OSDN Git Service

2006-05-15 Mircea Namolaru <namolaru@il.ibm.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vectorizer.h
index 537e963..3b7ca1b 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* Loop Vectorization
-   Copyright (C) 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Dorit Naishlos <dorit@il.ibm.com>
 
 This file is part of GCC.
@@ -16,8 +16,8 @@ for more details.
 
 You should have received a copy of the GNU General Public License
 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
-Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
-02111-1307, USA.  */
+Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+02110-1301, USA.  */
 
 #ifndef GCC_TREE_VECTORIZER_H
 #define GCC_TREE_VECTORIZER_H
@@ -39,13 +39,15 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
 /* Used for naming of new temporaries.  */
 enum vect_var_kind {
   vect_simple_var,
-  vect_pointer_var
+  vect_pointer_var,
+  vect_scalar_var
 };
 
-/* Defines type of operation: unary or binary.  */
+/* Defines type of operation.  */
 enum operation_type {
   unary_op = 1,
-  binary_op
+  binary_op,
+  ternary_op
 };
 
 /* Define type of available alignment support.  */
@@ -56,6 +58,30 @@ enum dr_alignment_support {
   dr_aligned
 };
 
+/* Define type of def-use cross-iteration cycle.  */
+enum vect_def_type {
+  vect_constant_def,
+  vect_invariant_def,
+  vect_loop_def,
+  vect_induction_def,
+  vect_reduction_def,
+  vect_unknown_def_type
+};
+
+/* Define verbosity levels.  */
+enum verbosity_levels {
+  REPORT_NONE,
+  REPORT_VECTORIZED_LOOPS,
+  REPORT_UNVECTORIZED_LOOPS,
+  REPORT_ALIGNMENT,
+  REPORT_DR_DETAILS,
+  REPORT_BAD_FORM_LOOPS,
+  REPORT_OUTER_LOOPS,
+  REPORT_DETAILS,
+  /* New verbosity levels should be added before this one.  */
+  MAX_VERBOSITY_LEVEL
+};
+
 /*-----------------------------------------------------------------*/
 /* Info on vectorized loops.                                       */
 /*-----------------------------------------------------------------*/
@@ -82,36 +108,48 @@ typedef struct _loop_vec_info {
   /* Unknown DRs according to which loop was peeled.  */
   struct data_reference *unaligned_dr;
 
-  /* If true, loop is peeled.
-   unaligned_drs show in this case DRs used for peeling.  */
-  bool do_peeling_for_alignment;
+  /* peeling_for_alignment indicates whether peeling for alignment will take
+     place, and what the peeling factor should be:
+     peeling_for_alignment = X means:
+        If X=0: Peeling for alignment will not be applied.
+        If X>0: Peel first X iterations.
+        If X=-1: Generate a runtime test to calculate the number of iterations
+                 to be peeled, using the dataref recorded in the field
+                 unaligned_dr.  */
+  int peeling_for_alignment;
+
+  /* The mask used to check the alignment of pointers or arrays.  */
+  int ptr_mask;
+
+  /* All data references in the loop.  */
+  VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
 
-  /* All data references in the loop that are being written to.  */
-  varray_type data_ref_writes;
+  /* All data dependences in the loop.  */
+  VEC (ddr_p, heap) *ddrs;
 
-  /* All data references in the loop that are being read from.  */
-  varray_type data_ref_reads;
+  /* Statements in the loop that have data references that are candidates for a
+     runtime (loop versioning) misalignment check.  */
+  VEC(tree,heap) *may_misalign_stmts;
 
   /* The loop location in the source.  */
   LOC loop_line_number;
 } *loop_vec_info;
 
 /* Access Functions.  */
-#define LOOP_VINFO_LOOP(L)           (L)->loop
-#define LOOP_VINFO_BBS(L)            (L)->bbs
-#define LOOP_VINFO_EXIT_COND(L)      (L)->exit_cond
-#define LOOP_VINFO_NITERS(L)         (L)->num_iters
-#define LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P(L) (L)->vectorizable
-#define LOOP_VINFO_VECT_FACTOR(L)    (L)->vectorization_factor
-#define LOOP_VINFO_DATAREF_WRITES(L) (L)->data_ref_writes
-#define LOOP_VINFO_DATAREF_READS(L)  (L)->data_ref_reads
-#define LOOP_VINFO_INT_NITERS(L) (TREE_INT_CST_LOW ((L)->num_iters))
-#define LOOP_DO_PEELING_FOR_ALIGNMENT(L) (L)->do_peeling_for_alignment
-#define LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR(L) (L)->unaligned_dr
-#define LOOP_VINFO_LOC(L)          (L)->loop_line_number
-
-#define LOOP_LOC(L)    LOOP_VINFO_LOC(L)
-
+#define LOOP_VINFO_LOOP(L)            (L)->loop
+#define LOOP_VINFO_BBS(L)             (L)->bbs
+#define LOOP_VINFO_EXIT_COND(L)       (L)->exit_cond
+#define LOOP_VINFO_NITERS(L)          (L)->num_iters
+#define LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P(L)  (L)->vectorizable
+#define LOOP_VINFO_VECT_FACTOR(L)     (L)->vectorization_factor
+#define LOOP_VINFO_PTR_MASK(L)        (L)->ptr_mask
+#define LOOP_VINFO_DATAREFS(L)        (L)->datarefs
+#define LOOP_VINFO_DDRS(L)            (L)->ddrs
+#define LOOP_VINFO_INT_NITERS(L)      (TREE_INT_CST_LOW ((L)->num_iters))
+#define LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT(L) (L)->peeling_for_alignment
+#define LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR(L)    (L)->unaligned_dr
+#define LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS(L) (L)->may_misalign_stmts
+#define LOOP_VINFO_LOC(L)             (L)->loop_line_number
 
 #define LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P(L)                     \
 (host_integerp ((L)->num_iters,0)                        \
@@ -125,9 +163,15 @@ enum stmt_vec_info_type {
   load_vec_info_type,
   store_vec_info_type,
   op_vec_info_type,
-  assignment_vec_info_type
+  assignment_vec_info_type,
+  condition_vec_info_type,
+  reduc_vec_info_type
 };
 
+typedef struct data_reference *dr_p;
+DEF_VEC_P(dr_p);
+DEF_VEC_ALLOC_P(dr_p,heap);
+
 typedef struct _stmt_vec_info {
 
   enum stmt_vec_info_type type;
@@ -143,6 +187,10 @@ typedef struct _stmt_vec_info {
      indicates whether the stmt needs to be vectorized.  */
   bool relevant;
 
+  /* Indicates whether this stmts is part of a computation whose result is
+     used outside the loop.  */
+  bool live;
+
   /* The vector type to be used.  */
   tree vectype;
 
@@ -157,33 +205,27 @@ typedef struct _stmt_vec_info {
   /* Information about the data-ref (access function, etc).  */
   struct data_reference *data_ref_info;
 
-  /* Aliasing information.  */
-  tree memtag;
-
-  /** The following fields are used to store the information about 
-      data-reference. {base + initial_offset} is the first location accessed by
-      data-ref in the loop, and step is the stride of data-ref in the loop;
-      e.g.:
-    
-                       Example 1                      Example 2
-      data-ref         a[j].b[i][j]                   a + 4B (a is int*)
-
-      base             a                              a
-      initial_offset   j_0*D_j + i_0*D_i + C          4
-      step             D_j                            4
-
-  **/
-  /* The above base, offset and step.  */
-  tree base;
-  tree initial_offset;
-  tree step;
-
-  /* Alignment information. Whether the base of the data-reference is aligned 
-     to vectype.  */
-  bool base_aligned_p;
-  /* Alignment information. The offset of the data-reference from its base 
-     in bytes.  */
-  tree misalignment;
+  /* Stmt is part of some pattern (computation idiom)  */
+  bool in_pattern_p;
+
+  /* Used for various bookkeeping purposes, generally holding a pointer to 
+     some other stmt S that is in some way "related" to this stmt. 
+     Current use of this field is:
+        If this stmt is part of a pattern (i.e. the field 'in_pattern_p' is 
+        true): S is the "pattern stmt" that represents (and replaces) the 
+        sequence of stmts that constitutes the pattern.  Similarly, the 
+        related_stmt of the "pattern stmt" points back to this stmt (which is 
+        the last stmt in the original sequence of stmts that constitutes the 
+        pattern).  */
+  tree related_stmt;
+
+  /* List of datarefs that are known to have the same alignment as the dataref
+     of this stmt.  */
+  VEC(dr_p,heap) *same_align_refs;
+
+  /* Classify the def of this stmt.  */
+  enum vect_def_type def_type;
+
 } *stmt_vec_info;
 
 /* Access Functions.  */
@@ -191,21 +233,20 @@ typedef struct _stmt_vec_info {
 #define STMT_VINFO_STMT(S)                (S)->stmt
 #define STMT_VINFO_LOOP_VINFO(S)          (S)->loop_vinfo
 #define STMT_VINFO_RELEVANT_P(S)          (S)->relevant
+#define STMT_VINFO_LIVE_P(S)              (S)->live
 #define STMT_VINFO_VECTYPE(S)             (S)->vectype
 #define STMT_VINFO_VEC_STMT(S)            (S)->vectorized_stmt
 #define STMT_VINFO_DATA_REF(S)            (S)->data_ref_info
-#define STMT_VINFO_MEMTAG(S)              (S)->memtag
-#define STMT_VINFO_VECT_DR_BASE(S)        (S)->base
-#define STMT_VINFO_VECT_INIT_OFFSET(S)    (S)->initial_offset
-#define STMT_VINFO_VECT_STEP(S)           (S)->step
-#define STMT_VINFO_VECT_BASE_ALIGNED_P(S) (S)->base_aligned_p
-#define STMT_VINFO_VECT_MISALIGNMENT(S)   (S)->misalignment
-
-static inline void set_stmt_info (stmt_ann_t ann, stmt_vec_info stmt_info);
+#define STMT_VINFO_IN_PATTERN_P(S)        (S)->in_pattern_p
+#define STMT_VINFO_RELATED_STMT(S)        (S)->related_stmt
+#define STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS(S)     (S)->same_align_refs
+#define STMT_VINFO_DEF_TYPE(S)            (S)->def_type
+
+static inline void set_stmt_info (tree_ann_t ann, stmt_vec_info stmt_info);
 static inline stmt_vec_info vinfo_for_stmt (tree stmt);
 
 static inline void
-set_stmt_info (stmt_ann_t ann, stmt_vec_info stmt_info)
+set_stmt_info (tree_ann_t ann, stmt_vec_info stmt_info)
 {
   if (ann)
     ann->common.aux = (char *) stmt_info;
@@ -214,7 +255,7 @@ set_stmt_info (stmt_ann_t ann, stmt_vec_info stmt_info)
 static inline stmt_vec_info
 vinfo_for_stmt (tree stmt)
 {
-  stmt_ann_t ann = stmt_ann (stmt);
+  tree_ann_t ann = tree_ann (stmt);
   return ann ? (stmt_vec_info) ann->common.aux : NULL;
 }
 
@@ -222,7 +263,8 @@ vinfo_for_stmt (tree stmt)
 /* Info on data references alignment.                              */
 /*-----------------------------------------------------------------*/
 
-/* The misalignment of the memory access in bytes.  */
+/* Reflects actual alignment of first access in the vectorized loop,
+   taking into account peeling/versioning if applied.  */
 #define DR_MISALIGNMENT(DR)   (DR)->aux
 
 static inline bool
@@ -232,25 +274,98 @@ aligned_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
 }
 
 static inline bool
-unknown_alignment_for_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
+known_alignment_for_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
 {
-  return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) == -1);
+  return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) != -1);
 }
 
 /* Perform signed modulo, always returning a non-negative value.  */
 #define VECT_SMODULO(x,y) ((x) % (y) < 0 ? ((x) % (y) + (y)) : (x) % (y))
 
+/* vect_dump will be set to stderr or dump_file if exist.  */
+extern FILE *vect_dump;
+extern enum verbosity_levels vect_verbosity_level;
+
+/* Number of loops, at the beginning of vectorization.  */
+extern unsigned int vect_loops_num;
+
+/* Bitmap of virtual variables to be renamed.  */
+extern bitmap vect_vnames_to_rename;
 
 /*-----------------------------------------------------------------*/
 /* Function prototypes.                                            */
 /*-----------------------------------------------------------------*/
 
-/* Main driver.  */
-extern void vectorize_loops (struct loops *);
+/*************************************************************************
+  Simple Loop Peeling Utilities - in tree-vectorizer.c
+ *************************************************************************/
+/* Entry point for peeling of simple loops.
+   Peel the first/last iterations of a loop.
+   It can be used outside of the vectorizer for loops that are simple enough
+   (see function documentation).  In the vectorizer it is used to peel the
+   last few iterations when the loop bound is unknown or does not evenly
+   divide by the vectorization factor, and to peel the first few iterations
+   to force the alignment of data references in the loop.  */
+extern struct loop *slpeel_tree_peel_loop_to_edge 
+  (struct loop *, struct loops *, edge, tree, tree, bool);
+extern void slpeel_make_loop_iterate_ntimes (struct loop *, tree);
+extern bool slpeel_can_duplicate_loop_p (struct loop *, edge);
+#ifdef ENABLE_CHECKING
+extern void slpeel_verify_cfg_after_peeling (struct loop *, struct loop *);
+#endif
+
 
-/* creation and deletion of loop and stmt info structs.  */
+/*************************************************************************
+  General Vectorization Utilities
+ *************************************************************************/
+/** In tree-vectorizer.c **/
+extern tree get_vectype_for_scalar_type (tree);
+extern bool vect_is_simple_use (tree, loop_vec_info, tree *, tree *,
+                               enum vect_def_type *);
+extern bool vect_is_simple_iv_evolution (unsigned, tree, tree *, tree *);
+extern tree vect_is_simple_reduction (struct loop *, tree);
+extern bool vect_can_force_dr_alignment_p (tree, unsigned int);
+extern enum dr_alignment_support vect_supportable_dr_alignment
+  (struct data_reference *);
+extern bool reduction_code_for_scalar_code (enum tree_code, enum tree_code *);
+/* Creation and deletion of loop and stmt info structs.  */
 extern loop_vec_info new_loop_vec_info (struct loop *loop);
 extern void destroy_loop_vec_info (loop_vec_info);
 extern stmt_vec_info new_stmt_vec_info (tree stmt, loop_vec_info);
+/* Main driver.  */
+extern void vectorize_loops (struct loops *);
+
+
+/** In tree-vect-analyze.c  **/
+/* Driver for analysis stage.  */
+extern loop_vec_info vect_analyze_loop (struct loop *);
+
+
+/** In tree-vect-patterns.c  **/
+/* Pattern recognition functions.
+   Additional pattern recognition functions can (and will) be added
+   in the future.  */
+typedef tree (* vect_recog_func_ptr) (tree, tree *, tree *);
+#define NUM_PATTERNS 3
+void vect_pattern_recog (loop_vec_info);
+
+
+/** In tree-vect-transform.c  **/
+extern bool vectorizable_load (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
+extern bool vectorizable_store (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
+extern bool vectorizable_operation (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
+extern bool vectorizable_assignment (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
+extern bool vectorizable_condition (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
+extern bool vectorizable_live_operation (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
+extern bool vectorizable_reduction (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
+/* Driver for transformation stage.  */
+extern void vect_transform_loop (loop_vec_info, struct loops *);
+
+/*************************************************************************
+  Vectorization Debug Information - in tree-vectorizer.c
+ *************************************************************************/
+extern bool vect_print_dump_info (enum verbosity_levels);
+extern void vect_set_verbosity_level (const char *);
+extern LOC find_loop_location (struct loop *);
 
 #endif  /* GCC_TREE_VECTORIZER_H  */