<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
  </head>
  <body>
    <p>Hi Quentin,</p>
    <p>thanks for picking up the conversation!<br>
    </p>
    <div>
      <p>> I think we should step back and check what we want before
        investing any time in some rewrite.</p>
      <p>That is a very fair point and I might have been getting ahead
        of myself in my last email.<br>
        What I would like to see from RegBankSelect is to produce the
        mapping with the overall lowest cost. Keeping track of all
        different combinations of mappings will certainly be non-trivial
        however, so I wonder if there is a smart way to do this without
        spending too much compilation time. <br>
      </p>
      <p>Ideally for instructions with no operands (like G_CONSTANT) it
        could also check whether a cross-bank copy is actually worth it
        or if it would be more beneficial to simply rematerialize the
        instruction on the required bank. For such instructions this
        information should already be available as part of the
        cost-modelling in RegBankSelect: we could simply compare the
        cost of a mapping on the required bank vs. the cost of a
        cross-bank copy.<br>
      </p>
      <p>Would you see this as a valid direction for RegBankSelect?</p>
      <p>Best regards,</p>
      <p>Dominik<br>
      </p>
    </div>
    <div><br>
    </div>
    <div class="moz-cite-prefix">Am 07.10.20 um 19:47 schrieb Quentin
      Colombet:<br>
    </div>
    <blockquote type="cite"
      cite="mid:6932924D-B430-4259-9176-6A4BE77D64B0@apple.com">
      <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
      Hi Dominik,
      <div class=""><br class="">
      </div>
      <div class="">Thanks for sending this!<br class="">
        <div><br class="">
          <blockquote type="cite" class="">
            <div class="">On Oct 7, 2020, at 5:21 AM, Dominik Montada
              via llvm-dev <<a href="mailto:llvm-dev@lists.llvm.org"
                class="" moz-do-not-send="true">llvm-dev@lists.llvm.org</a>>
              wrote:</div>
            <br class="Apple-interchange-newline">
            <div class="">
              <div class="">Hi all,<br class="">
                <br class="">
                this is the second email for the round table follow-up,
                this time regarding the issues around the greedy
                RegBankSelect and alternative mappings.<br class="">
                <br class="">
                The issue I brought up was that because RegBankSelect
                goes top-down, it never looks at all available mappings
                for the operands when considering which of the mappings
                to apply to the current instruction. In our architecture
                we have one register bank dedicated to pointers and
                another one for anything else. We often see code where
                we have a G_PTR_ADD with a constant. Since the constant
                is not a pointer, we put it on the other register bank.
                We could put it on the address regbank and do provide
                alternative mappings for that, but since the greedy
                algorithm doesn't actually check the usage of the
                constant, it is always put on the other bank.<br
                  class="">
              </div>
            </div>
          </blockquote>
          <div><br class="">
          </div>
          <div>The intent behind the greedy algorithm was for the
            mapping to look at X instructions ahead, depending on the
            optimization level, when assigning one instruction.</div>
          <div>Right now the window is simply 1 instruction and the code
            is not structured to allow to have more than one.</div>
          <div><br class="">
          </div>
          <div>As we gain more insights on what we want RegBankSelect to
            do, it makes sense to redesign it. </div>
          <br class="">
          <blockquote type="cite" class="">
            <div class="">
              <div class=""><br class="">
                When RegBankSelect then sees the G_PTR_ADD and sees that
                one of its inputs is on the other register bank already,
                it then inserts a costly cross-bank copy instead of
                checking if that operand has any alternative mappings
                which would make the overall mapping for the current
                instruction cheaper.<br class="">
              </div>
            </div>
          </blockquote>
          <div><br class="">
          </div>
          <div>The idea is when a mapping is done, that means it was the
            best one at the time of the decision (greedy), thus we don’t
            challenge that.</div>
          <div>“Reverting” an already set mapping is not that simple
            because yes for this particular use we are inserting costly
            cross copies, but there are no guarantees that replacing the
            mapping of the definition will not insert even more costly
            copies for the other uses.</div>
          <div><br class="">
          </div>
          <div>E.g., consider:</div>
          <div>```</div>
          <div><font class="" face="Menlo">A = def <— RBS starts here</font></div>
          <div><font class="" face="Menlo">= useFP A</font></div>
          <div><font class="" face="Menlo">= useInt A</font></div>
          <div><font class="" face="Menlo">= useInt A</font></div>
          <div>```</div>
          <div><br class="">
          </div>
          <div>Let’s assume that greedy works the way it is intended.
            I.e., it assigns A to the int register bank because there
            are 2 such uses vs. only 1 fp bank use:</div>
          <div>
            <div>```</div>
            <div><font class="" face="Menlo">A<int> = def</font></div>
            <div><font class="" face="Menlo">= useFP A<int> <—
                Next, RBS looks at this one</font></div>
            <div><font class="" face="Menlo">= useInt A<int></font></div>
            <div><font class="" face="Menlo">= useInt A<int></font></div>
            <div class="">```</div>
          </div>
          <div><br class="">
          </div>
          Now the regbank for useFP is not right and has to be repaired.
          Right now, we will insert the costly cross copy for that use:</div>
        <div>
          <div>
            <div>```</div>
            <div><font class="" face="Menlo">A<int> = def</font></div>
            <div><font class="" face="Menlo">AFP<fp> = cross_copy
                A<int></font></div>
            <div><font class="" face="Menlo">= useFP AFP<fp></font></div>
            <div><font class="" face="Menlo">= useInt A<int></font></div>
            <div><font class="" face="Menlo">= useInt A<int></font></div>
            <div class="">```</div>
            <div class=""><br class="">
            </div>
            <div class="">Now, if we were to change the definition of A
              to avoid this copy we would create two costly copy for the
              useInt. Actually, another question is what would we do
              when we look at the first useInt? Is this use allowed to
              change the definition of the instruction again? Do we
              duplicate the definition? Etc..</div>
            <div class="">
              <div>```</div>
              <div><font class="" face="Menlo">A<fp> = def <—
                  reassign</font></div>
              <div><span style="font-family: Menlo;" class="">= useFP
                  AFP<fp></span></div>
              <div><font class="" face="Menlo">AInt1<int> =
                  cross_copy A<fp></font></div>
              <div><font class="" face="Menlo">= useInt AInt1<int></font></div>
              <div><font class="" face="Menlo">AInt2<int> =
                  cross_copy A<fp></font></div>
              <div><font class="" face="Menlo">= useInt AInt2<int></font></div>
              <div class="">```</div>
            </div>
            <div class=""><br class="">
            </div>
            <div class="">Bottom line, if we allow to modify the
              assignments of the definition, the decision making is not
              local anymore and in particular may require to add
              repairing code all over the place. As a result the cost
              model becomes much more complicated.</div>
            <div class=""><br class="">
            </div>
          </div>
          <blockquote type="cite" class="">
            <div class="">
              <div class=""><br class="">
                Matt suggested that RegBankSelect should probably go
                bottom-up instead and I agree with him. I don't think
                there is a particular reason why RegBankSelect
                necessarily has to go top-down.<br class="">
              </div>
            </div>
          </blockquote>
          <div><br class="">
          </div>
          <div>The rationale for going top-down is that when you reach
            an instruction, all the operands are assigned so you know
            what would be the cost of repairing.</div>
          <div>You could said that the problem is the same for
            definitions when going bottom-up. However, this is likely to
            be more problematic because usually you have fewer
            definitions than arguments on each individual instruction,
            therefore there is more guess work going on (e.g., top-down,
            you assume a cost for 1 definition, going bottom-up you have
            to assume a cost for 2 arguments or more precisely you would
            have to track a window of X instructions for 2 arguments
            instead of 1 definition.)</div>
          <br class="">
          <blockquote type="cite" class="">
            <div class="">
              <div class=""><br class="">
                I'm not too familiar with the implementation of
                RegBankSelect. Would it be a big effort to make it work
                bottom-up instead? I'm guessing one of the biggest areas
                would be the check whether a cross-bank copy is needed
                as well as calculating the overall cost for alternative
                mappings as now all usages of the current instruction
                would have to be checked instead of the much more
                limited operands. How big of an impact would this have?<br
                  class="">
              </div>
            </div>
          </blockquote>
          <div><br class="">
          </div>
          <div>It’s been a while since I looked at the implementation
            but I would expect this to be significant.</div>
          <div><br class="">
          </div>
          <div>I think we should step back and check what we want before
            investing any time in some rewrite. For instance, I don’t
            see what bottom-up fundamentally gives us. It seems like a
            workaround to me.</div>
          <div>That said, it would work either way!</div>
          <div><br class="">
          </div>
          <div>Cheers,</div>
          <div>-Quentin</div>
          <br class="">
          <blockquote type="cite" class="">
            <div class="">
              <div class=""><br class="">
                Cheers,<br class="">
                <br class="">
                Dominik<br class="">
                <br class="">
                _______________________________________________<br
                  class="">
                LLVM Developers mailing list<br class="">
                <a href="mailto:llvm-dev@lists.llvm.org" class=""
                  moz-do-not-send="true">llvm-dev@lists.llvm.org</a><br
                  class="">
                <a class="moz-txt-link-freetext" href="https://lists.llvm.org/cgi-bin/mailman/listinfo/llvm-dev">https://lists.llvm.org/cgi-bin/mailman/listinfo/llvm-dev</a><br
                  class="">
              </div>
            </div>
          </blockquote>
        </div>
        <br class="">
      </div>
    </blockquote>
    <pre class="moz-signature" cols="72">-- 
----------------------------------------------------------------------
Dominik Montada                   Email: <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:dominik.montada@hightec-rt.com">dominik.montada@hightec-rt.com</a>
HighTec EDV-Systeme GmbH          Phone: +49 681 92613 19
Europaallee 19                    Fax:   +49-681-92613-26
D-66113 Saarbrücken               WWW: <a class="moz-txt-link-freetext" href="http://www.hightec-rt.com">http://www.hightec-rt.com</a>

Managing Director: Vera Strothmann
Register Court: Saarbrücken, HRB 10445, VAT ID: DE 138344222

This e-mail may contain confidential and/or privileged information. If
you are not the intended recipient please notify the sender immediately
and destroy this e-mail. Any unauthorised copying, disclosure or
distribution of the material in this e-mail is strictly forbidden.
--- </pre>
  </body>
</html>