]> Gitweb @ Texas Instruments - Open Source Git Repositories - git.TI.com/gitweb - opencl/llvm.git/blobdiff - lib/Target/R600/SIRegisterInfo.cpp
R600/SI: Fix simple-loop.ll test
[opencl/llvm.git] / lib / Target / R600 / SIRegisterInfo.cpp
index 0bbad09cf15dabaa31bd0046ce891712d49fdf7a..166df66a27a14d6c1d19c1f3dab53fed762fa829 100644 (file)
 
 
 #include "SIRegisterInfo.h"
-#include "AMDGPUTargetMachine.h"
+#include "AMDGPUSubtarget.h"
 #include "SIInstrInfo.h"
+#include "SIMachineFunctionInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/IR/LLVMContext.h"
 
+#include "llvm/Support/Debug.h"
 using namespace llvm;
 
-SIRegisterInfo::SIRegisterInfo(AMDGPUTargetMachine &tm)
-: AMDGPURegisterInfo(tm),
-  TM(tm)
+SIRegisterInfo::SIRegisterInfo(const AMDGPUSubtarget &st)
+: AMDGPURegisterInfo(st)
   { }
 
 BitVector SIRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
   BitVector Reserved(getNumRegs());
   Reserved.set(AMDGPU::EXEC);
+
+  // EXEC_LO and EXEC_HI could be allocated and used as regular register,
+  // but this seems likely to result in bugs, so I'm marking them as reserved.
+  Reserved.set(AMDGPU::EXEC_LO);
+  Reserved.set(AMDGPU::EXEC_HI);
+
   Reserved.set(AMDGPU::INDIRECT_BASE_ADDR);
-  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo*>(TM.getInstrInfo());
-  TII->reserveIndirectRegisters(Reserved, MF);
+  Reserved.set(AMDGPU::FLAT_SCR);
+  Reserved.set(AMDGPU::FLAT_SCR_LO);
+  Reserved.set(AMDGPU::FLAT_SCR_HI);
+
+  // Reserve some VGPRs to use as temp registers in case we have to spill VGPRs
+  Reserved.set(AMDGPU::VGPR255);
+  Reserved.set(AMDGPU::VGPR254);
+
   return Reserved;
 }
 
@@ -38,12 +56,220 @@ unsigned SIRegisterInfo::getRegPressureLimit(const TargetRegisterClass *RC,
   return RC->getNumRegs();
 }
 
-const TargetRegisterClass *
-SIRegisterInfo::getISARegClass(const TargetRegisterClass * rc) const {
-  switch (rc->getID()) {
-  case AMDGPU::GPRF32RegClassID:
-    return &AMDGPU::VReg_32RegClass;
-  default: return rc;
+bool SIRegisterInfo::requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &Fn) const {
+  return Fn.getFrameInfo()->hasStackObjects();
+}
+
+static unsigned getNumSubRegsForSpillOp(unsigned Op) {
+
+  switch (Op) {
+  case AMDGPU::SI_SPILL_S512_SAVE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_S512_RESTORE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_V512_SAVE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_V512_RESTORE:
+    return 16;
+  case AMDGPU::SI_SPILL_S256_SAVE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_S256_RESTORE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_V256_SAVE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_V256_RESTORE:
+    return 8;
+  case AMDGPU::SI_SPILL_S128_SAVE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_S128_RESTORE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_V128_SAVE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_V128_RESTORE:
+    return 4;
+  case AMDGPU::SI_SPILL_V96_SAVE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_V96_RESTORE:
+    return 3;
+  case AMDGPU::SI_SPILL_S64_SAVE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_S64_RESTORE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_V64_SAVE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_V64_RESTORE:
+    return 2;
+  case AMDGPU::SI_SPILL_S32_SAVE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_S32_RESTORE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_V32_SAVE:
+  case AMDGPU::SI_SPILL_V32_RESTORE:
+    return 1;
+  default: llvm_unreachable("Invalid spill opcode");
+  }
+}
+
+void SIRegisterInfo::buildScratchLoadStore(MachineBasicBlock::iterator MI,
+                                           unsigned LoadStoreOp,
+                                           unsigned Value,
+                                           unsigned ScratchRsrcReg,
+                                           unsigned ScratchOffset,
+                                           int64_t Offset,
+                                           RegScavenger *RS) const {
+
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo*>(ST.getInstrInfo());
+  MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
+  const MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
+  LLVMContext &Ctx = MF->getFunction()->getContext();
+  DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
+  bool IsLoad = TII->get(LoadStoreOp).mayLoad();
+
+  bool RanOutOfSGPRs = false;
+  unsigned SOffset = ScratchOffset;
+
+  unsigned NumSubRegs = getNumSubRegsForSpillOp(MI->getOpcode());
+  unsigned Size = NumSubRegs * 4;
+
+  if (!isUInt<12>(Offset + Size)) {
+    dbgs() << "Offset scavenge\n";
+    SOffset = RS->scavengeRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass, MI, 0);
+    if (SOffset == AMDGPU::NoRegister) {
+      RanOutOfSGPRs = true;
+      SOffset = AMDGPU::SGPR0;
+    }
+    BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::S_ADD_U32), SOffset)
+            .addReg(ScratchOffset)
+            .addImm(Offset);
+    Offset = 0;
+  }
+
+  if (RanOutOfSGPRs)
+    Ctx.emitError("Ran out of SGPRs for spilling VGPRS");
+
+  for (unsigned i = 0, e = NumSubRegs; i != e; ++i, Offset += 4) {
+    unsigned SubReg = NumSubRegs > 1 ?
+        getPhysRegSubReg(Value, &AMDGPU::VGPR_32RegClass, i) :
+        Value;
+    bool IsKill = (i == e - 1);
+
+    BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(LoadStoreOp))
+            .addReg(SubReg, getDefRegState(IsLoad))
+            .addReg(ScratchRsrcReg, getKillRegState(IsKill))
+            .addImm(Offset)
+            .addReg(SOffset)
+            .addImm(0) // glc
+            .addImm(0) // slc
+            .addImm(0) // tfe
+            .addReg(Value, RegState::Implicit | getDefRegState(IsLoad));
+  }
+}
+
+void SIRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator MI,
+                                        int SPAdj, unsigned FIOperandNum,
+                                        RegScavenger *RS) const {
+  MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
+  MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
+  SIMachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
+  MachineFrameInfo *FrameInfo = MF->getFrameInfo();
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo*>(ST.getInstrInfo());
+  DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
+
+  MachineOperand &FIOp = MI->getOperand(FIOperandNum);
+  int Index = MI->getOperand(FIOperandNum).getIndex();
+
+  switch (MI->getOpcode()) {
+    // SGPR register spill
+    case AMDGPU::SI_SPILL_S512_SAVE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_S256_SAVE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_S128_SAVE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_S64_SAVE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_S32_SAVE: {
+      unsigned NumSubRegs = getNumSubRegsForSpillOp(MI->getOpcode());
+
+      for (unsigned i = 0, e = NumSubRegs; i < e; ++i) {
+        unsigned SubReg = getPhysRegSubReg(MI->getOperand(0).getReg(),
+                                           &AMDGPU::SGPR_32RegClass, i);
+        struct SIMachineFunctionInfo::SpilledReg Spill =
+            MFI->getSpilledReg(MF, Index, i);
+
+        if (Spill.VGPR == AMDGPU::NoRegister) {
+           LLVMContext &Ctx = MF->getFunction()->getContext();
+           Ctx.emitError("Ran out of VGPRs for spilling SGPR");
+        }
+
+        BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::V_WRITELANE_B32), Spill.VGPR)
+                .addReg(SubReg)
+                .addImm(Spill.Lane);
+
+      }
+      MI->eraseFromParent();
+      break;
+    }
+
+    // SGPR register restore
+    case AMDGPU::SI_SPILL_S512_RESTORE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_S256_RESTORE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_S128_RESTORE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_S64_RESTORE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_S32_RESTORE: {
+      unsigned NumSubRegs = getNumSubRegsForSpillOp(MI->getOpcode());
+
+      for (unsigned i = 0, e = NumSubRegs; i < e; ++i) {
+        unsigned SubReg = getPhysRegSubReg(MI->getOperand(0).getReg(),
+                                           &AMDGPU::SGPR_32RegClass, i);
+        bool isM0 = SubReg == AMDGPU::M0;
+        struct SIMachineFunctionInfo::SpilledReg Spill =
+            MFI->getSpilledReg(MF, Index, i);
+
+        if (Spill.VGPR == AMDGPU::NoRegister) {
+           LLVMContext &Ctx = MF->getFunction()->getContext();
+           Ctx.emitError("Ran out of VGPRs for spilling SGPR");
+        }
+
+        if (isM0) {
+          dbgs() << "Scavenge M0\n";
+          SubReg = RS->scavengeRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass, MI, 0);
+        }
+
+        BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::V_READLANE_B32), SubReg)
+                .addReg(Spill.VGPR)
+                .addImm(Spill.Lane)
+                .addReg(MI->getOperand(0).getReg(), RegState::ImplicitDefine);
+        if (isM0) {
+          BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), AMDGPU::M0)
+                  .addReg(SubReg);
+        }
+      }
+      TII->insertNOPs(MI, 3);
+      MI->eraseFromParent();
+      break;
+    }
+
+    // VGPR register spill
+    case AMDGPU::SI_SPILL_V512_SAVE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_V256_SAVE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_V128_SAVE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_V96_SAVE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_V64_SAVE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_V32_SAVE:
+      buildScratchLoadStore(MI, AMDGPU::BUFFER_STORE_DWORD_OFFSET,
+            TII->getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::src)->getReg(),
+            TII->getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::scratch_rsrc)->getReg(),
+            TII->getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::scratch_offset)->getReg(),
+             FrameInfo->getObjectOffset(Index), RS);
+      MI->eraseFromParent();
+      break;
+    case AMDGPU::SI_SPILL_V32_RESTORE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_V64_RESTORE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_V128_RESTORE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_V256_RESTORE:
+    case AMDGPU::SI_SPILL_V512_RESTORE: {
+      buildScratchLoadStore(MI, AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORD_OFFSET,
+            TII->getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::dst)->getReg(),
+            TII->getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::scratch_rsrc)->getReg(),
+            TII->getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::scratch_offset)->getReg(),
+            FrameInfo->getObjectOffset(Index), RS);
+      MI->eraseFromParent();
+      break;
+    }
+
+    default: {
+      int64_t Offset = FrameInfo->getObjectOffset(Index);
+      FIOp.ChangeToImmediate(Offset);
+      if (!TII->isImmOperandLegal(MI, FIOperandNum, FIOp)) {
+        unsigned TmpReg = RS->scavengeRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass, MI, SPAdj);
+        BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(),
+                TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), TmpReg)
+                .addImm(Offset);
+        FIOp.ChangeToRegister(TmpReg, false, false, true);
+      }
+    }
   }
 }
 
@@ -51,45 +277,42 @@ const TargetRegisterClass * SIRegisterInfo::getCFGStructurizerRegClass(
                                                                    MVT VT) const {
   switch(VT.SimpleTy) {
     default:
-    case MVT::i32: return &AMDGPU::VReg_32RegClass;
+    case MVT::i32: return &AMDGPU::VGPR_32RegClass;
   }
 }
 
 unsigned SIRegisterInfo::getHWRegIndex(unsigned Reg) const {
-  return getEncodingValue(Reg);
+  return getEncodingValue(Reg) & 0xff;
 }
 
 const TargetRegisterClass *SIRegisterInfo::getPhysRegClass(unsigned Reg) const {
   assert(!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg));
 
-  const TargetRegisterClass *BaseClasses[] = {
-    &AMDGPU::VReg_32RegClass,
+  static const TargetRegisterClass *BaseClasses[] = {
+    &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
     &AMDGPU::SReg_32RegClass,
     &AMDGPU::VReg_64RegClass,
     &AMDGPU::SReg_64RegClass,
+    &AMDGPU::VReg_96RegClass,
+    &AMDGPU::VReg_128RegClass,
     &AMDGPU::SReg_128RegClass,
-    &AMDGPU::SReg_256RegClass
+    &AMDGPU::VReg_256RegClass,
+    &AMDGPU::SReg_256RegClass,
+    &AMDGPU::VReg_512RegClass
   };
 
-  for (unsigned i = 0, e = sizeof(BaseClasses) /
-                           sizeof(const TargetRegisterClass*); i != e; ++i) {
-    if (BaseClasses[i]->contains(Reg)) {
-      return BaseClasses[i];
+  for (const TargetRegisterClass *BaseClass : BaseClasses) {
+    if (BaseClass->contains(Reg)) {
+      return BaseClass;
     }
   }
-  return NULL;
-}
-
-bool SIRegisterInfo::isSGPRClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
-  if (!RC) {
-    return false;
-  }
-  return !hasVGPRs(RC);
+  return nullptr;
 }
 
 bool SIRegisterInfo::hasVGPRs(const TargetRegisterClass *RC) const {
-  return getCommonSubClass(&AMDGPU::VReg_32RegClass, RC) ||
+  return getCommonSubClass(&AMDGPU::VGPR_32RegClass, RC) ||
          getCommonSubClass(&AMDGPU::VReg_64RegClass, RC) ||
+         getCommonSubClass(&AMDGPU::VReg_96RegClass, RC) ||
          getCommonSubClass(&AMDGPU::VReg_128RegClass, RC) ||
          getCommonSubClass(&AMDGPU::VReg_256RegClass, RC) ||
          getCommonSubClass(&AMDGPU::VReg_512RegClass, RC);
@@ -99,8 +322,10 @@ const TargetRegisterClass *SIRegisterInfo::getEquivalentVGPRClass(
                                          const TargetRegisterClass *SRC) const {
     if (hasVGPRs(SRC)) {
       return SRC;
+    } else if (SRC == &AMDGPU::SCCRegRegClass) {
+      return &AMDGPU::VCCRegRegClass;
     } else if (getCommonSubClass(SRC, &AMDGPU::SGPR_32RegClass)) {
-      return &AMDGPU::VReg_32RegClass;
+      return &AMDGPU::VGPR_32RegClass;
     } else if (getCommonSubClass(SRC, &AMDGPU::SGPR_64RegClass)) {
       return &AMDGPU::VReg_64RegClass;
     } else if (getCommonSubClass(SRC, &AMDGPU::SReg_128RegClass)) {
@@ -110,7 +335,7 @@ const TargetRegisterClass *SIRegisterInfo::getEquivalentVGPRClass(
     } else if (getCommonSubClass(SRC, &AMDGPU::SReg_512RegClass)) {
       return &AMDGPU::VReg_512RegClass;
     }
-    return NULL;
+    return nullptr;
 }
 
 const TargetRegisterClass *SIRegisterInfo::getSubRegClass(
@@ -119,10 +344,112 @@ const TargetRegisterClass *SIRegisterInfo::getSubRegClass(
     return RC;
 
   // If this register has a sub-register, we can safely assume it is a 32-bit
-  // register, becuase all of SI's sub-registers are 32-bit.
+  // register, because all of SI's sub-registers are 32-bit.
   if (isSGPRClass(RC)) {
     return &AMDGPU::SGPR_32RegClass;
   } else {
     return &AMDGPU::VGPR_32RegClass;
   }
 }
+
+unsigned SIRegisterInfo::getPhysRegSubReg(unsigned Reg,
+                                          const TargetRegisterClass *SubRC,
+                                          unsigned Channel) const {
+
+  switch (Reg) {
+    case AMDGPU::VCC:
+      switch(Channel) {
+        case 0: return AMDGPU::VCC_LO;
+        case 1: return AMDGPU::VCC_HI;
+        default: llvm_unreachable("Invalid SubIdx for VCC");
+      }
+
+  case AMDGPU::FLAT_SCR:
+    switch (Channel) {
+    case 0:
+      return AMDGPU::FLAT_SCR_LO;
+    case 1:
+      return AMDGPU::FLAT_SCR_HI;
+    default:
+      llvm_unreachable("Invalid SubIdx for FLAT_SCR");
+    }
+    break;
+
+  case AMDGPU::EXEC:
+    switch (Channel) {
+    case 0:
+      return AMDGPU::EXEC_LO;
+    case 1:
+      return AMDGPU::EXEC_HI;
+    default:
+      llvm_unreachable("Invalid SubIdx for EXEC");
+    }
+    break;
+  }
+
+  const TargetRegisterClass *RC = getPhysRegClass(Reg);
+  // 32-bit registers don't have sub-registers, so we can just return the
+  // Reg.  We need to have this check here, because the calculation below
+  // using getHWRegIndex() will fail with special 32-bit registers like
+  // VCC_LO, VCC_HI, EXEC_LO, EXEC_HI and M0.
+  if (RC->getSize() == 4) {
+    assert(Channel == 0);
+    return Reg;
+  }
+
+  unsigned Index = getHWRegIndex(Reg);
+  return SubRC->getRegister(Index + Channel);
+}
+
+bool SIRegisterInfo::opCanUseLiteralConstant(unsigned OpType) const {
+  return OpType == AMDGPU::OPERAND_REG_IMM32;
+}
+
+bool SIRegisterInfo::opCanUseInlineConstant(unsigned OpType) const {
+  if (opCanUseLiteralConstant(OpType))
+    return true;
+
+  return OpType == AMDGPU::OPERAND_REG_INLINE_C;
+}
+
+unsigned SIRegisterInfo::getPreloadedValue(const MachineFunction &MF,
+                                           enum PreloadedValue Value) const {
+
+  const SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
+  switch (Value) {
+  case SIRegisterInfo::TGID_X:
+    return AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 0);
+  case SIRegisterInfo::TGID_Y:
+    return AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 1);
+  case SIRegisterInfo::TGID_Z:
+    return AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 2);
+  case SIRegisterInfo::SCRATCH_WAVE_OFFSET:
+    return AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 4);
+  case SIRegisterInfo::SCRATCH_PTR:
+    return AMDGPU::SGPR2_SGPR3;
+  case SIRegisterInfo::INPUT_PTR:
+    return AMDGPU::SGPR0_SGPR1;
+  case SIRegisterInfo::TIDIG_X:
+    return AMDGPU::VGPR0;
+  case SIRegisterInfo::TIDIG_Y:
+    return AMDGPU::VGPR1;
+  case SIRegisterInfo::TIDIG_Z:
+    return AMDGPU::VGPR2;
+  }
+  llvm_unreachable("unexpected preloaded value type");
+}
+
+/// \brief Returns a register that is not used at any point in the function.
+///        If all registers are used, then this function will return
+//         AMDGPU::NoRegister.
+unsigned SIRegisterInfo::findUnusedRegister(const MachineRegisterInfo &MRI,
+                                           const TargetRegisterClass *RC) const {
+
+  for (TargetRegisterClass::iterator I = RC->begin(), E = RC->end();
+       I != E; ++I) {
+    if (!MRI.isPhysRegUsed(*I))
+      return *I;
+  }
+  return AMDGPU::NoRegister;
+}
+