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 /**
  34  * Mark a node as live-in in a block.
  35  */
  36 static INLINE void mark_live_in(ir_node *block, const ir_node *irn)
  37 {
  38   _get_or_set_live(block, irn, live_state_in);
  39 }
  40
  41 /**
  42  * Mark a node as live-out in a block.
  43  */
  44 static INLINE void mark_live_out(ir_node *block, const ir_node *irn)
  45 {
  46   _get_or_set_live(block, irn, live_state_out | live_state_end);
  47 }
  48
  49 /**
  50  * Mark a node as live-end in a block.
  51  */
  52 static INLINE void mark_live_end(ir_node *block, const ir_node *irn)
  53 {
  54   _get_or_set_live(block, irn, live_state_end);
  55 }
  56
  57 /**
  58  * Mark a node (value) live out at a certain block. Do this also
  59  * transitively, i.e. if the block is not the block of the value's
  60  * definition, all predecessors are also marked live.
  61  * @param def The node (value).
  62  * @param block The block to mark the value live out of.
  63  * @param visited A set were all visited blocks are recorded.
  64  * @param is_true_out Is the node real out there or only live at the end
  65  * of the block.
  66  */
  67 static void live_end_at_block(ir_node *def, ir_node *block,
  68     pset *visited, int is_true_out)
  69 {
  70   mark_live_end(block, def);
  71   if(is_true_out)
  72     mark_live_out(block, def);
  73
  74   if(!pset_find_ptr(visited, block)) {
  75
  76     pset_insert_ptr(visited, block);
  77
  78     /*
  79      * If this block is not the definition block, we have to go up
  80      * further.
  81      */
  82     if(get_nodes_block(def) != block) {
  83       int i, n;
  84
  85       mark_live_in(block, def);
  86
  87       for(i = 0, n = get_irn_arity(block); i < n; ++i)
  88         live_end_at_block(def, get_Block_cfgpred_block(block, i), visited, 1);
  89     }
  90
  91   }
  92 }
  93
  94 /**
  95  * Liveness analysis for a value.
  96  * This functions is meant to be called by a firm walker, to compute the
  97  * set of all blocks a value is live in.
  98  * @param irn The node (value).
  99  * @param env Ignored.
 100  */
 101 static void liveness_for_node(ir_node *irn, void *env)
 102 {
 103   const ir_edge_t *edge;
 104   ir_node *def_block;
 105   pset *visited;
 106
 107   /* Don't compute liveness information for non-data nodes. */
 108   if(!is_data_node(irn))
 109     return;
 110
 111   visited = pset_new_ptr(512);
 112   def_block = get_nodes_block(irn);
 113
 114   /* Go over all uses of the value */
 115   foreach_out_edge(irn, edge) {
 116     ir_node *use = edge->src;
 117     ir_node *use_block;
 118
 119     /*
 120      * If the usage is no data node, skip this use, since it does not
 121      * affect the liveness of the node.
 122      */
 123     if(!is_data_node(use))
 124       continue;
 125
 126     /* Get the block where the usage is in. */
 127     use_block = get_nodes_block(use);
 128
 129     /*
 130      * If the use is a phi function, determine the corresponding block
 131      * through which the value reaches the phi function and mark the
 132      * value as live out of that block.
 133      */
 134     if(is_Phi(use)) {
 135                         ir_node *pred_block = get_Block_cfgpred_block(use_block, edge->pos);
 136                         live_end_at_block(irn, pred_block, visited, 0);
 137     }
 138
 139     /*
 140      * Else, the value is live in at this block. Mark it and call live
 141      * out on the predecessors.
 142      */
 143     else if(def_block != use_block) {
 144       int i, n;
 145
 146       mark_live_in(use_block, irn);
 147
 148       for(i = 0, n = get_irn_arity(use_block); i < n; ++i) {
 149         ir_node *pred_block = get_nodes_block(get_irn_n(use_block, i));
 150         live_end_at_block(irn, pred_block, visited, 1);
 151       }
 152     }
 153   }
 154
 155   del_pset(visited);
 156 }
 157
 158 /**
 159  * Compare two live entries.
 160  */
 161 static int cmp_irn_live(const void *a, const void *b, size_t size)
 162 {
 163   const irn_live_t *p = a;
 164   const irn_live_t *q = b;
 165
 166   return !(p->block == q->block && p->irn == q->irn);
 167 }
 168
 169 static int (*old_dump_block_func)(ir_node *self, FILE *F, dump_reason_t reason) = NULL;
 170
 171 static int dump_block_func(ir_node *self, FILE *F, dump_reason_t reason)
 172 {
 173         switch(reason) {
 174         case dump_node_opcode_txt:
 175                 fprintf(F, get_irn_opname(self));
 176                 break;
 177         case dump_node_mode_txt:
 178                 fprintf(F, get_irn_modename(self));
 179                 break;
 180         case dump_node_nodeattr_txt:
 181                 break;
 182         case dump_node_info_txt:
 183                 if(!get_irg_live_info(get_irn_irg(self))->live)
 184                         return 0;
 185 #if 0
 186                 fprintf(F, "liveness information:\n");
 187                 {
 188                         irn_live_t *li;
 189                         live_foreach(self, li) {
 190                                 ir_fprintf(F, "%+F", li->irn);
 191                                 if(live_is_in(li))
 192                                         fprintf(F, " in");
 193                                 if(live_is_end(li))
 194                                         fprintf(F, " end");
 195                                 if(live_is_out(li))
 196                                         fprintf(F, " out");
 197
 198                                 fprintf(F, "\n");
 199                         }
 200                 }
 201 #endif
 202         }
 203
 204         return 0;
 205 }
 206
 207 /* Compute the inter block liveness for a graph. */
 208 void be_liveness(ir_graph *irg)
 209 {
 210   irg_live_info_t *live_info = get_irg_live_info(irg);
 211   if(live_info->live)
 212     del_set(live_info->live);
 213
 214   live_info->live = new_set(cmp_irn_live, 8192);
 215   irg_walk_graph(irg, liveness_for_node, NULL, NULL);
 216
 217   old_dump_block_func     = op_Block->ops.dump_node;
 218   op_Block->ops.dump_node = dump_block_func;
 219 }
 220
 221 /**
 222  * Pre-walker: dump liveness data to a file
 223  */
 224 static void dump_liveness_walker(ir_node *bl, void *data)
 225 {
 226         FILE *f = data;
 227         const irn_live_t *li;
 228         char buf[64];
 229
 230         ir_fprintf(f, "%+F\n", bl);
 231         live_foreach(bl, li) {
 232                 strcpy(buf, "");
 233
 234                 if(live_is_in(li))
 235                         strcat(buf, "in ");
 236
 237                 if(live_is_end(li))
 238                         strcat(buf, "end ");
 239
 240                 if(live_is_out(li))
 241                         strcat(buf, "out ");
 242
 243                 ir_fprintf(f, "\t%+20F %s\n", li->irn, buf);
 244         }
 245 }
 246
 247 /* Dump the liveness information for a graph. */
 248 void be_liveness_dump(ir_graph *irg, FILE *f)
 249 {
 250         irg_block_walk_graph(irg, dump_liveness_walker, NULL, f);
 251 }
 252
 253 /* Dump the liveness information for a graph. */
 254 void be_liveness_dumpto(ir_graph *irg, const char *cls_name)
 255 {
 256         FILE *f;
 257         char buf[128];
 258         ir_snprintf(buf, sizeof(buf), "%F_%s-live.txt", irg, cls_name);
 259         if((f = fopen(buf, "wt")) != NULL) {
 260                 be_liveness_dump(irg, f);
 261                 fclose(f);
 262         }
 263 }
 264
 265 /**
 266  * Walker: checks the every predecessors of a node dominate
 267  * the note.
 268  */
 269 static void dom_check(ir_node *irn, void *data)
 270 {
 271         if(!is_Block(irn) && irn != get_irg_end(get_irn_irg(irn))) {
 272                 int i, n;
 273                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
 274
 275                 for(i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
 276                         ir_node *op     = get_irn_n(irn, i);
 277                         ir_node *def_bl = get_nodes_block(op);
 278                         ir_node *use_bl = bl;
 279
 280                         if(is_Phi(irn))
 281                                 use_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 282
 283                         if(!block_dominates(def_bl, use_bl)) {
 284                                 ir_fprintf(stderr, "%+F in %+F must dominate %+F for user %+F\n", op, def_bl, use_bl, irn);
 285                                 assert(0);
 286                         }
 287                 }
 288         }
 289 }
 290
 291 /* Check, if the SSA dominance property is fulfilled. */
 292 void be_check_dominance(ir_graph *irg)
 293 {
 294         irg_walk_graph(irg, dom_check, NULL, NULL);
 295 }
 296
 297 pset *be_liveness_transfer(const arch_env_t *arch_env, const arch_register_class_t *cls, ir_node *irn, pset *live)
 298 {
 299         int i, n;
 300         ir_node *x;
 301         FIRM_DBG_REGISTER(firm_dbg_module_t *dbg, DBG_MODULE);
 302
 303         DBG((dbg, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 304         for(x = pset_first(live); x; x = pset_next(live))
 305                 DBG((dbg, LEVEL_1, "\tlive: %+F\n", x));
 306
 307         if(arch_irn_consider_in_reg_alloc(arch_env, cls, irn))
 308                 pset_remove_ptr(live, irn);
 309
 310         for(i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
 311                 ir_node *op = get_irn_n(irn, i);
 312
 313                 if(arch_irn_consider_in_reg_alloc(arch_env, cls, op))
 314                         pset_insert_ptr(live, op);
 315         }
 316
 317         return live;
 318 }
 319
 320 pset *be_liveness_end_of_block(const arch_env_t *arch_env, const arch_register_class_t *cls, const ir_node *bl, pset *live)
 321 {
 322         irn_live_t *li;
 323
 324         live_foreach(bl, li) {
 325                 ir_node *irn = (ir_node *) li->irn;
 326                 if(live_is_end(li) && arch_irn_consider_in_reg_alloc(arch_env, cls, irn))
 327                         pset_insert_ptr(live, irn);
 328         }
 329
 330         return live;
 331 }
 332
 333 pset *be_liveness_nodes_live_at(const arch_env_t *arch_env, const arch_register_class_t *cls, const ir_node *pos, pset *live)
 334 {
 335         const ir_node *bl = is_Block(pos) ? pos : get_nodes_block(pos);
 336         ir_node *irn;
 337
 338         be_liveness_end_of_block(arch_env, cls, bl, live);
 339         sched_foreach_reverse(bl, irn) {
 340                 /*
 341                  * If we encounter the node we want to insert the Perm after,
 342                  * exit immediately, so that this node is still live
 343                  */
 344                 if(irn == pos)
 345                         return live;
 346
 347                 be_liveness_transfer(arch_env, cls, irn, live);
 348         }
 349
 350         return live;
 351 }