lib/Target/R600/AMDGPUInstrInfo.cpp

   1 //===-- AMDGPUInstrInfo.cpp - Base class for AMD GPU InstrInfo ------------===//
   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 /// \file
  11 /// \brief Implementation of the TargetInstrInfo class that is common to all
  12 /// AMD GPUs.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "AMDGPUInstrInfo.h"
  17 #include "AMDGPURegisterInfo.h"
  18 #include "AMDGPUTargetMachine.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  22
  23 using namespace llvm;
  24
  25 #define GET_INSTRINFO_CTOR_DTOR
  26 #define GET_INSTRINFO_NAMED_OPS
  27 #define GET_INSTRMAP_INFO
  28 #include "AMDGPUGenInstrInfo.inc"
  29
  30 // Pin the vtable to this file.
  31 void AMDGPUInstrInfo::anchor() {}
  32
  33 AMDGPUInstrInfo::AMDGPUInstrInfo(const AMDGPUSubtarget &st)
  34     : AMDGPUGenInstrInfo(-1, -1), ST(st) {}
  35
  36 const AMDGPURegisterInfo &AMDGPUInstrInfo::getRegisterInfo() const {
  37   return RI;
  38 }
  39
  40 bool AMDGPUInstrInfo::isCoalescableExtInstr(const MachineInstr &MI,
  41                                            unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
  42                                            unsigned &SubIdx) const {
  43 // TODO: Implement this function
  44   return false;
  45 }
  46
  47 unsigned AMDGPUInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
  48                                              int &FrameIndex) const {
  49 // TODO: Implement this function
  50   return 0;
  51 }
  52
  53 unsigned AMDGPUInstrInfo::isLoadFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
  54                                                    int &FrameIndex) const {
  55 // TODO: Implement this function
  56   return 0;
  57 }
  58
  59 bool AMDGPUInstrInfo::hasLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
  60                                           const MachineMemOperand *&MMO,
  61                                           int &FrameIndex) const {
  62 // TODO: Implement this function
  63   return false;
  64 }
  65 unsigned AMDGPUInstrInfo::isStoreFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
  66                                               int &FrameIndex) const {
  67 // TODO: Implement this function
  68   return 0;
  69 }
  70 unsigned AMDGPUInstrInfo::isStoreFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
  71                                                     int &FrameIndex) const {
  72 // TODO: Implement this function
  73   return 0;
  74 }
  75 bool AMDGPUInstrInfo::hasStoreFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
  76                                            const MachineMemOperand *&MMO,
  77                                            int &FrameIndex) const {
  78 // TODO: Implement this function
  79   return false;
  80 }
  81
  82 MachineInstr *
  83 AMDGPUInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
  84                                       MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
  85                                       LiveVariables *LV) const {
  86 // TODO: Implement this function
  87   return nullptr;
  88 }
  89
  90 void
  91 AMDGPUInstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  92                                     MachineBasicBlock::iterator MI,
  93                                     unsigned SrcReg, bool isKill,
  94                                     int FrameIndex,
  95                                     const TargetRegisterClass *RC,
  96                                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
  97   llvm_unreachable("Not Implemented");
  98 }
  99
 100 void
 101 AMDGPUInstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
 102                                      MachineBasicBlock::iterator MI,
 103                                      unsigned DestReg, int FrameIndex,
 104                                      const TargetRegisterClass *RC,
 105                                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 106   llvm_unreachable("Not Implemented");
 107 }
 108
 109 bool AMDGPUInstrInfo::expandPostRAPseudo (MachineBasicBlock::iterator MI) const {
 110   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
 111   int OffsetOpIdx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI->getOpcode(),
 112                                                AMDGPU::OpName::addr);
 113    // addr is a custom operand with multiple MI operands, and only the
 114    // first MI operand is given a name.
 115   int RegOpIdx = OffsetOpIdx + 1;
 116   int ChanOpIdx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI->getOpcode(),
 117                                              AMDGPU::OpName::chan);
 118   if (isRegisterLoad(*MI)) {
 119     int DstOpIdx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI->getOpcode(),
 120                                               AMDGPU::OpName::dst);
 121     unsigned RegIndex = MI->getOperand(RegOpIdx).getImm();
 122     unsigned Channel = MI->getOperand(ChanOpIdx).getImm();
 123     unsigned Address = calculateIndirectAddress(RegIndex, Channel);
 124     unsigned OffsetReg = MI->getOperand(OffsetOpIdx).getReg();
 125     if (OffsetReg == AMDGPU::INDIRECT_BASE_ADDR) {
 126       buildMovInstr(MBB, MI, MI->getOperand(DstOpIdx).getReg(),
 127                     getIndirectAddrRegClass()->getRegister(Address));
 128     } else {
 129       buildIndirectRead(MBB, MI, MI->getOperand(DstOpIdx).getReg(),
 130                         Address, OffsetReg);
 131     }
 132   } else if (isRegisterStore(*MI)) {
 133     int ValOpIdx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI->getOpcode(),
 134                                               AMDGPU::OpName::val);
 135     unsigned RegIndex = MI->getOperand(RegOpIdx).getImm();
 136     unsigned Channel = MI->getOperand(ChanOpIdx).getImm();
 137     unsigned Address = calculateIndirectAddress(RegIndex, Channel);
 138     unsigned OffsetReg = MI->getOperand(OffsetOpIdx).getReg();
 139     if (OffsetReg == AMDGPU::INDIRECT_BASE_ADDR) {
 140       buildMovInstr(MBB, MI, getIndirectAddrRegClass()->getRegister(Address),
 141                     MI->getOperand(ValOpIdx).getReg());
 142     } else {
 143       buildIndirectWrite(MBB, MI, MI->getOperand(ValOpIdx).getReg(),
 144                          calculateIndirectAddress(RegIndex, Channel),
 145                          OffsetReg);
 146     }
 147   } else {
 148     return false;
 149   }
 150
 151   MBB->erase(MI);
 152   return true;
 153 }
 154
 155 MachineInstr *AMDGPUInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
 156                                                      MachineInstr *MI,
 157                                                      ArrayRef<unsigned> Ops,
 158                                                      int FrameIndex) const {
 159 // TODO: Implement this function
 160   return nullptr;
 161 }
 162 MachineInstr *
 163 AMDGPUInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
 164                                        ArrayRef<unsigned> Ops,
 165                                        MachineInstr *LoadMI) const {
 166   // TODO: Implement this function
 167   return nullptr;
 168 }
 169 bool AMDGPUInstrInfo::canFoldMemoryOperand(const MachineInstr *MI,
 170                                            ArrayRef<unsigned> Ops) const {
 171   // TODO: Implement this function
 172   return false;
 173 }
 174 bool
 175 AMDGPUInstrInfo::unfoldMemoryOperand(MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
 176                                  unsigned Reg, bool UnfoldLoad,
 177                                  bool UnfoldStore,
 178                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
 179   // TODO: Implement this function
 180   return false;
 181 }
 182
 183 bool
 184 AMDGPUInstrInfo::unfoldMemoryOperand(SelectionDAG &DAG, SDNode *N,
 185                                     SmallVectorImpl<SDNode*> &NewNodes) const {
 186   // TODO: Implement this function
 187   return false;
 188 }
 189
 190 unsigned
 191 AMDGPUInstrInfo::getOpcodeAfterMemoryUnfold(unsigned Opc,
 192                                            bool UnfoldLoad, bool UnfoldStore,
 193                                            unsigned *LoadRegIndex) const {
 194   // TODO: Implement this function
 195   return 0;
 196 }
 197
 198 bool AMDGPUInstrInfo::enableClusterLoads() const {
 199   return true;
 200 }
 201
 202 // FIXME: This behaves strangely. If, for example, you have 32 load + stores,
 203 // the first 16 loads will be interleaved with the stores, and the next 16 will
 204 // be clustered as expected. It should really split into 2 16 store batches.
 205 //
 206 // Loads are clustered until this returns false, rather than trying to schedule
 207 // groups of stores. This also means we have to deal with saying different
 208 // address space loads should be clustered, and ones which might cause bank
 209 // conflicts.
 210 //
 211 // This might be deprecated so it might not be worth that much effort to fix.
 212 bool AMDGPUInstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load0, SDNode *Load1,
 213                                               int64_t Offset0, int64_t Offset1,
 214                                               unsigned NumLoads) const {
 215   assert(Offset1 > Offset0 &&
 216          "Second offset should be larger than first offset!");
 217   // If we have less than 16 loads in a row, and the offsets are within 64
 218   // bytes, then schedule together.
 219
 220   // A cacheline is 64 bytes (for global memory).
 221   return (NumLoads <= 16 && (Offset1 - Offset0) < 64);
 222 }
 223
 224 bool
 225 AMDGPUInstrInfo::ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond)
 226   const {
 227   // TODO: Implement this function
 228   return true;
 229 }
 230 void AMDGPUInstrInfo::insertNoop(MachineBasicBlock &MBB,
 231                                 MachineBasicBlock::iterator MI) const {
 232   // TODO: Implement this function
 233 }
 234
 235 bool AMDGPUInstrInfo::isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
 236   // TODO: Implement this function
 237   return false;
 238 }
 239 bool
 240 AMDGPUInstrInfo::SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
 241                                   const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2)
 242   const {
 243   // TODO: Implement this function
 244   return false;
 245 }
 246
 247 bool AMDGPUInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
 248                                       std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
 249   // TODO: Implement this function
 250   return false;
 251 }
 252
 253 bool AMDGPUInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 254   // TODO: Implement this function
 255   return MI->getDesc().isPredicable();
 256 }
 257
 258 bool
 259 AMDGPUInstrInfo::isSafeToMoveRegClassDefs(const TargetRegisterClass *RC) const {
 260   // TODO: Implement this function
 261   return true;
 262 }
 263
 264 bool AMDGPUInstrInfo::isRegisterStore(const MachineInstr &MI) const {
 265   return get(MI.getOpcode()).TSFlags & AMDGPU_FLAG_REGISTER_STORE;
 266 }
 267
 268 bool AMDGPUInstrInfo::isRegisterLoad(const MachineInstr &MI) const {
 269   return get(MI.getOpcode()).TSFlags & AMDGPU_FLAG_REGISTER_LOAD;
 270 }
 271
 272 int AMDGPUInstrInfo::getIndirectIndexBegin(const MachineFunction &MF) const {
 273   const MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
 274   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 275   int Offset = -1;
 276
 277   if (MFI->getNumObjects() == 0) {
 278     return -1;
 279   }
 280
 281   if (MRI.livein_empty()) {
 282     return 0;
 283   }
 284
 285   const TargetRegisterClass *IndirectRC = getIndirectAddrRegClass();
 286   for (MachineRegisterInfo::livein_iterator LI = MRI.livein_begin(),
 287                                             LE = MRI.livein_end();
 288                                             LI != LE; ++LI) {
 289     unsigned Reg = LI->first;
 290     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) ||
 291         !IndirectRC->contains(Reg))
 292       continue;
 293
 294     unsigned RegIndex;
 295     unsigned RegEnd;
 296     for (RegIndex = 0, RegEnd = IndirectRC->getNumRegs(); RegIndex != RegEnd;
 297                                                           ++RegIndex) {
 298       if (IndirectRC->getRegister(RegIndex) == Reg)
 299         break;
 300     }
 301     Offset = std::max(Offset, (int)RegIndex);
 302   }
 303
 304   return Offset + 1;
 305 }
 306
 307 int AMDGPUInstrInfo::getIndirectIndexEnd(const MachineFunction &MF) const {
 308   int Offset = 0;
 309   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 310
 311   // Variable sized objects are not supported
 312   assert(!MFI->hasVarSizedObjects());
 313
 314   if (MFI->getNumObjects() == 0) {
 315     return -1;
 316   }
 317
 318   Offset = MF.getSubtarget().getFrameLowering()->getFrameIndexOffset(MF, -1);
 319
 320   return getIndirectIndexBegin(MF) + Offset;
 321 }
 322
 323 int AMDGPUInstrInfo::getMaskedMIMGOp(uint16_t Opcode, unsigned Channels) const {
 324   switch (Channels) {
 325   default: return Opcode;
 326   case 1: return AMDGPU::getMaskedMIMGOp(Opcode, AMDGPU::Channels_1);
 327   case 2: return AMDGPU::getMaskedMIMGOp(Opcode, AMDGPU::Channels_2);
 328   case 3: return AMDGPU::getMaskedMIMGOp(Opcode, AMDGPU::Channels_3);
 329   }
 330 }
 331
 332 // Wrapper for Tablegen'd function.  enum Subtarget is not defined in any
 333 // header files, so we need to wrap it in a function that takes unsigned
 334 // instead.
 335 namespace llvm {
 336 namespace AMDGPU {
 337 static int getMCOpcode(uint16_t Opcode, unsigned Gen) {
 338   return getMCOpcodeGen(Opcode, (enum Subtarget)Gen);
 339 }
 340 }
 341 }
 342
 343 // This must be kept in sync with the SISubtarget class in SIInstrInfo.td
 344 enum SISubtarget {
 345   SI = 0,
 346   VI = 1
 347 };
 348
 349 static enum SISubtarget AMDGPUSubtargetToSISubtarget(unsigned Gen) {
 350   switch (Gen) {
 351   default:
 352     return SI;
 353   case AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS:
 354     return VI;
 355   }
 356 }
 357
 358 int AMDGPUInstrInfo::pseudoToMCOpcode(int Opcode) const {
 359   int MCOp = AMDGPU::getMCOpcode(
 360       Opcode, AMDGPUSubtargetToSISubtarget(ST.getGeneration()));
 361
 362   // -1 means that Opcode is already a native instruction.
 363   if (MCOp == -1)
 364     return Opcode;
 365
 366   // (uint16_t)-1 means that Opcode is a pseudo instruction that has
 367   // no encoding in the given subtarget generation.
 368   if (MCOp == (uint16_t)-1)
 369     return -1;
 370
 371   return MCOp;
 372 }