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 "benodesets.h"
  26
  27 #include "irgmod.h"
  28 #include "iredges_t.h"
  29 #include "irgwalk.h"
  30
  31 #ifdef HAVE_MALLOC_H
  32  #include <malloc.h>
  33 #endif
  34 #ifdef HAVE_ALLOCA_H
  35  #include <alloca.h>
  36 #endif
  37
  38 #undef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
  39
  40 /* associates op with it's copy and CopyKeep */
  41 typedef struct {
  42         ir_node *op;         /* an irn which must be different */
  43         pset    *copies;     /* all non-spillable copies of this irn */
  44         const arch_register_class_t *cls;
  45 } op_copy_assoc_t;
  46
  47 /* environment for constraints */
  48 typedef struct {
  49         be_irg_t       *birg;
  50         pset           *op_set;
  51         struct obstack obst;
  52         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
  53 } constraint_env_t;
  54
  55 /* lowering walker environment */
  56 typedef struct _lower_env_t {
  57         be_irg_t         *birg;
  58         const arch_env_t *arch_env;
  59         unsigned          do_copy : 1;
  60         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg_module;)
  61 } lower_env_t;
  62
  63 /* holds a perm register pair */
  64 typedef struct _reg_pair_t {
  65         const arch_register_t *in_reg;    /**< a perm IN register */
  66         ir_node               *in_node;   /**< the in node to which the register belongs */
  67
  68         const arch_register_t *out_reg;   /**< a perm OUT register */
  69         ir_node               *out_node;  /**< the out node to which the register belongs */
  70
  71         int                    checked;   /**< indicates whether the pair was check for cycle or not */
  72 } reg_pair_t;
  73
  74 typedef enum _perm_type_t {
  75         PERM_CYCLE,
  76         PERM_CHAIN,
  77         PERM_SWAP,
  78         PERM_COPY
  79 } perm_type_t;
  80
  81 /* structure to represent cycles or chains in a perm */
  82 typedef struct _perm_cycle_t {
  83         const arch_register_t **elems;       /**< the registers in the cycle */
  84         int                     n_elems;     /**< number of elements in the cycle */
  85         perm_type_t             type;        /**< type (CHAIN or CYCLE) */
  86 } perm_cycle_t;
  87
  88 /* Compare the two operands */
  89 static int cmp_op_copy_assoc(const void *a, const void *b) {
  90         const op_copy_assoc_t *op1 = a;
  91         const op_copy_assoc_t *op2 = b;
  92
  93         return op1->op != op2->op;
  94 }
  95
  96 /* Compare the in registers of two register pairs */
  97 static int compare_reg_pair(const void *a, const void *b) {
  98         const reg_pair_t *pair_a = a;
  99         const reg_pair_t *pair_b = b;
 100
 101         if (pair_a->in_reg->index > pair_b->in_reg->index)
 102                 return 1;
 103         else
 104                 return -1;
 105 }
 106
 107 /* returns the number register pairs marked as checked */
 108 static int get_n_checked_pairs(reg_pair_t *pairs, int n) {
 109         int i, n_checked = 0;
 110
 111         for (i = 0; i < n; i++) {
 112                 if (pairs[i].checked)
 113                         n_checked++;
 114         }
 115
 116         return n_checked;
 117 }
 118
 119 /**
 120  * Gets the node corresponding to a register from an array of register pairs.
 121  * NOTE: The given registers pairs and the register to look for must belong
 122  *       to the same register class.
 123  *
 124  * @param pairs  The array of register pairs
 125  * @param n      The number of pairs
 126  * @param reg    The register to look for
 127  * @param in_out 0 == look for IN register, 1 == look for OUT register
 128  * @return The corresponding node or NULL if not found
 129  */
 130 static ir_node *get_node_for_register(reg_pair_t *pairs, int n, const arch_register_t *reg, int in_out) {
 131         int i;
 132
 133         if (in_out) {
 134                 for (i = 0; i < n; i++) {
 135                         /* out register matches */
 136                         if (pairs[i].out_reg->index == reg->index)
 137                                 return pairs[i].out_node;
 138                 }
 139         }
 140         else {
 141                 for (i = 0; i < n; i++) {
 142                         /* in register matches */
 143                         if (pairs[i].in_reg->index == reg->index)
 144                                 return pairs[i].in_node;
 145                 }
 146         }
 147
 148         return NULL;
 149 }
 150
 151 /**
 152  * Gets the index in the register pair array where the in/out register
 153  * corresponds to reg_idx.
 154  *
 155  * @param pairs  The array of register pairs
 156  * @param n      The number of pairs
 157  * @param reg    The register index to look for
 158  * @param in_out 0 == look for IN register, 1 == look for OUT register
 159  * @return The corresponding index in pairs or -1 if not found
 160  */
 161 static int get_pairidx_for_regidx(reg_pair_t *pairs, int n, int reg_idx, int in_out) {
 162         int i;
 163
 164         if (in_out) {
 165                 for (i = 0; i < n; i++) {
 166                         /* out register matches */
 167                         if (pairs[i].out_reg->index == reg_idx)
 168                                 return i;
 169                 }
 170         }
 171         else {
 172                 for (i = 0; i < n; i++) {
 173                         /* in register matches */
 174                         if (pairs[i].in_reg->index == reg_idx)
 175                                 return i;
 176                 }
 177         }
 178
 179         return -1;
 180 }
 181
 182 /**
 183  * Gets an array of register pairs and tries to identify a cycle or chain starting
 184  * at position start.
 185  *
 186  * @param cycle Variable to hold the cycle
 187  * @param pairs Array of register pairs
 188  * @param start Index to start
 189  * @return The cycle or chain
 190  */
 191 static perm_cycle_t *get_perm_cycle(perm_cycle_t *cycle, reg_pair_t *pairs, int n, int start) {
 192         int head         = pairs[start].in_reg->index;
 193         int cur_idx      = pairs[start].out_reg->index;
 194         int cur_pair_idx = start;
 195         int n_pairs_done = get_n_checked_pairs(pairs, n);
 196         int idx;
 197         perm_type_t cycle_tp = PERM_CYCLE;
 198
 199         /* We could be right in the middle of a chain, so we need to find the start */
 200         while (head != cur_idx) {
 201                 /* goto previous register in cycle or chain */
 202                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, head, 1);
 203
 204                 if (cur_pair_idx < 0) {
 205                         cycle_tp = PERM_CHAIN;
 206                         break;
 207                 }
 208                 else {
 209                         head  = pairs[cur_pair_idx].in_reg->index;
 210                         start = cur_pair_idx;
 211                 }
 212         }
 213
 214         /* assume worst case: all remaining pairs build a cycle or chain */
 215         cycle->elems    = xcalloc((n - n_pairs_done) * 2, sizeof(cycle->elems[0]));
 216         cycle->n_elems  = 2;  /* initial number of elements is 2 */
 217         cycle->elems[0] = pairs[start].in_reg;
 218         cycle->elems[1] = pairs[start].out_reg;
 219         cycle->type     = cycle_tp;
 220         cur_idx         = pairs[start].out_reg->index;
 221
 222         idx = 2;
 223         /* check for cycle or end of a chain */
 224         while (cur_idx != head) {
 225                 /* goto next register in cycle or chain */
 226                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cur_idx, 0);
 227
 228                 if (cur_pair_idx < 0)
 229                         break;
 230
 231                 cur_idx = pairs[cur_pair_idx].out_reg->index;
 232
 233                 /* it's not the first element: insert it */
 234                 if (cur_idx != head) {
 235                         cycle->elems[idx++] = pairs[cur_pair_idx].out_reg;
 236                         cycle->n_elems++;
 237                 }
 238                 else {
 239                         /* we are there where we started -> CYCLE */
 240                         cycle->type = PERM_CYCLE;
 241                 }
 242         }
 243
 244         /* mark all pairs having one in/out register with cycle in common as checked */
 245         for (idx = 0; idx < cycle->n_elems; idx++) {
 246                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index, 0);
 247
 248                 if (cur_pair_idx >= 0)
 249                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 250
 251                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index, 1);
 252
 253                 if (cur_pair_idx >= 0)
 254                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 255         }
 256
 257         return cycle;
 258 }
 259
 260 /**
 261  * Lowers a perm node.  Resolves cycles and creates a bunch of
 262  * copy and swap operations to permute registers.
 263  * Note: The caller of this function has to make sure, that irn
 264  *       is a Perm node.
 265  *
 266  * @param irn      The perm node
 267  * @param block    The block the perm node belongs to
 268  * @param walk_env The environment
 269  */
 270 static void lower_perm_node(ir_node *irn, void *walk_env) {
 271         const arch_register_class_t *reg_class;
 272         const arch_env_t            *arch_env;
 273         lower_env_t     *env         = walk_env;
 274         int             real_size    = 0;
 275         int             keep_perm    = 0;
 276         int             n, i, pn, do_copy, j, n_ops;
 277         reg_pair_t      *pairs;
 278         const ir_edge_t *edge;
 279         perm_cycle_t    *cycle;
 280         ir_node         *sched_point, *block, *in[2];
 281         ir_node         *arg1, *arg2, *res1, *res2;
 282         ir_node         *cpyxchg = NULL;
 283         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod;)
 284
 285         arch_env = env->arch_env;
 286         do_copy  = env->do_copy;
 287         DEBUG_ONLY(mod = env->dbg_module;)
 288         block    = get_nodes_block(irn);
 289
 290         /*
 291                 Get the schedule predecessor node to the perm
 292                 NOTE: This works with auto-magic. If we insert the
 293                         new copy/exchange nodes after this node, everything
 294                         should be ok.
 295         */
 296         sched_point = sched_prev(irn);
 297         DBG((mod, LEVEL_1, "sched point is %+F\n", sched_point));
 298         assert(sched_point && "Perm is not scheduled or has no predecessor");
 299
 300         n = get_irn_arity(irn);
 301         assert(n == get_irn_n_edges(irn) && "perm's in and out numbers different");
 302
 303         reg_class = arch_get_irn_register(arch_env, get_irn_n(irn, 0))->reg_class;
 304         pairs     = alloca(n * sizeof(pairs[0]));
 305
 306         /* build the list of register pairs (in, out) */
 307         i = 0;
 308         foreach_out_edge(irn, edge) {
 309                 pairs[i].out_node = get_edge_src_irn(edge);
 310                 pn                = get_Proj_proj(pairs[i].out_node);
 311                 pairs[i].in_node  = get_irn_n(irn, pn);
 312
 313                 pairs[i].in_reg  = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].in_node);
 314                 pairs[i].out_reg = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].out_node);
 315
 316                 pairs[i].checked = 0;
 317                 i++;
 318         }
 319
 320         /* sort the register pairs by the indices of the in registers */
 321         qsort(pairs, n, sizeof(pairs[0]), compare_reg_pair);
 322
 323         /* Mark all equal pairs as checked, and exchange the OUT proj with
 324                 the IN node. */
 325         for (i = 0; i < n; i++) {
 326                 if (pairs[i].in_reg->index == pairs[i].out_reg->index) {
 327                         DBG((mod, LEVEL_1, "%+F removing equal perm register pair (%+F, %+F, %s)\n",
 328                                 irn, pairs[i].in_node, pairs[i].out_node, pairs[i].out_reg->name));
 329
 330                         /* We have to check for a special case:
 331                                 The in-node could be a Proj from a Perm. In this case,
 332                                 we need to correct the projnum */
 333                         if (be_is_Perm(pairs[i].in_node) && is_Proj(pairs[i].in_node)) {
 334                                 set_Proj_proj(pairs[i].out_node, get_Proj_proj(pairs[i].in_node));
 335                         }
 336
 337                         /* remove the proj from the schedule */
 338                         sched_remove(pairs[i].out_node);
 339
 340                         /* reroute the edges from the proj to the argument */
 341                         exchange(pairs[i].out_node, pairs[i].in_node);
 342                         //edges_reroute(pairs[i].out_node, pairs[i].in_node, env->birg->irg);
 343                         //set_irn_n(pairs[i].out_node, 0, new_Bad());
 344
 345                         pairs[i].checked = 1;
 346                 }
 347         }
 348
 349         /* Set do_copy to 0 if it's on but we have no free register */
 350         if (do_copy) {
 351                 do_copy = 0;
 352         }
 353
 354         real_size = n - get_n_checked_pairs(pairs, n);
 355
 356         be_do_stat_perm(reg_class->name, reg_class->n_regs, irn, block, n, real_size);
 357
 358         /* check for cycles and chains */
 359         while (get_n_checked_pairs(pairs, n) < n) {
 360                 i = n_ops = 0;
 361
 362                 /* go to the first not-checked pair */
 363                 while (pairs[i].checked) i++;
 364                 cycle = xcalloc(1, sizeof(*cycle));
 365                 cycle = get_perm_cycle(cycle, pairs, n, i);
 366
 367                 DB((mod, LEVEL_1, "%+F: following %s created:\n  ", irn, cycle->type == PERM_CHAIN ? "chain" : "cycle"));
 368                 for (j = 0; j < cycle->n_elems; j++) {
 369                         DB((mod, LEVEL_1, " %s", cycle->elems[j]->name));
 370                 }
 371                 DB((mod, LEVEL_1, "\n"));
 372
 373                 /*
 374                         We don't need to do anything if we have a Perm with two
 375                         elements which represents a cycle, because those nodes
 376                         already represent exchange nodes
 377                 */
 378                 if (n == 2 && cycle->type == PERM_CYCLE) {
 379                         free(cycle);
 380                         keep_perm = 1;
 381                         continue;
 382                 }
 383
 384 //TODO: - iff PERM_CYCLE && do_copy -> determine free temp reg and insert copy to/from it before/after
 385 //        the copy cascade (this reduces the cycle into a chain)
 386
 387                 /* build copy/swap nodes from back to front */
 388                 for (i = cycle->n_elems - 2; i >= 0; i--) {
 389                         arg1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 0);
 390                         arg2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 0);
 391
 392                         res1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 1);
 393                         res2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 1);
 394                         /*
 395                                 If we have a cycle and don't copy: we need to create exchange nodes
 396                                 NOTE: An exchange node is a perm node with 2 INs and 2 OUTs
 397                                 IN_1  = in node with register i
 398                                 IN_2  = in node with register i + 1
 399                                 OUT_1 = out node with register i + 1
 400                                 OUT_2 = out node with register i
 401                         */
 402                         if (cycle->type == PERM_CYCLE && !do_copy) {
 403                                 in[0] = arg1;
 404                                 in[1] = arg2;
 405
 406                                 /* At this point we have to handle the following problem:     */
 407                                 /*                                                            */
 408                                 /* If we have a cycle with more than two elements, then       */
 409                                 /* this could correspond to the following Perm node:          */
 410                                 /*                                                            */
 411                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 412                                 /*   | r1 |   | r2 |   | r3 |                                 */
 413                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 414                                 /*     |        |         |                                   */
 415                                 /*     |        |         |                                   */
 416                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 417                                 /*   |         Perm         |                                 */
 418                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 419                                 /*     |        |         |                                   */
 420                                 /*     |        |         |                                   */
 421                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 422                                 /*   |Proj|   |Proj|   |Proj|                                 */
 423                                 /*   | r2 |   | r3 |   | r1 |                                 */
 424                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 425                                 /*                                                            */
 426                                 /* This node is about to be split up into two 2x Perm's       */
 427                                 /* for which we need 4 Proj's and the one additional Proj     */
 428                                 /* of the first Perm has to be one IN of the second. So in    */
 429                                 /* general we need to create one additional Proj for each     */
 430                                 /* "middle" Perm and set this to one in node of the successor */
 431                                 /* Perm.                                                      */
 432
 433                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating exchange node (%+F, %s) and (%+F, %s) with\n",
 434                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, arg2, cycle->elems[i + 1]->name));
 435                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F                        (%+F, %s) and (%+F, %s)\n",
 436                                         irn, res1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 437
 438                                 cpyxchg = be_new_Perm(reg_class, env->birg->irg, block, 2, in);
 439                                 n_ops++;
 440
 441                                 if (i > 0) {
 442                                         /* cycle is not done yet */
 443                                         int pidx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[i]->index, 0);
 444
 445                                         /* create intermediate proj */
 446                                         res1 = new_r_Proj(get_irn_irg(irn), block, cpyxchg, get_irn_mode(res1), 0);
 447
 448                                         /* set as in for next Perm */
 449                                         pairs[pidx].in_node = res1;
 450                                 }
 451                                 else {
 452                                         sched_remove(res1);
 453                                 }
 454
 455                                 sched_remove(res2);
 456
 457                                 set_Proj_pred(res2, cpyxchg);
 458                                 set_Proj_proj(res2, 0);
 459                                 set_Proj_pred(res1, cpyxchg);
 460                                 set_Proj_proj(res1, 1);
 461
 462                                 sched_add_after(sched_point, res1);
 463                                 sched_add_after(sched_point, res2);
 464
 465                                 arch_set_irn_register(arch_env, res2, cycle->elems[i + 1]);
 466                                 arch_set_irn_register(arch_env, res1, cycle->elems[i]);
 467
 468                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 469                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 470
 471                                 DBG((mod, LEVEL_1, "replacing %+F with %+F, placed new node after %+F\n", irn, cpyxchg, sched_point));
 472
 473                                 /* set the new scheduling point */
 474                                 sched_point = res1;
 475                         }
 476                         else {
 477                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating copy node (%+F, %s) -> (%+F, %s)\n",
 478                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 479
 480                                 cpyxchg = be_new_Copy(reg_class, env->birg->irg, block, arg1);
 481                                 arch_set_irn_register(arch_env, cpyxchg, cycle->elems[i + 1]);
 482                                 n_ops++;
 483
 484                                 /* remove the proj from the schedule */
 485                                 sched_remove(res2);
 486
 487                                 /* exchange copy node and proj */
 488                                 exchange(res2, cpyxchg);
 489
 490                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 491                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 492
 493                                 /* set the new scheduling point */
 494                                 sched_point = cpyxchg;
 495                         }
 496                 }
 497
 498                 be_do_stat_permcycle(reg_class->name, irn, block, cycle->type == PERM_CHAIN, cycle->n_elems, n_ops);
 499
 500                 free((void *) cycle->elems);
 501                 free(cycle);
 502         }
 503
 504         /* remove the perm from schedule */
 505         if (! keep_perm) {
 506                 sched_remove(irn);
 507                 be_kill_node(irn);
 508         }
 509 }
 510
 511
 512
 513 static int get_n_out_edges(const ir_node *irn) {
 514         const ir_edge_t *edge;
 515         int cnt = 0;
 516
 517         foreach_out_edge(irn, edge) {
 518                 cnt++;
 519         }
 520
 521         return cnt;
 522 }
 523
 524 static ir_node *belower_skip_proj(ir_node *irn) {
 525         while(is_Proj(irn))
 526                 irn = get_Proj_pred(irn);
 527         return irn;
 528 }
 529
 530 static ir_node *find_copy(constraint_env_t *env, ir_node *irn, ir_node *op) {
 531         const arch_env_t *arch_env = env->birg->main_env->arch_env;
 532         ir_node          *block    = get_nodes_block(irn);
 533         ir_node          *cur_node;
 534
 535         for (cur_node = sched_prev(irn);
 536                 ! is_Block(cur_node) && be_is_Copy(cur_node) && get_nodes_block(cur_node) == block;
 537                 cur_node = sched_prev(cur_node))
 538         {
 539                 if (be_get_Copy_op(cur_node) == op && arch_irn_is(arch_env, cur_node, dont_spill))
 540                         return cur_node;
 541         }
 542
 543         return NULL;
 544 }
 545
 546 static void gen_assure_different_pattern(ir_node *irn, ir_node *other_different, constraint_env_t *env) {
 547         be_irg_t                    *birg     = env->birg;
 548         pset                        *op_set   = env->op_set;
 549         const arch_env_t            *arch_env = birg->main_env->arch_env;
 550         ir_node                     *block    = get_nodes_block(irn);
 551         const arch_register_class_t *cls      = arch_get_irn_reg_class(arch_env, other_different, -1);
 552         ir_node                     *in[2], *keep, *cpy;
 553         op_copy_assoc_t             key, *entry;
 554         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod     = env->dbg;)
 555
 556         if (arch_irn_is(arch_env, other_different, ignore) || ! mode_is_datab(get_irn_mode(other_different))) {
 557                 DBG((mod, LEVEL_1, "ignore constraint for %+F because other_irn is ignore or not a datab node\n", irn));
 558                 return;
 559         }
 560
 561         /* Make a not spillable copy of the different node   */
 562         /* this is needed because the different irn could be */
 563         /* in block far far away                             */
 564         /* The copy is optimized later if not needed         */
 565
 566         /* check if already exists such a copy in the schedule immediatly before */
 567         cpy = find_copy(env, belower_skip_proj(irn), other_different);
 568         if (! cpy) {
 569                 cpy = be_new_Copy(cls, birg->irg, block, other_different);
 570                 be_node_set_flags(cpy, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_dont_spill);
 571                 DBG((mod, LEVEL_1, "created non-spillable %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 572         }
 573         else {
 574                 DBG((mod, LEVEL_1, "using already existing %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 575         }
 576
 577         in[0] = irn;
 578         in[1] = cpy;
 579
 580         /* Add the Keep resp. CopyKeep and reroute the users */
 581         /* of the other_different irn in case of CopyKeep.   */
 582         if (get_n_out_edges(other_different) == 0) {
 583                 keep = be_new_Keep(cls, birg->irg, block, 2, in);
 584         }
 585         else {
 586                 keep = be_new_CopyKeep_single(cls, birg->irg, block, cpy, irn, get_irn_mode(other_different));
 587                 be_node_set_reg_class(keep, 1, cls);
 588         }
 589
 590         DBG((mod, LEVEL_1, "created %+F(%+F, %+F)\n\n", keep, irn, cpy));
 591
 592         /* insert copy and keep into schedule */
 593         assert(sched_is_scheduled(irn) && "need schedule to assure constraints");
 594         if (! sched_is_scheduled(cpy))
 595                 sched_add_before(belower_skip_proj(irn), cpy);
 596         sched_add_after(irn, keep);
 597
 598         /* insert the other different and it's copies into the set */
 599         key.op         = other_different;
 600         key.copies     = NULL;
 601         entry          = pset_find(op_set, &key, nodeset_hash(other_different));
 602
 603         if (! entry) {
 604                 entry         = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*entry));
 605                 entry->copies = pset_new_ptr_default();
 606                 entry->op     = other_different;
 607                 entry->cls    = cls;
 608         }
 609
 610         /* insert copy */
 611         pset_insert_ptr(entry->copies, cpy);
 612
 613         /* insert keep in case of CopyKeep */
 614         if (be_is_CopyKeep(keep))
 615                 pset_insert_ptr(entry->copies, keep);
 616
 617         pset_insert(op_set, entry, nodeset_hash(other_different));
 618 }
 619
 620 /**
 621  * Checks if node has a should_be_different constraint in output
 622  * and adds a Keep then to assure the constraint.
 623  */
 624 static void assure_different_constraints(ir_node *irn, constraint_env_t *env) {
 625         const arch_register_req_t *req;
 626
 627         req = arch_get_register_req(env->birg->main_env->arch_env, irn, -1);
 628
 629         if (arch_register_req_is(req, should_be_different)) {
 630                 ir_node *different_from = get_irn_n(irn, req->other_different);
 631                 gen_assure_different_pattern(irn, different_from, env);
 632         } else if (arch_register_req_is(req, should_be_different_from_all)) {
 633                 int i, n = get_irn_arity(belower_skip_proj(irn));
 634                 for (i = 0; i < n; i++) {
 635                         gen_assure_different_pattern(irn, get_irn_n(belower_skip_proj(irn), i), env);
 636                 }
 637         }
 638 }
 639
 640
 641
 642 /**
 643  * Calls the functions to assure register constraints.
 644  *
 645  * @param irn      The node to be checked for lowering
 646  * @param walk_env The walker environment
 647  */
 648 static void assure_constraints_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 649         if (is_Block(irn))
 650                 return;
 651
 652         if (sched_is_scheduled(irn) && mode_is_datab(get_irn_mode(irn)))
 653                 assure_different_constraints(irn, walk_env);
 654
 655         return;
 656 }
 657
 658 /**
 659  * Melt all copykeeps pointing to the same node
 660  * (or Projs of the same node), copying the same operand.
 661  */
 662 static void melt_copykeeps(constraint_env_t *cenv) {
 663         op_copy_assoc_t *entry;
 664
 665         /* for all */
 666         foreach_pset(cenv->op_set, entry) {
 667                 int     idx, num_ck;
 668                 ir_node *cp;
 669                 struct obstack obst;
 670                 ir_node **ck_arr, **melt_arr;
 671
 672                 obstack_init(&obst);
 673
 674                 /* collect all copykeeps */
 675                 num_ck = idx = 0;
 676                 foreach_pset(entry->copies, cp) {
 677                         if (be_is_CopyKeep(cp)) {
 678                                 obstack_grow(&obst, &cp, sizeof(cp));
 679                                 ++num_ck;
 680                         }
 681 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 682                         else {
 683                                 set_irn_mode(cp, mode_ANY);
 684                                 keep_alive(cp);
 685                         }
 686 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 687                 }
 688
 689                 /* compare each copykeep with all other copykeeps */
 690                 ck_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 691                 for (idx = 0; idx < num_ck; ++idx) {
 692                         ir_node *ref, *ref_mode_T;
 693
 694                         if (ck_arr[idx]) {
 695                                 int j, n_melt;
 696                                 ir_node **new_ck_in;
 697                                 ir_node *new_ck;
 698                                 ir_node *sched_pt = NULL;
 699
 700                                 n_melt     = 1;
 701                                 ref        = ck_arr[idx];
 702                                 ref_mode_T = skip_Proj(get_irn_n(ref, 1));
 703                                 obstack_grow(&obst, &ref, sizeof(ref));
 704
 705                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "Trying to melt %+F:\n", ref));
 706
 707                                 /* check for copykeeps pointing to the same mode_T node as the reference copykeep */
 708                                 for (j = 0; j < num_ck; ++j) {
 709                                         ir_node *cur_ck = ck_arr[j];
 710
 711                                         if (j != idx && cur_ck && skip_Proj(get_irn_n(cur_ck, 1)) == ref_mode_T) {
 712                                                 obstack_grow(&obst, &cur_ck, sizeof(cur_ck));
 713                                                 pset_remove_ptr(entry->copies, cur_ck);
 714                                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "\t%+F\n", cur_ck));
 715                                                 ck_arr[j] = NULL;
 716                                                 ++n_melt;
 717                                                 sched_remove(cur_ck);
 718                                         }
 719                                 }
 720                                 ck_arr[idx] = NULL;
 721
 722                                 /* check, if we found some candidates for melting */
 723                                 if (n_melt == 1) {
 724                                         DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "\tno candidate found\n"));
 725                                         continue;
 726                                 }
 727
 728                                 pset_remove_ptr(entry->copies, ref);
 729                                 sched_remove(ref);
 730
 731                                 melt_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 732                                 /* melt all found copykeeps */
 733                                 NEW_ARR_A(ir_node *, new_ck_in, n_melt);
 734                                 for (j = 0; j < n_melt; ++j) {
 735                                         new_ck_in[j] = get_irn_n(melt_arr[j], 1);
 736
 737                                         /* now, we can kill the melted keep, except the */
 738                                         /* ref one, we still need some information      */
 739                                         if (melt_arr[j] != ref)
 740                                                 be_kill_node(melt_arr[j]);
 741                                 }
 742
 743 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 744                                 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);
 745                                 keep_alive(new_ck);
 746 #else
 747                                 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));
 748 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 749
 750                                 /* set register class for all keeped inputs */
 751                                 for (j = 1; j <= n_melt; ++j)
 752                                         be_node_set_reg_class(new_ck, j, entry->cls);
 753
 754                                 pset_insert_ptr(entry->copies, new_ck);
 755
 756                                 /* find scheduling point */
 757                                 if (get_irn_mode(ref_mode_T) == mode_T) {
 758                                         /* walk along the Projs */
 759                                         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))
 760                                                 /* just walk along the schedule until a non-Proj/Keep/CopyKeep node is found*/ ;
 761                                 }
 762                                 else {
 763                                         sched_pt = ref_mode_T;
 764                                 }
 765
 766                                 sched_add_before(sched_pt, new_ck);
 767                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "created %+F, scheduled before %+F\n", new_ck, sched_pt));
 768
 769                                 /* finally: kill the reference copykeep */
 770                                 be_kill_node(ref);
 771                         }
 772                 }
 773
 774                 obstack_free(&obst, NULL);
 775         }
 776 }
 777
 778 /**
 779  * Walks over all nodes to assure register constraints.
 780  *
 781  * @param birg  The birg structure containing the irg
 782  */
 783 void assure_constraints(be_irg_t *birg) {
 784         constraint_env_t cenv;
 785         op_copy_assoc_t  *entry;
 786         ir_node          **nodes;
 787         FIRM_DBG_REGISTER(firm_dbg_module_t *mod, "firm.be.lower.constr");
 788
 789         be_assure_dom_front(birg);
 790
 791         DEBUG_ONLY(cenv.dbg = mod;)
 792         cenv.birg   = birg;
 793         cenv.op_set = new_pset(cmp_op_copy_assoc, 16);
 794         obstack_init(&cenv.obst);
 795
 796         irg_walk_blkwise_graph(birg->irg, NULL, assure_constraints_walker, &cenv);
 797
 798         /* melt copykeeps, pointing to projs of */
 799         /* the same mode_T node and keeping the */
 800         /* same operand                         */
 801         melt_copykeeps(&cenv);
 802
 803         /* for all */
 804         foreach_pset(cenv.op_set, entry) {
 805                 int     n;
 806                 ir_node *cp;
 807
 808                 n     = pset_count(entry->copies);
 809                 nodes = alloca((n + 1) * sizeof(nodes[0]));
 810
 811                 /* put the node in an array */
 812                 n          = 0;
 813                 nodes[n++] = entry->op;
 814                 DBG((mod, LEVEL_1, "introduce copies for %+F ", entry->op));
 815
 816                 /* collect all copies */
 817                 foreach_pset(entry->copies, cp) {
 818                         nodes[n++] = cp;
 819                         DB((mod, LEVEL_1, ", %+F ", cp));
 820                 }
 821
 822                 DB((mod, LEVEL_1, "\n"));
 823
 824                 /* introduce the copies for the operand and it's copies */
 825                 be_ssa_constr(birg->dom_front, NULL, n, nodes);
 826
 827
 828                 /* Could be that not all CopyKeeps are really needed, */
 829                 /* so we transform unnecessary ones into Keeps.       */
 830                 foreach_pset(entry->copies, cp) {
 831                         if (be_is_CopyKeep(cp) && get_irn_n_edges(cp) < 1) {
 832                                 ir_node *keep;
 833                                 int     n = get_irn_arity(cp);
 834
 835                                 keep = be_new_Keep(arch_get_irn_reg_class(birg->main_env->arch_env, cp, -1),
 836                                         birg->irg, get_nodes_block(cp), n, (ir_node **)&get_irn_in(cp)[1]);
 837                                 sched_add_before(cp, keep);
 838
 839                                 /* Set all ins (including the block) of the CopyKeep BAD to keep the verifier happy. */
 840                                 sched_remove(cp);
 841                                 be_kill_node(cp);
 842                         }
 843                 }
 844
 845                 del_pset(entry->copies);
 846         }
 847
 848         del_pset(cenv.op_set);
 849         obstack_free(&cenv.obst, NULL);
 850 }
 851
 852
 853
 854 /**
 855  * Calls the corresponding lowering function for the node.
 856  *
 857  * @param irn      The node to be checked for lowering
 858  * @param walk_env The walker environment
 859  */
 860 static void lower_nodes_after_ra_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 861         if (! is_Block(irn) && ! is_Proj(irn)) {
 862                 if (be_is_Perm(irn)) {
 863                         lower_perm_node(irn, walk_env);
 864                 }
 865         }
 866
 867         return;
 868 }
 869
 870 /**
 871  * Walks over all blocks in an irg and performs lowering need to be
 872  * done after register allocation (e.g. perm lowering).
 873  *
 874  * @param birg      The birg object
 875  * @param do_copy   1 == resolve cycles with a free reg if available
 876  */
 877 void lower_nodes_after_ra(be_irg_t *birg, int do_copy) {
 878         lower_env_t env;
 879
 880         env.birg     = birg;
 881         env.arch_env = birg->main_env->arch_env;
 882         env.do_copy  = do_copy;
 883         FIRM_DBG_REGISTER(env.dbg_module, "firm.be.lower");
 884
 885         irg_walk_blkwise_graph(birg->irg, NULL, lower_nodes_after_ra_walker, &env);
 886 }