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

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  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief       Compute register pressure in loops.
  23  * @author      Christian Wuerdig
  24  * @date        19.02.2007
  25  * @version     $Id$
  26  */
  27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  28 #include "config.h"
  29 #endif
  30
  31 #include "set.h"
  32 #include "pset.h"
  33 #include "irnode.h"
  34 #include "irtools.h"
  35 #include "irloop_t.h"
  36 #include "error.h"
  37 #include "debug.h"
  38
  39 #include "bearch_t.h"
  40 #include "belive.h"
  41 #include "besched.h"
  42 #include "beloopana.h"
  43 #include "bemodule.h"
  44
  45 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL);
  46
  47 #define HASH_LOOP_INFO(info) (HASH_PTR((info)->loop) ^ HASH_PTR((info)->cls))
  48
  49 typedef struct _be_loop_info_t {
  50         ir_loop                     *loop;
  51         const arch_register_class_t *cls;
  52         unsigned                    max_pressure;
  53 } be_loop_info_t;
  54
  55 struct _be_loopana_t {
  56         set      *data;
  57         be_irg_t *birg;
  58 };
  59
  60 static int cmp_loop_info(const void *a, const void *b, size_t size) {
  61         const be_loop_info_t *i1 = a;
  62         const be_loop_info_t *i2 = b;
  63         (void) size;
  64
  65         return ! (i1->loop == i2->loop && i1->cls == i2->cls);
  66 }
  67
  68 /**
  69  * Compute the highest register pressure in a block.
  70  * @param loop_ana  The loop ana object.
  71  * @param block     The block to compute pressure for.
  72  * @param cls       The register class to compute pressure for.
  73  * @return The highest register pressure in the given block.
  74  */
  75 static unsigned be_compute_block_pressure(be_loopana_t *loop_ana,
  76                 ir_node *block, const arch_register_class_t *cls)
  77 {
  78         const be_irg_t   *birg       = loop_ana->birg;
  79         be_lv_t          *lv         = be_get_birg_liveness(birg);
  80         ir_nodeset_t      live_nodes;
  81         ir_node          *irn;
  82         int              max_live;
  83
  84         DBG((dbg, LEVEL_1, "Processing Block %+F\n", block));
  85
  86         /* determine largest pressure with this block */
  87         ir_nodeset_init(&live_nodes);
  88         be_liveness_end_of_block(lv, cls, block, &live_nodes);
  89         max_live   = ir_nodeset_size(&live_nodes);
  90
  91         sched_foreach_reverse(block, irn) {
  92                 int cnt;
  93
  94                 if (is_Phi(irn))
  95                         break;
  96
  97                 be_liveness_transfer(cls, irn, &live_nodes);
  98                 cnt        = ir_nodeset_size(&live_nodes);
  99                 max_live   = MAX(cnt, max_live);
 100         }
 101
 102         DBG((dbg, LEVEL_1, "Finished with Block %+F (%s %u)\n", block, cls->name, max_live));
 103
 104         ir_nodeset_destroy(&live_nodes);
 105         return max_live;
 106 }
 107
 108 /**
 109  * Compute the highest register pressure in a loop and it's sub-loops.
 110  * @param loop_ana  The loop ana object.
 111  * @param loop      The loop to compute pressure for.
 112  * @param cls       The register class to compute pressure for.
 113  * @return The highest register pressure in the given loop.
 114  */
 115 static unsigned be_compute_loop_pressure(be_loopana_t *loop_ana, ir_loop *loop, const arch_register_class_t *cls) {
 116         int            i, max;
 117         unsigned       pressure;
 118         be_loop_info_t *entry, key;
 119
 120         DBG((dbg, LEVEL_1, "\nProcessing Loop %d\n", loop->loop_nr));
 121         assert(get_loop_n_elements(loop) > 0);
 122         pressure = 0;
 123
 124         /* determine maximal pressure in all loop elements */
 125         for (i = 0, max = get_loop_n_elements(loop); i < max; ++i) {
 126                 unsigned     son_pressure;
 127                 loop_element elem = get_loop_element(loop, i);
 128
 129                 switch (*elem.kind) {
 130                         case k_ir_node:
 131                                 son_pressure = be_compute_block_pressure(loop_ana, elem.node, cls);
 132                                 break;
 133                         case k_ir_loop:
 134                                 son_pressure = be_compute_loop_pressure(loop_ana, elem.son, cls);
 135                                 break;
 136                         default:
 137                                 panic("Unknown element found in loop");
 138                                 break;
 139                 }
 140
 141                 pressure = MAX(pressure, son_pressure);
 142         }
 143         DBG((dbg, LEVEL_1, "Done with loop %d, pressure %u for class %s\n", loop->loop_nr, pressure, cls->name));
 144
 145         /* update info in set */
 146         key.loop            = loop;
 147         key.cls             = cls;
 148         key.max_pressure    = 0;
 149         entry               = set_insert(loop_ana->data, &key, sizeof(key), HASH_LOOP_INFO(&key));
 150         entry->max_pressure = MAX(entry->max_pressure, pressure);
 151
 152         return pressure;
 153 }
 154
 155 /**
 156  * Compute the register pressure for a class of all loops in the birg.
 157  * @param birg  The backend irg object
 158  * @param cls   The register class to compute the pressure for
 159  * @return The loop analysis object.
 160  */
 161 be_loopana_t *be_new_loop_pressure_cls(be_irg_t *birg,
 162                                        const arch_register_class_t *cls) {
 163         ir_graph     *irg      = be_get_birg_irg(birg);
 164         be_loopana_t *loop_ana = XMALLOC(be_loopana_t);
 165
 166         loop_ana->data = new_set(cmp_loop_info, 16);
 167         loop_ana->birg = birg;
 168
 169         DBG((dbg, LEVEL_1, "\n=====================================================\n", cls->name));
 170         DBG((dbg, LEVEL_1, " Computing register pressure for class %s:\n", cls->name));
 171         DBG((dbg, LEVEL_1, "=====================================================\n", cls->name));
 172
 173         /* construct control flow loop tree */
 174         if (! (get_irg_loopinfo_state(irg) & loopinfo_cf_consistent)) {
 175                 construct_cf_backedges(irg);
 176         }
 177
 178         be_compute_loop_pressure(loop_ana, get_irg_loop(irg), cls);
 179
 180         return loop_ana;
 181 }
 182
 183 /**
 184  * Compute the register pressure for all classes of all loops in the birg.
 185  * @param birg  The backend irg object
 186  * @return The loop analysis object.
 187  */
 188 be_loopana_t *be_new_loop_pressure(be_irg_t *birg,
 189                                    const arch_register_class_t *cls)
 190 {
 191         ir_graph         *irg      = be_get_birg_irg(birg);
 192         be_loopana_t     *loop_ana = XMALLOC(be_loopana_t);
 193         ir_loop          *irg_loop = get_irg_loop(irg);
 194         const arch_env_t *arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 195         int               i;
 196
 197         loop_ana->data = new_set(cmp_loop_info, 16);
 198         loop_ana->birg = birg;
 199
 200         /* construct control flow loop tree */
 201         if (! (get_irg_loopinfo_state(irg) & loopinfo_cf_consistent)) {
 202                 construct_cf_backedges(irg);
 203         }
 204
 205         if (cls != NULL) {
 206                 be_compute_loop_pressure(loop_ana, irg_loop, cls);
 207         } else {
 208                 for (i = arch_env_get_n_reg_class(arch_env) - 1; i >= 0; --i) {
 209                         const arch_register_class_t *cls = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
 210                         DBG((dbg, LEVEL_1, "\n=====================================================\n", cls->name));
 211                         DBG((dbg, LEVEL_1, " Computing register pressure for class %s:\n", cls->name));
 212                         DBG((dbg, LEVEL_1, "=====================================================\n", cls->name));
 213                         be_compute_loop_pressure(loop_ana, irg_loop, cls);
 214                 }
 215         }
 216
 217         return loop_ana;
 218 }
 219
 220 /**
 221  * Returns the computed register pressure for the given class and loop.
 222  * @return The pressure or INT_MAX if not found
 223  */
 224 unsigned be_get_loop_pressure(be_loopana_t *loop_ana, const arch_register_class_t *cls, ir_loop *loop) {
 225         unsigned pressure = INT_MAX;
 226         be_loop_info_t *entry, key;
 227
 228         assert(cls && loop);
 229
 230         key.loop = loop;
 231         key.cls  = cls;
 232         entry    = set_find(loop_ana->data, &key, sizeof(key), HASH_LOOP_INFO(&key));
 233
 234         if (entry)
 235                 pressure = entry->max_pressure;
 236         else
 237                 assert(0 && "Pressure not computed for given class and loop object.");
 238
 239         return pressure;
 240 }
 241
 242 /**
 243  * Frees the loop analysis object.
 244  */
 245 void be_free_loop_pressure(be_loopana_t *loop_ana) {
 246         del_set(loop_ana->data);
 247         xfree(loop_ana);
 248 }
 249
 250 void be_init_loopana(void)
 251 {
 252         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.loopana");
 253 }
 254
 255 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_loopana);