source: CLRX/CLRadeonExtender/trunk/amdasm/AsmRegAlloc.cpp @ 3880

Last change on this file since 3880 was 3880, checked in by matszpk, 18 months ago

CLRadeonExtender: AsmRegAlloc?: Small optimization (notFirstReturn).

File size: 113.3 KB
RevLine 
[2948]1/*
2 *  CLRadeonExtender - Unofficial OpenCL Radeon Extensions Library
[3575]3 *  Copyright (C) 2014-2018 Mateusz Szpakowski
[2948]4 *
5 *  This library is free software; you can redistribute it and/or
6 *  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7 *  License as published by the Free Software Foundation; either
8 *  version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
9 *
10 *  This library is distributed in the hope that it will be useful,
11 *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12 *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13 *  Lesser General Public License for more details.
14 *
15 *  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16 *  License along with this library; if not, write to the Free Software
17 *  Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
18 */
19
20#include <CLRX/Config.h>
[3648]21#include <iostream>
[2972]22#include <stack>
[2967]23#include <deque>
[2948]24#include <vector>
25#include <utility>
[2979]26#include <unordered_set>
[3008]27#include <map>
[3013]28#include <set>
[2952]29#include <unordered_map>
[2948]30#include <algorithm>
31#include <CLRX/utils/Utilities.h>
[2952]32#include <CLRX/utils/Containers.h>
[2948]33#include <CLRX/amdasm/Assembler.h>
34#include "AsmInternals.h"
35
36using namespace CLRX;
37
[2967]38typedef AsmRegAllocator::CodeBlock CodeBlock;
[2990]39typedef AsmRegAllocator::NextBlock NextBlock;
[2967]40typedef AsmRegAllocator::SSAInfo SSAInfo;
[3845]41typedef std::pair<const AsmSingleVReg, SSAInfo> SSAEntry;
[2967]42
[2948]43ISAUsageHandler::ISAUsageHandler(const std::vector<cxbyte>& _content) :
44            content(_content), lastOffset(0), readOffset(0), instrStructPos(0),
45            regUsagesPos(0), regUsages2Pos(0), regVarUsagesPos(0),
46            pushedArgs(0), argPos(0), argFlags(0), isNext(false), useRegMode(false)
47{ }
48
49ISAUsageHandler::~ISAUsageHandler()
50{ }
51
52void ISAUsageHandler::rewind()
53{
54    readOffset = instrStructPos = 0;
55    regUsagesPos = regUsages2Pos = regVarUsagesPos = 0;
56    useRegMode = false;
57    pushedArgs = 0;
58    skipBytesInInstrStruct();
59}
60
61void ISAUsageHandler::skipBytesInInstrStruct()
62{
63    // do not add instruction size if usereg (usereg immediately before instr regusages)
64    if ((instrStructPos != 0 || argPos != 0) && !useRegMode)
65        readOffset += defaultInstrSize;
66    argPos = 0;
67    for (;instrStructPos < instrStruct.size() &&
68        instrStruct[instrStructPos] > 0x80; instrStructPos++)
69        readOffset += (instrStruct[instrStructPos] & 0x7f);
70    isNext = (instrStructPos < instrStruct.size());
71}
72
73void ISAUsageHandler::putSpace(size_t offset)
74{
75    if (lastOffset != offset)
76    {
77        flush(); // flush before new instruction
78        // useReg immediately before instruction regusages
79        size_t defaultInstrSize = (!useRegMode ? this->defaultInstrSize : 0);
80        if (lastOffset > offset)
[3457]81            throw AsmException("Offset before previous instruction");
[2948]82        if (!instrStruct.empty() && offset - lastOffset < defaultInstrSize)
[3457]83            throw AsmException("Offset between previous instruction");
[2948]84        size_t toSkip = !instrStruct.empty() ? 
85                offset - lastOffset - defaultInstrSize : offset;
86        while (toSkip > 0)
87        {
88            size_t skipped = std::min(toSkip, size_t(0x7f));
89            instrStruct.push_back(skipped | 0x80);
90            toSkip -= skipped;
91        }
92        lastOffset = offset;
93        argFlags = 0;
94        pushedArgs = 0;
95    } 
96}
97
98void ISAUsageHandler::pushUsage(const AsmRegVarUsage& rvu)
99{
100    if (lastOffset == rvu.offset && useRegMode)
101        flush(); // only flush if useRegMode and no change in offset
102    else // otherwise
103        putSpace(rvu.offset);
104    useRegMode = false;
105    if (rvu.regVar != nullptr)
106    {
107        argFlags |= (1U<<pushedArgs);
108        regVarUsages.push_back({ rvu.regVar, rvu.rstart, rvu.rend, rvu.regField,
109            rvu.rwFlags, rvu.align });
110    }
111    else // reg usages
112        regUsages.push_back({ rvu.regField,cxbyte(rvu.rwFlags |
113                    getRwFlags(rvu.regField, rvu.rstart, rvu.rend)) });
114    pushedArgs++;
115}
116
117void ISAUsageHandler::pushUseRegUsage(const AsmRegVarUsage& rvu)
118{
119    if (lastOffset == rvu.offset && !useRegMode)
120        flush(); // only flush if useRegMode and no change in offset
121    else // otherwise
122        putSpace(rvu.offset);
123    useRegMode = true;
124    if (pushedArgs == 0 || pushedArgs == 256)
125    {
126        argFlags = 0;
127        pushedArgs = 0;
128        instrStruct.push_back(0x80); // sign of regvarusage from usereg
129        instrStruct.push_back(0);
130    }
131    if (rvu.regVar != nullptr)
132    {
133        argFlags |= (1U<<(pushedArgs & 7));
134        regVarUsages.push_back({ rvu.regVar, rvu.rstart, rvu.rend, rvu.regField,
135            rvu.rwFlags, rvu.align });
136    }
137    else // reg usages
138        regUsages2.push_back({ rvu.rstart, rvu.rend, rvu.rwFlags });
139    pushedArgs++;
140    if ((pushedArgs & 7) == 0) // just flush per 8 bit
141    {
142        instrStruct.push_back(argFlags);
143        instrStruct[instrStruct.size() - ((pushedArgs+7) >> 3) - 1] = pushedArgs;
144        argFlags = 0;
145    }
146}
147
148void ISAUsageHandler::flush()
149{
150    if (pushedArgs != 0)
151    {
152        if (!useRegMode)
[3396]153        {
154            // normal regvarusages
[2948]155            instrStruct.push_back(argFlags);
156            if ((argFlags & (1U<<(pushedArgs-1))) != 0)
157                regVarUsages.back().rwFlags |= 0x80;
158            else // reg usages
159                regUsages.back().rwFlags |= 0x80;
160        }
[3398]161        else
[2948]162        {
[3398]163            // use reg regvarusages
[2948]164            if ((pushedArgs & 7) != 0) //if only not pushed args remains
165                instrStruct.push_back(argFlags);
166            instrStruct[instrStruct.size() - ((pushedArgs+7) >> 3) - 1] = pushedArgs;
167        }
168    }
169}
170
171AsmRegVarUsage ISAUsageHandler::nextUsage()
172{
173    if (!isNext)
[3457]174        throw AsmException("No reg usage in this code");
[2948]175    AsmRegVarUsage rvu;
176    // get regvarusage
177    bool lastRegUsage = false;
178    rvu.offset = readOffset;
179    if (!useRegMode && instrStruct[instrStructPos] == 0x80)
[3396]180    {
181        // useRegMode (begin fetching useregs)
[2948]182        useRegMode = true;
183        argPos = 0;
184        instrStructPos++;
185        // pushedArgs - numer of useregs, 0 - 256 useregs
186        pushedArgs = instrStruct[instrStructPos++];
187        argFlags = instrStruct[instrStructPos];
188    }
[3015]189    rvu.useRegMode = useRegMode; // no ArgPos
[2948]190   
191    if ((instrStruct[instrStructPos] & (1U << (argPos&7))) != 0)
[3396]192    {
193        // regvar usage
[2948]194        const AsmRegVarUsageInt& inRVU = regVarUsages[regVarUsagesPos++];
195        rvu.regVar = inRVU.regVar;
196        rvu.rstart = inRVU.rstart;
197        rvu.rend = inRVU.rend;
198        rvu.regField = inRVU.regField;
199        rvu.rwFlags = inRVU.rwFlags & ASMRVU_ACCESS_MASK;
200        rvu.align = inRVU.align;
201        if (!useRegMode)
202            lastRegUsage = ((inRVU.rwFlags&0x80) != 0);
203    }
204    else if (!useRegMode)
[3396]205    {
206        // simple reg usage
[2948]207        const AsmRegUsageInt& inRU = regUsages[regUsagesPos++];
208        rvu.regVar = nullptr;
209        const std::pair<uint16_t, uint16_t> regPair =
210                    getRegPair(inRU.regField, inRU.rwFlags);
211        rvu.rstart = regPair.first;
212        rvu.rend = regPair.second;
213        rvu.rwFlags = (inRU.rwFlags & ASMRVU_ACCESS_MASK);
214        rvu.regField = inRU.regField;
215        rvu.align = 0;
216        lastRegUsage = ((inRU.rwFlags&0x80) != 0);
217    }
218    else
[3396]219    {
220        // use reg (simple reg usage, second structure)
[2948]221        const AsmRegUsage2Int& inRU = regUsages2[regUsages2Pos++];
222        rvu.regVar = nullptr;
223        rvu.rstart = inRU.rstart;
224        rvu.rend = inRU.rend;
225        rvu.rwFlags = inRU.rwFlags;
226        rvu.regField = ASMFIELD_NONE;
227        rvu.align = 0;
228    }
229    argPos++;
230    if (useRegMode)
[3396]231    {
232        // if inside useregs
[2948]233        if (argPos == (pushedArgs&0xff))
234        {
235            instrStructPos++; // end
236            skipBytesInInstrStruct();
237            useRegMode = false;
238        }
239        else if ((argPos & 7) == 0) // fetch new flag
240        {
241            instrStructPos++;
242            argFlags = instrStruct[instrStructPos];
243        }
244    }
245    // after instr
246    if (lastRegUsage)
247    {
248        instrStructPos++;
249        skipBytesInInstrStruct();
250    }
251    return rvu;
252}
[2951]253
254AsmRegAllocator::AsmRegAllocator(Assembler& _assembler) : assembler(_assembler)
255{ }
256
[2959]257static inline bool codeBlockStartLess(const AsmRegAllocator::CodeBlock& c1,
258                  const AsmRegAllocator::CodeBlock& c2)
259{ return c1.start < c2.start; }
260
[3024]261static inline bool codeBlockEndLess(const AsmRegAllocator::CodeBlock& c1,
262                  const AsmRegAllocator::CodeBlock& c2)
263{ return c1.end < c2.end; }
264
[2951]265void AsmRegAllocator::createCodeStructure(const std::vector<AsmCodeFlowEntry>& codeFlow,
266             size_t codeSize, const cxbyte* code)
267{
268    ISAAssembler* isaAsm = assembler.isaAssembler;
[3592]269    if (codeSize == 0)
270        return;
[2951]271    std::vector<size_t> splits;
272    std::vector<size_t> codeStarts;
273    std::vector<size_t> codeEnds;
274    codeStarts.push_back(0);
275    codeEnds.push_back(codeSize);
276    for (const AsmCodeFlowEntry& entry: codeFlow)
277    {
278        size_t instrAfter = 0;
[3029]279        if (entry.type == AsmCodeFlowType::JUMP || entry.type == AsmCodeFlowType::CJUMP ||
280            entry.type == AsmCodeFlowType::CALL || entry.type == AsmCodeFlowType::RETURN)
[2951]281            instrAfter = entry.offset + isaAsm->getInstructionSize(
282                        codeSize - entry.offset, code + entry.offset);
283       
284        switch(entry.type)
285        {
286            case AsmCodeFlowType::START:
287                codeStarts.push_back(entry.offset);
288                break;
289            case AsmCodeFlowType::END:
290                codeEnds.push_back(entry.offset);
291                break;
292            case AsmCodeFlowType::JUMP:
293                splits.push_back(entry.target);
294                codeEnds.push_back(instrAfter);
295                break;
296            case AsmCodeFlowType::CJUMP:
297                splits.push_back(entry.target);
298                splits.push_back(instrAfter);
299                break;
300            case AsmCodeFlowType::CALL:
301                splits.push_back(entry.target);
[3023]302                splits.push_back(instrAfter);
[2951]303                break;
304            case AsmCodeFlowType::RETURN:
305                codeEnds.push_back(instrAfter);
306                break;
307            default:
308                break;
309        }
310    }
311    std::sort(splits.begin(), splits.end());
312    splits.resize(std::unique(splits.begin(), splits.end()) - splits.begin());
313    std::sort(codeEnds.begin(), codeEnds.end());
[3023]314    codeEnds.resize(std::unique(codeEnds.begin(), codeEnds.end()) - codeEnds.begin());
[3025]315    // remove codeStarts between codeStart and codeEnd
316    size_t i = 0;
317    size_t ii = 0;
318    size_t ei = 0; // codeEnd i
319    while (i < codeStarts.size())
320    {
321        size_t end = (ei < codeEnds.size() ? codeEnds[ei] : SIZE_MAX);
322        if (ei < codeEnds.size())
323            ei++;
324        codeStarts[ii++] = codeStarts[i];
325        // skip codeStart to end
326        for (i++ ;i < codeStarts.size() && codeStarts[i] < end; i++);
327    }
328    codeStarts.resize(ii);
[2951]329    // add next codeStarts
330    auto splitIt = splits.begin();
331    for (size_t codeEnd: codeEnds)
332    {
333        auto it = std::lower_bound(splitIt, splits.end(), codeEnd);
334        if (it != splits.end())
335        {
336            codeStarts.push_back(*it);
337            splitIt = it;
338        }
339        else // if end
340            break;
341    }
[3025]342   
[2951]343    std::sort(codeStarts.begin(), codeStarts.end());
[3031]344    codeStarts.resize(std::unique(codeStarts.begin(), codeStarts.end()) -
345                codeStarts.begin());
[2951]346    // divide to blocks
[3028]347    splitIt = splits.begin();
[2951]348    for (size_t codeStart: codeStarts)
349    {
[3024]350        size_t codeEnd = *std::upper_bound(codeEnds.begin(), codeEnds.end(), codeStart);
[2951]351        splitIt = std::lower_bound(splitIt, splits.end(), codeStart);
[3023]352       
[3029]353        if (splitIt != splits.end() && *splitIt==codeStart)
354            ++splitIt; // skip split in codeStart
355       
[3026]356        for (size_t start = codeStart; start < codeEnd; )
[2951]357        {
358            size_t end = codeEnd;
359            if (splitIt != splits.end())
[3026]360            {
[2951]361                end = std::min(end, *splitIt);
[3026]362                ++splitIt;
363            }
[2986]364            codeBlocks.push_back({ start, end, { }, false, false, false });
[3026]365            start = end;
[2951]366        }
367    }
[3594]368    // force empty block at end if some jumps goes to its
369    if (!codeEnds.empty() && !codeStarts.empty() && !splits.empty() &&
370        codeStarts.back()==codeEnds.back() && codeStarts.back() == splits.back())
371        codeBlocks.push_back({ codeStarts.back(), codeStarts.back(), { },
372                             false, false, false });
[2952]373   
[2951]374    // construct flow-graph
375    for (const AsmCodeFlowEntry& entry: codeFlow)
376        if (entry.type == AsmCodeFlowType::CALL || entry.type == AsmCodeFlowType::JUMP ||
377            entry.type == AsmCodeFlowType::CJUMP || entry.type == AsmCodeFlowType::RETURN)
378        {
[3024]379            std::vector<CodeBlock>::iterator it;
380            size_t instrAfter = entry.offset + isaAsm->getInstructionSize(
381                        codeSize - entry.offset, code + entry.offset);
[2951]382           
[3024]383            if (entry.type != AsmCodeFlowType::RETURN)
384                it = binaryFind(codeBlocks.begin(), codeBlocks.end(),
385                        CodeBlock{ entry.target }, codeBlockStartLess);
386            else // return
[3025]387            {
[3024]388                it = binaryFind(codeBlocks.begin(), codeBlocks.end(),
[3027]389                        CodeBlock{ 0, instrAfter }, codeBlockEndLess);
[3025]390                // if block have return
[2959]391                if (it != codeBlocks.end())
[3030]392                    it->haveEnd = it->haveReturn = true;
[2951]393                continue;
394            }
395           
[3027]396            if (it == codeBlocks.end())
[2951]397                continue; // error!
[3044]398            auto it2 = std::lower_bound(codeBlocks.begin(), codeBlocks.end(),
399                    CodeBlock{ instrAfter }, codeBlockStartLess);
[3028]400            auto curIt = it2;
401            --curIt;
[2959]402           
[3028]403            curIt->nexts.push_back({ size_t(it - codeBlocks.begin()),
[2955]404                        entry.type == AsmCodeFlowType::CALL });
[3582]405            curIt->haveCalls |= entry.type == AsmCodeFlowType::CALL;
[3032]406            if (entry.type == AsmCodeFlowType::CJUMP ||
407                 entry.type == AsmCodeFlowType::CALL)
408            {
409                curIt->haveEnd = false; // revert haveEnd if block have cond jump or call
[3614]410                if (it2 != codeBlocks.end() && entry.type == AsmCodeFlowType::CJUMP)
[3610]411                    // add next next block (only for cond jump)
[3032]412                    curIt->nexts.push_back({ size_t(it2 - codeBlocks.begin()), false });
413            }
[3028]414            else if (entry.type == AsmCodeFlowType::JUMP)
415                curIt->haveEnd = true; // set end
[2951]416        }
[3032]417    // force haveEnd for block with cf_end
418    for (const AsmCodeFlowEntry& entry: codeFlow)
419        if (entry.type == AsmCodeFlowType::END)
[3024]420        {
421            auto it = binaryFind(codeBlocks.begin(), codeBlocks.end(),
[3026]422                    CodeBlock{ 0, entry.offset }, codeBlockEndLess);
[3025]423            if (it != codeBlocks.end())
424                it->haveEnd = true;
[3024]425        }
[2957]426   
[3023]427    if (!codeBlocks.empty()) // always set haveEnd to last block
428        codeBlocks.back().haveEnd = true;
429   
[2957]430    // reduce nexts
431    for (CodeBlock& block: codeBlocks)
[3397]432    {
433        // first non-call nexts, for correct resolving SSA conflicts
[2957]434        std::sort(block.nexts.begin(), block.nexts.end(),
435                  [](const NextBlock& n1, const NextBlock& n2)
[2984]436                  { return int(n1.isCall)<int(n2.isCall) ||
437                      (n1.isCall == n2.isCall && n1.block < n2.block); });
[2957]438        auto it = std::unique(block.nexts.begin(), block.nexts.end(),
439                  [](const NextBlock& n1, const NextBlock& n2)
[2958]440                  { return n1.block == n2.block && n1.isCall == n2.isCall; });
[2957]441        block.nexts.resize(it - block.nexts.begin());
442    }
[2951]443}
444
[3839]445/** Simple cache **/
446
447template<typename K, typename V>
448class CLRX_INTERNAL SimpleCache
449{
450private:
451    struct Entry
452    {
453        size_t sortedPos;
454        size_t usage;
455        V value;
456    };
457   
458    size_t totalWeight;
459    size_t maxWeight;
460   
461    typedef typename std::unordered_map<K, Entry>::iterator EntryMapIt;
[3840]462    // sorted entries - sorted by usage
[3839]463    std::vector<EntryMapIt> sortedEntries;
464    std::unordered_map<K, Entry> entryMap;
465   
466    void updateInSortedEntries(EntryMapIt it)
467    {
[3841]468        const size_t curPos = it->second.sortedPos;
469        if (curPos == 0)
470            return; // first position
471        if (sortedEntries[curPos-1]->second.usage < it->second.usage &&
472            (curPos==1 || sortedEntries[curPos-2]->second.usage >= it->second.usage))
473        {
474            //std::cout << "fast path" << std::endl;
475            std::swap(sortedEntries[curPos-1]->second.sortedPos, it->second.sortedPos);
476            std::swap(sortedEntries[curPos-1], sortedEntries[curPos]);
477            return;
478        }
479        //std::cout << "slow path" << std::endl;
[3840]480        auto fit = std::upper_bound(sortedEntries.begin(),
481            sortedEntries.begin()+it->second.sortedPos, it,
482            [](EntryMapIt it1, EntryMapIt it2)
483            { return it1->second.usage > it2->second.usage; });
484        if (fit != sortedEntries.begin()+it->second.sortedPos)
[3839]485        {
[3840]486            const size_t curPos = it->second.sortedPos;
487            std::swap((*fit)->second.sortedPos, it->second.sortedPos);
488            std::swap(*fit, sortedEntries[curPos]);
[3839]489        }
490    }
491   
492    void insertToSortedEntries(EntryMapIt it)
493    {
494        it->second.sortedPos = sortedEntries.size();
495        sortedEntries.push_back(it);
496    }
497   
498    void removeFromSortedEntries(size_t pos)
499    {
500        // update later element positioning
501        for (size_t i = pos+1; i < sortedEntries.size(); i++)
502            (sortedEntries[i]->second.sortedPos)--;
503        sortedEntries.erase(sortedEntries.begin() + pos);
504    }
505   
506public:
507    explicit SimpleCache(size_t _maxWeight) : totalWeight(0), maxWeight(_maxWeight)
508    { }
509   
510    // use key - get value
511    V* use(const K& key)
512    {
513        auto it = entryMap.find(key);
514        if (it != entryMap.end())
515        {
516            it->second.usage++;
517            updateInSortedEntries(it);
518            return &(it->second.value);
519        }
520        return nullptr;
521    }
522   
[3848]523    bool hasKey(const K& key)
524    { return entryMap.find(key) != entryMap.end(); }
525   
[3839]526    // put value
527    void put(const K& key, const V& value)
528    {
529        auto res = entryMap.insert({ key, Entry{ 0, 0, value } });
530        if (!res.second)
531        {
532            removeFromSortedEntries(res.first->second.sortedPos); // remove old value
533            // update value
534            totalWeight -= res.first->second.value.weight();
535            res.first->second = Entry{ 0, 0, value };
536        }
537        const size_t elemWeight = value.weight();
538       
[3841]539        // correct max weight if element have greater weight
[3845]540        if (elemWeight > maxWeight)
541            maxWeight = elemWeight<<1;
[3841]542       
[3839]543        while (totalWeight+elemWeight > maxWeight)
544        {
545            // remove min usage element
546            auto minUsageIt = sortedEntries.back();
547            sortedEntries.pop_back();
548            totalWeight -= minUsageIt->second.value.weight();
549            entryMap.erase(minUsageIt);
550        }
551       
552        insertToSortedEntries(res.first); // new entry in sorted entries
553       
554        totalWeight += elemWeight;
555    }
556};
557
558/** Simple cache **/
559
[3582]560// map of last SSAId for routine, key - varid, value - last SSA ids
[3844]561class CLRX_INTERNAL LastSSAIdMap: public
[3851]562            std::unordered_map<AsmSingleVReg, VectorSet<size_t> >
[3844]563{
564public:
565    LastSSAIdMap()
566    { }
567   
[3851]568    iterator insertSSAId(const AsmSingleVReg& vreg, size_t ssaId)
569    {
570        auto res = insert({ vreg, { ssaId } });
571        if (!res.second)
572            res.first->second.insertValue(ssaId);
573        return res.first;
574    }
575   
576    void eraseSSAId(const AsmSingleVReg& vreg, size_t ssaId)
577    {
578        auto it = find(vreg);
579        if (it != end())
580             it->second.eraseValue(ssaId);
581    }
582   
[3844]583    size_t weight() const
584    { return size(); }
585};
[3582]586
[3847]587typedef LastSSAIdMap RBWSSAIdMap;
[3844]588
589struct CLRX_INTERNAL RetSSAEntry
590{
[3643]591    std::vector<size_t> routines;
[3851]592    VectorSet<size_t> ssaIds;
[3643]593};
594
595typedef std::unordered_map<AsmSingleVReg, RetSSAEntry> RetSSAIdMap;
596
[3844]597struct CLRX_INTERNAL RoutineData
[3582]598{
[3615]599    // rbwSSAIdMap - read before write SSAId's map
[3618]600    std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t> rbwSSAIdMap;
[3646]601    LastSSAIdMap curSSAIdMap;
[3615]602    LastSSAIdMap lastSSAIdMap;
[3880]603    bool notFirstReturn;
[3865]604   
[3880]605    RoutineData() : notFirstReturn(false)
[3879]606    { }
607   
[3865]608    size_t weight() const
609    { return rbwSSAIdMap.size() + lastSSAIdMap.weight(); }
[3582]610};
611
[3844]612struct CLRX_INTERNAL FlowStackEntry
[2988]613{
614    size_t blockIndex;
615    size_t nextIndex;
[3863]616    bool isCall;
[3645]617    RetSSAIdMap prevRetSSAIdSets;
[2988]618};
619
[3844]620struct CLRX_INTERNAL FlowStackEntry2
[3616]621{
622    size_t blockIndex;
623    size_t nextIndex;
624};
625
626
[3853]627struct CLRX_INTERNAL CallStackEntry
[3582]628{
629    size_t callBlock; // index
630    size_t callNextIndex; // index of call next
[3616]631    size_t routineBlock;    // routine block
[3582]632};
633
[3855]634class ResSecondPointsToCache: public std::vector<bool>
635{
636public:
637    explicit ResSecondPointsToCache(size_t n) : std::vector<bool>(n<<1, false)
638    { }
639   
640    void increase(size_t i)
641    {
642        if ((*this)[i<<1])
643            (*this)[(i<<1)+1] = true;
644        else
645            (*this)[i<<1] = true;
646    }
647   
648    cxuint count(size_t i) const
649    { return cxuint((*this)[i<<1]) + (*this)[(i<<1)+1]; }
650};
651
[3038]652typedef AsmRegAllocator::SSAReplace SSAReplace; // first - orig ssaid, second - dest ssaid
[3039]653typedef AsmRegAllocator::SSAReplacesMap SSAReplacesMap;
[2976]654
[3039]655static inline void insertReplace(SSAReplacesMap& rmap, const AsmSingleVReg& vreg,
[2976]656              size_t origId, size_t destId)
657{
658    auto res = rmap.insert({ vreg, {} });
659    res.first->second.push_back({ origId, destId });
660}
661
[3857]662static void handleSSAEntryWhileResolving(SSAReplacesMap* replacesMap,
663            const LastSSAIdMap* stackVarMap,
[3853]664            std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t>& alreadyReadMap,
[3846]665            FlowStackEntry2& entry, const SSAEntry& sentry,
666            RBWSSAIdMap* cacheSecPoints)
[3838]667{
668    const SSAInfo& sinfo = sentry.second;
[3853]669    auto res = alreadyReadMap.insert({ sentry.first, entry.blockIndex });
[3838]670   
671    if (res.second && sinfo.readBeforeWrite)
672    {
[3846]673        if (cacheSecPoints != nullptr)
[3847]674        {
675            auto res = cacheSecPoints->insert({ sentry.first, { sinfo.ssaIdBefore } });
676            if (!res.second)
[3851]677                res.first->second.insertValue(sinfo.ssaIdBefore);
[3847]678        }
[3846]679       
[3857]680        if (stackVarMap != nullptr)
[3838]681        {
[3857]682           
683            // resolve conflict for this variable ssaId>.
684            // only if in previous block previous SSAID is
685            // read before all writes
686            auto it = stackVarMap->find(sentry.first);
687           
688            if (it != stackVarMap->end())
[3838]689            {
[3857]690                // found, resolve by set ssaIdLast
691                for (size_t ssaId: it->second)
[3838]692                {
[3857]693                    if (ssaId > sinfo.ssaIdBefore)
694                    {
695                        std::cout << "  insertreplace: " << sentry.first.regVar << ":" <<
696                            sentry.first.index  << ": " <<
697                            ssaId << ", " << sinfo.ssaIdBefore << std::endl;
698                        insertReplace(*replacesMap, sentry.first, ssaId,
699                                    sinfo.ssaIdBefore);
700                    }
701                    else if (ssaId < sinfo.ssaIdBefore)
702                    {
703                        std::cout << "  insertreplace2: " << sentry.first.regVar << ":" <<
704                            sentry.first.index  << ": " <<
705                            ssaId << ", " << sinfo.ssaIdBefore << std::endl;
706                        insertReplace(*replacesMap, sentry.first,
707                                        sinfo.ssaIdBefore, ssaId);
708                    }
709                    /*else
710                        std::cout << "  noinsertreplace: " <<
711                            ssaId << "," << sinfo.ssaIdBefore << std::endl;*/
[3838]712                }
713            }
714        }
715    }
716}
717
[3848]718typedef std::unordered_map<size_t, std::pair<size_t, size_t> > PrevWaysIndexMap;
719
[3857]720static void useResSecPointCache(SSAReplacesMap* replacesMap,
721        const LastSSAIdMap* stackVarMap,
[3856]722        const std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t>& alreadyReadMap,
723        const RBWSSAIdMap* resSecondPoints, size_t nextBlock,
724        RBWSSAIdMap* destCacheSecPoints)
725{
[3860]726    std::cout << "use resSecPointCache for " << nextBlock <<
727            ", alreadyRMapSize: " << alreadyReadMap.size() << std::endl;
[3856]728    for (const auto& sentry: *resSecondPoints)
729    {
730        const bool alreadyRead = alreadyReadMap.find(sentry.first) != alreadyReadMap.end();
731        if (destCacheSecPoints != nullptr && !alreadyRead)
732        {
733            auto res = destCacheSecPoints->insert(sentry);
734            if (!res.second)
735                for (size_t srcSSAId: sentry.second)
736                    res.first->second.insertValue(srcSSAId);
737        }
738       
[3857]739        if (stackVarMap != nullptr)
[3856]740        {
[3857]741            auto it = stackVarMap->find(sentry.first);
742           
743            if (it != stackVarMap->end() && !alreadyRead)
[3856]744            {
[3857]745                // found, resolve by set ssaIdLast
746                for (size_t ssaId: it->second)
[3856]747                {
[3857]748                    for (size_t secSSAId: sentry.second)
[3856]749                    {
[3857]750                        if (ssaId > secSSAId)
751                        {
752                            std::cout << "  insertreplace: " <<
753                                sentry.first.regVar << ":" <<
754                                sentry.first.index  << ": " <<
755                                ssaId << ", " << secSSAId << std::endl;
[3864]756                            insertReplace(*replacesMap, sentry.first, ssaId, secSSAId);
[3857]757                        }
758                        else if (ssaId < secSSAId)
759                        {
760                            std::cout << "  insertreplace2: " <<
761                                sentry.first.regVar << ":" <<
762                                sentry.first.index  << ": " <<
763                                ssaId << ", " << secSSAId << std::endl;
[3864]764                            insertReplace(*replacesMap, sentry.first, secSSAId, ssaId);
[3857]765                        }
766                        /*else
767                            std::cout << "  noinsertreplace: " <<
768                                ssaId << "," << sinfo.ssaIdBefore << std::endl;*/
[3856]769                    }
[3857]770                }
771            }
772        }
773    }
774}
775
776static void addResSecCacheEntry(const std::unordered_map<size_t, RoutineData>& routineMap,
777                const std::vector<CodeBlock>& codeBlocks,
778                SimpleCache<size_t, RBWSSAIdMap>& resSecondPointsCache,
779                size_t nextBlock)
780{
781    std::cout << "addResSecCacheEntry: " << nextBlock << std::endl;
782    //std::stack<CallStackEntry> callStack = prevCallStack;
783    // traverse by graph from next block
784    std::deque<FlowStackEntry2> flowStack;
785    flowStack.push_back({ nextBlock, 0 });
786    std::vector<bool> visited(codeBlocks.size(), false);
787   
788    std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t> alreadyReadMap;
789   
790    RBWSSAIdMap cacheSecPoints;
791   
792    while (!flowStack.empty())
793    {
794        FlowStackEntry2& entry = flowStack.back();
795        const CodeBlock& cblock = codeBlocks[entry.blockIndex];
796       
797        if (entry.nextIndex == 0)
798        {
799            // process current block
800            if (!visited[entry.blockIndex])
801            {
802                visited[entry.blockIndex] = true;
803                std::cout << "  resolv: " << entry.blockIndex << std::endl;
804               
[3861]805                const RBWSSAIdMap* resSecondPoints =
806                            resSecondPointsCache.use(entry.blockIndex);
[3857]807                if (resSecondPoints == nullptr)
808                    for (auto& sentry: cblock.ssaInfoMap)
809                        handleSSAEntryWhileResolving(nullptr, nullptr,
810                                alreadyReadMap, entry, sentry,
811                                &cacheSecPoints);
812                else // to use cache
813                {
814                    useResSecPointCache(nullptr, nullptr, alreadyReadMap,
815                            resSecondPoints, entry.blockIndex, &cacheSecPoints);
816                    flowStack.pop_back();
817                    continue;
818                }
819            }
820            else
821            {
822                // back, already visited
823                std::cout << "resolv already: " << entry.blockIndex << std::endl;
824                flowStack.pop_back();
825                continue;
826            }
827        }
828       
829        /*if (!callStack.empty() &&
830            entry.blockIndex == callStack.top().callBlock &&
831            entry.nextIndex-1 == callStack.top().callNextIndex)
832            callStack.pop(); // just return from call
833        */
834        if (entry.nextIndex < cblock.nexts.size())
835        {
836            /*if (cblock.nexts[entry.nextIndex].isCall)
837                callStack.push({ entry.blockIndex, entry.nextIndex,
838                            cblock.nexts[entry.nextIndex].block });*/
839            flowStack.push_back({ cblock.nexts[entry.nextIndex].block, 0 });
840            entry.nextIndex++;
841        }
842        else if (((entry.nextIndex==0 && cblock.nexts.empty()) ||
843                // if have any call then go to next block
844                (cblock.haveCalls && entry.nextIndex==cblock.nexts.size())) &&
845                 !cblock.haveReturn && !cblock.haveEnd)
846        {
847            // add toResolveMap ssaIds inside called routines
848            for (const auto& next: cblock.nexts)
849                if (next.isCall)
850                {
851                    const RoutineData& rdata = routineMap.find(next.block)->second;
852                    for (const auto& v: rdata.rbwSSAIdMap)
853                        alreadyReadMap.insert({v.first, entry.blockIndex });
854                    for (const auto& v: rdata.lastSSAIdMap)
855                        alreadyReadMap.insert({v.first, entry.blockIndex });
856                }
857           
858            flowStack.push_back({ entry.blockIndex+1, 0 });
859            entry.nextIndex++;
860        }
861        else // back
862        {
863            // remove old to resolve in leaved way to allow collecting next ssaId
864            // before write (can be different due to earlier visit)
865            for (const auto& next: cblock.nexts)
866                if (next.isCall)
867                {
868                    const RoutineData& rdata = routineMap.find(next.block)->second;
869                    for (const auto& v: rdata.rbwSSAIdMap)
[3856]870                    {
[3857]871                        auto it = alreadyReadMap.find(v.first);
872                        if (it != alreadyReadMap.end() && it->second == entry.blockIndex)
873                            alreadyReadMap.erase(it);
[3856]874                    }
[3857]875                    for (const auto& v: rdata.lastSSAIdMap)
876                    {
877                        auto it = alreadyReadMap.find(v.first);
878                        if (it != alreadyReadMap.end() && it->second == entry.blockIndex)
879                            alreadyReadMap.erase(it);
880                    }
[3856]881                }
[3857]882           
883            for (const auto& sentry: cblock.ssaInfoMap)
884            {
885                auto it = alreadyReadMap.find(sentry.first);
886                if (it != alreadyReadMap.end() && it->second == entry.blockIndex)
887                    // remove old to resolve in leaved way to allow collecting next ssaId
888                    // before write (can be different due to earlier visit)
889                    alreadyReadMap.erase(it);
[3856]890            }
[3857]891            std::cout << "  popresolv" << std::endl;
892            flowStack.pop_back();
[3856]893        }
894    }
[3857]895   
896    resSecondPointsCache.put(nextBlock, cacheSecPoints);
[3856]897}
898
[3857]899
[3848]900static void resolveSSAConflicts(const std::deque<FlowStackEntry2>& prevFlowStack,
[3582]901        const std::unordered_map<size_t, RoutineData>& routineMap,
[2986]902        const std::vector<CodeBlock>& codeBlocks,
[3848]903        const PrevWaysIndexMap& prevWaysIndexMap,
[3855]904        const std::vector<bool>& waysToCache, ResSecondPointsToCache& cblocksToCache,
[3848]905        SimpleCache<size_t, LastSSAIdMap>& resFirstPointsCache,
[3846]906        SimpleCache<size_t, RBWSSAIdMap>& resSecondPointsCache,
[3619]907        SSAReplacesMap& replacesMap)
[2967]908{
[2986]909    size_t nextBlock = prevFlowStack.back().blockIndex;
910    auto pfEnd = prevFlowStack.end();
911    --pfEnd;
[3653]912    std::cout << "startResolv: " << (pfEnd-1)->blockIndex << "," << nextBlock << std::endl;
[3582]913    LastSSAIdMap stackVarMap;
[3848]914   
915    size_t pfStartIndex = 0;
[3849]916    {
917        auto pfPrev = pfEnd;
918        --pfPrev;
[3848]919        auto it = prevWaysIndexMap.find(pfPrev->blockIndex);
920        if (it != prevWaysIndexMap.end())
921        {
[3850]922            const LastSSAIdMap* cached = resFirstPointsCache.use(it->second.first);
[3848]923            if (cached!=nullptr)
924            {
[3850]925                std::cout << "use pfcached: " << it->second.first << ", " <<
926                        it->second.second << std::endl;
[3848]927                stackVarMap = *cached;
928                pfStartIndex = it->second.second+1;
929            }
930        }
[3849]931    }
[3848]932   
933    for (auto pfit = prevFlowStack.begin()+pfStartIndex; pfit != pfEnd; ++pfit)
[2967]934    {
[3848]935        const FlowStackEntry2& entry = *pfit;
[3654]936        std::cout << "  apply: " << entry.blockIndex << std::endl;
[2967]937        const CodeBlock& cblock = codeBlocks[entry.blockIndex];
938        for (const auto& sentry: cblock.ssaInfoMap)
939        {
940            const SSAInfo& sinfo = sentry.second;
[2976]941            if (sinfo.ssaIdChange != 0)
[3582]942                stackVarMap[sentry.first] = { sinfo.ssaId + sinfo.ssaIdChange - 1 };
[2967]943        }
[3654]944        if (entry.nextIndex > cblock.nexts.size())
945            for (const NextBlock& next: cblock.nexts)
946                if (next.isCall)
947                {
948                    std::cout << "  applycall: " << entry.blockIndex << ": " <<
949                            entry.nextIndex << ": " << next.block << std::endl;
950                    const LastSSAIdMap& regVarMap =
951                            routineMap.find(next.block)->second.lastSSAIdMap;
952                    for (const auto& sentry: regVarMap)
953                        stackVarMap[sentry.first] = sentry.second;
954                }
[3848]955       
956        // put to first point cache
957        if (waysToCache[pfit->blockIndex] && !resFirstPointsCache.hasKey(pfit->blockIndex))
[3850]958        {
959            std::cout << "put pfcache " << pfit->blockIndex << std::endl;
[3848]960            resFirstPointsCache.put(pfit->blockIndex, stackVarMap);
[3850]961        }
[2967]962    }
[2976]963   
[3846]964    RBWSSAIdMap cacheSecPoints;
[3857]965    const bool toCache = (!resSecondPointsCache.hasKey(nextBlock)) &&
[3855]966                cblocksToCache.count(nextBlock)>=2;
[3846]967   
[3616]968    //std::stack<CallStackEntry> callStack = prevCallStack;
[2967]969    // traverse by graph from next block
[3616]970    std::deque<FlowStackEntry2> flowStack;
[2976]971    flowStack.push_back({ nextBlock, 0 });
[2999]972    std::vector<bool> visited(codeBlocks.size(), false);
[2967]973   
[3853]974    // already read in current path
[3609]975    // key - vreg, value - source block where vreg of conflict found
[3853]976    std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t> alreadyReadMap;
[2968]977   
[2967]978    while (!flowStack.empty())
979    {
[3616]980        FlowStackEntry2& entry = flowStack.back();
[2986]981        const CodeBlock& cblock = codeBlocks[entry.blockIndex];
[2967]982       
983        if (entry.nextIndex == 0)
[3397]984        {
985            // process current block
[2967]986            if (!visited[entry.blockIndex])
987            {
988                visited[entry.blockIndex] = true;
[3645]989                std::cout << "  resolv: " << entry.blockIndex << std::endl;
[3655]990               
[3861]991                const RBWSSAIdMap* resSecondPoints =
992                        resSecondPointsCache.use(entry.blockIndex);
[3856]993                if (resSecondPoints == nullptr)
994                    for (auto& sentry: cblock.ssaInfoMap)
[3857]995                        handleSSAEntryWhileResolving(&replacesMap, &stackVarMap,
[3856]996                                alreadyReadMap, entry, sentry,
997                                toCache ? &cacheSecPoints : nullptr);
998                else // to use cache
999                {
[3857]1000                    useResSecPointCache(&replacesMap, &stackVarMap, alreadyReadMap,
[3856]1001                            resSecondPoints, entry.blockIndex,
1002                            toCache ? &cacheSecPoints : nullptr);
1003                    flowStack.pop_back();
1004                    continue;
1005                }
[2967]1006            }
1007            else
[3396]1008            {
[3855]1009                cblocksToCache.increase(entry.blockIndex);
1010                std::cout << "cblockToCache: " << entry.blockIndex << "=" <<
1011                            cblocksToCache.count(entry.blockIndex) << std::endl;
[3396]1012                // back, already visited
[3653]1013                std::cout << "resolv already: " << entry.blockIndex << std::endl;
[2967]1014                flowStack.pop_back();
1015                continue;
1016            }
1017        }
1018       
[3616]1019        /*if (!callStack.empty() &&
[3582]1020            entry.blockIndex == callStack.top().callBlock &&
1021            entry.nextIndex-1 == callStack.top().callNextIndex)
1022            callStack.pop(); // just return from call
[3616]1023        */
[3652]1024        if (entry.nextIndex < cblock.nexts.size())
[2967]1025        {
[3616]1026            /*if (cblock.nexts[entry.nextIndex].isCall)
1027                callStack.push({ entry.blockIndex, entry.nextIndex,
1028                            cblock.nexts[entry.nextIndex].block });*/
[2967]1029            flowStack.push_back({ cblock.nexts[entry.nextIndex].block, 0 });
1030            entry.nextIndex++;
1031        }
[2986]1032        else if (((entry.nextIndex==0 && cblock.nexts.empty()) ||
1033                // if have any call then go to next block
1034                (cblock.haveCalls && entry.nextIndex==cblock.nexts.size())) &&
[3652]1035                 !cblock.haveReturn && !cblock.haveEnd)
[2967]1036        {
[3655]1037            // add toResolveMap ssaIds inside called routines
1038            for (const auto& next: cblock.nexts)
1039                if (next.isCall)
1040                {
1041                    const RoutineData& rdata = routineMap.find(next.block)->second;
1042                    for (const auto& v: rdata.rbwSSAIdMap)
[3853]1043                        alreadyReadMap.insert({v.first, entry.blockIndex });
[3655]1044                    for (const auto& v: rdata.lastSSAIdMap)
[3853]1045                        alreadyReadMap.insert({v.first, entry.blockIndex });
[3655]1046                }
1047           
[2967]1048            flowStack.push_back({ entry.blockIndex+1, 0 });
1049            entry.nextIndex++;
1050        }
1051        else // back
[2973]1052        {
[3851]1053            // remove old to resolve in leaved way to allow collecting next ssaId
1054            // before write (can be different due to earlier visit)
[3655]1055            for (const auto& next: cblock.nexts)
1056                if (next.isCall)
1057                {
1058                    const RoutineData& rdata = routineMap.find(next.block)->second;
1059                    for (const auto& v: rdata.rbwSSAIdMap)
1060                    {
[3853]1061                        auto it = alreadyReadMap.find(v.first);
1062                        if (it != alreadyReadMap.end() && it->second == entry.blockIndex)
1063                            alreadyReadMap.erase(it);
[3655]1064                    }
1065                    for (const auto& v: rdata.lastSSAIdMap)
1066                    {
[3853]1067                        auto it = alreadyReadMap.find(v.first);
1068                        if (it != alreadyReadMap.end() && it->second == entry.blockIndex)
1069                            alreadyReadMap.erase(it);
[3655]1070                    }
1071                }
1072           
[2973]1073            for (const auto& sentry: cblock.ssaInfoMap)
[3396]1074            {
[3853]1075                auto it = alreadyReadMap.find(sentry.first);
1076                if (it != alreadyReadMap.end() && it->second == entry.blockIndex)
[3851]1077                    // remove old to resolve in leaved way to allow collecting next ssaId
1078                    // before write (can be different due to earlier visit)
[3853]1079                    alreadyReadMap.erase(it);
[2973]1080            }
[3645]1081            std::cout << "  popresolv" << std::endl;
[3857]1082           
1083            if (cblocksToCache.count(entry.blockIndex)==2 &&
1084                !resSecondPointsCache.hasKey(entry.blockIndex))
1085                // add to cache
1086                addResSecCacheEntry(routineMap, codeBlocks, resSecondPointsCache,
1087                            entry.blockIndex);
1088           
[2967]1089            flowStack.pop_back();
[2973]1090        }
[2967]1091    }
[3846]1092   
[3847]1093    if (toCache)
1094        resSecondPointsCache.put(nextBlock, cacheSecPoints);
[2967]1095}
1096
[3643]1097static void joinRetSSAIdMap(RetSSAIdMap& dest, const LastSSAIdMap& src,
1098                size_t routineBlock)
1099{
1100    for (const auto& entry: src)
1101    {
[3647]1102        std::cout << "  entry2: " << entry.first.regVar << ":" <<
[3643]1103                cxuint(entry.first.index) << ":";
1104        for (size_t v: entry.second)
1105            std::cout << " " << v;
[3645]1106        std::cout << std::endl;
[3643]1107        // insert if not inserted
1108        auto res = dest.insert({entry.first, { { routineBlock }, entry.second } });
1109        if (res.second)
1110            continue; // added new
[3851]1111        VectorSet<size_t>& destEntry = res.first->second.ssaIds;
[3643]1112        res.first->second.routines.push_back(routineBlock);
1113        // add new ways
1114        for (size_t ssaId: entry.second)
[3851]1115            destEntry.insertValue(ssaId);
[3647]1116        std::cout << "    :";
[3643]1117        for (size_t v: destEntry)
1118            std::cout << " " << v;
[3645]1119        std::cout << std::endl;
[3643]1120    }
1121}
1122
[3582]1123static void joinLastSSAIdMap(LastSSAIdMap& dest, const LastSSAIdMap& src)
1124{
1125    for (const auto& entry: src)
1126    {
[3646]1127        std::cout << "  entry: " << entry.first.regVar << ":" <<
[3620]1128                cxuint(entry.first.index) << ":";
1129        for (size_t v: entry.second)
1130            std::cout << " " << v;
[3645]1131        std::cout << std::endl;
[3582]1132        auto res = dest.insert(entry); // find
1133        if (res.second)
1134            continue; // added new
[3851]1135        VectorSet<size_t>& destEntry = res.first->second;
[3582]1136        // add new ways
1137        for (size_t ssaId: entry.second)
[3851]1138            destEntry.insertValue(ssaId);
[3646]1139        std::cout << "    :";
[3620]1140        for (size_t v: destEntry)
1141            std::cout << " " << v;
[3645]1142        std::cout << std::endl;
[3582]1143    }
1144}
1145
[3872]1146static void joinLastSSAIdMap(LastSSAIdMap& dest, const LastSSAIdMap& src,
[3877]1147                    const RoutineData& laterRdata, bool loop = false)
[3872]1148{
1149    for (const auto& entry: src)
1150    {
[3875]1151        auto lsit = laterRdata.lastSSAIdMap.find(entry.first);
1152        if (lsit != laterRdata.lastSSAIdMap.end())
1153        {
1154            auto csit = laterRdata.curSSAIdMap.find(entry.first);
1155            if (csit != laterRdata.curSSAIdMap.end() && !csit->second.empty())
1156            {
1157                // if found in last ssa ID map,
1158                // but has first value (some way do not change SSAId)
1159                // then pass to add new ssaIds before this point
1160                if (!lsit->second.hasValue(csit->second[0]))
1161                    continue; // otherwise, skip
1162            }
1163            else
1164                continue;
1165        }
[3872]1166        std::cout << "  entry: " << entry.first.regVar << ":" <<
1167                cxuint(entry.first.index) << ":";
1168        for (size_t v: entry.second)
1169            std::cout << " " << v;
1170        std::cout << std::endl;
1171        auto res = dest.insert(entry); // find
1172        if (res.second)
1173            continue; // added new
1174        VectorSet<size_t>& destEntry = res.first->second;
1175        // add new ways
1176        for (size_t ssaId: entry.second)
1177            destEntry.insertValue(ssaId);
1178        std::cout << "    :";
1179        for (size_t v: destEntry)
1180            std::cout << " " << v;
1181        std::cout << std::endl;
1182    }
[3877]1183    if (!loop) // do not if loop
1184        joinLastSSAIdMap(dest, laterRdata.lastSSAIdMap);
[3872]1185}
1186
1187
[3617]1188static void joinRoutineData(RoutineData& dest, const RoutineData& src)
1189{
1190    // insert readBeforeWrite only if doesnt exists in destination
1191    dest.rbwSSAIdMap.insert(src.rbwSSAIdMap.begin(), src.rbwSSAIdMap.end());
1192   
[3647]1193    //joinLastSSAIdMap(dest.curSSAIdMap, src.lastSSAIdMap);
1194   
1195    for (const auto& entry: src.lastSSAIdMap)
1196    {
1197        std::cout << "  entry3: " << entry.first.regVar << ":" <<
1198                cxuint(entry.first.index) << ":";
1199        for (size_t v: entry.second)
1200            std::cout << " " << v;
1201        std::cout << std::endl;
1202        auto res = dest.curSSAIdMap.insert(entry); // find
[3851]1203        VectorSet<size_t>& destEntry = res.first->second;
[3647]1204        if (!res.second)
1205        {
1206            // add new ways
1207            for (size_t ssaId: entry.second)
[3851]1208                destEntry.insertValue(ssaId);
[3647]1209        }
1210        auto rbwit = src.rbwSSAIdMap.find(entry.first);
[3868]1211        if (rbwit != src.rbwSSAIdMap.end() &&
1212            // remove only if not in src lastSSAIdMap
[3869]1213            std::find(entry.second.begin(), entry.second.end(),
1214                      rbwit->second) == entry.second.end())
[3851]1215            destEntry.eraseValue(rbwit->second);
[3647]1216        std::cout << "    :";
1217        for (size_t v: destEntry)
1218            std::cout << " " << v;
1219        std::cout << std::endl;
1220    }
[3617]1221}
1222
[3837]1223static void reduceSSAIds(std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t>& curSSAIdMap,
1224            RetSSAIdMap& retSSAIdMap, std::unordered_map<size_t, RoutineData>& routineMap,
[3845]1225            SSAReplacesMap& ssaReplacesMap, SSAEntry& ssaEntry)
[3837]1226{
1227    SSAInfo& sinfo = ssaEntry.second;
1228    size_t& ssaId = curSSAIdMap[ssaEntry.first];
1229    auto ssaIdsIt = retSSAIdMap.find(ssaEntry.first);
1230    if (ssaIdsIt != retSSAIdMap.end() && sinfo.readBeforeWrite)
1231    {
1232        auto& ssaIds = ssaIdsIt->second.ssaIds;
1233       
1234        if (ssaIds.size() >= 2)
1235        {
1236            // reduce to minimal ssaId from all calls
1237            std::sort(ssaIds.begin(), ssaIds.end());
1238            ssaIds.resize(std::unique(ssaIds.begin(), ssaIds.end()) - ssaIds.begin());
1239            // insert SSA replaces
1240            size_t minSSAId = ssaIds.front();
1241            for (auto sit = ssaIds.begin()+1; sit != ssaIds.end(); ++sit)
1242                insertReplace(ssaReplacesMap, ssaEntry.first, *sit, minSSAId);
1243            ssaId = minSSAId+1; // plus one
1244        }
1245        else if (ssaIds.size() == 1)
1246            ssaId = ssaIds.front()+1; // plus one
1247       
1248        std::cout << "retssa ssaid: " << ssaEntry.first.regVar << ":" <<
1249                ssaEntry.first.index << ": " << ssaId << std::endl;
1250        // replace smallest ssaId in routineMap lastSSAId entry
1251        // reduce SSAIds replaces
1252        for (size_t rblock: ssaIdsIt->second.routines)
1253            routineMap.find(rblock)->second.lastSSAIdMap[ssaEntry.first] =
[3851]1254                            VectorSet<size_t>({ ssaId-1 });
[3837]1255        // finally remove from container (because obsolete)
1256        retSSAIdMap.erase(ssaIdsIt);
1257    }
1258}
1259
[3873]1260static void updateRoutineData(RoutineData& rdata, const SSAEntry& ssaEntry,
1261                size_t prevSSAId)
[3837]1262{
1263    const SSAInfo& sinfo = ssaEntry.second;
[3879]1264    bool beforeFirstAccess = true;
[3837]1265    // put first SSAId before write
1266    if (sinfo.readBeforeWrite)
1267    {
1268        //std::cout << "PutCRBW: " << sinfo.ssaIdBefore << std::endl;
[3879]1269        if (!rdata.rbwSSAIdMap.insert({ ssaEntry.first, prevSSAId }).second)
1270            // if already added
1271            beforeFirstAccess = false;
[3837]1272    }
1273   
1274    if (sinfo.ssaIdChange != 0)
1275    {
1276        //std::cout << "PutC: " << sinfo.ssaIdLast << std::endl;
[3839]1277        auto res = rdata.curSSAIdMap.insert({ ssaEntry.first, { sinfo.ssaIdLast } });
[3879]1278        // put last SSAId
[3837]1279        if (!res.second)
1280        {
[3879]1281            beforeFirstAccess = false;
[3837]1282            // if not inserted
[3852]1283            VectorSet<size_t>& ssaIds = res.first->second;
[3837]1284            if (sinfo.readBeforeWrite)
[3873]1285                ssaIds.eraseValue(prevSSAId);
[3852]1286            ssaIds.insertValue(sinfo.ssaIdLast);
[3837]1287        }
[3879]1288        // add readbefore if in previous returns if not added yet
[3880]1289        if (rdata.notFirstReturn && beforeFirstAccess)
[3879]1290            rdata.lastSSAIdMap.insert({ ssaEntry.first, { prevSSAId } });
[3837]1291    }
[3877]1292    else
1293    {
1294        // insert read ssaid if no change
1295        auto res = rdata.curSSAIdMap.insert({ ssaEntry.first, { prevSSAId } });
1296        if (!res.second)
1297        {
1298            VectorSet<size_t>& ssaIds = res.first->second;
1299            ssaIds.insertValue(prevSSAId);
1300        }
1301    }
[3837]1302}
1303
1304static void initializePrevRetSSAIds(const RetSSAIdMap& retSSAIdMap,
1305            const RoutineData& rdata, FlowStackEntry& entry)
1306{
1307    for (const auto& v: rdata.lastSSAIdMap)
1308    {
1309        auto res = entry.prevRetSSAIdSets.insert({v.first, {}});
1310        if (!res.second)
1311            continue; // already added, do not change
1312        auto rfit = retSSAIdMap.find(v.first);
1313        if (rfit != retSSAIdMap.end())
1314            res.first->second = rfit->second;
1315    }
1316}
1317
[3869]1318static void revertRetSSAIdMap(const std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t>& curSSAIdMap,
[3837]1319            RetSSAIdMap& retSSAIdMap, FlowStackEntry& entry, RoutineData* rdata)
1320{
1321    // revert retSSAIdMap
1322    for (auto v: entry.prevRetSSAIdSets)
1323    {
1324        auto rfit = retSSAIdMap.find(v.first);
1325        if (rdata!=nullptr)
1326        {
[3851]1327            VectorSet<size_t>& ssaIds = rdata->curSSAIdMap[v.first];
[3837]1328            for (size_t ssaId: rfit->second.ssaIds)
[3851]1329                ssaIds.eraseValue(ssaId);
[3837]1330        }
1331       
1332        if (!v.second.ssaIds.empty())
1333            rfit->second = v.second;
1334        else // erase if empty
1335            retSSAIdMap.erase(v.first);
1336       
1337        if (rdata!=nullptr)
1338        {
[3851]1339            VectorSet<size_t>& ssaIds = rdata->curSSAIdMap[v.first];
[3837]1340            for (size_t ssaId: v.second.ssaIds)
[3851]1341                ssaIds.insertValue(ssaId);
[3837]1342            if (v.second.ssaIds.empty())
[3869]1343            {
1344                auto cit = curSSAIdMap.find(v.first);
1345                ssaIds.push_back((cit!=curSSAIdMap.end() ? cit->second : 0)-1);
1346            }
[3837]1347           
1348            std::cout << " popentry2 " << entry.blockIndex << ": " <<
1349                    v.first.regVar << ":" << v.first.index << ":";
1350            for (size_t v: ssaIds)
1351                std::cout << " " << v;
1352            std::cout << std::endl;
1353        }
1354    }
1355}
1356
[3845]1357static void updateRoutineCurSSAIdMap(RoutineData* rdata, const SSAEntry& ssaEntry,
[3837]1358            const FlowStackEntry& entry, size_t curSSAId, size_t nextSSAId)
1359{
[3851]1360    VectorSet<size_t>& ssaIds = rdata->curSSAIdMap[ssaEntry.first];
[3837]1361    std::cout << " pushentry " << entry.blockIndex << ": " <<
1362                ssaEntry.first.regVar << ":" << ssaEntry.first.index << ":";
1363    for (size_t v: ssaIds)
1364        std::cout << " " << v;
1365    std::cout << std::endl;
1366   
[3852]1367    // if cblock with some children
1368    if (nextSSAId != curSSAId)
1369        ssaIds.eraseValue(nextSSAId-1);
1370   
[3837]1371    // push previous SSAId to lastSSAIdMap (later will be replaced)
1372    /*std::cout << "call back: " << nextSSAId << "," <<
1373            (curSSAId) << std::endl;*/
[3851]1374    ssaIds.insertValue(curSSAId-1);
[3837]1375   
1376    std::cout << " popentry " << entry.blockIndex << ": " <<
1377                ssaEntry.first.regVar << ":" << ssaEntry.first.index << ":";
1378    for (size_t v: ssaIds)
1379        std::cout << " " << v;
1380    std::cout << std::endl;
1381}
1382
[3877]1383struct CLRX_INTERNAL LoopSSAIdMap
1384{
1385    LastSSAIdMap ssaIdMap;
1386    bool passed;
1387};
1388
[3865]1389static void createRoutineData(const std::vector<CodeBlock>& codeBlocks,
[3869]1390        std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t>& curSSAIdMap,
[3877]1391        const std::unordered_set<size_t>& loopBlocks,
[3865]1392        const ResSecondPointsToCache& subroutToCache,
1393        SimpleCache<size_t, RoutineData>& subroutinesCache,
1394        const std::unordered_map<size_t, RoutineData>& routineMap, RoutineData& rdata,
[3878]1395        size_t routineBlock, bool noMainLoop = false)
[3865]1396{
1397    std::cout << "--------- createRoutineData ----------------\n";
1398    std::vector<bool> visited(codeBlocks.size(), false);
1399    std::deque<FlowStackEntry> flowStack;
[3869]1400    // last SSA ids map from returns
1401    RetSSAIdMap retSSAIdMap;
[3865]1402    flowStack.push_back({ routineBlock, 0 });
1403   
[3877]1404    std::unordered_map<size_t, LoopSSAIdMap> loopSSAIdMap;
1405   
[3865]1406    while (!flowStack.empty())
1407    {
1408        FlowStackEntry& entry = flowStack.back();
1409        const CodeBlock& cblock = codeBlocks[entry.blockIndex];
1410       
1411        if (entry.nextIndex == 0)
1412        {
1413            // process current block
[3875]1414            //if (/*cachedRdata != nullptr &&*/
1415                //visited[entry.blockIndex] && flowStack.size() > 1)
1416            const RoutineData* cachedRdata = nullptr;
[3877]1417           
1418            bool isLoop = loopBlocks.find(entry.blockIndex) != loopBlocks.end();
[3875]1419            if (routineBlock != entry.blockIndex)
[3865]1420            {
[3875]1421                cachedRdata = subroutinesCache.use(entry.blockIndex);
[3872]1422                if (cachedRdata == nullptr)
1423                {
[3873]1424                    // try in routine map
1425                    auto rit = routineMap.find(entry.blockIndex);
[3875]1426                    if (rit != routineMap.end())
1427                        cachedRdata = &rit->second;
[3873]1428                }
[3877]1429                if (!isLoop && cachedRdata == nullptr &&
1430                    subroutToCache.count(entry.blockIndex)!=0)
[3873]1431                {
[3872]1432                    RoutineData subrData;
1433                    std::cout << "-- subrcache2 for " << entry.blockIndex << std::endl;
[3877]1434                    createRoutineData(codeBlocks, curSSAIdMap, loopBlocks, subroutToCache,
[3878]1435                        subroutinesCache, routineMap, subrData, entry.blockIndex, true);
[3877]1436                    if (loopBlocks.find(entry.blockIndex) != loopBlocks.end())
1437                    {   // leave from loop point
1438                        auto loopsit = loopSSAIdMap.find(entry.blockIndex);
1439                        if (loopsit != loopSSAIdMap.end())
1440                            joinLastSSAIdMap(subrData.lastSSAIdMap,
1441                                    loopsit->second.ssaIdMap, subrData, true);
1442                    }
[3872]1443                    subroutinesCache.put(entry.blockIndex, subrData);
1444                   
1445                    cachedRdata = subroutinesCache.use(entry.blockIndex);
1446                }
[3875]1447            }
1448           
1449            if (cachedRdata != nullptr)
1450            {
1451                std::cout << "use cached subr " << entry.blockIndex << std::endl;
[3865]1452                std::cout << "procret2: " << entry.blockIndex << std::endl;
[3873]1453                joinLastSSAIdMap(rdata.lastSSAIdMap, rdata.curSSAIdMap, *cachedRdata);
[3865]1454                std::cout << "procretend2" << std::endl;
1455                flowStack.pop_back();
1456                continue;
1457            }
1458            else if (!visited[entry.blockIndex])
1459            {
1460                std::cout << "proc: " << entry.blockIndex << std::endl;
1461                visited[entry.blockIndex] = true;
1462               
1463                for (const auto& ssaEntry: cblock.ssaInfoMap)
[3867]1464                    if (ssaEntry.first.regVar != nullptr)
[3869]1465                    {
[3867]1466                        // put data to routine data
[3873]1467                        updateRoutineData(rdata, ssaEntry, curSSAIdMap[ssaEntry.first]-1);
[3869]1468                       
1469                        if (ssaEntry.second.ssaIdChange!=0)
1470                            curSSAIdMap[ssaEntry.first] = ssaEntry.second.ssaIdLast+1;
1471                    }
[3865]1472            }
[3878]1473            else if (isLoop && (!noMainLoop || routineBlock != entry.blockIndex))
[3877]1474            {
1475                // handle loops
1476                std::cout << "  join loop ssaids: " << entry.blockIndex << std::endl;
1477                auto loopsit = loopSSAIdMap.find(entry.blockIndex);
1478                if (loopsit != loopSSAIdMap.end())
1479                {
1480                    if (!loopsit->second.passed)
1481                        // still in loop join ssaid map
1482                        joinLastSSAIdMap(loopsit->second.ssaIdMap, rdata.curSSAIdMap);
1483                }
1484                else // insert new
1485                    loopSSAIdMap.insert({ entry.blockIndex,
1486                                { rdata.curSSAIdMap, false } });
1487                flowStack.pop_back();
1488                continue;
1489            }
[3872]1490            else
[3877]1491            {
[3865]1492                flowStack.pop_back();
1493                continue;
1494            }
1495        }
1496       
1497        // join and skip calls
1498        for (; entry.nextIndex < cblock.nexts.size() &&
1499                    cblock.nexts[entry.nextIndex].isCall; entry.nextIndex++)
1500            joinRoutineData(rdata, routineMap.find(
1501                            cblock.nexts[entry.nextIndex].block)->second);
1502       
1503        if (entry.nextIndex < cblock.nexts.size())
1504        {
1505            flowStack.push_back({ cblock.nexts[entry.nextIndex].block, 0 });
1506            entry.nextIndex++;
1507        }
1508        else if (((entry.nextIndex==0 && cblock.nexts.empty()) ||
1509                // if have any call then go to next block
1510                (cblock.haveCalls && entry.nextIndex==cblock.nexts.size())) &&
1511                 !cblock.haveReturn && !cblock.haveEnd)
1512        {
[3869]1513            if (entry.nextIndex!=0) // if back from calls (just return from calls)
1514            {
1515                for (const NextBlock& next: cblock.nexts)
1516                    if (next.isCall)
1517                    {
1518                        //std::cout << "joincall:"<< next.block << std::endl;
1519                        auto it = routineMap.find(next.block); // must find
1520                        initializePrevRetSSAIds(retSSAIdMap, it->second, entry);
1521                        joinRetSSAIdMap(retSSAIdMap, it->second.lastSSAIdMap, next.block);
1522                    }
1523            }
[3865]1524            flowStack.push_back({ entry.blockIndex+1, 0 });
1525            entry.nextIndex++;
1526        }
1527        else
1528        {
1529            if (cblock.haveReturn)
1530            {
1531                std::cout << "procret: " << entry.blockIndex << std::endl;
1532                joinLastSSAIdMap(rdata.lastSSAIdMap, rdata.curSSAIdMap);
1533                std::cout << "procretend" << std::endl;
[3880]1534                rdata.notFirstReturn = true;
[3865]1535            }
1536           
[3869]1537            // revert retSSAIdMap
1538            revertRetSSAIdMap(curSSAIdMap, retSSAIdMap, entry, &rdata);
1539            //
1540           
[3865]1541            for (const auto& ssaEntry: cblock.ssaInfoMap)
1542            {
1543                if (ssaEntry.first.regVar == nullptr)
1544                    continue;
1545                size_t curSSAId = ssaEntry.second.ssaIdBefore+1;
1546                size_t nextSSAId = (ssaEntry.second.ssaIdLast != SIZE_MAX) ?
1547                    ssaEntry.second.ssaIdLast+1 : curSSAId;
[3869]1548                curSSAIdMap[ssaEntry.first] = curSSAId;
[3865]1549               
1550                std::cout << "popcurnext: " << ssaEntry.first.regVar <<
1551                            ":" << ssaEntry.first.index << ": " <<
1552                            nextSSAId << ", " << curSSAId << std::endl;
1553               
1554                updateRoutineCurSSAIdMap(&rdata, ssaEntry, entry, curSSAId, nextSSAId);
1555            }
1556           
[3877]1557            auto loopsit = loopSSAIdMap.find(entry.blockIndex);
[3872]1558            if (flowStack.size() > 1 && subroutToCache.count(entry.blockIndex)!=0)
1559            { //put to cache
1560                RoutineData subrData;
1561                std::cout << "-- subrcache for " << entry.blockIndex << std::endl;
[3877]1562                createRoutineData(codeBlocks, curSSAIdMap, loopBlocks, subroutToCache,
[3878]1563                        subroutinesCache, routineMap, subrData, entry.blockIndex, true);
[3877]1564                if (loopBlocks.find(entry.blockIndex) != loopBlocks.end())
1565                {   // leave from loop point
1566                    if (loopsit != loopSSAIdMap.end())
1567                        joinLastSSAIdMap(subrData.lastSSAIdMap, loopsit->second.ssaIdMap,
1568                                         subrData, true);
1569                }
[3872]1570                subroutinesCache.put(entry.blockIndex, subrData);
1571            }
[3877]1572            if (loopBlocks.find(entry.blockIndex) != loopBlocks.end())
1573                // mark that loop has passed fully
1574                loopsit->second.passed = true;
[3872]1575           
[3865]1576            flowStack.pop_back();
1577        }
1578    }
1579    std::cout << "--------- createRoutineData end ------------\n";
1580}
1581
1582
[2963]1583void AsmRegAllocator::createSSAData(ISAUsageHandler& usageHandler)
1584{
[3592]1585    if (codeBlocks.empty())
1586        return;
[2963]1587    usageHandler.rewind();
1588    auto cbit = codeBlocks.begin();
1589    AsmRegVarUsage rvu;
1590    if (!usageHandler.hasNext())
1591        return; // do nothing if no regusages
1592    rvu = usageHandler.nextUsage();
1593   
[3000]1594    cxuint regRanges[MAX_REGTYPES_NUM*2];
[3001]1595    cxuint realRegsCount[MAX_REGTYPES_NUM];
1596    std::fill(realRegsCount, realRegsCount+MAX_REGTYPES_NUM, 0);
[3000]1597    size_t regTypesNum;
1598    assembler.isaAssembler->getRegisterRanges(regTypesNum, regRanges);
1599   
[2963]1600    while (true)
1601    {
1602        while (cbit != codeBlocks.end() && cbit->end <= rvu.offset)
[3042]1603        {
1604            cbit->usagePos = usageHandler.getReadPos();
[2963]1605            ++cbit;
[3042]1606        }
[2963]1607        if (cbit == codeBlocks.end())
1608            break;
1609        // skip rvu's before codeblock
1610        while (rvu.offset < cbit->start && usageHandler.hasNext())
1611            rvu = usageHandler.nextUsage();
1612        if (rvu.offset < cbit->start)
1613            break;
1614       
[2981]1615        cbit->usagePos = usageHandler.getReadPos();
[3042]1616        while (rvu.offset < cbit->end)
[3396]1617        {
1618            // process rvu
[3011]1619            // only if regVar
1620            for (uint16_t rindex = rvu.rstart; rindex < rvu.rend; rindex++)
1621            {
1622                auto res = cbit->ssaInfoMap.insert(
1623                        { AsmSingleVReg{ rvu.regVar, rindex }, SSAInfo() });
1624               
1625                SSAInfo& sinfo = res.first->second;
1626                if (res.second)
1627                    sinfo.firstPos = rvu.offset;
[3595]1628                if ((rvu.rwFlags & ASMRVU_READ) != 0 && (sinfo.ssaIdChange == 0 ||
[3597]1629                    // if first write RVU instead read RVU
[3595]1630                    (sinfo.ssaIdChange == 1 && sinfo.firstPos==rvu.offset)))
[3011]1631                    sinfo.readBeforeWrite = true;
[3597]1632                /* change SSA id only for write-only regvars -
1633                 *   read-write place can not have two different variables */
[3593]1634                if (rvu.rwFlags == ASMRVU_WRITE && rvu.regField!=ASMFIELD_NONE)
[3011]1635                    sinfo.ssaIdChange++;
[3589]1636                if (rvu.regVar==nullptr)
1637                    sinfo.ssaIdBefore = sinfo.ssaIdFirst =
1638                            sinfo.ssaId = sinfo.ssaIdLast = 0;
[2963]1639            }
1640            // get next rvusage
1641            if (!usageHandler.hasNext())
1642                break;
1643            rvu = usageHandler.nextUsage();
1644        }
[3040]1645        ++cbit;
[2963]1646    }
[2986]1647   
[3848]1648    size_t rbwCount = 0;
1649    size_t wrCount = 0;
1650   
[3865]1651    SimpleCache<size_t, RoutineData> subroutinesCache(codeBlocks.size()<<3);
1652   
[3616]1653    std::deque<CallStackEntry> callStack;
[2967]1654    std::deque<FlowStackEntry> flowStack;
[2966]1655    // total SSA count
1656    std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t> totalSSACountMap;
[3615]1657    // last SSA ids map from returns
[3643]1658    RetSSAIdMap retSSAIdMap;
[2964]1659    // last SSA ids in current way in code flow
[3615]1660    std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t> curSSAIdMap;
[3582]1661    // routine map - routine datas map, value - last SSA ids map
1662    std::unordered_map<size_t, RoutineData> routineMap;
[3848]1663    // key - current res first key, value - previous first key and its flowStack pos
1664    PrevWaysIndexMap prevWaysIndexMap;
1665    // to track ways last block indices pair: block index, flowStackPos)
[3850]1666    std::pair<size_t, size_t> lastCommonCacheWayPoint{ SIZE_MAX, SIZE_MAX };
[3867]1667    std::vector<bool> isRoutineGen(codeBlocks.size(), false);
[3582]1668   
[3848]1669    std::vector<bool> waysToCache(codeBlocks.size(), false);
[3877]1670    std::vector<bool> flowStackBlocks(codeBlocks.size(), false);
[3865]1671    // subroutToCache - true if given block begin subroutine to cache
[3855]1672    ResSecondPointsToCache cblocksToCache(codeBlocks.size());
[2999]1673    std::vector<bool> visited(codeBlocks.size(), false);
[2982]1674    flowStack.push_back({ 0, 0 });
[3877]1675    flowStackBlocks[0] = true;
1676    std::unordered_set<size_t> loopBlocks;
[2982]1677   
[2963]1678    while (!flowStack.empty())
1679    {
[2967]1680        FlowStackEntry& entry = flowStack.back();
[2966]1681        CodeBlock& cblock = codeBlocks[entry.blockIndex];
[2963]1682       
1683        if (entry.nextIndex == 0)
[3396]1684        {
1685            // process current block
[2963]1686            if (!visited[entry.blockIndex])
1687            {
[3645]1688                std::cout << "proc: " << entry.blockIndex << std::endl;
[2963]1689                visited[entry.blockIndex] = true;
[2991]1690               
[2966]1691                for (auto& ssaEntry: cblock.ssaInfoMap)
1692                {
[3616]1693                    SSAInfo& sinfo = ssaEntry.second;
[3589]1694                    if (ssaEntry.first.regVar==nullptr)
[3593]1695                    {
[3651]1696                        // TODO - pass registers through SSA marking and resolving
[3616]1697                        sinfo.ssaIdChange = 0; // zeroing SSA changes
[3589]1698                        continue; // no change for registers
[3593]1699                    }
[3589]1700                   
[3837]1701                    reduceSSAIds(curSSAIdMap, retSSAIdMap, routineMap, ssaReplacesMap,
1702                                 ssaEntry);
[3622]1703                   
[3615]1704                    size_t& ssaId = curSSAIdMap[ssaEntry.first];
1705                   
[2966]1706                    size_t& totalSSACount = totalSSACountMap[ssaEntry.first];
[3596]1707                    if (totalSSACount == 0)
[3396]1708                    {
[3589]1709                        // first read before write at all, need change totalcount, ssaId
1710                        ssaId++;
1711                        totalSSACount++;
[3590]1712                    }
[3615]1713                   
[3616]1714                    sinfo.ssaId = totalSSACount;
1715                    sinfo.ssaIdFirst = sinfo.ssaIdChange!=0 ? totalSSACount : SIZE_MAX;
1716                    sinfo.ssaIdBefore = ssaId-1;
[3587]1717                   
[3616]1718                    totalSSACount += sinfo.ssaIdChange;
1719                    sinfo.ssaIdLast = sinfo.ssaIdChange!=0 ? totalSSACount-1 : SIZE_MAX;
[3043]1720                    //totalSSACount = std::max(totalSSACount, ssaId);
1721                    ssaId = totalSSACount;
[3616]1722                   
[3870]1723                    /*if (!callStack.empty())
[3616]1724                        // put data to routine data
[3837]1725                        updateRoutineData(routineMap.find(
[3870]1726                            callStack.back().routineBlock)->second, ssaEntry);*/
[3848]1727                       
1728                    // count read before writes (for cache weight)
1729                    if (sinfo.readBeforeWrite)
1730                        rbwCount++;
1731                    if (sinfo.ssaIdChange!=0)
1732                        wrCount++;
[2966]1733                }
[2963]1734            }
1735            else
[3396]1736            {
[3864]1737                // TODO: correctly join this path with routine data
1738                // currently does not include further substitutions in visited path
[3870]1739                /*RoutineData* rdata = nullptr;
[3863]1740                if (!callStack.empty())
1741                    rdata = &(routineMap.find(callStack.back().routineBlock)->second);
1742               
1743                if (!entry.isCall && rdata != nullptr)
1744                {
1745                    std::cout << "procret2: " << entry.blockIndex << std::endl;
1746                    joinLastSSAIdMap(rdata->lastSSAIdMap, rdata->curSSAIdMap);
1747                    std::cout << "procretend2" << std::endl;
[3870]1748                }*/
[3863]1749               
1750                // handle caching for res second point
[3855]1751                cblocksToCache.increase(entry.blockIndex);
1752                std::cout << "cblockToCache: " << entry.blockIndex << "=" <<
1753                            cblocksToCache.count(entry.blockIndex) << std::endl;
[2987]1754                // back, already visited
[3877]1755                flowStackBlocks[entry.blockIndex] = false;
[2967]1756                flowStack.pop_back();
[3848]1757               
1758                size_t curWayBIndex = flowStack.back().blockIndex;
[3850]1759                if (lastCommonCacheWayPoint.first != SIZE_MAX)
[3848]1760                {
[3850]1761                    // mark point of way to cache (res first point)
1762                    waysToCache[lastCommonCacheWayPoint.first] = true;
1763                    std::cout << "mark to pfcache " <<
1764                            lastCommonCacheWayPoint.first << ", " <<
1765                            curWayBIndex << std::endl;
1766                    prevWaysIndexMap[curWayBIndex] = lastCommonCacheWayPoint;
[3848]1767                }
[3850]1768                lastCommonCacheWayPoint = { curWayBIndex, flowStack.size()-1 };
1769                std::cout << "lastCcwP: " << curWayBIndex << std::endl;
[2963]1770                continue;
1771            }
1772        }
[2986]1773       
[3582]1774        if (!callStack.empty() &&
[3616]1775            entry.blockIndex == callStack.back().callBlock &&
1776            entry.nextIndex-1 == callStack.back().callNextIndex)
[3610]1777        {
[3645]1778            std::cout << " ret: " << entry.blockIndex << std::endl;
[3870]1779            RoutineData& prevRdata =
[3643]1780                    routineMap.find(callStack.back().routineBlock)->second;
[3867]1781            if (!isRoutineGen[callStack.back().routineBlock])
1782            {
[3870]1783                //RoutineData myRoutineData;
[3877]1784                createRoutineData(codeBlocks, curSSAIdMap, loopBlocks,
1785                            cblocksToCache, subroutinesCache, routineMap, prevRdata,
1786                            callStack.back().routineBlock);
[3870]1787                //prevRdata.compare(myRoutineData);
[3867]1788                isRoutineGen[callStack.back().routineBlock] = true;
1789            }
[3616]1790            callStack.pop_back(); // just return from call
[3643]1791            if (!callStack.empty())
[3616]1792                // put to parent routine
1793                joinRoutineData(routineMap.find(callStack.back().routineBlock)->second,
[3643]1794                                    prevRdata);
[3610]1795        }
[3582]1796       
[2963]1797        if (entry.nextIndex < cblock.nexts.size())
1798        {
[3863]1799            bool isCall = false;
[3877]1800            const size_t nextBlock = cblock.nexts[entry.nextIndex].block;
[2986]1801            if (cblock.nexts[entry.nextIndex].isCall)
[3610]1802            {
[3645]1803                std::cout << " call: " << entry.blockIndex << std::endl;
[3877]1804                callStack.push_back({ entry.blockIndex, entry.nextIndex, nextBlock });
1805                routineMap.insert({ nextBlock, { } });
[3863]1806                isCall = true;
[3610]1807            }
[2986]1808           
[3877]1809            flowStack.push_back({ nextBlock, 0, isCall });
1810            if (flowStackBlocks[nextBlock])
1811                loopBlocks.insert(nextBlock);
1812            flowStackBlocks[nextBlock] = true;
[2963]1813            entry.nextIndex++;
1814        }
[2986]1815        else if (((entry.nextIndex==0 && cblock.nexts.empty()) ||
1816                // if have any call then go to next block
1817                (cblock.haveCalls && entry.nextIndex==cblock.nexts.size())) &&
1818                 !cblock.haveReturn && !cblock.haveEnd)
[2963]1819        {
[3584]1820            if (entry.nextIndex!=0) // if back from calls (just return from calls)
[3582]1821            {
[3616]1822                for (const NextBlock& next: cblock.nexts)
[3583]1823                    if (next.isCall)
[3582]1824                    {
[3620]1825                        //std::cout << "joincall:"<< next.block << std::endl;
[3582]1826                        auto it = routineMap.find(next.block); // must find
[3837]1827                        initializePrevRetSSAIds(retSSAIdMap, it->second, entry);
[3643]1828                        joinRetSSAIdMap(retSSAIdMap, it->second.lastSSAIdMap, next.block);
[3616]1829                    }
[3582]1830            }
[3863]1831            flowStack.push_back({ entry.blockIndex+1, 0, false });
[3877]1832            if (flowStackBlocks[entry.blockIndex+1])
1833                loopBlocks.insert(entry.blockIndex+1);
1834            flowStackBlocks[entry.blockIndex+1] = true;
[2963]1835            entry.nextIndex++;
1836        }
1837        else // back
[3396]1838        {
[3646]1839            RoutineData* rdata = nullptr;
1840            if (!callStack.empty())
1841                rdata = &(routineMap.find(callStack.back().routineBlock)->second);
1842           
[3870]1843            /*if (cblock.haveReturn && rdata != nullptr)
[3646]1844            {
1845                std::cout << "procret: " << entry.blockIndex << std::endl;
1846                joinLastSSAIdMap(rdata->lastSSAIdMap, rdata->curSSAIdMap);
1847                std::cout << "procretend" << std::endl;
[3870]1848            }*/
[3646]1849           
[3645]1850            // revert retSSAIdMap
[3837]1851            revertRetSSAIdMap(curSSAIdMap, retSSAIdMap, entry, rdata);
[3645]1852            //
[3618]1853           
[2966]1854            for (const auto& ssaEntry: cblock.ssaInfoMap)
[3043]1855            {
[3620]1856                if (ssaEntry.first.regVar == nullptr)
1857                    continue;
1858               
[3618]1859                size_t& curSSAId = curSSAIdMap[ssaEntry.first];
1860                const size_t nextSSAId = curSSAId;
[3866]1861                curSSAId = ssaEntry.second.ssaIdBefore+1;
[3645]1862               
1863                std::cout << "popcurnext: " << ssaEntry.first.regVar <<
1864                            ":" << ssaEntry.first.index << ": " <<
1865                            nextSSAId << ", " << curSSAId << std::endl;
1866               
[3870]1867                /*if (rdata!=nullptr)
[3837]1868                    updateRoutineCurSSAIdMap(rdata, ssaEntry, entry, curSSAId, nextSSAId);
[3870]1869                */
[3043]1870            }
[3617]1871           
[3647]1872            std::cout << "pop: " << entry.blockIndex << std::endl;
[3877]1873            flowStackBlocks[entry.blockIndex] = false;
[2967]1874            flowStack.pop_back();
[3850]1875            if (!flowStack.empty() && lastCommonCacheWayPoint.first != SIZE_MAX &&
1876                    lastCommonCacheWayPoint.second >= flowStack.size())
1877            {
1878                lastCommonCacheWayPoint =
1879                        { flowStack.back().blockIndex, flowStack.size()-1 };
1880                std::cout << "POPlastCcwP: " << lastCommonCacheWayPoint.first << std::endl;
1881            }
[3877]1882           
[2964]1883        }
[2963]1884    }
[3652]1885   
1886    /**********
1887     * after that, we find points to resolve conflicts
1888     **********/
1889    flowStack.clear();
[3848]1890    std::deque<FlowStackEntry2> flowStack2;
1891   
[3652]1892    std::fill(visited.begin(), visited.end(), false);
[3848]1893    flowStack2.push_back({ 0, 0 });
[3652]1894   
[3848]1895    SimpleCache<size_t, LastSSAIdMap> resFirstPointsCache(wrCount<<1);
[3846]1896    SimpleCache<size_t, RBWSSAIdMap> resSecondPointsCache(rbwCount<<1);
[3845]1897   
[3848]1898    while (!flowStack2.empty())
[3652]1899    {
[3848]1900        FlowStackEntry2& entry = flowStack2.back();
[3652]1901        CodeBlock& cblock = codeBlocks[entry.blockIndex];
1902       
1903        if (entry.nextIndex == 0)
1904        {
1905            // process current block
1906            if (!visited[entry.blockIndex])
1907                visited[entry.blockIndex] = true;
1908            else
1909            {
[3848]1910                resolveSSAConflicts(flowStack2, routineMap, codeBlocks,
1911                            prevWaysIndexMap, waysToCache, cblocksToCache,
1912                            resFirstPointsCache, resSecondPointsCache, ssaReplacesMap);
[3652]1913               
1914                // join routine data
1915                /*auto rit = routineMap.find(entry.blockIndex);
1916                if (rit != routineMap.end())
1917                    // just join with current routine data
1918                    joinRoutineData(routineMap.find(
1919                            callStack.back().routineBlock)->second, rit->second);*/
1920                /*if (!callStack.empty())
[3848]1921                    collectSSAIdsForCall(flowStack2, callStack, visited,
[3652]1922                            routineMap, codeBlocks);*/
1923                // back, already visited
[3848]1924                flowStack2.pop_back();
[3652]1925                continue;
1926            }
1927        }
1928       
1929        if (entry.nextIndex < cblock.nexts.size())
1930        {
[3848]1931            flowStack2.push_back({ cblock.nexts[entry.nextIndex].block, 0 });
[3652]1932            entry.nextIndex++;
1933        }
1934        else if (((entry.nextIndex==0 && cblock.nexts.empty()) ||
1935                // if have any call then go to next block
1936                (cblock.haveCalls && entry.nextIndex==cblock.nexts.size())) &&
1937                 !cblock.haveReturn && !cblock.haveEnd)
1938        {
[3848]1939            flowStack2.push_back({ entry.blockIndex+1, 0 });
[3652]1940            entry.nextIndex++;
1941        }
1942        else // back
[3857]1943        {
1944            if (cblocksToCache.count(entry.blockIndex)==2 &&
1945                !resSecondPointsCache.hasKey(entry.blockIndex))
1946                // add to cache
1947                addResSecCacheEntry(routineMap, codeBlocks, resSecondPointsCache,
1948                            entry.blockIndex);
[3848]1949            flowStack2.pop_back();
[3857]1950        }
[3652]1951    }
[3038]1952}
[3601]1953
[3038]1954void AsmRegAllocator::applySSAReplaces()
1955{
[2977]1956    /* prepare SSA id replaces */
[2979]1957    struct MinSSAGraphNode
1958    {
1959        size_t minSSAId;
1960        bool visited;
1961        std::unordered_set<size_t> nexts;
1962        MinSSAGraphNode() : minSSAId(SIZE_MAX), visited(false) { }
1963    };
1964    struct MinSSAGraphStackEntry
1965    {
1966        std::unordered_map<size_t, MinSSAGraphNode>::iterator nodeIt;
1967        std::unordered_set<size_t>::const_iterator nextIt;
1968        size_t minSSAId;
1969    };
1970   
[3039]1971    for (auto& entry: ssaReplacesMap)
[2977]1972    {
1973        std::vector<SSAReplace>& replaces = entry.second;
1974        std::sort(replaces.begin(), replaces.end());
[2978]1975        replaces.resize(std::unique(replaces.begin(), replaces.end()) - replaces.begin());
1976        std::vector<SSAReplace> newReplaces;
1977       
[2979]1978        std::unordered_map<size_t, MinSSAGraphNode> ssaGraphNodes;
[2978]1979       
[2977]1980        auto it = replaces.begin();
1981        while (it != replaces.end())
1982        {
[2979]1983            auto itEnd = std::upper_bound(it, replaces.end(),
[2993]1984                            std::make_pair(it->first, size_t(SIZE_MAX)));
[2978]1985            {
[2979]1986                MinSSAGraphNode& node = ssaGraphNodes[it->first];
1987                node.minSSAId = std::min(node.minSSAId, it->second);
[3580]1988                for (auto it2 = it; it2 != itEnd; ++it2)
[2979]1989                    node.nexts.insert(it->second);
1990            }
[3580]1991            it = itEnd;
[2977]1992        }
[2979]1993        // propagate min value
1994        std::stack<MinSSAGraphStackEntry> minSSAStack;
[2980]1995        for (auto ssaGraphNodeIt = ssaGraphNodes.begin();
[3580]1996                 ssaGraphNodeIt!=ssaGraphNodes.end(); )
[2978]1997        {
[2980]1998            minSSAStack.push({ ssaGraphNodeIt, ssaGraphNodeIt->second.nexts.begin() });
1999            // traverse with minimalize SSA id
2000            while (!minSSAStack.empty())
[2979]2001            {
[2980]2002                MinSSAGraphStackEntry& entry = minSSAStack.top();
2003                MinSSAGraphNode& node = entry.nodeIt->second;
2004                bool toPop = false;
2005                if (entry.nextIt == node.nexts.begin())
[2979]2006                {
[2980]2007                    if (!node.visited)
2008                        node.visited = true;
2009                    else
2010                        toPop = true;
[2979]2011                }
[2980]2012                if (!toPop && entry.nextIt != node.nexts.end())
[2979]2013                {
[2980]2014                    auto nodeIt = ssaGraphNodes.find(*entry.nextIt);
2015                    if (nodeIt != ssaGraphNodes.end())
2016                    {
2017                        minSSAStack.push({ nodeIt, nodeIt->second.nexts.begin(),
2018                                nodeIt->second.minSSAId });
2019                    }
2020                    ++entry.nextIt;
[2979]2021                }
[2980]2022                else
2023                {
2024                    node.minSSAId = std::min(node.minSSAId, entry.minSSAId);
2025                    minSSAStack.pop();
2026                    if (!minSSAStack.empty())
2027                    {
2028                        MinSSAGraphStackEntry& pentry = minSSAStack.top();
2029                        pentry.minSSAId = std::min(pentry.minSSAId, node.minSSAId);
2030                    }
2031                }
[2979]2032            }
[2980]2033            // skip visited nodes
2034            while (ssaGraphNodeIt != ssaGraphNodes.end())
2035                if (!ssaGraphNodeIt->second.visited)
2036                    break;
[2978]2037        }
2038       
[2979]2039        for (const auto& entry: ssaGraphNodes)
2040            newReplaces.push_back({ entry.first, entry.second.minSSAId });
2041       
[2978]2042        std::sort(newReplaces.begin(), newReplaces.end());
2043        entry.second = newReplaces;
[2977]2044    }
2045   
2046    /* apply SSA id replaces */
2047    for (CodeBlock& cblock: codeBlocks)
2048        for (auto& ssaEntry: cblock.ssaInfoMap)
2049        {
[3039]2050            auto it = ssaReplacesMap.find(ssaEntry.first);
2051            if (it == ssaReplacesMap.end())
[2977]2052                continue;
2053            SSAInfo& sinfo = ssaEntry.second;
2054            std::vector<SSAReplace>& replaces = it->second;
2055            if (sinfo.readBeforeWrite)
2056            {
2057                auto rit = binaryMapFind(replaces.begin(), replaces.end(),
2058                                 ssaEntry.second.ssaIdBefore);
2059                if (rit != replaces.end())
2060                    sinfo.ssaIdBefore = rit->second; // replace
2061            }
2062            if (sinfo.ssaIdFirst != SIZE_MAX)
2063            {
2064                auto rit = binaryMapFind(replaces.begin(), replaces.end(),
2065                                 ssaEntry.second.ssaIdFirst);
2066                if (rit != replaces.end())
2067                    sinfo.ssaIdFirst = rit->second; // replace
2068            }
2069            if (sinfo.ssaIdLast != SIZE_MAX)
2070            {
2071                auto rit = binaryMapFind(replaces.begin(), replaces.end(),
2072                                 ssaEntry.second.ssaIdLast);
2073                if (rit != replaces.end())
2074                    sinfo.ssaIdLast = rit->second; // replace
2075            }
2076        }
[2963]2077}
2078
[2996]2079struct Liveness
2080{
[3008]2081    std::map<size_t, size_t> l;
[2996]2082   
2083    Liveness() { }
2084   
[3013]2085    void clear()
2086    { l.clear(); }
2087   
[2996]2088    void expand(size_t k)
2089    {
2090        if (l.empty())
[3008]2091            l.insert(std::make_pair(k, k+1));
[2996]2092        else
[3008]2093        {
2094            auto it = l.end();
2095            --it;
2096            it->second = k+1;
2097        }
[2996]2098    }
2099    void newRegion(size_t k)
[3004]2100    {
[3010]2101        if (l.empty())
[3008]2102            l.insert(std::make_pair(k, k));
[3010]2103        else
2104        {
2105            auto it = l.end();
2106            --it;
2107            if (it->first != k && it->second != k)
2108                l.insert(std::make_pair(k, k));
2109        }
[3004]2110    }
[2996]2111   
[3010]2112    void insert(size_t k, size_t k2)
[3008]2113    {
[3010]2114        auto it1 = l.lower_bound(k);
2115        if (it1!=l.begin() && (it1==l.end() || it1->first>k))
2116            --it1;
2117        if (it1->second < k)
2118            ++it1;
2119        auto it2 = l.lower_bound(k2);
2120        if (it1!=it2)
2121        {
2122            k = std::min(k, it1->first);
2123            k2 = std::max(k2, (--it2)->second);
2124            l.erase(it1, it2);
2125        }
2126        l.insert(std::make_pair(k, k2));
[3008]2127    }
2128   
[2996]2129    bool contain(size_t t) const
2130    {
[3008]2131        auto it = l.lower_bound(t);
[2996]2132        if (it==l.begin() && it->first>t)
2133            return false;
2134        if (it==l.end() || it->first>t)
2135            --it;
2136        return it->first<=t && t<it->second;
2137    }
2138   
2139    bool common(const Liveness& b) const
2140    {
[3008]2141        auto i = l.begin();
2142        auto j = b.l.begin();
2143        for (; i != l.end() && j != b.l.end();)
[2996]2144        {
[3008]2145            if (i->first==i->second)
[2996]2146            {
[3008]2147                ++i;
[2996]2148                continue;
2149            }
[3008]2150            if (j->first==j->second)
[2996]2151            {
[3008]2152                ++j;
[2996]2153                continue;
2154            }
[3008]2155            if (i->first<j->first)
[2996]2156            {
[3008]2157                if (i->second > j->first)
[2996]2158                    return true; // common place
[3008]2159                ++i;
[2996]2160            }
2161            else
2162            {
[3008]2163                if (i->first < j->second)
[2996]2164                    return true; // common place
[3008]2165                ++j;
[2996]2166            }
2167        }
2168        return false;
2169    }
2170};
2171
[3003]2172typedef AsmRegAllocator::VarIndexMap VarIndexMap;
2173
[3011]2174static cxuint getRegType(size_t regTypesNum, const cxuint* regRanges,
2175            const AsmSingleVReg& svreg)
2176{
2177    cxuint regType; // regtype
2178    if (svreg.regVar!=nullptr)
2179        regType = svreg.regVar->type;
2180    else
2181        for (regType = 0; regType < regTypesNum; regType++)
2182            if (svreg.index >= regRanges[regType<<1] &&
2183                svreg.index < regRanges[(regType<<1)+1])
2184                break;
2185    return regType;
2186}
2187
[3003]2188static Liveness& getLiveness(const AsmSingleVReg& svreg, size_t ssaIdIdx,
[3005]2189        const AsmRegAllocator::SSAInfo& ssaInfo, std::vector<Liveness>* livenesses,
[3003]2190        const VarIndexMap* vregIndexMaps, size_t regTypesNum, const cxuint* regRanges)
2191{
2192    size_t ssaId;
[3589]2193    if (svreg.regVar==nullptr)
2194        ssaId = 0;
2195    else if (ssaIdIdx==0)
[3003]2196        ssaId = ssaInfo.ssaIdBefore;
2197    else if (ssaIdIdx==1)
2198        ssaId = ssaInfo.ssaIdFirst;
2199    else if (ssaIdIdx<ssaInfo.ssaIdChange)
2200        ssaId = ssaInfo.ssaId + ssaIdIdx-1;
2201    else // last
2202        ssaId = ssaInfo.ssaIdLast;
2203   
[3011]2204    cxuint regType = getRegType(regTypesNum, regRanges, svreg); // regtype
2205    const VarIndexMap& vregIndexMap = vregIndexMaps[regType];
2206    const std::vector<size_t>& ssaIdIndices =
2207                vregIndexMap.find(svreg)->second;
2208    return livenesses[regType][ssaIdIndices[ssaId]];
[3003]2209}
2210
[3006]2211typedef std::deque<FlowStackEntry>::const_iterator FlowStackCIter;
2212
[3844]2213struct CLRX_INTERNAL VRegLastPos
[3004]2214{
2215    size_t ssaId; // last SSA id
[3006]2216    std::vector<FlowStackCIter> blockChain; // subsequent blocks that changes SSAId
[3004]2217};
2218
[3011]2219/* TODO: add handling calls
[3014]2220 * handle many start points in this code (for example many kernel's in same code)
[3016]2221 * replace sets by vector, and sort and remove same values on demand
[3007]2222 */
2223
[3006]2224typedef std::unordered_map<AsmSingleVReg, VRegLastPos> LastVRegMap;
2225
[3008]2226static void putCrossBlockLivenesses(const std::deque<FlowStackEntry>& flowStack,
2227        const std::vector<CodeBlock>& codeBlocks,
[3018]2228        const Array<size_t>& codeBlockLiveTimes, const LastVRegMap& lastVRegMap,
[3011]2229        std::vector<Liveness>* livenesses, const VarIndexMap* vregIndexMaps,
2230        size_t regTypesNum, const cxuint* regRanges)
[3006]2231{
2232    const CodeBlock& cblock = codeBlocks[flowStack.back().blockIndex];
2233    for (const auto& entry: cblock.ssaInfoMap)
2234        if (entry.second.readBeforeWrite)
[3397]2235        {
2236            // find last
[3006]2237            auto lvrit = lastVRegMap.find(entry.first);
2238            if (lvrit == lastVRegMap.end())
2239                continue; // not found
2240            const VRegLastPos& lastPos = lvrit->second;
2241            FlowStackCIter flit = lastPos.blockChain.back();
[3011]2242            cxuint regType = getRegType(regTypesNum, regRanges, entry.first);
[3008]2243            const VarIndexMap& vregIndexMap = vregIndexMaps[regType];
2244            const std::vector<size_t>& ssaIdIndices =
2245                        vregIndexMap.find(entry.first)->second;
2246            Liveness& lv = livenesses[regType][ssaIdIndices[entry.second.ssaIdBefore]];
[3006]2247            FlowStackCIter flitEnd = flowStack.end();
2248            --flitEnd; // before last element
[3010]2249            // insert live time to last seen position
2250            const CodeBlock& lastBlk = codeBlocks[flit->blockIndex];
2251            size_t toLiveCvt = codeBlockLiveTimes[flit->blockIndex] - lastBlk.start;
2252            lv.insert(lastBlk.ssaInfoMap.find(entry.first)->second.lastPos + toLiveCvt,
2253                    toLiveCvt + lastBlk.end);
2254            for (++flit; flit != flitEnd; ++flit)
[3008]2255            {
2256                const CodeBlock& cblock = codeBlocks[flit->blockIndex];
2257                size_t blockLiveTime = codeBlockLiveTimes[flit->blockIndex];
2258                lv.insert(blockLiveTime, cblock.end-cblock.start + blockLiveTime);
2259            }
[3006]2260        }
2261}
2262
[3009]2263static void putCrossBlockForLoop(const std::deque<FlowStackEntry>& flowStack,
2264        const std::vector<CodeBlock>& codeBlocks,
[3018]2265        const Array<size_t>& codeBlockLiveTimes,
[3011]2266        std::vector<Liveness>* livenesses, const VarIndexMap* vregIndexMaps,
2267        size_t regTypesNum, const cxuint* regRanges)
[3009]2268{
2269    auto flitStart = flowStack.end();
2270    --flitStart;
2271    size_t curBlock = flitStart->blockIndex;
2272    // find step in way
2273    while (flitStart->blockIndex != curBlock) --flitStart;
2274    auto flitEnd = flowStack.end();
2275    --flitEnd;
2276    std::unordered_map<AsmSingleVReg, std::pair<size_t, size_t> > varMap;
2277   
2278    // collect var to check
2279    size_t flowPos = 0;
2280    for (auto flit = flitStart; flit != flitEnd; ++flit, flowPos++)
2281    {
2282        const CodeBlock& cblock = codeBlocks[flit->blockIndex];
2283        for (const auto& entry: cblock.ssaInfoMap)
2284        {
2285            const SSAInfo& sinfo = entry.second;
2286            size_t lastSSAId = (sinfo.ssaIdChange != 0) ? sinfo.ssaIdLast :
2287                    (sinfo.readBeforeWrite) ? sinfo.ssaIdBefore : 0;
2288            varMap[entry.first] = { lastSSAId, flowPos };
2289        }
2290    }
2291    // find connections
2292    flowPos = 0;
2293    for (auto flit = flitStart; flit != flitEnd; ++flit, flowPos++)
2294    {
2295        const CodeBlock& cblock = codeBlocks[flit->blockIndex];
2296        for (const auto& entry: cblock.ssaInfoMap)
2297        {
2298            const SSAInfo& sinfo = entry.second;
2299            auto varMapIt = varMap.find(entry.first);
2300            if (!sinfo.readBeforeWrite || varMapIt == varMap.end() ||
2301                flowPos > varMapIt->second.second ||
2302                sinfo.ssaIdBefore != varMapIt->second.first)
2303                continue;
2304            // just connect
2305           
[3011]2306            cxuint regType = getRegType(regTypesNum, regRanges, entry.first);
[3009]2307            const VarIndexMap& vregIndexMap = vregIndexMaps[regType];
2308            const std::vector<size_t>& ssaIdIndices =
2309                        vregIndexMap.find(entry.first)->second;
2310            Liveness& lv = livenesses[regType][ssaIdIndices[entry.second.ssaIdBefore]];
2311           
[3010]2312            if (flowPos == varMapIt->second.second)
[3396]2313            {
2314                // fill whole loop
[3010]2315                for (auto flit2 = flitStart; flit != flitEnd; ++flit)
2316                {
2317                    const CodeBlock& cblock = codeBlocks[flit2->blockIndex];
2318                    size_t blockLiveTime = codeBlockLiveTimes[flit2->blockIndex];
2319                    lv.insert(blockLiveTime, cblock.end-cblock.start + blockLiveTime);
2320                }
2321                continue;
2322            }
2323           
[3009]2324            size_t flowPos2 = 0;
2325            for (auto flit2 = flitStart; flowPos2 < flowPos; ++flit2, flowPos++)
2326            {
2327                const CodeBlock& cblock = codeBlocks[flit2->blockIndex];
2328                size_t blockLiveTime = codeBlockLiveTimes[flit2->blockIndex];
2329                lv.insert(blockLiveTime, cblock.end-cblock.start + blockLiveTime);
2330            }
[3010]2331            // insert liveness for last block in loop of last SSAId (prev round)
2332            auto flit2 = flitStart + flowPos;
2333            const CodeBlock& firstBlk = codeBlocks[flit2->blockIndex];
2334            size_t toLiveCvt = codeBlockLiveTimes[flit2->blockIndex] - firstBlk.start;
2335            lv.insert(codeBlockLiveTimes[flit2->blockIndex],
2336                    firstBlk.ssaInfoMap.find(entry.first)->second.firstPos + toLiveCvt);
2337            // insert liveness for first block in loop of last SSAId
2338            flit2 = flitStart + (varMapIt->second.second+1);
2339            const CodeBlock& lastBlk = codeBlocks[flit2->blockIndex];
2340            toLiveCvt = codeBlockLiveTimes[flit2->blockIndex] - lastBlk.start;
2341            lv.insert(lastBlk.ssaInfoMap.find(entry.first)->second.lastPos + toLiveCvt,
2342                    toLiveCvt + lastBlk.end);
2343            // fill up loop end
2344            for (++flit2; flit2 != flitEnd; ++flit2)
[3009]2345            {
2346                const CodeBlock& cblock = codeBlocks[flit2->blockIndex];
2347                size_t blockLiveTime = codeBlockLiveTimes[flit2->blockIndex];
2348                lv.insert(blockLiveTime, cblock.end-cblock.start + blockLiveTime);
2349            }
2350        }
2351    }
2352}
2353
[3014]2354struct LiveBlock
2355{
2356    size_t start;
2357    size_t end;
2358    size_t vidx;
2359   
2360    bool operator==(const LiveBlock& b) const
2361    { return start==b.start && end==b.end && vidx==b.vidx; }
2362   
2363    bool operator<(const LiveBlock& b) const
2364    { return start<b.start || (start==b.start &&
2365            (end<b.end || (end==b.end && vidx<b.vidx))); }
2366};
[3013]2367
[3015]2368typedef AsmRegAllocator::LinearDep LinearDep;
[3017]2369typedef AsmRegAllocator::EqualToDep EqualToDep;
2370typedef std::unordered_map<size_t, LinearDep> LinearDepMap;
2371typedef std::unordered_map<size_t, EqualToDep> EqualToDepMap;
[3015]2372
2373static void addUsageDeps(const cxbyte* ldeps, const cxbyte* edeps, cxuint rvusNum,
[3017]2374            const AsmRegVarUsage* rvus, LinearDepMap* ldepsOut,
2375            EqualToDepMap* edepsOut, const VarIndexMap* vregIndexMaps,
[3015]2376            std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t> ssaIdIdxMap,
2377            size_t regTypesNum, const cxuint* regRanges)
2378{
2379    // add linear deps
2380    cxuint count = ldeps[0];
2381    cxuint pos = 1;
2382    cxbyte rvuAdded = 0;
2383    for (cxuint i = 0; i < count; i++)
2384    {
2385        cxuint ccount = ldeps[pos++];
2386        std::vector<size_t> vidxes;
2387        cxuint regType = UINT_MAX;
2388        cxbyte align = rvus[ldeps[pos]].align;
2389        for (cxuint j = 0; j < ccount; j++)
2390        {
2391            rvuAdded |= 1U<<ldeps[pos];
2392            const AsmRegVarUsage& rvu = rvus[ldeps[pos++]];
2393            for (uint16_t k = rvu.rstart; k < rvu.rend; k++)
2394            {
2395                AsmSingleVReg svreg = {rvu.regVar, k};
2396                auto sit = ssaIdIdxMap.find(svreg);
2397                if (regType==UINT_MAX)
2398                    regType = getRegType(regTypesNum, regRanges, svreg);
2399                const VarIndexMap& vregIndexMap = vregIndexMaps[regType];
2400                const std::vector<size_t>& ssaIdIndices =
2401                            vregIndexMap.find(svreg)->second;
2402                // push variable index
2403                vidxes.push_back(ssaIdIndices[sit->second]);
2404            }
2405        }
[3017]2406        ldepsOut[regType][vidxes[0]].align = align;
2407        for (size_t k = 1; k < vidxes.size(); k++)
2408        {
2409            ldepsOut[regType][vidxes[k-1]].nextVidxes.push_back(vidxes[k]);
2410            ldepsOut[regType][vidxes[k]].prevVidxes.push_back(vidxes[k-1]);
2411        }
[3015]2412    }
2413    // add single arg linear dependencies
2414    for (cxuint i = 0; i < rvusNum; i++)
2415        if ((rvuAdded & (1U<<i)) == 0 && rvus[i].rstart+1<rvus[i].rend)
2416        {
2417            const AsmRegVarUsage& rvu = rvus[i];
2418            std::vector<size_t> vidxes;
2419            cxuint regType = UINT_MAX;
2420            for (uint16_t k = rvu.rstart; k < rvu.rend; k++)
2421            {
2422                AsmSingleVReg svreg = {rvu.regVar, k};
2423                auto sit = ssaIdIdxMap.find(svreg);
2424                if (regType==UINT_MAX)
2425                    regType = getRegType(regTypesNum, regRanges, svreg);
2426                const VarIndexMap& vregIndexMap = vregIndexMaps[regType];
2427                const std::vector<size_t>& ssaIdIndices =
2428                            vregIndexMap.find(svreg)->second;
2429                // push variable index
2430                vidxes.push_back(ssaIdIndices[sit->second]);
2431            }
[3017]2432            for (size_t j = 1; j < vidxes.size(); j++)
2433            {
2434                ldepsOut[regType][vidxes[j-1]].nextVidxes.push_back(vidxes[j]);
2435                ldepsOut[regType][vidxes[j]].prevVidxes.push_back(vidxes[j-1]);
2436            }
[3015]2437        }
2438       
2439    /* equalTo dependencies */
2440    count = edeps[0];
2441    pos = 1;
2442    for (cxuint i = 0; i < count; i++)
2443    {
2444        cxuint ccount = edeps[pos++];
2445        std::vector<size_t> vidxes;
2446        cxuint regType = UINT_MAX;
2447        for (cxuint j = 0; j < ccount; j++)
2448        {
2449            const AsmRegVarUsage& rvu = rvus[edeps[pos++]];
2450            // only one register should be set for equalTo depencencies
2451            // other registers in range will be resolved by linear dependencies
2452            AsmSingleVReg svreg = {rvu.regVar, rvu.rstart};
2453            auto sit = ssaIdIdxMap.find(svreg);
2454            if (regType==UINT_MAX)
2455                regType = getRegType(regTypesNum, regRanges, svreg);
2456            const VarIndexMap& vregIndexMap = vregIndexMaps[regType];
2457            const std::vector<size_t>& ssaIdIndices =
2458                        vregIndexMap.find(svreg)->second;
2459            // push variable index
2460            vidxes.push_back(ssaIdIndices[sit->second]);
2461        }
[3017]2462        for (size_t j = 1; j < vidxes.size(); j++)
2463        {
2464            edepsOut[regType][vidxes[j-1]].nextVidxes.push_back(vidxes[j]);
2465            edepsOut[regType][vidxes[j]].prevVidxes.push_back(vidxes[j-1]);
2466        }
[3015]2467    }
2468}
2469
[3020]2470typedef std::unordered_map<size_t, EqualToDep>::const_iterator EqualToDepMapCIter;
2471
2472struct EqualStackEntry
2473{
2474    EqualToDepMapCIter etoDepIt;
2475    size_t nextIdx; // over nextVidxes size, then prevVidxes[nextIdx-nextVidxes.size()]
2476};
2477
[2997]2478void AsmRegAllocator::createInterferenceGraph(ISAUsageHandler& usageHandler)
[2980]2479{
[2997]2480    // construct var index maps
[3000]2481    size_t graphVregsCounts[MAX_REGTYPES_NUM];
[3026]2482    std::fill(graphVregsCounts, graphVregsCounts+regTypesNum, 0);
[3011]2483    cxuint regRanges[MAX_REGTYPES_NUM*2];
2484    size_t regTypesNum;
2485    assembler.isaAssembler->getRegisterRanges(regTypesNum, regRanges);
2486   
[2997]2487    for (const CodeBlock& cblock: codeBlocks)
2488        for (const auto& entry: cblock.ssaInfoMap)
2489        {
[3011]2490            const SSAInfo& sinfo = entry.second;
2491            cxuint regType = getRegType(regTypesNum, regRanges, entry.first);
2492            VarIndexMap& vregIndices = vregIndexMaps[regType];
2493            size_t& graphVregsCount = graphVregsCounts[regType];
[2997]2494            std::vector<size_t>& ssaIdIndices = vregIndices[entry.first];
2495            size_t ssaIdCount = 0;
2496            if (sinfo.readBeforeWrite)
2497                ssaIdCount = sinfo.ssaIdBefore+1;
2498            if (sinfo.ssaIdChange!=0)
2499            {
2500                ssaIdCount = std::max(ssaIdCount, sinfo.ssaIdLast+1);
2501                ssaIdCount = std::max(ssaIdCount, sinfo.ssaIdFirst+1);
2502            }
2503            if (ssaIdIndices.size() < ssaIdCount)
2504                ssaIdIndices.resize(ssaIdCount, SIZE_MAX);
2505           
2506            if (sinfo.readBeforeWrite)
2507                ssaIdIndices[sinfo.ssaIdBefore] = graphVregsCount++;
2508            if (sinfo.ssaIdChange!=0)
[3396]2509            {
2510                // fill up ssaIdIndices (with graph Ids)
[2997]2511                ssaIdIndices[sinfo.ssaIdFirst] = graphVregsCount++;
2512                for (size_t ssaId = sinfo.ssaId+1;
2513                        ssaId < sinfo.ssaId+sinfo.ssaIdChange-1; ssaId++)
2514                    ssaIdIndices[ssaId] = graphVregsCount++;
2515                ssaIdIndices[sinfo.ssaIdLast] = graphVregsCount++;
2516            }
2517        }
2518   
2519    // construct vreg liveness
[2995]2520    std::deque<FlowStackEntry> flowStack;
[2999]2521    std::vector<bool> visited(codeBlocks.size(), false);
[3005]2522    // hold last vreg ssaId and position
[3006]2523    LastVRegMap lastVRegMap;
[3005]2524    // hold start live time position for every code block
[3018]2525    Array<size_t> codeBlockLiveTimes(codeBlocks.size());
[3007]2526    std::unordered_set<size_t> blockInWay;
[3005]2527   
[3001]2528    std::vector<Liveness> livenesses[MAX_REGTYPES_NUM];
[3011]2529   
[3009]2530    for (size_t i = 0; i < regTypesNum; i++)
[3011]2531        livenesses[i].resize(graphVregsCounts[i]);
[3003]2532   
[3005]2533    size_t curLiveTime = 0;
2534   
[2995]2535    while (!flowStack.empty())
2536    {
2537        FlowStackEntry& entry = flowStack.back();
[3012]2538        CodeBlock& cblock = codeBlocks[entry.blockIndex];
[2995]2539       
2540        if (entry.nextIndex == 0)
[3396]2541        {
2542            // process current block
[3007]2543            if (!blockInWay.insert(entry.blockIndex).second)
[3396]2544            {
2545                // if loop
[3009]2546                putCrossBlockForLoop(flowStack, codeBlocks, codeBlockLiveTimes, 
[3011]2547                        livenesses, vregIndexMaps, regTypesNum, regRanges);
[3007]2548                flowStack.pop_back();
2549                continue;
2550            }
2551           
2552            codeBlockLiveTimes[entry.blockIndex] = curLiveTime;
[3008]2553            putCrossBlockLivenesses(flowStack, codeBlocks, codeBlockLiveTimes, 
[3011]2554                    lastVRegMap, livenesses, vregIndexMaps, regTypesNum, regRanges);
[3007]2555           
2556            for (const auto& sentry: cblock.ssaInfoMap)
2557            {
2558                const SSAInfo& sinfo = sentry.second;
2559                // update
2560                size_t lastSSAId =  (sinfo.ssaIdChange != 0) ? sinfo.ssaIdLast :
2561                        (sinfo.readBeforeWrite) ? sinfo.ssaIdBefore : 0;
2562                FlowStackCIter flit = flowStack.end();
2563                --flit; // to last position
2564                auto res = lastVRegMap.insert({ sentry.first, 
2565                            { lastSSAId, { flit } } });
2566                if (!res.second) // if not first seen, just update
[3396]2567                {
2568                    // update last
[3007]2569                    res.first->second.ssaId = lastSSAId;
2570                    res.first->second.blockChain.push_back(flit);
2571                }
2572            }
2573           
[3012]2574            size_t curBlockLiveEnd = cblock.end - cblock.start + curLiveTime;
[2995]2575            if (!visited[entry.blockIndex])
2576            {
2577                visited[entry.blockIndex] = true;
[3001]2578                std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t> ssaIdIdxMap;
[3015]2579                AsmRegVarUsage instrRVUs[8];
2580                cxuint instrRVUsCount = 0;
[3001]2581               
2582                size_t oldOffset = cblock.usagePos.readOffset;
2583                std::vector<AsmSingleVReg> readSVRegs;
2584                std::vector<AsmSingleVReg> writtenSVRegs;
2585               
2586                usageHandler.setReadPos(cblock.usagePos);
2587                // register in liveness
2588                while (true)
2589                {
[3004]2590                    AsmRegVarUsage rvu = { 0U, nullptr, 0U, 0U };
[3012]2591                    size_t liveTimeNext = curBlockLiveEnd;
[3001]2592                    if (usageHandler.hasNext())
[3012]2593                    {
[3001]2594                        rvu = usageHandler.nextUsage();
[3042]2595                        if (rvu.offset >= cblock.end)
2596                            break;
[3015]2597                        if (!rvu.useRegMode)
2598                            instrRVUs[instrRVUsCount++] = rvu;
[3012]2599                        liveTimeNext = std::min(rvu.offset, cblock.end) -
2600                                cblock.start + curLiveTime;
2601                    }
[3005]2602                    size_t liveTime = oldOffset - cblock.start + curLiveTime;
[3001]2603                    if (!usageHandler.hasNext() || rvu.offset >= oldOffset)
[3396]2604                    {
2605                        // apply to liveness
[3001]2606                        for (AsmSingleVReg svreg: readSVRegs)
2607                        {
[3003]2608                            Liveness& lv = getLiveness(svreg, ssaIdIdxMap[svreg],
2609                                    cblock.ssaInfoMap.find(svreg)->second,
2610                                    livenesses, vregIndexMaps, regTypesNum, regRanges);
[3012]2611                            if (!lv.l.empty() && (--lv.l.end())->first < curLiveTime)
2612                                lv.newRegion(curLiveTime); // begin region from this block
[3005]2613                            lv.expand(liveTime);
[3001]2614                        }
2615                        for (AsmSingleVReg svreg: writtenSVRegs)
2616                        {
2617                            size_t& ssaIdIdx = ssaIdIdxMap[svreg];
[3002]2618                            ssaIdIdx++;
[3012]2619                            SSAInfo& sinfo = cblock.ssaInfoMap.find(svreg)->second;
[3010]2620                            Liveness& lv = getLiveness(svreg, ssaIdIdx, sinfo,
[3003]2621                                    livenesses, vregIndexMaps, regTypesNum, regRanges);
[3012]2622                            if (liveTimeNext != curBlockLiveEnd)
2623                                // because live after this instr
2624                                lv.newRegion(liveTimeNext);
2625                            sinfo.lastPos = liveTimeNext - curLiveTime + cblock.start;
[3001]2626                        }
[3015]2627                        // get linear deps and equal to
2628                        cxbyte lDeps[16];
2629                        cxbyte eDeps[16];
2630                        usageHandler.getUsageDependencies(instrRVUsCount, instrRVUs,
2631                                        lDeps, eDeps);
[3001]2632                       
[3015]2633                        addUsageDeps(lDeps, eDeps, instrRVUsCount, instrRVUs,
[3020]2634                                linearDepMaps, equalToDepMaps, vregIndexMaps, ssaIdIdxMap,
[3015]2635                                regTypesNum, regRanges);
2636                       
[3001]2637                        readSVRegs.clear();
2638                        writtenSVRegs.clear();
2639                        if (!usageHandler.hasNext())
2640                            break; // end
2641                        oldOffset = rvu.offset;
[3015]2642                        instrRVUsCount = 0;
[3001]2643                    }
2644                    if (rvu.offset >= cblock.end)
2645                        break;
2646                   
2647                    for (uint16_t rindex = rvu.rstart; rindex < rvu.rend; rindex++)
[3396]2648                    {
2649                        // per register/singlvreg
[3001]2650                        AsmSingleVReg svreg{ rvu.regVar, rindex };
[3003]2651                        if (rvu.rwFlags == ASMRVU_WRITE && rvu.regField == ASMFIELD_NONE)
2652                            writtenSVRegs.push_back(svreg);
2653                        else // read or treat as reading // expand previous region
[3001]2654                            readSVRegs.push_back(svreg);
2655                    }
2656                }
[3005]2657                curLiveTime += cblock.end-cblock.start;
[2995]2658            }
[3003]2659            else
[3396]2660            {
2661                // back, already visited
[2995]2662                flowStack.pop_back();
2663                continue;
2664            }
2665        }
2666        if (entry.nextIndex < cblock.nexts.size())
2667        {
2668            flowStack.push_back({ cblock.nexts[entry.nextIndex].block, 0 });
2669            entry.nextIndex++;
2670        }
2671        else if (entry.nextIndex==0 && cblock.nexts.empty() && !cblock.haveEnd)
2672        {
2673            flowStack.push_back({ entry.blockIndex+1, 0 });
2674            entry.nextIndex++;
2675        }
2676        else // back
[3396]2677        {
2678            // revert lastSSAIdMap
[3007]2679            blockInWay.erase(entry.blockIndex);
[2995]2680            flowStack.pop_back();
[3005]2681            if (!flowStack.empty())
2682            {
2683                for (const auto& sentry: cblock.ssaInfoMap)
2684                {
2685                    auto lvrit = lastVRegMap.find(sentry.first);
2686                    if (lvrit != lastVRegMap.end())
2687                    {
[3006]2688                        VRegLastPos& lastPos = lvrit->second;
2689                        lastPos.ssaId = sentry.second.ssaIdBefore;
2690                        lastPos.blockChain.pop_back();
2691                        if (lastPos.blockChain.empty()) // just remove from lastVRegs
[3005]2692                            lastVRegMap.erase(lvrit);
2693                    }
2694                }
2695            }
[2995]2696        }
2697    }
[3013]2698   
2699    /// construct liveBlockMaps
2700    std::set<LiveBlock> liveBlockMaps[MAX_REGTYPES_NUM];
2701    for (size_t regType = 0; regType < regTypesNum; regType++)
2702    {
2703        std::set<LiveBlock>& liveBlockMap = liveBlockMaps[regType];
2704        std::vector<Liveness>& liveness = livenesses[regType];
2705        for (size_t li = 0; li < liveness.size(); li++)
2706        {
2707            Liveness& lv = liveness[li];
2708            for (const std::pair<size_t, size_t>& blk: lv.l)
2709                if (blk.first != blk.second)
[3014]2710                    liveBlockMap.insert({ blk.first, blk.second, li });
[3013]2711            lv.clear();
2712        }
2713        liveness.clear();
2714    }
2715   
2716    // create interference graphs
2717    for (size_t regType = 0; regType < regTypesNum; regType++)
2718    {
2719        InterGraph& interGraph = interGraphs[regType];
2720        interGraph.resize(graphVregsCounts[regType]);
2721        std::set<LiveBlock>& liveBlockMap = liveBlockMaps[regType];
2722       
2723        auto lit = liveBlockMap.begin();
2724        size_t rangeStart = 0;
2725        if (lit != liveBlockMap.end())
[3014]2726            rangeStart = lit->start;
[3013]2727        while (lit != liveBlockMap.end())
2728        {
[3014]2729            const size_t blkStart = lit->start;
2730            const size_t blkEnd = lit->end;
[3013]2731            size_t rangeEnd = blkEnd;
[3014]2732            auto liStart = liveBlockMap.lower_bound({ rangeStart, 0, 0 });
2733            auto liEnd = liveBlockMap.lower_bound({ rangeEnd, 0, 0 });
[3013]2734            // collect from this range, variable indices
2735            std::set<size_t> varIndices;
2736            for (auto lit2 = liStart; lit2 != liEnd; ++lit2)
[3014]2737                varIndices.insert(lit2->vidx);
[3013]2738            // push to intergraph as full subgGraph
2739            for (auto vit = varIndices.begin(); vit != varIndices.end(); ++vit)
[3018]2740                for (auto vit2 = varIndices.begin(); vit2 != varIndices.end(); ++vit2)
2741                    if (vit != vit2)
2742                        interGraph[*vit].insert(*vit2);
[3013]2743            // go to next live blocks
2744            rangeStart = rangeEnd;
2745            for (; lit != liveBlockMap.end(); ++lit)
[3014]2746                if (lit->start != blkStart && lit->end != blkEnd)
[3013]2747                    break;
2748            if (lit == liveBlockMap.end())
2749                break; //
[3014]2750            rangeStart = std::max(rangeStart, lit->start);
[3013]2751        }
2752    }
[3020]2753   
2754    /*
2755     * resolve equalSets
2756     */
2757    for (cxuint regType = 0; regType < regTypesNum; regType++)
2758    {
2759        InterGraph& interGraph = interGraphs[regType];
2760        const size_t nodesNum = interGraph.size();
2761        const std::unordered_map<size_t, EqualToDep>& etoDepMap = equalToDepMaps[regType];
2762        std::vector<bool> visited(nodesNum, false);
2763        std::vector<std::vector<size_t> >& equalSetList = equalSetLists[regType];
2764       
2765        for (size_t v = 0; v < nodesNum;)
2766        {
2767            auto it = etoDepMap.find(v);
2768            if (it == etoDepMap.end())
[3396]2769            {
2770                // is not regvar in equalTo dependencies
[3020]2771                v++;
2772                continue;
2773            }
2774           
2775            std::stack<EqualStackEntry> etoStack;
[3026]2776            etoStack.push(EqualStackEntry{ it, 0 });
[3020]2777           
2778            std::unordered_map<size_t, size_t>& equalSetMap =  equalSetMaps[regType];
2779            const size_t equalSetIndex = equalSetList.size();
2780            equalSetList.push_back(std::vector<size_t>());
2781            std::vector<size_t>& equalSet = equalSetList.back();
2782           
2783            // traverse by this
2784            while (!etoStack.empty())
2785            {
2786                EqualStackEntry& entry = etoStack.top();
2787                size_t vidx = entry.etoDepIt->first; // node index, vreg index
2788                const EqualToDep& eToDep = entry.etoDepIt->second;
2789                if (entry.nextIdx == 0)
2790                {
2791                    if (!visited[vidx])
[3396]2792                    {
2793                        // push to this equalSet
[3020]2794                        equalSetMap.insert({ vidx, equalSetIndex });
2795                        equalSet.push_back(vidx);
2796                    }
2797                    else
[3396]2798                    {
2799                        // already visited
[3020]2800                        etoStack.pop();
2801                        continue;
2802                    }
2803                }
2804               
2805                if (entry.nextIdx < eToDep.nextVidxes.size())
2806                {
2807                    auto nextIt = etoDepMap.find(eToDep.nextVidxes[entry.nextIdx]);
2808                    etoStack.push(EqualStackEntry{ nextIt, 0 });
2809                    entry.nextIdx++;
2810                }
2811                else if (entry.nextIdx < eToDep.nextVidxes.size()+eToDep.prevVidxes.size())
2812                {
2813                    auto nextIt = etoDepMap.find(eToDep.prevVidxes[
2814                                entry.nextIdx - eToDep.nextVidxes.size()]);
2815                    etoStack.push(EqualStackEntry{ nextIt, 0 });
2816                    entry.nextIdx++;
2817                }
2818                else
2819                    etoStack.pop();
2820            }
2821           
2822            // to first already added node (var)
2823            while (v < nodesNum && !visited[v]) v++;
2824        }
2825    }
[2980]2826}
2827
[3018]2828typedef AsmRegAllocator::InterGraph InterGraph;
2829
2830struct CLRX_INTERNAL SDOLDOCompare
2831{
2832    const InterGraph& interGraph;
2833    const Array<size_t>& sdoCounts;
2834   
2835    SDOLDOCompare(const InterGraph& _interGraph, const Array<size_t>&_sdoCounts)
2836        : interGraph(_interGraph), sdoCounts(_sdoCounts)
2837    { }
2838   
[3021]2839    bool operator()(size_t a, size_t b) const
[3018]2840    {
2841        if (sdoCounts[a] > sdoCounts[b])
2842            return true;
2843        return interGraph[a].size() > interGraph[b].size();
2844    }
2845};
2846
[3022]2847/* algorithm to allocate regranges:
2848 * from smallest regranges to greatest regranges:
2849 *   choosing free register: from smallest free regranges
2850 *      to greatest regranges:
2851 *         in this same regrange:
2852 *               try to find free regs in regranges
2853 *               try to link free ends of two distinct regranges
2854 */
2855
[3016]2856void AsmRegAllocator::colorInterferenceGraph()
2857{
[3022]2858    const GPUArchitecture arch = getGPUArchitectureFromDeviceType(
2859                    assembler.deviceType);
2860   
[3018]2861    for (size_t regType = 0; regType < regTypesNum; regType++)
2862    {
[3022]2863        const size_t maxColorsNum = getGPUMaxRegistersNum(arch, regType);
[3018]2864        InterGraph& interGraph = interGraphs[regType];
[3022]2865        const VarIndexMap& vregIndexMap = vregIndexMaps[regType];
[3018]2866        Array<cxuint>& gcMap = graphColorMaps[regType];
[3020]2867        const std::vector<std::vector<size_t> >& equalSetList = equalSetLists[regType];
2868        const std::unordered_map<size_t, size_t>& equalSetMap =  equalSetMaps[regType];
2869       
[3018]2870        const size_t nodesNum = interGraph.size();
2871        gcMap.resize(nodesNum);
2872        std::fill(gcMap.begin(), gcMap.end(), cxuint(UINT_MAX));
2873        Array<size_t> sdoCounts(nodesNum);
[3026]2874        std::fill(sdoCounts.begin(), sdoCounts.end(), 0);
[3018]2875       
2876        SDOLDOCompare compare(interGraph, sdoCounts);
2877        std::set<size_t, SDOLDOCompare> nodeSet(compare);
2878        for (size_t i = 0; i < nodesNum; i++)
2879            nodeSet.insert(i);
2880       
[3019]2881        cxuint colorsNum = 0;
[3022]2882        // firstly, allocate real registers
2883        for (const auto& entry: vregIndexMap)
2884            if (entry.first.regVar == nullptr)
2885                gcMap[entry.second[0]] = colorsNum++;
2886       
[3018]2887        for (size_t colored = 0; colored < nodesNum; colored++)
2888        {
2889            size_t node = *nodeSet.begin();
[3020]2890            if (gcMap[node] != UINT_MAX)
2891                continue; // already colored
[3019]2892            size_t color = 0;
[3020]2893            std::vector<size_t> equalNodes;
2894            equalNodes.push_back(node); // only one node, if equalSet not found
2895            auto equalSetMapIt = equalSetMap.find(node);
2896            if (equalSetMapIt != equalSetMap.end())
2897                // found, get equal set from equalSetList
2898                equalNodes = equalSetList[equalSetMapIt->second];
2899           
[3019]2900            for (color = 0; color <= colorsNum; color++)
[3396]2901            {
2902                // find first usable color
[3019]2903                bool thisSame = false;
2904                for (size_t nb: interGraph[node])
2905                    if (gcMap[nb] == color)
2906                    {
2907                        thisSame = true;
2908                        break;
2909                    }
2910                if (!thisSame)
[3018]2911                    break;
[3019]2912            }
[3020]2913            if (color==colorsNum) // add new color if needed
[3022]2914            {
2915                if (colorsNum >= maxColorsNum)
[3457]2916                    throw AsmException("Too many register is needed");
[3019]2917                colorsNum++;
[3022]2918            }
[3018]2919           
[3020]2920            for (size_t nextNode: equalNodes)
2921                gcMap[nextNode] = color;
[3018]2922            // update SDO for node
2923            bool colorExists = false;
[3020]2924            for (size_t node: equalNodes)
[3018]2925            {
[3020]2926                for (size_t nb: interGraph[node])
2927                    if (gcMap[nb] == color)
[3018]2928                    {
2929                        colorExists = true;
2930                        break;
2931                    }
2932                if (!colorExists)
[3020]2933                    sdoCounts[node]++;
2934            }
2935            // update SDO for neighbors
2936            for (size_t node: equalNodes)
2937                for (size_t nb: interGraph[node])
[3018]2938                {
[3020]2939                    colorExists = false;
2940                    for (size_t nb2: interGraph[nb])
2941                        if (gcMap[nb2] == color)
2942                        {
2943                            colorExists = true;
2944                            break;
2945                        }
2946                    if (!colorExists)
2947                    {
2948                        if (gcMap[nb] == UINT_MAX)
2949                            nodeSet.erase(nb);  // before update we erase from nodeSet
2950                        sdoCounts[nb]++;
2951                        if (gcMap[nb] == UINT_MAX)
2952                            nodeSet.insert(nb); // after update, insert again
2953                    }
[3018]2954                }
[3020]2955           
2956            for (size_t nextNode: equalNodes)
2957                gcMap[nextNode] = color;
[3018]2958        }
2959    }
[3016]2960}
2961
[2951]2962void AsmRegAllocator::allocateRegisters(cxuint sectionId)
[3396]2963{
2964    // before any operation, clear all
[2951]2965    codeBlocks.clear();
[3000]2966    for (size_t i = 0; i < MAX_REGTYPES_NUM; i++)
2967    {
2968        vregIndexMaps[i].clear();
2969        interGraphs[i].clear();
[3020]2970        linearDepMaps[i].clear();
2971        equalToDepMaps[i].clear();
[3018]2972        graphColorMaps[i].clear();
[3020]2973        equalSetMaps[i].clear();
2974        equalSetLists[i].clear();
[3000]2975    }
[3039]2976    ssaReplacesMap.clear();
[3000]2977    cxuint maxRegs[MAX_REGTYPES_NUM];
2978    assembler.isaAssembler->getMaxRegistersNum(regTypesNum, maxRegs);
2979   
[2951]2980    // set up
2981    const AsmSection& section = assembler.sections[sectionId];
2982    createCodeStructure(section.codeFlow, section.content.size(), section.content.data());
[2980]2983    createSSAData(*section.usageHandler);
[3039]2984    applySSAReplaces();
[3014]2985    createInterferenceGraph(*section.usageHandler);
[3039]2986    colorInterferenceGraph();
[2951]2987}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.