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

   1 /**
   2  * Scheduling algorithms.
   3  * Just a simple list scheduling algorithm is here.
   4  * @date 20.10.2004
   5  * @author Sebastian Hack
   6  */
   7
   8 #include <stdio.h>
   9 #include <stdarg.h>
  10 #include <string.h>
  11
  12 #include "fourcc.h"
  13 #include "obst.h"
  14 #include "irouts.h"
  15 #include "irgwalk.h"
  16 #include "irnode_t.h"
  17 #include "irmode_t.h"
  18 #include "list.h"
  19 #include "iterator.h"
  20 #include "irdump.h"
  21 #include "irprintf_t.h"
  22 #include "debug.h"
  23
  24 #include "besched_t.h"
  25 #include "beutil.h"
  26 #include "belistsched.h"
  27
  28 /**
  29  * Scheduling environment for the whole graph.
  30  */
  31 typedef struct _sched_env_t {
  32     const ir_graph *irg;                        /**< The graph to schedule. */
  33     list_sched_selector_t *select;  /**< The node selector. */
  34     void *select_env;                               /**< A pointer to give to the selector. */
  35 } sched_env_t;
  36
  37 ir_node *trivial_selector(void *env, ir_node *block, int curr_time,
  38         pset *already_scheduled, pset *ready_list)
  39 {
  40     ir_node *res = pset_first(ready_list);
  41     pset_break(ready_list);
  42     return res;
  43 }
  44
  45 static void list_sched_block(ir_node *block, void *env_ptr);
  46
  47 void list_sched(ir_graph *irg, list_sched_selector_t *selector, void *select_env)
  48 {
  49     sched_env_t env;
  50
  51     memset(&env, 0, sizeof(env));
  52     env.select = selector;
  53     env.select_env = select_env;
  54     env.irg = irg;
  55
  56     /* Normalize proj nodes. */
  57     normalize_proj_nodes(irg);
  58
  59     /* Compute the outs */
  60     if(get_irg_outs_state(irg) != outs_consistent)
  61         compute_outs(irg);
  62
  63     /* Dump the graph. */
  64     dump_ir_block_graph(irg, "-before-sched");
  65
  66     /* Schedule each single block. */
  67     irg_block_walk_graph(irg, list_sched_block, NULL, &env);
  68 }
  69
  70
  71 /**
  72  * Environment for a block scheduler.
  73  */
  74 typedef struct _block_sched_env_t {
  75     int curr_time;
  76     pset *ready_set;
  77     pset *already_scheduled;
  78     ir_node *block;
  79                 firm_dbg_module_t *dbg;
  80 } block_sched_env_t;
  81
  82
  83
  84 /**
  85  * Checks, if a node is to appear in a schedule. Such nodes either
  86  * consume real data (mode datab) or produce such.
  87  * @param irn The node to check for.
  88  * @return 1, if the node consumes/produces data, false if not.
  89  */
  90 static INLINE int to_appear_in_schedule(ir_node *irn)
  91 {
  92     int i, n;
  93
  94     for(i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
  95         ir_node *op = get_irn_n(irn, i);
  96         if(mode_is_datab(get_irn_mode(op)))
  97             return 1;
  98     }
  99
 100     return mode_is_datab(get_irn_mode(irn));
 101 }
 102
 103
 104 /**
 105  * Try to put a node in the ready set.
 106  * @param env The block scheduler environment.
 107  * @param irn The node to make ready.
 108  * @return 1, if the node could be made ready, 0 else.
 109  */
 110 static INLINE int make_ready(block_sched_env_t *env, ir_node *irn)
 111 {
 112     int i, n;
 113
 114     /* Blocks cannot be scheduled. */
 115     if(is_Block(irn))
 116         return 0;
 117
 118     /*
 119      * Check, if the given ir node is in a different block as the
 120      * currently scheduled one. If that is so, don't make the node ready.
 121      */
 122     if(env->block != get_nodes_block(irn))
 123         return 0;
 124
 125     for(i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
 126         ir_node *op = get_irn_n(irn, i);
 127
 128         /* If the operand is local to the scheduled block and not yet
 129          * scheduled, this nodes cannot be made ready, so exit. */
 130         if(!pset_find_ptr(env->already_scheduled, op) && get_nodes_block(op) == env->block)
 131             return 0;
 132     }
 133
 134     DBG((env->dbg, LEVEL_2, "\tmaking ready: %n\n", irn));
 135     pset_insert_ptr(env->ready_set, irn);
 136
 137     return 1;
 138 }
 139
 140 /**
 141  * Check, if a node is ready in a block schedule.
 142  * @param env The block schedule environment.
 143  * @param irn The node to check for.
 144  * @return 1 if the node was ready, 0 if not.
 145  */
 146 #define is_ready(env,irn) \
 147   (pset_find_ptr((env)->ready_set, irn) != NULL)
 148
 149 /**
 150  * Check, if a node has already been schedules.
 151  * @param env The block schedule environment.
 152  * @param irn The node to check for.
 153  * @return 1 if the node was already scheduled, 0 if not.
 154  */
 155 #define is_scheduled(env,irn) \
 156   (pset_find_ptr((env)->already_scheduled, irn) != NULL)
 157
 158 /**
 159  * Try, to make all users of a node ready.
 160  * In fact, a usage node can only be made ready, if all its operands
 161  * have already been scheduled yet. This is checked my make_ready().
 162  * @param env The block schedule environment.
 163  * @param irn The node, which usages (successors) are to be made ready.
 164  */
 165 static INLINE void make_users_ready(block_sched_env_t *env, ir_node *irn)
 166 {
 167     int i, n;
 168
 169     for(i = 0, n = get_irn_n_outs(irn); i < n; ++i) {
 170         ir_node *user = get_irn_out(irn, i);
 171                                 if(!is_Phi(user))
 172                                         make_ready(env, user);
 173     }
 174 }
 175
 176 /**
 177  * Compare to nodes using pointer equality.
 178  * @param p1 Node one.
 179  * @param p2 Node two.
 180  * @return 0 if they are identical.
 181  */
 182 static int node_cmp_func(const void *p1, const void *p2)
 183 {
 184     return p1 != p2;
 185 }
 186
 187 /**
 188  * Append an instruction to a schedule.
 189  * @param env The block scheduleing environment.
 190  * @param irn The node to add to the schedule.
 191  * @return The given node.
 192  */
 193 static ir_node *add_to_sched(block_sched_env_t *env, ir_node *irn)
 194 {
 195     /* If the node consumes/produces data, it is appended to the schedule
 196      * list, otherwise, it is not put into the list */
 197     if(to_appear_in_schedule(irn)) {
 198         sched_info_t *info = get_irn_sched_info(irn);
 199         INIT_LIST_HEAD(&info->list);
 200         sched_add(env->block, irn);
 201
 202         DBG((env->dbg, LEVEL_2, "\tadding %n\n", irn));
 203     }
 204
 205     /* Insert the node in the set of all already scheduled nodes. */
 206     pset_insert_ptr(env->already_scheduled, irn);
 207
 208     /* Remove the node from the ready set */
 209     if(pset_find_ptr(env->ready_set, irn))
 210         pset_remove_ptr(env->ready_set, irn);
 211
 212     return irn;
 213 }
 214
 215
 216 /**
 217  * Add the proj nodes of a tuple-mode irn to the schedule immediately
 218  * after the tuple-moded irn. By pinning the projs after the irn, no
 219  * other nodes can create a new lifetime between the tuple-moded irn and
 220  * one of its projs. This should render a realistic image of a
 221  * tuple-moded irn, which in fact models a node which defines multiple
 222  * values.
 223  *
 224  * @param irn The tuple-moded irn.
 225  * @param list The schedule list to append all the projs.
 226  * @param time The time step to which the irn and all its projs are
 227  * related to.
 228  * @param obst The obstack the scheduling data structures shall be
 229  * created upon.
 230  * @param ready_set The ready set of the list scheduler.
 231  * @param already_scheduled A set containing all nodes already
 232  * scheduled.
 233  */
 234 static void add_tuple_projs(block_sched_env_t *env, ir_node *irn)
 235 {
 236     int i, n;
 237     assert(get_irn_mode(irn) == mode_T && "Mode of node must be tuple");
 238
 239     for(i = 0, n = get_irn_n_outs(irn); i < n; ++i) {
 240         ir_node *out = get_irn_out(irn, i);
 241
 242         assert(is_Proj(out) && "successor of a modeT node must be a proj");
 243
 244         if(get_irn_mode(out) == mode_T)
 245             add_tuple_projs(env, out);
 246         else {
 247             add_to_sched(env, out);
 248             make_users_ready(env, out);
 249         }
 250     }
 251 }
 252
 253 /**
 254  * Perform list scheduling on a block.
 255  *
 256  * Note, that the caller must compute a linked list of nodes in the block
 257  * using the link field before calling this function.
 258  *
 259  * Also the outs must have been computed.
 260  *
 261  * @param block The block node.
 262  * @param env Schedulting environment.
 263  */
 264 static void list_sched_block(ir_node *block, void *env_ptr)
 265 {
 266     sched_env_t *env = env_ptr;
 267     block_sched_env_t be;
 268
 269     ir_node *irn;
 270     int j, m;
 271     int phi_seen = 0;
 272     sched_info_t *info = get_irn_sched_info(block);
 273
 274     /* Initialize the block's list head that will hold the schedule. */
 275     INIT_LIST_HEAD(&info->list);
 276
 277     /* Initialize the block scheduling environment */
 278                 be.dbg = firm_dbg_register("firm.be.sched");
 279     be.block = block;
 280     be.curr_time = 0;
 281     be.ready_set = new_pset(node_cmp_func, get_irn_n_outs(block));
 282     be.already_scheduled = new_pset(node_cmp_func, get_irn_n_outs(block));
 283
 284     DBG((be.dbg, LEVEL_1, "scheduling %n\n", block));
 285
 286     /* Then one can add all nodes are ready to the set. */
 287     int i;
 288     int n;
 289     for(i = 0, n = get_irn_n_outs(block); i < n; ++i) {
 290         ir_node *irn = get_irn_out(block, i);
 291
 292                                 /* Skip the end node because of keepalive edges. */
 293                                 if(get_irn_opcode(irn) == iro_End)
 294                                         continue;
 295
 296         /* Phi functions are scheduled immediately, since they only transfer
 297          * data flow from the predecessors to this block. */
 298         if(is_Phi(irn)) {
 299             add_to_sched(&be, irn);
 300             make_users_ready(&be, irn);
 301             phi_seen = 1;
 302         }
 303
 304         /* Other nodes must have all operands in other blocks to be made
 305          * ready */
 306         else {
 307             bool ready = true;
 308
 309             /* Check, if the operands of a node are not local to this block */
 310             for(j = 0, m = get_irn_arity(irn); j < m; ++j) {
 311                 ir_node *operand = get_irn_n(irn, j);
 312
 313                 if(get_nodes_block(operand) == block) {
 314                     ready = false;
 315                     break;
 316                 }
 317             }
 318
 319             /* Make the node ready, if all operands live in a foreign block */
 320             if(ready) {
 321                 DBG((be.dbg, LEVEL_2, "\timmediately ready: %n\n", irn));
 322                 make_ready(&be, irn);
 323             }
 324         }
 325     }
 326
 327     /* Increase the time, if some phi functions have been scheduled */
 328     be.curr_time += phi_seen;
 329
 330     while(pset_count(be.ready_set) > 0) {
 331         DBG((be.dbg, LEVEL_2, "\tready set: %*n\n", pset_iterator, be.ready_set));
 332         // pset_print(stdout, be.ready_set, irn_printer);
 333
 334         /* select a node to be scheduled and check if it was ready */
 335         irn = env->select(env->select_env, block, be.curr_time,
 336                 be.already_scheduled, be.ready_set);
 337
 338         DBG((be.dbg, LEVEL_3, "\tpicked node %n\n", irn));
 339
 340         /* Add the node to the schedule. */
 341         add_to_sched(&be, irn);
 342
 343         if(get_irn_mode(irn) == mode_T)
 344             add_tuple_projs(&be, irn);
 345         else
 346             make_users_ready(&be, irn);
 347
 348         /* Increase the time step. */
 349         be.curr_time += 1;
 350
 351         /* remove the scheduled node from the ready list. */
 352         if(pset_find_ptr(be.ready_set, irn))
 353             pset_remove_ptr(be.ready_set, irn);
 354     }
 355
 356     del_pset(be.ready_set);
 357     del_pset(be.already_scheduled);
 358 }