contrib/llvm/lib/Target/WebAssembly/WebAssemblyPeephole.cpp

   1 //===-- WebAssemblyPeephole.cpp - WebAssembly Peephole Optimiztions -------===//
   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 /// Late peephole optimizations for WebAssembly.
  12 ///
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "MCTargetDesc/WebAssemblyMCTargetDesc.h"
  16 #include "WebAssembly.h"
  17 #include "WebAssemblyMachineFunctionInfo.h"
  18 #include "WebAssemblySubtarget.h"
  19 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  23 using namespace llvm;
  24
  25 #define DEBUG_TYPE "wasm-peephole"
  26
  27 static cl::opt<bool> DisableWebAssemblyFallthroughReturnOpt(
  28     "disable-wasm-fallthrough-return-opt", cl::Hidden,
  29     cl::desc("WebAssembly: Disable fallthrough-return optimizations."),
  30     cl::init(false));
  31
  32 namespace {
  33 class WebAssemblyPeephole final : public MachineFunctionPass {
  34   StringRef getPassName() const override {
  35     return "WebAssembly late peephole optimizer";
  36   }
  37
  38   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
  39     AU.setPreservesCFG();
  40     AU.addRequired<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
  41     MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
  42   }
  43
  44   bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override;
  45
  46 public:
  47   static char ID;
  48   WebAssemblyPeephole() : MachineFunctionPass(ID) {}
  49 };
  50 } // end anonymous namespace
  51
  52 char WebAssemblyPeephole::ID = 0;
  53 INITIALIZE_PASS(WebAssemblyPeephole, DEBUG_TYPE,
  54                 "WebAssembly peephole optimizations", false, false)
  55
  56 FunctionPass *llvm::createWebAssemblyPeephole() {
  57   return new WebAssemblyPeephole();
  58 }
  59
  60 /// If desirable, rewrite NewReg to a drop register.
  61 static bool MaybeRewriteToDrop(unsigned OldReg, unsigned NewReg,
  62                                MachineOperand &MO, WebAssemblyFunctionInfo &MFI,
  63                                MachineRegisterInfo &MRI) {
  64   bool Changed = false;
  65   if (OldReg == NewReg) {
  66     Changed = true;
  67     unsigned NewReg = MRI.createVirtualRegister(MRI.getRegClass(OldReg));
  68     MO.setReg(NewReg);
  69     MO.setIsDead();
  70     MFI.stackifyVReg(NewReg);
  71   }
  72   return Changed;
  73 }
  74
  75 static bool MaybeRewriteToFallthrough(MachineInstr &MI, MachineBasicBlock &MBB,
  76                                       const MachineFunction &MF,
  77                                       WebAssemblyFunctionInfo &MFI,
  78                                       MachineRegisterInfo &MRI,
  79                                       const WebAssemblyInstrInfo &TII,
  80                                       unsigned FallthroughOpc,
  81                                       unsigned CopyLocalOpc) {
  82   if (DisableWebAssemblyFallthroughReturnOpt)
  83     return false;
  84   if (&MBB != &MF.back())
  85     return false;
  86
  87   MachineBasicBlock::iterator End = MBB.end();
  88   --End;
  89   assert(End->getOpcode() == WebAssembly::END_FUNCTION);
  90   --End;
  91   if (&MI != &*End)
  92     return false;
  93
  94   if (FallthroughOpc != WebAssembly::FALLTHROUGH_RETURN_VOID) {
  95     // If the operand isn't stackified, insert a COPY to read the operand and
  96     // stackify it.
  97     MachineOperand &MO = MI.getOperand(0);
  98     unsigned Reg = MO.getReg();
  99     if (!MFI.isVRegStackified(Reg)) {
 100       unsigned NewReg = MRI.createVirtualRegister(MRI.getRegClass(Reg));
 101       BuildMI(MBB, MI, MI.getDebugLoc(), TII.get(CopyLocalOpc), NewReg)
 102           .addReg(Reg);
 103       MO.setReg(NewReg);
 104       MFI.stackifyVReg(NewReg);
 105     }
 106   }
 107
 108   // Rewrite the return.
 109   MI.setDesc(TII.get(FallthroughOpc));
 110   return true;
 111 }
 112
 113 bool WebAssemblyPeephole::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 114   LLVM_DEBUG({
 115     dbgs() << "********** Peephole **********\n"
 116            << "********** Function: " << MF.getName() << '\n';
 117   });
 118
 119   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
 120   WebAssemblyFunctionInfo &MFI = *MF.getInfo<WebAssemblyFunctionInfo>();
 121   const auto &TII = *MF.getSubtarget<WebAssemblySubtarget>().getInstrInfo();
 122   const WebAssemblyTargetLowering &TLI =
 123       *MF.getSubtarget<WebAssemblySubtarget>().getTargetLowering();
 124   auto &LibInfo = getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
 125   bool Changed = false;
 126
 127   for (auto &MBB : MF)
 128     for (auto &MI : MBB)
 129       switch (MI.getOpcode()) {
 130       default:
 131         break;
 132       case WebAssembly::CALL_I32:
 133       case WebAssembly::CALL_I64: {
 134         MachineOperand &Op1 = MI.getOperand(1);
 135         if (Op1.isSymbol()) {
 136           StringRef Name(Op1.getSymbolName());
 137           if (Name == TLI.getLibcallName(RTLIB::MEMCPY) ||
 138               Name == TLI.getLibcallName(RTLIB::MEMMOVE) ||
 139               Name == TLI.getLibcallName(RTLIB::MEMSET)) {
 140             LibFunc Func;
 141             if (LibInfo.getLibFunc(Name, Func)) {
 142               const auto &Op2 = MI.getOperand(2);
 143               if (!Op2.isReg())
 144                 report_fatal_error("Peephole: call to builtin function with "
 145                                    "wrong signature, not consuming reg");
 146               MachineOperand &MO = MI.getOperand(0);
 147               unsigned OldReg = MO.getReg();
 148               unsigned NewReg = Op2.getReg();
 149
 150               if (MRI.getRegClass(NewReg) != MRI.getRegClass(OldReg))
 151                 report_fatal_error("Peephole: call to builtin function with "
 152                                    "wrong signature, from/to mismatch");
 153               Changed |= MaybeRewriteToDrop(OldReg, NewReg, MO, MFI, MRI);
 154             }
 155           }
 156         }
 157         break;
 158       }
 159       // Optimize away an explicit void return at the end of the function.
 160       case WebAssembly::RETURN_I32:
 161         Changed |= MaybeRewriteToFallthrough(
 162             MI, MBB, MF, MFI, MRI, TII, WebAssembly::FALLTHROUGH_RETURN_I32,
 163             WebAssembly::COPY_I32);
 164         break;
 165       case WebAssembly::RETURN_I64:
 166         Changed |= MaybeRewriteToFallthrough(
 167             MI, MBB, MF, MFI, MRI, TII, WebAssembly::FALLTHROUGH_RETURN_I64,
 168             WebAssembly::COPY_I64);
 169         break;
 170       case WebAssembly::RETURN_F32:
 171         Changed |= MaybeRewriteToFallthrough(
 172             MI, MBB, MF, MFI, MRI, TII, WebAssembly::FALLTHROUGH_RETURN_F32,
 173             WebAssembly::COPY_F32);
 174         break;
 175       case WebAssembly::RETURN_F64:
 176         Changed |= MaybeRewriteToFallthrough(
 177             MI, MBB, MF, MFI, MRI, TII, WebAssembly::FALLTHROUGH_RETURN_F64,
 178             WebAssembly::COPY_F64);
 179         break;
 180       case WebAssembly::RETURN_v16i8:
 181         Changed |= MaybeRewriteToFallthrough(
 182             MI, MBB, MF, MFI, MRI, TII, WebAssembly::FALLTHROUGH_RETURN_v16i8,
 183             WebAssembly::COPY_V128);
 184         break;
 185       case WebAssembly::RETURN_v8i16:
 186         Changed |= MaybeRewriteToFallthrough(
 187             MI, MBB, MF, MFI, MRI, TII, WebAssembly::FALLTHROUGH_RETURN_v8i16,
 188             WebAssembly::COPY_V128);
 189         break;
 190       case WebAssembly::RETURN_v4i32:
 191         Changed |= MaybeRewriteToFallthrough(
 192             MI, MBB, MF, MFI, MRI, TII, WebAssembly::FALLTHROUGH_RETURN_v4i32,
 193             WebAssembly::COPY_V128);
 194         break;
 195       case WebAssembly::RETURN_v4f32:
 196         Changed |= MaybeRewriteToFallthrough(
 197             MI, MBB, MF, MFI, MRI, TII, WebAssembly::FALLTHROUGH_RETURN_v4f32,
 198             WebAssembly::COPY_V128);
 199         break;
 200       case WebAssembly::RETURN_VOID:
 201         Changed |= MaybeRewriteToFallthrough(
 202             MI, MBB, MF, MFI, MRI, TII, WebAssembly::FALLTHROUGH_RETURN_VOID,
 203             WebAssembly::INSTRUCTION_LIST_END);
 204         break;
 205       }
 206
 207   return Changed;
 208 }