OSDN Git Service

cf8a622ebc7cb58a664a46fde129746e22383b36
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vectorizer.c
1 /* Vectorizer
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Dorit Naishlos <dorit@il.ibm.com>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /* Loop and basic block vectorizer.
23
24   This file contains drivers for the three vectorizers:
25   (1) loop vectorizer (inter-iteration parallelism),
26   (2) loop-aware SLP (intra-iteration parallelism) (invoked by the loop
27       vectorizer)
28   (3) BB vectorizer (out-of-loops), aka SLP
29
30   The rest of the vectorizer's code is organized as follows:
31   - tree-vect-loop.c - loop specific parts such as reductions, etc. These are
32     used by drivers (1) and (2).
33   - tree-vect-loop-manip.c - vectorizer's loop control-flow utilities, used by
34     drivers (1) and (2).
35   - tree-vect-slp.c - BB vectorization specific analysis and transformation,
36     used by drivers (2) and (3).
37   - tree-vect-stmts.c - statements analysis and transformation (used by all).
38   - tree-vect-data-refs.c - vectorizer specific data-refs analysis and
39     manipulations (used by all).
40   - tree-vect-patterns.c - vectorizable code patterns detector (used by all)
41
42   Here's a poor attempt at illustrating that:
43
44      tree-vectorizer.c:
45      loop_vect()  loop_aware_slp()  slp_vect()
46           |        /           \          /
47           |       /             \        /
48           tree-vect-loop.c  tree-vect-slp.c
49                 | \      \  /      /   |
50                 |  \      \/      /    |
51                 |   \     /\     /     |
52                 |    \   /  \   /      |
53          tree-vect-stmts.c  tree-vect-data-refs.c
54                        \      /
55                     tree-vect-patterns.c
56 */
57
58 #include "config.h"
59 #include "system.h"
60 #include "coretypes.h"
61 #include "tm.h"
62 #include "ggc.h"
63 #include "tree.h"
64 #include "tree-pretty-print.h"
65 #include "tree-flow.h"
66 #include "tree-dump.h"
67 #include "cfgloop.h"
68 #include "cfglayout.h"
69 #include "tree-vectorizer.h"
70 #include "tree-pass.h"
71 #include "timevar.h"
72
73 /* vect_dump will be set to stderr or dump_file if exist.  */
74 FILE *vect_dump;
75
76 /* vect_verbosity_level set to an invalid value
77    to mark that it's uninitialized.  */
78 static enum verbosity_levels vect_verbosity_level = MAX_VERBOSITY_LEVEL;
79 static enum verbosity_levels user_vect_verbosity_level = MAX_VERBOSITY_LEVEL;
80
81 /* Loop or bb location.  */
82 LOC vect_location;
83
84 /* Vector mapping GIMPLE stmt to stmt_vec_info. */
85 VEC(vec_void_p,heap) *stmt_vec_info_vec;
86
87 \f
88
89 /* Function vect_set_verbosity_level.
90
91    Called from opts.c upon detection of the
92    -ftree-vectorizer-verbose=N option.  */
93
94 void
95 vect_set_verbosity_level (const char *val)
96 {
97    unsigned int vl;
98
99    vl = atoi (val);
100    if (vl < MAX_VERBOSITY_LEVEL)
101      user_vect_verbosity_level = (enum verbosity_levels) vl;
102    else
103      user_vect_verbosity_level
104       = (enum verbosity_levels) (MAX_VERBOSITY_LEVEL - 1);
105 }
106
107
108 /* Function vect_set_dump_settings.
109
110    Fix the verbosity level of the vectorizer if the
111    requested level was not set explicitly using the flag
112    -ftree-vectorizer-verbose=N.
113    Decide where to print the debugging information (dump_file/stderr).
114    If the user defined the verbosity level, but there is no dump file,
115    print to stderr, otherwise print to the dump file.  */
116
117 static void
118 vect_set_dump_settings (bool slp)
119 {
120   vect_dump = dump_file;
121
122   /* Check if the verbosity level was defined by the user:  */
123   if (user_vect_verbosity_level != MAX_VERBOSITY_LEVEL)
124     {
125       vect_verbosity_level = user_vect_verbosity_level;
126       /* Ignore user defined verbosity if dump flags require higher level of
127          verbosity.  */
128       if (dump_file)
129         {
130           if (((dump_flags & TDF_DETAILS)
131                 && vect_verbosity_level >= REPORT_DETAILS)
132                || ((dump_flags & TDF_STATS)
133                     && vect_verbosity_level >= REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
134             return;
135         }
136       else
137         {
138           /* If there is no dump file, print to stderr in case of loop
139              vectorization.  */
140           if (!slp)
141             vect_dump = stderr;
142
143           return;
144         }
145     }
146
147   /* User didn't specify verbosity level:  */
148   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
149     vect_verbosity_level = REPORT_DETAILS;
150   else if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
151     vect_verbosity_level = REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS;
152   else
153     vect_verbosity_level = REPORT_NONE;
154
155   gcc_assert (dump_file || vect_verbosity_level == REPORT_NONE);
156 }
157
158
159 /* Function debug_loop_details.
160
161    For vectorization debug dumps.  */
162
163 bool
164 vect_print_dump_info (enum verbosity_levels vl)
165 {
166   if (vl > vect_verbosity_level)
167     return false;
168
169   if (!current_function_decl || !vect_dump)
170     return false;
171
172   if (vect_location == UNKNOWN_LOC)
173     fprintf (vect_dump, "\n%s:%d: note: ",
174              DECL_SOURCE_FILE (current_function_decl),
175              DECL_SOURCE_LINE (current_function_decl));
176   else
177     fprintf (vect_dump, "\n%s:%d: note: ",
178              LOC_FILE (vect_location), LOC_LINE (vect_location));
179
180   return true;
181 }
182
183
184 /* Function vectorize_loops.
185
186    Entry point to loop vectorization phase.  */
187
188 unsigned
189 vectorize_loops (void)
190 {
191   unsigned int i;
192   unsigned int num_vectorized_loops = 0;
193   unsigned int vect_loops_num;
194   loop_iterator li;
195   struct loop *loop;
196
197   vect_loops_num = number_of_loops ();
198
199   /* Bail out if there are no loops.  */
200   if (vect_loops_num <= 1)
201     return 0;
202
203   /* Fix the verbosity level if not defined explicitly by the user.  */
204   vect_set_dump_settings (false);
205
206   init_stmt_vec_info_vec ();
207
208   /*  ----------- Analyze loops. -----------  */
209
210   /* If some loop was duplicated, it gets bigger number
211      than all previously defined loops.  This fact allows us to run
212      only over initial loops skipping newly generated ones.  */
213   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
214     if (optimize_loop_nest_for_speed_p (loop))
215       {
216         loop_vec_info loop_vinfo;
217
218         vect_location = find_loop_location (loop);
219         loop_vinfo = vect_analyze_loop (loop);
220         loop->aux = loop_vinfo;
221
222         if (!loop_vinfo || !LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vinfo))
223           continue;
224
225         vect_transform_loop (loop_vinfo);
226         num_vectorized_loops++;
227       }
228
229   vect_location = UNKNOWN_LOC;
230
231   statistics_counter_event (cfun, "Vectorized loops", num_vectorized_loops);
232   if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS)
233       || (num_vectorized_loops > 0
234           && vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS)))
235     fprintf (vect_dump, "vectorized %u loops in function.\n",
236              num_vectorized_loops);
237
238   /*  ----------- Finalize. -----------  */
239
240   mark_sym_for_renaming (gimple_vop (cfun));
241
242   for (i = 1; i < vect_loops_num; i++)
243     {
244       loop_vec_info loop_vinfo;
245
246       loop = get_loop (i);
247       if (!loop)
248         continue;
249       loop_vinfo = (loop_vec_info) loop->aux;
250       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
251       loop->aux = NULL;
252     }
253
254   free_stmt_vec_info_vec ();
255
256   return num_vectorized_loops > 0 ? TODO_cleanup_cfg : 0;
257 }
258
259
260 /*  Entry point to basic block SLP phase.  */
261
262 static unsigned int
263 execute_vect_slp (void)
264 {
265   basic_block bb;
266
267   /* Fix the verbosity level if not defined explicitly by the user.  */
268   vect_set_dump_settings (true);
269
270   init_stmt_vec_info_vec ();
271
272   FOR_EACH_BB (bb)
273     {
274       vect_location = find_bb_location (bb);
275
276       if (vect_slp_analyze_bb (bb))
277         {
278           vect_slp_transform_bb (bb);
279
280           if (vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
281             fprintf (vect_dump, "basic block vectorized using SLP\n");
282         }
283     }
284
285   free_stmt_vec_info_vec ();
286   return 0;
287 }
288
289 static bool
290 gate_vect_slp (void)
291 {
292   /* Apply SLP either if the vectorizer is on and the user didn't specify
293      whether to run SLP or not, or if the SLP flag was set by the user.  */
294   return ((flag_tree_vectorize != 0 && flag_tree_slp_vectorize != 0)
295           || flag_tree_slp_vectorize == 1);
296 }
297
298 struct gimple_opt_pass pass_slp_vectorize =
299 {
300  {
301   GIMPLE_PASS,
302   "slp",                                /* name */
303   gate_vect_slp,                        /* gate */
304   execute_vect_slp,                     /* execute */
305   NULL,                                 /* sub */
306   NULL,                                 /* next */
307   0,                                    /* static_pass_number */
308   TV_TREE_SLP_VECTORIZATION,            /* tv_id */
309   PROP_ssa | PROP_cfg,                  /* properties_required */
310   0,                                    /* properties_provided */
311   0,                                    /* properties_destroyed */
312   0,                                    /* todo_flags_start */
313   TODO_ggc_collect
314     | TODO_verify_ssa
315     | TODO_dump_func
316     | TODO_update_ssa
317     | TODO_verify_stmts                 /* todo_flags_finish */
318  }
319 };
320
321
322 /* Increase alignment of global arrays to improve vectorization potential.
323    TODO:
324    - Consider also structs that have an array field.
325    - Use ipa analysis to prune arrays that can't be vectorized?
326      This should involve global alignment analysis and in the future also
327      array padding.  */
328
329 static unsigned int
330 increase_alignment (void)
331 {
332   struct varpool_node *vnode;
333
334   /* Increase the alignment of all global arrays for vectorization.  */
335   for (vnode = varpool_nodes_queue;
336        vnode;
337        vnode = vnode->next_needed)
338     {
339       tree vectype, decl = vnode->decl;
340       tree t;
341       unsigned int alignment;
342
343       t = TREE_TYPE(decl);
344       if (TREE_CODE (t) != ARRAY_TYPE)
345         continue;
346       vectype = get_vectype_for_scalar_type (strip_array_types (t));
347       if (!vectype)
348         continue;
349       alignment = TYPE_ALIGN (vectype);
350       if (DECL_ALIGN (decl) >= alignment)
351         continue;
352
353       if (vect_can_force_dr_alignment_p (decl, alignment))
354         {
355           DECL_ALIGN (decl) = TYPE_ALIGN (vectype);
356           DECL_USER_ALIGN (decl) = 1;
357           if (dump_file)
358             {
359               fprintf (dump_file, "Increasing alignment of decl: ");
360               print_generic_expr (dump_file, decl, TDF_SLIM);
361               fprintf (dump_file, "\n");
362             }
363         }
364     }
365   return 0;
366 }
367
368
369 static bool
370 gate_increase_alignment (void)
371 {
372   return flag_section_anchors && flag_tree_vectorize;
373 }
374
375
376 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_increase_alignment =
377 {
378  {
379   SIMPLE_IPA_PASS,
380   "increase_alignment",                 /* name */
381   gate_increase_alignment,              /* gate */
382   increase_alignment,                   /* execute */
383   NULL,                                 /* sub */
384   NULL,                                 /* next */
385   0,                                    /* static_pass_number */
386   TV_IPA_OPT,                           /* tv_id */
387   0,                                    /* properties_required */
388   0,                                    /* properties_provided */
389   0,                                    /* properties_destroyed */
390   0,                                    /* todo_flags_start */
391   0                                     /* todo_flags_finish */
392  }
393 };