]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm-project/llvm/lib/Target/ARM/ARMRegisterBankInfo.cpp
MFC r355940:
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm-project / llvm / lib / Target / ARM / ARMRegisterBankInfo.cpp
1 //===- ARMRegisterBankInfo.cpp -----------------------------------*- C++ -*-==//
2 //
3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6 //
7 //===----------------------------------------------------------------------===//
8 /// \file
9 /// This file implements the targeting of the RegisterBankInfo class for ARM.
10 /// \todo This should be generated by TableGen.
11 //===----------------------------------------------------------------------===//
12
13 #include "ARMRegisterBankInfo.h"
14 #include "ARMInstrInfo.h" // For the register classes
15 #include "ARMSubtarget.h"
16 #include "llvm/CodeGen/GlobalISel/RegisterBank.h"
17 #include "llvm/CodeGen/GlobalISel/RegisterBankInfo.h"
18 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
19 #include "llvm/CodeGen/TargetRegisterInfo.h"
20
21 #define GET_TARGET_REGBANK_IMPL
22 #include "ARMGenRegisterBank.inc"
23
24 using namespace llvm;
25
26 // FIXME: TableGen this.
27 // If it grows too much and TableGen still isn't ready to do the job, extract it
28 // into an ARMGenRegisterBankInfo.def (similar to AArch64).
29 namespace llvm {
30 namespace ARM {
31 enum PartialMappingIdx {
32   PMI_GPR,
33   PMI_SPR,
34   PMI_DPR,
35   PMI_Min = PMI_GPR,
36 };
37
38 RegisterBankInfo::PartialMapping PartMappings[]{
39     // GPR Partial Mapping
40     {0, 32, GPRRegBank},
41     // SPR Partial Mapping
42     {0, 32, FPRRegBank},
43     // DPR Partial Mapping
44     {0, 64, FPRRegBank},
45 };
46
47 #ifndef NDEBUG
48 static bool checkPartMapping(const RegisterBankInfo::PartialMapping &PM,
49                              unsigned Start, unsigned Length,
50                              unsigned RegBankID) {
51   return PM.StartIdx == Start && PM.Length == Length &&
52          PM.RegBank->getID() == RegBankID;
53 }
54
55 static void checkPartialMappings() {
56   assert(
57       checkPartMapping(PartMappings[PMI_GPR - PMI_Min], 0, 32, GPRRegBankID) &&
58       "Wrong mapping for GPR");
59   assert(
60       checkPartMapping(PartMappings[PMI_SPR - PMI_Min], 0, 32, FPRRegBankID) &&
61       "Wrong mapping for SPR");
62   assert(
63       checkPartMapping(PartMappings[PMI_DPR - PMI_Min], 0, 64, FPRRegBankID) &&
64       "Wrong mapping for DPR");
65 }
66 #endif
67
68 enum ValueMappingIdx {
69   InvalidIdx = 0,
70   GPR3OpsIdx = 1,
71   SPR3OpsIdx = 4,
72   DPR3OpsIdx = 7,
73 };
74
75 RegisterBankInfo::ValueMapping ValueMappings[] = {
76     // invalid
77     {nullptr, 0},
78     // 3 ops in GPRs
79     {&PartMappings[PMI_GPR - PMI_Min], 1},
80     {&PartMappings[PMI_GPR - PMI_Min], 1},
81     {&PartMappings[PMI_GPR - PMI_Min], 1},
82     // 3 ops in SPRs
83     {&PartMappings[PMI_SPR - PMI_Min], 1},
84     {&PartMappings[PMI_SPR - PMI_Min], 1},
85     {&PartMappings[PMI_SPR - PMI_Min], 1},
86     // 3 ops in DPRs
87     {&PartMappings[PMI_DPR - PMI_Min], 1},
88     {&PartMappings[PMI_DPR - PMI_Min], 1},
89     {&PartMappings[PMI_DPR - PMI_Min], 1}};
90
91 #ifndef NDEBUG
92 static bool checkValueMapping(const RegisterBankInfo::ValueMapping &VM,
93                               RegisterBankInfo::PartialMapping *BreakDown) {
94   return VM.NumBreakDowns == 1 && VM.BreakDown == BreakDown;
95 }
96
97 static void checkValueMappings() {
98   assert(checkValueMapping(ValueMappings[GPR3OpsIdx],
99                            &PartMappings[PMI_GPR - PMI_Min]) &&
100          "Wrong value mapping for 3 GPR ops instruction");
101   assert(checkValueMapping(ValueMappings[GPR3OpsIdx + 1],
102                            &PartMappings[PMI_GPR - PMI_Min]) &&
103          "Wrong value mapping for 3 GPR ops instruction");
104   assert(checkValueMapping(ValueMappings[GPR3OpsIdx + 2],
105                            &PartMappings[PMI_GPR - PMI_Min]) &&
106          "Wrong value mapping for 3 GPR ops instruction");
107
108   assert(checkValueMapping(ValueMappings[SPR3OpsIdx],
109                            &PartMappings[PMI_SPR - PMI_Min]) &&
110          "Wrong value mapping for 3 SPR ops instruction");
111   assert(checkValueMapping(ValueMappings[SPR3OpsIdx + 1],
112                            &PartMappings[PMI_SPR - PMI_Min]) &&
113          "Wrong value mapping for 3 SPR ops instruction");
114   assert(checkValueMapping(ValueMappings[SPR3OpsIdx + 2],
115                            &PartMappings[PMI_SPR - PMI_Min]) &&
116          "Wrong value mapping for 3 SPR ops instruction");
117
118   assert(checkValueMapping(ValueMappings[DPR3OpsIdx],
119                            &PartMappings[PMI_DPR - PMI_Min]) &&
120          "Wrong value mapping for 3 DPR ops instruction");
121   assert(checkValueMapping(ValueMappings[DPR3OpsIdx + 1],
122                            &PartMappings[PMI_DPR - PMI_Min]) &&
123          "Wrong value mapping for 3 DPR ops instruction");
124   assert(checkValueMapping(ValueMappings[DPR3OpsIdx + 2],
125                            &PartMappings[PMI_DPR - PMI_Min]) &&
126          "Wrong value mapping for 3 DPR ops instruction");
127 }
128 #endif
129 } // end namespace arm
130 } // end namespace llvm
131
132 ARMRegisterBankInfo::ARMRegisterBankInfo(const TargetRegisterInfo &TRI)
133     : ARMGenRegisterBankInfo() {
134   static bool AlreadyInit = false;
135   // We have only one set of register banks, whatever the subtarget
136   // is. Therefore, the initialization of the RegBanks table should be
137   // done only once. Indeed the table of all register banks
138   // (ARM::RegBanks) is unique in the compiler. At some point, it
139   // will get tablegen'ed and the whole constructor becomes empty.
140   if (AlreadyInit)
141     return;
142   AlreadyInit = true;
143
144   const RegisterBank &RBGPR = getRegBank(ARM::GPRRegBankID);
145   (void)RBGPR;
146   assert(&ARM::GPRRegBank == &RBGPR && "The order in RegBanks is messed up");
147
148   // Initialize the GPR bank.
149   assert(RBGPR.covers(*TRI.getRegClass(ARM::GPRRegClassID)) &&
150          "Subclass not added?");
151   assert(RBGPR.covers(*TRI.getRegClass(ARM::GPRwithAPSRRegClassID)) &&
152          "Subclass not added?");
153   assert(RBGPR.covers(*TRI.getRegClass(ARM::GPRnopcRegClassID)) &&
154          "Subclass not added?");
155   assert(RBGPR.covers(*TRI.getRegClass(ARM::rGPRRegClassID)) &&
156          "Subclass not added?");
157   assert(RBGPR.covers(*TRI.getRegClass(ARM::tGPRRegClassID)) &&
158          "Subclass not added?");
159   assert(RBGPR.covers(*TRI.getRegClass(ARM::tcGPRRegClassID)) &&
160          "Subclass not added?");
161   assert(RBGPR.covers(*TRI.getRegClass(ARM::tGPR_and_tcGPRRegClassID)) &&
162          "Subclass not added?");
163   assert(RBGPR.covers(*TRI.getRegClass(ARM::tGPREven_and_tGPR_and_tcGPRRegClassID)) &&
164          "Subclass not added?");
165   assert(RBGPR.covers(*TRI.getRegClass(ARM::tGPROdd_and_tcGPRRegClassID)) &&
166          "Subclass not added?");
167   assert(RBGPR.getSize() == 32 && "GPRs should hold up to 32-bit");
168
169 #ifndef NDEBUG
170   ARM::checkPartialMappings();
171   ARM::checkValueMappings();
172 #endif
173 }
174
175 const RegisterBank &ARMRegisterBankInfo::getRegBankFromRegClass(
176     const TargetRegisterClass &RC) const {
177   using namespace ARM;
178
179   switch (RC.getID()) {
180   case GPRRegClassID:
181   case GPRwithAPSRRegClassID:
182   case GPRnopcRegClassID:
183   case rGPRRegClassID:
184   case GPRspRegClassID:
185   case tGPR_and_tcGPRRegClassID:
186   case tcGPRRegClassID:
187   case tGPRRegClassID:
188   case tGPREvenRegClassID:
189   case tGPROddRegClassID:
190   case tGPR_and_tGPREvenRegClassID:
191   case tGPR_and_tGPROddRegClassID:
192   case tGPREven_and_tcGPRRegClassID:
193   case tGPREven_and_tGPR_and_tcGPRRegClassID:
194   case tGPROdd_and_tcGPRRegClassID:
195     return getRegBank(ARM::GPRRegBankID);
196   case HPRRegClassID:
197   case SPR_8RegClassID:
198   case SPRRegClassID:
199   case DPR_8RegClassID:
200   case DPRRegClassID:
201   case QPRRegClassID:
202     return getRegBank(ARM::FPRRegBankID);
203   default:
204     llvm_unreachable("Unsupported register kind");
205   }
206
207   llvm_unreachable("Switch should handle all register classes");
208 }
209
210 const RegisterBankInfo::InstructionMapping &
211 ARMRegisterBankInfo::getInstrMapping(const MachineInstr &MI) const {
212   auto Opc = MI.getOpcode();
213
214   // Try the default logic for non-generic instructions that are either copies
215   // or already have some operands assigned to banks.
216   if (!isPreISelGenericOpcode(Opc) || Opc == TargetOpcode::G_PHI) {
217     const InstructionMapping &Mapping = getInstrMappingImpl(MI);
218     if (Mapping.isValid())
219       return Mapping;
220   }
221
222   using namespace TargetOpcode;
223
224   const MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
225   const MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
226   unsigned NumOperands = MI.getNumOperands();
227   const ValueMapping *OperandsMapping = &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx];
228
229   switch (Opc) {
230   case G_ADD:
231   case G_SUB: {
232     // Integer operations where the source and destination are in the
233     // same register class.
234     LLT Ty = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
235     OperandsMapping = Ty.getSizeInBits() == 64
236                           ? &ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx]
237                           : &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx];
238     break;
239   }
240   case G_MUL:
241   case G_AND:
242   case G_OR:
243   case G_XOR:
244   case G_LSHR:
245   case G_ASHR:
246   case G_SHL:
247   case G_SDIV:
248   case G_UDIV:
249   case G_SEXT:
250   case G_ZEXT:
251   case G_ANYEXT:
252   case G_GEP:
253   case G_INTTOPTR:
254   case G_PTRTOINT:
255   case G_CTLZ:
256     // FIXME: We're abusing the fact that everything lives in a GPR for now; in
257     // the real world we would use different mappings.
258     OperandsMapping = &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx];
259     break;
260   case G_TRUNC: {
261     // In some cases we may end up with a G_TRUNC from a 64-bit value to a
262     // 32-bit value. This isn't a real floating point trunc (that would be a
263     // G_FPTRUNC). Instead it is an integer trunc in disguise, which can appear
264     // because the legalizer doesn't distinguish between integer and floating
265     // point values so it may leave some 64-bit integers un-narrowed. Until we
266     // have a more principled solution that doesn't let such things sneak all
267     // the way to this point, just map the source to a DPR and the destination
268     // to a GPR.
269     LLT LargeTy = MRI.getType(MI.getOperand(1).getReg());
270     OperandsMapping =
271         LargeTy.getSizeInBits() <= 32
272             ? &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx]
273             : getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx],
274                                   &ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx]});
275     break;
276   }
277   case G_LOAD:
278   case G_STORE: {
279     LLT Ty = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
280     OperandsMapping =
281         Ty.getSizeInBits() == 64
282             ? getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx],
283                                   &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx]})
284             : &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx];
285     break;
286   }
287   case G_FADD:
288   case G_FSUB:
289   case G_FMUL:
290   case G_FDIV:
291   case G_FNEG: {
292     LLT Ty = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
293     OperandsMapping =Ty.getSizeInBits() == 64
294                           ? &ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx]
295                           : &ARM::ValueMappings[ARM::SPR3OpsIdx];
296     break;
297   }
298   case G_FMA: {
299     LLT Ty = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
300     OperandsMapping =
301         Ty.getSizeInBits() == 64
302             ? getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx],
303                                   &ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx],
304                                   &ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx],
305                                   &ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx]})
306             : getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::SPR3OpsIdx],
307                                   &ARM::ValueMappings[ARM::SPR3OpsIdx],
308                                   &ARM::ValueMappings[ARM::SPR3OpsIdx],
309                                   &ARM::ValueMappings[ARM::SPR3OpsIdx]});
310     break;
311   }
312   case G_FPEXT: {
313     LLT ToTy = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
314     LLT FromTy = MRI.getType(MI.getOperand(1).getReg());
315     if (ToTy.getSizeInBits() == 64 && FromTy.getSizeInBits() == 32)
316       OperandsMapping =
317           getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx],
318                               &ARM::ValueMappings[ARM::SPR3OpsIdx]});
319     break;
320   }
321   case G_FPTRUNC: {
322     LLT ToTy = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
323     LLT FromTy = MRI.getType(MI.getOperand(1).getReg());
324     if (ToTy.getSizeInBits() == 32 && FromTy.getSizeInBits() == 64)
325       OperandsMapping =
326           getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::SPR3OpsIdx],
327                               &ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx]});
328     break;
329   }
330   case G_FPTOSI:
331   case G_FPTOUI: {
332     LLT ToTy = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
333     LLT FromTy = MRI.getType(MI.getOperand(1).getReg());
334     if ((FromTy.getSizeInBits() == 32 || FromTy.getSizeInBits() == 64) &&
335         ToTy.getSizeInBits() == 32)
336       OperandsMapping =
337           FromTy.getSizeInBits() == 64
338               ? getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx],
339                                     &ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx]})
340               : getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx],
341                                     &ARM::ValueMappings[ARM::SPR3OpsIdx]});
342     break;
343   }
344   case G_SITOFP:
345   case G_UITOFP: {
346     LLT ToTy = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
347     LLT FromTy = MRI.getType(MI.getOperand(1).getReg());
348     if (FromTy.getSizeInBits() == 32 &&
349         (ToTy.getSizeInBits() == 32 || ToTy.getSizeInBits() == 64))
350       OperandsMapping =
351           ToTy.getSizeInBits() == 64
352               ? getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx],
353                                     &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx]})
354               : getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::SPR3OpsIdx],
355                                     &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx]});
356     break;
357   }
358   case G_FCONSTANT: {
359     LLT Ty = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
360     OperandsMapping = getOperandsMapping(
361         {Ty.getSizeInBits() == 64 ? &ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx]
362                                   : &ARM::ValueMappings[ARM::SPR3OpsIdx],
363          nullptr});
364     break;
365   }
366   case G_CONSTANT:
367   case G_FRAME_INDEX:
368   case G_GLOBAL_VALUE:
369     OperandsMapping =
370         getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx], nullptr});
371     break;
372   case G_SELECT: {
373     LLT Ty = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
374     (void)Ty;
375     LLT Ty2 = MRI.getType(MI.getOperand(1).getReg());
376     (void)Ty2;
377     assert(Ty.getSizeInBits() == 32 && "Unsupported size for G_SELECT");
378     assert(Ty2.getSizeInBits() == 1 && "Unsupported size for G_SELECT");
379     OperandsMapping =
380         getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx],
381                             &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx],
382                             &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx],
383                             &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx]});
384     break;
385   }
386   case G_ICMP: {
387     LLT Ty2 = MRI.getType(MI.getOperand(2).getReg());
388     (void)Ty2;
389     assert(Ty2.getSizeInBits() == 32 && "Unsupported size for G_ICMP");
390     OperandsMapping =
391         getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx], nullptr,
392                             &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx],
393                             &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx]});
394     break;
395   }
396   case G_FCMP: {
397     LLT Ty = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
398     (void)Ty;
399     LLT Ty1 = MRI.getType(MI.getOperand(2).getReg());
400     LLT Ty2 = MRI.getType(MI.getOperand(3).getReg());
401     (void)Ty2;
402     assert(Ty.getSizeInBits() == 1 && "Unsupported size for G_FCMP");
403     assert(Ty1.getSizeInBits() == Ty2.getSizeInBits() &&
404            "Mismatched operand sizes for G_FCMP");
405
406     unsigned Size = Ty1.getSizeInBits();
407     assert((Size == 32 || Size == 64) && "Unsupported size for G_FCMP");
408
409     auto FPRValueMapping = Size == 32 ? &ARM::ValueMappings[ARM::SPR3OpsIdx]
410                                       : &ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx];
411     OperandsMapping =
412         getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx], nullptr,
413                             FPRValueMapping, FPRValueMapping});
414     break;
415   }
416   case G_MERGE_VALUES: {
417     // We only support G_MERGE_VALUES for creating a double precision floating
418     // point value out of two GPRs.
419     LLT Ty = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
420     LLT Ty1 = MRI.getType(MI.getOperand(1).getReg());
421     LLT Ty2 = MRI.getType(MI.getOperand(2).getReg());
422     if (Ty.getSizeInBits() != 64 || Ty1.getSizeInBits() != 32 ||
423         Ty2.getSizeInBits() != 32)
424       return getInvalidInstructionMapping();
425     OperandsMapping =
426         getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx],
427                             &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx],
428                             &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx]});
429     break;
430   }
431   case G_UNMERGE_VALUES: {
432     // We only support G_UNMERGE_VALUES for splitting a double precision
433     // floating point value into two GPRs.
434     LLT Ty = MRI.getType(MI.getOperand(0).getReg());
435     LLT Ty1 = MRI.getType(MI.getOperand(1).getReg());
436     LLT Ty2 = MRI.getType(MI.getOperand(2).getReg());
437     if (Ty.getSizeInBits() != 32 || Ty1.getSizeInBits() != 32 ||
438         Ty2.getSizeInBits() != 64)
439       return getInvalidInstructionMapping();
440     OperandsMapping =
441         getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx],
442                             &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx],
443                             &ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx]});
444     break;
445   }
446   case G_BR:
447     OperandsMapping = getOperandsMapping({nullptr});
448     break;
449   case G_BRCOND:
450     OperandsMapping =
451         getOperandsMapping({&ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx], nullptr});
452     break;
453   case DBG_VALUE: {
454     SmallVector<const ValueMapping *, 4> OperandBanks(NumOperands);
455     const MachineOperand &MaybeReg = MI.getOperand(0);
456     if (MaybeReg.isReg() && MaybeReg.getReg()) {
457       unsigned Size = MRI.getType(MaybeReg.getReg()).getSizeInBits();
458       if (Size > 32 && Size != 64)
459         return getInvalidInstructionMapping();
460       OperandBanks[0] = Size == 64 ? &ARM::ValueMappings[ARM::DPR3OpsIdx]
461                                    : &ARM::ValueMappings[ARM::GPR3OpsIdx];
462     }
463     OperandsMapping = getOperandsMapping(OperandBanks);
464     break;
465   }
466   default:
467     return getInvalidInstructionMapping();
468   }
469
470 #ifndef NDEBUG
471   for (unsigned i = 0; i < NumOperands; i++) {
472     for (const auto &Mapping : OperandsMapping[i]) {
473       assert(
474           (Mapping.RegBank->getID() != ARM::FPRRegBankID ||
475            MF.getSubtarget<ARMSubtarget>().hasVFP2Base()) &&
476           "Trying to use floating point register bank on target without vfp");
477     }
478   }
479 #endif
480
481   return getInstructionMapping(DefaultMappingID, /*Cost=*/1, OperandsMapping,
482                                NumOperands);
483 }