addMemOperand(MF, MMO);
-          } else
-            MI.addMemOperand(MF, MMOs[i]);
-        }
-      }
-    }
+  for (unsigned SS = 0, SE = SSRefs.size(); SS != SE; ++SS) {
+    bool isReg = SlotIsReg[SS];
+    int NewFI = SlotMapping[SS];
+    if (NewFI == -1 || (NewFI == (int)SS && !isReg))
+      continue;
+
+    SmallVector<MachineInstr*, 8> &RefMIs = SSRefs[SS];
+    for (unsigned i = 0, e = RefMIs.size(); i != e; ++i)
+      if (isReg)
+        // Rewrite to use a register instead.
+        UnfoldAndRewriteInstruction(RefMIs[i], SS, NewFI, MF);
+      else
+        RewriteInstruction(RefMIs[i], SS, NewFI, MF);
   }
 
   // Delete unused stack slots.
@@ -269,12 +408,77 @@ bool StackSlotColoring::ColorSlots(MachineFunction &MF) {
   return true;
 }
 
-/// removeDeadStores - Scan through a basic block and look for loads followed
+/// AllMemRefsCanBeUnfolded - Return true if all references of the specified
+/// spill slot index can be unfolded.
+bool StackSlotColoring::AllMemRefsCanBeUnfolded(int SS) {
+  SmallVector<MachineInstr*, 8> &RefMIs = SSRefs[SS];
+  for (unsigned i = 0, e = RefMIs.size(); i != e; ++i) {
+    MachineInstr *MI = RefMIs[i];
+    if (!TII->getOpcodeAfterMemoryUnfold(MI->getOpcode(), false, false))
+      return false;
+    for (unsigned j = 0, ee = MI->getNumOperands(); j != ee; ++j) {
+      MachineOperand &MO = MI->getOperand(j);
+      if (MO.isFI() && MO.getIndex() != SS)
+        // If it uses another frameindex, we can, currently* unfold it.
+        return false;
+    }
+  }
+  return true;
+}
+
+/// RewriteInstruction - Rewrite specified instruction by replacing references
+/// to old frame index with new one.
+void StackSlotColoring::RewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
+                                           int NewFI, MachineFunction &MF) {
+  for (unsigned i = 0, ee = MI->getNumOperands(); i != ee; ++i) {
+    MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+    if (!MO.isFI())
+      continue;
+    int FI = MO.getIndex();
+    if (FI != OldFI)
+      continue;
+    MO.setIndex(NewFI);
+  }
+
+  // Update the MachineMemOperand for the new memory location.
+  // FIXME: We need a better method of managing these too.
+  SmallVector<MachineMemOperand, 2> MMOs(MI->memoperands_begin(),
+                                         MI->memoperands_end());
+  MI->clearMemOperands(MF);
+  const Value *OldSV = PseudoSourceValue::getFixedStack(OldFI);
+  for (unsigned i = 0, ee = MMOs.size(); i != ee; ++i) {
+    if (MMOs[i].getValue() != OldSV)
+      MI->addMemOperand(MF, MMOs[i]);
+    else {
+      MachineMemOperand MMO(PseudoSourceValue::getFixedStack(NewFI),
+                            MMOs[i].getFlags(), MMOs[i].getOffset(),
+                            MMOs[i].getSize(),  MMOs[i].getAlignment());
+      MI->addMemOperand(MF, MMO);
+    }
+  }
+}
+
+/// UnfoldAndRewriteInstruction - Rewrite specified instruction by unfolding
+/// folded memory references and replacing those references with register
+/// references instead.
+void StackSlotColoring::UnfoldAndRewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
+                                                    unsigned Reg,
+                                                    MachineFunction &MF) {
+  MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
+  SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
+  bool Success = TII->unfoldMemoryOperand(MF, MI, Reg, false, false, NewMIs);
+  assert(Success && "Failed to unfold!");
+  MBB->insert(MI, NewMIs[0]);
+  MBB->erase(MI);
+  ++NumRegRepl;
+}
+
+/// RemoveDeadStores - Scan through a basic block and look for loads followed
 /// by stores.  If they're both using the same stack slot, then the store is
 /// definitely dead.  This could obviously be much more aggressive (consider
 /// pairs with instructions between them), but such extensions might have a
 /// considerable compile time impact.
-bool StackSlotColoring::removeDeadStores(MachineBasicBlock* MBB) {
+bool StackSlotColoring::RemoveDeadStores(MachineBasicBlock* MBB) {
   // FIXME: This could be much more aggressive, but we need to investigate
   // the compile time impact of doing so.
   bool changed = false;
@@ -283,7 +487,7 @@ bool StackSlotColoring::removeDeadStores(MachineBasicBlock* MBB) {
 
   for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
        I != E; ++I) {
-    if (DCELimit != -1 && (int)NumDeadAccesses >= DCELimit)
+    if (DCELimit != -1 && (int)NumDead >= DCELimit)
       break;
     
     MachineBasicBlock::iterator NextMI = next(I);
@@ -296,11 +500,11 @@ bool StackSlotColoring::removeDeadStores(MachineBasicBlock* MBB) {
     if (!(StoreReg = TII->isStoreToStackSlot(NextMI, SecondSS))) continue;
     if (FirstSS != SecondSS || LoadReg != StoreReg || FirstSS == -1) continue;
     
-    ++NumDeadAccesses;
+    ++NumDead;
     changed = true;
     
     if (NextMI->findRegisterUseOperandIdx(LoadReg, true, 0) != -1) {
-      ++NumDeadAccesses;
+      ++NumDead;
       toErase.push_back(I);
     }
     
@@ -320,15 +524,32 @@ bool StackSlotColoring::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
   DOUT << "********** Stack Slot Coloring **********\n";
 
   MFI = MF.getFrameInfo();
+  MRI = &MF.getRegInfo(); 
   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
+  TRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
   LS = &getAnalysis<LiveStacks>();
+  VRM = &getAnalysis<VirtRegMap>();
+  loopInfo = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
 
   bool Changed = false;
-  if (InitializeSlots())
-    Changed = ColorSlots(MF);
+
+  unsigned NumSlots = LS->getNumIntervals();
+  if (NumSlots < 2) {
+    if (NumSlots == 0 || !VRM->HasUnusedRegisters())
+      // Nothing to do!
+      return false;
+  }
+
+  // Gather spill slot references
+  ScanForSpillSlotRefs(MF);
+  InitializeSlots();
+  Changed = ColorSlots(MF);
 
   NextColor = -1;
   SSIntervals.clear();
+  for (unsigned i = 0, e = SSRefs.size(); i != e; ++i)
+    SSRefs[i].clear();
+  SSRefs.clear();
   OrigAlignments.clear();
   OrigSizes.clear();
   AllColors.clear();
@@ -339,7 +560,7 @@ bool StackSlotColoring::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 
   if (Changed) {
     for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
-      Changed |= removeDeadStores(I);
+      Changed |= RemoveDeadStores(I);
   }
 
   return Changed;
index cb0f764343e2bb74d55b8bc240d451b0ae98d28d..f2f6ab02beffb3cc2073656cce3e7f5b77d8b351 100644 (file)
@@ -19,6 +19,7 @@
 #define DEBUG_TYPE "virtregmap"
 #include "VirtRegMap.h"
 #include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
@@ -201,6 +202,41 @@ void VirtRegMap::RemoveMachineInstrFromMaps(MachineInstr *MI) {
   EmergencySpillMap.erase(MI);
 }
 
+/// FindUnusedRegisters - Gather a list of allocatable registers that
+/// have not been allocated to any virtual register.
+bool VirtRegMap::FindUnusedRegisters(const TargetRegisterInfo *TRI,
+                                     LiveIntervals* LIs) {
+  unsigned NumRegs = TRI->getNumRegs();
+  UnusedRegs.reset();
+  UnusedRegs.resize(NumRegs);
+
+  BitVector Used(NumRegs);
+  for (unsigned i = TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
+         e = MF->getRegInfo().getLastVirtReg(); i <= e; ++i)
+    if (Virt2PhysMap[i] != (unsigned)VirtRegMap::NO_PHYS_REG)
+      Used.set(Virt2PhysMap[i]);
+
+  BitVector Allocatable = TRI->getAllocatableSet(*MF);
+  bool AnyUnused = false;
+  for (unsigned Reg = 1; Reg < NumRegs; ++Reg) {
+    if (Allocatable[Reg] && !Used[Reg] && !LIs->hasInterval(Reg)) {
+      bool ReallyUnused = true;
+      for (const unsigned *AS = TRI->getAliasSet(Reg); *AS; ++AS) {
+        if (Used[*AS] || LIs->hasInterval(*AS)) {
+          ReallyUnused = false;
+          break;
+        }
+      }
+      if (ReallyUnused) {
+        AnyUnused = true;
+        UnusedRegs.set(Reg);
+      }
+    }
+  }
+
+  return AnyUnused;
+}
+
 void VirtRegMap::print(std::ostream &OS, const Module* M) const {
   const TargetRegisterInfo* TRI = MF->getTarget().getRegisterInfo();
 
index 2e9c899baabb45d20f06a6237e876ecc59113eb5..91c8322a75a9021fdad81bc6ad42f8ff395f02ab 100644 (file)
@@ -20,6 +20,7 @@
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
+#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 #include "llvm/ADT/IndexedMap.h"
 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
@@ -27,6 +28,7 @@
 #include <map>
 
 namespace llvm {
+  class LiveIntervals;
   class MachineInstr;
   class MachineFunction;
   class TargetInstrInfo;
@@ -122,6 +124,9 @@ namespace llvm {
     /// the register is implicitly defined.
     BitVector ImplicitDefed;
 
+    /// UnusedRegs - A list of physical registers that have not been used.
+    BitVector UnusedRegs;
+
     VirtRegMap(const VirtRegMap&);     // DO NOT IMPLEMENT
     void operator=(const VirtRegMap&); // DO NOT IMPLEMENT
 
@@ -277,8 +282,10 @@ namespace llvm {
 
     /// @brief records the specified MachineInstr as a spill point for virtReg.
     void addSpillPoint(unsigned virtReg, bool isKill, MachineInstr *Pt) {
-      if (SpillPt2VirtMap.find(Pt) != SpillPt2VirtMap.end())
-        SpillPt2VirtMap[Pt].push_back(std::make_pair(virtReg, isKill));
+      std::map<MachineInstr*, std::vector<std::pair<unsigned,bool> > >::iterator
+        I = SpillPt2VirtMap.find(Pt);
+      if (I != SpillPt2VirtMap.end())
+        I->second.push_back(std::make_pair(virtReg, isKill));
       else {
         std::vector<std::pair<unsigned,bool> > Virts;
         Virts.push_back(std::make_pair(virtReg, isKill));
@@ -289,7 +296,7 @@ namespace llvm {
     /// @brief - transfer spill point information from one instruction to
     /// another.
     void transferSpillPts(MachineInstr *Old, MachineInstr *New) {
-      std::map<MachineInstr*,std::vector<std::pair<unsigned,bool> > >::iterator
+      std::map<MachineInstr*, std::vector<std::pair<unsigned,bool> > >::iterator
         I = SpillPt2VirtMap.find(Old);
       if (I == SpillPt2VirtMap.end())
         return;
@@ -315,8 +322,10 @@ namespace llvm {
 
     /// @brief records the specified MachineInstr as a restore point for virtReg.
     void addRestorePoint(unsigned virtReg, MachineInstr *Pt) {
-      if (RestorePt2VirtMap.find(Pt) != RestorePt2VirtMap.end())
-        RestorePt2VirtMap[Pt].push_back(virtReg);
+      std::map<MachineInstr*, std::vector<unsigned> >::iterator I =
+        RestorePt2VirtMap.find(Pt);
+      if (I != RestorePt2VirtMap.end())
+        I->second.push_back(virtReg);
       else {
         std::vector<unsigned> Virts;
         Virts.push_back(virtReg);
@@ -327,7 +336,7 @@ namespace llvm {
     /// @brief - transfer restore point information from one instruction to
     /// another.
     void transferRestorePts(MachineInstr *Old, MachineInstr *New) {
-      std::map<MachineInstr*,std::vector<unsigned> >::iterator I =
+      std::map<MachineInstr*, std::vector<unsigned> >::iterator I =
         RestorePt2VirtMap.find(Old);
       if (I == RestorePt2VirtMap.end())
         return;
@@ -430,6 +439,40 @@ namespace llvm {
     /// the folded instruction map and spill point map.
     void RemoveMachineInstrFromMaps(MachineInstr *MI);
 
+    /// FindUnusedRegisters - Gather a list of allocatable registers that
+    /// have not been allocated to any virtual register.
+    bool FindUnusedRegisters(const TargetRegisterInfo *TRI,
+                             LiveIntervals* LIs);
+
+    /// HasUnusedRegisters - Return true if there are any allocatable registers
+    /// that have not been allocated to any virtual register.
+    bool HasUnusedRegisters() const {
+      return !UnusedRegs.none();
+    }
+
+    /// setRegisterUsed - Remember the physical register is now used.
+    void setRegisterUsed(unsigned Reg) {
+      UnusedRegs.reset(Reg);
+    }
+
+    /// isRegisterUnused - Return true if the physical register has not been
+    /// used.
+    bool isRegisterUnused(unsigned Reg) const {
+      return UnusedRegs[Reg];
+    }
+
+    /// getFirstUnusedRegister - Return the first physical register that has not
+    /// been used.
+    unsigned getFirstUnusedRegister(const TargetRegisterClass *RC) {
+      int Reg = UnusedRegs.find_first();
+      while (Reg != -1) {
+        if (RC->contains(Reg))
+          return (unsigned)Reg;
+        Reg = UnusedRegs.find_next(Reg);
+      }
+      return 0;
+    }
+
     void print(std::ostream &OS, const Module* M = 0) const;
     void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
     void dump() const;