source: CLRX/CLRadeonExtender/trunk/amdasm/AsmRegAlloc.h @ 4087

Last change on this file since 4087 was 4087, checked in by matszpk, 12 months ago

CLRadeonExtender: AsmRegAlloc?: First preps to creating livenesses with routines.

File size: 9.8 KB
Line 
1/*
2 *  CLRadeonExtender - Unofficial OpenCL Radeon Extensions Library
3 *  Copyright (C) 2014-2018 Mateusz Szpakowski
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#ifndef __CLRX_ASMREGALLOC_H__
21#define __CLRX_ASMREGALLOC_H__
22
23#include <CLRX/Config.h>
24#include <iostream>
25#include <vector>
26#include <utility>
27#include <unordered_set>
28#include <unordered_map>
29#include <map>
30#include <algorithm>
31#include <CLRX/utils/Utilities.h>
32#include <CLRX/utils/Containers.h>
33#include <CLRX/amdasm/Assembler.h>
34#include "AsmInternals.h"
35
36using namespace CLRX;
37
38#define ASMREGALLOC_DEBUGDUMP 0
39
40namespace CLRX
41{
42
43typedef AsmRegAllocator::CodeBlock CodeBlock;
44typedef AsmRegAllocator::NextBlock NextBlock;
45typedef AsmRegAllocator::SSAInfo SSAInfo;
46typedef std::pair<const AsmSingleVReg, SSAInfo> SSAEntry;
47
48//  BlockIndex
49
50struct CLRX_INTERNAL BlockIndex
51{
52    size_t index;
53    size_t pass;
54   
55    BlockIndex(size_t _index = 0, size_t _pass = 0)
56            : index(_index), pass(_pass)
57    { }
58   
59    bool operator==(const BlockIndex& v) const
60    { return index==v.index && pass==v.pass; }
61    bool operator!=(const BlockIndex& v) const
62    { return index!=v.index || pass!=v.pass; }
63   
64    BlockIndex operator+(size_t p) const
65    { return BlockIndex(index+p, pass); }
66};
67
68};
69
70#if ASMREGALLOC_DEBUGDUMP
71extern CLRX_INTERNAL std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const CLRX::BlockIndex& v);
72#endif
73
74namespace std
75{
76
77/// std::hash specialization for CLRX CString
78template<>
79struct hash<BlockIndex>
80{
81    typedef BlockIndex argument_type;    ///< argument type
82    typedef std::size_t result_type;    ///< result type
83   
84    /// a calling operator
85    size_t operator()(const BlockIndex& r1) const
86    {
87        std::hash<size_t> h1;
88        return h1(r1.index) ^ h1(r1.pass);
89    }
90};
91
92}
93
94namespace CLRX
95{
96
97class CLRX_INTERNAL CBlockBitPool: public std::vector<bool>
98{
99public:
100    CBlockBitPool(size_t n = 0, bool v = false) : std::vector<bool>(n<<1, v)
101    { }
102   
103    reference operator[](BlockIndex i)
104    { return std::vector<bool>::operator[](i.index + (i.pass ? (size()>>1) : 0)); }
105    const_reference operator[](BlockIndex i) const
106    { return std::vector<bool>::operator[](i.index + (i.pass ? (size()>>1) : 0)); }
107};
108
109/** Simple cache **/
110
111// map of last SSAId for routine, key - varid, value - last SSA ids
112class CLRX_INTERNAL LastSSAIdMap: public
113            std::unordered_map<AsmSingleVReg, VectorSet<size_t> >
114{
115public:
116    LastSSAIdMap()
117    { }
118   
119    iterator insertSSAId(const AsmSingleVReg& vreg, size_t ssaId)
120    {
121        auto res = insert({ vreg, { ssaId } });
122        if (!res.second)
123            res.first->second.insertValue(ssaId);
124        return res.first;
125    }
126   
127    void eraseSSAId(const AsmSingleVReg& vreg, size_t ssaId)
128    {
129        auto it = find(vreg);
130        if (it != end())
131             it->second.eraseValue(ssaId);
132    }
133   
134    size_t weight() const
135    { return size(); }
136};
137
138typedef std::unordered_map<AsmSingleVReg, BlockIndex> SVRegBlockMap;
139
140class CLRX_INTERNAL SVRegMap: public std::unordered_map<AsmSingleVReg, size_t>
141{
142public:
143    SVRegMap()
144    { }
145   
146    size_t weight() const
147    { return size(); }
148};
149
150typedef LastSSAIdMap RBWSSAIdMap;
151typedef std::unordered_map<BlockIndex, VectorSet<BlockIndex> > SubrLoopsMap;
152
153struct CLRX_INTERNAL RetSSAEntry
154{
155    std::vector<BlockIndex> routines;
156    VectorSet<size_t> ssaIds;
157    size_t prevSSAId; // for curSSAId
158};
159
160typedef std::unordered_map<AsmSingleVReg, RetSSAEntry> RetSSAIdMap;
161
162struct CLRX_INTERNAL LoopSSAIdMap
163{
164    LastSSAIdMap ssaIdMap;
165    bool passed;
166};
167
168struct CLRX_INTERNAL RoutineData
169{
170    // rbwSSAIdMap - read before write SSAId's map
171    SVRegMap rbwSSAIdMap;
172    SVRegMap origRbwSSAIdMap;
173    LastSSAIdMap curSSAIdMap;
174    LastSSAIdMap lastSSAIdMap;
175    // key - loop block, value - last ssaId map for loop end
176    std::unordered_map<BlockIndex, LoopSSAIdMap> loopEnds;
177    bool notFirstReturn;
178    size_t weight_;
179   
180    RoutineData() : notFirstReturn(false), weight_(0)
181    { }
182   
183    void calculateWeight()
184    {
185        weight_ = rbwSSAIdMap.size() + lastSSAIdMap.weight();
186        for (const auto& entry: loopEnds)
187            weight_ += entry.second.ssaIdMap.weight();
188    }
189   
190    size_t weight() const
191    { return weight_; }
192};
193
194struct CLRX_INTERNAL LastAccessBlockPos
195{
196    size_t blockIndex;
197    bool inSubroutines; // true if last access in some called subroutine
198};
199
200typedef std::unordered_map<AsmSingleVReg, LastAccessBlockPos> LastAccessMap;
201
202// Routine data for createLivenesses - holds svreg read before writes and
203// last access of the svregs
204class CLRX_INTERNAL RoutineDataLv
205{
206    std::unordered_set<AsmSingleVReg> readBeforeWrites;
207    // key - svreg, value - list of the last codeblocks where is svreg
208    LastAccessMap lastAccessMap;
209};
210
211struct CLRX_INTERNAL FlowStackEntry
212{
213    BlockIndex blockIndex;
214    size_t nextIndex;
215    bool isCall;
216    bool haveReturn;
217    RetSSAIdMap prevRetSSAIdSets;
218};
219
220struct CLRX_INTERNAL FlowStackEntry2
221{
222    size_t blockIndex;
223    size_t nextIndex;
224};
225
226struct CLRX_INTERNAL FlowStackEntry3
227{
228    size_t blockIndex;
229    size_t nextIndex;
230    bool isCall;
231};
232
233struct CLRX_INTERNAL CallStackEntry
234{
235    BlockIndex callBlock; // index
236    size_t callNextIndex; // index of call next
237    BlockIndex routineBlock;    // routine block
238};
239
240typedef std::unordered_map<BlockIndex, RoutineData> RoutineMap;
241
242typedef std::unordered_map<size_t, std::pair<size_t, size_t> > PrevWaysIndexMap;
243
244class CLRX_INTERNAL ResSecondPointsToCache: public CBlockBitPool
245{
246public:
247    explicit ResSecondPointsToCache(size_t n) : CBlockBitPool(n<<1, false)
248    { }
249   
250    void increase(BlockIndex ip)
251    {
252        const size_t i = ip.index + (ip.pass ? (size()>>2) : 0);
253        if ((*this)[i<<1])
254            (*this)[(i<<1)+1] = true;
255        else
256            (*this)[i<<1] = true;
257    }
258   
259    cxuint count(BlockIndex ip) const
260    {
261        const size_t i = ip.index + (ip.pass ? (size()>>2) : 0);
262        return cxuint((*this)[i<<1]) + (*this)[(i<<1)+1];
263    }
264};
265
266typedef AsmRegAllocator::SSAReplace SSAReplace; // first - orig ssaid, second - dest ssaid
267typedef AsmRegAllocator::SSAReplacesMap SSAReplacesMap;
268
269#if ASMREGALLOC_DEBUGDUMP
270#define ARDOut std::cout
271#else
272struct NoOutput
273{
274    template<typename T>
275    NoOutput& operator<<(const T& v)
276    { return *this; }
277};
278
279#define ARDOut NoOutput()
280#endif
281
282struct Liveness
283{
284    std::map<size_t, size_t> l;
285   
286    Liveness() { }
287   
288    void clear()
289    { l.clear(); }
290   
291    void join(std::map<size_t, size_t>::iterator it)
292    {
293        if (it != l.begin())
294        {
295            auto prevIt = it;
296            --prevIt;
297            if (prevIt->second >= it->first)
298            {
299                // join with previous region
300                prevIt->second = std::max(it->second, prevIt->second);
301                l.erase(it);
302                it = prevIt;
303            }
304        }
305       
306        auto nextIt = it;
307        ++nextIt;
308        if (nextIt != l.end())
309        {
310            if (nextIt->first <= it->second)
311            {
312                // join with next region
313                it->second = std::max(it->second, nextIt->second);
314                l.erase(nextIt);
315            }
316        }
317    }
318   
319    void expand(size_t k)
320    {
321        auto it = l.upper_bound(k);
322        if (it != l.begin())
323            --it;
324        else // do nothing
325            return;
326        // try expand, lower new bound, then use older
327        it->second = std::max(it->second, k+1);
328        join(it);
329    }
330    void newRegion(size_t k)
331    { join(l.insert(std::make_pair(k, k)).first); }
332   
333    void insert(size_t k, size_t k2)
334    {
335        auto res = l.insert(std::make_pair(k, k2));
336        if (!res.second)
337            res.first->second = std::max(res.first->second, k2);
338        join(res.first);
339    }
340   
341    bool contain(size_t t) const
342    {
343        auto it = l.lower_bound(t);
344        if (it==l.begin() && it->first>t)
345            return false;
346        if (it==l.end() || it->first>t)
347            --it;
348        return it->first<=t && t<it->second;
349    }
350};
351
352typedef AsmRegAllocator::VarIndexMap VarIndexMap;
353
354typedef std::deque<FlowStackEntry3>::const_iterator FlowStackCIter;
355
356// key - singlevreg, value - code block chain
357typedef std::unordered_map<AsmSingleVReg, std::vector<size_t> > LastVRegMap;
358
359struct CLRX_INTERNAL LiveBlock
360{
361    size_t start;
362    size_t end;
363    size_t vidx;
364   
365    bool operator==(const LiveBlock& b) const
366    { return start==b.start && end==b.end && vidx==b.vidx; }
367   
368    bool operator<(const LiveBlock& b) const
369    { return start<b.start || (start==b.start &&
370            (end<b.end || (end==b.end && vidx<b.vidx))); }
371};
372
373typedef AsmRegAllocator::LinearDep LinearDep;
374typedef std::unordered_map<size_t, LinearDep> LinearDepMap;
375
376typedef AsmRegAllocator::InterGraph InterGraph;
377
378struct CLRX_INTERNAL SDOLDOCompare
379{
380    const InterGraph& interGraph;
381    const Array<size_t>& sdoCounts;
382   
383    SDOLDOCompare(const InterGraph& _interGraph, const Array<size_t>&_sdoCounts)
384        : interGraph(_interGraph), sdoCounts(_sdoCounts)
385    { }
386   
387    bool operator()(size_t a, size_t b) const
388    {
389        if (sdoCounts[a] > sdoCounts[b])
390            return true;
391        return interGraph[a].size() > interGraph[b].size();
392    }
393};
394
395};
396
397#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.