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 /**
  36  * Determines a maximum weighted independent set with respect to
  37  * the interference and conflict edges of all nodes in a qnode.
  38  */
  39 static int ou_max_ind_set_costs(unit_t *ou) {
  40         be_chordal_env_t *chordal_env = ou->co->chordal_env;
  41         ir_node **safe, **unsafe;
  42         int i, o, safe_count, safe_costs, unsafe_count, *unsafe_costs;
  43         bitset_t *curr;
  44         int max, pos, curr_weight, best_weight = 0;
  45
  46         /* assign the nodes into two groups.
  47          * safe: node has no interference, hence it is in every max stable set.
  48          * unsafe: node has an interference
  49          */
  50         safe = alloca((ou->node_count-1) * sizeof(*safe));
  51         safe_costs = 0;
  52         safe_count = 0;
  53         unsafe = alloca((ou->node_count-1) * sizeof(*unsafe));
  54         unsafe_costs = alloca((ou->node_count-1) * sizeof(*unsafe_costs));
  55         unsafe_count = 0;
  56         for(i=1; i<ou->node_count; ++i) {
  57                 int is_safe = 1;
  58                 for(o=1; o<ou->node_count; ++o) {
  59                         if (i==o)
  60                                 continue;
  61                         if (nodes_interfere(chordal_env, ou->nodes[i], ou->nodes[o])) {
  62                                 unsafe_costs[unsafe_count] = ou->costs[i];
  63                                 unsafe[unsafe_count] = ou->nodes[i];
  64                                 ++unsafe_count;
  65                                 is_safe = 0;
  66                                 break;
  67                         }
  68                 }
  69                 if (is_safe) {
  70                         safe_costs += ou->costs[i];
  71                         safe[safe_count++] = ou->nodes[i];
  72                 }
  73         }
  74
  75
  76
  77         /* now brute force the best set out of the unsafe nodes*/
  78         curr = bitset_alloca(unsafe_count);
  79
  80         bitset_set_all(curr);
  81         while ((max = bitset_popcnt(curr)) != 0) {
  82                 /* check if curr is a stable set */
  83                 for (i=bitset_next_set(curr, 0); i!=-1; i=bitset_next_set(curr, i+1))
  84                         for (o=bitset_next_set(curr, i+1); o!=-1; o=bitset_next_set(curr, o+1)) /* !!!!! difference to qnode_max_ind_set(): NOT (curr, i) */
  85                                         if (nodes_interfere(chordal_env, unsafe[i], unsafe[o]))
  86                                                 goto no_stable_set;
  87
  88                 /* if we arrive here, we have a stable set */
  89                 /* compute the weigth of the stable set*/
  90                 curr_weight = 0;
  91                 bitset_foreach(curr, pos)
  92                         curr_weight += unsafe_costs[pos];
  93
  94                 /* any better ? */
  95                 if (curr_weight > best_weight) {
  96                         best_weight = curr_weight;
  97                 }
  98
  99 no_stable_set:
 100                 bitset_minus1(curr);
 101         }
 102
 103         return safe_costs+best_weight;
 104 }
 105
 106 /**
 107  * Builds an optimization unit for a given optimizable irn (root).
 108  * This opt-unit is inserted in the main structure co.
 109  * If an arg of root itself is optimizable process this arg before with a
 110  * recursive call. For handling this situation and loops co->root is used
 111  * to remember all roots.
 112  */
 113 static void co_append_unit(copy_opt_t *co, ir_node *root) {
 114         int i, arity;
 115         unit_t *unit;
 116         struct list_head *tmp;
 117
 118         DBG((dbg, LEVEL_1, "\t  Root: %n %N\n", root, root));
 119         /* check if we encountered this root earlier */
 120         if (pset_find_ptr(co->roots, root))
 121                 return;
 122         pset_insert_ptr(co->roots, root);
 123
 124         assert(is_curr_reg_class(root) && "node is in wrong register class!");
 125
 126         /* init unit */
 127         arity = get_irn_arity(root);
 128         unit = xcalloc(1, sizeof(*unit));
 129         unit->co = co;
 130         unit->nodes = xmalloc((arity+1) * sizeof(*unit->nodes));
 131         unit->costs = xmalloc((arity+1) * sizeof(*unit->costs));
 132         unit->node_count = 1;
 133         unit->nodes[0] = root;
 134         INIT_LIST_HEAD(&unit->queue);
 135
 136         /* check all args */
 137         if (is_Phi(root) && mode_is_datab(get_irn_mode(root))) {
 138                 for (i=0; i<arity; ++i) {
 139                         int o, arg_pos = 0;
 140                         ir_node *arg = get_irn_n(root, i);
 141
 142                         assert(is_curr_reg_class(arg) && "Argument not in same register class.");
 143                         if (arg == root)
 144                                 continue;
 145                         if (nodes_interfere(co->chordal_env, root, arg)) {
 146                                 unit->inevitable_costs += co->get_costs(root, arg, i);
 147                                 continue;
 148                         }
 149
 150                         /* Else insert the argument of the phi to the members of this ou */
 151                         DBG((dbg, LEVEL_1, "\t   Member: %n %N\n", arg, arg));
 152
 153                         /* Check if arg has occurred at a prior position in the arg/list */
 154                         for (o=0; o<unit->node_count; ++o)
 155                                 if (unit->nodes[o] == arg) {
 156                                         arg_pos = o;
 157                                         break;
 158                                 }
 159
 160                         if (!arg_pos) { /* a new argument */
 161                                 /* insert node, set costs */
 162                                 unit->nodes[unit->node_count] = arg;
 163                                 unit->costs[unit->node_count] = co->get_costs(root, arg, i);
 164                                 unit->node_count++;
 165                         } else { /* arg has occured before in same phi */
 166                                 /* increase costs for existing arg */
 167                                 unit->costs[arg_pos] += co->get_costs(root, arg, i);
 168                         }
 169                 }
 170                 unit->nodes = xrealloc(unit->nodes, unit->node_count * sizeof(*unit->nodes));
 171                 unit->costs = xrealloc(unit->costs, unit->node_count * sizeof(*unit->costs));
 172         } else if (is_Copy(get_arch_env(co), root)) {
 173                 assert(!nodes_interfere(co->chordal_env, root, get_Copy_src(root)));
 174                 unit->nodes[1] = get_Copy_src(root);
 175                 unit->costs[1] = co->get_costs(root, unit->nodes[1], -1);
 176                 unit->node_count = 2;
 177                 unit->nodes = xrealloc(unit->nodes, 2 * sizeof(*unit->nodes));
 178                 unit->costs = xrealloc(unit->costs, 2 * sizeof(*unit->costs));
 179         } else
 180                 assert(0 && "This is not an optimizable node!");
 181         /* TODO add ou's for 2-addr-code instructions */
 182
 183
 184         /* Determine the maximum costs this unit can cause: all_nodes_cost */
 185         for(i=1; i<unit->node_count; ++i) {
 186                 unit->sort_key = MAX(unit->sort_key, unit->costs[i]);
 187                 unit->all_nodes_costs += unit->costs[i];
 188         }
 189
 190         /* Determine the minimal costs this unit will cause: min_nodes_costs */
 191         unit->min_nodes_costs += unit->all_nodes_costs - ou_max_ind_set_costs(unit);
 192
 193         /* Insert the new ou according to its sort_key */
 194         tmp = &co->units;
 195         while (tmp->next != &co->units && list_entry_units(tmp->next)->sort_key > unit->sort_key)
 196                 tmp = tmp->next;
 197         list_add(&unit->units, tmp);
 198 }
 199
 200 static void co_collect_in_block(ir_node *block, void *env) {
 201         copy_opt_t *co = env;
 202         struct list_head *head = get_block_border_head(co->chordal_env, block);
 203         border_t *curr;
 204
 205         list_for_each_entry_reverse(border_t, curr, head, list)
 206                 if (curr->is_def && curr->is_real && is_optimizable(get_arch_env(co), curr->irn))
 207                         co_append_unit(co, curr->irn);
 208 }
 209
 210 static void co_collect_units(copy_opt_t *co) {
 211         DBG((dbg, LEVEL_1, "\tCollecting optimization units\n"));
 212         co->roots = pset_new_ptr(64);
 213         dom_tree_walk_irg(get_irg(co), co_collect_in_block, NULL, co);
 214         del_pset(co->roots);
 215 }
 216
 217 copy_opt_t *new_copy_opt(be_chordal_env_t *chordal_env, int (*get_costs)(ir_node*, ir_node*, int)) {
 218         const char *s1, *s2, *s3;
 219         int len;
 220         copy_opt_t *co;
 221
 222         dbg = firm_dbg_register("ir.be.copyopt");
 223         firm_dbg_set_mask(dbg, DEBUG_LVL_CO);
 224
 225         co = xcalloc(1, sizeof(*co));
 226         co->chordal_env = chordal_env;
 227         co->get_costs = get_costs;
 228
 229         s1 = get_irp_prog_name();
 230         s2 = get_entity_name(get_irg_entity(get_irg(co)));
 231         s3 = chordal_env->cls->name;
 232         len = strlen(s1) + strlen(s2) + strlen(s3) + 5;
 233         co->name = xmalloc(len);
 234         snprintf(co->name, len, "%s__%s__%s", s1, s2, s3);
 235         if (!strcmp(co->name, DEBUG_IRG))
 236                 firm_dbg_set_mask(dbg, DEBUG_IRG_LVL_CO);
 237         else
 238                 firm_dbg_set_mask(dbg, DEBUG_LVL_CO);
 239
 240         INIT_LIST_HEAD(&co->units);
 241         co_collect_units(co);
 242         return co;
 243 }
 244
 245 void free_copy_opt(copy_opt_t *co) {
 246         unit_t *curr, *tmp;
 247         xfree(co->name);
 248         list_for_each_entry_safe(unit_t, curr, tmp, &co->units, units) {
 249                 xfree(curr->nodes);
 250                 xfree(curr);
 251         }
 252 }
 253
 254 int is_optimizable_arg(const copy_opt_t *co, ir_node *irn) {
 255         int i, max;
 256         for(i=0, max=get_irn_n_outs(irn); i<max; ++i) {
 257                 ir_node *n = get_irn_out(irn, i);
 258                 if (((is_Phi(n) && mode_is_datab(get_irn_mode(n))) ||
 259                          is_Perm(get_arch_env(co), n)) && (irn == n || !nodes_interfere(co->chordal_env, irn, n)))
 260                         return 1;
 261         }
 262         return 0;
 263 }
 264
 265 int get_costs_loop_depth(ir_node *root, ir_node* arg, int pos) {
 266         int cost = 0;
 267         ir_loop *loop;
 268         ir_node *root_block = get_nodes_block(root);
 269
 270         assert(pos==-1 || is_Phi(root));
 271         if (pos == -1) {
 272                 /* a perm places the copy in the same block as it resides */
 273                 loop = get_irn_loop(root_block);
 274         } else {
 275                 /* for phis the copies are placed in the corresponding pred-block */
 276                 loop = get_irn_loop(get_Block_cfgpred_block(root_block, pos));
 277         }
 278         if (loop)
 279                 cost = 2*get_loop_depth(loop);
 280         return cost+1;
 281 }
 282
 283 int get_costs_all_one(ir_node *root, ir_node* arg, int pos) {
 284         return 1;
 285 }
 286
 287 int co_get_max_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                 res += curr->inevitable_costs;
 293                 for (i=1; i<curr->node_count; ++i)
 294                         res += curr->costs[i];
 295         }
 296         return res;
 297 }
 298
 299 int co_get_inevit_copy_costs(const copy_opt_t *co) {
 300         int res = 0;
 301         unit_t *curr;
 302
 303         list_for_each_entry(unit_t, curr, &co->units, units)
 304                 res += curr->inevitable_costs;
 305         return res;
 306 }
 307
 308 int co_get_copy_costs(const copy_opt_t *co) {
 309         int i, res = 0;
 310         unit_t *curr;
 311
 312         list_for_each_entry(unit_t, curr, &co->units, units) {
 313                 int root_col = get_irn_col(co, curr->nodes[0]);
 314                 DBG((dbg, LEVEL_1, "  %3d costs for root %+F color %d\n", curr->inevitable_costs, curr->nodes[0], root_col));
 315                 res += curr->inevitable_costs;
 316                 for (i=1; i<curr->node_count; ++i) {
 317                         int arg_col = get_irn_col(co, curr->nodes[i]);
 318                         if (root_col != arg_col) {
 319                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "  %3d for arg %+F color %d\n", curr->costs[i], curr->nodes[i], arg_col));
 320                                 res += curr->costs[i];
 321                         }
 322                 }
 323         }
 324         return res;
 325 }
 326
 327 int co_get_lower_bound(const copy_opt_t *co) {
 328         int res = 0;
 329         unit_t *curr;
 330         list_for_each_entry(unit_t, curr, &co->units, units)
 331                 res += curr->inevitable_costs + curr->min_nodes_costs;
 332         return res;
 333 }