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