lib/CodeGen/RegAllocBase.h

   1 //===-- RegAllocBase.h - basic regalloc interface and driver --*- C++ -*---===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the RegAllocBase class, which is the skeleton of a basic
  11 // register allocation algorithm and interface for extending it. It provides the
  12 // building blocks on which to construct other experimental allocators and test
  13 // the validity of two principles:
  14 //
  15 // - If virtual and physical register liveness is modeled using intervals, then
  16 // on-the-fly interference checking is cheap. Furthermore, interferences can be
  17 // lazily cached and reused.
  18 //
  19 // - Register allocation complexity, and generated code performance is
  20 // determined by the effectiveness of live range splitting rather than optimal
  21 // coloring.
  22 //
  23 // Following the first principle, interfering checking revolves around the
  24 // LiveIntervalUnion data structure.
  25 //
  26 // To fulfill the second principle, the basic allocator provides a driver for
  27 // incremental splitting. It essentially punts on the problem of register
  28 // coloring, instead driving the assignment of virtual to physical registers by
  29 // the cost of splitting. The basic allocator allows for heuristic reassignment
  30 // of registers, if a more sophisticated allocator chooses to do that.
  31 //
  32 // This framework provides a way to engineer the compile time vs. code
  33 // quality trade-off without relying on a particular theoretical solver.
  34 //
  35 //===----------------------------------------------------------------------===//
  36
  37 #ifndef LLVM_CODEGEN_REGALLOCBASE
  38 #define LLVM_CODEGEN_REGALLOCBASE
  39
  40 #include "llvm/CodeGen/LiveInterval.h"
  41 #include "llvm/CodeGen/RegisterClassInfo.h"
  42
  43 namespace llvm {
  44
  45 template<typename T> class SmallVectorImpl;
  46 class TargetRegisterInfo;
  47 class VirtRegMap;
  48 class LiveIntervals;
  49 class LiveRegMatrix;
  50 class Spiller;
  51
  52 /// RegAllocBase provides the register allocation driver and interface that can
  53 /// be extended to add interesting heuristics.
  54 ///
  55 /// Register allocators must override the selectOrSplit() method to implement
  56 /// live range splitting. They must also override enqueue/dequeue to provide an
  57 /// assignment order.
  58 class RegAllocBase {
  59   virtual void anchor();
  60 protected:
  61   const TargetRegisterInfo *TRI;
  62   MachineRegisterInfo *MRI;
  63   VirtRegMap *VRM;
  64   LiveIntervals *LIS;
  65   LiveRegMatrix *Matrix;
  66   RegisterClassInfo RegClassInfo;
  67
  68   RegAllocBase()
  69     : TRI(nullptr), MRI(nullptr), VRM(nullptr), LIS(nullptr), Matrix(nullptr) {}
  70
  71   virtual ~RegAllocBase() {}
  72
  73   // A RegAlloc pass should call this before allocatePhysRegs.
  74   void init(VirtRegMap &vrm, LiveIntervals &lis, LiveRegMatrix &mat);
  75
  76   // The top-level driver. The output is a VirtRegMap that us updated with
  77   // physical register assignments.
  78   void allocatePhysRegs();
  79
  80   // Get a temporary reference to a Spiller instance.
  81   virtual Spiller &spiller() = 0;
  82
  83   /// enqueue - Add VirtReg to the priority queue of unassigned registers.
  84   virtual void enqueue(LiveInterval *LI) = 0;
  85
  86   /// dequeue - Return the next unassigned register, or NULL.
  87   virtual LiveInterval *dequeue() = 0;
  88
  89   // A RegAlloc pass should override this to provide the allocation heuristics.
  90   // Each call must guarantee forward progess by returning an available PhysReg
  91   // or new set of split live virtual registers. It is up to the splitter to
  92   // converge quickly toward fully spilled live ranges.
  93   virtual unsigned selectOrSplit(LiveInterval &VirtReg,
  94                                  SmallVectorImpl<unsigned> &splitLVRs) = 0;
  95
  96   // Use this group name for NamedRegionTimer.
  97   static const char TimerGroupName[];
  98
  99 public:
 100   /// VerifyEnabled - True when -verify-regalloc is given.
 101   static bool VerifyEnabled;
 102
 103 private:
 104   void seedLiveRegs();
 105 };
 106
 107 } // end namespace llvm
 108
 109 #endif // !defined(LLVM_CODEGEN_REGALLOCBASE)