]> granicus.if.org Git - llvm/commitdiff
[MachineLICM] Hoist TOC-based address instructions
authorLei Huang <lei@ca.ibm.com>
Thu, 15 Jun 2017 18:29:59 +0000 (18:29 +0000)
committerLei Huang <lei@ca.ibm.com>
Thu, 15 Jun 2017 18:29:59 +0000 (18:29 +0000)
Add condition for MachineLICM to safely hoist instructions that utilize
non constant registers that are reserved.

On PPC, global variable access is done through the table of contents (TOC)
which is always in register X2.  The ABI reserves this register in any
functions that have calls or access global variables.

A call through a function pointer involves saving, changing and restoring
this register around the call and thus MachineLICM does not consider it to
be invariant. We can however guarantee the register is preserved across the
call and thus is invariant.

Differential Revision: https://reviews.llvm.org/D33562

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@305490 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

include/llvm/Target/TargetRegisterInfo.h
lib/CodeGen/MachineLICM.cpp
lib/Target/PowerPC/PPCRegisterInfo.cpp
lib/Target/PowerPC/PPCRegisterInfo.h
test/CodeGen/PowerPC/licm-tocReg.ll [new file with mode: 0644]

index 4ce6d2ff5e26bdaa845c97550e63584e8a2ec572..86ad8ad530527fcbf97be69af5b79ed8f0694084 100644 (file)
@@ -497,6 +497,16 @@ public:
   /// function.  Used by MachineRegisterInfo::isConstantPhysReg().
   virtual bool isConstantPhysReg(unsigned PhysReg) const { return false; }
 
+  /// Physical registers that may be modified within a function but are
+  /// guaranteed to be restored before any uses. This is useful for targets that
+  /// have call sequences where a GOT register may be updated by the caller
+  /// prior to a call and is guaranteed to be restored (also by the caller)
+  /// after the call. 
+  virtual bool isCallerPreservedPhysReg(unsigned PhysReg,
+                                        const MachineFunction &MF) const {
+    return false;
+  }
+
   /// Prior to adding the live-out mask to a stackmap or patchpoint
   /// instruction, provide the target the opportunity to adjust it (mainly to
   /// remove pseudo-registers that should be ignored).
index 52d5819f8dbcdd6234ebf9e8c03d175cc034d51b..c7113f1fdc47aa4b8fd19865805bd60443a845c1 100644 (file)
@@ -895,8 +895,11 @@ bool MachineLICM::IsLoopInvariantInst(MachineInstr &I) {
         // If the physreg has no defs anywhere, it's just an ambient register
         // and we can freely move its uses. Alternatively, if it's allocatable,
         // it could get allocated to something with a def during allocation.
-        if (!MRI->isConstantPhysReg(Reg))
-          return false;
+        // However, if the physreg is known to always be caller saved/restored
+        // then this use is safe to hoist.
+        if (!MRI->isConstantPhysReg(Reg) &&
+            !(TRI->isCallerPreservedPhysReg(Reg, *I.getParent()->getParent())))
+            return false;
         // Otherwise it's safe to move.
         continue;
       } else if (!MO.isDead()) {
index aad9139246923358a84786e35f2da1f9505fe8d1..637e52bbdbeecb19f682e4caad6d0290b251c793 100644 (file)
@@ -273,6 +273,20 @@ BitVector PPCRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
   return Reserved;
 }
 
+bool PPCRegisterInfo::isCallerPreservedPhysReg(unsigned PhysReg,
+                                               const MachineFunction &MF) const {
+  assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(PhysReg));
+  if (TM.isELFv2ABI() && PhysReg == PPC::X2) {
+    // X2 is guaranteed to be preserved within a function if it is reserved.
+    // The reason it's reserved is that it's the TOC pointer (and the function
+    // uses the TOC). In functions where it isn't reserved (i.e. leaf functions
+    // with no TOC access), we can't claim that it is preserved.
+    return (getReservedRegs(MF).test(PPC::X2));
+  } else {
+    return false;
+  }
+}
+
 unsigned PPCRegisterInfo::getRegPressureLimit(const TargetRegisterClass *RC,
                                               MachineFunction &MF) const {
   const PPCFrameLowering *TFI = getFrameLowering(MF);
index 4a96327fe5527c5b0b88790c0828494db3675276..0bbb71fdf9fbec64ea6020dfec5be15294c23a62 100644 (file)
@@ -83,6 +83,7 @@ public:
   void adjustStackMapLiveOutMask(uint32_t *Mask) const override;
 
   BitVector getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const override;
+  bool isCallerPreservedPhysReg(unsigned PhysReg, const MachineFunction &MF) const override;
 
   /// We require the register scavenger.
   bool requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const override {
diff --git a/test/CodeGen/PowerPC/licm-tocReg.ll b/test/CodeGen/PowerPC/licm-tocReg.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ecdfcba
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,110 @@
+; RUN: llc -verify-machineinstrs -mtriple=powerpc64le-unknown-linux-gnu < %s | FileCheck %s
+
+; The instructions ADDIStocHA/LDtocL are used to calculate the address of 
+; globals. The ones that are in bb.3.if.end could not be hoisted by Machine 
+; LICM due to BCTRL_LDinto_toc in bb2.if.then.  This call causes the compiler
+; to insert a save TOC to stack before the call and load into X2 to restore TOC
+; after. By communicating to Machine LICM that X2 is guaranteed to have the 
+; same value before and after BCTRL_LDinto_toc, these instructions can be
+; hoisted out of bb.3.if.end to outside of the loop.
+
+; Pre Machine LICM MIR
+;
+;body:             
+;  bb.0.entry:
+;    successors: %bb.2.if.then(0x40000000), %bb.3.if.end(0x40000000)
+;    liveins: %x3
+;  
+;    %4 = COPY %x3
+;    %5 = ADDIStocHA %x2, @ga
+;    %6 = LDtocL @ga, killed %5 :: (load 8 from got)
+;    %7 = LWZ 0, %6 :: (volatile dereferenceable load 4 from @ga)
+;    %8 = ADDIStocHA %x2, @gb
+;    %9 = LDtocL @gb, killed %8 :: (load 8 from got)
+;    %10 = LWZ 0, killed %9 :: (volatile dereferenceable load 4 from @gb)
+;    %0 = LWZ 0, %6 :: (volatile dereferenceable load 4 from @ga)
+;    %11 = CMPW killed %7, killed %10
+;    BCC 44, killed %11, %bb.2.if.then
+;    B %bb.3.if.end
+;  
+;  bb.2.if.then:
+;    %1 = PHI %0, %bb.0.entry, %3, %bb.3.if.end
+;    ADJCALLSTACKDOWN 32, 0, implicit-def dead %r1, implicit %r1
+;    %20 = COPY %x2
+;    STD %20, 24, %x1 :: (store 8 into stack + 24)
+;    %21 = EXTSW_32_64 %1
+;    %x3 = COPY %21
+;    %x12 = COPY %4
+;    MTCTR8 %4, implicit-def %ctr8
+;    BCTRL8_LDinto_toc 24, %x1, csr_svr464_altivec, implicit-def dead %lr8, implicit-def dead %x2, implicit %ctr8, implicit %rm, implicit %x3, implicit %x12, implicit %x2, implicit-def %r1, implicit-def %x3
+;    ADJCALLSTACKUP 32, 0, implicit-def dead %r1, implicit %r1
+;    %22 = COPY %x3
+;    %x3 = COPY %22
+;    BLR8 implicit %lr8, implicit %rm, implicit %x3
+;  
+;  bb.3.if.end:
+;    successors: %bb.2.if.then(0x04000000), %bb.3.if.end(0x7c000000)
+;  
+;    %2 = PHI %0, %bb.0.entry, %3, %bb.3.if.end
+;    %12 = ADDI %2, 1
+;    %13 = ADDIStocHA %x2, @ga
+;    %14 = LDtocL @ga, killed %13 :: (load 8 from got)
+;    STW killed %12, 0, %14 :: (volatile store 4 into @ga)
+;    %15 = LWZ 0, %14 :: (volatile dereferenceable load 4 from @ga)
+;    %16 = ADDIStocHA %x2, @gb
+;    %17 = LDtocL @gb, killed %16 :: (load 8 from got)
+;    %18 = LWZ 0, killed %17 :: (volatile dereferenceable load 4 from @gb)
+;    %3 = LWZ 0, %14 :: (volatile dereferenceable load 4 from @ga)
+;    %19 = CMPW killed %15, killed %18
+;    BCC 44, killed %19, %bb.2.if.then
+;    B %bb.3.if.end
+
+@ga = external global i32, align 4
+@gb = external global i32, align 4
+
+; Function Attrs: nounwind
+define signext i32 @test(i32 (i32)* nocapture %FP) local_unnamed_addr #0 {
+; CHECK-LABEL: test:
+; CHECK:       # BB#0: # %entry
+; CHECK-NEXT:    addis 4, 2, .LC0@toc@ha
+; CHECK-NEXT:    addis 5, 2, .LC1@toc@ha
+; CHECK-NEXT:    ld 4, .LC0@toc@l(4)
+; CHECK-NEXT:    ld 5, .LC1@toc@l(5)
+; CHECK-NEXT:    lwz 6, 0(4)
+; CHECK-NEXT:    lwz 5, 0(5)
+; CHECK-NEXT:    cmpw 6, 5
+; CHECK-NEXT:    lwz 5, 0(4)
+; CHECK-NEXT:    mr 4, 3
+; CHECK-NEXT:    bgt 0, .LBB0_3
+; CHECK-NEXT:  # BB#1:
+; CHECK-NEXT:    addis 3, 2, .LC0@toc@ha
+; CHECK-NEXT:    addis 6, 2, .LC1@toc@ha
+; CHECK-NEXT:    ld 3, .LC0@toc@l(3)
+; CHECK-NEXT:    ld 6, .LC1@toc@l(6)
+; CHECK-NEXT:    .p2align 5
+; CHECK-NEXT:  .LBB0_2: # %if.end
+; CHECK-NOT:    addis {{[0-9]+}}, 2, .LC0@toc@ha
+; CHECK-NOT:    addis {{[0-9]+}}, 2, .LC1@toc@ha
+; CHECK:    blr
+entry:
+  %0 = load volatile i32, i32* @ga, align 4
+  %1 = load volatile i32, i32* @gb, align 4
+  %cmp1 = icmp sgt i32 %0, %1
+  %2 = load volatile i32, i32* @ga, align 4
+  br i1 %cmp1, label %if.then, label %if.end
+
+if.then:                                          ; preds = %if.end, %entry
+  %.lcssa = phi i32 [ %2, %entry ], [ %6, %if.end ]
+  %call = tail call signext i32 %FP(i32 signext %.lcssa) #1
+  ret i32 %call
+
+if.end:                                           ; preds = %entry, %if.end
+  %3 = phi i32 [ %6, %if.end ], [ %2, %entry ]
+  %inc = add nsw i32 %3, 1
+  store volatile i32 %inc, i32* @ga, align 4
+  %4 = load volatile i32, i32* @ga, align 4
+  %5 = load volatile i32, i32* @gb, align 4
+  %cmp = icmp sgt i32 %4, %5
+  %6 = load volatile i32, i32* @ga, align 4
+  br i1 %cmp, label %if.then, label %if.end
+}