1a06bfe05SJan Sjodin //===- AMDGPUMachineCFGStructurizer.cpp - Machine code if conversion pass. ===//
2a06bfe05SJan Sjodin //
3a06bfe05SJan Sjodin //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4a06bfe05SJan Sjodin //
5a06bfe05SJan Sjodin // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6a06bfe05SJan Sjodin // License. See LICENSE.TXT for details.
7a06bfe05SJan Sjodin //
8a06bfe05SJan Sjodin //===----------------------------------------------------------------------===//
9a06bfe05SJan Sjodin //
10a06bfe05SJan Sjodin // This file implements the machine instruction level CFG structurizer pass.
11a06bfe05SJan Sjodin //
12a06bfe05SJan Sjodin //===----------------------------------------------------------------------===//
13a06bfe05SJan Sjodin 
14a06bfe05SJan Sjodin #include "AMDGPU.h"
15a06bfe05SJan Sjodin #include "AMDGPUSubtarget.h"
166bda14b3SChandler Carruth #include "SIInstrInfo.h"
17a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
18a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
19a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/ADT/SetVector.h"
20a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
21a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
22a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/Analysis/CFG.h"
23a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
24a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
25a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
26a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
27a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/CodeGen/MachineRegionInfo.h"
28a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
29a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
30a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/IR/DebugLoc.h"
31a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/Support/Debug.h"
32a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
33a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
34a06bfe05SJan Sjodin #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
35a06bfe05SJan Sjodin #include <tuple>
36a06bfe05SJan Sjodin using namespace llvm;
37a06bfe05SJan Sjodin 
38a06bfe05SJan Sjodin #define DEBUG_TYPE "amdgpucfgstructurizer"
39a06bfe05SJan Sjodin 
40a06bfe05SJan Sjodin namespace {
41a06bfe05SJan Sjodin class PHILinearizeDestIterator;
42a06bfe05SJan Sjodin 
43a06bfe05SJan Sjodin class PHILinearize {
44a06bfe05SJan Sjodin   friend class PHILinearizeDestIterator;
45a06bfe05SJan Sjodin 
46a06bfe05SJan Sjodin public:
47a06bfe05SJan Sjodin   typedef std::pair<unsigned, MachineBasicBlock *> PHISourceT;
48a06bfe05SJan Sjodin 
49a06bfe05SJan Sjodin private:
50a06bfe05SJan Sjodin   typedef DenseSet<PHISourceT> PHISourcesT;
51a06bfe05SJan Sjodin   typedef struct {
52a06bfe05SJan Sjodin     unsigned DestReg;
53a06bfe05SJan Sjodin     DebugLoc DL;
54a06bfe05SJan Sjodin     PHISourcesT Sources;
55a06bfe05SJan Sjodin   } PHIInfoElementT;
56a06bfe05SJan Sjodin   typedef SmallPtrSet<PHIInfoElementT *, 2> PHIInfoT;
57a06bfe05SJan Sjodin   PHIInfoT PHIInfo;
58a06bfe05SJan Sjodin 
59a06bfe05SJan Sjodin   static unsigned phiInfoElementGetDest(PHIInfoElementT *Info);
60a06bfe05SJan Sjodin   static void phiInfoElementSetDef(PHIInfoElementT *Info, unsigned NewDef);
61a06bfe05SJan Sjodin   static PHISourcesT &phiInfoElementGetSources(PHIInfoElementT *Info);
62a06bfe05SJan Sjodin   static void phiInfoElementAddSource(PHIInfoElementT *Info, unsigned SourceReg,
63a06bfe05SJan Sjodin                                       MachineBasicBlock *SourceMBB);
64a06bfe05SJan Sjodin   static void phiInfoElementRemoveSource(PHIInfoElementT *Info,
65a06bfe05SJan Sjodin                                          unsigned SourceReg,
66a06bfe05SJan Sjodin                                          MachineBasicBlock *SourceMBB);
67a06bfe05SJan Sjodin   PHIInfoElementT *findPHIInfoElement(unsigned DestReg);
68a06bfe05SJan Sjodin   PHIInfoElementT *findPHIInfoElementFromSource(unsigned SourceReg,
69a06bfe05SJan Sjodin                                                 MachineBasicBlock *SourceMBB);
70a06bfe05SJan Sjodin 
71a06bfe05SJan Sjodin public:
72a06bfe05SJan Sjodin   bool findSourcesFromMBB(MachineBasicBlock *SourceMBB,
73a06bfe05SJan Sjodin                           SmallVector<unsigned, 4> &Sources);
74a06bfe05SJan Sjodin   void addDest(unsigned DestReg, const DebugLoc &DL);
75a06bfe05SJan Sjodin   void replaceDef(unsigned OldDestReg, unsigned NewDestReg);
76a06bfe05SJan Sjodin   void deleteDef(unsigned DestReg);
77a06bfe05SJan Sjodin   void addSource(unsigned DestReg, unsigned SourceReg,
78a06bfe05SJan Sjodin                  MachineBasicBlock *SourceMBB);
79a06bfe05SJan Sjodin   void removeSource(unsigned DestReg, unsigned SourceReg,
80a06bfe05SJan Sjodin                     MachineBasicBlock *SourceMBB = nullptr);
81a06bfe05SJan Sjodin   bool findDest(unsigned SourceReg, MachineBasicBlock *SourceMBB,
82a06bfe05SJan Sjodin                 unsigned &DestReg);
83a06bfe05SJan Sjodin   bool isSource(unsigned Reg, MachineBasicBlock *SourceMBB = nullptr);
84a06bfe05SJan Sjodin   unsigned getNumSources(unsigned DestReg);
85a06bfe05SJan Sjodin   void dump(MachineRegisterInfo *MRI);
86a06bfe05SJan Sjodin   void clear();
87a06bfe05SJan Sjodin 
88a06bfe05SJan Sjodin   typedef PHISourcesT::iterator source_iterator;
89a06bfe05SJan Sjodin   typedef PHILinearizeDestIterator dest_iterator;
90a06bfe05SJan Sjodin 
91a06bfe05SJan Sjodin   dest_iterator dests_begin();
92a06bfe05SJan Sjodin   dest_iterator dests_end();
93a06bfe05SJan Sjodin 
94a06bfe05SJan Sjodin   source_iterator sources_begin(unsigned Reg);
95a06bfe05SJan Sjodin   source_iterator sources_end(unsigned Reg);
96a06bfe05SJan Sjodin };
97a06bfe05SJan Sjodin 
98a06bfe05SJan Sjodin class PHILinearizeDestIterator {
99a06bfe05SJan Sjodin private:
100a06bfe05SJan Sjodin   PHILinearize::PHIInfoT::iterator Iter;
101a06bfe05SJan Sjodin 
102a06bfe05SJan Sjodin public:
103a06bfe05SJan Sjodin   unsigned operator*() { return PHILinearize::phiInfoElementGetDest(*Iter); }
104a06bfe05SJan Sjodin   PHILinearizeDestIterator &operator++() {
105a06bfe05SJan Sjodin     ++Iter;
106a06bfe05SJan Sjodin     return *this;
107a06bfe05SJan Sjodin   }
108a06bfe05SJan Sjodin   bool operator==(const PHILinearizeDestIterator &I) const {
109a06bfe05SJan Sjodin     return I.Iter == Iter;
110a06bfe05SJan Sjodin   }
111a06bfe05SJan Sjodin   bool operator!=(const PHILinearizeDestIterator &I) const {
112a06bfe05SJan Sjodin     return I.Iter != Iter;
113a06bfe05SJan Sjodin   }
114a06bfe05SJan Sjodin 
115a06bfe05SJan Sjodin   PHILinearizeDestIterator(PHILinearize::PHIInfoT::iterator I) : Iter(I) {}
116a06bfe05SJan Sjodin };
117a06bfe05SJan Sjodin 
118a06bfe05SJan Sjodin unsigned PHILinearize::phiInfoElementGetDest(PHIInfoElementT *Info) {
119a06bfe05SJan Sjodin   return Info->DestReg;
120a06bfe05SJan Sjodin }
121a06bfe05SJan Sjodin 
122a06bfe05SJan Sjodin void PHILinearize::phiInfoElementSetDef(PHIInfoElementT *Info,
123a06bfe05SJan Sjodin                                         unsigned NewDef) {
124a06bfe05SJan Sjodin   Info->DestReg = NewDef;
125a06bfe05SJan Sjodin }
126a06bfe05SJan Sjodin 
127a06bfe05SJan Sjodin PHILinearize::PHISourcesT &
128a06bfe05SJan Sjodin PHILinearize::phiInfoElementGetSources(PHIInfoElementT *Info) {
129a06bfe05SJan Sjodin   return Info->Sources;
130a06bfe05SJan Sjodin }
131a06bfe05SJan Sjodin 
132a06bfe05SJan Sjodin void PHILinearize::phiInfoElementAddSource(PHIInfoElementT *Info,
133a06bfe05SJan Sjodin                                            unsigned SourceReg,
134a06bfe05SJan Sjodin                                            MachineBasicBlock *SourceMBB) {
135a06bfe05SJan Sjodin   // Assertion ensures we don't use the same SourceMBB for the
136a06bfe05SJan Sjodin   // sources, because we cannot have different registers with
137a06bfe05SJan Sjodin   // identical predecessors, but we can have the same register for
138a06bfe05SJan Sjodin   // multiple predecessors.
139994a43d2SNAKAMURA Takumi #if !defined(NDEBUG)
140a06bfe05SJan Sjodin   for (auto SI : phiInfoElementGetSources(Info)) {
141a06bfe05SJan Sjodin     assert((SI.second != SourceMBB || SourceReg == SI.first));
142a06bfe05SJan Sjodin   }
143994a43d2SNAKAMURA Takumi #endif
144a06bfe05SJan Sjodin 
145a06bfe05SJan Sjodin   phiInfoElementGetSources(Info).insert(PHISourceT(SourceReg, SourceMBB));
146a06bfe05SJan Sjodin }
147a06bfe05SJan Sjodin 
148a06bfe05SJan Sjodin void PHILinearize::phiInfoElementRemoveSource(PHIInfoElementT *Info,
149a06bfe05SJan Sjodin                                               unsigned SourceReg,
150a06bfe05SJan Sjodin                                               MachineBasicBlock *SourceMBB) {
151a06bfe05SJan Sjodin   auto &Sources = phiInfoElementGetSources(Info);
152a06bfe05SJan Sjodin   SmallVector<PHISourceT, 4> ElimiatedSources;
153a06bfe05SJan Sjodin   for (auto SI : Sources) {
154a06bfe05SJan Sjodin     if (SI.first == SourceReg &&
155a06bfe05SJan Sjodin         (SI.second == nullptr || SI.second == SourceMBB)) {
156a06bfe05SJan Sjodin       ElimiatedSources.push_back(PHISourceT(SI.first, SI.second));
157a06bfe05SJan Sjodin     }
158a06bfe05SJan Sjodin   }
159a06bfe05SJan Sjodin 
160a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &Source : ElimiatedSources) {
161a06bfe05SJan Sjodin     Sources.erase(Source);
162a06bfe05SJan Sjodin   }
163a06bfe05SJan Sjodin }
164a06bfe05SJan Sjodin 
165a06bfe05SJan Sjodin PHILinearize::PHIInfoElementT *
166a06bfe05SJan Sjodin PHILinearize::findPHIInfoElement(unsigned DestReg) {
167a06bfe05SJan Sjodin   for (auto I : PHIInfo) {
168a06bfe05SJan Sjodin     if (phiInfoElementGetDest(I) == DestReg) {
169a06bfe05SJan Sjodin       return I;
170a06bfe05SJan Sjodin     }
171a06bfe05SJan Sjodin   }
172a06bfe05SJan Sjodin   return nullptr;
173a06bfe05SJan Sjodin }
174a06bfe05SJan Sjodin 
175a06bfe05SJan Sjodin PHILinearize::PHIInfoElementT *
176a06bfe05SJan Sjodin PHILinearize::findPHIInfoElementFromSource(unsigned SourceReg,
177a06bfe05SJan Sjodin                                            MachineBasicBlock *SourceMBB) {
178a06bfe05SJan Sjodin   for (auto I : PHIInfo) {
179a06bfe05SJan Sjodin     for (auto SI : phiInfoElementGetSources(I)) {
180a06bfe05SJan Sjodin       if (SI.first == SourceReg &&
181a06bfe05SJan Sjodin           (SI.second == nullptr || SI.second == SourceMBB)) {
182a06bfe05SJan Sjodin         return I;
183a06bfe05SJan Sjodin       }
184a06bfe05SJan Sjodin     }
185a06bfe05SJan Sjodin   }
186a06bfe05SJan Sjodin   return nullptr;
187a06bfe05SJan Sjodin }
188a06bfe05SJan Sjodin 
189a06bfe05SJan Sjodin bool PHILinearize::findSourcesFromMBB(MachineBasicBlock *SourceMBB,
190a06bfe05SJan Sjodin                                       SmallVector<unsigned, 4> &Sources) {
191a06bfe05SJan Sjodin   bool FoundSource = false;
192a06bfe05SJan Sjodin   for (auto I : PHIInfo) {
193a06bfe05SJan Sjodin     for (auto SI : phiInfoElementGetSources(I)) {
194a06bfe05SJan Sjodin       if (SI.second == SourceMBB) {
195a06bfe05SJan Sjodin         FoundSource = true;
196a06bfe05SJan Sjodin         Sources.push_back(SI.first);
197a06bfe05SJan Sjodin       }
198a06bfe05SJan Sjodin     }
199a06bfe05SJan Sjodin   }
200a06bfe05SJan Sjodin   return FoundSource;
201a06bfe05SJan Sjodin }
202a06bfe05SJan Sjodin 
203a06bfe05SJan Sjodin void PHILinearize::addDest(unsigned DestReg, const DebugLoc &DL) {
204a06bfe05SJan Sjodin   assert(findPHIInfoElement(DestReg) == nullptr && "Dest already exsists");
205a06bfe05SJan Sjodin   PHISourcesT EmptySet;
206a06bfe05SJan Sjodin   PHIInfoElementT *NewElement = new PHIInfoElementT();
207a06bfe05SJan Sjodin   NewElement->DestReg = DestReg;
208a06bfe05SJan Sjodin   NewElement->DL = DL;
209a06bfe05SJan Sjodin   NewElement->Sources = EmptySet;
210a06bfe05SJan Sjodin   PHIInfo.insert(NewElement);
211a06bfe05SJan Sjodin }
212a06bfe05SJan Sjodin 
213a06bfe05SJan Sjodin void PHILinearize::replaceDef(unsigned OldDestReg, unsigned NewDestReg) {
214a06bfe05SJan Sjodin   phiInfoElementSetDef(findPHIInfoElement(OldDestReg), NewDestReg);
215a06bfe05SJan Sjodin }
216a06bfe05SJan Sjodin 
217a06bfe05SJan Sjodin void PHILinearize::deleteDef(unsigned DestReg) {
218a06bfe05SJan Sjodin   PHIInfoElementT *InfoElement = findPHIInfoElement(DestReg);
219a06bfe05SJan Sjodin   PHIInfo.erase(InfoElement);
220a06bfe05SJan Sjodin   delete InfoElement;
221a06bfe05SJan Sjodin }
222a06bfe05SJan Sjodin 
223a06bfe05SJan Sjodin void PHILinearize::addSource(unsigned DestReg, unsigned SourceReg,
224a06bfe05SJan Sjodin                              MachineBasicBlock *SourceMBB) {
225a06bfe05SJan Sjodin   phiInfoElementAddSource(findPHIInfoElement(DestReg), SourceReg, SourceMBB);
226a06bfe05SJan Sjodin }
227a06bfe05SJan Sjodin 
228a06bfe05SJan Sjodin void PHILinearize::removeSource(unsigned DestReg, unsigned SourceReg,
229a06bfe05SJan Sjodin                                 MachineBasicBlock *SourceMBB) {
230a06bfe05SJan Sjodin   phiInfoElementRemoveSource(findPHIInfoElement(DestReg), SourceReg, SourceMBB);
231a06bfe05SJan Sjodin }
232a06bfe05SJan Sjodin 
233a06bfe05SJan Sjodin bool PHILinearize::findDest(unsigned SourceReg, MachineBasicBlock *SourceMBB,
234a06bfe05SJan Sjodin                             unsigned &DestReg) {
235a06bfe05SJan Sjodin   PHIInfoElementT *InfoElement =
236a06bfe05SJan Sjodin       findPHIInfoElementFromSource(SourceReg, SourceMBB);
237a06bfe05SJan Sjodin   if (InfoElement != nullptr) {
238a06bfe05SJan Sjodin     DestReg = phiInfoElementGetDest(InfoElement);
239a06bfe05SJan Sjodin     return true;
240a06bfe05SJan Sjodin   }
241a06bfe05SJan Sjodin   return false;
242a06bfe05SJan Sjodin }
243a06bfe05SJan Sjodin 
244a06bfe05SJan Sjodin bool PHILinearize::isSource(unsigned Reg, MachineBasicBlock *SourceMBB) {
245a06bfe05SJan Sjodin   unsigned DestReg;
246a06bfe05SJan Sjodin   return findDest(Reg, SourceMBB, DestReg);
247a06bfe05SJan Sjodin }
248a06bfe05SJan Sjodin 
249a06bfe05SJan Sjodin unsigned PHILinearize::getNumSources(unsigned DestReg) {
250a06bfe05SJan Sjodin   return phiInfoElementGetSources(findPHIInfoElement(DestReg)).size();
251a06bfe05SJan Sjodin }
252a06bfe05SJan Sjodin 
253a06bfe05SJan Sjodin void PHILinearize::dump(MachineRegisterInfo *MRI) {
254a06bfe05SJan Sjodin   const TargetRegisterInfo *TRI = MRI->getTargetRegisterInfo();
255a06bfe05SJan Sjodin   dbgs() << "=PHIInfo Start=\n";
256a06bfe05SJan Sjodin   for (auto PII : this->PHIInfo) {
257a06bfe05SJan Sjodin     PHIInfoElementT &Element = *PII;
258a06bfe05SJan Sjodin     dbgs() << "Dest: " << PrintReg(Element.DestReg, TRI)
259a06bfe05SJan Sjodin            << " Sources: {";
260a06bfe05SJan Sjodin     for (auto &SI : Element.Sources) {
261a06bfe05SJan Sjodin       dbgs() << PrintReg(SI.first, TRI) << "(BB#"
262a06bfe05SJan Sjodin              << SI.second->getNumber() << "),";
263a06bfe05SJan Sjodin     }
264a06bfe05SJan Sjodin     dbgs() << "}\n";
265a06bfe05SJan Sjodin   }
266a06bfe05SJan Sjodin   dbgs() << "=PHIInfo End=\n";
267a06bfe05SJan Sjodin }
268a06bfe05SJan Sjodin 
269a06bfe05SJan Sjodin void PHILinearize::clear() { PHIInfo = PHIInfoT(); }
270a06bfe05SJan Sjodin 
271a06bfe05SJan Sjodin PHILinearize::dest_iterator PHILinearize::dests_begin() {
272a06bfe05SJan Sjodin   return PHILinearizeDestIterator(PHIInfo.begin());
273a06bfe05SJan Sjodin }
274a06bfe05SJan Sjodin 
275a06bfe05SJan Sjodin PHILinearize::dest_iterator PHILinearize::dests_end() {
276a06bfe05SJan Sjodin   return PHILinearizeDestIterator(PHIInfo.end());
277a06bfe05SJan Sjodin }
278a06bfe05SJan Sjodin 
279a06bfe05SJan Sjodin PHILinearize::source_iterator PHILinearize::sources_begin(unsigned Reg) {
280a06bfe05SJan Sjodin   auto InfoElement = findPHIInfoElement(Reg);
281a06bfe05SJan Sjodin   return phiInfoElementGetSources(InfoElement).begin();
282a06bfe05SJan Sjodin }
283a06bfe05SJan Sjodin PHILinearize::source_iterator PHILinearize::sources_end(unsigned Reg) {
284a06bfe05SJan Sjodin   auto InfoElement = findPHIInfoElement(Reg);
285a06bfe05SJan Sjodin   return phiInfoElementGetSources(InfoElement).end();
286a06bfe05SJan Sjodin }
287a06bfe05SJan Sjodin 
288a06bfe05SJan Sjodin class RegionMRT;
289a06bfe05SJan Sjodin class MBBMRT;
290a06bfe05SJan Sjodin 
291a06bfe05SJan Sjodin static unsigned getPHINumInputs(MachineInstr &PHI) {
292a06bfe05SJan Sjodin   assert(PHI.isPHI());
293a06bfe05SJan Sjodin   return (PHI.getNumOperands() - 1) / 2;
294a06bfe05SJan Sjodin }
295a06bfe05SJan Sjodin 
296a06bfe05SJan Sjodin static MachineBasicBlock *getPHIPred(MachineInstr &PHI, unsigned Index) {
297a06bfe05SJan Sjodin   assert(PHI.isPHI());
298a06bfe05SJan Sjodin   return PHI.getOperand(Index * 2 + 2).getMBB();
299a06bfe05SJan Sjodin }
300a06bfe05SJan Sjodin 
301a06bfe05SJan Sjodin static void setPhiPred(MachineInstr &PHI, unsigned Index,
302a06bfe05SJan Sjodin                        MachineBasicBlock *NewPred) {
303a06bfe05SJan Sjodin   PHI.getOperand(Index * 2 + 2).setMBB(NewPred);
304a06bfe05SJan Sjodin }
305a06bfe05SJan Sjodin 
306a06bfe05SJan Sjodin static unsigned getPHISourceReg(MachineInstr &PHI, unsigned Index) {
307a06bfe05SJan Sjodin   assert(PHI.isPHI());
308a06bfe05SJan Sjodin   return PHI.getOperand(Index * 2 + 1).getReg();
309a06bfe05SJan Sjodin }
310a06bfe05SJan Sjodin 
311a06bfe05SJan Sjodin static unsigned getPHIDestReg(MachineInstr &PHI) {
312a06bfe05SJan Sjodin   assert(PHI.isPHI());
313a06bfe05SJan Sjodin   return PHI.getOperand(0).getReg();
314a06bfe05SJan Sjodin }
315a06bfe05SJan Sjodin 
316a06bfe05SJan Sjodin class LinearizedRegion {
317a06bfe05SJan Sjodin protected:
318a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Entry;
319a06bfe05SJan Sjodin   // The exit block is part of the region, and is the last
320a06bfe05SJan Sjodin   // merge block before exiting the region.
321a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Exit;
322a06bfe05SJan Sjodin   DenseSet<unsigned> LiveOuts;
323a06bfe05SJan Sjodin   SmallPtrSet<MachineBasicBlock *, 1> MBBs;
324a06bfe05SJan Sjodin   bool HasLoop;
325a06bfe05SJan Sjodin   LinearizedRegion *Parent;
326a06bfe05SJan Sjodin   RegionMRT *RMRT;
327a06bfe05SJan Sjodin 
328a06bfe05SJan Sjodin   void storeLiveOutReg(MachineBasicBlock *MBB, unsigned Reg,
329a06bfe05SJan Sjodin                        MachineInstr *DefInstr, const MachineRegisterInfo *MRI,
330a06bfe05SJan Sjodin                        const TargetRegisterInfo *TRI, PHILinearize &PHIInfo);
331a06bfe05SJan Sjodin 
332a06bfe05SJan Sjodin   void storeLiveOutRegRegion(RegionMRT *Region, unsigned Reg,
333a06bfe05SJan Sjodin                              MachineInstr *DefInstr,
334a06bfe05SJan Sjodin                              const MachineRegisterInfo *MRI,
335a06bfe05SJan Sjodin                              const TargetRegisterInfo *TRI,
336a06bfe05SJan Sjodin                              PHILinearize &PHIInfo);
337a06bfe05SJan Sjodin 
338a06bfe05SJan Sjodin   void storeMBBLiveOuts(MachineBasicBlock *MBB, const MachineRegisterInfo *MRI,
339a06bfe05SJan Sjodin                         const TargetRegisterInfo *TRI, PHILinearize &PHIInfo,
340a06bfe05SJan Sjodin                         RegionMRT *TopRegion);
341a06bfe05SJan Sjodin 
342a06bfe05SJan Sjodin   void storeLiveOuts(MachineBasicBlock *MBB, const MachineRegisterInfo *MRI,
343a06bfe05SJan Sjodin                      const TargetRegisterInfo *TRI, PHILinearize &PHIInfo);
344a06bfe05SJan Sjodin 
345a06bfe05SJan Sjodin   void storeLiveOuts(RegionMRT *Region, const MachineRegisterInfo *MRI,
346a06bfe05SJan Sjodin                      const TargetRegisterInfo *TRI, PHILinearize &PHIInfo,
347a06bfe05SJan Sjodin                      RegionMRT *TopRegion = nullptr);
348a06bfe05SJan Sjodin 
349a06bfe05SJan Sjodin public:
350a06bfe05SJan Sjodin   void setRegionMRT(RegionMRT *Region) { RMRT = Region; }
351a06bfe05SJan Sjodin 
352a06bfe05SJan Sjodin   RegionMRT *getRegionMRT() { return RMRT; }
353a06bfe05SJan Sjodin 
354a06bfe05SJan Sjodin   void setParent(LinearizedRegion *P) { Parent = P; }
355a06bfe05SJan Sjodin 
356a06bfe05SJan Sjodin   LinearizedRegion *getParent() { return Parent; }
357a06bfe05SJan Sjodin 
358a06bfe05SJan Sjodin   void print(raw_ostream &OS, const TargetRegisterInfo *TRI = nullptr);
359a06bfe05SJan Sjodin 
360a06bfe05SJan Sjodin   void setBBSelectRegIn(unsigned Reg);
361a06bfe05SJan Sjodin 
362a06bfe05SJan Sjodin   unsigned getBBSelectRegIn();
363a06bfe05SJan Sjodin 
364a06bfe05SJan Sjodin   void setBBSelectRegOut(unsigned Reg, bool IsLiveOut);
365a06bfe05SJan Sjodin 
366a06bfe05SJan Sjodin   unsigned getBBSelectRegOut();
367a06bfe05SJan Sjodin 
368a06bfe05SJan Sjodin   void setHasLoop(bool Value);
369a06bfe05SJan Sjodin 
370a06bfe05SJan Sjodin   bool getHasLoop();
371a06bfe05SJan Sjodin 
372a06bfe05SJan Sjodin   void addLiveOut(unsigned VReg);
373a06bfe05SJan Sjodin 
374a06bfe05SJan Sjodin   void removeLiveOut(unsigned Reg);
375a06bfe05SJan Sjodin 
376a06bfe05SJan Sjodin   void replaceLiveOut(unsigned OldReg, unsigned NewReg);
377a06bfe05SJan Sjodin 
378a06bfe05SJan Sjodin   void replaceRegister(unsigned Register, unsigned NewRegister,
379a06bfe05SJan Sjodin                        MachineRegisterInfo *MRI, bool ReplaceInside,
380a06bfe05SJan Sjodin                        bool ReplaceOutside, bool IncludeLoopPHIs);
381a06bfe05SJan Sjodin 
382a06bfe05SJan Sjodin   void replaceRegisterInsideRegion(unsigned Register, unsigned NewRegister,
383a06bfe05SJan Sjodin                                    bool IncludeLoopPHIs,
384a06bfe05SJan Sjodin                                    MachineRegisterInfo *MRI);
385a06bfe05SJan Sjodin 
386a06bfe05SJan Sjodin   void replaceRegisterOutsideRegion(unsigned Register, unsigned NewRegister,
387a06bfe05SJan Sjodin                                     bool IncludeLoopPHIs,
388a06bfe05SJan Sjodin                                     MachineRegisterInfo *MRI);
389a06bfe05SJan Sjodin 
390a06bfe05SJan Sjodin   DenseSet<unsigned> *getLiveOuts();
391a06bfe05SJan Sjodin 
392a06bfe05SJan Sjodin   void setEntry(MachineBasicBlock *NewEntry);
393a06bfe05SJan Sjodin 
394a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *getEntry();
395a06bfe05SJan Sjodin 
396a06bfe05SJan Sjodin   void setExit(MachineBasicBlock *NewExit);
397a06bfe05SJan Sjodin 
398a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *getExit();
399a06bfe05SJan Sjodin 
400a06bfe05SJan Sjodin   void addMBB(MachineBasicBlock *MBB);
401a06bfe05SJan Sjodin 
402a06bfe05SJan Sjodin   void addMBBs(LinearizedRegion *InnerRegion);
403a06bfe05SJan Sjodin 
404a06bfe05SJan Sjodin   bool contains(MachineBasicBlock *MBB);
405a06bfe05SJan Sjodin 
406a06bfe05SJan Sjodin   bool isLiveOut(unsigned Reg);
407a06bfe05SJan Sjodin 
408a06bfe05SJan Sjodin   bool hasNoDef(unsigned Reg, MachineRegisterInfo *MRI);
409a06bfe05SJan Sjodin 
410a06bfe05SJan Sjodin   void removeFalseRegisterKills(MachineRegisterInfo *MRI);
411a06bfe05SJan Sjodin 
412a06bfe05SJan Sjodin   void initLiveOut(RegionMRT *Region, const MachineRegisterInfo *MRI,
413a06bfe05SJan Sjodin                    const TargetRegisterInfo *TRI, PHILinearize &PHIInfo);
414a06bfe05SJan Sjodin 
415a06bfe05SJan Sjodin   LinearizedRegion(MachineBasicBlock *MBB, const MachineRegisterInfo *MRI,
416a06bfe05SJan Sjodin                    const TargetRegisterInfo *TRI, PHILinearize &PHIInfo);
417a06bfe05SJan Sjodin 
418a06bfe05SJan Sjodin   LinearizedRegion();
419a06bfe05SJan Sjodin 
420a06bfe05SJan Sjodin   ~LinearizedRegion();
421a06bfe05SJan Sjodin };
422a06bfe05SJan Sjodin 
423a06bfe05SJan Sjodin class MRT {
424a06bfe05SJan Sjodin protected:
425a06bfe05SJan Sjodin   RegionMRT *Parent;
426a06bfe05SJan Sjodin   unsigned BBSelectRegIn;
427a06bfe05SJan Sjodin   unsigned BBSelectRegOut;
428a06bfe05SJan Sjodin 
429a06bfe05SJan Sjodin public:
430a06bfe05SJan Sjodin   unsigned getBBSelectRegIn() { return BBSelectRegIn; }
431a06bfe05SJan Sjodin 
432a06bfe05SJan Sjodin   unsigned getBBSelectRegOut() { return BBSelectRegOut; }
433a06bfe05SJan Sjodin 
434a06bfe05SJan Sjodin   void setBBSelectRegIn(unsigned Reg) { BBSelectRegIn = Reg; }
435a06bfe05SJan Sjodin 
436a06bfe05SJan Sjodin   void setBBSelectRegOut(unsigned Reg) { BBSelectRegOut = Reg; }
437a06bfe05SJan Sjodin 
438a06bfe05SJan Sjodin   virtual RegionMRT *getRegionMRT() { return nullptr; }
439a06bfe05SJan Sjodin 
440a06bfe05SJan Sjodin   virtual MBBMRT *getMBBMRT() { return nullptr; }
441a06bfe05SJan Sjodin 
442a06bfe05SJan Sjodin   bool isRegion() { return getRegionMRT() != nullptr; }
443a06bfe05SJan Sjodin 
444a06bfe05SJan Sjodin   bool isMBB() { return getMBBMRT() != nullptr; }
445a06bfe05SJan Sjodin 
446a06bfe05SJan Sjodin   bool isRoot() { return Parent == nullptr; }
447a06bfe05SJan Sjodin 
448a06bfe05SJan Sjodin   void setParent(RegionMRT *Region) { Parent = Region; }
449a06bfe05SJan Sjodin 
450a06bfe05SJan Sjodin   RegionMRT *getParent() { return Parent; }
451a06bfe05SJan Sjodin 
452a06bfe05SJan Sjodin   static MachineBasicBlock *
453a06bfe05SJan Sjodin   initializeMRT(MachineFunction &MF, const MachineRegionInfo *RegionInfo,
454a06bfe05SJan Sjodin                 DenseMap<MachineRegion *, RegionMRT *> &RegionMap);
455a06bfe05SJan Sjodin 
456a06bfe05SJan Sjodin   static RegionMRT *buildMRT(MachineFunction &MF,
457a06bfe05SJan Sjodin                              const MachineRegionInfo *RegionInfo,
458a06bfe05SJan Sjodin                              const SIInstrInfo *TII,
459a06bfe05SJan Sjodin                              MachineRegisterInfo *MRI);
460a06bfe05SJan Sjodin 
461a06bfe05SJan Sjodin   virtual void dump(const TargetRegisterInfo *TRI, int depth = 0) = 0;
462a06bfe05SJan Sjodin 
463a06bfe05SJan Sjodin   void dumpDepth(int depth) {
464a06bfe05SJan Sjodin     for (int i = depth; i > 0; --i) {
465a06bfe05SJan Sjodin       dbgs() << "  ";
466a06bfe05SJan Sjodin     }
467a06bfe05SJan Sjodin   }
468a06bfe05SJan Sjodin 
469a06bfe05SJan Sjodin   virtual ~MRT() {}
470a06bfe05SJan Sjodin };
471a06bfe05SJan Sjodin 
472a06bfe05SJan Sjodin class MBBMRT : public MRT {
473a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *MBB;
474a06bfe05SJan Sjodin 
475a06bfe05SJan Sjodin public:
476a06bfe05SJan Sjodin   virtual MBBMRT *getMBBMRT() { return this; }
477a06bfe05SJan Sjodin 
478a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *getMBB() { return MBB; }
479a06bfe05SJan Sjodin 
480a06bfe05SJan Sjodin   virtual void dump(const TargetRegisterInfo *TRI, int depth = 0) {
481a06bfe05SJan Sjodin     dumpDepth(depth);
482a06bfe05SJan Sjodin     dbgs() << "MBB: " << getMBB()->getNumber();
483a06bfe05SJan Sjodin     dbgs() << " In: " << PrintReg(getBBSelectRegIn(), TRI);
484a06bfe05SJan Sjodin     dbgs() << ", Out: " << PrintReg(getBBSelectRegOut(), TRI) << "\n";
485a06bfe05SJan Sjodin   }
486a06bfe05SJan Sjodin 
487a06bfe05SJan Sjodin   MBBMRT(MachineBasicBlock *BB) : MBB(BB) {
488a06bfe05SJan Sjodin     setParent(nullptr);
489a06bfe05SJan Sjodin     setBBSelectRegOut(0);
490a06bfe05SJan Sjodin     setBBSelectRegIn(0);
491a06bfe05SJan Sjodin   }
492a06bfe05SJan Sjodin };
493a06bfe05SJan Sjodin 
494a06bfe05SJan Sjodin class RegionMRT : public MRT {
495a06bfe05SJan Sjodin protected:
496a06bfe05SJan Sjodin   MachineRegion *Region;
497a06bfe05SJan Sjodin   LinearizedRegion *LRegion;
498a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Succ;
499a06bfe05SJan Sjodin 
500a06bfe05SJan Sjodin   SetVector<MRT *> Children;
501a06bfe05SJan Sjodin 
502a06bfe05SJan Sjodin public:
503a06bfe05SJan Sjodin   virtual RegionMRT *getRegionMRT() { return this; }
504a06bfe05SJan Sjodin 
505a06bfe05SJan Sjodin   void setLinearizedRegion(LinearizedRegion *LinearizeRegion) {
506a06bfe05SJan Sjodin     LRegion = LinearizeRegion;
507a06bfe05SJan Sjodin   }
508a06bfe05SJan Sjodin 
509a06bfe05SJan Sjodin   LinearizedRegion *getLinearizedRegion() { return LRegion; }
510a06bfe05SJan Sjodin 
511a06bfe05SJan Sjodin   MachineRegion *getMachineRegion() { return Region; }
512a06bfe05SJan Sjodin 
513a06bfe05SJan Sjodin   unsigned getInnerOutputRegister() {
514a06bfe05SJan Sjodin     return (*(Children.begin()))->getBBSelectRegOut();
515a06bfe05SJan Sjodin   }
516a06bfe05SJan Sjodin 
517a06bfe05SJan Sjodin   void addChild(MRT *Tree) { Children.insert(Tree); }
518a06bfe05SJan Sjodin 
519a06bfe05SJan Sjodin   SetVector<MRT *> *getChildren() { return &Children; }
520a06bfe05SJan Sjodin 
521a06bfe05SJan Sjodin   virtual void dump(const TargetRegisterInfo *TRI, int depth = 0) {
522a06bfe05SJan Sjodin     dumpDepth(depth);
523a06bfe05SJan Sjodin     dbgs() << "Region: " << (void *)Region;
524a06bfe05SJan Sjodin     dbgs() << " In: " << PrintReg(getBBSelectRegIn(), TRI);
525a06bfe05SJan Sjodin     dbgs() << ", Out: " << PrintReg(getBBSelectRegOut(), TRI) << "\n";
526a06bfe05SJan Sjodin 
527a06bfe05SJan Sjodin     dumpDepth(depth);
528a06bfe05SJan Sjodin     if (getSucc())
529a06bfe05SJan Sjodin       dbgs() << "Succ: " << getSucc()->getNumber() << "\n";
530a06bfe05SJan Sjodin     else
531a06bfe05SJan Sjodin       dbgs() << "Succ: none \n";
532a06bfe05SJan Sjodin     for (auto MRTI : Children) {
533a06bfe05SJan Sjodin       MRTI->dump(TRI, depth + 1);
534a06bfe05SJan Sjodin     }
535a06bfe05SJan Sjodin   }
536a06bfe05SJan Sjodin 
537a06bfe05SJan Sjodin   MRT *getEntryTree() { return Children.back(); }
538a06bfe05SJan Sjodin 
539a06bfe05SJan Sjodin   MRT *getExitTree() { return Children.front(); }
540a06bfe05SJan Sjodin 
541a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *getEntry() {
542a06bfe05SJan Sjodin     MRT *Tree = Children.back();
543a06bfe05SJan Sjodin     return (Tree->isRegion()) ? Tree->getRegionMRT()->getEntry()
544a06bfe05SJan Sjodin                               : Tree->getMBBMRT()->getMBB();
545a06bfe05SJan Sjodin   }
546a06bfe05SJan Sjodin 
547a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *getExit() {
548a06bfe05SJan Sjodin     MRT *Tree = Children.front();
549a06bfe05SJan Sjodin     return (Tree->isRegion()) ? Tree->getRegionMRT()->getExit()
550a06bfe05SJan Sjodin                               : Tree->getMBBMRT()->getMBB();
551a06bfe05SJan Sjodin   }
552a06bfe05SJan Sjodin 
553a06bfe05SJan Sjodin   void setSucc(MachineBasicBlock *MBB) { Succ = MBB; }
554a06bfe05SJan Sjodin 
555a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *getSucc() { return Succ; }
556a06bfe05SJan Sjodin 
557a06bfe05SJan Sjodin   bool contains(MachineBasicBlock *MBB) {
558a06bfe05SJan Sjodin     for (auto CI : Children) {
559a06bfe05SJan Sjodin       if (CI->isMBB()) {
560a06bfe05SJan Sjodin         if (MBB == CI->getMBBMRT()->getMBB()) {
561a06bfe05SJan Sjodin           return true;
562a06bfe05SJan Sjodin         }
563a06bfe05SJan Sjodin       } else {
564a06bfe05SJan Sjodin         if (CI->getRegionMRT()->contains(MBB)) {
565a06bfe05SJan Sjodin           return true;
566a06bfe05SJan Sjodin         } else if (CI->getRegionMRT()->getLinearizedRegion() != nullptr &&
567a06bfe05SJan Sjodin                    CI->getRegionMRT()->getLinearizedRegion()->contains(MBB)) {
568a06bfe05SJan Sjodin           return true;
569a06bfe05SJan Sjodin         }
570a06bfe05SJan Sjodin       }
571a06bfe05SJan Sjodin     }
572a06bfe05SJan Sjodin     return false;
573a06bfe05SJan Sjodin   }
574a06bfe05SJan Sjodin 
575a06bfe05SJan Sjodin   void replaceLiveOutReg(unsigned Register, unsigned NewRegister) {
576a06bfe05SJan Sjodin     LinearizedRegion *LRegion = getLinearizedRegion();
577a06bfe05SJan Sjodin     LRegion->replaceLiveOut(Register, NewRegister);
578a06bfe05SJan Sjodin     for (auto &CI : Children) {
579a06bfe05SJan Sjodin       if (CI->isRegion()) {
580a06bfe05SJan Sjodin         CI->getRegionMRT()->replaceLiveOutReg(Register, NewRegister);
581a06bfe05SJan Sjodin       }
582a06bfe05SJan Sjodin     }
583a06bfe05SJan Sjodin   }
584a06bfe05SJan Sjodin 
585a06bfe05SJan Sjodin   RegionMRT(MachineRegion *MachineRegion)
586a06bfe05SJan Sjodin       : Region(MachineRegion), LRegion(nullptr), Succ(nullptr) {
587a06bfe05SJan Sjodin     setParent(nullptr);
588a06bfe05SJan Sjodin     setBBSelectRegOut(0);
589a06bfe05SJan Sjodin     setBBSelectRegIn(0);
590a06bfe05SJan Sjodin   }
591a06bfe05SJan Sjodin 
592a06bfe05SJan Sjodin   virtual ~RegionMRT() {
593a06bfe05SJan Sjodin     if (LRegion) {
594a06bfe05SJan Sjodin       delete LRegion;
595a06bfe05SJan Sjodin     }
596a06bfe05SJan Sjodin 
597a06bfe05SJan Sjodin     for (auto CI : Children) {
598a06bfe05SJan Sjodin       delete &(*CI);
599a06bfe05SJan Sjodin     }
600a06bfe05SJan Sjodin   }
601a06bfe05SJan Sjodin };
602a06bfe05SJan Sjodin 
603a06bfe05SJan Sjodin static unsigned createBBSelectReg(const SIInstrInfo *TII,
604a06bfe05SJan Sjodin                                   MachineRegisterInfo *MRI) {
605a06bfe05SJan Sjodin   return MRI->createVirtualRegister(TII->getPreferredSelectRegClass(32));
606a06bfe05SJan Sjodin }
607a06bfe05SJan Sjodin 
608a06bfe05SJan Sjodin MachineBasicBlock *
609a06bfe05SJan Sjodin MRT::initializeMRT(MachineFunction &MF, const MachineRegionInfo *RegionInfo,
610a06bfe05SJan Sjodin                    DenseMap<MachineRegion *, RegionMRT *> &RegionMap) {
611a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &MFI : MF) {
612a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *ExitMBB = &MFI;
613a06bfe05SJan Sjodin     if (ExitMBB->succ_size() == 0) {
614a06bfe05SJan Sjodin       return ExitMBB;
615a06bfe05SJan Sjodin     }
616a06bfe05SJan Sjodin   }
617a06bfe05SJan Sjodin   llvm_unreachable("CFG has no exit block");
618a06bfe05SJan Sjodin   return nullptr;
619a06bfe05SJan Sjodin }
620a06bfe05SJan Sjodin 
621a06bfe05SJan Sjodin RegionMRT *MRT::buildMRT(MachineFunction &MF,
622a06bfe05SJan Sjodin                          const MachineRegionInfo *RegionInfo,
623a06bfe05SJan Sjodin                          const SIInstrInfo *TII, MachineRegisterInfo *MRI) {
624a06bfe05SJan Sjodin   SmallPtrSet<MachineRegion *, 4> PlacedRegions;
625a06bfe05SJan Sjodin   DenseMap<MachineRegion *, RegionMRT *> RegionMap;
626a06bfe05SJan Sjodin   MachineRegion *TopLevelRegion = RegionInfo->getTopLevelRegion();
627a06bfe05SJan Sjodin   RegionMRT *Result = new RegionMRT(TopLevelRegion);
628a06bfe05SJan Sjodin   RegionMap[TopLevelRegion] = Result;
629a06bfe05SJan Sjodin 
630a06bfe05SJan Sjodin   // Insert the exit block first, we need it to be the merge node
631a06bfe05SJan Sjodin   // for the top level region.
632a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Exit = initializeMRT(MF, RegionInfo, RegionMap);
633a06bfe05SJan Sjodin 
634a06bfe05SJan Sjodin   unsigned BBSelectRegIn = createBBSelectReg(TII, MRI);
635a06bfe05SJan Sjodin   MBBMRT *ExitMRT = new MBBMRT(Exit);
636a06bfe05SJan Sjodin   RegionMap[RegionInfo->getRegionFor(Exit)]->addChild(ExitMRT);
637a06bfe05SJan Sjodin   ExitMRT->setBBSelectRegIn(BBSelectRegIn);
638a06bfe05SJan Sjodin 
639a06bfe05SJan Sjodin   for (auto MBBI : post_order(&(MF.front()))) {
640a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *MBB = &(*MBBI);
641a06bfe05SJan Sjodin 
642a06bfe05SJan Sjodin     // Skip Exit since we already added it
643a06bfe05SJan Sjodin     if (MBB == Exit) {
644a06bfe05SJan Sjodin       continue;
645a06bfe05SJan Sjodin     }
646a06bfe05SJan Sjodin 
647a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Visiting BB#" << MBB->getNumber() << "\n");
648a06bfe05SJan Sjodin     MBBMRT *NewMBB = new MBBMRT(MBB);
649a06bfe05SJan Sjodin     MachineRegion *Region = RegionInfo->getRegionFor(MBB);
650a06bfe05SJan Sjodin 
651a06bfe05SJan Sjodin     // Ensure we have the MRT region
652a06bfe05SJan Sjodin     if (RegionMap.count(Region) == 0) {
653a06bfe05SJan Sjodin       RegionMRT *NewMRTRegion = new RegionMRT(Region);
654a06bfe05SJan Sjodin       RegionMap[Region] = NewMRTRegion;
655a06bfe05SJan Sjodin 
656a06bfe05SJan Sjodin       // Ensure all parents are in the RegionMap
657a06bfe05SJan Sjodin       MachineRegion *Parent = Region->getParent();
658a06bfe05SJan Sjodin       while (RegionMap.count(Parent) == 0) {
659a06bfe05SJan Sjodin         RegionMRT *NewMRTParent = new RegionMRT(Parent);
660a06bfe05SJan Sjodin         NewMRTParent->addChild(NewMRTRegion);
661a06bfe05SJan Sjodin         NewMRTRegion->setParent(NewMRTParent);
662a06bfe05SJan Sjodin         RegionMap[Parent] = NewMRTParent;
663a06bfe05SJan Sjodin         NewMRTRegion = NewMRTParent;
664a06bfe05SJan Sjodin         Parent = Parent->getParent();
665a06bfe05SJan Sjodin       }
666a06bfe05SJan Sjodin       RegionMap[Parent]->addChild(NewMRTRegion);
667a06bfe05SJan Sjodin       NewMRTRegion->setParent(RegionMap[Parent]);
668a06bfe05SJan Sjodin     }
669a06bfe05SJan Sjodin 
670a06bfe05SJan Sjodin     // Add MBB to Region MRT
671a06bfe05SJan Sjodin     RegionMap[Region]->addChild(NewMBB);
672a06bfe05SJan Sjodin     NewMBB->setParent(RegionMap[Region]);
673a06bfe05SJan Sjodin     RegionMap[Region]->setSucc(Region->getExit());
674a06bfe05SJan Sjodin   }
675a06bfe05SJan Sjodin   return Result;
676a06bfe05SJan Sjodin }
677a06bfe05SJan Sjodin 
678a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::storeLiveOutReg(MachineBasicBlock *MBB, unsigned Reg,
679a06bfe05SJan Sjodin                                        MachineInstr *DefInstr,
680a06bfe05SJan Sjodin                                        const MachineRegisterInfo *MRI,
681a06bfe05SJan Sjodin                                        const TargetRegisterInfo *TRI,
682a06bfe05SJan Sjodin                                        PHILinearize &PHIInfo) {
683a06bfe05SJan Sjodin   if (TRI->isVirtualRegister(Reg)) {
684a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Considering Register: " << PrintReg(Reg, TRI) << "\n");
685a06bfe05SJan Sjodin     // If this is a source register to a PHI we are chaining, it
686a06bfe05SJan Sjodin     // must be live out.
687a06bfe05SJan Sjodin     if (PHIInfo.isSource(Reg)) {
688a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "Add LiveOut (PHI): " << PrintReg(Reg, TRI) << "\n");
689a06bfe05SJan Sjodin       addLiveOut(Reg);
690a06bfe05SJan Sjodin     } else {
691a06bfe05SJan Sjodin       // If this is live out of the MBB
692a06bfe05SJan Sjodin       for (auto &UI : MRI->use_operands(Reg)) {
693a06bfe05SJan Sjodin         if (UI.getParent()->getParent() != MBB) {
694a06bfe05SJan Sjodin           DEBUG(dbgs() << "Add LiveOut (MBB BB#" << MBB->getNumber()
695a06bfe05SJan Sjodin                        << "): " << PrintReg(Reg, TRI) << "\n");
696a06bfe05SJan Sjodin           addLiveOut(Reg);
697a06bfe05SJan Sjodin         } else {
698a06bfe05SJan Sjodin           // If the use is in the same MBB we have to make sure
699a06bfe05SJan Sjodin           // it is after the def, otherwise it is live out in a loop
700a06bfe05SJan Sjodin           MachineInstr *UseInstr = UI.getParent();
701a06bfe05SJan Sjodin           for (MachineBasicBlock::instr_iterator
702a06bfe05SJan Sjodin                    MII = UseInstr->getIterator(),
703a06bfe05SJan Sjodin                    MIE = UseInstr->getParent()->instr_end();
704a06bfe05SJan Sjodin                MII != MIE; ++MII) {
705a06bfe05SJan Sjodin             if ((&(*MII)) == DefInstr) {
706a06bfe05SJan Sjodin               DEBUG(dbgs() << "Add LiveOut (Loop): " << PrintReg(Reg, TRI)
707a06bfe05SJan Sjodin                            << "\n");
708a06bfe05SJan Sjodin               addLiveOut(Reg);
709a06bfe05SJan Sjodin             }
710a06bfe05SJan Sjodin           }
711a06bfe05SJan Sjodin         }
712a06bfe05SJan Sjodin       }
713a06bfe05SJan Sjodin     }
714a06bfe05SJan Sjodin   }
715a06bfe05SJan Sjodin }
716a06bfe05SJan Sjodin 
717a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::storeLiveOutRegRegion(RegionMRT *Region, unsigned Reg,
718a06bfe05SJan Sjodin                                              MachineInstr *DefInstr,
719a06bfe05SJan Sjodin                                              const MachineRegisterInfo *MRI,
720a06bfe05SJan Sjodin                                              const TargetRegisterInfo *TRI,
721a06bfe05SJan Sjodin                                              PHILinearize &PHIInfo) {
722a06bfe05SJan Sjodin   if (TRI->isVirtualRegister(Reg)) {
723a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Considering Register: " << PrintReg(Reg, TRI) << "\n");
724a06bfe05SJan Sjodin     for (auto &UI : MRI->use_operands(Reg)) {
725a06bfe05SJan Sjodin       if (!Region->contains(UI.getParent()->getParent())) {
726a06bfe05SJan Sjodin         DEBUG(dbgs() << "Add LiveOut (Region " << (void *)Region
727a06bfe05SJan Sjodin                      << "): " << PrintReg(Reg, TRI) << "\n");
728a06bfe05SJan Sjodin         addLiveOut(Reg);
729a06bfe05SJan Sjodin       }
730a06bfe05SJan Sjodin     }
731a06bfe05SJan Sjodin   }
732a06bfe05SJan Sjodin }
733a06bfe05SJan Sjodin 
734a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::storeLiveOuts(MachineBasicBlock *MBB,
735a06bfe05SJan Sjodin                                      const MachineRegisterInfo *MRI,
736a06bfe05SJan Sjodin                                      const TargetRegisterInfo *TRI,
737a06bfe05SJan Sjodin                                      PHILinearize &PHIInfo) {
738a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "-Store Live Outs Begin (BB#" << MBB->getNumber() << ")-\n");
739a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &II : *MBB) {
740a06bfe05SJan Sjodin     for (auto &RI : II.defs()) {
741a06bfe05SJan Sjodin       storeLiveOutReg(MBB, RI.getReg(), RI.getParent(), MRI, TRI, PHIInfo);
742a06bfe05SJan Sjodin     }
743a06bfe05SJan Sjodin     for (auto &IRI : II.implicit_operands()) {
744a06bfe05SJan Sjodin       if (IRI.isDef()) {
745a06bfe05SJan Sjodin         storeLiveOutReg(MBB, IRI.getReg(), IRI.getParent(), MRI, TRI, PHIInfo);
746a06bfe05SJan Sjodin       }
747a06bfe05SJan Sjodin     }
748a06bfe05SJan Sjodin   }
749a06bfe05SJan Sjodin 
750a06bfe05SJan Sjodin   // If we have a successor with a PHI, source coming from this MBB we have to
751a06bfe05SJan Sjodin   // add the register as live out
752a06bfe05SJan Sjodin   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
753a06bfe05SJan Sjodin                                         E = MBB->succ_end();
754a06bfe05SJan Sjodin        SI != E; ++SI) {
755a06bfe05SJan Sjodin     for (auto &II : *(*SI)) {
756a06bfe05SJan Sjodin       if (II.isPHI()) {
757a06bfe05SJan Sjodin         MachineInstr &PHI = II;
758a06bfe05SJan Sjodin         int numPreds = getPHINumInputs(PHI);
759a06bfe05SJan Sjodin         for (int i = 0; i < numPreds; ++i) {
760a06bfe05SJan Sjodin           if (getPHIPred(PHI, i) == MBB) {
761a06bfe05SJan Sjodin             unsigned PHIReg = getPHISourceReg(PHI, i);
762a06bfe05SJan Sjodin             DEBUG(dbgs() << "Add LiveOut (PhiSource BB#" << MBB->getNumber()
763a06bfe05SJan Sjodin                          << " -> BB#" << (*SI)->getNumber()
764a06bfe05SJan Sjodin                          << "): " << PrintReg(PHIReg, TRI) << "\n");
765a06bfe05SJan Sjodin             addLiveOut(PHIReg);
766a06bfe05SJan Sjodin           }
767a06bfe05SJan Sjodin         }
768a06bfe05SJan Sjodin       }
769a06bfe05SJan Sjodin     }
770a06bfe05SJan Sjodin   }
771a06bfe05SJan Sjodin 
772a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "-Store Live Outs Endn-\n");
773a06bfe05SJan Sjodin }
774a06bfe05SJan Sjodin 
775a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::storeMBBLiveOuts(MachineBasicBlock *MBB,
776a06bfe05SJan Sjodin                                         const MachineRegisterInfo *MRI,
777a06bfe05SJan Sjodin                                         const TargetRegisterInfo *TRI,
778a06bfe05SJan Sjodin                                         PHILinearize &PHIInfo,
779a06bfe05SJan Sjodin                                         RegionMRT *TopRegion) {
780a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &II : *MBB) {
781a06bfe05SJan Sjodin     for (auto &RI : II.defs()) {
782a06bfe05SJan Sjodin       storeLiveOutRegRegion(TopRegion, RI.getReg(), RI.getParent(), MRI, TRI,
783a06bfe05SJan Sjodin                             PHIInfo);
784a06bfe05SJan Sjodin     }
785a06bfe05SJan Sjodin     for (auto &IRI : II.implicit_operands()) {
786a06bfe05SJan Sjodin       if (IRI.isDef()) {
787a06bfe05SJan Sjodin         storeLiveOutRegRegion(TopRegion, IRI.getReg(), IRI.getParent(), MRI,
788a06bfe05SJan Sjodin                               TRI, PHIInfo);
789a06bfe05SJan Sjodin       }
790a06bfe05SJan Sjodin     }
791a06bfe05SJan Sjodin   }
792a06bfe05SJan Sjodin }
793a06bfe05SJan Sjodin 
794a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::storeLiveOuts(RegionMRT *Region,
795a06bfe05SJan Sjodin                                      const MachineRegisterInfo *MRI,
796a06bfe05SJan Sjodin                                      const TargetRegisterInfo *TRI,
797a06bfe05SJan Sjodin                                      PHILinearize &PHIInfo,
798a06bfe05SJan Sjodin                                      RegionMRT *CurrentTopRegion) {
799a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Exit = Region->getSucc();
800a06bfe05SJan Sjodin 
801a06bfe05SJan Sjodin   RegionMRT *TopRegion =
802a06bfe05SJan Sjodin       CurrentTopRegion == nullptr ? Region : CurrentTopRegion;
803a06bfe05SJan Sjodin 
804a06bfe05SJan Sjodin   // Check if exit is end of function, if so, no live outs.
805a06bfe05SJan Sjodin   if (Exit == nullptr)
806a06bfe05SJan Sjodin     return;
807a06bfe05SJan Sjodin 
808a06bfe05SJan Sjodin   auto Children = Region->getChildren();
809a06bfe05SJan Sjodin   for (auto CI : *Children) {
810a06bfe05SJan Sjodin     if (CI->isMBB()) {
811a06bfe05SJan Sjodin       auto MBB = CI->getMBBMRT()->getMBB();
812a06bfe05SJan Sjodin       storeMBBLiveOuts(MBB, MRI, TRI, PHIInfo, TopRegion);
813a06bfe05SJan Sjodin     } else {
814a06bfe05SJan Sjodin       LinearizedRegion *SubRegion = CI->getRegionMRT()->getLinearizedRegion();
815a06bfe05SJan Sjodin       // We should be limited to only store registers that are live out from the
816a06bfe05SJan Sjodin       // lineaized region
817a06bfe05SJan Sjodin       for (auto MBBI : SubRegion->MBBs) {
818a06bfe05SJan Sjodin         storeMBBLiveOuts(MBBI, MRI, TRI, PHIInfo, TopRegion);
819a06bfe05SJan Sjodin       }
820a06bfe05SJan Sjodin     }
821a06bfe05SJan Sjodin   }
822a06bfe05SJan Sjodin 
823a06bfe05SJan Sjodin   if (CurrentTopRegion == nullptr) {
824a06bfe05SJan Sjodin     auto Succ = Region->getSucc();
825a06bfe05SJan Sjodin     for (auto &II : *Succ) {
826a06bfe05SJan Sjodin       if (II.isPHI()) {
827a06bfe05SJan Sjodin         MachineInstr &PHI = II;
828a06bfe05SJan Sjodin         int numPreds = getPHINumInputs(PHI);
829a06bfe05SJan Sjodin         for (int i = 0; i < numPreds; ++i) {
830a06bfe05SJan Sjodin           if (Region->contains(getPHIPred(PHI, i))) {
831a06bfe05SJan Sjodin             unsigned PHIReg = getPHISourceReg(PHI, i);
832a06bfe05SJan Sjodin             DEBUG(dbgs() << "Add Region LiveOut (" << (void *)Region
833a06bfe05SJan Sjodin                          << "): " << PrintReg(PHIReg, TRI) << "\n");
834a06bfe05SJan Sjodin             addLiveOut(PHIReg);
835a06bfe05SJan Sjodin           }
836a06bfe05SJan Sjodin         }
837a06bfe05SJan Sjodin       }
838a06bfe05SJan Sjodin     }
839a06bfe05SJan Sjodin   }
840a06bfe05SJan Sjodin }
841a06bfe05SJan Sjodin 
842a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::print(raw_ostream &OS, const TargetRegisterInfo *TRI) {
843a06bfe05SJan Sjodin   OS << "Linearized Region {";
844a06bfe05SJan Sjodin   bool IsFirst = true;
845a06bfe05SJan Sjodin   for (const auto &MBB : MBBs) {
846a06bfe05SJan Sjodin     if (IsFirst) {
847a06bfe05SJan Sjodin       IsFirst = false;
848a06bfe05SJan Sjodin     } else {
849a06bfe05SJan Sjodin       OS << " ,";
850a06bfe05SJan Sjodin     }
851a06bfe05SJan Sjodin     OS << MBB->getNumber();
852a06bfe05SJan Sjodin   }
853a06bfe05SJan Sjodin   OS << "} (" << Entry->getNumber() << ", "
854a06bfe05SJan Sjodin      << (Exit == nullptr ? -1 : Exit->getNumber())
855a06bfe05SJan Sjodin      << "): In:" << PrintReg(getBBSelectRegIn(), TRI)
856a06bfe05SJan Sjodin      << " Out:" << PrintReg(getBBSelectRegOut(), TRI) << " {";
857a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &LI : LiveOuts) {
858a06bfe05SJan Sjodin     OS << PrintReg(LI, TRI) << " ";
859a06bfe05SJan Sjodin   }
860a06bfe05SJan Sjodin   OS << "} \n";
861a06bfe05SJan Sjodin }
862a06bfe05SJan Sjodin 
863a06bfe05SJan Sjodin unsigned LinearizedRegion::getBBSelectRegIn() {
864a06bfe05SJan Sjodin   return getRegionMRT()->getBBSelectRegIn();
865a06bfe05SJan Sjodin }
866a06bfe05SJan Sjodin 
867a06bfe05SJan Sjodin unsigned LinearizedRegion::getBBSelectRegOut() {
868a06bfe05SJan Sjodin   return getRegionMRT()->getBBSelectRegOut();
869a06bfe05SJan Sjodin }
870a06bfe05SJan Sjodin 
871a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::setHasLoop(bool Value) { HasLoop = Value; }
872a06bfe05SJan Sjodin 
873a06bfe05SJan Sjodin bool LinearizedRegion::getHasLoop() { return HasLoop; }
874a06bfe05SJan Sjodin 
875a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::addLiveOut(unsigned VReg) { LiveOuts.insert(VReg); }
876a06bfe05SJan Sjodin 
877a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::removeLiveOut(unsigned Reg) {
878a06bfe05SJan Sjodin   if (isLiveOut(Reg))
879a06bfe05SJan Sjodin     LiveOuts.erase(Reg);
880a06bfe05SJan Sjodin }
881a06bfe05SJan Sjodin 
882a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::replaceLiveOut(unsigned OldReg, unsigned NewReg) {
883a06bfe05SJan Sjodin   if (isLiveOut(OldReg)) {
884a06bfe05SJan Sjodin     removeLiveOut(OldReg);
885a06bfe05SJan Sjodin     addLiveOut(NewReg);
886a06bfe05SJan Sjodin   }
887a06bfe05SJan Sjodin }
888a06bfe05SJan Sjodin 
889a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::replaceRegister(unsigned Register, unsigned NewRegister,
890a06bfe05SJan Sjodin                                        MachineRegisterInfo *MRI,
891a06bfe05SJan Sjodin                                        bool ReplaceInside, bool ReplaceOutside,
892a06bfe05SJan Sjodin                                        bool IncludeLoopPHI) {
893a06bfe05SJan Sjodin   assert(Register != NewRegister && "Cannot replace a reg with itself");
894a06bfe05SJan Sjodin 
895a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Pepareing to replace register (region): "
896a06bfe05SJan Sjodin                << PrintReg(Register, MRI->getTargetRegisterInfo()) << " with "
897a06bfe05SJan Sjodin                << PrintReg(NewRegister, MRI->getTargetRegisterInfo()) << "\n");
898a06bfe05SJan Sjodin 
899a06bfe05SJan Sjodin   // If we are replacing outside, we also need to update the LiveOuts
900a06bfe05SJan Sjodin   if (ReplaceOutside &&
901a06bfe05SJan Sjodin       (isLiveOut(Register) || this->getParent()->isLiveOut(Register))) {
902a06bfe05SJan Sjodin     LinearizedRegion *Current = this;
903a06bfe05SJan Sjodin     while (Current != nullptr && Current->getEntry() != nullptr) {
904a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "Region before register replace\n");
905a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(Current->print(dbgs(), MRI->getTargetRegisterInfo()));
906a06bfe05SJan Sjodin       Current->replaceLiveOut(Register, NewRegister);
907a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "Region after register replace\n");
908a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(Current->print(dbgs(), MRI->getTargetRegisterInfo()));
909a06bfe05SJan Sjodin       Current = Current->getParent();
910a06bfe05SJan Sjodin     }
911a06bfe05SJan Sjodin   }
912a06bfe05SJan Sjodin 
913a06bfe05SJan Sjodin   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = MRI->reg_begin(Register),
914a06bfe05SJan Sjodin                                          E = MRI->reg_end();
915a06bfe05SJan Sjodin        I != E;) {
916a06bfe05SJan Sjodin     MachineOperand &O = *I;
917a06bfe05SJan Sjodin     ++I;
918a06bfe05SJan Sjodin 
919a06bfe05SJan Sjodin     // We don't rewrite defs.
920a06bfe05SJan Sjodin     if (O.isDef())
921a06bfe05SJan Sjodin       continue;
922a06bfe05SJan Sjodin 
923a06bfe05SJan Sjodin     bool IsInside = contains(O.getParent()->getParent());
924a06bfe05SJan Sjodin     bool IsLoopPHI = IsInside && (O.getParent()->isPHI() &&
925a06bfe05SJan Sjodin                                   O.getParent()->getParent() == getEntry());
926a06bfe05SJan Sjodin     bool ShouldReplace = (IsInside && ReplaceInside) ||
927a06bfe05SJan Sjodin                          (!IsInside && ReplaceOutside) ||
928a06bfe05SJan Sjodin                          (IncludeLoopPHI && IsLoopPHI);
929a06bfe05SJan Sjodin     if (ShouldReplace) {
930a06bfe05SJan Sjodin 
931a06bfe05SJan Sjodin       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(NewRegister)) {
932a06bfe05SJan Sjodin         DEBUG(dbgs() << "Trying to substitute physical register: "
933a06bfe05SJan Sjodin                      << PrintReg(NewRegister, MRI->getTargetRegisterInfo())
934a06bfe05SJan Sjodin                      << "\n");
935a06bfe05SJan Sjodin         llvm_unreachable("Cannot substitute physical registers");
936a06bfe05SJan Sjodin       } else {
937a06bfe05SJan Sjodin         DEBUG(dbgs() << "Replacing register (region): "
938a06bfe05SJan Sjodin                      << PrintReg(Register, MRI->getTargetRegisterInfo())
939a06bfe05SJan Sjodin                      << " with "
940a06bfe05SJan Sjodin                      << PrintReg(NewRegister, MRI->getTargetRegisterInfo())
941a06bfe05SJan Sjodin                      << "\n");
942a06bfe05SJan Sjodin         O.setReg(NewRegister);
943a06bfe05SJan Sjodin       }
944a06bfe05SJan Sjodin     }
945a06bfe05SJan Sjodin   }
946a06bfe05SJan Sjodin }
947a06bfe05SJan Sjodin 
948a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::replaceRegisterInsideRegion(unsigned Register,
949a06bfe05SJan Sjodin                                                    unsigned NewRegister,
950a06bfe05SJan Sjodin                                                    bool IncludeLoopPHIs,
951a06bfe05SJan Sjodin                                                    MachineRegisterInfo *MRI) {
952a06bfe05SJan Sjodin   replaceRegister(Register, NewRegister, MRI, true, false, IncludeLoopPHIs);
953a06bfe05SJan Sjodin }
954a06bfe05SJan Sjodin 
955a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::replaceRegisterOutsideRegion(unsigned Register,
956a06bfe05SJan Sjodin                                                     unsigned NewRegister,
957a06bfe05SJan Sjodin                                                     bool IncludeLoopPHIs,
958a06bfe05SJan Sjodin                                                     MachineRegisterInfo *MRI) {
959a06bfe05SJan Sjodin   replaceRegister(Register, NewRegister, MRI, false, true, IncludeLoopPHIs);
960a06bfe05SJan Sjodin }
961a06bfe05SJan Sjodin 
962a06bfe05SJan Sjodin DenseSet<unsigned> *LinearizedRegion::getLiveOuts() { return &LiveOuts; }
963a06bfe05SJan Sjodin 
964a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::setEntry(MachineBasicBlock *NewEntry) {
965a06bfe05SJan Sjodin   Entry = NewEntry;
966a06bfe05SJan Sjodin }
967a06bfe05SJan Sjodin 
968a06bfe05SJan Sjodin MachineBasicBlock *LinearizedRegion::getEntry() { return Entry; }
969a06bfe05SJan Sjodin 
970a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::setExit(MachineBasicBlock *NewExit) { Exit = NewExit; }
971a06bfe05SJan Sjodin 
972a06bfe05SJan Sjodin MachineBasicBlock *LinearizedRegion::getExit() { return Exit; }
973a06bfe05SJan Sjodin 
974a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::addMBB(MachineBasicBlock *MBB) { MBBs.insert(MBB); }
975a06bfe05SJan Sjodin 
976a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::addMBBs(LinearizedRegion *InnerRegion) {
977a06bfe05SJan Sjodin   for (const auto &MBB : InnerRegion->MBBs) {
978a06bfe05SJan Sjodin     addMBB(MBB);
979a06bfe05SJan Sjodin   }
980a06bfe05SJan Sjodin }
981a06bfe05SJan Sjodin 
982a06bfe05SJan Sjodin bool LinearizedRegion::contains(MachineBasicBlock *MBB) {
983a06bfe05SJan Sjodin   return MBBs.count(MBB) == 1;
984a06bfe05SJan Sjodin }
985a06bfe05SJan Sjodin 
986a06bfe05SJan Sjodin bool LinearizedRegion::isLiveOut(unsigned Reg) {
987a06bfe05SJan Sjodin   return LiveOuts.count(Reg) == 1;
988a06bfe05SJan Sjodin }
989a06bfe05SJan Sjodin 
990a06bfe05SJan Sjodin bool LinearizedRegion::hasNoDef(unsigned Reg, MachineRegisterInfo *MRI) {
991a06bfe05SJan Sjodin   return MRI->def_begin(Reg) == MRI->def_end();
992a06bfe05SJan Sjodin }
993a06bfe05SJan Sjodin 
994a06bfe05SJan Sjodin // After the code has been structurized, what was flagged as kills
995a06bfe05SJan Sjodin // before are no longer register kills.
996a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::removeFalseRegisterKills(MachineRegisterInfo *MRI) {
997a06bfe05SJan Sjodin   const TargetRegisterInfo *TRI = MRI->getTargetRegisterInfo();
998a06bfe05SJan Sjodin   for (auto MBBI : MBBs) {
999a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *MBB = MBBI;
1000a06bfe05SJan Sjodin     for (auto &II : *MBB) {
1001a06bfe05SJan Sjodin       for (auto &RI : II.uses()) {
1002a06bfe05SJan Sjodin         if (RI.isReg()) {
1003a06bfe05SJan Sjodin           unsigned Reg = RI.getReg();
1004a06bfe05SJan Sjodin           if (TRI->isVirtualRegister(Reg)) {
1005a06bfe05SJan Sjodin             if (hasNoDef(Reg, MRI))
1006a06bfe05SJan Sjodin               continue;
1007a06bfe05SJan Sjodin             if (!MRI->hasOneDef(Reg)) {
1008a06bfe05SJan Sjodin               DEBUG(this->getEntry()->getParent()->dump());
1009a06bfe05SJan Sjodin               DEBUG(dbgs() << PrintReg(Reg, TRI) << "\n");
1010a06bfe05SJan Sjodin             }
1011a06bfe05SJan Sjodin 
1012a06bfe05SJan Sjodin             if (MRI->def_begin(Reg) == MRI->def_end()) {
1013a06bfe05SJan Sjodin               DEBUG(dbgs() << "Register "
1014a06bfe05SJan Sjodin                            << PrintReg(Reg, MRI->getTargetRegisterInfo())
1015a06bfe05SJan Sjodin                            << " has NO defs\n");
1016a06bfe05SJan Sjodin             } else if (!MRI->hasOneDef(Reg)) {
1017a06bfe05SJan Sjodin               DEBUG(dbgs() << "Register "
1018a06bfe05SJan Sjodin                            << PrintReg(Reg, MRI->getTargetRegisterInfo())
1019a06bfe05SJan Sjodin                            << " has multiple defs\n");
1020a06bfe05SJan Sjodin             }
1021a06bfe05SJan Sjodin 
1022a06bfe05SJan Sjodin             assert(MRI->hasOneDef(Reg) && "Register has multiple definitions");
1023a06bfe05SJan Sjodin             MachineOperand *Def = &(*(MRI->def_begin(Reg)));
1024a06bfe05SJan Sjodin             MachineOperand *UseOperand = &(RI);
1025a06bfe05SJan Sjodin             bool UseIsOutsideDefMBB = Def->getParent()->getParent() != MBB;
1026a06bfe05SJan Sjodin             if (UseIsOutsideDefMBB && UseOperand->isKill()) {
1027a06bfe05SJan Sjodin               DEBUG(dbgs() << "Removing kill flag on register: "
1028a06bfe05SJan Sjodin                            << PrintReg(Reg, TRI) << "\n");
1029a06bfe05SJan Sjodin               UseOperand->setIsKill(false);
1030a06bfe05SJan Sjodin             }
1031a06bfe05SJan Sjodin           }
1032a06bfe05SJan Sjodin         }
1033a06bfe05SJan Sjodin       }
1034a06bfe05SJan Sjodin     }
1035a06bfe05SJan Sjodin   }
1036a06bfe05SJan Sjodin }
1037a06bfe05SJan Sjodin 
1038a06bfe05SJan Sjodin void LinearizedRegion::initLiveOut(RegionMRT *Region,
1039a06bfe05SJan Sjodin                                    const MachineRegisterInfo *MRI,
1040a06bfe05SJan Sjodin                                    const TargetRegisterInfo *TRI,
1041a06bfe05SJan Sjodin                                    PHILinearize &PHIInfo) {
1042a06bfe05SJan Sjodin   storeLiveOuts(Region, MRI, TRI, PHIInfo);
1043a06bfe05SJan Sjodin }
1044a06bfe05SJan Sjodin 
1045a06bfe05SJan Sjodin LinearizedRegion::LinearizedRegion(MachineBasicBlock *MBB,
1046a06bfe05SJan Sjodin                                    const MachineRegisterInfo *MRI,
1047a06bfe05SJan Sjodin                                    const TargetRegisterInfo *TRI,
1048a06bfe05SJan Sjodin                                    PHILinearize &PHIInfo) {
1049a06bfe05SJan Sjodin   setEntry(MBB);
1050a06bfe05SJan Sjodin   setExit(MBB);
1051a06bfe05SJan Sjodin   storeLiveOuts(MBB, MRI, TRI, PHIInfo);
1052a06bfe05SJan Sjodin   MBBs.insert(MBB);
1053a06bfe05SJan Sjodin   Parent = nullptr;
1054a06bfe05SJan Sjodin }
1055a06bfe05SJan Sjodin 
1056a06bfe05SJan Sjodin LinearizedRegion::LinearizedRegion() {
1057a06bfe05SJan Sjodin   setEntry(nullptr);
1058a06bfe05SJan Sjodin   setExit(nullptr);
1059a06bfe05SJan Sjodin   Parent = nullptr;
1060a06bfe05SJan Sjodin }
1061a06bfe05SJan Sjodin 
1062a06bfe05SJan Sjodin LinearizedRegion::~LinearizedRegion() {}
1063a06bfe05SJan Sjodin 
1064a06bfe05SJan Sjodin class AMDGPUMachineCFGStructurizer : public MachineFunctionPass {
1065a06bfe05SJan Sjodin private:
1066a06bfe05SJan Sjodin   const MachineRegionInfo *Regions;
1067a06bfe05SJan Sjodin   const SIInstrInfo *TII;
1068a06bfe05SJan Sjodin   const TargetRegisterInfo *TRI;
1069a06bfe05SJan Sjodin   MachineRegisterInfo *MRI;
1070a06bfe05SJan Sjodin   unsigned BBSelectRegister;
1071a06bfe05SJan Sjodin   PHILinearize PHIInfo;
1072a06bfe05SJan Sjodin   DenseMap<MachineBasicBlock *, MachineBasicBlock *> FallthroughMap;
1073a06bfe05SJan Sjodin 
1074a06bfe05SJan Sjodin   void getPHIRegionIndices(RegionMRT *Region, MachineInstr &PHI,
1075a06bfe05SJan Sjodin                            SmallVector<unsigned, 2> &RegionIndices);
1076a06bfe05SJan Sjodin   void getPHIRegionIndices(LinearizedRegion *Region, MachineInstr &PHI,
1077a06bfe05SJan Sjodin                            SmallVector<unsigned, 2> &RegionIndices);
1078a06bfe05SJan Sjodin   void getPHINonRegionIndices(LinearizedRegion *Region, MachineInstr &PHI,
1079a06bfe05SJan Sjodin                               SmallVector<unsigned, 2> &PHINonRegionIndices);
1080a06bfe05SJan Sjodin 
1081a06bfe05SJan Sjodin   void storePHILinearizationInfoDest(
1082a06bfe05SJan Sjodin       unsigned LDestReg, MachineInstr &PHI,
1083a06bfe05SJan Sjodin       SmallVector<unsigned, 2> *RegionIndices = nullptr);
1084a06bfe05SJan Sjodin 
1085a06bfe05SJan Sjodin   unsigned storePHILinearizationInfo(MachineInstr &PHI,
1086a06bfe05SJan Sjodin                                      SmallVector<unsigned, 2> *RegionIndices);
1087a06bfe05SJan Sjodin 
1088a06bfe05SJan Sjodin   void extractKilledPHIs(MachineBasicBlock *MBB);
1089a06bfe05SJan Sjodin 
1090a06bfe05SJan Sjodin   bool shrinkPHI(MachineInstr &PHI, SmallVector<unsigned, 2> &PHIIndices,
1091a06bfe05SJan Sjodin                  unsigned *ReplaceReg);
1092a06bfe05SJan Sjodin 
1093a06bfe05SJan Sjodin   bool shrinkPHI(MachineInstr &PHI, unsigned CombinedSourceReg,
1094a06bfe05SJan Sjodin                  MachineBasicBlock *SourceMBB,
1095a06bfe05SJan Sjodin                  SmallVector<unsigned, 2> &PHIIndices, unsigned *ReplaceReg);
1096a06bfe05SJan Sjodin 
1097a06bfe05SJan Sjodin   void replacePHI(MachineInstr &PHI, unsigned CombinedSourceReg,
1098a06bfe05SJan Sjodin                   MachineBasicBlock *LastMerge,
1099a06bfe05SJan Sjodin                   SmallVector<unsigned, 2> &PHIRegionIndices);
1100a06bfe05SJan Sjodin   void replaceEntryPHI(MachineInstr &PHI, unsigned CombinedSourceReg,
1101a06bfe05SJan Sjodin                        MachineBasicBlock *IfMBB,
1102a06bfe05SJan Sjodin                        SmallVector<unsigned, 2> &PHIRegionIndices);
1103a06bfe05SJan Sjodin   void replaceLiveOutRegs(MachineInstr &PHI,
1104a06bfe05SJan Sjodin                           SmallVector<unsigned, 2> &PHIRegionIndices,
1105a06bfe05SJan Sjodin                           unsigned CombinedSourceReg,
1106a06bfe05SJan Sjodin                           LinearizedRegion *LRegion);
1107a06bfe05SJan Sjodin   void rewriteRegionExitPHI(RegionMRT *Region, MachineBasicBlock *LastMerge,
1108a06bfe05SJan Sjodin                             MachineInstr &PHI, LinearizedRegion *LRegion);
1109a06bfe05SJan Sjodin 
1110a06bfe05SJan Sjodin   void rewriteRegionExitPHIs(RegionMRT *Region, MachineBasicBlock *LastMerge,
1111a06bfe05SJan Sjodin                              LinearizedRegion *LRegion);
1112a06bfe05SJan Sjodin   void rewriteRegionEntryPHI(LinearizedRegion *Region, MachineBasicBlock *IfMBB,
1113a06bfe05SJan Sjodin                              MachineInstr &PHI);
1114a06bfe05SJan Sjodin   void rewriteRegionEntryPHIs(LinearizedRegion *Region,
1115a06bfe05SJan Sjodin                               MachineBasicBlock *IfMBB);
1116a06bfe05SJan Sjodin 
1117a06bfe05SJan Sjodin   bool regionIsSimpleIf(RegionMRT *Region);
1118a06bfe05SJan Sjodin 
1119a06bfe05SJan Sjodin   void transformSimpleIfRegion(RegionMRT *Region);
1120a06bfe05SJan Sjodin 
1121a06bfe05SJan Sjodin   void eliminateDeadBranchOperands(MachineBasicBlock::instr_iterator &II);
1122a06bfe05SJan Sjodin 
1123a06bfe05SJan Sjodin   void insertUnconditionalBranch(MachineBasicBlock *MBB,
1124a06bfe05SJan Sjodin                                  MachineBasicBlock *Dest,
1125a06bfe05SJan Sjodin                                  const DebugLoc &DL = DebugLoc());
1126a06bfe05SJan Sjodin 
1127a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *createLinearizedExitBlock(RegionMRT *Region);
1128a06bfe05SJan Sjodin 
1129a06bfe05SJan Sjodin   void insertMergePHI(MachineBasicBlock *IfBB, MachineBasicBlock *CodeBB,
1130a06bfe05SJan Sjodin                       MachineBasicBlock *MergeBB, unsigned DestRegister,
1131a06bfe05SJan Sjodin                       unsigned IfSourceRegister, unsigned CodeSourceRegister,
1132a06bfe05SJan Sjodin                       bool IsUndefIfSource = false);
1133a06bfe05SJan Sjodin 
1134a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *createIfBlock(MachineBasicBlock *MergeBB,
1135a06bfe05SJan Sjodin                                    MachineBasicBlock *CodeBBStart,
1136a06bfe05SJan Sjodin                                    MachineBasicBlock *CodeBBEnd,
1137a06bfe05SJan Sjodin                                    MachineBasicBlock *SelectBB, unsigned IfReg,
1138a06bfe05SJan Sjodin                                    bool InheritPreds);
1139a06bfe05SJan Sjodin 
1140a06bfe05SJan Sjodin   void prunePHIInfo(MachineBasicBlock *MBB);
1141a06bfe05SJan Sjodin   void createEntryPHI(LinearizedRegion *CurrentRegion, unsigned DestReg);
1142a06bfe05SJan Sjodin 
1143a06bfe05SJan Sjodin   void createEntryPHIs(LinearizedRegion *CurrentRegion);
1144a06bfe05SJan Sjodin   void resolvePHIInfos(MachineBasicBlock *FunctionEntry);
1145a06bfe05SJan Sjodin 
1146a06bfe05SJan Sjodin   void replaceRegisterWith(unsigned Register, unsigned NewRegister);
1147a06bfe05SJan Sjodin 
1148a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *createIfRegion(MachineBasicBlock *MergeBB,
1149a06bfe05SJan Sjodin                                     MachineBasicBlock *CodeBB,
1150a06bfe05SJan Sjodin                                     LinearizedRegion *LRegion,
1151a06bfe05SJan Sjodin                                     unsigned BBSelectRegIn,
1152a06bfe05SJan Sjodin                                     unsigned BBSelectRegOut);
1153a06bfe05SJan Sjodin 
1154a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *
1155a06bfe05SJan Sjodin   createIfRegion(MachineBasicBlock *MergeMBB, LinearizedRegion *InnerRegion,
1156a06bfe05SJan Sjodin                  LinearizedRegion *CurrentRegion, MachineBasicBlock *SelectBB,
1157a06bfe05SJan Sjodin                  unsigned BBSelectRegIn, unsigned BBSelectRegOut);
1158a06bfe05SJan Sjodin   void ensureCondIsNotKilled(SmallVector<MachineOperand, 1> Cond);
1159a06bfe05SJan Sjodin 
1160a06bfe05SJan Sjodin   void rewriteCodeBBTerminator(MachineBasicBlock *CodeBB,
1161a06bfe05SJan Sjodin                                MachineBasicBlock *MergeBB,
1162a06bfe05SJan Sjodin                                unsigned BBSelectReg);
1163a06bfe05SJan Sjodin 
1164a06bfe05SJan Sjodin   MachineInstr *getDefInstr(unsigned Reg);
1165a06bfe05SJan Sjodin   void insertChainedPHI(MachineBasicBlock *IfBB, MachineBasicBlock *CodeBB,
1166a06bfe05SJan Sjodin                         MachineBasicBlock *MergeBB,
1167a06bfe05SJan Sjodin                         LinearizedRegion *InnerRegion, unsigned DestReg,
1168a06bfe05SJan Sjodin                         unsigned SourceReg);
1169a06bfe05SJan Sjodin   bool containsDef(MachineBasicBlock *MBB, LinearizedRegion *InnerRegion,
1170a06bfe05SJan Sjodin                    unsigned Register);
1171a06bfe05SJan Sjodin   void rewriteLiveOutRegs(MachineBasicBlock *IfBB, MachineBasicBlock *CodeBB,
1172a06bfe05SJan Sjodin                           MachineBasicBlock *MergeBB,
1173a06bfe05SJan Sjodin                           LinearizedRegion *InnerRegion,
1174a06bfe05SJan Sjodin                           LinearizedRegion *LRegion);
1175a06bfe05SJan Sjodin 
1176a06bfe05SJan Sjodin   void splitLoopPHI(MachineInstr &PHI, MachineBasicBlock *Entry,
1177a06bfe05SJan Sjodin                     MachineBasicBlock *EntrySucc, LinearizedRegion *LRegion);
1178a06bfe05SJan Sjodin   void splitLoopPHIs(MachineBasicBlock *Entry, MachineBasicBlock *EntrySucc,
1179a06bfe05SJan Sjodin                      LinearizedRegion *LRegion);
1180a06bfe05SJan Sjodin 
1181a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *splitExit(LinearizedRegion *LRegion);
1182a06bfe05SJan Sjodin 
1183a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *splitEntry(LinearizedRegion *LRegion);
1184a06bfe05SJan Sjodin 
1185a06bfe05SJan Sjodin   LinearizedRegion *initLinearizedRegion(RegionMRT *Region);
1186a06bfe05SJan Sjodin 
1187a06bfe05SJan Sjodin   bool structurizeComplexRegion(RegionMRT *Region);
1188a06bfe05SJan Sjodin 
1189a06bfe05SJan Sjodin   bool structurizeRegion(RegionMRT *Region);
1190a06bfe05SJan Sjodin 
1191a06bfe05SJan Sjodin   bool structurizeRegions(RegionMRT *Region, bool isTopRegion);
1192a06bfe05SJan Sjodin 
1193a06bfe05SJan Sjodin public:
1194a06bfe05SJan Sjodin   static char ID;
1195a06bfe05SJan Sjodin 
1196a06bfe05SJan Sjodin   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
1197a06bfe05SJan Sjodin     AU.addRequired<MachineRegionInfoPass>();
1198a06bfe05SJan Sjodin     MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
1199a06bfe05SJan Sjodin   }
1200a06bfe05SJan Sjodin 
1201a06bfe05SJan Sjodin     AMDGPUMachineCFGStructurizer() : MachineFunctionPass(ID) {
1202a06bfe05SJan Sjodin       initializeAMDGPUMachineCFGStructurizerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
1203a06bfe05SJan Sjodin     }
1204a06bfe05SJan Sjodin 
1205a06bfe05SJan Sjodin   void initFallthroughMap(MachineFunction &MF);
1206a06bfe05SJan Sjodin 
1207a06bfe05SJan Sjodin   void createLinearizedRegion(RegionMRT *Region, unsigned SelectOut);
1208a06bfe05SJan Sjodin 
1209a06bfe05SJan Sjodin   unsigned initializeSelectRegisters(MRT *MRT, unsigned ExistingExitReg,
1210a06bfe05SJan Sjodin                                      MachineRegisterInfo *MRI,
1211a06bfe05SJan Sjodin                                      const SIInstrInfo *TII);
1212a06bfe05SJan Sjodin 
1213a06bfe05SJan Sjodin   RegionMRT *RMRT;
1214a06bfe05SJan Sjodin   void setRegionMRT(RegionMRT *RegionTree) { RMRT = RegionTree; }
1215a06bfe05SJan Sjodin 
1216a06bfe05SJan Sjodin   RegionMRT *getRegionMRT() { return RMRT; }
1217a06bfe05SJan Sjodin 
1218a06bfe05SJan Sjodin   bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override;
1219a06bfe05SJan Sjodin };
1220a06bfe05SJan Sjodin }
1221a06bfe05SJan Sjodin 
1222a06bfe05SJan Sjodin char AMDGPUMachineCFGStructurizer::ID = 0;
1223a06bfe05SJan Sjodin 
1224a06bfe05SJan Sjodin bool AMDGPUMachineCFGStructurizer::regionIsSimpleIf(RegionMRT *Region) {
1225a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Entry = Region->getEntry();
1226a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Succ = Region->getSucc();
1227a06bfe05SJan Sjodin   bool FoundBypass = false;
1228a06bfe05SJan Sjodin   bool FoundIf = false;
1229a06bfe05SJan Sjodin 
1230a06bfe05SJan Sjodin   if (Entry->succ_size() != 2) {
1231a06bfe05SJan Sjodin     return false;
1232a06bfe05SJan Sjodin   }
1233a06bfe05SJan Sjodin 
1234a06bfe05SJan Sjodin   for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator SI = Entry->succ_begin(),
1235a06bfe05SJan Sjodin                                               E = Entry->succ_end();
1236a06bfe05SJan Sjodin        SI != E; ++SI) {
1237a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *Current = *SI;
1238a06bfe05SJan Sjodin 
1239a06bfe05SJan Sjodin     if (Current == Succ) {
1240a06bfe05SJan Sjodin       FoundBypass = true;
1241a06bfe05SJan Sjodin     } else if ((Current->succ_size() == 1) &&
1242a06bfe05SJan Sjodin                *(Current->succ_begin()) == Succ) {
1243a06bfe05SJan Sjodin       FoundIf = true;
1244a06bfe05SJan Sjodin     }
1245a06bfe05SJan Sjodin   }
1246a06bfe05SJan Sjodin 
1247a06bfe05SJan Sjodin   return FoundIf && FoundBypass;
1248a06bfe05SJan Sjodin }
1249a06bfe05SJan Sjodin 
1250a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::transformSimpleIfRegion(RegionMRT *Region) {
1251a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Entry = Region->getEntry();
1252a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Exit = Region->getExit();
1253a06bfe05SJan Sjodin   TII->convertNonUniformIfRegion(Entry, Exit);
1254a06bfe05SJan Sjodin }
1255a06bfe05SJan Sjodin 
1256a06bfe05SJan Sjodin static void fixMBBTerminator(MachineBasicBlock *MBB) {
1257a06bfe05SJan Sjodin 
1258a06bfe05SJan Sjodin   if (MBB->succ_size() == 1) {
1259a06bfe05SJan Sjodin     auto *Succ = *(MBB->succ_begin());
1260a06bfe05SJan Sjodin     for (auto &TI : MBB->terminators()) {
1261a06bfe05SJan Sjodin       for (auto &UI : TI.uses()) {
1262a06bfe05SJan Sjodin         if (UI.isMBB() && UI.getMBB() != Succ) {
1263a06bfe05SJan Sjodin           UI.setMBB(Succ);
1264a06bfe05SJan Sjodin         }
1265a06bfe05SJan Sjodin       }
1266a06bfe05SJan Sjodin     }
1267a06bfe05SJan Sjodin   }
1268a06bfe05SJan Sjodin }
1269a06bfe05SJan Sjodin 
1270a06bfe05SJan Sjodin static void fixRegionTerminator(RegionMRT *Region) {
1271a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *InternalSucc = nullptr;
1272a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *ExternalSucc = nullptr;
1273a06bfe05SJan Sjodin   LinearizedRegion *LRegion = Region->getLinearizedRegion();
1274a06bfe05SJan Sjodin   auto Exit = LRegion->getExit();
1275a06bfe05SJan Sjodin 
1276a06bfe05SJan Sjodin   SmallPtrSet<MachineBasicBlock *, 2> Successors;
1277a06bfe05SJan Sjodin   for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator SI = Exit->succ_begin(),
1278a06bfe05SJan Sjodin                                               SE = Exit->succ_end();
1279a06bfe05SJan Sjodin        SI != SE; ++SI) {
1280a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *Succ = *SI;
1281a06bfe05SJan Sjodin     if (LRegion->contains(Succ)) {
1282a06bfe05SJan Sjodin       // Do not allow re-assign
1283a06bfe05SJan Sjodin       assert(InternalSucc == nullptr);
1284a06bfe05SJan Sjodin       InternalSucc = Succ;
1285a06bfe05SJan Sjodin     } else {
1286a06bfe05SJan Sjodin       // Do not allow re-assign
1287a06bfe05SJan Sjodin       assert(ExternalSucc == nullptr);
1288a06bfe05SJan Sjodin       ExternalSucc = Succ;
1289a06bfe05SJan Sjodin     }
1290a06bfe05SJan Sjodin   }
1291a06bfe05SJan Sjodin 
1292a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &TI : Exit->terminators()) {
1293a06bfe05SJan Sjodin     for (auto &UI : TI.uses()) {
1294a06bfe05SJan Sjodin       if (UI.isMBB()) {
1295a06bfe05SJan Sjodin         auto Target = UI.getMBB();
1296a06bfe05SJan Sjodin         if (Target != InternalSucc && Target != ExternalSucc) {
1297a06bfe05SJan Sjodin           UI.setMBB(ExternalSucc);
1298a06bfe05SJan Sjodin         }
1299a06bfe05SJan Sjodin       }
1300a06bfe05SJan Sjodin     }
1301a06bfe05SJan Sjodin   }
1302a06bfe05SJan Sjodin }
1303a06bfe05SJan Sjodin 
1304a06bfe05SJan Sjodin // If a region region is just a sequence of regions (and the exit
1305a06bfe05SJan Sjodin // block in the case of the top level region), we can simply skip
1306a06bfe05SJan Sjodin // linearizing it, because it is already linear
1307a06bfe05SJan Sjodin bool regionIsSequence(RegionMRT *Region) {
1308a06bfe05SJan Sjodin   auto Children = Region->getChildren();
1309a06bfe05SJan Sjodin   for (auto CI : *Children) {
1310a06bfe05SJan Sjodin     if (!CI->isRegion()) {
1311a06bfe05SJan Sjodin       if (CI->getMBBMRT()->getMBB()->succ_size() > 1) {
1312a06bfe05SJan Sjodin         return false;
1313a06bfe05SJan Sjodin       }
1314a06bfe05SJan Sjodin     }
1315a06bfe05SJan Sjodin   }
1316a06bfe05SJan Sjodin   return true;
1317a06bfe05SJan Sjodin }
1318a06bfe05SJan Sjodin 
1319a06bfe05SJan Sjodin void fixupRegionExits(RegionMRT *Region) {
1320a06bfe05SJan Sjodin   auto Children = Region->getChildren();
1321a06bfe05SJan Sjodin   for (auto CI : *Children) {
1322a06bfe05SJan Sjodin     if (!CI->isRegion()) {
1323a06bfe05SJan Sjodin       fixMBBTerminator(CI->getMBBMRT()->getMBB());
1324a06bfe05SJan Sjodin     } else {
1325a06bfe05SJan Sjodin       fixRegionTerminator(CI->getRegionMRT());
1326a06bfe05SJan Sjodin     }
1327a06bfe05SJan Sjodin   }
1328a06bfe05SJan Sjodin }
1329a06bfe05SJan Sjodin 
1330a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::getPHIRegionIndices(
1331a06bfe05SJan Sjodin     RegionMRT *Region, MachineInstr &PHI,
1332a06bfe05SJan Sjodin     SmallVector<unsigned, 2> &PHIRegionIndices) {
1333a06bfe05SJan Sjodin   unsigned NumInputs = getPHINumInputs(PHI);
1334a06bfe05SJan Sjodin   for (unsigned i = 0; i < NumInputs; ++i) {
1335a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *Pred = getPHIPred(PHI, i);
1336a06bfe05SJan Sjodin     if (Region->contains(Pred)) {
1337a06bfe05SJan Sjodin       PHIRegionIndices.push_back(i);
1338a06bfe05SJan Sjodin     }
1339a06bfe05SJan Sjodin   }
1340a06bfe05SJan Sjodin }
1341a06bfe05SJan Sjodin 
1342a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::getPHIRegionIndices(
1343a06bfe05SJan Sjodin     LinearizedRegion *Region, MachineInstr &PHI,
1344a06bfe05SJan Sjodin     SmallVector<unsigned, 2> &PHIRegionIndices) {
1345a06bfe05SJan Sjodin   unsigned NumInputs = getPHINumInputs(PHI);
1346a06bfe05SJan Sjodin   for (unsigned i = 0; i < NumInputs; ++i) {
1347a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *Pred = getPHIPred(PHI, i);
1348a06bfe05SJan Sjodin     if (Region->contains(Pred)) {
1349a06bfe05SJan Sjodin       PHIRegionIndices.push_back(i);
1350a06bfe05SJan Sjodin     }
1351a06bfe05SJan Sjodin   }
1352a06bfe05SJan Sjodin }
1353a06bfe05SJan Sjodin 
1354a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::getPHINonRegionIndices(
1355a06bfe05SJan Sjodin     LinearizedRegion *Region, MachineInstr &PHI,
1356a06bfe05SJan Sjodin     SmallVector<unsigned, 2> &PHINonRegionIndices) {
1357a06bfe05SJan Sjodin   unsigned NumInputs = getPHINumInputs(PHI);
1358a06bfe05SJan Sjodin   for (unsigned i = 0; i < NumInputs; ++i) {
1359a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *Pred = getPHIPred(PHI, i);
1360a06bfe05SJan Sjodin     if (!Region->contains(Pred)) {
1361a06bfe05SJan Sjodin       PHINonRegionIndices.push_back(i);
1362a06bfe05SJan Sjodin     }
1363a06bfe05SJan Sjodin   }
1364a06bfe05SJan Sjodin }
1365a06bfe05SJan Sjodin 
1366a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::storePHILinearizationInfoDest(
1367a06bfe05SJan Sjodin     unsigned LDestReg, MachineInstr &PHI,
1368a06bfe05SJan Sjodin     SmallVector<unsigned, 2> *RegionIndices) {
1369a06bfe05SJan Sjodin   if (RegionIndices) {
1370a06bfe05SJan Sjodin     for (auto i : *RegionIndices) {
1371a06bfe05SJan Sjodin       PHIInfo.addSource(LDestReg, getPHISourceReg(PHI, i), getPHIPred(PHI, i));
1372a06bfe05SJan Sjodin     }
1373a06bfe05SJan Sjodin   } else {
1374a06bfe05SJan Sjodin     unsigned NumInputs = getPHINumInputs(PHI);
1375a06bfe05SJan Sjodin     for (unsigned i = 0; i < NumInputs; ++i) {
1376a06bfe05SJan Sjodin       PHIInfo.addSource(LDestReg, getPHISourceReg(PHI, i), getPHIPred(PHI, i));
1377a06bfe05SJan Sjodin     }
1378a06bfe05SJan Sjodin   }
1379a06bfe05SJan Sjodin }
1380a06bfe05SJan Sjodin 
1381a06bfe05SJan Sjodin unsigned AMDGPUMachineCFGStructurizer::storePHILinearizationInfo(
1382a06bfe05SJan Sjodin     MachineInstr &PHI, SmallVector<unsigned, 2> *RegionIndices) {
1383a06bfe05SJan Sjodin   unsigned DestReg = getPHIDestReg(PHI);
1384a06bfe05SJan Sjodin   unsigned LinearizeDestReg =
1385a06bfe05SJan Sjodin       MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(DestReg));
1386a06bfe05SJan Sjodin   PHIInfo.addDest(LinearizeDestReg, PHI.getDebugLoc());
1387a06bfe05SJan Sjodin   storePHILinearizationInfoDest(LinearizeDestReg, PHI, RegionIndices);
1388a06bfe05SJan Sjodin   return LinearizeDestReg;
1389a06bfe05SJan Sjodin }
1390a06bfe05SJan Sjodin 
1391a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::extractKilledPHIs(MachineBasicBlock *MBB) {
1392a06bfe05SJan Sjodin   // We need to create a new chain for the killed phi, but there is no
1393a06bfe05SJan Sjodin   // need to do the renaming outside or inside the block.
1394a06bfe05SJan Sjodin   SmallPtrSet<MachineInstr *, 2> PHIs;
1395a06bfe05SJan Sjodin   for (MachineBasicBlock::instr_iterator I = MBB->instr_begin(),
1396a06bfe05SJan Sjodin                                          E = MBB->instr_end();
1397a06bfe05SJan Sjodin        I != E; ++I) {
1398a06bfe05SJan Sjodin     MachineInstr &Instr = *I;
1399a06bfe05SJan Sjodin     if (Instr.isPHI()) {
1400a06bfe05SJan Sjodin       unsigned PHIDestReg = getPHIDestReg(Instr);
1401a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "Extractking killed phi:\n");
1402a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(Instr.dump());
1403a06bfe05SJan Sjodin       PHIs.insert(&Instr);
1404a06bfe05SJan Sjodin       PHIInfo.addDest(PHIDestReg, Instr.getDebugLoc());
1405a06bfe05SJan Sjodin       storePHILinearizationInfoDest(PHIDestReg, Instr);
1406a06bfe05SJan Sjodin     }
1407a06bfe05SJan Sjodin   }
1408a06bfe05SJan Sjodin 
1409a06bfe05SJan Sjodin   for (auto PI : PHIs) {
1410a06bfe05SJan Sjodin     PI->eraseFromParent();
1411a06bfe05SJan Sjodin   }
1412a06bfe05SJan Sjodin }
1413a06bfe05SJan Sjodin 
1414a06bfe05SJan Sjodin static bool isPHIRegionIndex(SmallVector<unsigned, 2> PHIRegionIndices,
1415a06bfe05SJan Sjodin                              unsigned Index) {
1416a06bfe05SJan Sjodin   for (auto i : PHIRegionIndices) {
1417a06bfe05SJan Sjodin     if (i == Index)
1418a06bfe05SJan Sjodin       return true;
1419a06bfe05SJan Sjodin   }
1420a06bfe05SJan Sjodin   return false;
1421a06bfe05SJan Sjodin }
1422a06bfe05SJan Sjodin 
1423a06bfe05SJan Sjodin bool AMDGPUMachineCFGStructurizer::shrinkPHI(MachineInstr &PHI,
1424a06bfe05SJan Sjodin                                        SmallVector<unsigned, 2> &PHIIndices,
1425a06bfe05SJan Sjodin                                        unsigned *ReplaceReg) {
1426a06bfe05SJan Sjodin   return shrinkPHI(PHI, 0, nullptr, PHIIndices, ReplaceReg);
1427a06bfe05SJan Sjodin }
1428a06bfe05SJan Sjodin 
1429a06bfe05SJan Sjodin bool AMDGPUMachineCFGStructurizer::shrinkPHI(MachineInstr &PHI,
1430a06bfe05SJan Sjodin                                        unsigned CombinedSourceReg,
1431a06bfe05SJan Sjodin                                        MachineBasicBlock *SourceMBB,
1432a06bfe05SJan Sjodin                                        SmallVector<unsigned, 2> &PHIIndices,
1433a06bfe05SJan Sjodin                                        unsigned *ReplaceReg) {
1434a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Shrink PHI: ");
1435a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(PHI.dump());
1436a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << " to " << PrintReg(getPHIDestReg(PHI), TRI)
1437a06bfe05SJan Sjodin                << "<def> = PHI(");
1438a06bfe05SJan Sjodin 
1439a06bfe05SJan Sjodin   bool Replaced = false;
1440a06bfe05SJan Sjodin   unsigned NumInputs = getPHINumInputs(PHI);
1441a06bfe05SJan Sjodin   int SingleExternalEntryIndex = -1;
1442a06bfe05SJan Sjodin   for (unsigned i = 0; i < NumInputs; ++i) {
1443a06bfe05SJan Sjodin     if (!isPHIRegionIndex(PHIIndices, i)) {
1444a06bfe05SJan Sjodin       if (SingleExternalEntryIndex == -1) {
1445a06bfe05SJan Sjodin         // Single entry
1446a06bfe05SJan Sjodin         SingleExternalEntryIndex = i;
1447a06bfe05SJan Sjodin       } else {
1448a06bfe05SJan Sjodin         // Multiple entries
1449a06bfe05SJan Sjodin         SingleExternalEntryIndex = -2;
1450a06bfe05SJan Sjodin       }
1451a06bfe05SJan Sjodin     }
1452a06bfe05SJan Sjodin   }
1453a06bfe05SJan Sjodin 
1454a06bfe05SJan Sjodin   if (SingleExternalEntryIndex > -1) {
1455a06bfe05SJan Sjodin     *ReplaceReg = getPHISourceReg(PHI, SingleExternalEntryIndex);
1456a06bfe05SJan Sjodin     // We should not rewrite the code, we should only pick up the single value
1457a06bfe05SJan Sjodin     // that represents the shrunk PHI.
1458a06bfe05SJan Sjodin     Replaced = true;
1459a06bfe05SJan Sjodin   } else {
1460a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *MBB = PHI.getParent();
1461a06bfe05SJan Sjodin     MachineInstrBuilder MIB =
1462a06bfe05SJan Sjodin         BuildMI(*MBB, PHI, PHI.getDebugLoc(), TII->get(TargetOpcode::PHI),
1463a06bfe05SJan Sjodin                 getPHIDestReg(PHI));
1464a06bfe05SJan Sjodin     if (SourceMBB) {
1465a06bfe05SJan Sjodin       MIB.addReg(CombinedSourceReg);
1466a06bfe05SJan Sjodin       MIB.addMBB(SourceMBB);
1467a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << PrintReg(CombinedSourceReg, TRI) << ", BB#"
1468a06bfe05SJan Sjodin                    << SourceMBB->getNumber());
1469a06bfe05SJan Sjodin     }
1470a06bfe05SJan Sjodin 
1471a06bfe05SJan Sjodin     for (unsigned i = 0; i < NumInputs; ++i) {
1472a06bfe05SJan Sjodin       if (isPHIRegionIndex(PHIIndices, i)) {
1473a06bfe05SJan Sjodin         continue;
1474a06bfe05SJan Sjodin       }
1475a06bfe05SJan Sjodin       unsigned SourceReg = getPHISourceReg(PHI, i);
1476a06bfe05SJan Sjodin       MachineBasicBlock *SourcePred = getPHIPred(PHI, i);
1477a06bfe05SJan Sjodin       MIB.addReg(SourceReg);
1478a06bfe05SJan Sjodin       MIB.addMBB(SourcePred);
1479a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << PrintReg(SourceReg, TRI) << ", BB#"
1480a06bfe05SJan Sjodin                    << SourcePred->getNumber());
1481a06bfe05SJan Sjodin     }
1482a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << ")\n");
1483a06bfe05SJan Sjodin   }
1484a06bfe05SJan Sjodin   PHI.eraseFromParent();
1485a06bfe05SJan Sjodin   return Replaced;
1486a06bfe05SJan Sjodin }
1487a06bfe05SJan Sjodin 
1488a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::replacePHI(
1489a06bfe05SJan Sjodin     MachineInstr &PHI, unsigned CombinedSourceReg, MachineBasicBlock *LastMerge,
1490a06bfe05SJan Sjodin     SmallVector<unsigned, 2> &PHIRegionIndices) {
1491a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Replace PHI: ");
1492a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(PHI.dump());
1493a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << " with " << PrintReg(getPHIDestReg(PHI), TRI)
1494a06bfe05SJan Sjodin                << "<def> = PHI(");
1495a06bfe05SJan Sjodin 
1496a06bfe05SJan Sjodin   bool HasExternalEdge = false;
1497a06bfe05SJan Sjodin   unsigned NumInputs = getPHINumInputs(PHI);
1498a06bfe05SJan Sjodin   for (unsigned i = 0; i < NumInputs; ++i) {
1499a06bfe05SJan Sjodin     if (!isPHIRegionIndex(PHIRegionIndices, i)) {
1500a06bfe05SJan Sjodin       HasExternalEdge = true;
1501a06bfe05SJan Sjodin     }
1502a06bfe05SJan Sjodin   }
1503a06bfe05SJan Sjodin 
1504a06bfe05SJan Sjodin   if (HasExternalEdge) {
1505a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *MBB = PHI.getParent();
1506a06bfe05SJan Sjodin     MachineInstrBuilder MIB =
1507a06bfe05SJan Sjodin         BuildMI(*MBB, PHI, PHI.getDebugLoc(), TII->get(TargetOpcode::PHI),
1508a06bfe05SJan Sjodin                 getPHIDestReg(PHI));
1509a06bfe05SJan Sjodin     MIB.addReg(CombinedSourceReg);
1510a06bfe05SJan Sjodin     MIB.addMBB(LastMerge);
1511a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << PrintReg(CombinedSourceReg, TRI) << ", BB#"
1512a06bfe05SJan Sjodin                  << LastMerge->getNumber());
1513a06bfe05SJan Sjodin     for (unsigned i = 0; i < NumInputs; ++i) {
1514a06bfe05SJan Sjodin       if (isPHIRegionIndex(PHIRegionIndices, i)) {
1515a06bfe05SJan Sjodin         continue;
1516a06bfe05SJan Sjodin       }
1517a06bfe05SJan Sjodin       unsigned SourceReg = getPHISourceReg(PHI, i);
1518a06bfe05SJan Sjodin       MachineBasicBlock *SourcePred = getPHIPred(PHI, i);
1519a06bfe05SJan Sjodin       MIB.addReg(SourceReg);
1520a06bfe05SJan Sjodin       MIB.addMBB(SourcePred);
1521a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << PrintReg(SourceReg, TRI) << ", BB#"
1522a06bfe05SJan Sjodin                    << SourcePred->getNumber());
1523a06bfe05SJan Sjodin     }
1524a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << ")\n");
1525a06bfe05SJan Sjodin   } else {
1526a06bfe05SJan Sjodin     replaceRegisterWith(getPHIDestReg(PHI), CombinedSourceReg);
1527a06bfe05SJan Sjodin   }
1528a06bfe05SJan Sjodin   PHI.eraseFromParent();
1529a06bfe05SJan Sjodin }
1530a06bfe05SJan Sjodin 
1531a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::replaceEntryPHI(
1532a06bfe05SJan Sjodin     MachineInstr &PHI, unsigned CombinedSourceReg, MachineBasicBlock *IfMBB,
1533a06bfe05SJan Sjodin     SmallVector<unsigned, 2> &PHIRegionIndices) {
1534a06bfe05SJan Sjodin 
1535a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Replace entry PHI: ");
1536a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(PHI.dump());
1537a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << " with ");
1538a06bfe05SJan Sjodin 
1539a06bfe05SJan Sjodin   unsigned NumInputs = getPHINumInputs(PHI);
1540a06bfe05SJan Sjodin   unsigned NumNonRegionInputs = NumInputs;
1541a06bfe05SJan Sjodin   for (unsigned i = 0; i < NumInputs; ++i) {
1542a06bfe05SJan Sjodin     if (isPHIRegionIndex(PHIRegionIndices, i)) {
1543a06bfe05SJan Sjodin       NumNonRegionInputs--;
1544a06bfe05SJan Sjodin     }
1545a06bfe05SJan Sjodin   }
1546a06bfe05SJan Sjodin 
1547a06bfe05SJan Sjodin   if (NumNonRegionInputs == 0) {
1548a06bfe05SJan Sjodin     auto DestReg = getPHIDestReg(PHI);
1549a06bfe05SJan Sjodin     replaceRegisterWith(DestReg, CombinedSourceReg);
1550a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << " register " << PrintReg(CombinedSourceReg, TRI) << "\n");
1551a06bfe05SJan Sjodin     PHI.eraseFromParent();
1552a06bfe05SJan Sjodin   } else {
1553a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << PrintReg(getPHIDestReg(PHI), TRI) << "<def> = PHI(");
1554a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *MBB = PHI.getParent();
1555a06bfe05SJan Sjodin     MachineInstrBuilder MIB =
1556a06bfe05SJan Sjodin         BuildMI(*MBB, PHI, PHI.getDebugLoc(), TII->get(TargetOpcode::PHI),
1557a06bfe05SJan Sjodin                 getPHIDestReg(PHI));
1558a06bfe05SJan Sjodin     MIB.addReg(CombinedSourceReg);
1559a06bfe05SJan Sjodin     MIB.addMBB(IfMBB);
1560a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << PrintReg(CombinedSourceReg, TRI) << ", BB#"
1561a06bfe05SJan Sjodin                  << IfMBB->getNumber());
1562a06bfe05SJan Sjodin     unsigned NumInputs = getPHINumInputs(PHI);
1563a06bfe05SJan Sjodin     for (unsigned i = 0; i < NumInputs; ++i) {
1564a06bfe05SJan Sjodin       if (isPHIRegionIndex(PHIRegionIndices, i)) {
1565a06bfe05SJan Sjodin         continue;
1566a06bfe05SJan Sjodin       }
1567a06bfe05SJan Sjodin       unsigned SourceReg = getPHISourceReg(PHI, i);
1568a06bfe05SJan Sjodin       MachineBasicBlock *SourcePred = getPHIPred(PHI, i);
1569a06bfe05SJan Sjodin       MIB.addReg(SourceReg);
1570a06bfe05SJan Sjodin       MIB.addMBB(SourcePred);
1571a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << PrintReg(SourceReg, TRI) << ", BB#"
1572a06bfe05SJan Sjodin                    << SourcePred->getNumber());
1573a06bfe05SJan Sjodin     }
1574a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << ")\n");
1575a06bfe05SJan Sjodin     PHI.eraseFromParent();
1576a06bfe05SJan Sjodin   }
1577a06bfe05SJan Sjodin }
1578a06bfe05SJan Sjodin 
1579a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::replaceLiveOutRegs(
1580a06bfe05SJan Sjodin     MachineInstr &PHI, SmallVector<unsigned, 2> &PHIRegionIndices,
1581a06bfe05SJan Sjodin     unsigned CombinedSourceReg, LinearizedRegion *LRegion) {
1582a06bfe05SJan Sjodin   bool WasLiveOut = false;
1583a06bfe05SJan Sjodin   for (auto PII : PHIRegionIndices) {
1584a06bfe05SJan Sjodin     unsigned Reg = getPHISourceReg(PHI, PII);
1585a06bfe05SJan Sjodin     if (LRegion->isLiveOut(Reg)) {
1586a06bfe05SJan Sjodin       bool IsDead = true;
1587a06bfe05SJan Sjodin 
1588a06bfe05SJan Sjodin       // Check if register is live out of the basic block
1589a06bfe05SJan Sjodin       MachineBasicBlock *DefMBB = getDefInstr(Reg)->getParent();
1590a06bfe05SJan Sjodin       for (auto UI = MRI->use_begin(Reg), E = MRI->use_end(); UI != E; ++UI) {
1591a06bfe05SJan Sjodin         if ((*UI).getParent()->getParent() != DefMBB) {
1592a06bfe05SJan Sjodin           IsDead = false;
1593a06bfe05SJan Sjodin         }
1594a06bfe05SJan Sjodin       }
1595a06bfe05SJan Sjodin 
1596a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "Register " << PrintReg(Reg, TRI) << " is "
1597a06bfe05SJan Sjodin                    << (IsDead ? "dead" : "alive") << " after PHI replace\n");
1598a06bfe05SJan Sjodin       if (IsDead) {
1599a06bfe05SJan Sjodin         LRegion->removeLiveOut(Reg);
1600a06bfe05SJan Sjodin       }
1601a06bfe05SJan Sjodin       WasLiveOut = true;
1602a06bfe05SJan Sjodin     }
1603a06bfe05SJan Sjodin   }
1604a06bfe05SJan Sjodin 
1605a06bfe05SJan Sjodin   if (WasLiveOut)
1606a06bfe05SJan Sjodin     LRegion->addLiveOut(CombinedSourceReg);
1607a06bfe05SJan Sjodin }
1608a06bfe05SJan Sjodin 
1609a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::rewriteRegionExitPHI(RegionMRT *Region,
1610a06bfe05SJan Sjodin                                                   MachineBasicBlock *LastMerge,
1611a06bfe05SJan Sjodin                                                   MachineInstr &PHI,
1612a06bfe05SJan Sjodin                                                   LinearizedRegion *LRegion) {
1613a06bfe05SJan Sjodin   SmallVector<unsigned, 2> PHIRegionIndices;
1614a06bfe05SJan Sjodin   getPHIRegionIndices(Region, PHI, PHIRegionIndices);
1615a06bfe05SJan Sjodin   unsigned LinearizedSourceReg =
1616a06bfe05SJan Sjodin       storePHILinearizationInfo(PHI, &PHIRegionIndices);
1617a06bfe05SJan Sjodin 
1618a06bfe05SJan Sjodin   replacePHI(PHI, LinearizedSourceReg, LastMerge, PHIRegionIndices);
1619a06bfe05SJan Sjodin   replaceLiveOutRegs(PHI, PHIRegionIndices, LinearizedSourceReg, LRegion);
1620a06bfe05SJan Sjodin }
1621a06bfe05SJan Sjodin 
1622a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::rewriteRegionEntryPHI(LinearizedRegion *Region,
1623a06bfe05SJan Sjodin                                                    MachineBasicBlock *IfMBB,
1624a06bfe05SJan Sjodin                                                    MachineInstr &PHI) {
1625a06bfe05SJan Sjodin   SmallVector<unsigned, 2> PHINonRegionIndices;
1626a06bfe05SJan Sjodin   getPHINonRegionIndices(Region, PHI, PHINonRegionIndices);
1627a06bfe05SJan Sjodin   unsigned LinearizedSourceReg =
1628a06bfe05SJan Sjodin       storePHILinearizationInfo(PHI, &PHINonRegionIndices);
1629a06bfe05SJan Sjodin   replaceEntryPHI(PHI, LinearizedSourceReg, IfMBB, PHINonRegionIndices);
1630a06bfe05SJan Sjodin }
1631a06bfe05SJan Sjodin 
1632a06bfe05SJan Sjodin static void collectPHIs(MachineBasicBlock *MBB,
1633a06bfe05SJan Sjodin                         SmallVector<MachineInstr *, 2> &PHIs) {
1634a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &BBI : *MBB) {
1635a06bfe05SJan Sjodin     if (BBI.isPHI()) {
1636a06bfe05SJan Sjodin       PHIs.push_back(&BBI);
1637a06bfe05SJan Sjodin     }
1638a06bfe05SJan Sjodin   }
1639a06bfe05SJan Sjodin }
1640a06bfe05SJan Sjodin 
1641a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::rewriteRegionExitPHIs(RegionMRT *Region,
1642a06bfe05SJan Sjodin                                                    MachineBasicBlock *LastMerge,
1643a06bfe05SJan Sjodin                                                    LinearizedRegion *LRegion) {
1644a06bfe05SJan Sjodin   SmallVector<MachineInstr *, 2> PHIs;
1645a06bfe05SJan Sjodin   auto Exit = Region->getSucc();
1646a06bfe05SJan Sjodin   if (Exit == nullptr)
1647a06bfe05SJan Sjodin     return;
1648a06bfe05SJan Sjodin 
1649a06bfe05SJan Sjodin   collectPHIs(Exit, PHIs);
1650a06bfe05SJan Sjodin 
1651a06bfe05SJan Sjodin   for (auto PHII : PHIs) {
1652a06bfe05SJan Sjodin     rewriteRegionExitPHI(Region, LastMerge, *PHII, LRegion);
1653a06bfe05SJan Sjodin   }
1654a06bfe05SJan Sjodin }
1655a06bfe05SJan Sjodin 
1656a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::rewriteRegionEntryPHIs(LinearizedRegion *Region,
1657a06bfe05SJan Sjodin                                                     MachineBasicBlock *IfMBB) {
1658a06bfe05SJan Sjodin   SmallVector<MachineInstr *, 2> PHIs;
1659a06bfe05SJan Sjodin   auto Entry = Region->getEntry();
1660a06bfe05SJan Sjodin 
1661a06bfe05SJan Sjodin   collectPHIs(Entry, PHIs);
1662a06bfe05SJan Sjodin 
1663a06bfe05SJan Sjodin   for (auto PHII : PHIs) {
1664a06bfe05SJan Sjodin     rewriteRegionEntryPHI(Region, IfMBB, *PHII);
1665a06bfe05SJan Sjodin   }
1666a06bfe05SJan Sjodin }
1667a06bfe05SJan Sjodin 
1668a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::insertUnconditionalBranch(MachineBasicBlock *MBB,
1669a06bfe05SJan Sjodin                                                        MachineBasicBlock *Dest,
1670a06bfe05SJan Sjodin                                                        const DebugLoc &DL) {
1671a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Inserting unconditional branch: " << MBB->getNumber()
1672a06bfe05SJan Sjodin                << " -> " << Dest->getNumber() << "\n");
1673a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock::instr_iterator Terminator = MBB->getFirstInstrTerminator();
1674a06bfe05SJan Sjodin   bool HasTerminator = Terminator != MBB->instr_end();
1675a06bfe05SJan Sjodin   if (HasTerminator) {
1676a06bfe05SJan Sjodin     TII->ReplaceTailWithBranchTo(Terminator, Dest);
1677a06bfe05SJan Sjodin   }
1678a06bfe05SJan Sjodin   if (++MachineFunction::iterator(MBB) != MachineFunction::iterator(Dest)) {
1679a06bfe05SJan Sjodin     TII->insertUnconditionalBranch(*MBB, Dest, DL);
1680a06bfe05SJan Sjodin   }
1681a06bfe05SJan Sjodin }
1682a06bfe05SJan Sjodin 
1683a06bfe05SJan Sjodin static MachineBasicBlock *getSingleExitNode(MachineFunction &MF) {
1684a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *result = nullptr;
1685a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &MFI : MF) {
1686a06bfe05SJan Sjodin     if (MFI.succ_size() == 0) {
1687a06bfe05SJan Sjodin       if (result == nullptr) {
1688a06bfe05SJan Sjodin         result = &MFI;
1689a06bfe05SJan Sjodin       } else {
1690a06bfe05SJan Sjodin         return nullptr;
1691a06bfe05SJan Sjodin       }
1692a06bfe05SJan Sjodin     }
1693a06bfe05SJan Sjodin   }
1694a06bfe05SJan Sjodin 
1695a06bfe05SJan Sjodin   return result;
1696a06bfe05SJan Sjodin }
1697a06bfe05SJan Sjodin 
1698a06bfe05SJan Sjodin static bool hasOneExitNode(MachineFunction &MF) {
1699a06bfe05SJan Sjodin   return getSingleExitNode(MF) != nullptr;
1700a06bfe05SJan Sjodin }
1701a06bfe05SJan Sjodin 
1702a06bfe05SJan Sjodin MachineBasicBlock *
1703a06bfe05SJan Sjodin AMDGPUMachineCFGStructurizer::createLinearizedExitBlock(RegionMRT *Region) {
1704a06bfe05SJan Sjodin   auto Exit = Region->getSucc();
1705a06bfe05SJan Sjodin 
1706a06bfe05SJan Sjodin   // If the exit is the end of the function, we just use the existing
1707a06bfe05SJan Sjodin   MachineFunction *MF = Region->getEntry()->getParent();
1708a06bfe05SJan Sjodin   if (Exit == nullptr && hasOneExitNode(*MF)) {
1709a06bfe05SJan Sjodin     return &(*(--(Region->getEntry()->getParent()->end())));
1710a06bfe05SJan Sjodin   }
1711a06bfe05SJan Sjodin 
1712a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *LastMerge = MF->CreateMachineBasicBlock();
1713a06bfe05SJan Sjodin   if (Exit == nullptr) {
1714a06bfe05SJan Sjodin     MachineFunction::iterator ExitIter = MF->end();
1715a06bfe05SJan Sjodin     MF->insert(ExitIter, LastMerge);
1716a06bfe05SJan Sjodin   } else {
1717a06bfe05SJan Sjodin     MachineFunction::iterator ExitIter = Exit->getIterator();
1718a06bfe05SJan Sjodin     MF->insert(ExitIter, LastMerge);
1719a06bfe05SJan Sjodin     LastMerge->addSuccessor(Exit);
1720a06bfe05SJan Sjodin     insertUnconditionalBranch(LastMerge, Exit);
1721a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Created exit block: " << LastMerge->getNumber() << "\n");
1722a06bfe05SJan Sjodin   }
1723a06bfe05SJan Sjodin   return LastMerge;
1724a06bfe05SJan Sjodin }
1725a06bfe05SJan Sjodin 
1726a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::insertMergePHI(MachineBasicBlock *IfBB,
1727a06bfe05SJan Sjodin                                             MachineBasicBlock *CodeBB,
1728a06bfe05SJan Sjodin                                             MachineBasicBlock *MergeBB,
1729a06bfe05SJan Sjodin                                             unsigned DestRegister,
1730a06bfe05SJan Sjodin                                             unsigned IfSourceRegister,
1731a06bfe05SJan Sjodin                                             unsigned CodeSourceRegister,
1732a06bfe05SJan Sjodin                                             bool IsUndefIfSource) {
1733a06bfe05SJan Sjodin   // If this is the function exit block, we don't need a phi.
1734a06bfe05SJan Sjodin   if (MergeBB->succ_begin() == MergeBB->succ_end()) {
1735a06bfe05SJan Sjodin     return;
1736a06bfe05SJan Sjodin   }
1737a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Merge PHI (BB#" << MergeBB->getNumber()
1738a06bfe05SJan Sjodin                << "): " << PrintReg(DestRegister, TRI) << "<def> = PHI("
1739a06bfe05SJan Sjodin                << PrintReg(IfSourceRegister, TRI) << ", BB#"
1740a06bfe05SJan Sjodin                << IfBB->getNumber() << PrintReg(CodeSourceRegister, TRI)
1741a06bfe05SJan Sjodin                << ", BB#" << CodeBB->getNumber() << ")\n");
1742a06bfe05SJan Sjodin   const DebugLoc &DL = MergeBB->findDebugLoc(MergeBB->begin());
1743a06bfe05SJan Sjodin   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*MergeBB, MergeBB->instr_begin(), DL,
1744a06bfe05SJan Sjodin                                     TII->get(TargetOpcode::PHI), DestRegister);
1745a06bfe05SJan Sjodin   if (IsUndefIfSource && false) {
1746a06bfe05SJan Sjodin     MIB.addReg(IfSourceRegister, RegState::Undef);
1747a06bfe05SJan Sjodin   } else {
1748a06bfe05SJan Sjodin     MIB.addReg(IfSourceRegister);
1749a06bfe05SJan Sjodin   }
1750a06bfe05SJan Sjodin   MIB.addMBB(IfBB);
1751a06bfe05SJan Sjodin   MIB.addReg(CodeSourceRegister);
1752a06bfe05SJan Sjodin   MIB.addMBB(CodeBB);
1753a06bfe05SJan Sjodin }
1754a06bfe05SJan Sjodin 
1755a06bfe05SJan Sjodin static void removeExternalCFGSuccessors(MachineBasicBlock *MBB) {
1756a06bfe05SJan Sjodin   for (MachineBasicBlock::succ_iterator PI = MBB->succ_begin(),
1757a06bfe05SJan Sjodin                                         E = MBB->succ_end();
1758a06bfe05SJan Sjodin        PI != E; ++PI) {
1759a06bfe05SJan Sjodin     if ((*PI) != MBB) {
1760a06bfe05SJan Sjodin       (MBB)->removeSuccessor(*PI);
1761a06bfe05SJan Sjodin     }
1762a06bfe05SJan Sjodin   }
1763a06bfe05SJan Sjodin }
1764a06bfe05SJan Sjodin 
1765a06bfe05SJan Sjodin static void removeExternalCFGEdges(MachineBasicBlock *StartMBB,
1766a06bfe05SJan Sjodin                                    MachineBasicBlock *EndMBB) {
1767a06bfe05SJan Sjodin 
1768a06bfe05SJan Sjodin   // We have to check against the StartMBB successor becasuse a
1769a06bfe05SJan Sjodin   // structurized region with a loop will have the entry block split,
1770a06bfe05SJan Sjodin   // and the backedge will go to the entry successor.
1771a06bfe05SJan Sjodin   DenseSet<std::pair<MachineBasicBlock *, MachineBasicBlock *>> Succs;
1772a06bfe05SJan Sjodin   unsigned SuccSize = StartMBB->succ_size();
1773a06bfe05SJan Sjodin   if (SuccSize > 0) {
1774a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *StartMBBSucc = *(StartMBB->succ_begin());
1775a06bfe05SJan Sjodin     for (MachineBasicBlock::succ_iterator PI = EndMBB->succ_begin(),
1776a06bfe05SJan Sjodin                                           E = EndMBB->succ_end();
1777a06bfe05SJan Sjodin          PI != E; ++PI) {
1778a06bfe05SJan Sjodin       // Either we have a back-edge to the entry block, or a back-edge to the
1779*6a391bbfSHiroshi Inoue       // successor of the entry block since the block may be split.
1780a06bfe05SJan Sjodin       if ((*PI) != StartMBB &&
1781a06bfe05SJan Sjodin           !((*PI) == StartMBBSucc && StartMBB != EndMBB && SuccSize == 1)) {
1782a06bfe05SJan Sjodin         Succs.insert(
1783a06bfe05SJan Sjodin             std::pair<MachineBasicBlock *, MachineBasicBlock *>(EndMBB, *PI));
1784a06bfe05SJan Sjodin       }
1785a06bfe05SJan Sjodin     }
1786a06bfe05SJan Sjodin   }
1787a06bfe05SJan Sjodin 
1788a06bfe05SJan Sjodin   for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = StartMBB->pred_begin(),
1789a06bfe05SJan Sjodin                                         E = StartMBB->pred_end();
1790a06bfe05SJan Sjodin        PI != E; ++PI) {
1791a06bfe05SJan Sjodin     if ((*PI) != EndMBB) {
1792a06bfe05SJan Sjodin       Succs.insert(
1793a06bfe05SJan Sjodin           std::pair<MachineBasicBlock *, MachineBasicBlock *>(*PI, StartMBB));
1794a06bfe05SJan Sjodin     }
1795a06bfe05SJan Sjodin   }
1796a06bfe05SJan Sjodin 
1797a06bfe05SJan Sjodin   for (auto SI : Succs) {
1798a06bfe05SJan Sjodin     std::pair<MachineBasicBlock *, MachineBasicBlock *> Edge = SI;
1799a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Removing edge: BB#" << Edge.first->getNumber() << " -> BB#"
1800a06bfe05SJan Sjodin                  << Edge.second->getNumber() << "\n");
1801a06bfe05SJan Sjodin     Edge.first->removeSuccessor(Edge.second);
1802a06bfe05SJan Sjodin   }
1803a06bfe05SJan Sjodin }
1804a06bfe05SJan Sjodin 
1805a06bfe05SJan Sjodin MachineBasicBlock *AMDGPUMachineCFGStructurizer::createIfBlock(
1806a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *MergeBB, MachineBasicBlock *CodeBBStart,
1807a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *CodeBBEnd, MachineBasicBlock *SelectBB, unsigned IfReg,
1808a06bfe05SJan Sjodin     bool InheritPreds) {
1809a06bfe05SJan Sjodin   MachineFunction *MF = MergeBB->getParent();
1810a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *IfBB = MF->CreateMachineBasicBlock();
1811a06bfe05SJan Sjodin 
1812a06bfe05SJan Sjodin   if (InheritPreds) {
1813a06bfe05SJan Sjodin     for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CodeBBStart->pred_begin(),
1814a06bfe05SJan Sjodin                                           E = CodeBBStart->pred_end();
1815a06bfe05SJan Sjodin          PI != E; ++PI) {
1816a06bfe05SJan Sjodin       if ((*PI) != CodeBBEnd) {
1817a06bfe05SJan Sjodin         MachineBasicBlock *Pred = (*PI);
1818a06bfe05SJan Sjodin         Pred->addSuccessor(IfBB);
1819a06bfe05SJan Sjodin       }
1820a06bfe05SJan Sjodin     }
1821a06bfe05SJan Sjodin   }
1822a06bfe05SJan Sjodin 
1823a06bfe05SJan Sjodin   removeExternalCFGEdges(CodeBBStart, CodeBBEnd);
1824a06bfe05SJan Sjodin 
1825a06bfe05SJan Sjodin   auto CodeBBStartI = CodeBBStart->getIterator();
1826a06bfe05SJan Sjodin   auto CodeBBEndI = CodeBBEnd->getIterator();
1827a06bfe05SJan Sjodin   auto MergeIter = MergeBB->getIterator();
1828a06bfe05SJan Sjodin   MF->insert(MergeIter, IfBB);
1829a06bfe05SJan Sjodin   MF->splice(MergeIter, CodeBBStartI, ++CodeBBEndI);
1830a06bfe05SJan Sjodin   IfBB->addSuccessor(MergeBB);
1831a06bfe05SJan Sjodin   IfBB->addSuccessor(CodeBBStart);
1832a06bfe05SJan Sjodin 
1833a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Created If block: " << IfBB->getNumber() << "\n");
1834*6a391bbfSHiroshi Inoue   // Ensure that the MergeBB is a successor of the CodeEndBB.
1835a06bfe05SJan Sjodin   if (!CodeBBEnd->isSuccessor(MergeBB))
1836a06bfe05SJan Sjodin     CodeBBEnd->addSuccessor(MergeBB);
1837a06bfe05SJan Sjodin 
1838a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Moved MBB#" << CodeBBStart->getNumber() << " through MBB#"
1839a06bfe05SJan Sjodin                << CodeBBEnd->getNumber() << "\n");
1840a06bfe05SJan Sjodin 
1841a06bfe05SJan Sjodin   // If we have a single predecessor we can find a reasonable debug location
1842a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *SinglePred =
1843a06bfe05SJan Sjodin       CodeBBStart->pred_size() == 1 ? *(CodeBBStart->pred_begin()) : nullptr;
1844a06bfe05SJan Sjodin   const DebugLoc &DL = SinglePred
1845a06bfe05SJan Sjodin                     ? SinglePred->findDebugLoc(SinglePred->getFirstTerminator())
1846a06bfe05SJan Sjodin                     : DebugLoc();
1847a06bfe05SJan Sjodin 
1848a06bfe05SJan Sjodin   unsigned Reg =
1849a06bfe05SJan Sjodin       TII->insertEQ(IfBB, IfBB->begin(), DL, IfReg,
1850a06bfe05SJan Sjodin                     SelectBB->getNumber() /* CodeBBStart->getNumber() */);
1851a06bfe05SJan Sjodin   if (&(*(IfBB->getParent()->begin())) == IfBB) {
1852a06bfe05SJan Sjodin     TII->materializeImmediate(*IfBB, IfBB->begin(), DL, IfReg,
1853a06bfe05SJan Sjodin                               CodeBBStart->getNumber());
1854a06bfe05SJan Sjodin   }
1855a06bfe05SJan Sjodin   MachineOperand RegOp = MachineOperand::CreateReg(Reg, false, false, true);
1856a06bfe05SJan Sjodin   ArrayRef<MachineOperand> Cond(RegOp);
1857a06bfe05SJan Sjodin   TII->insertBranch(*IfBB, MergeBB, CodeBBStart, Cond, DL);
1858a06bfe05SJan Sjodin 
1859a06bfe05SJan Sjodin   return IfBB;
1860a06bfe05SJan Sjodin }
1861a06bfe05SJan Sjodin 
1862a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::ensureCondIsNotKilled(
1863a06bfe05SJan Sjodin     SmallVector<MachineOperand, 1> Cond) {
1864a06bfe05SJan Sjodin   if (Cond.size() != 1)
1865a06bfe05SJan Sjodin     return;
1866a06bfe05SJan Sjodin   if (!Cond[0].isReg())
1867a06bfe05SJan Sjodin     return;
1868a06bfe05SJan Sjodin 
1869a06bfe05SJan Sjodin   unsigned CondReg = Cond[0].getReg();
1870a06bfe05SJan Sjodin   for (auto UI = MRI->use_begin(CondReg), E = MRI->use_end(); UI != E; ++UI) {
1871a06bfe05SJan Sjodin     (*UI).setIsKill(false);
1872a06bfe05SJan Sjodin   }
1873a06bfe05SJan Sjodin }
1874a06bfe05SJan Sjodin 
1875a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::rewriteCodeBBTerminator(MachineBasicBlock *CodeBB,
1876a06bfe05SJan Sjodin                                                      MachineBasicBlock *MergeBB,
1877a06bfe05SJan Sjodin                                                      unsigned BBSelectReg) {
1878a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *TrueBB = nullptr;
1879a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *FalseBB = nullptr;
1880a06bfe05SJan Sjodin   SmallVector<MachineOperand, 1> Cond;
1881a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *FallthroughBB = FallthroughMap[CodeBB];
1882a06bfe05SJan Sjodin   TII->analyzeBranch(*CodeBB, TrueBB, FalseBB, Cond);
1883a06bfe05SJan Sjodin 
1884a06bfe05SJan Sjodin   const DebugLoc &DL = CodeBB->findDebugLoc(CodeBB->getFirstTerminator());
1885a06bfe05SJan Sjodin 
1886a06bfe05SJan Sjodin   if (FalseBB == nullptr && TrueBB == nullptr && FallthroughBB == nullptr) {
1887a06bfe05SJan Sjodin     // This is an exit block, hence no successors. We will assign the
1888a06bfe05SJan Sjodin     // bb select register to the entry block.
1889a06bfe05SJan Sjodin     TII->materializeImmediate(*CodeBB, CodeBB->getFirstTerminator(), DL,
1890a06bfe05SJan Sjodin                               BBSelectReg,
1891a06bfe05SJan Sjodin                               CodeBB->getParent()->begin()->getNumber());
1892a06bfe05SJan Sjodin     insertUnconditionalBranch(CodeBB, MergeBB, DL);
1893a06bfe05SJan Sjodin     return;
1894a06bfe05SJan Sjodin   }
1895a06bfe05SJan Sjodin 
1896a06bfe05SJan Sjodin   if (FalseBB == nullptr && TrueBB == nullptr) {
1897a06bfe05SJan Sjodin     TrueBB = FallthroughBB;
1898a06bfe05SJan Sjodin   } else if (TrueBB != nullptr) {
1899a06bfe05SJan Sjodin     FalseBB =
1900a06bfe05SJan Sjodin         (FallthroughBB && (FallthroughBB != TrueBB)) ? FallthroughBB : FalseBB;
1901a06bfe05SJan Sjodin   }
1902a06bfe05SJan Sjodin 
1903a06bfe05SJan Sjodin   if ((TrueBB != nullptr && FalseBB == nullptr) || (TrueBB == FalseBB)) {
1904a06bfe05SJan Sjodin     TII->materializeImmediate(*CodeBB, CodeBB->getFirstTerminator(), DL,
1905a06bfe05SJan Sjodin                               BBSelectReg, TrueBB->getNumber());
1906a06bfe05SJan Sjodin   } else {
1907a06bfe05SJan Sjodin     const TargetRegisterClass *RegClass = MRI->getRegClass(BBSelectReg);
1908a06bfe05SJan Sjodin     unsigned TrueBBReg = MRI->createVirtualRegister(RegClass);
1909a06bfe05SJan Sjodin     unsigned FalseBBReg = MRI->createVirtualRegister(RegClass);
1910a06bfe05SJan Sjodin     TII->materializeImmediate(*CodeBB, CodeBB->getFirstTerminator(), DL,
1911a06bfe05SJan Sjodin                               TrueBBReg, TrueBB->getNumber());
1912a06bfe05SJan Sjodin     TII->materializeImmediate(*CodeBB, CodeBB->getFirstTerminator(), DL,
1913a06bfe05SJan Sjodin                               FalseBBReg, FalseBB->getNumber());
1914a06bfe05SJan Sjodin     ensureCondIsNotKilled(Cond);
1915a06bfe05SJan Sjodin     TII->insertVectorSelect(*CodeBB, CodeBB->getFirstTerminator(), DL,
1916a06bfe05SJan Sjodin                             BBSelectReg, Cond, TrueBBReg, FalseBBReg);
1917a06bfe05SJan Sjodin   }
1918a06bfe05SJan Sjodin 
1919a06bfe05SJan Sjodin   insertUnconditionalBranch(CodeBB, MergeBB, DL);
1920a06bfe05SJan Sjodin }
1921a06bfe05SJan Sjodin 
1922a06bfe05SJan Sjodin MachineInstr *AMDGPUMachineCFGStructurizer::getDefInstr(unsigned Reg) {
1923a06bfe05SJan Sjodin   if (MRI->def_begin(Reg) == MRI->def_end()) {
1924a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Register " << PrintReg(Reg, MRI->getTargetRegisterInfo())
1925a06bfe05SJan Sjodin                  << " has NO defs\n");
1926a06bfe05SJan Sjodin   } else if (!MRI->hasOneDef(Reg)) {
1927a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Register " << PrintReg(Reg, MRI->getTargetRegisterInfo())
1928a06bfe05SJan Sjodin                  << " has multiple defs\n");
1929a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "DEFS BEGIN:\n");
1930a06bfe05SJan Sjodin     for (auto DI = MRI->def_begin(Reg), DE = MRI->def_end(); DI != DE; ++DI) {
1931a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(DI->getParent()->dump());
1932a06bfe05SJan Sjodin     }
1933a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "DEFS END\n");
1934a06bfe05SJan Sjodin   }
1935a06bfe05SJan Sjodin 
1936a06bfe05SJan Sjodin   assert(MRI->hasOneDef(Reg) && "Register has multiple definitions");
1937a06bfe05SJan Sjodin   return (*(MRI->def_begin(Reg))).getParent();
1938a06bfe05SJan Sjodin }
1939a06bfe05SJan Sjodin 
1940a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::insertChainedPHI(MachineBasicBlock *IfBB,
1941a06bfe05SJan Sjodin                                               MachineBasicBlock *CodeBB,
1942a06bfe05SJan Sjodin                                               MachineBasicBlock *MergeBB,
1943a06bfe05SJan Sjodin                                               LinearizedRegion *InnerRegion,
1944a06bfe05SJan Sjodin                                               unsigned DestReg,
1945a06bfe05SJan Sjodin                                               unsigned SourceReg) {
1946a06bfe05SJan Sjodin   // In this function we know we are part of a chain already, so we need
1947a06bfe05SJan Sjodin   // to add the registers to the existing chain, and rename the register
1948a06bfe05SJan Sjodin   // inside the region.
1949a06bfe05SJan Sjodin   bool IsSingleBB = InnerRegion->getEntry() == InnerRegion->getExit();
1950a06bfe05SJan Sjodin   MachineInstr *DefInstr = getDefInstr(SourceReg);
1951a06bfe05SJan Sjodin   if (DefInstr->isPHI() && DefInstr->getParent() == CodeBB && IsSingleBB) {
1952a06bfe05SJan Sjodin     // Handle the case where the def is a PHI-def inside a basic
1953a06bfe05SJan Sjodin     // block, then we only need to do renaming. Special care needs to
1954a06bfe05SJan Sjodin     // be taken if the PHI-def is part of an existing chain, or if a
1955a06bfe05SJan Sjodin     // new one needs to be created.
1956a06bfe05SJan Sjodin     InnerRegion->replaceRegisterInsideRegion(SourceReg, DestReg, true, MRI);
1957a06bfe05SJan Sjodin 
1958a06bfe05SJan Sjodin     // We collect all PHI Information, and if we are at the region entry,
1959a06bfe05SJan Sjodin     // all PHIs will be removed, and then re-introduced if needed.
1960a06bfe05SJan Sjodin     storePHILinearizationInfoDest(DestReg, *DefInstr);
1961a06bfe05SJan Sjodin     // We have picked up all the information we need now and can remove
1962a06bfe05SJan Sjodin     // the PHI
1963a06bfe05SJan Sjodin     PHIInfo.removeSource(DestReg, SourceReg, CodeBB);
1964a06bfe05SJan Sjodin     DefInstr->eraseFromParent();
1965a06bfe05SJan Sjodin   } else {
1966a06bfe05SJan Sjodin     // If this is not a phi-def, or it is a phi-def but from a linearized region
1967a06bfe05SJan Sjodin     if (IsSingleBB && DefInstr->getParent() == InnerRegion->getEntry()) {
1968a06bfe05SJan Sjodin       // If this is a single BB and the definition is in this block we
1969a06bfe05SJan Sjodin       // need to replace any uses outside the region.
1970a06bfe05SJan Sjodin       InnerRegion->replaceRegisterOutsideRegion(SourceReg, DestReg, false, MRI);
1971a06bfe05SJan Sjodin     }
1972a06bfe05SJan Sjodin     const TargetRegisterClass *RegClass = MRI->getRegClass(DestReg);
1973a06bfe05SJan Sjodin     unsigned NextDestReg = MRI->createVirtualRegister(RegClass);
1974a06bfe05SJan Sjodin     bool IsLastDef = PHIInfo.getNumSources(DestReg) == 1;
1975a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Insert Chained PHI\n");
1976a06bfe05SJan Sjodin     insertMergePHI(IfBB, InnerRegion->getExit(), MergeBB, DestReg, NextDestReg,
1977a06bfe05SJan Sjodin                    SourceReg, IsLastDef);
1978a06bfe05SJan Sjodin 
1979a06bfe05SJan Sjodin     PHIInfo.removeSource(DestReg, SourceReg, CodeBB);
1980a06bfe05SJan Sjodin     if (IsLastDef) {
1981a06bfe05SJan Sjodin       const DebugLoc &DL = IfBB->findDebugLoc(IfBB->getFirstTerminator());
1982a06bfe05SJan Sjodin       TII->materializeImmediate(*IfBB, IfBB->getFirstTerminator(), DL,
1983a06bfe05SJan Sjodin                                 NextDestReg, 0);
1984a06bfe05SJan Sjodin       PHIInfo.deleteDef(DestReg);
1985a06bfe05SJan Sjodin     } else {
1986a06bfe05SJan Sjodin       PHIInfo.replaceDef(DestReg, NextDestReg);
1987a06bfe05SJan Sjodin     }
1988a06bfe05SJan Sjodin   }
1989a06bfe05SJan Sjodin }
1990a06bfe05SJan Sjodin 
1991a06bfe05SJan Sjodin bool AMDGPUMachineCFGStructurizer::containsDef(MachineBasicBlock *MBB,
1992a06bfe05SJan Sjodin                                          LinearizedRegion *InnerRegion,
1993a06bfe05SJan Sjodin                                          unsigned Register) {
1994a06bfe05SJan Sjodin   return getDefInstr(Register)->getParent() == MBB ||
1995a06bfe05SJan Sjodin          InnerRegion->contains(getDefInstr(Register)->getParent());
1996a06bfe05SJan Sjodin }
1997a06bfe05SJan Sjodin 
1998a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::rewriteLiveOutRegs(MachineBasicBlock *IfBB,
1999a06bfe05SJan Sjodin                                                 MachineBasicBlock *CodeBB,
2000a06bfe05SJan Sjodin                                                 MachineBasicBlock *MergeBB,
2001a06bfe05SJan Sjodin                                                 LinearizedRegion *InnerRegion,
2002a06bfe05SJan Sjodin                                                 LinearizedRegion *LRegion) {
2003a06bfe05SJan Sjodin   DenseSet<unsigned> *LiveOuts = InnerRegion->getLiveOuts();
2004a06bfe05SJan Sjodin   SmallVector<unsigned, 4> OldLiveOuts;
2005a06bfe05SJan Sjodin   bool IsSingleBB = InnerRegion->getEntry() == InnerRegion->getExit();
2006a06bfe05SJan Sjodin   for (auto OLI : *LiveOuts) {
2007a06bfe05SJan Sjodin     OldLiveOuts.push_back(OLI);
2008a06bfe05SJan Sjodin   }
2009a06bfe05SJan Sjodin 
2010a06bfe05SJan Sjodin   for (auto LI : OldLiveOuts) {
2011a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "LiveOut: " << PrintReg(LI, TRI));
2012a06bfe05SJan Sjodin     if (!containsDef(CodeBB, InnerRegion, LI) ||
2013a06bfe05SJan Sjodin         (!IsSingleBB && (getDefInstr(LI)->getParent() == LRegion->getExit()))) {
2014a06bfe05SJan Sjodin       // If the register simly lives through the CodeBB, we don't have
2015a06bfe05SJan Sjodin       // to rewrite anything since the register is not defined in this
2016a06bfe05SJan Sjodin       // part of the code.
2017a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "- through");
2018a06bfe05SJan Sjodin       continue;
2019a06bfe05SJan Sjodin     }
2020a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "\n");
2021a06bfe05SJan Sjodin     unsigned Reg = LI;
2022a06bfe05SJan Sjodin     if (/*!PHIInfo.isSource(Reg) &&*/ Reg != InnerRegion->getBBSelectRegOut()) {
2023a06bfe05SJan Sjodin       // If the register is live out, we do want to create a phi,
2024a06bfe05SJan Sjodin       // unless it is from the Exit block, becasuse in that case there
2025a06bfe05SJan Sjodin       // is already a PHI, and no need to create a new one.
2026a06bfe05SJan Sjodin 
2027a06bfe05SJan Sjodin       // If the register is just a live out def and not part of a phi
2028a06bfe05SJan Sjodin       // chain, we need to create a PHI node to handle the if region,
2029a06bfe05SJan Sjodin       // and replace all uses outside of the region with the new dest
2030a06bfe05SJan Sjodin       // register, unless it is the outgoing BB select register. We have
2031a06bfe05SJan Sjodin       // already creaed phi nodes for these.
2032a06bfe05SJan Sjodin       const TargetRegisterClass *RegClass = MRI->getRegClass(Reg);
2033a06bfe05SJan Sjodin       unsigned PHIDestReg = MRI->createVirtualRegister(RegClass);
2034a06bfe05SJan Sjodin       unsigned IfSourceReg = MRI->createVirtualRegister(RegClass);
2035a06bfe05SJan Sjodin       // Create initializer, this value is never used, but is needed
2036a06bfe05SJan Sjodin       // to satisfy SSA.
2037a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "Initializer for reg: " << PrintReg(Reg) << "\n");
2038a06bfe05SJan Sjodin       TII->materializeImmediate(*IfBB, IfBB->getFirstTerminator(), DebugLoc(),
2039a06bfe05SJan Sjodin                         IfSourceReg, 0);
2040a06bfe05SJan Sjodin 
2041a06bfe05SJan Sjodin       InnerRegion->replaceRegisterOutsideRegion(Reg, PHIDestReg, true, MRI);
2042a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "Insert Non-Chained Live out PHI\n");
2043a06bfe05SJan Sjodin       insertMergePHI(IfBB, InnerRegion->getExit(), MergeBB, PHIDestReg,
2044a06bfe05SJan Sjodin                      IfSourceReg, Reg, true);
2045a06bfe05SJan Sjodin     }
2046a06bfe05SJan Sjodin   }
2047a06bfe05SJan Sjodin 
2048a06bfe05SJan Sjodin   // Handle the chained definitions in PHIInfo, checking if this basic block
2049a06bfe05SJan Sjodin   // is a source block for a definition.
2050a06bfe05SJan Sjodin   SmallVector<unsigned, 4> Sources;
2051a06bfe05SJan Sjodin   if (PHIInfo.findSourcesFromMBB(CodeBB, Sources)) {
2052a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Inserting PHI Live Out from BB#" << CodeBB->getNumber()
2053a06bfe05SJan Sjodin                  << "\n");
2054a06bfe05SJan Sjodin     for (auto SI : Sources) {
2055a06bfe05SJan Sjodin       unsigned DestReg;
2056a06bfe05SJan Sjodin       PHIInfo.findDest(SI, CodeBB, DestReg);
2057a06bfe05SJan Sjodin       insertChainedPHI(IfBB, CodeBB, MergeBB, InnerRegion, DestReg, SI);
2058a06bfe05SJan Sjodin     }
2059a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Insertion done.\n");
2060a06bfe05SJan Sjodin   }
2061a06bfe05SJan Sjodin 
2062a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(PHIInfo.dump(MRI));
2063a06bfe05SJan Sjodin }
2064a06bfe05SJan Sjodin 
2065a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::prunePHIInfo(MachineBasicBlock *MBB) {
2066a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Before PHI Prune\n");
2067a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(PHIInfo.dump(MRI));
2068a06bfe05SJan Sjodin   SmallVector<std::tuple<unsigned, unsigned, MachineBasicBlock *>, 4>
2069a06bfe05SJan Sjodin       ElimiatedSources;
2070a06bfe05SJan Sjodin   for (auto DRI = PHIInfo.dests_begin(), DE = PHIInfo.dests_end(); DRI != DE;
2071a06bfe05SJan Sjodin        ++DRI) {
2072a06bfe05SJan Sjodin 
2073a06bfe05SJan Sjodin     unsigned DestReg = *DRI;
2074a06bfe05SJan Sjodin     auto SE = PHIInfo.sources_end(DestReg);
2075a06bfe05SJan Sjodin 
2076a06bfe05SJan Sjodin     bool MBBContainsPHISource = false;
2077a06bfe05SJan Sjodin     // Check if there is a PHI source in this MBB
2078a06bfe05SJan Sjodin     for (auto SRI = PHIInfo.sources_begin(DestReg); SRI != SE; ++SRI) {
2079a06bfe05SJan Sjodin       unsigned SourceReg = (*SRI).first;
2080a06bfe05SJan Sjodin       MachineOperand *Def = &(*(MRI->def_begin(SourceReg)));
2081a06bfe05SJan Sjodin       if (Def->getParent()->getParent() == MBB) {
2082a06bfe05SJan Sjodin         MBBContainsPHISource = true;
2083a06bfe05SJan Sjodin       }
2084a06bfe05SJan Sjodin     }
2085a06bfe05SJan Sjodin 
2086a06bfe05SJan Sjodin     // If so, all other sources are useless since we know this block
2087a06bfe05SJan Sjodin     // is always executed when the region is executed.
2088a06bfe05SJan Sjodin     if (MBBContainsPHISource) {
2089a06bfe05SJan Sjodin       for (auto SRI = PHIInfo.sources_begin(DestReg); SRI != SE; ++SRI) {
2090a06bfe05SJan Sjodin         PHILinearize::PHISourceT Source = *SRI;
2091a06bfe05SJan Sjodin         unsigned SourceReg = Source.first;
2092a06bfe05SJan Sjodin         MachineBasicBlock *SourceMBB = Source.second;
2093a06bfe05SJan Sjodin         MachineOperand *Def = &(*(MRI->def_begin(SourceReg)));
2094a06bfe05SJan Sjodin         if (Def->getParent()->getParent() != MBB) {
2095a06bfe05SJan Sjodin           ElimiatedSources.push_back(
2096a06bfe05SJan Sjodin               std::make_tuple(DestReg, SourceReg, SourceMBB));
2097a06bfe05SJan Sjodin         }
2098a06bfe05SJan Sjodin       }
2099a06bfe05SJan Sjodin     }
2100a06bfe05SJan Sjodin   }
2101a06bfe05SJan Sjodin 
2102a06bfe05SJan Sjodin   // Remove the PHI sources that are in the given MBB
2103a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &SourceInfo : ElimiatedSources) {
2104a06bfe05SJan Sjodin     PHIInfo.removeSource(std::get<0>(SourceInfo), std::get<1>(SourceInfo),
2105a06bfe05SJan Sjodin                          std::get<2>(SourceInfo));
2106a06bfe05SJan Sjodin   }
2107a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "After PHI Prune\n");
2108a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(PHIInfo.dump(MRI));
2109a06bfe05SJan Sjodin }
2110a06bfe05SJan Sjodin 
2111a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::createEntryPHI(LinearizedRegion *CurrentRegion,
2112a06bfe05SJan Sjodin                                             unsigned DestReg) {
2113a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Entry = CurrentRegion->getEntry();
2114a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Exit = CurrentRegion->getExit();
2115a06bfe05SJan Sjodin 
2116a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "RegionExit: " << Exit->getNumber()
2117a06bfe05SJan Sjodin                << " Pred: " << (*(Entry->pred_begin()))->getNumber() << "\n");
2118a06bfe05SJan Sjodin 
2119a06bfe05SJan Sjodin   int NumSources = 0;
2120a06bfe05SJan Sjodin   auto SE = PHIInfo.sources_end(DestReg);
2121a06bfe05SJan Sjodin 
2122a06bfe05SJan Sjodin   for (auto SRI = PHIInfo.sources_begin(DestReg); SRI != SE; ++SRI) {
2123a06bfe05SJan Sjodin     NumSources++;
2124a06bfe05SJan Sjodin   }
2125a06bfe05SJan Sjodin 
2126a06bfe05SJan Sjodin   if (NumSources == 1) {
2127a06bfe05SJan Sjodin     auto SRI = PHIInfo.sources_begin(DestReg);
2128a06bfe05SJan Sjodin     unsigned SourceReg = (*SRI).first;
2129a06bfe05SJan Sjodin     replaceRegisterWith(DestReg, SourceReg);
2130a06bfe05SJan Sjodin   } else {
2131a06bfe05SJan Sjodin     const DebugLoc &DL = Entry->findDebugLoc(Entry->begin());
2132a06bfe05SJan Sjodin     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*Entry, Entry->instr_begin(), DL,
2133a06bfe05SJan Sjodin                                       TII->get(TargetOpcode::PHI), DestReg);
2134a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Entry PHI " << PrintReg(DestReg, TRI) << "<def> = PHI(");
2135a06bfe05SJan Sjodin 
2136a06bfe05SJan Sjodin     unsigned CurrentBackedgeReg = 0;
2137a06bfe05SJan Sjodin 
2138a06bfe05SJan Sjodin     for (auto SRI = PHIInfo.sources_begin(DestReg); SRI != SE; ++SRI) {
2139a06bfe05SJan Sjodin       unsigned SourceReg = (*SRI).first;
2140a06bfe05SJan Sjodin 
2141a06bfe05SJan Sjodin       if (CurrentRegion->contains((*SRI).second)) {
2142a06bfe05SJan Sjodin         if (CurrentBackedgeReg == 0) {
2143a06bfe05SJan Sjodin           CurrentBackedgeReg = SourceReg;
2144a06bfe05SJan Sjodin         } else {
2145a06bfe05SJan Sjodin           MachineInstr *PHIDefInstr = getDefInstr(SourceReg);
2146a06bfe05SJan Sjodin           MachineBasicBlock *PHIDefMBB = PHIDefInstr->getParent();
2147a06bfe05SJan Sjodin           const TargetRegisterClass *RegClass =
2148a06bfe05SJan Sjodin               MRI->getRegClass(CurrentBackedgeReg);
2149a06bfe05SJan Sjodin           unsigned NewBackedgeReg = MRI->createVirtualRegister(RegClass);
2150a06bfe05SJan Sjodin           MachineInstrBuilder BackedgePHI =
2151a06bfe05SJan Sjodin               BuildMI(*PHIDefMBB, PHIDefMBB->instr_begin(), DL,
2152a06bfe05SJan Sjodin                       TII->get(TargetOpcode::PHI), NewBackedgeReg);
2153a06bfe05SJan Sjodin           BackedgePHI.addReg(CurrentBackedgeReg);
2154a06bfe05SJan Sjodin           BackedgePHI.addMBB(getPHIPred(*PHIDefInstr, 0));
2155a06bfe05SJan Sjodin           BackedgePHI.addReg(getPHISourceReg(*PHIDefInstr, 1));
2156a06bfe05SJan Sjodin           BackedgePHI.addMBB((*SRI).second);
2157a06bfe05SJan Sjodin           CurrentBackedgeReg = NewBackedgeReg;
2158a06bfe05SJan Sjodin           DEBUG(dbgs() << "Inserting backedge PHI: "
2159a06bfe05SJan Sjodin                        << PrintReg(NewBackedgeReg, TRI) << "<def> = PHI("
2160a06bfe05SJan Sjodin                        << PrintReg(CurrentBackedgeReg, TRI) << ", BB#"
2161a06bfe05SJan Sjodin                        << getPHIPred(*PHIDefInstr, 0)->getNumber() << ", "
2162a06bfe05SJan Sjodin                        << PrintReg(getPHISourceReg(*PHIDefInstr, 1), TRI)
2163a06bfe05SJan Sjodin                        << ", BB#" << (*SRI).second->getNumber());
2164a06bfe05SJan Sjodin         }
2165a06bfe05SJan Sjodin       } else {
2166a06bfe05SJan Sjodin         MIB.addReg(SourceReg);
2167a06bfe05SJan Sjodin         MIB.addMBB((*SRI).second);
2168a06bfe05SJan Sjodin         DEBUG(dbgs() << PrintReg(SourceReg, TRI) << ", BB#"
2169a06bfe05SJan Sjodin                      << (*SRI).second->getNumber() << ", ");
2170a06bfe05SJan Sjodin       }
2171a06bfe05SJan Sjodin     }
2172a06bfe05SJan Sjodin 
2173a06bfe05SJan Sjodin     // Add the final backedge register source to the entry phi
2174a06bfe05SJan Sjodin     if (CurrentBackedgeReg != 0) {
2175a06bfe05SJan Sjodin       MIB.addReg(CurrentBackedgeReg);
2176a06bfe05SJan Sjodin       MIB.addMBB(Exit);
2177a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << PrintReg(CurrentBackedgeReg, TRI) << ", BB#"
2178a06bfe05SJan Sjodin                    << Exit->getNumber() << ")\n");
2179a06bfe05SJan Sjodin     } else {
2180a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << ")\n");
2181a06bfe05SJan Sjodin     }
2182a06bfe05SJan Sjodin   }
2183a06bfe05SJan Sjodin }
2184a06bfe05SJan Sjodin 
2185a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::createEntryPHIs(LinearizedRegion *CurrentRegion) {
2186a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(PHIInfo.dump(MRI));
2187a06bfe05SJan Sjodin 
2188a06bfe05SJan Sjodin   for (auto DRI = PHIInfo.dests_begin(), DE = PHIInfo.dests_end(); DRI != DE;
2189a06bfe05SJan Sjodin        ++DRI) {
2190a06bfe05SJan Sjodin 
2191a06bfe05SJan Sjodin     unsigned DestReg = *DRI;
2192a06bfe05SJan Sjodin     createEntryPHI(CurrentRegion, DestReg);
2193a06bfe05SJan Sjodin   }
2194a06bfe05SJan Sjodin   PHIInfo.clear();
2195a06bfe05SJan Sjodin }
2196a06bfe05SJan Sjodin 
2197a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::replaceRegisterWith(unsigned Register,
2198a06bfe05SJan Sjodin                                                  unsigned NewRegister) {
2199a06bfe05SJan Sjodin   assert(Register != NewRegister && "Cannot replace a reg with itself");
2200a06bfe05SJan Sjodin 
2201a06bfe05SJan Sjodin   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = MRI->reg_begin(Register),
2202a06bfe05SJan Sjodin                                          E = MRI->reg_end();
2203a06bfe05SJan Sjodin        I != E;) {
2204a06bfe05SJan Sjodin     MachineOperand &O = *I;
2205a06bfe05SJan Sjodin     ++I;
2206a06bfe05SJan Sjodin     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(NewRegister)) {
2207a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "Trying to substitute physical register: "
2208a06bfe05SJan Sjodin                    << PrintReg(NewRegister, MRI->getTargetRegisterInfo())
2209a06bfe05SJan Sjodin                    << "\n");
2210a06bfe05SJan Sjodin       llvm_unreachable("Cannot substitute physical registers");
2211a06bfe05SJan Sjodin       // We don't handle physical registers, but if we need to
2212a06bfe05SJan Sjodin       // in the future This is how we do it:
2213a06bfe05SJan Sjodin       // O.substPhysReg(NewRegister, *TRI);
2214a06bfe05SJan Sjodin     } else {
2215a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "Replacing register: "
2216a06bfe05SJan Sjodin                    << PrintReg(Register, MRI->getTargetRegisterInfo())
2217a06bfe05SJan Sjodin                    << " with "
2218a06bfe05SJan Sjodin                    << PrintReg(NewRegister, MRI->getTargetRegisterInfo())
2219a06bfe05SJan Sjodin                    << "\n");
2220a06bfe05SJan Sjodin       O.setReg(NewRegister);
2221a06bfe05SJan Sjodin     }
2222a06bfe05SJan Sjodin   }
2223a06bfe05SJan Sjodin   PHIInfo.deleteDef(Register);
2224a06bfe05SJan Sjodin 
2225a06bfe05SJan Sjodin   getRegionMRT()->replaceLiveOutReg(Register, NewRegister);
2226a06bfe05SJan Sjodin 
2227a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(PHIInfo.dump(MRI));
2228a06bfe05SJan Sjodin }
2229a06bfe05SJan Sjodin 
2230a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::resolvePHIInfos(MachineBasicBlock *FunctionEntry) {
2231a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Resolve PHI Infos\n");
2232a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(PHIInfo.dump(MRI));
2233a06bfe05SJan Sjodin   for (auto DRI = PHIInfo.dests_begin(), DE = PHIInfo.dests_end(); DRI != DE;
2234a06bfe05SJan Sjodin        ++DRI) {
2235a06bfe05SJan Sjodin     unsigned DestReg = *DRI;
2236a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "DestReg: " << PrintReg(DestReg, TRI) << "\n");
2237a06bfe05SJan Sjodin     auto SRI = PHIInfo.sources_begin(DestReg);
2238a06bfe05SJan Sjodin     unsigned SourceReg = (*SRI).first;
2239a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "DestReg: " << PrintReg(DestReg, TRI)
2240a06bfe05SJan Sjodin                  << " SourceReg: " << PrintReg(SourceReg, TRI) << "\n");
2241a06bfe05SJan Sjodin 
2242a06bfe05SJan Sjodin     assert(PHIInfo.sources_end(DestReg) == ++SRI &&
2243a06bfe05SJan Sjodin            "More than one phi source in entry node");
2244a06bfe05SJan Sjodin     replaceRegisterWith(DestReg, SourceReg);
2245a06bfe05SJan Sjodin   }
2246a06bfe05SJan Sjodin }
2247a06bfe05SJan Sjodin 
2248a06bfe05SJan Sjodin static bool isFunctionEntryBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
2249a06bfe05SJan Sjodin   return ((&(*(MBB->getParent()->begin()))) == MBB);
2250a06bfe05SJan Sjodin }
2251a06bfe05SJan Sjodin 
2252a06bfe05SJan Sjodin MachineBasicBlock *AMDGPUMachineCFGStructurizer::createIfRegion(
2253a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *MergeBB, MachineBasicBlock *CodeBB,
2254a06bfe05SJan Sjodin     LinearizedRegion *CurrentRegion, unsigned BBSelectRegIn,
2255a06bfe05SJan Sjodin     unsigned BBSelectRegOut) {
2256a06bfe05SJan Sjodin   if (isFunctionEntryBlock(CodeBB) && !CurrentRegion->getHasLoop()) {
2257a06bfe05SJan Sjodin     // Handle non-loop function entry block.
2258a06bfe05SJan Sjodin     // We need to allow loops to the entry block and then
2259a06bfe05SJan Sjodin     rewriteCodeBBTerminator(CodeBB, MergeBB, BBSelectRegOut);
2260a06bfe05SJan Sjodin     resolvePHIInfos(CodeBB);
2261a06bfe05SJan Sjodin     removeExternalCFGSuccessors(CodeBB);
2262a06bfe05SJan Sjodin     CodeBB->addSuccessor(MergeBB);
2263a06bfe05SJan Sjodin     CurrentRegion->addMBB(CodeBB);
2264a06bfe05SJan Sjodin     return nullptr;
2265a06bfe05SJan Sjodin   }
2266a06bfe05SJan Sjodin   if (CurrentRegion->getEntry() == CodeBB && !CurrentRegion->getHasLoop()) {
2267a06bfe05SJan Sjodin     // Handle non-loop region entry block.
2268a06bfe05SJan Sjodin     MachineFunction *MF = MergeBB->getParent();
2269a06bfe05SJan Sjodin     auto MergeIter = MergeBB->getIterator();
2270a06bfe05SJan Sjodin     auto CodeBBStartIter = CodeBB->getIterator();
2271a06bfe05SJan Sjodin     auto CodeBBEndIter = ++(CodeBB->getIterator());
2272a06bfe05SJan Sjodin     if (CodeBBEndIter != MergeIter) {
2273a06bfe05SJan Sjodin       MF->splice(MergeIter, CodeBBStartIter, CodeBBEndIter);
2274a06bfe05SJan Sjodin     }
2275a06bfe05SJan Sjodin     rewriteCodeBBTerminator(CodeBB, MergeBB, BBSelectRegOut);
2276a06bfe05SJan Sjodin     prunePHIInfo(CodeBB);
2277a06bfe05SJan Sjodin     createEntryPHIs(CurrentRegion);
2278a06bfe05SJan Sjodin     removeExternalCFGSuccessors(CodeBB);
2279a06bfe05SJan Sjodin     CodeBB->addSuccessor(MergeBB);
2280a06bfe05SJan Sjodin     CurrentRegion->addMBB(CodeBB);
2281a06bfe05SJan Sjodin     return nullptr;
2282a06bfe05SJan Sjodin   } else {
2283a06bfe05SJan Sjodin     // Handle internal block.
2284a06bfe05SJan Sjodin     const TargetRegisterClass *RegClass = MRI->getRegClass(BBSelectRegIn);
2285a06bfe05SJan Sjodin     unsigned CodeBBSelectReg = MRI->createVirtualRegister(RegClass);
2286a06bfe05SJan Sjodin     rewriteCodeBBTerminator(CodeBB, MergeBB, CodeBBSelectReg);
2287a06bfe05SJan Sjodin     bool IsRegionEntryBB = CurrentRegion->getEntry() == CodeBB;
2288a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *IfBB = createIfBlock(MergeBB, CodeBB, CodeBB, CodeBB,
2289a06bfe05SJan Sjodin                                             BBSelectRegIn, IsRegionEntryBB);
2290a06bfe05SJan Sjodin     CurrentRegion->addMBB(IfBB);
2291a06bfe05SJan Sjodin     // If this is the entry block we need to make the If block the new
2292a06bfe05SJan Sjodin     // linearized region entry.
2293a06bfe05SJan Sjodin     if (IsRegionEntryBB) {
2294a06bfe05SJan Sjodin       CurrentRegion->setEntry(IfBB);
2295a06bfe05SJan Sjodin 
2296a06bfe05SJan Sjodin       if (CurrentRegion->getHasLoop()) {
2297a06bfe05SJan Sjodin         MachineBasicBlock *RegionExit = CurrentRegion->getExit();
2298a06bfe05SJan Sjodin         MachineBasicBlock *ETrueBB = nullptr;
2299a06bfe05SJan Sjodin         MachineBasicBlock *EFalseBB = nullptr;
2300a06bfe05SJan Sjodin         SmallVector<MachineOperand, 1> ECond;
2301a06bfe05SJan Sjodin 
2302a06bfe05SJan Sjodin         const DebugLoc &DL = DebugLoc();
2303a06bfe05SJan Sjodin         TII->analyzeBranch(*RegionExit, ETrueBB, EFalseBB, ECond);
2304a06bfe05SJan Sjodin         TII->removeBranch(*RegionExit);
2305a06bfe05SJan Sjodin 
2306a06bfe05SJan Sjodin         // We need to create a backedge if there is a loop
2307a06bfe05SJan Sjodin         unsigned Reg = TII->insertNE(
2308a06bfe05SJan Sjodin             RegionExit, RegionExit->instr_end(), DL,
2309a06bfe05SJan Sjodin             CurrentRegion->getRegionMRT()->getInnerOutputRegister(),
2310a06bfe05SJan Sjodin             CurrentRegion->getRegionMRT()->getEntry()->getNumber());
2311a06bfe05SJan Sjodin         MachineOperand RegOp =
2312a06bfe05SJan Sjodin             MachineOperand::CreateReg(Reg, false, false, true);
2313a06bfe05SJan Sjodin         ArrayRef<MachineOperand> Cond(RegOp);
2314a06bfe05SJan Sjodin         DEBUG(dbgs() << "RegionExitReg: ");
2315a06bfe05SJan Sjodin         DEBUG(Cond[0].print(dbgs(), TRI));
2316a06bfe05SJan Sjodin         DEBUG(dbgs() << "\n");
2317a06bfe05SJan Sjodin         TII->insertBranch(*RegionExit, CurrentRegion->getEntry(), RegionExit,
2318a06bfe05SJan Sjodin                           Cond, DebugLoc());
2319a06bfe05SJan Sjodin         RegionExit->addSuccessor(CurrentRegion->getEntry());
2320a06bfe05SJan Sjodin       }
2321a06bfe05SJan Sjodin     }
2322a06bfe05SJan Sjodin     CurrentRegion->addMBB(CodeBB);
2323a06bfe05SJan Sjodin     LinearizedRegion InnerRegion(CodeBB, MRI, TRI, PHIInfo);
2324a06bfe05SJan Sjodin 
2325a06bfe05SJan Sjodin     InnerRegion.setParent(CurrentRegion);
2326a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Insert BB Select PHI (BB)\n");
2327a06bfe05SJan Sjodin     insertMergePHI(IfBB, CodeBB, MergeBB, BBSelectRegOut, BBSelectRegIn,
2328a06bfe05SJan Sjodin                    CodeBBSelectReg);
2329a06bfe05SJan Sjodin     InnerRegion.addMBB(MergeBB);
2330a06bfe05SJan Sjodin 
2331a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(InnerRegion.print(dbgs(), TRI));
2332a06bfe05SJan Sjodin     rewriteLiveOutRegs(IfBB, CodeBB, MergeBB, &InnerRegion, CurrentRegion);
2333a06bfe05SJan Sjodin     extractKilledPHIs(CodeBB);
2334a06bfe05SJan Sjodin     if (IsRegionEntryBB) {
2335a06bfe05SJan Sjodin       createEntryPHIs(CurrentRegion);
2336a06bfe05SJan Sjodin     }
2337a06bfe05SJan Sjodin     return IfBB;
2338a06bfe05SJan Sjodin   }
2339a06bfe05SJan Sjodin }
2340a06bfe05SJan Sjodin 
2341a06bfe05SJan Sjodin MachineBasicBlock *AMDGPUMachineCFGStructurizer::createIfRegion(
2342a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *MergeBB, LinearizedRegion *InnerRegion,
2343a06bfe05SJan Sjodin     LinearizedRegion *CurrentRegion, MachineBasicBlock *SelectBB,
2344a06bfe05SJan Sjodin     unsigned BBSelectRegIn, unsigned BBSelectRegOut) {
2345a06bfe05SJan Sjodin   unsigned CodeBBSelectReg =
2346a06bfe05SJan Sjodin       InnerRegion->getRegionMRT()->getInnerOutputRegister();
2347a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *CodeEntryBB = InnerRegion->getEntry();
2348a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *CodeExitBB = InnerRegion->getExit();
2349a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *IfBB = createIfBlock(MergeBB, CodeEntryBB, CodeExitBB,
2350a06bfe05SJan Sjodin                                           SelectBB, BBSelectRegIn, true);
2351a06bfe05SJan Sjodin   CurrentRegion->addMBB(IfBB);
2352a06bfe05SJan Sjodin   bool isEntry = CurrentRegion->getEntry() == InnerRegion->getEntry();
2353a06bfe05SJan Sjodin   if (isEntry) {
2354a06bfe05SJan Sjodin 
2355a06bfe05SJan Sjodin     if (CurrentRegion->getHasLoop()) {
2356a06bfe05SJan Sjodin       MachineBasicBlock *RegionExit = CurrentRegion->getExit();
2357a06bfe05SJan Sjodin       MachineBasicBlock *ETrueBB = nullptr;
2358a06bfe05SJan Sjodin       MachineBasicBlock *EFalseBB = nullptr;
2359a06bfe05SJan Sjodin       SmallVector<MachineOperand, 1> ECond;
2360a06bfe05SJan Sjodin 
2361a06bfe05SJan Sjodin       const DebugLoc &DL = DebugLoc();
2362a06bfe05SJan Sjodin       TII->analyzeBranch(*RegionExit, ETrueBB, EFalseBB, ECond);
2363a06bfe05SJan Sjodin       TII->removeBranch(*RegionExit);
2364a06bfe05SJan Sjodin 
2365a06bfe05SJan Sjodin       // We need to create a backedge if there is a loop
2366a06bfe05SJan Sjodin       unsigned Reg =
2367a06bfe05SJan Sjodin           TII->insertNE(RegionExit, RegionExit->instr_end(), DL,
2368a06bfe05SJan Sjodin                         CurrentRegion->getRegionMRT()->getInnerOutputRegister(),
2369a06bfe05SJan Sjodin                         CurrentRegion->getRegionMRT()->getEntry()->getNumber());
2370a06bfe05SJan Sjodin       MachineOperand RegOp = MachineOperand::CreateReg(Reg, false, false, true);
2371a06bfe05SJan Sjodin       ArrayRef<MachineOperand> Cond(RegOp);
2372a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "RegionExitReg: ");
2373a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(Cond[0].print(dbgs(), TRI));
2374a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "\n");
2375a06bfe05SJan Sjodin       TII->insertBranch(*RegionExit, CurrentRegion->getEntry(), RegionExit,
2376a06bfe05SJan Sjodin                         Cond, DebugLoc());
2377a06bfe05SJan Sjodin       RegionExit->addSuccessor(IfBB);
2378a06bfe05SJan Sjodin     }
2379a06bfe05SJan Sjodin   }
2380a06bfe05SJan Sjodin   CurrentRegion->addMBBs(InnerRegion);
2381a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Insert BB Select PHI (region)\n");
2382a06bfe05SJan Sjodin   insertMergePHI(IfBB, CodeExitBB, MergeBB, BBSelectRegOut, BBSelectRegIn,
2383a06bfe05SJan Sjodin                  CodeBBSelectReg);
2384a06bfe05SJan Sjodin 
2385a06bfe05SJan Sjodin   rewriteLiveOutRegs(IfBB, /* CodeEntryBB */ CodeExitBB, MergeBB, InnerRegion,
2386a06bfe05SJan Sjodin                      CurrentRegion);
2387a06bfe05SJan Sjodin 
2388a06bfe05SJan Sjodin   rewriteRegionEntryPHIs(InnerRegion, IfBB);
2389a06bfe05SJan Sjodin 
2390a06bfe05SJan Sjodin   if (isEntry) {
2391a06bfe05SJan Sjodin     CurrentRegion->setEntry(IfBB);
2392a06bfe05SJan Sjodin   }
2393a06bfe05SJan Sjodin 
2394a06bfe05SJan Sjodin   if (isEntry) {
2395a06bfe05SJan Sjodin     createEntryPHIs(CurrentRegion);
2396a06bfe05SJan Sjodin   }
2397a06bfe05SJan Sjodin 
2398a06bfe05SJan Sjodin   return IfBB;
2399a06bfe05SJan Sjodin }
2400a06bfe05SJan Sjodin 
2401a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::splitLoopPHI(MachineInstr &PHI,
2402a06bfe05SJan Sjodin                                           MachineBasicBlock *Entry,
2403a06bfe05SJan Sjodin                                           MachineBasicBlock *EntrySucc,
2404a06bfe05SJan Sjodin                                           LinearizedRegion *LRegion) {
2405a06bfe05SJan Sjodin   SmallVector<unsigned, 2> PHIRegionIndices;
2406a06bfe05SJan Sjodin   getPHIRegionIndices(LRegion, PHI, PHIRegionIndices);
2407a06bfe05SJan Sjodin 
2408a06bfe05SJan Sjodin   assert(PHIRegionIndices.size() == 1);
2409a06bfe05SJan Sjodin 
2410a06bfe05SJan Sjodin   unsigned RegionIndex = PHIRegionIndices[0];
2411a06bfe05SJan Sjodin   unsigned RegionSourceReg = getPHISourceReg(PHI, RegionIndex);
2412a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *RegionSourceMBB = getPHIPred(PHI, RegionIndex);
2413a06bfe05SJan Sjodin   unsigned PHIDest = getPHIDestReg(PHI);
2414a06bfe05SJan Sjodin   unsigned PHISource = PHIDest;
2415a06bfe05SJan Sjodin   unsigned ReplaceReg;
2416a06bfe05SJan Sjodin 
2417a06bfe05SJan Sjodin   if (shrinkPHI(PHI, PHIRegionIndices, &ReplaceReg)) {
2418a06bfe05SJan Sjodin     PHISource = ReplaceReg;
2419a06bfe05SJan Sjodin   }
2420a06bfe05SJan Sjodin 
2421a06bfe05SJan Sjodin   const TargetRegisterClass *RegClass = MRI->getRegClass(PHIDest);
2422a06bfe05SJan Sjodin   unsigned NewDestReg = MRI->createVirtualRegister(RegClass);
2423a06bfe05SJan Sjodin   LRegion->replaceRegisterInsideRegion(PHIDest, NewDestReg, false, MRI);
2424a06bfe05SJan Sjodin   MachineInstrBuilder MIB =
2425a06bfe05SJan Sjodin       BuildMI(*EntrySucc, EntrySucc->instr_begin(), PHI.getDebugLoc(),
2426a06bfe05SJan Sjodin               TII->get(TargetOpcode::PHI), NewDestReg);
2427a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Split Entry PHI " << PrintReg(NewDestReg, TRI)
2428a06bfe05SJan Sjodin                << "<def> = PHI(");
2429a06bfe05SJan Sjodin   MIB.addReg(PHISource);
2430a06bfe05SJan Sjodin   MIB.addMBB(Entry);
2431a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << PrintReg(PHISource, TRI) << ", BB#" << Entry->getNumber());
2432a06bfe05SJan Sjodin   MIB.addReg(RegionSourceReg);
2433a06bfe05SJan Sjodin   MIB.addMBB(RegionSourceMBB);
2434a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << " ," << PrintReg(RegionSourceReg, TRI) << ", BB#"
2435a06bfe05SJan Sjodin                << RegionSourceMBB->getNumber() << ")\n");
2436a06bfe05SJan Sjodin }
2437a06bfe05SJan Sjodin 
2438a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::splitLoopPHIs(MachineBasicBlock *Entry,
2439a06bfe05SJan Sjodin                                            MachineBasicBlock *EntrySucc,
2440a06bfe05SJan Sjodin                                            LinearizedRegion *LRegion) {
2441a06bfe05SJan Sjodin   SmallVector<MachineInstr *, 2> PHIs;
2442a06bfe05SJan Sjodin   collectPHIs(Entry, PHIs);
2443a06bfe05SJan Sjodin 
2444a06bfe05SJan Sjodin   for (auto PHII : PHIs) {
2445a06bfe05SJan Sjodin     splitLoopPHI(*PHII, Entry, EntrySucc, LRegion);
2446a06bfe05SJan Sjodin   }
2447a06bfe05SJan Sjodin }
2448a06bfe05SJan Sjodin 
2449a06bfe05SJan Sjodin // Split the exit block so that we can insert a end control flow
2450a06bfe05SJan Sjodin MachineBasicBlock *
2451a06bfe05SJan Sjodin AMDGPUMachineCFGStructurizer::splitExit(LinearizedRegion *LRegion) {
2452a06bfe05SJan Sjodin   auto MRTRegion = LRegion->getRegionMRT();
2453a06bfe05SJan Sjodin   auto Exit = LRegion->getExit();
2454a06bfe05SJan Sjodin   auto MF = Exit->getParent();
2455a06bfe05SJan Sjodin   auto Succ = MRTRegion->getSucc();
2456a06bfe05SJan Sjodin 
2457a06bfe05SJan Sjodin   auto NewExit = MF->CreateMachineBasicBlock();
2458a06bfe05SJan Sjodin   auto AfterExitIter = Exit->getIterator();
2459a06bfe05SJan Sjodin   AfterExitIter++;
2460a06bfe05SJan Sjodin   MF->insert(AfterExitIter, NewExit);
2461a06bfe05SJan Sjodin   Exit->removeSuccessor(Succ);
2462a06bfe05SJan Sjodin   Exit->addSuccessor(NewExit);
2463a06bfe05SJan Sjodin   NewExit->addSuccessor(Succ);
2464a06bfe05SJan Sjodin   insertUnconditionalBranch(NewExit, Succ);
2465a06bfe05SJan Sjodin   LRegion->addMBB(NewExit);
2466a06bfe05SJan Sjodin   LRegion->setExit(NewExit);
2467a06bfe05SJan Sjodin 
2468a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Created new exit block: " << NewExit->getNumber() << "\n");
2469a06bfe05SJan Sjodin 
2470a06bfe05SJan Sjodin   // Replace any PHI Predecessors in the successor with NewExit
2471a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &II : *Succ) {
2472a06bfe05SJan Sjodin     MachineInstr &Instr = II;
2473a06bfe05SJan Sjodin 
2474a06bfe05SJan Sjodin     // If we are past the PHI instructions we are done
2475a06bfe05SJan Sjodin     if (!Instr.isPHI())
2476a06bfe05SJan Sjodin       break;
2477a06bfe05SJan Sjodin 
2478a06bfe05SJan Sjodin     int numPreds = getPHINumInputs(Instr);
2479a06bfe05SJan Sjodin     for (int i = 0; i < numPreds; ++i) {
2480a06bfe05SJan Sjodin       auto Pred = getPHIPred(Instr, i);
2481a06bfe05SJan Sjodin       if (Pred == Exit) {
2482a06bfe05SJan Sjodin         setPhiPred(Instr, i, NewExit);
2483a06bfe05SJan Sjodin       }
2484a06bfe05SJan Sjodin     }
2485a06bfe05SJan Sjodin   }
2486a06bfe05SJan Sjodin 
2487a06bfe05SJan Sjodin   return NewExit;
2488a06bfe05SJan Sjodin }
2489a06bfe05SJan Sjodin 
2490a06bfe05SJan Sjodin 
2491a06bfe05SJan Sjodin static MachineBasicBlock *split(MachineBasicBlock::iterator I) {
2492a06bfe05SJan Sjodin   // Create the fall-through block.
2493a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *MBB = (*I).getParent();
2494a06bfe05SJan Sjodin   MachineFunction *MF = MBB->getParent();
2495a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *SuccMBB = MF->CreateMachineBasicBlock();
2496a06bfe05SJan Sjodin   auto MBBIter = ++(MBB->getIterator());
2497a06bfe05SJan Sjodin   MF->insert(MBBIter, SuccMBB);
2498a06bfe05SJan Sjodin   SuccMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
2499a06bfe05SJan Sjodin   MBB->addSuccessor(SuccMBB);
2500a06bfe05SJan Sjodin 
2501a06bfe05SJan Sjodin   // Splice the code over.
2502a06bfe05SJan Sjodin   SuccMBB->splice(SuccMBB->end(), MBB, I, MBB->end());
2503a06bfe05SJan Sjodin 
2504a06bfe05SJan Sjodin   return SuccMBB;
2505a06bfe05SJan Sjodin }
2506a06bfe05SJan Sjodin 
2507a06bfe05SJan Sjodin // Split the entry block separating PHI-nodes and the rest of the code
2508a06bfe05SJan Sjodin // This is needed to insert an initializer for the bb select register
2509a06bfe05SJan Sjodin // inloop regions.
2510a06bfe05SJan Sjodin 
2511a06bfe05SJan Sjodin MachineBasicBlock *
2512a06bfe05SJan Sjodin AMDGPUMachineCFGStructurizer::splitEntry(LinearizedRegion *LRegion) {
2513a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Entry = LRegion->getEntry();
2514a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *EntrySucc = split(Entry->getFirstNonPHI());
2515a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Exit = LRegion->getExit();
2516a06bfe05SJan Sjodin 
2517a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Split BB#" << Entry->getNumber() << " to BB#"
2518a06bfe05SJan Sjodin                << Entry->getNumber() << " -> BB#" << EntrySucc->getNumber()
2519a06bfe05SJan Sjodin                << "\n");
2520a06bfe05SJan Sjodin   LRegion->addMBB(EntrySucc);
2521a06bfe05SJan Sjodin 
2522a06bfe05SJan Sjodin   // Make the backedge go to Entry Succ
2523a06bfe05SJan Sjodin   if (Exit->isSuccessor(Entry)) {
2524a06bfe05SJan Sjodin     Exit->removeSuccessor(Entry);
2525a06bfe05SJan Sjodin   }
2526a06bfe05SJan Sjodin   Exit->addSuccessor(EntrySucc);
2527a06bfe05SJan Sjodin   MachineInstr &Branch = *(Exit->instr_rbegin());
2528a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &UI : Branch.uses()) {
2529a06bfe05SJan Sjodin     if (UI.isMBB() && UI.getMBB() == Entry) {
2530a06bfe05SJan Sjodin       UI.setMBB(EntrySucc);
2531a06bfe05SJan Sjodin     }
2532a06bfe05SJan Sjodin   }
2533a06bfe05SJan Sjodin 
2534a06bfe05SJan Sjodin   splitLoopPHIs(Entry, EntrySucc, LRegion);
2535a06bfe05SJan Sjodin 
2536a06bfe05SJan Sjodin   return EntrySucc;
2537a06bfe05SJan Sjodin }
2538a06bfe05SJan Sjodin 
2539a06bfe05SJan Sjodin LinearizedRegion *
2540a06bfe05SJan Sjodin AMDGPUMachineCFGStructurizer::initLinearizedRegion(RegionMRT *Region) {
2541a06bfe05SJan Sjodin   LinearizedRegion *LRegion = Region->getLinearizedRegion();
2542a06bfe05SJan Sjodin   LRegion->initLiveOut(Region, MRI, TRI, PHIInfo);
2543a06bfe05SJan Sjodin   LRegion->setEntry(Region->getEntry());
2544a06bfe05SJan Sjodin   return LRegion;
2545a06bfe05SJan Sjodin }
2546a06bfe05SJan Sjodin 
2547a06bfe05SJan Sjodin static void removeOldExitPreds(RegionMRT *Region) {
2548a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *Exit = Region->getSucc();
2549a06bfe05SJan Sjodin   if (Exit == nullptr) {
2550a06bfe05SJan Sjodin     return;
2551a06bfe05SJan Sjodin   }
2552a06bfe05SJan Sjodin   for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = Exit->pred_begin(),
2553a06bfe05SJan Sjodin                                         E = Exit->pred_end();
2554a06bfe05SJan Sjodin        PI != E; ++PI) {
2555a06bfe05SJan Sjodin     if (Region->contains(*PI)) {
2556a06bfe05SJan Sjodin       (*PI)->removeSuccessor(Exit);
2557a06bfe05SJan Sjodin     }
2558a06bfe05SJan Sjodin   }
2559a06bfe05SJan Sjodin }
2560a06bfe05SJan Sjodin 
2561a06bfe05SJan Sjodin static bool mbbHasBackEdge(MachineBasicBlock *MBB,
2562a06bfe05SJan Sjodin                            SmallPtrSet<MachineBasicBlock *, 8> &MBBs) {
2563a06bfe05SJan Sjodin   for (auto SI = MBB->succ_begin(), SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
2564a06bfe05SJan Sjodin     if (MBBs.count(*SI) != 0) {
2565a06bfe05SJan Sjodin       return true;
2566a06bfe05SJan Sjodin     }
2567a06bfe05SJan Sjodin   }
2568a06bfe05SJan Sjodin   return false;
2569a06bfe05SJan Sjodin }
2570a06bfe05SJan Sjodin 
2571a06bfe05SJan Sjodin static bool containsNewBackedge(MRT *Tree,
2572a06bfe05SJan Sjodin                                 SmallPtrSet<MachineBasicBlock *, 8> &MBBs) {
2573a06bfe05SJan Sjodin   // Need to traverse this in reverse since it is in post order.
2574a06bfe05SJan Sjodin   if (Tree == nullptr)
2575a06bfe05SJan Sjodin     return false;
2576a06bfe05SJan Sjodin 
2577a06bfe05SJan Sjodin   if (Tree->isMBB()) {
2578a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *MBB = Tree->getMBBMRT()->getMBB();
2579a06bfe05SJan Sjodin     MBBs.insert(MBB);
2580a06bfe05SJan Sjodin     if (mbbHasBackEdge(MBB, MBBs)) {
2581a06bfe05SJan Sjodin       return true;
2582a06bfe05SJan Sjodin     }
2583a06bfe05SJan Sjodin   } else {
2584a06bfe05SJan Sjodin     RegionMRT *Region = Tree->getRegionMRT();
2585a06bfe05SJan Sjodin     SetVector<MRT *> *Children = Region->getChildren();
2586a06bfe05SJan Sjodin     for (auto CI = Children->rbegin(), CE = Children->rend(); CI != CE; ++CI) {
2587a06bfe05SJan Sjodin       if (containsNewBackedge(*CI, MBBs))
2588a06bfe05SJan Sjodin         return true;
2589a06bfe05SJan Sjodin     }
2590a06bfe05SJan Sjodin   }
2591a06bfe05SJan Sjodin   return false;
2592a06bfe05SJan Sjodin }
2593a06bfe05SJan Sjodin 
2594a06bfe05SJan Sjodin static bool containsNewBackedge(RegionMRT *Region) {
2595a06bfe05SJan Sjodin   SmallPtrSet<MachineBasicBlock *, 8> MBBs;
2596a06bfe05SJan Sjodin   return containsNewBackedge(Region, MBBs);
2597a06bfe05SJan Sjodin }
2598a06bfe05SJan Sjodin 
2599a06bfe05SJan Sjodin bool AMDGPUMachineCFGStructurizer::structurizeComplexRegion(RegionMRT *Region) {
2600a06bfe05SJan Sjodin   auto *LRegion = initLinearizedRegion(Region);
2601a06bfe05SJan Sjodin   LRegion->setHasLoop(containsNewBackedge(Region));
2602a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *LastMerge = createLinearizedExitBlock(Region);
2603a06bfe05SJan Sjodin   MachineBasicBlock *CurrentMerge = LastMerge;
2604a06bfe05SJan Sjodin   LRegion->addMBB(LastMerge);
2605a06bfe05SJan Sjodin   LRegion->setExit(LastMerge);
2606a06bfe05SJan Sjodin 
2607a06bfe05SJan Sjodin   rewriteRegionExitPHIs(Region, LastMerge, LRegion);
2608a06bfe05SJan Sjodin   removeOldExitPreds(Region);
2609a06bfe05SJan Sjodin 
2610a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(PHIInfo.dump(MRI));
2611a06bfe05SJan Sjodin 
2612a06bfe05SJan Sjodin   SetVector<MRT *> *Children = Region->getChildren();
2613a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "===========If Region Start===============\n");
2614a06bfe05SJan Sjodin   if (LRegion->getHasLoop()) {
2615a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Has Backedge: Yes\n");
2616a06bfe05SJan Sjodin   } else {
2617a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Has Backedge: No\n");
2618a06bfe05SJan Sjodin   }
2619a06bfe05SJan Sjodin 
2620a06bfe05SJan Sjodin   unsigned BBSelectRegIn;
2621a06bfe05SJan Sjodin   unsigned BBSelectRegOut;
2622a06bfe05SJan Sjodin   for (auto CI = Children->begin(), CE = Children->end(); CI != CE; ++CI) {
2623a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "CurrentRegion: \n");
2624a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(LRegion->print(dbgs(), TRI));
2625a06bfe05SJan Sjodin 
2626a06bfe05SJan Sjodin     auto CNI = CI;
2627a06bfe05SJan Sjodin     ++CNI;
2628a06bfe05SJan Sjodin 
2629a06bfe05SJan Sjodin     MRT *Child = (*CI);
2630a06bfe05SJan Sjodin 
2631a06bfe05SJan Sjodin     if (Child->isRegion()) {
2632a06bfe05SJan Sjodin 
2633a06bfe05SJan Sjodin       LinearizedRegion *InnerLRegion =
2634a06bfe05SJan Sjodin           Child->getRegionMRT()->getLinearizedRegion();
2635a06bfe05SJan Sjodin       // We found the block is the exit of an inner region, we need
2636a06bfe05SJan Sjodin       // to put it in the current linearized region.
2637a06bfe05SJan Sjodin 
2638a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "Linearizing region: ");
2639a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(InnerLRegion->print(dbgs(), TRI));
2640a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "\n");
2641a06bfe05SJan Sjodin 
2642a06bfe05SJan Sjodin       MachineBasicBlock *InnerEntry = InnerLRegion->getEntry();
2643a06bfe05SJan Sjodin       if ((&(*(InnerEntry->getParent()->begin()))) == InnerEntry) {
2644a06bfe05SJan Sjodin         // Entry has already been linearized, no need to do this region.
2645a06bfe05SJan Sjodin         unsigned OuterSelect = InnerLRegion->getBBSelectRegOut();
2646a06bfe05SJan Sjodin         unsigned InnerSelectReg =
2647a06bfe05SJan Sjodin             InnerLRegion->getRegionMRT()->getInnerOutputRegister();
2648a06bfe05SJan Sjodin         replaceRegisterWith(InnerSelectReg, OuterSelect),
2649a06bfe05SJan Sjodin             resolvePHIInfos(InnerEntry);
2650a06bfe05SJan Sjodin         if (!InnerLRegion->getExit()->isSuccessor(CurrentMerge))
2651a06bfe05SJan Sjodin           InnerLRegion->getExit()->addSuccessor(CurrentMerge);
2652a06bfe05SJan Sjodin         continue;
2653a06bfe05SJan Sjodin       }
2654a06bfe05SJan Sjodin 
2655a06bfe05SJan Sjodin       BBSelectRegOut = Child->getBBSelectRegOut();
2656a06bfe05SJan Sjodin       BBSelectRegIn = Child->getBBSelectRegIn();
2657a06bfe05SJan Sjodin 
2658a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "BBSelectRegIn: " << PrintReg(BBSelectRegIn, TRI)
2659a06bfe05SJan Sjodin                    << "\n");
2660a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "BBSelectRegOut: " << PrintReg(BBSelectRegOut, TRI)
2661a06bfe05SJan Sjodin                    << "\n");
2662a06bfe05SJan Sjodin 
2663a06bfe05SJan Sjodin       MachineBasicBlock *IfEnd = CurrentMerge;
2664a06bfe05SJan Sjodin       CurrentMerge = createIfRegion(CurrentMerge, InnerLRegion, LRegion,
2665a06bfe05SJan Sjodin                                     Child->getRegionMRT()->getEntry(),
2666a06bfe05SJan Sjodin                                     BBSelectRegIn, BBSelectRegOut);
2667a06bfe05SJan Sjodin       TII->convertNonUniformIfRegion(CurrentMerge, IfEnd);
2668a06bfe05SJan Sjodin     } else {
2669a06bfe05SJan Sjodin       MachineBasicBlock *MBB = Child->getMBBMRT()->getMBB();
2670a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "Linearizing block: " << MBB->getNumber() << "\n");
2671a06bfe05SJan Sjodin 
2672a06bfe05SJan Sjodin       if (MBB == getSingleExitNode(*(MBB->getParent()))) {
2673a06bfe05SJan Sjodin         // If this is the exit block then we need to skip to the next.
2674a06bfe05SJan Sjodin         // The "in" register will be transferred to "out" in the next
2675a06bfe05SJan Sjodin         // iteration.
2676a06bfe05SJan Sjodin         continue;
2677a06bfe05SJan Sjodin       }
2678a06bfe05SJan Sjodin 
2679a06bfe05SJan Sjodin       BBSelectRegOut = Child->getBBSelectRegOut();
2680a06bfe05SJan Sjodin       BBSelectRegIn = Child->getBBSelectRegIn();
2681a06bfe05SJan Sjodin 
2682a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "BBSelectRegIn: " << PrintReg(BBSelectRegIn, TRI)
2683a06bfe05SJan Sjodin                    << "\n");
2684a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "BBSelectRegOut: " << PrintReg(BBSelectRegOut, TRI)
2685a06bfe05SJan Sjodin                    << "\n");
2686a06bfe05SJan Sjodin 
2687a06bfe05SJan Sjodin       MachineBasicBlock *IfEnd = CurrentMerge;
2688a06bfe05SJan Sjodin       // This is a basic block that is not part of an inner region, we
2689a06bfe05SJan Sjodin       // need to put it in the current linearized region.
2690a06bfe05SJan Sjodin       CurrentMerge = createIfRegion(CurrentMerge, MBB, LRegion, BBSelectRegIn,
2691a06bfe05SJan Sjodin                                     BBSelectRegOut);
2692a06bfe05SJan Sjodin       if (CurrentMerge) {
2693a06bfe05SJan Sjodin         TII->convertNonUniformIfRegion(CurrentMerge, IfEnd);
2694a06bfe05SJan Sjodin       }
2695a06bfe05SJan Sjodin 
2696a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(PHIInfo.dump(MRI));
2697a06bfe05SJan Sjodin     }
2698a06bfe05SJan Sjodin   }
2699a06bfe05SJan Sjodin 
2700a06bfe05SJan Sjodin   LRegion->removeFalseRegisterKills(MRI);
2701a06bfe05SJan Sjodin 
2702a06bfe05SJan Sjodin   if (LRegion->getHasLoop()) {
2703a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *NewSucc = splitEntry(LRegion);
2704a06bfe05SJan Sjodin     if (isFunctionEntryBlock(LRegion->getEntry())) {
2705a06bfe05SJan Sjodin       resolvePHIInfos(LRegion->getEntry());
2706a06bfe05SJan Sjodin     }
2707a06bfe05SJan Sjodin     const DebugLoc &DL = NewSucc->findDebugLoc(NewSucc->getFirstNonPHI());
2708a06bfe05SJan Sjodin     unsigned InReg = LRegion->getBBSelectRegIn();
2709a06bfe05SJan Sjodin     unsigned InnerSelectReg =
2710a06bfe05SJan Sjodin         MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(InReg));
2711a06bfe05SJan Sjodin     unsigned NewInReg = MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(InReg));
2712a06bfe05SJan Sjodin     TII->materializeImmediate(*(LRegion->getEntry()),
2713a06bfe05SJan Sjodin                               LRegion->getEntry()->getFirstTerminator(), DL,
2714a06bfe05SJan Sjodin                               NewInReg, Region->getEntry()->getNumber());
2715a06bfe05SJan Sjodin     // Need to be careful about updating the registers inside the region.
2716a06bfe05SJan Sjodin     LRegion->replaceRegisterInsideRegion(InReg, InnerSelectReg, false, MRI);
2717a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Loop BBSelect Merge PHI:\n");
2718a06bfe05SJan Sjodin     insertMergePHI(LRegion->getEntry(), LRegion->getExit(), NewSucc,
2719a06bfe05SJan Sjodin                    InnerSelectReg, NewInReg,
2720a06bfe05SJan Sjodin                    LRegion->getRegionMRT()->getInnerOutputRegister());
2721a06bfe05SJan Sjodin     splitExit(LRegion);
2722a06bfe05SJan Sjodin     TII->convertNonUniformLoopRegion(NewSucc, LastMerge);
2723a06bfe05SJan Sjodin   }
2724a06bfe05SJan Sjodin 
2725a06bfe05SJan Sjodin   if (Region->isRoot()) {
2726a06bfe05SJan Sjodin     TII->insertReturn(*LastMerge);
2727a06bfe05SJan Sjodin   }
2728a06bfe05SJan Sjodin 
2729a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(Region->getEntry()->getParent()->dump());
2730a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(LRegion->print(dbgs(), TRI));
2731a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(PHIInfo.dump(MRI));
2732a06bfe05SJan Sjodin 
2733a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "===========If Region End===============\n");
2734a06bfe05SJan Sjodin 
2735a06bfe05SJan Sjodin   Region->setLinearizedRegion(LRegion);
2736a06bfe05SJan Sjodin   return true;
2737a06bfe05SJan Sjodin }
2738a06bfe05SJan Sjodin 
2739a06bfe05SJan Sjodin bool AMDGPUMachineCFGStructurizer::structurizeRegion(RegionMRT *Region) {
2740a06bfe05SJan Sjodin   if (false && regionIsSimpleIf(Region)) {
2741a06bfe05SJan Sjodin     transformSimpleIfRegion(Region);
2742a06bfe05SJan Sjodin     return true;
2743a06bfe05SJan Sjodin   } else if (regionIsSequence(Region)) {
2744a06bfe05SJan Sjodin     fixupRegionExits(Region);
2745a06bfe05SJan Sjodin     return false;
2746a06bfe05SJan Sjodin   } else {
2747a06bfe05SJan Sjodin     structurizeComplexRegion(Region);
2748a06bfe05SJan Sjodin   }
2749a06bfe05SJan Sjodin   return false;
2750a06bfe05SJan Sjodin }
2751a06bfe05SJan Sjodin 
2752a06bfe05SJan Sjodin static int structurize_once = 0;
2753a06bfe05SJan Sjodin 
2754a06bfe05SJan Sjodin bool AMDGPUMachineCFGStructurizer::structurizeRegions(RegionMRT *Region,
2755a06bfe05SJan Sjodin                                                 bool isTopRegion) {
2756a06bfe05SJan Sjodin   bool Changed = false;
2757a06bfe05SJan Sjodin 
2758a06bfe05SJan Sjodin   auto Children = Region->getChildren();
2759a06bfe05SJan Sjodin   for (auto CI : *Children) {
2760a06bfe05SJan Sjodin     if (CI->isRegion()) {
2761a06bfe05SJan Sjodin       Changed |= structurizeRegions(CI->getRegionMRT(), false);
2762a06bfe05SJan Sjodin     }
2763a06bfe05SJan Sjodin   }
2764a06bfe05SJan Sjodin 
2765a06bfe05SJan Sjodin   if (structurize_once < 2 || true) {
2766a06bfe05SJan Sjodin     Changed |= structurizeRegion(Region);
2767a06bfe05SJan Sjodin     structurize_once++;
2768a06bfe05SJan Sjodin   }
2769a06bfe05SJan Sjodin   return Changed;
2770a06bfe05SJan Sjodin }
2771a06bfe05SJan Sjodin 
2772a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::initFallthroughMap(MachineFunction &MF) {
2773a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "Fallthrough Map:\n");
2774a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &MBBI : MF) {
2775a06bfe05SJan Sjodin     MachineBasicBlock *MBB = MBBI.getFallThrough();
2776a06bfe05SJan Sjodin     if (MBB != nullptr) {
2777a06bfe05SJan Sjodin       DEBUG(dbgs() << "Fallthrough: " << MBBI.getNumber() << " -> "
2778a06bfe05SJan Sjodin                    << MBB->getNumber() << "\n");
2779a06bfe05SJan Sjodin     }
2780a06bfe05SJan Sjodin     FallthroughMap[&MBBI] = MBB;
2781a06bfe05SJan Sjodin   }
2782a06bfe05SJan Sjodin }
2783a06bfe05SJan Sjodin 
2784a06bfe05SJan Sjodin void AMDGPUMachineCFGStructurizer::createLinearizedRegion(RegionMRT *Region,
2785a06bfe05SJan Sjodin                                                     unsigned SelectOut) {
2786a06bfe05SJan Sjodin   LinearizedRegion *LRegion = new LinearizedRegion();
2787a06bfe05SJan Sjodin   if (SelectOut) {
2788a06bfe05SJan Sjodin     LRegion->addLiveOut(SelectOut);
2789a06bfe05SJan Sjodin     DEBUG(dbgs() << "Add LiveOut (BBSelect): " << PrintReg(SelectOut, TRI)
2790a06bfe05SJan Sjodin                  << "\n");
2791a06bfe05SJan Sjodin   }
2792a06bfe05SJan Sjodin   LRegion->setRegionMRT(Region);
2793a06bfe05SJan Sjodin   Region->setLinearizedRegion(LRegion);
2794a06bfe05SJan Sjodin   LRegion->setParent(Region->getParent()
2795a06bfe05SJan Sjodin                          ? Region->getParent()->getLinearizedRegion()
2796a06bfe05SJan Sjodin                          : nullptr);
2797a06bfe05SJan Sjodin }
2798a06bfe05SJan Sjodin 
2799a06bfe05SJan Sjodin unsigned
2800a06bfe05SJan Sjodin AMDGPUMachineCFGStructurizer::initializeSelectRegisters(MRT *MRT, unsigned SelectOut,
2801a06bfe05SJan Sjodin                                                   MachineRegisterInfo *MRI,
2802a06bfe05SJan Sjodin                                                   const SIInstrInfo *TII) {
2803a06bfe05SJan Sjodin   if (MRT->isRegion()) {
2804a06bfe05SJan Sjodin     RegionMRT *Region = MRT->getRegionMRT();
2805a06bfe05SJan Sjodin     Region->setBBSelectRegOut(SelectOut);
2806a06bfe05SJan Sjodin     unsigned InnerSelectOut = createBBSelectReg(TII, MRI);
2807a06bfe05SJan Sjodin 
2808a06bfe05SJan Sjodin     // Fixme: Move linearization creation to the original spot
2809a06bfe05SJan Sjodin     createLinearizedRegion(Region, SelectOut);
2810a06bfe05SJan Sjodin 
2811a06bfe05SJan Sjodin     for (auto CI = Region->getChildren()->begin(),
2812a06bfe05SJan Sjodin               CE = Region->getChildren()->end();
2813a06bfe05SJan Sjodin          CI != CE; ++CI) {
2814a06bfe05SJan Sjodin       InnerSelectOut =
2815a06bfe05SJan Sjodin           initializeSelectRegisters((*CI), InnerSelectOut, MRI, TII);
2816a06bfe05SJan Sjodin     }
2817a06bfe05SJan Sjodin     MRT->setBBSelectRegIn(InnerSelectOut);
2818a06bfe05SJan Sjodin     return InnerSelectOut;
2819a06bfe05SJan Sjodin   } else {
2820a06bfe05SJan Sjodin     MRT->setBBSelectRegOut(SelectOut);
2821a06bfe05SJan Sjodin     unsigned NewSelectIn = createBBSelectReg(TII, MRI);
2822a06bfe05SJan Sjodin     MRT->setBBSelectRegIn(NewSelectIn);
2823a06bfe05SJan Sjodin     return NewSelectIn;
2824a06bfe05SJan Sjodin   }
2825a06bfe05SJan Sjodin }
2826a06bfe05SJan Sjodin 
2827a06bfe05SJan Sjodin static void checkRegOnlyPHIInputs(MachineFunction &MF) {
2828a06bfe05SJan Sjodin   for (auto &MBBI : MF) {
2829a06bfe05SJan Sjodin     for (MachineBasicBlock::instr_iterator I = MBBI.instr_begin(),
2830a06bfe05SJan Sjodin                                            E = MBBI.instr_end();
2831a06bfe05SJan Sjodin          I != E; ++I) {
2832a06bfe05SJan Sjodin       MachineInstr &Instr = *I;
2833a06bfe05SJan Sjodin       if (Instr.isPHI()) {
2834a06bfe05SJan Sjodin         int numPreds = getPHINumInputs(Instr);
2835a06bfe05SJan Sjodin         for (int i = 0; i < numPreds; ++i) {
2836a06bfe05SJan Sjodin           assert(Instr.getOperand(i * 2 + 1).isReg() &&
2837a06bfe05SJan Sjodin                  "PHI Operand not a register");
2838a06bfe05SJan Sjodin         }
2839a06bfe05SJan Sjodin       }
2840a06bfe05SJan Sjodin     }
2841a06bfe05SJan Sjodin   }
2842a06bfe05SJan Sjodin }
2843a06bfe05SJan Sjodin 
2844a06bfe05SJan Sjodin 
2845a06bfe05SJan Sjodin INITIALIZE_PASS_BEGIN(AMDGPUMachineCFGStructurizer, "amdgpu-machine-cfg-structurizer",
2846a06bfe05SJan Sjodin                       "AMDGPU Machine CFG Structurizer", false, false)
2847a06bfe05SJan Sjodin INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineRegionInfoPass)
2848a06bfe05SJan Sjodin INITIALIZE_PASS_END(AMDGPUMachineCFGStructurizer, "amdgpu-machine-cfg-structurizer",
2849a06bfe05SJan Sjodin                     "AMDGPU Machine CFG Structurizer", false, false)
2850a06bfe05SJan Sjodin 
2851a06bfe05SJan Sjodin char AMDGPUMachineCFGStructurizerID = AMDGPUMachineCFGStructurizer::ID;
2852a06bfe05SJan Sjodin 
2853a06bfe05SJan Sjodin 
2854a06bfe05SJan Sjodin bool AMDGPUMachineCFGStructurizer::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
2855a06bfe05SJan Sjodin   const SISubtarget &ST = MF.getSubtarget<SISubtarget>();
2856a06bfe05SJan Sjodin   const SIInstrInfo *TII = ST.getInstrInfo();
2857a06bfe05SJan Sjodin   TRI = ST.getRegisterInfo();
2858a06bfe05SJan Sjodin   MRI = &(MF.getRegInfo());
2859a06bfe05SJan Sjodin   initFallthroughMap(MF);
2860a06bfe05SJan Sjodin 
2861a06bfe05SJan Sjodin   checkRegOnlyPHIInputs(MF);
2862a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "----STRUCTURIZER START----\n");
2863a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(MF.dump());
2864a06bfe05SJan Sjodin 
2865a06bfe05SJan Sjodin   Regions = &(getAnalysis<MachineRegionInfoPass>().getRegionInfo());
2866a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(Regions->dump());
2867a06bfe05SJan Sjodin 
2868a06bfe05SJan Sjodin   RegionMRT *RTree = MRT::buildMRT(MF, Regions, TII, MRI);
2869a06bfe05SJan Sjodin   setRegionMRT(RTree);
2870a06bfe05SJan Sjodin   initializeSelectRegisters(RTree, 0, MRI, TII);
2871a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(RTree->dump(TRI));
2872a06bfe05SJan Sjodin   bool result = structurizeRegions(RTree, true);
2873a06bfe05SJan Sjodin   delete RTree;
2874a06bfe05SJan Sjodin   DEBUG(dbgs() << "----STRUCTURIZER END----\n");
2875a06bfe05SJan Sjodin   initFallthroughMap(MF);
2876a06bfe05SJan Sjodin   return result;
2877a06bfe05SJan Sjodin }
2878a06bfe05SJan Sjodin 
2879a06bfe05SJan Sjodin FunctionPass *llvm::createAMDGPUMachineCFGStructurizerPass() {
2880a06bfe05SJan Sjodin   return new AMDGPUMachineCFGStructurizer();
2881a06bfe05SJan Sjodin }
2882