nsz Git - libfirm/blob - ir/ana/field_temperature.c

   1 /*
   2  * Project:     libFIRM
   3  * File name:   ir/ana/field_temperature.c
   4  * Purpose:     Compute an estimate of field temperature, i.e., field access heuristic.
   5  * Author:      Goetz Lindenmaier
   6  * Modified by:
   7  * Created:     21.7.2004
   8  * CVS-ID:      $Id$
   9  * Copyright:   (c) 2004 Universität Karlsruhe
  10  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
  11  */
  12
  13 #include <math.h>
  14
  15 #include "field_temperature.h"
  16
  17 #include "trouts.h"
  18 #include "execution_frequency.h"
  19
  20 #include "irnode_t.h"
  21 #include "irgraph_t.h"
  22 #include "irprog_t.h"
  23 #include "entity_t.h"
  24 #include "irgwalk.h"
  25
  26 #include "array.h"
  27 #include "set.h"
  28 #include "hashptr.h"
  29
  30
  31 /* *************************************************************************** */
  32 /* initialize, global variables.                                               */
  33 /* *************************************************************************** */
  34
  35 /* *************************************************************************** */
  36 /* Another hash table, this time containing temperature values.                */
  37 /* *************************************************************************** */
  38
  39 typedef struct {
  40   firm_kind *kind;   /* An entity or type. */
  41   double    val1;
  42 } temperature_tp;
  43
  44 /* We use this set for all types and entities.  */
  45 static set *temperature_set = NULL;
  46
  47 static int temp_cmp(const void *e1, const void *e2, size_t size) {
  48   temperature_tp *ef1 = (temperature_tp *)e1;
  49   temperature_tp *ef2 = (temperature_tp *)e2;
  50   return (ef1->kind != ef2->kind);
  51 }
  52
  53 static INLINE unsigned int tem_hash(void *e) {
  54   void *v = (void *) ((temperature_tp *)e)->kind;
  55   return HASH_PTR(v);
  56 }
  57
  58 double get_entity_acc_estimated_n_loads (entity *ent) {
  59   return 0;
  60 }
  61 double get_entity_acc_estimated_n_stores(entity *ent) {
  62   return 0;
  63 }
  64
  65 void set_entity_acc_estimated_n_loads (entity *ent, double val) {
  66 }
  67 void set_entity_acc_estimated_n_stores(entity *ent, double val) {
  68 }
  69
  70 double get_type_acc_estimated_n_instances(type *tp) {
  71   return 0;
  72 }
  73 void set_type_acc_estimated_n_instances(type *tp, double val) {
  74 }
  75
  76 /*
  77 static INLINE void set_region_exec_freq(void *reg, double freq) {
  78   reg_exec_freq ef;
  79   ef.reg  = reg;
  80   ef.freq = freq;
  81   set_insert(exec_freq_set, &ef, sizeof(ef), exec_freq_hash(&ef));
  82 }
  83
  84 INLINE double get_region_exec_freq(void *reg) {
  85   reg_exec_freq ef, *found;
  86   ef.reg  = reg;
  87   assert(exec_freq_set);
  88   found = set_find(exec_freq_set, &ef, sizeof(ef), exec_freq_hash(&ef));
  89   if (found)
  90     return found->freq;
  91   else
  92     return 0;
  93 }
  94 */
  95
  96
  97 /* *************************************************************************** */
  98 /*   Access routines for irnodes                                               */
  99 /* *************************************************************************** */
 100
 101 /* The entities that can be accessed by this Sel node. */
 102 int get_Sel_n_accessed_entities(ir_node *sel) {
 103   return 1;
 104 }
 105
 106 entity *get_Sel_accessed_entity(ir_node *sel, int pos) {
 107   return get_Sel_entity(sel);
 108 }
 109
 110 /* *************************************************************************** */
 111 /* The heuristic                                                               */
 112 /* *************************************************************************** */
 113
 114 int get_irn_loop_call_depth(ir_node *n) {
 115   ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 116   return get_irg_loop_depth(irg);
 117 }
 118
 119 int get_irn_loop_depth(ir_node *n) {
 120   ir_loop *l = get_irn_loop(get_nodes_block(n));
 121   if (l)
 122     return get_loop_depth(l);
 123   else
 124     return 0;
 125 }
 126
 127 int get_irn_recursion_depth(ir_node *n) {
 128   ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 129   return get_irg_recursion_depth(irg);
 130 }
 131
 132
 133 /**   @@@ the second version of the heuristic. */
 134 int get_weighted_loop_depth(ir_node *n) {
 135   int loop_call_depth = get_irn_loop_call_depth(n);
 136   int loop_depth      = get_irn_loop_depth(n);
 137   int recursion_depth = get_irn_recursion_depth(n);
 138
 139   return loop_call_depth + loop_depth + recursion_depth;
 140 }
 141
 142
 143 /* *************************************************************************** */
 144 /* The 2. heuristic                                                            */
 145 /* *************************************************************************** */
 146
 147 static int default_recursion_weight = 5;
 148
 149
 150 /* The final evaluation of a node.  In this function we can
 151    adapt the heuristic.  Combine execution freqency with
 152    recursion depth.
 153    @@@ the second version of the heuristic. */
 154 double get_irn_final_cost(ir_node *n) {
 155   double cost_loop   = get_irn_exec_freq(n);
 156   double cost_method = get_irg_method_execution_frequency(get_irn_irg(n));
 157   int    rec_depth   = get_irn_recursion_depth(n);
 158   double cost_rec    = pow(default_recursion_weight, rec_depth);
 159   return cost_loop*(cost_method + cost_rec);
 160 }
 161
 162 double get_type_estimated_n_instances(type *tp) {
 163   int i, n_allocs = get_type_n_allocs(tp);
 164   double n_instances = 0;
 165   for (i = 0; i < n_allocs; ++i) {
 166     ir_node *alloc = get_type_alloc(tp, i);
 167     n_instances += get_irn_final_cost(alloc);
 168   }
 169   return n_instances;
 170 }
 171
 172 double get_type_estimated_mem_consumption_bytes(type *tp) {
 173   assert(0);
 174 }
 175
 176 int get_type_estimated_n_fields(type *tp) {
 177   int s = 0;
 178   switch(get_type_tpop_code(tp)) {
 179
 180   case tpo_primitive:
 181   case tpo_pointer:
 182   case tpo_enumeration:
 183     s = 1;
 184     break;
 185
 186   case tpo_class:
 187     s = 1; /* dispatch pointer */
 188     /* fall through */
 189   case tpo_struct: {
 190     int i, n_mem = get_compound_n_members(tp);
 191     for (i = 0; i < n_mem; ++i) {
 192       entity *mem = get_compound_member(tp, i);
 193       if (get_entity_allocation(mem) == allocation_automatic) {
 194         s += get_type_estimated_n_fields(get_entity_type(mem));
 195       }
 196     }
 197   } break;
 198
 199   case tpo_array: {
 200     long n_elt = DEFAULT_N_ARRAY_ELEMENTS;
 201     assert(get_array_n_dimensions(tp) == 1 && "other not implemented");
 202     if ((get_irn_op(get_array_lower_bound(tp, 0)) == op_Const) &&
 203         (get_irn_op(get_array_upper_bound(tp, 0)) == op_Const)   ) {
 204       n_elt = get_array_upper_bound_int(tp, 0) - get_array_upper_bound_int(tp, 0);
 205     }
 206     s = n_elt;
 207   } break;
 208
 209   default: DDMT(tp); assert(0);
 210   }
 211
 212   return s;
 213 }
 214
 215 int get_type_estimated_size_bytes(type *tp) {
 216   int s = 0;
 217
 218   switch(get_type_tpop_code(tp)) {
 219
 220   case tpo_primitive:
 221   case tpo_pointer:
 222   case tpo_enumeration:
 223     s = get_mode_size_bytes(get_type_mode(tp));
 224     break;
 225
 226   case tpo_class:
 227     s = get_mode_size_bytes(mode_P_mach); /* dispatch pointer */
 228     /* fall through */
 229   case tpo_struct: {
 230     int i, n_mem = get_compound_n_members(tp);
 231     for (i = 0; i < n_mem; ++i) {
 232       entity *mem = get_compound_member(tp, i);
 233       s += get_type_estimated_size_bytes(get_entity_type(mem));
 234
 235       if (get_entity_allocation(mem) == allocation_automatic) {
 236       } /* allocation_automatic */
 237     }
 238   } break;
 239
 240   case tpo_array: {
 241     int elt_s = get_type_estimated_size_bytes(get_array_element_type(tp));
 242     long n_elt = DEFAULT_N_ARRAY_ELEMENTS;
 243     assert(get_array_n_dimensions(tp) == 1 && "other not implemented");
 244     if ((get_irn_op(get_array_lower_bound(tp, 0)) == op_Const) &&
 245         (get_irn_op(get_array_upper_bound(tp, 0)) == op_Const)   ) {
 246       n_elt = get_array_upper_bound_int(tp, 0) - get_array_lower_bound_int(tp, 0);
 247     }
 248     s = n_elt * elt_s;
 249     break;
 250   }
 251
 252   default: DDMT(tp); assert(0);
 253   }
 254
 255   return s;
 256 }
 257
 258 double get_type_estimated_n_casts(type *tp) {
 259   int i, n_casts = get_type_n_casts(tp);
 260   double n_instances = 0;
 261   for (i = 0; i < n_casts; ++i) {
 262     ir_node *cast = get_type_cast(tp, i);
 263     n_instances += get_irn_final_cost(cast);
 264   }
 265   return n_instances;
 266 }
 267
 268 double get_class_estimated_n_upcasts(type *clss) {
 269   double n_instances = 0;
 270   int i, j, n_casts, n_pointertypes;
 271
 272   n_casts = get_type_n_casts(clss);
 273   for (i = 0; i < n_casts; ++i) {
 274     ir_node *cast = get_type_cast(clss, i);
 275     if (get_irn_opcode(cast) != iro_Cast) continue;  /* Could be optimized away. */
 276
 277     if (is_Cast_upcast(cast))
 278       n_instances += get_irn_final_cost(cast);
 279   }
 280
 281   n_pointertypes = get_type_n_pointertypes_to(clss);
 282   for (j = 0; j < n_pointertypes; ++j) {
 283     n_instances += get_class_estimated_n_upcasts(get_type_pointertype_to(clss, j));
 284   }
 285
 286   return n_instances;
 287 }
 288
 289 double get_class_estimated_n_downcasts(type *clss) {
 290   double n_instances = 0;
 291   int i, j, n_casts, n_pointertypes;
 292
 293   n_casts = get_type_n_casts(clss);
 294   for (i = 0; i < n_casts; ++i) {
 295     ir_node *cast = get_type_cast(clss, i);
 296     if (get_irn_opcode(cast) != iro_Cast) continue;  /* Could be optimized away. */
 297
 298     if (is_Cast_downcast(cast))
 299       n_instances += get_irn_final_cost(cast);
 300   }
 301
 302   n_pointertypes = get_type_n_pointertypes_to(clss);
 303   for (j = 0; j < n_pointertypes; ++j) {
 304     n_instances += get_class_estimated_n_downcasts(get_type_pointertype_to(clss, j));
 305   }
 306
 307   return n_instances;
 308 }
 309
 310
 311 double get_class_estimated_dispatch_writes(type *clss) {
 312   return get_type_estimated_n_instances(clss);
 313 }
 314
 315 /** Returns the number of reads of the dispatch pointer. */
 316 double get_class_estimated_dispatch_reads (type *clss) {
 317   int i, n_mems = get_class_n_members(clss);
 318   double n_calls = 0;
 319   for (i = 0; i < n_mems; ++i) {
 320     entity *mem = get_class_member(clss, i);
 321     n_calls += get_entity_estimated_n_dyncalls(mem);
 322   }
 323   return n_calls;
 324 }
 325
 326 double get_class_estimated_n_dyncalls(type *clss) {
 327   return get_class_estimated_dispatch_reads(clss) +
 328          get_class_estimated_dispatch_writes(clss);
 329 }
 330
 331 double get_entity_estimated_n_loads(entity *ent) {
 332   int i, n_acc = get_entity_n_accesses(ent);
 333   double n_loads = 0;
 334   for (i = 0; i < n_acc; ++i) {
 335     ir_node *acc = get_entity_access(ent, i);
 336     if (get_irn_op(acc) == op_Load) {
 337       n_loads += get_irn_final_cost(acc);
 338     }
 339   }
 340   return n_loads;
 341 }
 342
 343 double get_entity_estimated_n_stores(entity *ent) {
 344   int i, n_acc = get_entity_n_accesses(ent);
 345   double n_stores = 0;
 346   for (i = 0; i < n_acc; ++i) {
 347     ir_node *acc = get_entity_access(ent, i);
 348     if (get_irn_op(acc) == op_Store)
 349       n_stores += get_irn_final_cost(acc);
 350   }
 351   return n_stores;
 352 }
 353
 354 /* @@@ Should we evaluate the callee array?  */
 355 double get_entity_estimated_n_calls(entity *ent) {
 356   int i, n_acc = get_entity_n_accesses(ent);
 357   double n_calls = 0;
 358   for (i = 0; i < n_acc; ++i) {
 359     ir_node *acc = get_entity_access(ent, i);
 360     if (get_irn_op(acc) == op_Call)
 361
 362       n_calls += get_irn_final_cost(acc);
 363   }
 364   return n_calls;
 365 }
 366
 367 double get_entity_estimated_n_dyncalls(entity *ent) {
 368   int i, n_acc = get_entity_n_accesses(ent);
 369   double n_calls = 0;
 370   for (i = 0; i < n_acc; ++i) {
 371     ir_node *acc = get_entity_access(ent, i);
 372
 373     /* Call->Sel(ent) combination */
 374     if ((get_irn_op(acc) == op_Call)  &&
 375         (get_irn_op(get_Call_ptr(acc)) == op_Sel)) {
 376       n_calls += get_irn_final_cost(acc);
 377
 378     /* MemOp->Sel combination for static, overwritten entities */
 379     } else if (is_memop(acc) && (get_irn_op(get_memop_ptr(acc)) == op_Sel)) {
 380       entity *ent = get_Sel_entity(get_memop_ptr(acc));
 381       if (is_Class_type(get_entity_owner(ent))) {
 382         /* We might call this for inner entities in compounds. */
 383         if (get_entity_n_overwrites(ent) > 0 ||
 384             get_entity_n_overwrittenby(ent) > 0) {
 385           n_calls += get_irn_final_cost(acc);
 386         }
 387       }
 388     }
 389
 390   }
 391   return n_calls;
 392 }
 393
 394 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 395 /* Accumulate information in the type hierarchy.                             */
 396 /* This should go to co_read_profiling.c                                     */
 397 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 398
 399 static void acc_temp (type *tp) {
 400   assert(is_Class_type(tp));
 401
 402   int i, n_subtypes = get_class_n_subtypes(tp);
 403
 404   /* Recursive descend. */
 405   for (i = 0; i < n_subtypes; ++i) {
 406     type *stp = get_class_subtype(tp, i);
 407     if (type_not_visited(stp)) {
 408       acc_temp(stp);
 409     }
 410   }
 411
 412   /* Deal with entity numbers. */
 413   int n_members = get_class_n_members(tp);
 414   for (i = 0; i < n_members; ++i) {
 415     entity *mem = get_class_member(tp, i);
 416     double acc_loads  = get_entity_estimated_n_loads (mem);
 417     double acc_writes = get_entity_estimated_n_stores(mem);
 418     int j, n_ov = get_entity_n_overwrittenby(mem);
 419     for (j = 0; j < n_ov; ++j) {
 420       entity *ov_mem = get_entity_overwrittenby(mem, j);
 421       acc_loads  += get_entity_acc_estimated_n_loads (ov_mem);
 422       acc_writes += get_entity_acc_estimated_n_stores(ov_mem);
 423     }
 424     set_entity_acc_estimated_n_loads (mem, acc_loads);
 425     set_entity_acc_estimated_n_stores(mem, acc_writes);
 426   }
 427
 428   /* Deal with type numbers. */
 429   double inst = get_type_estimated_n_instances(tp);
 430   for (i = 0; i < n_subtypes; ++i) {
 431     type *stp = get_class_subtype(tp, i);
 432     inst += get_type_acc_estimated_n_instances(stp);
 433   }
 434   set_type_acc_estimated_n_instances(tp, inst);
 435
 436   mark_type_visited(tp);
 437 }
 438
 439 void accumulate_temperatures(void) {
 440   int i, n_types = get_irp_n_types();
 441   free_accumulated_temperatures();
 442
 443   inc_master_type_visited();
 444   for (i = 0; i < n_types; ++i) {
 445     type *tp = get_irp_type(i);
 446     if (is_Class_type(tp)) { /* For others there is nothing to accumulate. */
 447       int j, n_subtypes = get_class_n_subtypes(tp);
 448       int has_unmarked_subtype = false;
 449       for (j = 0; j < n_subtypes && !has_unmarked_subtype; ++j) {
 450         type *stp = get_class_subtype(tp, j);
 451         if (type_not_visited(stp)) has_unmarked_subtype = true;
 452       }
 453
 454       if (!has_unmarked_subtype)
 455         acc_temp(tp);
 456     }
 457   }
 458
 459   irp->temperature_state = temperature_consistent;
 460 }
 461
 462
 463 void free_accumulated_temperatures(void) {
 464   if (temperature_set) del_set(temperature_set);
 465   temperature_set = NULL;
 466   irp->temperature_state = temperature_none;
 467 }
 468
 469 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 470 /* Auxiliary                                                                 */
 471 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 472
 473 int is_jack_rts_name(ident *name) {
 474   return  0;
 475   if (id_is_prefix(new_id_from_str("java/"), name)) return 1;
 476   if (id_is_prefix(new_id_from_str("["),     name)) return 1;
 477   if (id_is_prefix(new_id_from_str("gnu/"),  name)) return 1;
 478   if (id_is_prefix(new_id_from_str("java/"), name)) return 1;
 479   if (id_is_prefix(new_id_from_str("CStringToCoreString"), name)) return 1;
 480
 481   return 0;
 482 }
 483
 484
 485 int is_jack_rts_class(type *t) {
 486   ident *name = get_type_ident(t);
 487   return is_jack_rts_name(name);
 488 }
 489
 490 #include "entity_t.h"  // for the assertion.
 491
 492 int is_jack_rts_entity(entity *e) {
 493   ident *name;
 494
 495   assert(e->ld_name);
 496   name = get_entity_ld_ident(e);
 497
 498   return is_jack_rts_name(name);
 499 }