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

   1 /**
   2  * Interblock liveness analysis.
   3  * @author Sebastian Hack
   4  * @date 6.12.2004
   5  */
   6 #ifdef HAVE_CONFIG_H
   7 #include "config.h"
   8 #endif
   9
  10 #include "impl.h"
  11 #include "iredges_t.h"
  12 #include "irgwalk.h"
  13 #include "irprintf_t.h"
  14
  15 #include "beutil.h"
  16 #include "belive_t.h"
  17 #include "besched_t.h"
  18
  19 #define DBG_MODULE "firm.be.liveness"
  20
  21 FIRM_IMPL2(is_live_in, int, const ir_node *, const ir_node *)
  22 FIRM_IMPL2(is_live_out, int, const ir_node *, const ir_node *)
  23 FIRM_IMPL2(is_live_end, int, const ir_node *, const ir_node *)
  24
  25 /** The offset of the liveness information in a firm node. */
  26 size_t live_irg_data_offset = 0;
  27
  28 void be_liveness_init(void)
  29 {
  30   live_irg_data_offset = register_additional_graph_data(sizeof(irn_live_t));
  31 }
  32
  33 static INLINE void mark_live_in(ir_node *block, const ir_node *irn)
  34 {
  35   _get_or_set_live(block, irn, live_state_in);
  36 }
  37
  38 static INLINE void mark_live_out(ir_node *block, const ir_node *irn)
  39 {
  40   _get_or_set_live(block, irn, live_state_out | live_state_end);
  41 }
  42
  43 static INLINE void mark_live_end(ir_node *block, const ir_node *irn)
  44 {
  45   _get_or_set_live(block, irn, live_state_end);
  46 }
  47
  48 /**
  49  * Mark a node (value) live out at a certain block. Do this also
  50  * transitively, i.e. if the block is not the block of the value's
  51  * definition, all predecessors are also marked live.
  52  * @param def The node (value).
  53  * @param block The block to mark the value live out of.
  54  * @param visited A set were all visited blocks are recorded.
  55  * @param is_true_out Is the node real out there or only live at the end
  56  * of the block.
  57  */
  58 static void live_end_at_block(ir_node *def, ir_node *block,
  59     pset *visited, int is_true_out)
  60 {
  61   mark_live_end(block, def);
  62   if(is_true_out)
  63     mark_live_out(block, def);
  64
  65   if(!pset_find_ptr(visited, block)) {
  66
  67     pset_insert_ptr(visited, block);
  68
  69     /*
  70      * If this block is not the definition block, we have to go up
  71      * further.
  72      */
  73     if(get_nodes_block(def) != block) {
  74       int i, n;
  75
  76       mark_live_in(block, def);
  77
  78       for(i = 0, n = get_irn_arity(block); i < n; ++i)
  79         live_end_at_block(def, get_Block_cfgpred_block(block, i), visited, 1);
  80     }
  81
  82   }
  83 }
  84
  85 /**
  86  * Liveness analysis for a value.
  87  * This functions is meant to be called by a firm walker, to compute the
  88  * set of all blocks a value is live in.
  89  * @param irn The node (value).
  90  * @param env Ignored.
  91  */
  92 static void liveness_for_node(ir_node *irn, void *env)
  93 {
  94   const ir_edge_t *edge;
  95   ir_node *def_block;
  96   pset *visited;
  97
  98   /* Don't compute liveness information for non-data nodes. */
  99   if(!is_data_node(irn))
 100     return;
 101
 102   visited = pset_new_ptr(512);
 103   def_block = get_nodes_block(irn);
 104
 105   /* Go over all uses of the value */
 106   foreach_out_edge(irn, edge) {
 107     ir_node *use = edge->src;
 108     ir_node *use_block;
 109
 110     /*
 111      * If the usage is no data node, skip this use, since it does not
 112      * affect the liveness of the node.
 113      */
 114     if(!is_data_node(use))
 115       continue;
 116
 117     /* Get the block where the usage is in. */
 118     use_block = get_nodes_block(use);
 119
 120     /*
 121      * If the use is a phi function, determine the corresponding block
 122      * through which the value reaches the phi function and mark the
 123      * value as live out of that block.
 124      */
 125     if(is_Phi(use)) {
 126                         ir_node *pred_block = get_Block_cfgpred_block(use_block, edge->pos);
 127                         live_end_at_block(irn, pred_block, visited, 0);
 128     }
 129
 130     /*
 131      * Else, the value is live in at this block. Mark it and call live
 132      * out on the predecessors.
 133      */
 134     else if(def_block != use_block) {
 135       int i, n;
 136
 137       mark_live_in(use_block, irn);
 138
 139       for(i = 0, n = get_irn_arity(use_block); i < n; ++i) {
 140         ir_node *pred_block = get_nodes_block(get_irn_n(use_block, i));
 141         live_end_at_block(irn, pred_block, visited, 1);
 142       }
 143     }
 144   }
 145
 146   del_pset(visited);
 147 }
 148
 149 static int cmp_irn_live(const void *a, const void *b, size_t size)
 150 {
 151   const irn_live_t *p = a;
 152   const irn_live_t *q = b;
 153
 154   return !(p->block == q->block && p->irn == q->irn);
 155 }
 156
 157 static int (*old_dump_block_func)(ir_node *self, FILE *F, dump_reason_t reason) = NULL;
 158
 159 static int dump_block_func(ir_node *self, FILE *F, dump_reason_t reason)
 160 {
 161         switch(reason) {
 162         case dump_node_opcode_txt:
 163                 fprintf(F, get_irn_opname(self));
 164                 break;
 165         case dump_node_mode_txt:
 166                 fprintf(F, get_irn_modename(self));
 167                 break;
 168         case dump_node_nodeattr_txt:
 169                 break;
 170         case dump_node_info_txt:
 171                 if(!get_irg_live_info(get_irn_irg(self))->live)
 172                         return 0;
 173 #if 0
 174                 fprintf(F, "liveness information:\n");
 175                 {
 176                         irn_live_t *li;
 177                         live_foreach(self, li) {
 178                                 ir_fprintf(F, "%+F", li->irn);
 179                                 if(live_is_in(li))
 180                                         fprintf(F, " in");
 181                                 if(live_is_end(li))
 182                                         fprintf(F, " end");
 183                                 if(live_is_out(li))
 184                                         fprintf(F, " out");
 185
 186                                 fprintf(F, "\n");
 187                         }
 188                 }
 189 #endif
 190         }
 191
 192         return 0;
 193 }
 194
 195 void be_liveness(ir_graph *irg)
 196 {
 197   irg_live_info_t *live_info = get_irg_live_info(irg);
 198   if(live_info->live)
 199     del_set(live_info->live);
 200
 201   live_info->live = new_set(cmp_irn_live, 8192);
 202   irg_walk_graph(irg, liveness_for_node, NULL, NULL);
 203
 204   old_dump_block_func     = op_Block->ops.dump_node;
 205   op_Block->ops.dump_node = dump_block_func;
 206 }
 207
 208 static void dump_liveness_walker(ir_node *bl, void *data)
 209 {
 210         FILE *f = data;
 211         const irn_live_t *li;
 212         char buf[64];
 213
 214         ir_fprintf(f, "%+F\n", bl);
 215         live_foreach(bl, li) {
 216                 strcpy(buf, "");
 217
 218                 if(live_is_in(li))
 219                         strcat(buf, "in ");
 220
 221                 if(live_is_end(li))
 222                         strcat(buf, "end ");
 223
 224                 if(live_is_out(li))
 225                         strcat(buf, "out ");
 226
 227                 ir_fprintf(f, "\t%+20F %s\n", li->irn, buf);
 228         }
 229 }
 230
 231 void be_liveness_dump(ir_graph *irg, FILE *f)
 232 {
 233         irg_block_walk_graph(irg, dump_liveness_walker, NULL, f);
 234 }
 235
 236 void be_liveness_dumpto(ir_graph *irg, const char *cls_name)
 237 {
 238         FILE *f;
 239         char buf[128];
 240         ir_snprintf(buf, sizeof(buf), "%F_%s-live.txt", irg, cls_name);
 241         if((f = fopen(buf, "wt")) != NULL) {
 242                 be_liveness_dump(irg, f);
 243                 fclose(f);
 244         }
 245 }
 246
 247 static void dom_check(ir_node *irn, void *data)
 248 {
 249         if(!is_Block(irn) && irn != get_irg_end(get_irn_irg(irn))) {
 250                 int i, n;
 251                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
 252
 253                 for(i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
 254                         ir_node *op     = get_irn_n(irn, i);
 255                         ir_node *def_bl = get_nodes_block(op);
 256                         ir_node *use_bl = bl;
 257
 258                         if(is_Phi(irn))
 259                                 use_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 260
 261                         if(!block_dominates(def_bl, use_bl)) {
 262                                 ir_fprintf(stderr, "%+F in %+F must dominate %+F for user %+F\n", op, def_bl, use_bl, irn);
 263                                 assert(0);
 264                         }
 265                 }
 266         }
 267 }
 268
 269 void be_check_dominance(ir_graph *irg)
 270 {
 271         irg_walk_graph(irg, dom_check, NULL, NULL);
 272 }
 273
 274 pset *be_liveness_transfer(const arch_env_t *arch_env, const arch_register_class_t *cls, ir_node *irn, pset *live)
 275 {
 276         firm_dbg_module_t *dbg = firm_dbg_register(DBG_MODULE);
 277         int i, n;
 278         ir_node *x;
 279
 280         DBG((dbg, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 281         for(x = pset_first(live); x; x = pset_next(live))
 282                 DBG((dbg, LEVEL_1, "\tlive: %+F\n", x));
 283
 284         if(arch_irn_consider_in_reg_alloc(arch_env, cls, irn))
 285                 pset_remove_ptr(live, irn);
 286
 287         for(i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
 288                 ir_node *op = get_irn_n(irn, i);
 289
 290                 if(arch_irn_consider_in_reg_alloc(arch_env, cls, op))
 291                         pset_insert_ptr(live, op);
 292         }
 293
 294         return live;
 295 }
 296
 297 pset *be_liveness_end_of_block(const arch_env_t *arch_env, const arch_register_class_t *cls, const ir_node *bl, pset *live)
 298 {
 299         irn_live_t *li;
 300
 301         live_foreach(bl, li) {
 302                 ir_node *irn = (ir_node *) li->irn;
 303                 if(live_is_end(li) && arch_irn_consider_in_reg_alloc(arch_env, cls, irn))
 304                         pset_insert_ptr(live, irn);
 305         }
 306
 307         return live;
 308 }
 309
 310 pset *be_liveness_nodes_live_at(const arch_env_t *arch_env, const arch_register_class_t *cls, const ir_node *pos, pset *live)
 311 {
 312         firm_dbg_module_t *dbg = firm_dbg_register(DBG_MODULE);
 313         const ir_node *bl      = is_Block(pos) ? pos : get_nodes_block(pos);
 314         ir_node *irn;
 315
 316         be_liveness_end_of_block(arch_env, cls, bl, live);
 317
 318         sched_foreach_reverse(bl, irn) {
 319                 /*
 320                  * If we encounter the node we want to insert the Perm after,
 321                  * exit immediately, so that this node is still live
 322                  */
 323                 if(irn == pos)
 324                         return live;
 325
 326                 be_liveness_transfer(arch_env, cls, irn, live);
 327         }
 328
 329         return live;
 330 }