← Back to branch summary

~mmach/netext73/mesa-haswell

« back to all changes in this revision

Viewing changes to src/intel/compiler/brw_fs_live_variables.cpp

  • Committer: mmach
  • Date: 2022-09-22 19:56:13 UTC
  • Revision ID: netbit73@gmail.com-20220922195613-wtik9mmy20tmor0i
2022-09-22 21:17:09

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
src/intel/compiler/brw_fs_live_variables.cpp
1
 
/*
2
 
 * Copyright © 2012 Intel Corporation
3
 
 *
4
 
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5
 
 * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6
 
 * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7
 
 * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8
 
 * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9
 
 * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10
 
 *
11
 
 * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12
 
 * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13
 
 * Software.
14
 
 *
15
 
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16
 
 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17
 
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18
 
 * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19
 
 * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
20
 
 * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
21
 
 * IN THE SOFTWARE.
22
 
 *
23
 
 * Authors:
24
 
 *    Eric Anholt <eric@anholt.net>
25
 
 *
26
 
 */
27
 
 
28
 
#include "brw_fs.h"
29
 
#include "brw_fs_live_variables.h"
30
 
 
31
 
using namespace brw;
32
 
 
33
 
#define MAX_INSTRUCTION (1 << 30)
34
 
 
35
 
/** @file brw_fs_live_variables.cpp
36
 
 *
37
 
 * Support for calculating liveness information about virtual GRFs.
38
 
 *
39
 
 * This produces a live interval for each whole virtual GRF.  We could
40
 
 * choose to expose per-component live intervals for VGRFs of size > 1,
41
 
 * but we currently do not.  It is easier for the consumers of this
42
 
 * information to work with whole VGRFs.
43
 
 *
44
 
 * However, we internally track use/def information at the per-GRF level for
45
 
 * greater accuracy.  Large VGRFs may be accessed piecemeal over many
46
 
 * (possibly non-adjacent) instructions.  In this case, examining a single
47
 
 * instruction is insufficient to decide whether a whole VGRF is ultimately
48
 
 * used or defined.  Tracking individual components allows us to easily
49
 
 * assemble this information.
50
 
 *
51
 
 * See Muchnick's Advanced Compiler Design and Implementation, section
52
 
 * 14.1 (p444).
53
 
 */
54
 
 
55
 
void
56
 
fs_live_variables::setup_one_read(struct block_data *bd,
57
 
                                  int ip, const fs_reg &reg)
58
 
{
59
 
   int var = var_from_reg(reg);
60
 
   assert(var < num_vars);
61
 
 
62
 
   start[var] = MIN2(start[var], ip);
63
 
   end[var] = MAX2(end[var], ip);
64
 
 
65
 
   /* The use[] bitset marks when the block makes use of a variable (VGRF
66
 
    * channel) without having completely defined that variable within the
67
 
    * block.
68
 
    */
69
 
   if (!BITSET_TEST(bd->def, var))
70
 
      BITSET_SET(bd->use, var);
71
 
}
72
 
 
73
 
void
74
 
fs_live_variables::setup_one_write(struct block_data *bd, fs_inst *inst,
75
 
                                   int ip, const fs_reg &reg)
76
 
{
77
 
   int var = var_from_reg(reg);
78
 
   assert(var < num_vars);
79
 
 
80
 
   start[var] = MIN2(start[var], ip);
81
 
   end[var] = MAX2(end[var], ip);
82
 
 
83
 
   /* The def[] bitset marks when an initialization in a block completely
84
 
    * screens off previous updates of that variable (VGRF channel).
85
 
    */
86
 
   if (inst->dst.file == VGRF) {
87
 
      if (!inst->is_partial_write() && !BITSET_TEST(bd->use, var))
88
 
         BITSET_SET(bd->def, var);
89
 
 
90
 
      BITSET_SET(bd->defout, var);
91
 
   }
92
 
}
93
 
 
94
 
/**
95
 
 * Sets up the use[] and def[] bitsets.
96
 
 *
97
 
 * The basic-block-level live variable analysis needs to know which
98
 
 * variables get used before they're completely defined, and which
99
 
 * variables are completely defined before they're used.
100
 
 *
101
 
 * These are tracked at the per-component level, rather than whole VGRFs.
102
 
 */
103
 
void
104
 
fs_live_variables::setup_def_use()
105
 
{
106
 
   int ip = 0;
107
 
 
108
 
   foreach_block (block, cfg) {
109
 
      assert(ip == block->start_ip);
110
 
      if (block->num > 0)
111
 
         assert(cfg->blocks[block->num - 1]->end_ip == ip - 1);
112
 
 
113
 
      struct block_data *bd = &block_data[block->num];
114
 
 
115
 
      foreach_inst_in_block(fs_inst, inst, block) {
116
 
         /* Set use[] for this instruction */
117
 
         for (unsigned int i = 0; i < inst->sources; i++) {
118
 
            fs_reg reg = inst->src[i];
119
 
 
120
 
            if (reg.file != VGRF)
121
 
               continue;
122
 
 
123
 
            for (unsigned j = 0; j < regs_read(inst, i); j++) {
124
 
               setup_one_read(bd, ip, reg);
125
 
               reg.offset += REG_SIZE;
126
 
            }
127
 
         }
128
 
 
129
 
         bd->flag_use[0] |= inst->flags_read(devinfo) & ~bd->flag_def[0];
130
 
 
131
 
         /* Set def[] for this instruction */
132
 
         if (inst->dst.file == VGRF) {
133
 
            fs_reg reg = inst->dst;
134
 
            for (unsigned j = 0; j < regs_written(inst); j++) {
135
 
               setup_one_write(bd, inst, ip, reg);
136
 
               reg.offset += REG_SIZE;
137
 
            }
138
 
         }
139
 
 
140
 
         if (!inst->predicate && inst->exec_size >= 8)
141
 
            bd->flag_def[0] |= inst->flags_written(devinfo) & ~bd->flag_use[0];
142
 
 
143
 
         ip++;
144
 
      }
145
 
   }
146
 
}
147
 
 
148
 
/**
149
 
 * The algorithm incrementally sets bits in liveout and livein,
150
 
 * propagating it through control flow.  It will eventually terminate
151
 
 * because it only ever adds bits, and stops when no bits are added in
152
 
 * a pass.
153
 
 */
154
 
void
155
 
fs_live_variables::compute_live_variables()
156
 
{
157
 
   bool cont = true;
158
 
 
159
 
   while (cont) {
160
 
      cont = false;
161
 
 
162
 
      foreach_block_reverse (block, cfg) {
163
 
         struct block_data *bd = &block_data[block->num];
164
 
 
165
 
         /* Update liveout */
166
 
         foreach_list_typed(bblock_link, child_link, link, &block->children) {
167
 
       struct block_data *child_bd = &block_data[child_link->block->num];
168
 
 
169
 
            for (int i = 0; i < bitset_words; i++) {
170
 
               BITSET_WORD new_liveout = (child_bd->livein[i] &
171
 
                                          ~bd->liveout[i]);
172
 
               if (new_liveout) {
173
 
                  bd->liveout[i] |= new_liveout;
174
 
                  cont = true;
175
 
               }
176
 
            }
177
 
            BITSET_WORD new_liveout = (child_bd->flag_livein[0] &
178
 
                                       ~bd->flag_liveout[0]);
179
 
            if (new_liveout) {
180
 
               bd->flag_liveout[0] |= new_liveout;
181
 
               cont = true;
182
 
            }
183
 
         }
184
 
 
185
 
         /* Update livein */
186
 
         for (int i = 0; i < bitset_words; i++) {
187
 
            BITSET_WORD new_livein = (bd->use[i] |
188
 
                                      (bd->liveout[i] &
189
 
                                       ~bd->def[i]));
190
 
            if (new_livein & ~bd->livein[i]) {
191
 
               bd->livein[i] |= new_livein;
192
 
               cont = true;
193
 
            }
194
 
         }
195
 
         BITSET_WORD new_livein = (bd->flag_use[0] |
196
 
                                   (bd->flag_liveout[0] &
197
 
                                    ~bd->flag_def[0]));
198
 
         if (new_livein & ~bd->flag_livein[0]) {
199
 
            bd->flag_livein[0] |= new_livein;
200
 
            cont = true;
201
 
         }
202
 
      }
203
 
   }
204
 
 
205
 
   /* Propagate defin and defout down the CFG to calculate the union of live
206
 
    * variables potentially defined along any possible control flow path.
207
 
    */
208
 
   do {
209
 
      cont = false;
210
 
 
211
 
      foreach_block (block, cfg) {
212
 
         const struct block_data *bd = &block_data[block->num];
213
 
 
214
 
         foreach_list_typed(bblock_link, child_link, link, &block->children) {
215
 
       struct block_data *child_bd = &block_data[child_link->block->num];
216
 
 
217
 
            for (int i = 0; i < bitset_words; i++) {
218
 
               const BITSET_WORD new_def = bd->defout[i] & ~child_bd->defin[i];
219
 
               child_bd->defin[i] |= new_def;
220
 
               child_bd->defout[i] |= new_def;
221
 
               cont |= new_def;
222
 
            }
223
 
         }
224
 
      }
225
 
   } while (cont);
226
 
}
227
 
 
228
 
/**
229
 
 * Extend the start/end ranges for each variable to account for the
230
 
 * new information calculated from control flow.
231
 
 */
232
 
void
233
 
fs_live_variables::compute_start_end()
234
 
{
235
 
   foreach_block (block, cfg) {
236
 
      struct block_data *bd = &block_data[block->num];
237
 
 
238
 
      for (int w = 0; w < bitset_words; w++) {
239
 
         BITSET_WORD livedefin = bd->livein[w] & bd->defin[w];
240
 
         BITSET_WORD livedefout = bd->liveout[w] & bd->defout[w];
241
 
         BITSET_WORD livedefinout = livedefin | livedefout;
242
 
         while (livedefinout) {
243
 
            unsigned b = u_bit_scan(&livedefinout);
244
 
            unsigned i = w * BITSET_WORDBITS + b;
245
 
            if (livedefin & (1u << b)) {
246
 
               start[i] = MIN2(start[i], block->start_ip);
247
 
               end[i] = MAX2(end[i], block->start_ip);
248
 
            }
249
 
            if (livedefout & (1u << b)) {
250
 
               start[i] = MIN2(start[i], block->end_ip);
251
 
               end[i] = MAX2(end[i], block->end_ip);
252
 
            }
253
 
         }
254
 
      }
255
 
   }
256
 
}
257
 
 
258
 
fs_live_variables::fs_live_variables(const backend_shader *s)
259
 
   : devinfo(s->devinfo), cfg(s->cfg)
260
 
{
261
 
   mem_ctx = ralloc_context(NULL);
262
 
 
263
 
   num_vgrfs = s->alloc.count;
264
 
   num_vars = 0;
265
 
   var_from_vgrf = rzalloc_array(mem_ctx, int, num_vgrfs);
266
 
   for (int i = 0; i < num_vgrfs; i++) {
267
 
      var_from_vgrf[i] = num_vars;
268
 
      num_vars += s->alloc.sizes[i];
269
 
   }
270
 
 
271
 
   vgrf_from_var = rzalloc_array(mem_ctx, int, num_vars);
272
 
   for (int i = 0; i < num_vgrfs; i++) {
273
 
      for (unsigned j = 0; j < s->alloc.sizes[i]; j++) {
274
 
         vgrf_from_var[var_from_vgrf[i] + j] = i;
275
 
      }
276
 
   }
277
 
 
278
 
   start = ralloc_array(mem_ctx, int, num_vars);
279
 
   end = rzalloc_array(mem_ctx, int, num_vars);
280
 
   for (int i = 0; i < num_vars; i++) {
281
 
      start[i] = MAX_INSTRUCTION;
282
 
      end[i] = -1;
283
 
   }
284
 
 
285
 
   vgrf_start = ralloc_array(mem_ctx, int, num_vgrfs);
286
 
   vgrf_end = ralloc_array(mem_ctx, int, num_vgrfs);
287
 
   for (int i = 0; i < num_vgrfs; i++) {
288
 
      vgrf_start[i] = MAX_INSTRUCTION;
289
 
      vgrf_end[i] = -1;
290
 
   }
291
 
 
292
 
   block_data = rzalloc_array(mem_ctx, struct block_data, cfg->num_blocks);
293
 
 
294
 
   bitset_words = BITSET_WORDS(num_vars);
295
 
   for (int i = 0; i < cfg->num_blocks; i++) {
296
 
      block_data[i].def = rzalloc_array(mem_ctx, BITSET_WORD, bitset_words);
297
 
      block_data[i].use = rzalloc_array(mem_ctx, BITSET_WORD, bitset_words);
298
 
      block_data[i].livein = rzalloc_array(mem_ctx, BITSET_WORD, bitset_words);
299
 
      block_data[i].liveout = rzalloc_array(mem_ctx, BITSET_WORD, bitset_words);
300
 
      block_data[i].defin = rzalloc_array(mem_ctx, BITSET_WORD, bitset_words);
301
 
      block_data[i].defout = rzalloc_array(mem_ctx, BITSET_WORD, bitset_words);
302
 
 
303
 
      block_data[i].flag_def[0] = 0;
304
 
      block_data[i].flag_use[0] = 0;
305
 
      block_data[i].flag_livein[0] = 0;
306
 
      block_data[i].flag_liveout[0] = 0;
307
 
   }
308
 
 
309
 
   setup_def_use();
310
 
   compute_live_variables();
311
 
   compute_start_end();
312
 
 
313
 
   /* Merge the per-component live ranges to whole VGRF live ranges. */
314
 
   for (int i = 0; i < num_vars; i++) {
315
 
      const unsigned vgrf = vgrf_from_var[i];
316
 
      vgrf_start[vgrf] = MIN2(vgrf_start[vgrf], start[i]);
317
 
      vgrf_end[vgrf] = MAX2(vgrf_end[vgrf], end[i]);
318
 
   }
319
 
}
320
 
 
321
 
fs_live_variables::~fs_live_variables()
322
 
{
323
 
   ralloc_free(mem_ctx);
324
 
}
325
 
 
326
 
static bool
327
 
check_register_live_range(const fs_live_variables *live, int ip,
328
 
                          const fs_reg &reg, unsigned n)
329
 
{
330
 
   const unsigned var = live->var_from_reg(reg);
331
 
 
332
 
   if (var + n > unsigned(live->num_vars) ||
333
 
       live->vgrf_start[reg.nr] > ip || live->vgrf_end[reg.nr] < ip)
334
 
      return false;
335
 
 
336
 
   for (unsigned j = 0; j < n; j++) {
337
 
      if (live->start[var + j] > ip || live->end[var + j] < ip)
338
 
         return false;
339
 
   }
340
 
 
341
 
   return true;
342
 
}
343
 
 
344
 
bool
345
 
fs_live_variables::validate(const backend_shader *s) const
346
 
{
347
 
   int ip = 0;
348
 
 
349
 
   foreach_block_and_inst(block, fs_inst, inst, s->cfg) {
350
 
      for (unsigned i = 0; i < inst->sources; i++) {
351
 
         if (inst->src[i].file == VGRF &&
352
 
             !check_register_live_range(this, ip,
353
 
                                        inst->src[i], regs_read(inst, i)))
354
 
            return false;
355
 
      }
356
 
 
357
 
      if (inst->dst.file == VGRF &&
358
 
          !check_register_live_range(this, ip, inst->dst, regs_written(inst)))
359
 
         return false;
360
 
 
361
 
      ip++;
362
 
   }
363
 
 
364
 
   return true;
365
 
}
366
 
 
367
 
bool
368
 
fs_live_variables::vars_interfere(int a, int b) const
369
 
{
370
 
   return !(end[b] <= start[a] ||
371
 
            end[a] <= start[b]);
372
 
}
373
 
 
374
 
bool
375
 
fs_live_variables::vgrfs_interfere(int a, int b) const
376
 
{
377
 
   return !(vgrf_end[a] <= vgrf_start[b] ||
378
 
            vgrf_end[b] <= vgrf_start[a]);
379
 
}