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

   1 /*
   2  * This file is part of libFirm.
   3  * Copyright (C) 2012 University of Karlsruhe.
   4  */
   5
   6 /**
   7  * @file
   8  * @brief       Performs lowering of perm nodes. Inserts copies to assure
   9  *              register constraints.
  10  * @author      Christian Wuerdig
  11  * @date        14.12.2005
  12  */
  13 #include "config.h"
  14
  15 #include <stdlib.h>
  16
  17 #include "ircons.h"
  18 #include "debug.h"
  19 #include "xmalloc.h"
  20 #include "irnodeset.h"
  21 #include "irnodehashmap.h"
  22 #include "irgmod.h"
  23 #include "iredges_t.h"
  24 #include "irgwalk.h"
  25 #include "array_t.h"
  26
  27 #include "bearch.h"
  28 #include "beirg.h"
  29 #include "belower.h"
  30 #include "benode.h"
  31 #include "besched.h"
  32 #include "bestat.h"
  33 #include "bessaconstr.h"
  34 #include "beintlive_t.h"
  35
  36 #undef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
  37
  38 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
  39 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg_constr;)
  40 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg_permmove;)
  41
  42 /** Associates an ir_node with its copy and CopyKeep. */
  43 typedef struct {
  44         ir_nodeset_t copies; /**< all non-spillable copies of this irn */
  45         const arch_register_class_t *cls;
  46 } op_copy_assoc_t;
  47
  48 /** Environment for constraints. */
  49 typedef struct {
  50         ir_graph        *irg;
  51         ir_nodehashmap_t op_set;
  52         struct obstack   obst;
  53 } constraint_env_t;
  54
  55 /** Lowering walker environment. */
  56 typedef struct lower_env_t {
  57         ir_graph *irg;
  58         unsigned  do_copy : 1;
  59 } lower_env_t;
  60
  61 /** Holds a Perm register pair. */
  62 typedef struct reg_pair_t {
  63         const arch_register_t *in_reg;    /**< a perm IN register */
  64         ir_node               *in_node;   /**< the in node to which the register belongs */
  65
  66         const arch_register_t *out_reg;   /**< a perm OUT register */
  67         ir_node               *out_node;  /**< the out node to which the register belongs */
  68
  69         int                    checked;   /**< indicates whether the pair was check for cycle or not */
  70 } reg_pair_t;
  71
  72 typedef enum perm_type_t {
  73         PERM_CYCLE,
  74         PERM_CHAIN,
  75 } perm_type_t;
  76
  77 /** Structure to represent cycles or chains in a Perm. */
  78 typedef struct perm_cycle_t {
  79         const arch_register_t **elems;       /**< the registers in the cycle */
  80         int                     n_elems;     /**< number of elements in the cycle */
  81         perm_type_t             type;        /**< type (CHAIN or CYCLE) */
  82 } perm_cycle_t;
  83
  84 /** returns the number register pairs marked as checked. */
  85 static int get_n_unchecked_pairs(reg_pair_t const *const pairs, int const n)
  86 {
  87         int n_unchecked = 0;
  88         int i;
  89
  90         for (i = 0; i < n; i++) {
  91                 if (!pairs[i].checked)
  92                         n_unchecked++;
  93         }
  94
  95         return n_unchecked;
  96 }
  97
  98 /**
  99  * Gets the node corresponding to an IN register from an array of register pairs.
 100  * NOTE: The given registers pairs and the register to look for must belong
 101  *       to the same register class.
 102  *
 103  * @param pairs  The array of register pairs
 104  * @param n      The number of pairs
 105  * @param reg    The register to look for
 106  * @return The corresponding node or NULL if not found
 107  */
 108 static ir_node *get_node_for_in_register(reg_pair_t *pairs, int n, const arch_register_t *reg)
 109 {
 110         int i;
 111
 112         for (i = 0; i < n; i++) {
 113                 /* in register matches */
 114                 if (pairs[i].in_reg->index == reg->index)
 115                         return pairs[i].in_node;
 116         }
 117
 118         return NULL;
 119 }
 120
 121 /**
 122  * Gets the node corresponding to an OUT register from an array of register pairs.
 123  * NOTE: The given registers pairs and the register to look for must belong
 124  *       to the same register class.
 125  *
 126  * @param pairs  The array of register pairs
 127  * @param n      The number of pairs
 128  * @param reg    The register to look for
 129  * @return The corresponding node or NULL if not found
 130  */
 131 static ir_node *get_node_for_out_register(reg_pair_t *pairs, int n, const arch_register_t *reg)
 132 {
 133         int i;
 134
 135         for (i = 0; i < n; i++) {
 136                 /* out register matches */
 137                 if (pairs[i].out_reg->index == reg->index)
 138                         return pairs[i].out_node;
 139         }
 140
 141         return NULL;
 142 }
 143
 144 /**
 145  * Gets the index in the register pair array where the in register
 146  * corresponds to reg_idx.
 147  *
 148  * @param pairs  The array of register pairs
 149  * @param n      The number of pairs
 150  * @param reg    The register index to look for
 151  *
 152  * @return The corresponding index in pairs or -1 if not found
 153  */
 154 static int get_pairidx_for_in_regidx(reg_pair_t *pairs, int n, unsigned reg_idx)
 155 {
 156         int i;
 157
 158         for (i = 0; i < n; i++) {
 159                 /* in register matches */
 160                 if (pairs[i].in_reg->index == reg_idx)
 161                         return i;
 162         }
 163         return -1;
 164 }
 165
 166 /**
 167  * Gets the index in the register pair array where the out register
 168  * corresponds to reg_idx.
 169  *
 170  * @param pairs  The array of register pairs
 171  * @param n      The number of pairs
 172  * @param reg    The register index to look for
 173  *
 174  * @return The corresponding index in pairs or -1 if not found
 175  */
 176 static int get_pairidx_for_out_regidx(reg_pair_t *pairs, int n, unsigned reg_idx)
 177 {
 178         int i;
 179
 180         for (i = 0; i < n; i++) {
 181                 /* out register matches */
 182                 if (pairs[i].out_reg->index == reg_idx)
 183                         return i;
 184         }
 185         return -1;
 186 }
 187
 188 /**
 189  * Gets an array of register pairs and tries to identify a cycle or chain
 190  * starting at position start.
 191  *
 192  * @param cycle  Variable to hold the cycle
 193  * @param pairs  Array of register pairs
 194  * @param n      length of the pairs array
 195  * @param start  Index to start
 196  *
 197  * @return The cycle or chain
 198  */
 199 static void get_perm_cycle(perm_cycle_t *const cycle,
 200                            reg_pair_t   *const pairs,
 201                            int           const n,
 202                            int                 start)
 203 {
 204         int         head         = pairs[start].in_reg->index;
 205         int         cur_idx      = pairs[start].out_reg->index;
 206         int   const n_pairs_todo = get_n_unchecked_pairs(pairs, n);
 207         perm_type_t cycle_tp     = PERM_CYCLE;
 208         int         idx;
 209
 210         /* We could be right in the middle of a chain, so we need to find the start */
 211         while (head != cur_idx) {
 212                 /* goto previous register in cycle or chain */
 213                 int const cur_pair_idx = get_pairidx_for_out_regidx(pairs, n, head);
 214
 215                 if (cur_pair_idx < 0) {
 216                         cycle_tp = PERM_CHAIN;
 217                         break;
 218                 } else {
 219                         head  = pairs[cur_pair_idx].in_reg->index;
 220                         start = cur_pair_idx;
 221                 }
 222         }
 223
 224         /* assume worst case: all remaining pairs build a cycle or chain */
 225         cycle->elems    = XMALLOCNZ(const arch_register_t*, n_pairs_todo * 2);
 226         cycle->n_elems  = 2;  /* initial number of elements is 2 */
 227         cycle->elems[0] = pairs[start].in_reg;
 228         cycle->elems[1] = pairs[start].out_reg;
 229         cycle->type     = cycle_tp;
 230         cur_idx         = pairs[start].out_reg->index;
 231
 232         idx = 2;
 233         /* check for cycle or end of a chain */
 234         while (cur_idx != head) {
 235                 /* goto next register in cycle or chain */
 236                 int const cur_pair_idx = get_pairidx_for_in_regidx(pairs, n, cur_idx);
 237
 238                 if (cur_pair_idx < 0)
 239                         break;
 240
 241                 cur_idx = pairs[cur_pair_idx].out_reg->index;
 242
 243                 /* it's not the first element: insert it */
 244                 if (cur_idx != head) {
 245                         cycle->elems[idx++] = pairs[cur_pair_idx].out_reg;
 246                         cycle->n_elems++;
 247                 } else {
 248                         /* we are there where we started -> CYCLE */
 249                         cycle->type = PERM_CYCLE;
 250                 }
 251         }
 252
 253         /* mark all pairs having one in/out register with cycle in common as checked */
 254         for (idx = 0; idx < cycle->n_elems; idx++) {
 255                 int cur_pair_idx;
 256
 257                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_in_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index);
 258                 if (cur_pair_idx >= 0)
 259                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 260
 261                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_out_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index);
 262                 if (cur_pair_idx >= 0)
 263                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 264         }
 265 }
 266
 267 /**
 268  * Lowers a perm node.  Resolves cycles and creates a bunch of
 269  * copy and swap operations to permute registers.
 270  * Note: The caller of this function has to make sure, that irn
 271  *       is a Perm node.
 272  *
 273  * @param irn      The perm node
 274  * @param block    The block the perm node belongs to
 275  * @param env      The lowerer environment
 276  */
 277 static void lower_perm_node(ir_node *irn, lower_env_t *env)
 278 {
 279         const arch_register_class_t *const reg_class   = arch_get_irn_register(get_irn_n(irn, 0))->reg_class;
 280         ir_node                     *const block       = get_nodes_block(irn);
 281         int                          const arity       = get_irn_arity(irn);
 282         reg_pair_t                  *const pairs       = ALLOCAN(reg_pair_t, arity);
 283         int                                keep_perm   = 0;
 284         int                                do_copy     = env->do_copy;
 285         /* Get the schedule predecessor node to the perm.
 286          * NOTE: This works with auto-magic. If we insert the new copy/exchange
 287          * nodes after this node, everything should be ok. */
 288         ir_node                     *      sched_point = sched_prev(irn);
 289         int                                n;
 290         int                                i;
 291
 292         DBG((dbg, LEVEL_1, "perm: %+F, sched point is %+F\n", irn, sched_point));
 293         assert(sched_point && "Perm is not scheduled or has no predecessor");
 294
 295         assert(arity == get_irn_n_edges(irn) && "perm's in and out numbers different");
 296
 297         /* build the list of register pairs (in, out) */
 298         n = 0;
 299         foreach_out_edge_safe(irn, edge) {
 300                 ir_node               *const out     = get_edge_src_irn(edge);
 301                 long                   const pn      = get_Proj_proj(out);
 302                 ir_node               *const in      = get_irn_n(irn, pn);
 303                 arch_register_t const *const in_reg  = arch_get_irn_register(in);
 304                 arch_register_t const *const out_reg = arch_get_irn_register(out);
 305                 reg_pair_t            *      pair;
 306
 307                 if (in_reg == out_reg) {
 308                         DBG((dbg, LEVEL_1, "%+F removing equal perm register pair (%+F, %+F, %s)\n",
 309                                                 irn, in, out, out_reg->name));
 310                         exchange(out, in);
 311                         continue;
 312                 }
 313
 314                 pair           = &pairs[n++];
 315                 pair->in_node  = in;
 316                 pair->in_reg   = in_reg;
 317                 pair->out_node = out;
 318                 pair->out_reg  = out_reg;
 319                 pair->checked  = 0;
 320         }
 321
 322         DBG((dbg, LEVEL_1, "%+F has %d unresolved constraints\n", irn, n));
 323
 324         /* Set do_copy to 0 if it's on but we have no free register */
 325         /* TODO check for free register */
 326         if (do_copy) {
 327                 do_copy = 0;
 328         }
 329
 330         /* check for cycles and chains */
 331         while (get_n_unchecked_pairs(pairs, n) > 0) {
 332                 perm_cycle_t cycle;
 333                 int          j;
 334
 335                 /* go to the first not-checked pair */
 336                 for (i = 0; pairs[i].checked; ++i) {}
 337                 get_perm_cycle(&cycle, pairs, n, i);
 338
 339                 DB((dbg, LEVEL_1, "%+F: following %s created:\n  ", irn, cycle.type == PERM_CHAIN ? "chain" : "cycle"));
 340                 for (j = 0; j < cycle.n_elems; j++) {
 341                         DB((dbg, LEVEL_1, " %s", cycle.elems[j]->name));
 342                 }
 343                 DB((dbg, LEVEL_1, "\n"));
 344
 345                 if (cycle.type == PERM_CYCLE && arity == 2) {
 346                         /* We don't need to do anything if we have a Perm with two elements
 347                          * which represents a cycle, because those nodes already represent
 348                          * exchange nodes */
 349                         keep_perm = 1;
 350                 } else {
 351                         /* TODO: - iff PERM_CYCLE && do_copy -> determine free temp reg and
 352                          * insert copy to/from it before/after the copy cascade (this
 353                          * reduces the cycle into a chain) */
 354
 355                         /* build copy/swap nodes from back to front */
 356                         for (i = cycle.n_elems - 2; i >= 0; i--) {
 357                                 ir_node *arg1 = get_node_for_in_register(pairs, n, cycle.elems[i]);
 358                                 ir_node *arg2 = get_node_for_in_register(pairs, n, cycle.elems[i + 1]);
 359
 360                                 ir_node *res1 = get_node_for_out_register(pairs, n, cycle.elems[i]);
 361                                 ir_node *res2 = get_node_for_out_register(pairs, n, cycle.elems[i + 1]);
 362                                 /* If we have a cycle and don't copy: we need to create exchange
 363                                  * nodes
 364                                  * NOTE: An exchange node is a perm node with 2 INs and 2 OUTs
 365                                  * IN_1  = in  node with register i
 366                                  * IN_2  = in  node with register i + 1
 367                                  * OUT_1 = out node with register i + 1
 368                                  * OUT_2 = out node with register i */
 369                                 ir_node *cpyxchg;
 370                                 if (cycle.type == PERM_CYCLE && !do_copy) {
 371                                         ir_node *in[2];
 372
 373                                         in[0] = arg1;
 374                                         in[1] = arg2;
 375
 376                                         /* At this point we have to handle the following problem:
 377                                          *
 378                                          * If we have a cycle with more than two elements, then this
 379                                          * could correspond to the following Perm node:
 380                                          *
 381                                          *   +----+   +----+   +----+
 382                                          *   | r1 |   | r2 |   | r3 |
 383                                          *   +-+--+   +-+--+   +--+-+
 384                                          *     |        |         |
 385                                          *     |        |         |
 386                                          *   +-+--------+---------+-+
 387                                          *   |         Perm         |
 388                                          *   +-+--------+---------+-+
 389                                          *     |        |         |
 390                                          *     |        |         |
 391                                          *   +-+--+   +-+--+   +--+-+
 392                                          *   |Proj|   |Proj|   |Proj|
 393                                          *   | r2 |   | r3 |   | r1 |
 394                                          *   +----+   +----+   +----+
 395                                          *
 396                                          * This node is about to be split up into two 2x Perm's for
 397                                          * which we need 4 Proj's and the one additional Proj of the
 398                                          * first Perm has to be one IN of the second. So in general
 399                                          * we need to create one additional Proj for each "middle"
 400                                          * Perm and set this to one in node of the successor Perm. */
 401
 402                                         DBG((dbg, LEVEL_1, "%+F creating exchange node (%+F, %s) and (%+F, %s) with\n",
 403                                                                 irn, arg1, cycle.elems[i]->name, arg2, cycle.elems[i + 1]->name));
 404                                         DBG((dbg, LEVEL_1, "%+F                        (%+F, %s) and (%+F, %s)\n",
 405                                                                 irn, res1, cycle.elems[i]->name, res2, cycle.elems[i + 1]->name));
 406
 407                                         cpyxchg = be_new_Perm(reg_class, block, 2, in);
 408
 409                                         if (i > 0) {
 410                                                 /* cycle is not done yet */
 411                                                 int pidx = get_pairidx_for_in_regidx(pairs, n, cycle.elems[i]->index);
 412
 413                                                 /* create intermediate proj */
 414                                                 res1 = new_r_Proj(cpyxchg, get_irn_mode(res1), 0);
 415
 416                                                 /* set as in for next Perm */
 417                                                 pairs[pidx].in_node = res1;
 418                                         }
 419
 420                                         set_Proj_pred(res2, cpyxchg);
 421                                         set_Proj_proj(res2, 0);
 422                                         set_Proj_pred(res1, cpyxchg);
 423                                         set_Proj_proj(res1, 1);
 424
 425                                         arch_set_irn_register(res2, cycle.elems[i + 1]);
 426                                         arch_set_irn_register(res1, cycle.elems[i]);
 427
 428                                         DB((dbg, LEVEL_1, "replacing %+F with %+F, placed new node after %+F\n", irn, cpyxchg, sched_point));
 429                                 } else {
 430                                         DB((dbg, LEVEL_1, "%+F creating copy node (%+F, %s) -> (%+F, %s)\n",
 431                                                                 irn, arg1, cycle.elems[i]->name, res2, cycle.elems[i + 1]->name));
 432
 433                                         cpyxchg = be_new_Copy(block, arg1);
 434                                         arch_set_irn_register(cpyxchg, cycle.elems[i + 1]);
 435
 436                                         /* exchange copy node and proj */
 437                                         exchange(res2, cpyxchg);
 438                                 }
 439
 440                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 441                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 442
 443                                 /* set the new scheduling point */
 444                                 sched_point = cpyxchg;
 445                         }
 446                 }
 447
 448                 free((void*)cycle.elems);
 449         }
 450
 451         /* remove the perm from schedule */
 452         if (!keep_perm) {
 453                 sched_remove(irn);
 454                 kill_node(irn);
 455         }
 456 }
 457
 458
 459
 460 static int has_irn_users(const ir_node *irn)
 461 {
 462         return get_irn_out_edge_first_kind(irn, EDGE_KIND_NORMAL) != 0;
 463 }
 464
 465 static ir_node *find_copy(ir_node *irn, ir_node *op)
 466 {
 467         ir_node *cur_node;
 468
 469         for (cur_node = irn;;) {
 470                 cur_node = sched_prev(cur_node);
 471                 if (! be_is_Copy(cur_node))
 472                         return NULL;
 473                 if (be_get_Copy_op(cur_node) == op && arch_irn_is(cur_node, dont_spill))
 474                         return cur_node;
 475         }
 476 }
 477
 478 static void gen_assure_different_pattern(ir_node *irn, ir_node *other_different, constraint_env_t *env)
 479 {
 480         ir_nodehashmap_t            *op_set;
 481         ir_node                     *block;
 482         const arch_register_class_t *cls;
 483         ir_node                     *keep, *cpy;
 484         op_copy_assoc_t             *entry;
 485
 486         arch_register_req_t const *const req = arch_get_irn_register_req(other_different);
 487         if (arch_register_req_is(req, ignore) ||
 488                         !mode_is_datab(get_irn_mode(other_different))) {
 489                 DB((dbg_constr, LEVEL_1, "ignore constraint for %+F because other_irn is ignore or not a datab node\n", irn));
 490                 return;
 491         }
 492
 493         op_set = &env->op_set;
 494         block  = get_nodes_block(irn);
 495         cls    = req->cls;
 496
 497         /* Make a not spillable copy of the different node   */
 498         /* this is needed because the different irn could be */
 499         /* in block far far away                             */
 500         /* The copy is optimized later if not needed         */
 501
 502         /* check if already exists such a copy in the schedule immediately before */
 503         cpy = find_copy(skip_Proj(irn), other_different);
 504         if (! cpy) {
 505                 cpy = be_new_Copy(block, other_different);
 506                 arch_set_irn_flags(cpy, arch_irn_flags_dont_spill);
 507                 DB((dbg_constr, LEVEL_1, "created non-spillable %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 508         } else {
 509                 DB((dbg_constr, LEVEL_1, "using already existing %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 510         }
 511
 512         /* Add the Keep resp. CopyKeep and reroute the users */
 513         /* of the other_different irn in case of CopyKeep.   */
 514         if (has_irn_users(other_different)) {
 515                 keep = be_new_CopyKeep_single(block, cpy, irn);
 516                 be_node_set_reg_class_in(keep, 1, cls);
 517         } else {
 518                 ir_node *in[2];
 519
 520                 in[0] = irn;
 521                 in[1] = cpy;
 522                 keep = be_new_Keep(block, 2, in);
 523         }
 524
 525         DB((dbg_constr, LEVEL_1, "created %+F(%+F, %+F)\n\n", keep, irn, cpy));
 526
 527         /* insert copy and keep into schedule */
 528         assert(sched_is_scheduled(irn) && "need schedule to assure constraints");
 529         if (! sched_is_scheduled(cpy))
 530                 sched_add_before(skip_Proj(irn), cpy);
 531         sched_add_after(skip_Proj(irn), keep);
 532
 533         /* insert the other different and its copies into the map */
 534         entry = ir_nodehashmap_get(op_copy_assoc_t, op_set, other_different);
 535         if (! entry) {
 536                 entry      = OALLOC(&env->obst, op_copy_assoc_t);
 537                 entry->cls = cls;
 538                 ir_nodeset_init(&entry->copies);
 539
 540                 ir_nodehashmap_insert(op_set, other_different, entry);
 541         }
 542
 543         /* insert copy */
 544         ir_nodeset_insert(&entry->copies, cpy);
 545
 546         /* insert keep in case of CopyKeep */
 547         if (be_is_CopyKeep(keep))
 548                 ir_nodeset_insert(&entry->copies, keep);
 549 }
 550
 551 /**
 552  * Checks if node has a must_be_different constraint in output and adds a Keep
 553  * then to assure the constraint.
 554  *
 555  * @param irn          the node to check
 556  * @param skipped_irn  if irn is a Proj node, its predecessor, else irn
 557  * @param env          the constraint environment
 558  */
 559 static void assure_different_constraints(ir_node *irn, ir_node *skipped_irn, constraint_env_t *env)
 560 {
 561         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(irn);
 562
 563         if (arch_register_req_is(req, must_be_different)) {
 564                 const unsigned other = req->other_different;
 565                 int i;
 566
 567                 if (arch_register_req_is(req, should_be_same)) {
 568                         const unsigned same = req->other_same;
 569
 570                         if (is_po2(other) && is_po2(same)) {
 571                                 int idx_other = ntz(other);
 572                                 int idx_same  = ntz(same);
 573
 574                                 /*
 575                                  * We can safely ignore a should_be_same x must_be_different y
 576                                  * IFF both inputs are equal!
 577                                  */
 578                                 if (get_irn_n(skipped_irn, idx_other) == get_irn_n(skipped_irn, idx_same)) {
 579                                         return;
 580                                 }
 581                         }
 582                 }
 583                 for (i = 0; 1U << i <= other; ++i) {
 584                         if (other & (1U << i)) {
 585                                 ir_node *different_from = get_irn_n(skipped_irn, i);
 586                                 gen_assure_different_pattern(irn, different_from, env);
 587                         }
 588                 }
 589         }
 590 }
 591
 592 /**
 593  * Calls the functions to assure register constraints.
 594  *
 595  * @param block    The block to be checked
 596  * @param walk_env The walker environment
 597  */
 598 static void assure_constraints_walker(ir_node *block, void *walk_env)
 599 {
 600         constraint_env_t *env = (constraint_env_t*)walk_env;
 601
 602         sched_foreach_reverse(block, irn) {
 603                 be_foreach_value(irn, value,
 604                         if (mode_is_datab(get_irn_mode(value)))
 605                                 assure_different_constraints(value, irn, env);
 606                 );
 607         }
 608 }
 609
 610 /**
 611  * Melt all copykeeps pointing to the same node
 612  * (or Projs of the same node), copying the same operand.
 613  */
 614 static void melt_copykeeps(constraint_env_t *cenv)
 615 {
 616         ir_nodehashmap_iterator_t map_iter;
 617         ir_nodehashmap_entry_t    map_entry;
 618
 619         /* for all */
 620         foreach_ir_nodehashmap(&cenv->op_set, map_entry, map_iter) {
 621                 op_copy_assoc_t *entry = (op_copy_assoc_t*)map_entry.data;
 622                 int     idx, num_ck;
 623                 struct obstack obst;
 624                 ir_node **ck_arr, **melt_arr;
 625
 626                 obstack_init(&obst);
 627
 628                 /* collect all copykeeps */
 629                 num_ck = idx = 0;
 630                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 631                         if (be_is_CopyKeep(cp)) {
 632                                 obstack_grow(&obst, &cp, sizeof(cp));
 633                                 ++num_ck;
 634                         }
 635 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 636                         else {
 637                                 set_irn_mode(cp, mode_ANY);
 638                                 keep_alive(cp);
 639                         }
 640 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 641                 }
 642
 643                 /* compare each copykeep with all other copykeeps */
 644                 ck_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 645                 for (idx = 0; idx < num_ck; ++idx) {
 646                         ir_node *ref, *ref_mode_T;
 647
 648                         if (ck_arr[idx]) {
 649                                 int j, n_melt;
 650                                 ir_node **new_ck_in;
 651                                 ir_node *sched_pt = NULL;
 652
 653                                 n_melt     = 1;
 654                                 ref        = ck_arr[idx];
 655                                 ref_mode_T = skip_Proj(get_irn_n(ref, 1));
 656                                 obstack_grow(&obst, &ref, sizeof(ref));
 657
 658                                 DB((dbg_constr, LEVEL_1, "Trying to melt %+F:\n", ref));
 659
 660                                 /* check for copykeeps pointing to the same mode_T node as the reference copykeep */
 661                                 for (j = 0; j < num_ck; ++j) {
 662                                         ir_node *cur_ck = ck_arr[j];
 663
 664                                         if (j != idx && cur_ck && skip_Proj(get_irn_n(cur_ck, 1)) == ref_mode_T) {
 665                                                 obstack_grow(&obst, &cur_ck, sizeof(cur_ck));
 666                                                 ir_nodeset_remove(&entry->copies, cur_ck);
 667                                                 DB((dbg_constr, LEVEL_1, "\t%+F\n", cur_ck));
 668                                                 ck_arr[j] = NULL;
 669                                                 ++n_melt;
 670                                                 sched_remove(cur_ck);
 671                                         }
 672                                 }
 673                                 ck_arr[idx] = NULL;
 674
 675                                 /* check, if we found some candidates for melting */
 676                                 if (n_melt == 1) {
 677                                         DB((dbg_constr, LEVEL_1, "\tno candidate found\n"));
 678                                         continue;
 679                                 }
 680
 681                                 ir_nodeset_remove(&entry->copies, ref);
 682                                 sched_remove(ref);
 683
 684                                 melt_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 685                                 /* melt all found copykeeps */
 686                                 NEW_ARR_A(ir_node *, new_ck_in, n_melt);
 687                                 for (j = 0; j < n_melt; ++j) {
 688                                         new_ck_in[j] = get_irn_n(melt_arr[j], 1);
 689
 690                                         /* now, we can kill the melted keep, except the */
 691                                         /* ref one, we still need some information      */
 692                                         if (melt_arr[j] != ref)
 693                                                 kill_node(melt_arr[j]);
 694                                 }
 695
 696                                 ir_node *const new_ck = be_new_CopyKeep(get_nodes_block(ref), be_get_CopyKeep_op(ref), n_melt, new_ck_in);
 697 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 698                                 keep_alive(new_ck);
 699 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 700
 701                                 /* set register class for all kept inputs */
 702                                 for (j = 1; j <= n_melt; ++j)
 703                                         be_node_set_reg_class_in(new_ck, j, entry->cls);
 704
 705                                 ir_nodeset_insert(&entry->copies, new_ck);
 706
 707                                 /* find scheduling point */
 708                                 sched_pt = ref_mode_T;
 709                                 do {
 710                                         /* just walk along the schedule until a non-Keep/CopyKeep node is found */
 711                                         sched_pt = sched_next(sched_pt);
 712                                 } while (be_is_Keep(sched_pt) || be_is_CopyKeep(sched_pt));
 713
 714                                 sched_add_before(sched_pt, new_ck);
 715                                 DB((dbg_constr, LEVEL_1, "created %+F, scheduled before %+F\n", new_ck, sched_pt));
 716
 717                                 /* finally: kill the reference copykeep */
 718                                 kill_node(ref);
 719                         }
 720                 }
 721
 722                 obstack_free(&obst, NULL);
 723         }
 724 }
 725
 726 void assure_constraints(ir_graph *irg)
 727 {
 728         constraint_env_t          cenv;
 729         ir_nodehashmap_iterator_t map_iter;
 730         ir_nodehashmap_entry_t    map_entry;
 731
 732         FIRM_DBG_REGISTER(dbg_constr, "firm.be.lower.constr");
 733
 734         cenv.irg = irg;
 735         ir_nodehashmap_init(&cenv.op_set);
 736         obstack_init(&cenv.obst);
 737
 738         irg_block_walk_graph(irg, NULL, assure_constraints_walker, &cenv);
 739
 740         /* melt copykeeps, pointing to projs of */
 741         /* the same mode_T node and keeping the */
 742         /* same operand                         */
 743         melt_copykeeps(&cenv);
 744
 745         /* for all */
 746         foreach_ir_nodehashmap(&cenv.op_set, map_entry, map_iter) {
 747                 op_copy_assoc_t          *entry = (op_copy_assoc_t*)map_entry.data;
 748                 size_t                    n     = ir_nodeset_size(&entry->copies);
 749                 ir_node                 **nodes = ALLOCAN(ir_node*, n);
 750                 be_ssa_construction_env_t senv;
 751
 752                 /* put the node in an array */
 753                 DBG((dbg_constr, LEVEL_1, "introduce copies for %+F ", map_entry.node));
 754
 755                 /* collect all copies */
 756                 n = 0;
 757                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 758                         nodes[n++] = cp;
 759                         DB((dbg_constr, LEVEL_1, ", %+F ", cp));
 760                 }
 761
 762                 DB((dbg_constr, LEVEL_1, "\n"));
 763
 764                 /* introduce the copies for the operand and its copies */
 765                 be_ssa_construction_init(&senv, irg);
 766                 be_ssa_construction_add_copy(&senv, map_entry.node);
 767                 be_ssa_construction_add_copies(&senv, nodes, n);
 768                 be_ssa_construction_fix_users(&senv, map_entry.node);
 769                 be_ssa_construction_destroy(&senv);
 770
 771                 /* Could be that not all CopyKeeps are really needed, */
 772                 /* so we transform unnecessary ones into Keeps.       */
 773                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 774                         if (be_is_CopyKeep(cp) && get_irn_n_edges(cp) < 1) {
 775                                 int      n   = get_irn_arity(cp);
 776                                 ir_node *keep;
 777
 778                                 keep = be_new_Keep(get_nodes_block(cp), n, get_irn_in(cp) + 1);
 779                                 sched_replace(cp, keep);
 780
 781                                 /* Set all ins (including the block) of the CopyKeep BAD to keep the verifier happy. */
 782                                 kill_node(cp);
 783                         }
 784                 }
 785
 786                 ir_nodeset_destroy(&entry->copies);
 787         }
 788
 789         ir_nodehashmap_destroy(&cenv.op_set);
 790         obstack_free(&cenv.obst, NULL);
 791         be_invalidate_live_sets(irg);
 792 }
 793
 794 /**
 795  * Push nodes that do not need to be permed through the Perm.
 796  * This is commonly a reload cascade at block ends.
 797  * @note This routine needs interference.
 798  * @note Probably, we can implement it a little more efficient.
 799  *       Especially searching the frontier lazily might be better.
 800  *
 801  * @param perm The perm
 802  * @param env  The lowerer environment
 803  *
 804  * @return     1, if there is something left to perm over.
 805  *             0, if removed the complete perm.
 806  */
 807 static int push_through_perm(ir_node *perm)
 808 {
 809         ir_graph *irg     = get_irn_irg(perm);
 810         ir_node *bl       = get_nodes_block(perm);
 811         int  arity        = get_irn_arity(perm);
 812         int *map;
 813         int *proj_map;
 814         bitset_t *moved   = bitset_alloca(arity);
 815         int n_moved;
 816         int new_size;
 817         ir_node *frontier = bl;
 818         int i, n;
 819         be_lv_t *lv = be_get_irg_liveness(irg);
 820
 821         /* get some Proj and find out the register class of that Proj. */
 822         ir_node                     *one_proj = get_edge_src_irn(get_irn_out_edge_first_kind(perm, EDGE_KIND_NORMAL));
 823         const arch_register_class_t *cls      = arch_get_irn_reg_class(one_proj);
 824         assert(is_Proj(one_proj));
 825
 826         DB((dbg_permmove, LEVEL_1, "perm move %+F irg %+F\n", perm, irg));
 827
 828         /* Find the point in the schedule after which the
 829          * potentially movable nodes must be defined.
 830          * A Perm will only be pushed up to first instruction
 831          * which lets an operand of itself die.
 832          * If we would allow to move the Perm above this instruction,
 833          * the former dead operand would be live now at the point of
 834          * the Perm, increasing the register pressure by one.
 835          */
 836         sched_foreach_reverse_before(perm, irn) {
 837                 be_foreach_use(irn, cls, in_req_, op, op_req_,
 838                         if (!be_values_interfere(lv, op, one_proj)) {
 839                                 frontier = irn;
 840                                 goto found_front;
 841                         }
 842                 );
 843         }
 844 found_front:
 845
 846         DB((dbg_permmove, LEVEL_2, "\tfrontier: %+F\n", frontier));
 847
 848         n_moved = 0;
 849         for (;;) {
 850                 ir_node *const node = sched_prev(perm);
 851                 if (node == frontier)
 852                         break;
 853
 854                 const arch_register_req_t *req;
 855                 int                        input = -1;
 856                 ir_node                   *proj  = NULL;
 857
 858                 /* search if node is a INPUT of Perm */
 859                 foreach_out_edge(perm, edge) {
 860                         ir_node *out = get_edge_src_irn(edge);
 861                         int      pn  = get_Proj_proj(out);
 862                         ir_node *in  = get_irn_n(perm, pn);
 863                         if (node == in) {
 864                                 proj  = out;
 865                                 input = pn;
 866                                 break;
 867                         }
 868                 }
 869                 /* it wasn't an input to the perm, we can't do anything more */
 870                 if (input < 0)
 871                         break;
 872                 if (arch_irn_is(node, modify_flags))
 873                         break;
 874                 req = arch_get_irn_register_req(node);
 875                 if (req->type != arch_register_req_type_normal)
 876                         break;
 877                 for (i = get_irn_arity(node) - 1; i >= 0; --i) {
 878                         ir_node *opop = get_irn_n(node, i);
 879                         if (arch_irn_consider_in_reg_alloc(cls, opop)) {
 880                                 break;
 881                         }
 882                 }
 883                 if (i >= 0)
 884                         break;
 885
 886                 DBG((dbg_permmove, LEVEL_2, "\tmoving %+F after %+F, killing %+F\n", node, perm, proj));
 887
 888                 /* move the movable node in front of the Perm */
 889                 sched_remove(node);
 890                 sched_add_after(perm, node);
 891
 892                 /* give it the proj's register */
 893                 arch_set_irn_register(node, arch_get_irn_register(proj));
 894
 895                 /* reroute all users of the proj to the moved node. */
 896                 exchange(proj, node);
 897
 898                 bitset_set(moved, input);
 899                 n_moved++;
 900         }
 901
 902         /* well, we could not push anything through the perm */
 903         if (n_moved == 0)
 904                 return 1;
 905
 906         new_size = arity - n_moved;
 907         if (new_size == 0) {
 908                 sched_remove(perm);
 909                 kill_node(perm);
 910                 return 0;
 911         }
 912
 913         map      = ALLOCAN(int, new_size);
 914         proj_map = ALLOCAN(int, arity);
 915         memset(proj_map, -1, sizeof(proj_map[0]));
 916         n   = 0;
 917         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 918                 if (bitset_is_set(moved, i))
 919                         continue;
 920                 map[n]      = i;
 921                 proj_map[i] = n;
 922                 n++;
 923         }
 924         assert(n == new_size);
 925         foreach_out_edge(perm, edge) {
 926                 ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
 927                 int      pn   = get_Proj_proj(proj);
 928                 pn = proj_map[pn];
 929                 assert(pn >= 0);
 930                 set_Proj_proj(proj, pn);
 931         }
 932
 933         be_Perm_reduce(perm, new_size, map);
 934         return 1;
 935 }
 936
 937 /**
 938  * Calls the corresponding lowering function for the node.
 939  *
 940  * @param irn      The node to be checked for lowering
 941  * @param walk_env The walker environment
 942  */
 943 static void lower_nodes_after_ra_walker(ir_node *irn, void *walk_env)
 944 {
 945         int perm_stayed;
 946
 947         if (!be_is_Perm(irn))
 948                 return;
 949
 950         perm_stayed = push_through_perm(irn);
 951         if (perm_stayed)
 952                 lower_perm_node(irn, (lower_env_t*)walk_env);
 953 }
 954
 955 void lower_nodes_after_ra(ir_graph *irg, int do_copy)
 956 {
 957         lower_env_t env;
 958
 959         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.lower");
 960         FIRM_DBG_REGISTER(dbg_permmove, "firm.be.lower.permmove");
 961
 962         env.irg     = irg;
 963         env.do_copy = do_copy;
 964
 965         /* we will need interference */
 966         be_assure_live_chk(irg);
 967
 968         irg_walk_graph(irg, NULL, lower_nodes_after_ra_walker, &env);
 969 }