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

   1 /**
   2  * Author:      Christian Wuerdig
   3  * Date:        2005/12/14
   4  * Copyright:   (c) Universitaet Karlsruhe
   5  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
   6  * CVS-Id:      $Id$
   7  *
   8  * Performs lowering of perm nodes and spill/reload optimization.
   9  */
  10 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  11 #include "config.h"
  12 #endif
  13
  14 #include <stdlib.h>
  15
  16 #include "ircons.h"
  17 #include "debug.h"
  18 #include "irhooks.h"
  19
  20 #include "bearch.h"
  21 #include "belower.h"
  22 #include "benode_t.h"
  23 #include "besched_t.h"
  24 #include "bestat.h"
  25 #include "beirgmod.h"
  26 #include "irnodeset.h"
  27
  28 #include "irgmod.h"
  29 #include "iredges_t.h"
  30 #include "irgwalk.h"
  31
  32 #ifdef HAVE_MALLOC_H
  33  #include <malloc.h>
  34 #endif
  35 #ifdef HAVE_ALLOCA_H
  36  #include <alloca.h>
  37 #endif
  38
  39 #undef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
  40
  41 /* associates op with it's copy and CopyKeep */
  42 typedef struct {
  43         ir_node *op;         /* an irn which must be different */
  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         be_irg_t       *birg;
  51         pset           *op_set;
  52         struct obstack obst;
  53         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
  54 } constraint_env_t;
  55
  56 /* lowering walker environment */
  57 typedef struct _lower_env_t {
  58         be_irg_t         *birg;
  59         const arch_env_t *arch_env;
  60         unsigned          do_copy : 1;
  61         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg_module;)
  62 } lower_env_t;
  63
  64 /* holds a perm register pair */
  65 typedef struct _reg_pair_t {
  66         const arch_register_t *in_reg;    /**< a perm IN register */
  67         ir_node               *in_node;   /**< the in node to which the register belongs */
  68
  69         const arch_register_t *out_reg;   /**< a perm OUT register */
  70         ir_node               *out_node;  /**< the out node to which the register belongs */
  71
  72         int                    checked;   /**< indicates whether the pair was check for cycle or not */
  73 } reg_pair_t;
  74
  75 typedef enum _perm_type_t {
  76         PERM_CYCLE,
  77         PERM_CHAIN,
  78         PERM_SWAP,
  79         PERM_COPY
  80 } perm_type_t;
  81
  82 /* structure to represent cycles or chains in a perm */
  83 typedef struct _perm_cycle_t {
  84         const arch_register_t **elems;       /**< the registers in the cycle */
  85         int                     n_elems;     /**< number of elements in the cycle */
  86         perm_type_t             type;        /**< type (CHAIN or CYCLE) */
  87 } perm_cycle_t;
  88
  89 /* Compare the two operands */
  90 static int cmp_op_copy_assoc(const void *a, const void *b) {
  91         const op_copy_assoc_t *op1 = a;
  92         const op_copy_assoc_t *op2 = b;
  93
  94         return op1->op != op2->op;
  95 }
  96
  97 /* Compare the in registers of two register pairs */
  98 static int compare_reg_pair(const void *a, const void *b) {
  99         const reg_pair_t *pair_a = a;
 100         const reg_pair_t *pair_b = b;
 101
 102         if (pair_a->in_reg->index > pair_b->in_reg->index)
 103                 return 1;
 104         else
 105                 return -1;
 106 }
 107
 108 /* returns the number register pairs marked as checked */
 109 static int get_n_checked_pairs(reg_pair_t *pairs, int n) {
 110         int i, n_checked = 0;
 111
 112         for (i = 0; i < n; i++) {
 113                 if (pairs[i].checked)
 114                         n_checked++;
 115         }
 116
 117         return n_checked;
 118 }
 119
 120 /**
 121  * Gets the node corresponding to a register from an array of register pairs.
 122  * NOTE: The given registers pairs and the register to look for must belong
 123  *       to the same register class.
 124  *
 125  * @param pairs  The array of register pairs
 126  * @param n      The number of pairs
 127  * @param reg    The register to look for
 128  * @param in_out 0 == look for IN register, 1 == look for OUT register
 129  * @return The corresponding node or NULL if not found
 130  */
 131 static ir_node *get_node_for_register(reg_pair_t *pairs, int n, const arch_register_t *reg, int in_out) {
 132         int i;
 133
 134         if (in_out) {
 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         else {
 142                 for (i = 0; i < n; i++) {
 143                         /* in register matches */
 144                         if (pairs[i].in_reg->index == reg->index)
 145                                 return pairs[i].in_node;
 146                 }
 147         }
 148
 149         return NULL;
 150 }
 151
 152 /**
 153  * Gets the index in the register pair array where the in/out register
 154  * corresponds to reg_idx.
 155  *
 156  * @param pairs  The array of register pairs
 157  * @param n      The number of pairs
 158  * @param reg    The register index to look for
 159  * @param in_out 0 == look for IN register, 1 == look for OUT register
 160  * @return The corresponding index in pairs or -1 if not found
 161  */
 162 static int get_pairidx_for_regidx(reg_pair_t *pairs, int n, int reg_idx, int in_out) {
 163         int i;
 164
 165         if (in_out) {
 166                 for (i = 0; i < n; i++) {
 167                         /* out register matches */
 168                         if (pairs[i].out_reg->index == reg_idx)
 169                                 return i;
 170                 }
 171         }
 172         else {
 173                 for (i = 0; i < n; i++) {
 174                         /* in register matches */
 175                         if (pairs[i].in_reg->index == reg_idx)
 176                                 return i;
 177                 }
 178         }
 179
 180         return -1;
 181 }
 182
 183 /**
 184  * Gets an array of register pairs and tries to identify a cycle or chain starting
 185  * at position start.
 186  *
 187  * @param cycle Variable to hold the cycle
 188  * @param pairs Array of register pairs
 189  * @param start Index to start
 190  * @return The cycle or chain
 191  */
 192 static perm_cycle_t *get_perm_cycle(perm_cycle_t *cycle, reg_pair_t *pairs, int n, int start) {
 193         int head         = pairs[start].in_reg->index;
 194         int cur_idx      = pairs[start].out_reg->index;
 195         int cur_pair_idx = start;
 196         int n_pairs_done = get_n_checked_pairs(pairs, n);
 197         int idx;
 198         perm_type_t cycle_tp = PERM_CYCLE;
 199
 200         /* We could be right in the middle of a chain, so we need to find the start */
 201         while (head != cur_idx) {
 202                 /* goto previous register in cycle or chain */
 203                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, head, 1);
 204
 205                 if (cur_pair_idx < 0) {
 206                         cycle_tp = PERM_CHAIN;
 207                         break;
 208                 }
 209                 else {
 210                         head  = pairs[cur_pair_idx].in_reg->index;
 211                         start = cur_pair_idx;
 212                 }
 213         }
 214
 215         /* assume worst case: all remaining pairs build a cycle or chain */
 216         cycle->elems    = xcalloc((n - n_pairs_done) * 2, sizeof(cycle->elems[0]));
 217         cycle->n_elems  = 2;  /* initial number of elements is 2 */
 218         cycle->elems[0] = pairs[start].in_reg;
 219         cycle->elems[1] = pairs[start].out_reg;
 220         cycle->type     = cycle_tp;
 221         cur_idx         = pairs[start].out_reg->index;
 222
 223         idx = 2;
 224         /* check for cycle or end of a chain */
 225         while (cur_idx != head) {
 226                 /* goto next register in cycle or chain */
 227                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cur_idx, 0);
 228
 229                 if (cur_pair_idx < 0)
 230                         break;
 231
 232                 cur_idx = pairs[cur_pair_idx].out_reg->index;
 233
 234                 /* it's not the first element: insert it */
 235                 if (cur_idx != head) {
 236                         cycle->elems[idx++] = pairs[cur_pair_idx].out_reg;
 237                         cycle->n_elems++;
 238                 }
 239                 else {
 240                         /* we are there where we started -> CYCLE */
 241                         cycle->type = PERM_CYCLE;
 242                 }
 243         }
 244
 245         /* mark all pairs having one in/out register with cycle in common as checked */
 246         for (idx = 0; idx < cycle->n_elems; idx++) {
 247                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index, 0);
 248
 249                 if (cur_pair_idx >= 0)
 250                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 251
 252                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index, 1);
 253
 254                 if (cur_pair_idx >= 0)
 255                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 256         }
 257
 258         return cycle;
 259 }
 260
 261 /**
 262  * Lowers a perm node.  Resolves cycles and creates a bunch of
 263  * copy and swap operations to permute registers.
 264  * Note: The caller of this function has to make sure, that irn
 265  *       is a Perm node.
 266  *
 267  * @param irn      The perm node
 268  * @param block    The block the perm node belongs to
 269  * @param walk_env The environment
 270  */
 271 static void lower_perm_node(ir_node *irn, void *walk_env) {
 272         const arch_register_class_t *reg_class;
 273         const arch_env_t            *arch_env;
 274         lower_env_t     *env         = walk_env;
 275         int             real_size    = 0;
 276         int             keep_perm    = 0;
 277         int             n, i, pn, do_copy, j, n_ops;
 278         reg_pair_t      *pairs;
 279         const ir_edge_t *edge;
 280         perm_cycle_t    *cycle;
 281         ir_node         *sched_point, *block, *in[2];
 282         ir_node         *arg1, *arg2, *res1, *res2;
 283         ir_node         *cpyxchg = NULL;
 284         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod;)
 285
 286         arch_env = env->arch_env;
 287         do_copy  = env->do_copy;
 288         DEBUG_ONLY(mod = env->dbg_module;)
 289         block    = get_nodes_block(irn);
 290
 291         /*
 292                 Get the schedule predecessor node to the perm
 293                 NOTE: This works with auto-magic. If we insert the
 294                         new copy/exchange nodes after this node, everything
 295                         should be ok.
 296         */
 297         sched_point = sched_prev(irn);
 298         DBG((mod, LEVEL_1, "sched point is %+F\n", sched_point));
 299         assert(sched_point && "Perm is not scheduled or has no predecessor");
 300
 301         n = get_irn_arity(irn);
 302         assert(n == get_irn_n_edges(irn) && "perm's in and out numbers different");
 303
 304         reg_class = arch_get_irn_register(arch_env, get_irn_n(irn, 0))->reg_class;
 305         pairs     = alloca(n * sizeof(pairs[0]));
 306
 307         /* build the list of register pairs (in, out) */
 308         i = 0;
 309         foreach_out_edge(irn, edge) {
 310                 pairs[i].out_node = get_edge_src_irn(edge);
 311                 pn                = get_Proj_proj(pairs[i].out_node);
 312                 pairs[i].in_node  = get_irn_n(irn, pn);
 313
 314                 pairs[i].in_reg  = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].in_node);
 315                 pairs[i].out_reg = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].out_node);
 316
 317                 pairs[i].checked = 0;
 318                 i++;
 319         }
 320
 321         /* sort the register pairs by the indices of the in registers */
 322         qsort(pairs, n, sizeof(pairs[0]), compare_reg_pair);
 323
 324         /* Mark all equal pairs as checked, and exchange the OUT proj with
 325                 the IN node. */
 326         for (i = 0; i < n; i++) {
 327                 if (pairs[i].in_reg->index == pairs[i].out_reg->index) {
 328                         DBG((mod, LEVEL_1, "%+F removing equal perm register pair (%+F, %+F, %s)\n",
 329                                 irn, pairs[i].in_node, pairs[i].out_node, pairs[i].out_reg->name));
 330
 331                         /* We have to check for a special case:
 332                                 The in-node could be a Proj from a Perm. In this case,
 333                                 we need to correct the projnum */
 334                         if (be_is_Perm(pairs[i].in_node) && is_Proj(pairs[i].in_node)) {
 335                                 set_Proj_proj(pairs[i].out_node, get_Proj_proj(pairs[i].in_node));
 336                         }
 337
 338                         /* remove the proj from the schedule */
 339                         sched_remove(pairs[i].out_node);
 340
 341                         /* reroute the edges from the proj to the argument */
 342                         exchange(pairs[i].out_node, pairs[i].in_node);
 343                         //edges_reroute(pairs[i].out_node, pairs[i].in_node, env->birg->irg);
 344                         //set_irn_n(pairs[i].out_node, 0, new_Bad());
 345
 346                         pairs[i].checked = 1;
 347                 }
 348         }
 349
 350         /* Set do_copy to 0 if it's on but we have no free register */
 351         if (do_copy) {
 352                 do_copy = 0;
 353         }
 354
 355         real_size = n - get_n_checked_pairs(pairs, n);
 356
 357         be_do_stat_perm(reg_class->name, reg_class->n_regs, irn, block, n, real_size);
 358
 359         /* check for cycles and chains */
 360         while (get_n_checked_pairs(pairs, n) < n) {
 361                 i = n_ops = 0;
 362
 363                 /* go to the first not-checked pair */
 364                 while (pairs[i].checked) i++;
 365                 cycle = xcalloc(1, sizeof(*cycle));
 366                 cycle = get_perm_cycle(cycle, pairs, n, i);
 367
 368                 DB((mod, LEVEL_1, "%+F: following %s created:\n  ", irn, cycle->type == PERM_CHAIN ? "chain" : "cycle"));
 369                 for (j = 0; j < cycle->n_elems; j++) {
 370                         DB((mod, LEVEL_1, " %s", cycle->elems[j]->name));
 371                 }
 372                 DB((mod, LEVEL_1, "\n"));
 373
 374                 /*
 375                         We don't need to do anything if we have a Perm with two
 376                         elements which represents a cycle, because those nodes
 377                         already represent exchange nodes
 378                 */
 379                 if (n == 2 && cycle->type == PERM_CYCLE) {
 380                         free(cycle);
 381                         keep_perm = 1;
 382                         continue;
 383                 }
 384
 385 //TODO: - iff PERM_CYCLE && do_copy -> determine free temp reg and insert copy to/from it before/after
 386 //        the copy cascade (this reduces the cycle into a chain)
 387
 388                 /* build copy/swap nodes from back to front */
 389                 for (i = cycle->n_elems - 2; i >= 0; i--) {
 390                         arg1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 0);
 391                         arg2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 0);
 392
 393                         res1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 1);
 394                         res2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 1);
 395                         /*
 396                                 If we have a cycle and don't copy: we need to create exchange nodes
 397                                 NOTE: An exchange node is a perm node with 2 INs and 2 OUTs
 398                                 IN_1  = in node with register i
 399                                 IN_2  = in node with register i + 1
 400                                 OUT_1 = out node with register i + 1
 401                                 OUT_2 = out node with register i
 402                         */
 403                         if (cycle->type == PERM_CYCLE && !do_copy) {
 404                                 in[0] = arg1;
 405                                 in[1] = arg2;
 406
 407                                 /* At this point we have to handle the following problem:     */
 408                                 /*                                                            */
 409                                 /* If we have a cycle with more than two elements, then       */
 410                                 /* this could correspond to the following Perm node:          */
 411                                 /*                                                            */
 412                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 413                                 /*   | r1 |   | r2 |   | r3 |                                 */
 414                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 415                                 /*     |        |         |                                   */
 416                                 /*     |        |         |                                   */
 417                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 418                                 /*   |         Perm         |                                 */
 419                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 420                                 /*     |        |         |                                   */
 421                                 /*     |        |         |                                   */
 422                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 423                                 /*   |Proj|   |Proj|   |Proj|                                 */
 424                                 /*   | r2 |   | r3 |   | r1 |                                 */
 425                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 426                                 /*                                                            */
 427                                 /* This node is about to be split up into two 2x Perm's       */
 428                                 /* for which we need 4 Proj's and the one additional Proj     */
 429                                 /* of the first Perm has to be one IN of the second. So in    */
 430                                 /* general we need to create one additional Proj for each     */
 431                                 /* "middle" Perm and set this to one in node of the successor */
 432                                 /* Perm.                                                      */
 433
 434                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating exchange node (%+F, %s) and (%+F, %s) with\n",
 435                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, arg2, cycle->elems[i + 1]->name));
 436                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F                        (%+F, %s) and (%+F, %s)\n",
 437                                         irn, res1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 438
 439                                 cpyxchg = be_new_Perm(reg_class, env->birg->irg, block, 2, in);
 440                                 n_ops++;
 441
 442                                 if (i > 0) {
 443                                         /* cycle is not done yet */
 444                                         int pidx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[i]->index, 0);
 445
 446                                         /* create intermediate proj */
 447                                         res1 = new_r_Proj(get_irn_irg(irn), block, cpyxchg, get_irn_mode(res1), 0);
 448
 449                                         /* set as in for next Perm */
 450                                         pairs[pidx].in_node = res1;
 451                                 }
 452                                 else {
 453                                         sched_remove(res1);
 454                                 }
 455
 456                                 sched_remove(res2);
 457
 458                                 set_Proj_pred(res2, cpyxchg);
 459                                 set_Proj_proj(res2, 0);
 460                                 set_Proj_pred(res1, cpyxchg);
 461                                 set_Proj_proj(res1, 1);
 462
 463                                 sched_add_after(sched_point, res1);
 464                                 sched_add_after(sched_point, res2);
 465
 466                                 arch_set_irn_register(arch_env, res2, cycle->elems[i + 1]);
 467                                 arch_set_irn_register(arch_env, res1, cycle->elems[i]);
 468
 469                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 470                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 471
 472                                 DBG((mod, LEVEL_1, "replacing %+F with %+F, placed new node after %+F\n", irn, cpyxchg, sched_point));
 473
 474                                 /* set the new scheduling point */
 475                                 sched_point = res1;
 476                         }
 477                         else {
 478                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating copy node (%+F, %s) -> (%+F, %s)\n",
 479                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 480
 481                                 cpyxchg = be_new_Copy(reg_class, env->birg->irg, block, arg1);
 482                                 arch_set_irn_register(arch_env, cpyxchg, cycle->elems[i + 1]);
 483                                 n_ops++;
 484
 485                                 /* remove the proj from the schedule */
 486                                 sched_remove(res2);
 487
 488                                 /* exchange copy node and proj */
 489                                 exchange(res2, cpyxchg);
 490
 491                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 492                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 493
 494                                 /* set the new scheduling point */
 495                                 sched_point = cpyxchg;
 496                         }
 497                 }
 498
 499                 be_do_stat_permcycle(reg_class->name, irn, block, cycle->type == PERM_CHAIN, cycle->n_elems, n_ops);
 500
 501                 free((void *) cycle->elems);
 502                 free(cycle);
 503         }
 504
 505         /* remove the perm from schedule */
 506         if (! keep_perm) {
 507                 sched_remove(irn);
 508                 be_kill_node(irn);
 509         }
 510 }
 511
 512
 513
 514 static int get_n_out_edges(const ir_node *irn) {
 515         const ir_edge_t *edge;
 516         int cnt = 0;
 517
 518         foreach_out_edge(irn, edge) {
 519                 cnt++;
 520         }
 521
 522         return cnt;
 523 }
 524
 525 static ir_node *belower_skip_proj(ir_node *irn) {
 526         while(is_Proj(irn))
 527                 irn = get_Proj_pred(irn);
 528         return irn;
 529 }
 530
 531 static ir_node *find_copy(constraint_env_t *env, ir_node *irn, ir_node *op) {
 532         const arch_env_t *arch_env = env->birg->main_env->arch_env;
 533         ir_node          *block    = get_nodes_block(irn);
 534         ir_node          *cur_node;
 535
 536         for (cur_node = sched_prev(irn);
 537                 ! is_Block(cur_node) && be_is_Copy(cur_node) && get_nodes_block(cur_node) == block;
 538                 cur_node = sched_prev(cur_node))
 539         {
 540                 if (be_get_Copy_op(cur_node) == op && arch_irn_is(arch_env, cur_node, dont_spill))
 541                         return cur_node;
 542         }
 543
 544         return NULL;
 545 }
 546
 547 static void gen_assure_different_pattern(ir_node *irn, ir_node *other_different, constraint_env_t *env) {
 548         be_irg_t                    *birg     = env->birg;
 549         pset                        *op_set   = env->op_set;
 550         const arch_env_t            *arch_env = birg->main_env->arch_env;
 551         ir_node                     *block    = get_nodes_block(irn);
 552         const arch_register_class_t *cls      = arch_get_irn_reg_class(arch_env, other_different, -1);
 553         ir_node                     *in[2], *keep, *cpy;
 554         op_copy_assoc_t             key, *entry;
 555         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod     = env->dbg;)
 556
 557         if (arch_irn_is(arch_env, other_different, ignore) || ! mode_is_datab(get_irn_mode(other_different))) {
 558                 DBG((mod, LEVEL_1, "ignore constraint for %+F because other_irn is ignore or not a datab node\n", irn));
 559                 return;
 560         }
 561
 562         /* Make a not spillable copy of the different node   */
 563         /* this is needed because the different irn could be */
 564         /* in block far far away                             */
 565         /* The copy is optimized later if not needed         */
 566
 567         /* check if already exists such a copy in the schedule immediatly before */
 568         cpy = find_copy(env, belower_skip_proj(irn), other_different);
 569         if (! cpy) {
 570                 cpy = be_new_Copy(cls, birg->irg, block, other_different);
 571                 be_node_set_flags(cpy, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_dont_spill);
 572                 DBG((mod, LEVEL_1, "created non-spillable %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 573         }
 574         else {
 575                 DBG((mod, LEVEL_1, "using already existing %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 576         }
 577
 578         in[0] = irn;
 579         in[1] = cpy;
 580
 581         /* Add the Keep resp. CopyKeep and reroute the users */
 582         /* of the other_different irn in case of CopyKeep.   */
 583         if (get_n_out_edges(other_different) == 0) {
 584                 keep = be_new_Keep(cls, birg->irg, block, 2, in);
 585         }
 586         else {
 587                 keep = be_new_CopyKeep_single(cls, birg->irg, block, cpy, irn, get_irn_mode(other_different));
 588                 be_node_set_reg_class(keep, 1, cls);
 589         }
 590
 591         DBG((mod, LEVEL_1, "created %+F(%+F, %+F)\n\n", keep, irn, cpy));
 592
 593         /* insert copy and keep into schedule */
 594         assert(sched_is_scheduled(irn) && "need schedule to assure constraints");
 595         if (! sched_is_scheduled(cpy))
 596                 sched_add_before(belower_skip_proj(irn), cpy);
 597         sched_add_after(irn, keep);
 598
 599         /* insert the other different and it's copies into the set */
 600         key.op         = other_different;
 601         entry          = pset_find(op_set, &key, nodeset_hash(other_different));
 602
 603         if (! entry) {
 604                 entry         = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*entry));
 605                 ir_nodeset_init(&entry->copies);
 606                 entry->op     = other_different;
 607                 entry->cls    = cls;
 608         }
 609
 610         /* insert copy */
 611         ir_nodeset_insert(&entry->copies, cpy);
 612
 613         /* insert keep in case of CopyKeep */
 614         if (be_is_CopyKeep(keep)) {
 615                 ir_nodeset_insert(&entry->copies, keep);
 616         }
 617
 618         pset_insert(op_set, entry, nodeset_hash(other_different));
 619 }
 620
 621 /**
 622  * Checks if node has a should_be_different constraint in output
 623  * and adds a Keep then to assure the constraint.
 624  */
 625 static void assure_different_constraints(ir_node *irn, constraint_env_t *env) {
 626         const arch_register_req_t *req;
 627
 628         req = arch_get_register_req(env->birg->main_env->arch_env, irn, -1);
 629
 630         if (arch_register_req_is(req, should_be_different)) {
 631                 ir_node *different_from = get_irn_n(irn, req->other_different);
 632                 gen_assure_different_pattern(irn, different_from, env);
 633         } else if (arch_register_req_is(req, should_be_different_from_all)) {
 634                 int i, n = get_irn_arity(belower_skip_proj(irn));
 635                 for (i = 0; i < n; i++) {
 636                         gen_assure_different_pattern(irn, get_irn_n(belower_skip_proj(irn), i), env);
 637                 }
 638         }
 639 }
 640
 641
 642
 643 /**
 644  * Calls the functions to assure register constraints.
 645  *
 646  * @param irn      The node to be checked for lowering
 647  * @param walk_env The walker environment
 648  */
 649 static void assure_constraints_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 650         if (is_Block(irn))
 651                 return;
 652
 653         if (sched_is_scheduled(irn) && mode_is_datab(get_irn_mode(irn)))
 654                 assure_different_constraints(irn, walk_env);
 655
 656         return;
 657 }
 658
 659 /**
 660  * Melt all copykeeps pointing to the same node
 661  * (or Projs of the same node), copying the same operand.
 662  */
 663 static void melt_copykeeps(constraint_env_t *cenv) {
 664         op_copy_assoc_t *entry;
 665
 666         /* for all */
 667         foreach_pset(cenv->op_set, entry) {
 668                 int     idx, num_ck;
 669                 ir_node *cp;
 670                 struct obstack obst;
 671                 ir_nodeset_iterator_t iter;
 672                 ir_node **ck_arr, **melt_arr;
 673
 674                 obstack_init(&obst);
 675
 676                 /* collect all copykeeps */
 677                 num_ck = idx = 0;
 678                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 679                         if (be_is_CopyKeep(cp)) {
 680                                 obstack_grow(&obst, &cp, sizeof(cp));
 681                                 ++num_ck;
 682                         }
 683 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 684                         else {
 685                                 set_irn_mode(cp, mode_ANY);
 686                                 keep_alive(cp);
 687                         }
 688 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 689                 }
 690
 691                 /* compare each copykeep with all other copykeeps */
 692                 ck_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 693                 for (idx = 0; idx < num_ck; ++idx) {
 694                         ir_node *ref, *ref_mode_T;
 695
 696                         if (ck_arr[idx]) {
 697                                 int j, n_melt;
 698                                 ir_node **new_ck_in;
 699                                 ir_node *new_ck;
 700                                 ir_node *sched_pt = NULL;
 701
 702                                 n_melt     = 1;
 703                                 ref        = ck_arr[idx];
 704                                 ref_mode_T = skip_Proj(get_irn_n(ref, 1));
 705                                 obstack_grow(&obst, &ref, sizeof(ref));
 706
 707                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "Trying to melt %+F:\n", ref));
 708
 709                                 /* check for copykeeps pointing to the same mode_T node as the reference copykeep */
 710                                 for (j = 0; j < num_ck; ++j) {
 711                                         ir_node *cur_ck = ck_arr[j];
 712
 713                                         if (j != idx && cur_ck && skip_Proj(get_irn_n(cur_ck, 1)) == ref_mode_T) {
 714                                                 obstack_grow(&obst, &cur_ck, sizeof(cur_ck));
 715                                                 ir_nodeset_remove(&entry->copies, cur_ck);
 716                                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "\t%+F\n", cur_ck));
 717                                                 ck_arr[j] = NULL;
 718                                                 ++n_melt;
 719                                                 sched_remove(cur_ck);
 720                                         }
 721                                 }
 722                                 ck_arr[idx] = NULL;
 723
 724                                 /* check, if we found some candidates for melting */
 725                                 if (n_melt == 1) {
 726                                         DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "\tno candidate found\n"));
 727                                         continue;
 728                                 }
 729
 730                                 ir_nodeset_remove(&entry->copies, ref);
 731                                 sched_remove(ref);
 732
 733                                 melt_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 734                                 /* melt all found copykeeps */
 735                                 NEW_ARR_A(ir_node *, new_ck_in, n_melt);
 736                                 for (j = 0; j < n_melt; ++j) {
 737                                         new_ck_in[j] = get_irn_n(melt_arr[j], 1);
 738
 739                                         /* now, we can kill the melted keep, except the */
 740                                         /* ref one, we still need some information      */
 741                                         if (melt_arr[j] != ref)
 742                                                 be_kill_node(melt_arr[j]);
 743                                 }
 744
 745 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 746                                 new_ck = be_new_CopyKeep(entry->cls, cenv->birg->irg, get_nodes_block(ref), be_get_CopyKeep_op(ref), n_melt, new_ck_in, mode_ANY);
 747                                 keep_alive(new_ck);
 748 #else
 749                                 new_ck = be_new_CopyKeep(entry->cls, cenv->birg->irg, get_nodes_block(ref), be_get_CopyKeep_op(ref), n_melt, new_ck_in, get_irn_mode(ref));
 750 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 751
 752                                 /* set register class for all keeped inputs */
 753                                 for (j = 1; j <= n_melt; ++j)
 754                                         be_node_set_reg_class(new_ck, j, entry->cls);
 755
 756                                 ir_nodeset_insert(&entry->copies, new_ck);
 757
 758                                 /* find scheduling point */
 759                                 if (get_irn_mode(ref_mode_T) == mode_T) {
 760                                         /* walk along the Projs */
 761                                         for (sched_pt = sched_next(ref_mode_T); is_Proj(sched_pt) || be_is_Keep(sched_pt) || be_is_CopyKeep(sched_pt); sched_pt = sched_next(sched_pt))
 762                                                 /* just walk along the schedule until a non-Proj/Keep/CopyKeep node is found*/ ;
 763                                 }
 764                                 else {
 765                                         sched_pt = ref_mode_T;
 766                                 }
 767
 768                                 sched_add_before(sched_pt, new_ck);
 769                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "created %+F, scheduled before %+F\n", new_ck, sched_pt));
 770
 771                                 /* finally: kill the reference copykeep */
 772                                 be_kill_node(ref);
 773                         }
 774                 }
 775
 776                 obstack_free(&obst, NULL);
 777         }
 778 }
 779
 780 /**
 781  * Walks over all nodes to assure register constraints.
 782  *
 783  * @param birg  The birg structure containing the irg
 784  */
 785 void assure_constraints(be_irg_t *birg) {
 786         constraint_env_t cenv;
 787         op_copy_assoc_t  *entry;
 788         ir_node          **nodes;
 789         FIRM_DBG_REGISTER(firm_dbg_module_t *mod, "firm.be.lower.constr");
 790
 791         be_assure_dom_front(birg);
 792
 793         DEBUG_ONLY(cenv.dbg = mod;)
 794         cenv.birg   = birg;
 795         cenv.op_set = new_pset(cmp_op_copy_assoc, 16);
 796         obstack_init(&cenv.obst);
 797
 798         irg_walk_blkwise_graph(birg->irg, NULL, assure_constraints_walker, &cenv);
 799
 800         /* melt copykeeps, pointing to projs of */
 801         /* the same mode_T node and keeping the */
 802         /* same operand                         */
 803         melt_copykeeps(&cenv);
 804
 805         /* for all */
 806         foreach_pset(cenv.op_set, entry) {
 807                 int     n;
 808                 ir_node *cp;
 809                 ir_nodeset_iterator_t iter;
 810
 811                 n     = ir_nodeset_size(&entry->copies);
 812                 nodes = alloca(n * sizeof(nodes[0]));
 813
 814                 /* put the node in an array */
 815                 DBG((mod, LEVEL_1, "introduce copies for %+F ", entry->op));
 816
 817                 /* collect all copies */
 818                 n = 0;
 819                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 820                         nodes[n++] = cp;
 821                         DB((mod, LEVEL_1, ", %+F ", cp));
 822                 }
 823
 824                 DB((mod, LEVEL_1, "\n"));
 825
 826                 /* introduce the copies for the operand and it's copies */
 827                 be_ssa_construction(birg->dom_front, NULL, entry->op,
 828                                     n, nodes, NULL, 0);
 829
 830
 831                 /* Could be that not all CopyKeeps are really needed, */
 832                 /* so we transform unnecessary ones into Keeps.       */
 833                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 834                         if (be_is_CopyKeep(cp) && get_irn_n_edges(cp) < 1) {
 835                                 ir_node *keep;
 836                                 int     n = get_irn_arity(cp);
 837
 838                                 keep = be_new_Keep(arch_get_irn_reg_class(birg->main_env->arch_env, cp, -1),
 839                                         birg->irg, get_nodes_block(cp), n, (ir_node **)&get_irn_in(cp)[1]);
 840                                 sched_add_before(cp, keep);
 841
 842                                 /* Set all ins (including the block) of the CopyKeep BAD to keep the verifier happy. */
 843                                 sched_remove(cp);
 844                                 be_kill_node(cp);
 845                         }
 846                 }
 847
 848                 ir_nodeset_destroy(&entry->copies);
 849         }
 850
 851         del_pset(cenv.op_set);
 852         obstack_free(&cenv.obst, NULL);
 853         be_invalidate_liveness(birg);
 854 }
 855
 856
 857
 858 /**
 859  * Calls the corresponding lowering function for the node.
 860  *
 861  * @param irn      The node to be checked for lowering
 862  * @param walk_env The walker environment
 863  */
 864 static void lower_nodes_after_ra_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 865         if (! is_Block(irn) && ! is_Proj(irn)) {
 866                 if (be_is_Perm(irn)) {
 867                         lower_perm_node(irn, walk_env);
 868                 }
 869         }
 870
 871         return;
 872 }
 873
 874 /**
 875  * Walks over all blocks in an irg and performs lowering need to be
 876  * done after register allocation (e.g. perm lowering).
 877  *
 878  * @param birg      The birg object
 879  * @param do_copy   1 == resolve cycles with a free reg if available
 880  */
 881 void lower_nodes_after_ra(be_irg_t *birg, int do_copy) {
 882         lower_env_t env;
 883
 884         env.birg     = birg;
 885         env.arch_env = birg->main_env->arch_env;
 886         env.do_copy  = do_copy;
 887         FIRM_DBG_REGISTER(env.dbg_module, "firm.be.lower");
 888
 889         irg_walk_blkwise_graph(birg->irg, NULL, lower_nodes_after_ra_walker, &env);
 890 }