nsz Git - libfirm/blob - ir/be/becopyopt.c

   1 /**
   2  * Author:      Daniel Grund
   3  * Date:                12.04.2005
   4  * Copyright:   (c) Universitaet Karlsruhe
   5  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
   6  */
   7 #ifdef HAVE_CONFIG_H
   8 #include "config.h"
   9 #endif
  10 #ifdef HAVE_ALLOCA_H
  11 #include <alloca.h>
  12 #endif
  13 #ifdef HAVE_MALLOC_H
  14 #include <malloc.h>
  15 #endif
  16
  17 #include "irprog.h"
  18 #include "irloop_t.h"
  19
  20 #include "xmalloc.h"
  21 #include "bechordal_t.h"
  22 #include "becopyopt.h"
  23 #include "becopystat.h"
  24
  25 static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;
  26
  27 #define is_curr_reg_class(irn) \
  28   (arch_get_irn_reg_class(get_arch_env(co), \
  29                           irn, arch_pos_make_out(0)) == co->chordal_env->cls)
  30
  31 #define MIN(a,b) ((a<b)?(a):(b))
  32 #define MAX(a,b) ((a<b)?(b):(a))
  33
  34 /**
  35  * Computes the weight of a 'max independent set' wrt. ifg-edges only
  36  * (no coloring conflicts, no register constraints)
  37  * @return The costs of such a mis
  38  * NOTE: Code adapted from becopyheur
  39  * BETTER: Here we can be sure having a chordal graph to work on,
  40  *                 so, for 'larger' opt-units we could use a special algorithm.
  41  */
  42 static int ou_max_ind_set_costs(unit_t *ou) {
  43         ir_node **irns;
  44         int max, pos, curr_weight, best_weight = 0;
  45         bitset_t *curr;
  46
  47         irns = alloca((ou->node_count-1) * sizeof(*irns));
  48         curr = bitset_alloca(ou->node_count-1);
  49
  50         /* brute force the best set */
  51         bitset_set_all(curr);
  52         while ((max = bitset_popcnt(curr)) != 0) {
  53                 /* check if curr is a stable set */
  54                 int i, o, is_stable_set = 1;
  55
  56                 /* copy the irns */
  57                 i = 0;
  58                 bitset_foreach(curr, pos)
  59                         irns[i++] = ou->nodes[1+pos];
  60                 assert(i==max);
  61
  62                 for(i=0; i<max; ++i)
  63                         for(o=i+1; o<max; ++o) /* !!!!! difference to qnode_max_ind_set(): NOT o=i */
  64                                 if (nodes_interfere(ou->co->chordal_env, irns[i], irns[o])) {
  65                                         is_stable_set = 0;
  66                                         break;
  67                                 }
  68
  69                 if (is_stable_set) {
  70                         /* calc current weigth */
  71                         curr_weight = 0;
  72                         bitset_foreach(curr, pos)
  73                                 curr_weight += ou->costs[1+pos];
  74
  75                         /* any better ? */
  76                         if (curr_weight > best_weight)
  77                                 best_weight = curr_weight;
  78                 }
  79
  80                 bitset_minus1(curr);
  81         }
  82         return best_weight;
  83 }
  84
  85 /**
  86  * Builds an optimization unit for a given optimizable irn (root).
  87  * This opt-unit is inserted in the main structure co.
  88  * If an arg of root itself is optimizable process this arg before with a
  89  * recursive call. For handling this situation and loops co->root is used
  90  * to remember all roots.
  91  */
  92 static void co_append_unit(copy_opt_t *co, ir_node *root) {
  93         int i, arity;
  94         unit_t *unit;
  95         struct list_head *tmp;
  96
  97         DBG((dbg, LEVEL_1, "\t  Root: %n %N\n", root, root));
  98         /* check if we encountered this root earlier */
  99         if (pset_find_ptr(co->roots, root))
 100                 return;
 101         pset_insert_ptr(co->roots, root);
 102
 103         assert(is_curr_reg_class(root) && "node is in wrong register class!");
 104
 105         /* init unit */
 106         arity = get_irn_arity(root);
 107         unit = xcalloc(1, sizeof(*unit));
 108         unit->co = co;
 109         unit->nodes = xmalloc((arity+1) * sizeof(*unit->nodes));
 110         unit->costs = xmalloc((arity+1) * sizeof(*unit->costs));
 111         unit->node_count = 1;
 112         unit->nodes[0] = root;
 113         INIT_LIST_HEAD(&unit->queue);
 114
 115         /* check all args */
 116         if (is_Phi(root)) {
 117                 for (i=0; i<arity; ++i) {
 118                         int o, arg_pos = 0;
 119                         ir_node *arg = get_irn_n(root, i);
 120
 121                         assert(is_curr_reg_class(arg) && "Argument not in same register class.");
 122                         if (arg == root)
 123                                 continue;
 124                         /* TODO or arg live at root.*/
 125                         if (nodes_interfere(co->chordal_env, root, arg)) {
 126                                 unit->inevitable_costs += co->get_costs(root, arg, i);
 127                                 continue;
 128                         }
 129
 130                         /* Else insert the argument of the phi to the members of this ou */
 131                         DBG((dbg, LEVEL_1, "\t   Member: %n %N\n", arg, arg));
 132
 133                         /* Check if arg has occurred at a prior position in the arg/list */
 134                         for (o=0; o<unit->node_count; ++o)
 135                                 if (unit->nodes[o] == arg) {
 136                                         arg_pos = o;
 137                                         break;
 138                                 }
 139
 140                         if (!arg_pos) { /* a new argument */
 141                                 /* insert node, set costs */
 142                                 unit->nodes[unit->node_count] = arg;
 143                                 unit->costs[unit->node_count] = co->get_costs(root, arg, i);
 144                                 unit->node_count++;
 145                         } else { /* arg has occured before in same phi */
 146                                 /* increase costs for existing arg */
 147                                 unit->costs[arg_pos] += co->get_costs(root, arg, i);
 148                         }
 149                 }
 150                 unit->nodes = xrealloc(unit->nodes, unit->node_count * sizeof(*unit->nodes));
 151                 unit->costs = xrealloc(unit->costs, unit->node_count * sizeof(*unit->costs));
 152         } else if (is_Copy(get_arch_env(co), root)) {
 153                 assert(!nodes_interfere(co->chordal_env, root, get_Copy_src(root)));
 154                 unit->nodes[1] = get_Copy_src(root);
 155                 unit->costs[1] = co->get_costs(root, unit->nodes[1], -1);
 156                 unit->node_count = 2;
 157                 unit->nodes = xrealloc(unit->nodes, 2 * sizeof(*unit->nodes));
 158                 unit->costs = xrealloc(unit->costs, 2 * sizeof(*unit->costs));
 159         } else
 160                 assert(0 && "This is not an optimizable node!");
 161         /* TODO add ou's for 2-addr-code instructions */
 162
 163
 164         /* Determine the maximum costs this unit can cause: all_nodes_cost */
 165         for(i=1; i<unit->node_count; ++i) {
 166                 unit->sort_key = MAX(unit->sort_key, unit->costs[i]);
 167                 unit->all_nodes_costs += unit->costs[i];
 168         }
 169
 170         /* Determine the minimal costs this unit will cause: min_nodes_costs */
 171         unit->min_nodes_costs += unit->all_nodes_costs - ou_max_ind_set_costs(unit);
 172
 173         /* Insert the new ou according to its sort_key */
 174         tmp = &co->units;
 175         while (tmp->next != &co->units && list_entry_units(tmp->next)->sort_key > unit->sort_key)
 176                 tmp = tmp->next;
 177         list_add(&unit->units, tmp);
 178 }
 179
 180 static void co_collect_in_block(ir_node *block, void *env) {
 181         copy_opt_t *co = env;
 182         struct list_head *head = get_block_border_head(co->chordal_env, block);
 183         border_t *curr;
 184
 185         list_for_each_entry_reverse(border_t, curr, head, list)
 186                 if (curr->is_def && curr->is_real && is_optimizable(get_arch_env(co), curr->irn))
 187                         co_append_unit(co, curr->irn);
 188 }
 189
 190 static void co_collect_units(copy_opt_t *co) {
 191         DBG((dbg, LEVEL_1, "\tCollecting optimization units\n"));
 192         co->roots = pset_new_ptr(64);
 193         dom_tree_walk_irg(get_irg(co), co_collect_in_block, NULL, co);
 194         del_pset(co->roots);
 195 }
 196
 197 copy_opt_t *new_copy_opt(be_chordal_env_t *chordal_env, int (*get_costs)(ir_node*, ir_node*, int)) {
 198         const char *s1, *s2, *s3;
 199         int len;
 200         copy_opt_t *co;
 201
 202         dbg = firm_dbg_register("ir.be.copyopt");
 203         firm_dbg_set_mask(dbg, DEBUG_LVL_CO);
 204
 205         co = xcalloc(1, sizeof(*co));
 206         co->chordal_env = chordal_env;
 207         co->get_costs = get_costs;
 208
 209         s1 = get_irp_prog_name();
 210         s2 = get_entity_name(get_irg_entity(get_irg(co)));
 211         s3 = chordal_env->cls->name;
 212         len = strlen(s1) + strlen(s2) + strlen(s3) + 5;
 213         co->name = xmalloc(len);
 214         snprintf(co->name, len, "%s__%s__%s", s1, s2, s3);
 215         if (!strcmp(co->name, DEBUG_IRG))
 216                 firm_dbg_set_mask(dbg, DEBUG_IRG_LVL_CO);
 217         else
 218                 firm_dbg_set_mask(dbg, DEBUG_LVL_CO);
 219
 220         INIT_LIST_HEAD(&co->units);
 221         co_collect_units(co);
 222         return co;
 223 }
 224
 225 void free_copy_opt(copy_opt_t *co) {
 226         unit_t *curr, *tmp;
 227         xfree(co->name);
 228         list_for_each_entry_safe(unit_t, curr, tmp, &co->units, units) {
 229                 xfree(curr->nodes);
 230                 xfree(curr);
 231         }
 232 }
 233
 234 int is_optimizable_arg(const copy_opt_t *co, ir_node *irn) {
 235         int i, max;
 236         for(i=0, max=get_irn_n_outs(irn); i<max; ++i) {
 237                 ir_node *n = get_irn_out(irn, i);
 238                 if ((is_Phi(n) || is_Perm(get_arch_env(co), n)) && (irn == n || !nodes_interfere(co->chordal_env, irn, n)))
 239                         return 1;
 240         }
 241         return 0;
 242 }
 243
 244 int get_costs_loop_depth(ir_node *root, ir_node* arg, int pos) {
 245         int cost = 0;
 246         ir_loop *loop;
 247         ir_node *root_block = get_nodes_block(root);
 248
 249         assert(pos==-1 || is_Phi(root));
 250         if (pos == -1) {
 251                 /* a perm places the copy in the same block as it resides */
 252                 loop = get_irn_loop(root_block);
 253         } else {
 254                 /* for phis the copies are placed in the corresponding pred-block */
 255                 loop = get_irn_loop(get_Block_cfgpred_block(root_block, pos));
 256         }
 257         if (loop)
 258                 cost = 2*get_loop_depth(loop);
 259         return cost+1;
 260 }
 261
 262 int get_costs_all_one(ir_node *root, ir_node* arg, int pos) {
 263         return 1;
 264 }
 265
 266 int co_get_max_copy_costs(const copy_opt_t *co) {
 267         int i, res = 0;
 268         unit_t *curr;
 269
 270         list_for_each_entry(unit_t, curr, &co->units, units) {
 271                 res += curr->inevitable_costs;
 272                 for (i=1; i<curr->node_count; ++i)
 273                         res += curr->costs[i];
 274         }
 275         return res;
 276 }
 277
 278 int co_get_inevit_copy_costs(const copy_opt_t *co) {
 279         int res = 0;
 280         unit_t *curr;
 281
 282         list_for_each_entry(unit_t, curr, &co->units, units)
 283                 res += curr->inevitable_costs;
 284         return res;
 285 }
 286
 287 int co_get_copy_costs(const copy_opt_t *co) {
 288         int i, res = 0;
 289         unit_t *curr;
 290
 291         list_for_each_entry(unit_t, curr, &co->units, units) {
 292                 int root_col = get_irn_col(co, curr->nodes[0]);
 293                 res += curr->inevitable_costs;
 294                 DBG((dbg, LEVEL_1, "  Adding costs for root %+F color %d\n", curr->nodes[0], root_col));
 295                 for (i=1; i<curr->node_count; ++i) {
 296                         int arg_col = get_irn_col(co, curr->nodes[i]);
 297                         if (root_col != arg_col) {
 298                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "  Arg %+F color %d costs %d\n", curr->nodes[i], arg_col, curr->costs[i]));
 299                                 res += curr->costs[i];
 300                         }
 301                 }
 302         }
 303         return res;
 304 }
 305
 306 int co_get_lower_bound(const copy_opt_t *co) {
 307         int res = 0;
 308         unit_t *curr;
 309         list_for_each_entry(unit_t, curr, &co->units, units)
 310                 res += curr->inevitable_costs + curr->min_nodes_costs;
 311         return res;
 312 }