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                         if (nodes_interfere(co->chordal_env, root, arg)) {
 125                                 unit->inevitable_costs += co->get_costs(root, arg, i);
 126                                 continue;
 127                         }
 128
 129                         /* Else insert the argument of the phi to the members of this ou */
 130                         DBG((dbg, LEVEL_1, "\t   Member: %n %N\n", arg, arg));
 131
 132                         /* Check if arg has occurred at a prior position in the arg/list */
 133                         for (o=0; o<unit->node_count; ++o)
 134                                 if (unit->nodes[o] == arg) {
 135                                         arg_pos = o;
 136                                         break;
 137                                 }
 138
 139                         if (!arg_pos) { /* a new argument */
 140                                 /* insert node, set costs */
 141                                 unit->nodes[unit->node_count] = arg;
 142                                 unit->costs[unit->node_count] = co->get_costs(root, arg, i);
 143                                 unit->node_count++;
 144                         } else { /* arg has occured before in same phi */
 145                                 /* increase costs for existing arg */
 146                                 unit->costs[arg_pos] += co->get_costs(root, arg, i);
 147                         }
 148                 }
 149                 unit->nodes = xrealloc(unit->nodes, unit->node_count * sizeof(*unit->nodes));
 150                 unit->costs = xrealloc(unit->costs, unit->node_count * sizeof(*unit->costs));
 151         } else if (is_Copy(get_arch_env(co), root)) {
 152                 assert(!nodes_interfere(co->chordal_env, root, get_Copy_src(root)));
 153                 unit->nodes[1] = get_Copy_src(root);
 154                 unit->costs[1] = co->get_costs(root, unit->nodes[1], -1);
 155                 unit->node_count = 2;
 156                 unit->nodes = xrealloc(unit->nodes, 2 * sizeof(*unit->nodes));
 157                 unit->costs = xrealloc(unit->costs, 2 * sizeof(*unit->costs));
 158         } else
 159                 assert(0 && "This is not an optimizable node!");
 160         /* TODO add ou's for 2-addr-code instructions */
 161
 162
 163         /* Determine the maximum costs this unit can cause: all_nodes_cost */
 164         for(i=1; i<unit->node_count; ++i) {
 165                 unit->sort_key = MAX(unit->sort_key, unit->costs[i]);
 166                 unit->all_nodes_costs += unit->costs[i];
 167         }
 168
 169         /* Determine the minimal costs this unit will cause: min_nodes_costs */
 170         unit->min_nodes_costs += unit->all_nodes_costs - ou_max_ind_set_costs(unit);
 171
 172         /* Insert the new ou according to its sort_key */
 173         tmp = &co->units;
 174         while (tmp->next != &co->units && list_entry_units(tmp->next)->sort_key > unit->sort_key)
 175                 tmp = tmp->next;
 176         list_add(&unit->units, tmp);
 177 }
 178
 179 static void co_collect_in_block(ir_node *block, void *env) {
 180         copy_opt_t *co = env;
 181         struct list_head *head = get_block_border_head(co->chordal_env, block);
 182         border_t *curr;
 183
 184         list_for_each_entry_reverse(border_t, curr, head, list)
 185                 if (curr->is_def && curr->is_real && is_optimizable(get_arch_env(co), curr->irn))
 186                         co_append_unit(co, curr->irn);
 187 }
 188
 189 static void co_collect_units(copy_opt_t *co) {
 190         DBG((dbg, LEVEL_1, "\tCollecting optimization units\n"));
 191         co->roots = pset_new_ptr(64);
 192         dom_tree_walk_irg(get_irg(co), co_collect_in_block, NULL, co);
 193         del_pset(co->roots);
 194 }
 195
 196 copy_opt_t *new_copy_opt(be_chordal_env_t *chordal_env, int (*get_costs)(ir_node*, ir_node*, int)) {
 197         const char *s1, *s2, *s3;
 198         int len;
 199         copy_opt_t *co;
 200
 201         dbg = firm_dbg_register("ir.be.copyopt");
 202         firm_dbg_set_mask(dbg, DEBUG_LVL_CO);
 203
 204         co = xcalloc(1, sizeof(*co));
 205         co->chordal_env = chordal_env;
 206         co->get_costs = get_costs;
 207
 208         s1 = get_irp_prog_name();
 209         s2 = get_entity_name(get_irg_entity(get_irg(co)));
 210         s3 = chordal_env->cls->name;
 211         len = strlen(s1) + strlen(s2) + strlen(s3) + 5;
 212         co->name = xmalloc(len);
 213         snprintf(co->name, len, "%s__%s__%s", s1, s2, s3);
 214         if (!strcmp(co->name, DEBUG_IRG))
 215                 firm_dbg_set_mask(dbg, DEBUG_IRG_LVL_CO);
 216         else
 217                 firm_dbg_set_mask(dbg, DEBUG_LVL_CO);
 218
 219         INIT_LIST_HEAD(&co->units);
 220         co_collect_units(co);
 221         return co;
 222 }
 223
 224 void free_copy_opt(copy_opt_t *co) {
 225         unit_t *curr, *tmp;
 226         xfree(co->name);
 227         list_for_each_entry_safe(unit_t, curr, tmp, &co->units, units) {
 228                 xfree(curr->nodes);
 229                 xfree(curr);
 230         }
 231 }
 232
 233 int is_optimizable_arg(const copy_opt_t *co, ir_node *irn) {
 234         int i, max;
 235         for(i=0, max=get_irn_n_outs(irn); i<max; ++i) {
 236                 ir_node *n = get_irn_out(irn, i);
 237                 if ((is_Phi(n) || is_Perm(get_arch_env(co), n)) && (irn == n || !nodes_interfere(co->chordal_env, irn, n)))
 238                         return 1;
 239         }
 240         return 0;
 241 }
 242
 243 int get_costs_loop_depth(ir_node *root, ir_node* arg, int pos) {
 244         int cost = 0;
 245         ir_loop *loop;
 246         ir_node *root_block = get_nodes_block(root);
 247
 248         assert(pos==-1 || is_Phi(root));
 249         if (pos == -1) {
 250                 /* a perm places the copy in the same block as it resides */
 251                 loop = get_irn_loop(root_block);
 252         } else {
 253                 /* for phis the copies are placed in the corresponding pred-block */
 254                 loop = get_irn_loop(get_Block_cfgpred_block(root_block, pos));
 255         }
 256         if (loop)
 257                 cost = 2*get_loop_depth(loop);
 258         return cost+1;
 259 }
 260
 261 int get_costs_all_one(ir_node *root, ir_node* arg, int pos) {
 262         return 1;
 263 }
 264
 265 int co_get_max_copy_costs(const copy_opt_t *co) {
 266         int i, res = 0;
 267         unit_t *curr;
 268
 269         list_for_each_entry(unit_t, curr, &co->units, units) {
 270                 res += curr->inevitable_costs;
 271                 for (i=1; i<curr->node_count; ++i)
 272                         res += curr->costs[i];
 273         }
 274         return res;
 275 }
 276
 277 int co_get_inevit_copy_costs(const copy_opt_t *co) {
 278         int res = 0;
 279         unit_t *curr;
 280
 281         list_for_each_entry(unit_t, curr, &co->units, units)
 282                 res += curr->inevitable_costs;
 283         return res;
 284 }
 285
 286 int co_get_copy_costs(const copy_opt_t *co) {
 287         int i, res = 0;
 288         unit_t *curr;
 289
 290         list_for_each_entry(unit_t, curr, &co->units, units) {
 291                 int root_col = get_irn_col(co, curr->nodes[0]);
 292                 res += curr->inevitable_costs;
 293                 DBG((dbg, LEVEL_1, "  Adding costs for root %+F color %d\n", curr->nodes[0], root_col));
 294                 for (i=1; i<curr->node_count; ++i) {
 295                         int arg_col = get_irn_col(co, curr->nodes[i]);
 296                         if (root_col != arg_col) {
 297                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "  Arg %+F color %d costs %d\n", curr->nodes[i], arg_col, curr->costs[i]));
 298                                 res += curr->costs[i];
 299                         }
 300                 }
 301         }
 302         return res;
 303 }
 304
 305 int co_get_lower_bound(const copy_opt_t *co) {
 306         int res = 0;
 307         unit_t *curr;
 308         list_for_each_entry(unit_t, curr, &co->units, units)
 309                 res += curr->inevitable_costs + curr->min_nodes_costs;
 310         return res;
 311 }