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 "bechordal_t.h"
  24 #include "besched_t.h"
  25
  26 #include "irgmod.h"
  27 #include "iredges_t.h"
  28 #include "irgwalk.h"
  29
  30 #ifdef HAVE_MALLOC_H
  31  #include <malloc.h>
  32 #endif
  33 #ifdef HAVE_ALLOCA_H
  34  #include <alloca.h>
  35 #endif
  36
  37 #undef is_Perm
  38 #define is_Perm(arch_env, irn) (arch_irn_classify(arch_env, irn) == arch_irn_class_perm)
  39
  40 /* collect static data about perms */
  41 typedef struct _perm_stat_t {
  42         const arch_register_class_t *cls; /**< the current register class */
  43     int  *perm_size_ar;       /**< the sizes of all perms in an irg */
  44     int  *real_perm_size_ar;  /**< the sizes of all perms in an irg */
  45         int  *chain_len_ar;       /**< the sizes of all chains for all perms */
  46         int  *cycle_len_ar;       /**< the siyes of all cycles for all perms */
  47         int   num_perms;          /**< number of all perms */
  48         int   num_real_perms;     /**< number of all perms */
  49         int   num_chains;         /**< the number of all chains */
  50         int   num_cycles;         /**< the number of all cycles */
  51 } perm_stat_t;
  52
  53 /* lowering walker environment */
  54 typedef struct _lower_env_t {
  55         be_chordal_env_t  *chord_env;
  56         unsigned           do_copy:1;
  57         unsigned           do_stat:1;
  58         unsigned           pstat_n:30;
  59         perm_stat_t      **pstat;
  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 in registers of two register pairs */
  89 static int compare_reg_pair(const void *a, const void *b) {
  90         const reg_pair_t *pair_a = a;
  91         const reg_pair_t *pair_b = b;
  92
  93         if (pair_a->in_reg->index > pair_b->in_reg->index)
  94                 return 1;
  95         else
  96                 return -1;
  97 }
  98
  99 /* returns the number register pairs marked as checked */
 100 static int get_n_checked_pairs(reg_pair_t *pairs, int n) {
 101         int i, n_checked = 0;
 102
 103         for (i = 0; i < n; i++) {
 104                 if (pairs[i].checked)
 105                         n_checked++;
 106         }
 107
 108         return n_checked;
 109 }
 110
 111 /**
 112  * Gets the node corresponding to a register from an array of register pairs.
 113  * NOTE: The given registers pairs and the register to look for must belong
 114  *       to the same register class.
 115  *
 116  * @param pairs  The array of register pairs
 117  * @param n      The number of pairs
 118  * @param reg    The register to look for
 119  * @param in_out 0 == look for IN register, 1 == look for OUT register
 120  * @return The corresponding node or NULL if not found
 121  */
 122 static ir_node *get_node_for_register(reg_pair_t *pairs, int n, const arch_register_t *reg, int in_out) {
 123         int i;
 124
 125         if (in_out) {
 126                 for (i = 0; i < n; i++) {
 127                         /* out register matches */
 128                         if (pairs[i].out_reg->index == reg->index)
 129                                 return pairs[i].out_node;
 130                 }
 131         }
 132         else {
 133                 for (i = 0; i < n; i++) {
 134                         /* in register matches */
 135                         if (pairs[i].in_reg->index == reg->index)
 136                                 return pairs[i].in_node;
 137                 }
 138         }
 139
 140         return NULL;
 141 }
 142
 143 /**
 144  * Gets the index in the register pair array where the in/out register
 145  * corresponds to reg_idx.
 146  *
 147  * @param pairs  The array of register pairs
 148  * @param n      The number of pairs
 149  * @param reg    The register index to look for
 150  * @param in_out 0 == look for IN register, 1 == look for OUT register
 151  * @return The corresponding index in pairs or -1 if not found
 152  */
 153 static int get_pairidx_for_regidx(reg_pair_t *pairs, int n, int reg_idx, int in_out) {
 154         int i;
 155
 156         if (in_out) {
 157                 for (i = 0; i < n; i++) {
 158                         /* out register matches */
 159                         if (pairs[i].out_reg->index == reg_idx)
 160                                 return i;
 161                 }
 162         }
 163         else {
 164                 for (i = 0; i < n; i++) {
 165                         /* in register matches */
 166                         if (pairs[i].in_reg->index == reg_idx)
 167                                 return i;
 168                 }
 169         }
 170
 171         return -1;
 172 }
 173
 174 /**
 175  * Gets an array of register pairs and tries to identify a cycle or chain starting
 176  * at position start.
 177  *
 178  * @param cycle Variable to hold the cycle
 179  * @param pairs Array of register pairs
 180  * @param start Index to start
 181  * @return The cycle or chain
 182  */
 183 static perm_cycle_t *get_perm_cycle(perm_cycle_t *cycle, reg_pair_t *pairs, int n, int start) {
 184         int head         = pairs[start].in_reg->index;
 185         int cur_idx      = pairs[start].out_reg->index;
 186         int cur_pair_idx = start;
 187         int n_pairs_done = get_n_checked_pairs(pairs, n);
 188         int idx;
 189         perm_type_t cycle_tp = PERM_CYCLE;
 190
 191         /* We could be right in the middle of a chain, so we need to find the start */
 192         while (head != cur_idx) {
 193                 /* goto previous register in cycle or chain */
 194                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, head, 1);
 195
 196                 if (cur_pair_idx < 0) {
 197                         cycle_tp = PERM_CHAIN;
 198                         break;
 199                 }
 200                 else {
 201                         head  = pairs[cur_pair_idx].in_reg->index;
 202                         start = cur_pair_idx;
 203                 }
 204         }
 205
 206         /* assume worst case: all remaining pairs build a cycle or chain */
 207         cycle->elems    = xcalloc((n - n_pairs_done) * 2, sizeof(cycle->elems[0]));
 208         cycle->n_elems  = 2;  /* initial number of elements is 2 */
 209         cycle->elems[0] = pairs[start].in_reg;
 210         cycle->elems[1] = pairs[start].out_reg;
 211         cycle->type     = cycle_tp;
 212         cur_idx         = pairs[start].out_reg->index;
 213
 214         idx = 2;
 215         /* check for cycle or end of a chain */
 216         while (cur_idx != head) {
 217                 /* goto next register in cycle or chain */
 218                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cur_idx, 0);
 219
 220                 if (cur_pair_idx < 0)
 221                         break;
 222
 223                 cur_idx = pairs[cur_pair_idx].out_reg->index;
 224
 225                 /* it's not the first element: insert it */
 226                 if (cur_idx != head) {
 227                         cycle->elems[idx++] = pairs[cur_pair_idx].out_reg;
 228                         cycle->n_elems++;
 229                 }
 230                 else {
 231                         /* we are there where we started -> CYCLE */
 232                         cycle->type = PERM_CYCLE;
 233                 }
 234         }
 235
 236         /* mark all pairs having one in/out register with cycle in common as checked */
 237         for (idx = 0; idx < cycle->n_elems; idx++) {
 238                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index, 0);
 239
 240                 if (cur_pair_idx >= 0)
 241                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 242
 243                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index, 1);
 244
 245                 if (cur_pair_idx >= 0)
 246                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 247         }
 248
 249         return cycle;
 250 }
 251
 252 /**
 253  * Lowers a perm node.  Resolves cycles and creates a bunch of
 254  * copy and swap operations to permute registers.
 255  * Note: The caller of this function has to make sure, that irn
 256  *       is a Perm node.
 257  *
 258  * @param irn      The perm node
 259  * @param block    The block the perm node belongs to
 260  * @param walk_env The environment
 261  */
 262 static void lower_perm_node(ir_node *irn, void *walk_env) {
 263         const arch_register_class_t *reg_class;
 264         const arch_env_t            *arch_env;
 265         lower_env_t     *env         = walk_env;
 266         perm_stat_t    **pstat       = env->pstat;
 267         int              pstat_idx   = -1;
 268         int              real_size   = 0;
 269         int              n, i, pn, do_copy, j, n_ops;
 270         reg_pair_t      *pairs;
 271         const ir_edge_t *edge;
 272         perm_cycle_t    *cycle;
 273         ir_node         *sched_point, *block, *in[2];
 274         ir_node         *arg1, *arg2, *res1, *res2;
 275         ir_node         *cpyxchg = NULL;
 276         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod;)
 277
 278         arch_env = env->chord_env->birg->main_env->arch_env;
 279         do_copy  = env->do_copy;
 280         DEBUG_ONLY(mod = env->dbg_module;)
 281         block    = get_nodes_block(irn);
 282
 283         /*
 284                 Get the schedule predecessor node to the perm
 285                 NOTE: This works with auto-magic. If we insert the
 286                         new copy/exchange nodes after this node, everything
 287                         should be ok.
 288         */
 289         sched_point = sched_prev(irn);
 290         DBG((mod, LEVEL_1, "sched point is %+F\n", sched_point));
 291         assert(sched_point && "Perm is not scheduled or has no predecessor");
 292
 293         n = get_irn_arity(irn);
 294         assert(n == get_irn_n_edges(irn) && "perm's in and out numbers different");
 295
 296         reg_class = arch_get_irn_register(arch_env, get_irn_n(irn, 0))->reg_class;
 297         pairs     = alloca(n * sizeof(pairs[0]));
 298
 299         if (env->do_stat) {
 300                 unsigned i;
 301
 302                 /* determine index in statistics */
 303                 for (i = 0; i < env->pstat_n; i++) {
 304                         if (strcmp(pstat[i]->cls->name, reg_class->name) == 0) {
 305                                 pstat_idx = i;
 306                                 break;
 307                         }
 308                 }
 309                 assert(pstat_idx >= 0 && "could not determine class index for statistics");
 310
 311                 pstat[pstat_idx]->num_perms++;
 312                 pstat[pstat_idx]->perm_size_ar[n - 1]++;
 313         }
 314
 315         /* build the list of register pairs (in, out) */
 316         i = 0;
 317         foreach_out_edge(irn, edge) {
 318                 pairs[i].out_node = get_edge_src_irn(edge);
 319                 pn                = get_Proj_proj(pairs[i].out_node);
 320                 pairs[i].in_node  = get_irn_n(irn, pn);
 321
 322                 pairs[i].in_reg  = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].in_node);
 323                 pairs[i].out_reg = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].out_node);
 324
 325                 pairs[i].checked = 0;
 326                 i++;
 327         }
 328
 329         /* sort the register pairs by the indices of the in registers */
 330         qsort(pairs, n, sizeof(pairs[0]), compare_reg_pair);
 331
 332         /* Mark all equal pairs as checked, and exchange the OUT proj with
 333                 the IN node. */
 334         for (i = 0; i < n; i++) {
 335                 if (pairs[i].in_reg->index == pairs[i].out_reg->index) {
 336                         DBG((mod, LEVEL_1, "%+F removing equal perm register pair (%+F, %+F, %s)\n",
 337                                 irn, pairs[i].in_node, pairs[i].out_node, pairs[i].out_reg->name));
 338
 339                         /* We have to check for a special case:
 340                                 The in-node could be a Proj from a Perm. In this case,
 341                                 we need to correct the projnum */
 342                         if (is_Perm(arch_env, pairs[i].in_node) && is_Proj(pairs[i].in_node)) {
 343                                 set_Proj_proj(pairs[i].out_node, get_Proj_proj(pairs[i].in_node));
 344                         }
 345
 346                         /* remove the proj from the schedule */
 347                         sched_remove(pairs[i].out_node);
 348
 349                         /* reroute the edges from the proj to the argument */
 350                         edges_reroute(pairs[i].out_node, pairs[i].in_node, env->chord_env->irg);
 351
 352                         pairs[i].checked = 1;
 353                 }
 354         }
 355
 356         /* Set do_copy to 0 if it's on but we have no free register */
 357         if (do_copy) {
 358                 do_copy = 0;
 359         }
 360
 361         if (env->do_stat && get_n_checked_pairs(pairs, n) < n) {
 362                 pstat[pstat_idx]->num_real_perms++;
 363                 pstat[pstat_idx]->real_perm_size_ar[n - 1]++;
 364                 real_size = n - get_n_checked_pairs(pairs, n);
 365         }
 366
 367         hook_be_block_stat_perm(reg_class->name, reg_class->n_regs, irn, block, n, real_size);
 368
 369         /* check for cycles and chains */
 370         while (get_n_checked_pairs(pairs, n) < n) {
 371                 i = n_ops = 0;
 372
 373                 /* go to the first not-checked pair */
 374                 while (pairs[i].checked) i++;
 375                 cycle = xcalloc(1, sizeof(*cycle));
 376                 cycle = get_perm_cycle(cycle, pairs, n, i);
 377
 378                 DB((mod, LEVEL_1, "%+F: following %s created:\n  ", irn, cycle->type == PERM_CHAIN ? "chain" : "cycle"));
 379                 for (j = 0; j < cycle->n_elems; j++) {
 380                         DB((mod, LEVEL_1, " %s", cycle->elems[j]->name));
 381                 }
 382                 DB((mod, LEVEL_1, "\n"));
 383
 384                 /* statistics */
 385                 if (env->do_stat) {
 386                         int n_idx = cycle->n_elems - 1;
 387                         if (cycle->type == PERM_CHAIN) {
 388                                 pstat[pstat_idx]->num_chains++;
 389                                 pstat[pstat_idx]->chain_len_ar[n_idx]++;
 390                         }
 391                         else {
 392                                 pstat[pstat_idx]->num_cycles++;
 393                                 pstat[pstat_idx]->cycle_len_ar[n_idx]++;
 394                         }
 395                 }
 396
 397                 /* We don't need to do anything if we have a Perm with two
 398                         elements which represents a cycle, because those nodes
 399                         already represent exchange nodes */
 400                 if (n == 2 && cycle->type == PERM_CYCLE) {
 401                         free(cycle);
 402                         continue;
 403                 }
 404
 405 //TODO: - iff PERM_CYCLE && do_copy -> determine free temp reg and insert copy to/from it before/after
 406 //        the copy cascade (this reduces the cycle into a chain)
 407
 408                 /* build copy/swap nodes from back to front */
 409                 for (i = cycle->n_elems - 2; i >= 0; i--) {
 410                         arg1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 0);
 411                         arg2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 0);
 412
 413                         res1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 1);
 414                         res2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 1);
 415                         /*
 416                                 If we have a cycle and don't copy: we need to create exchange nodes
 417                                 NOTE: An exchange node is a perm node with 2 INs and 2 OUTs
 418                                 IN_1  = in node with register i
 419                                 IN_2  = in node with register i + 1
 420                                 OUT_1 = out node with register i + 1
 421                                 OUT_2 = out node with register i
 422                         */
 423                         if (cycle->type == PERM_CYCLE && !do_copy) {
 424                                 in[0] = arg1;
 425                                 in[1] = arg2;
 426
 427                                 /* At this point we have to handle the following problem:     */
 428                                 /*                                                            */
 429                                 /* If we have a cycle with more than two elements, then       */
 430                                 /* this could correspond to the following Perm node:          */
 431                                 /*                                                            */
 432                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 433                                 /*   | r1 |   | r2 |   | r3 |                                 */
 434                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 435                                 /*     |        |         |                                   */
 436                                 /*     |        |         |                                   */
 437                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 438                                 /*   |         Perm         |                                 */
 439                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 440                                 /*     |        |         |                                   */
 441                                 /*     |        |         |                                   */
 442                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 443                                 /*   |Proj|   |Proj|   |Proj|                                 */
 444                                 /*   | r2 |   | r3 |   | r1 |                                 */
 445                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 446                                 /*                                                            */
 447                                 /* This node is about to be split up into two 2x Perm's       */
 448                                 /* for which we need 4 Proj's and the one additional Proj     */
 449                                 /* of the first Perm has to be one IN of the second. So in    */
 450                                 /* general we need to create one additional Proj for each     */
 451                                 /* "middle" Perm and set this to one in node of the successor */
 452                                 /* Perm.                                                      */
 453
 454                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating exchange node (%+F, %s) and (%+F, %s) with\n",
 455                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, arg2, cycle->elems[i + 1]->name));
 456                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F                        (%+F, %s) and (%+F, %s)\n",
 457                                         irn, res1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 458
 459                                 cpyxchg = be_new_Perm(reg_class, env->chord_env->irg, block, 2, in);
 460                                 n_ops++;
 461
 462                                 if (i > 0) {
 463                                         /* cycle is not done yet */
 464                                         int pidx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[i]->index, 0);
 465
 466                                         /* create intermediate proj */
 467                                         res1 = new_r_Proj(get_irn_irg(irn), block, cpyxchg, get_irn_mode(res1), 0);
 468
 469                                         /* set as in for next Perm */
 470                                         pairs[pidx].in_node = res1;
 471                                 }
 472                                 else {
 473                                         sched_remove(res1);
 474                                 }
 475
 476                                 sched_remove(res2);
 477
 478                                 set_Proj_pred(res2, cpyxchg);
 479                                 set_Proj_proj(res2, 0);
 480                                 set_Proj_pred(res1, cpyxchg);
 481                                 set_Proj_proj(res1, 1);
 482
 483                                 sched_add_after(sched_point, res1);
 484                                 sched_add_after(sched_point, res2);
 485
 486                                 arch_set_irn_register(arch_env, res2, cycle->elems[i + 1]);
 487                                 arch_set_irn_register(arch_env, res1, cycle->elems[i]);
 488
 489                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 490                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 491
 492                                 DBG((mod, LEVEL_1, "replacing %+F with %+F, placed new node after %+F\n", irn, cpyxchg, sched_point));
 493
 494                                 /* set the new scheduling point */
 495                                 sched_point = res1;
 496                         }
 497                         else {
 498                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating copy node (%+F, %s) -> (%+F, %s)\n",
 499                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 500
 501                                 cpyxchg = be_new_Copy(reg_class, env->chord_env->irg, block, arg1);
 502                                 arch_set_irn_register(arch_env, cpyxchg, cycle->elems[i + 1]);
 503                                 n_ops++;
 504
 505                                 /* remove the proj from the schedule */
 506                                 sched_remove(res2);
 507
 508                                 /* exchange copy node and proj */
 509                                 exchange(res2, cpyxchg);
 510
 511                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 512                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 513
 514                                 /* set the new scheduling point */
 515                                 sched_point = cpyxchg;
 516                         }
 517                 }
 518
 519                 if (env->do_stat) {
 520                         hook_be_block_stat_permcycle(reg_class->name, irn, block, \
 521                                 cycle->type == PERM_CHAIN, cycle->n_elems, n_ops);
 522                 }
 523
 524                 free((void *) cycle->elems);
 525                 free(cycle);
 526         }
 527
 528
 529
 530         /* remove the perm from schedule */
 531         sched_remove(irn);
 532 }
 533
 534
 535
 536 static int get_n_out_edges(const ir_node *irn) {
 537         const ir_edge_t *edge;
 538         int cnt = 0;
 539
 540         foreach_out_edge(irn, edge) {
 541                 cnt++;
 542         }
 543
 544         return cnt;
 545 }
 546
 547 static ir_node *belower_skip_proj(ir_node *irn) {
 548         while(is_Proj(irn))
 549                 irn = get_Proj_pred(irn);
 550         return irn;
 551 }
 552
 553 static void fix_in(ir_node *irn, ir_node *old, ir_node *nw) {
 554         int i, n;
 555
 556         irn = belower_skip_proj(irn);
 557         n   = get_irn_arity(irn);
 558
 559         for (i = 0; i < n; i++) {
 560                 if (get_irn_n(irn, i) == old) {
 561                         set_irn_n(irn, i, nw);
 562                         break;
 563                 }
 564         }
 565 }
 566
 567 static void gen_assure_different_pattern(ir_node *irn, be_irg_t *birg, ir_node *other_different) {
 568         const arch_env_t          *arch_env = birg->main_env->arch_env;
 569         ir_node                   *in[2], *keep, *cpy, *temp;
 570         ir_node                   *block = get_nodes_block(irn);
 571         const arch_register_class_t *cls = arch_get_irn_reg_class(arch_env, other_different, -1);
 572         FIRM_DBG_REGISTER(firm_dbg_module_t *mod, "firm.be.lower");
 573
 574         if (arch_irn_is(arch_env, other_different, ignore) || ! mode_is_datab(get_irn_mode(other_different))) {
 575                 DBG((mod, LEVEL_1, "ignore constraint for %+F because other_irn is ignore or not a datab node\n", irn));
 576                 return;
 577         }
 578
 579         /* Make a not spillable copy of the different node   */
 580         /* this is needed because the different irn could be */
 581         /* in block far far away                             */
 582         /* The copy is optimized later if not needed         */
 583
 584         temp = new_rd_Unknown(birg->irg, get_irn_mode(other_different));
 585         cpy = be_new_Copy(cls, birg->irg, block, temp);
 586         be_node_set_flags(cpy, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_dont_spill);
 587
 588         in[0] = irn;
 589         in[1] = cpy;
 590
 591         /* Let the irn use the copy instead of the old other_different */
 592         fix_in(irn, other_different, cpy);
 593
 594         /* Add the Keep resp. CopyKeep and reroute the users */
 595         /* of the other_different irn in case of CopyKeep.   */
 596         if (get_n_out_edges(other_different) == 0) {
 597                 keep = be_new_Keep(cls, birg->irg, block, 2, in);
 598         }
 599         else {
 600                 keep = be_new_CopyKeep_single(cls, birg->irg, block, cpy, irn, get_irn_mode(other_different));
 601                 be_node_set_reg_class(keep, 1, cls);
 602                 edges_reroute(other_different, keep, birg->irg);
 603         }
 604
 605         /* after rerouting: let the copy point to the other_different irn */
 606         set_irn_n(cpy, 0, other_different);
 607
 608         DBG((mod, LEVEL_1, "created %+F for %+F to assure should_be_different\n", keep, irn));
 609 }
 610
 611 /**
 612  * Checks if node has a should_be_different constraint in output
 613  * and adds a Keep then to assure the constraint.
 614  */
 615 static void assure_different_constraints(ir_node *irn, be_irg_t *birg) {
 616         const arch_env_t          *arch_env = birg->main_env->arch_env;
 617         const arch_register_req_t *req;
 618         arch_register_req_t        req_temp;
 619         int i, n;
 620
 621         req = arch_get_register_req(arch_env, &req_temp, irn, -1);
 622
 623         if (req) {
 624                 if (arch_register_req_is(req, should_be_different)) {
 625                         gen_assure_different_pattern(irn, birg, req->other_different);
 626                 }
 627                 else if (arch_register_req_is(req, should_be_different_from_all)) {
 628                         n = get_irn_arity(belower_skip_proj(irn));
 629                         for (i = 0; i < n; i++) {
 630                                 gen_assure_different_pattern(irn, birg, get_irn_n(belower_skip_proj(irn), i));
 631                         }
 632                 }
 633         }
 634 }
 635
 636
 637
 638 /**
 639  * Calls the functions to assure register constraints.
 640  *
 641  * @param irn      The node to be checked for lowering
 642  * @param walk_env The walker environment
 643  */
 644 static void assure_constraints_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 645         if (is_Block(irn))
 646                 return;
 647
 648         if (mode_is_datab(get_irn_mode(irn)))
 649                 assure_different_constraints(irn, walk_env);
 650
 651         return;
 652 }
 653
 654
 655
 656 /**
 657  * Walks over all nodes to assure register constraints.
 658  *
 659  * @param birg  The birg structure containing the irg
 660  */
 661 void assure_constraints(be_irg_t *birg) {
 662         irg_walk_blkwise_graph(birg->irg, NULL, assure_constraints_walker, birg);
 663 }
 664
 665
 666
 667 /**
 668  * Calls the corresponding lowering function for the node.
 669  *
 670  * @param irn      The node to be checked for lowering
 671  * @param walk_env The walker environment
 672  */
 673 static void lower_nodes_after_ra_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 674         lower_env_t      *env      = walk_env;
 675         const arch_env_t *arch_env = env->chord_env->birg->main_env->arch_env;
 676
 677         if (!is_Block(irn) && !is_Proj(irn)) {
 678                 if (is_Perm(arch_env, irn)) {
 679                         lower_perm_node(irn, walk_env);
 680                 }
 681         }
 682
 683         return;
 684 }
 685
 686 static void lower_print_perm_stat(lower_env_t *env) {
 687         int j, total_len_chain, total_len_cycle, total_size_perm, total_size_real_perm;
 688         unsigned i;
 689
 690         printf("=== IRG: %s ===\n", get_entity_name(get_irg_entity(env->chord_env->irg)));
 691         for (i = 0; i < env->pstat_n; i++) {
 692                 if (env->pstat[i]->num_perms == 0)
 693                         continue;
 694
 695                 printf("CLASS: %s\n", env->pstat[i]->cls->name);
 696                 printf("# total perms:      %d (size:num   -> 1:%d", env->pstat[i]->num_perms, env->pstat[i]->perm_size_ar[0]);
 697
 698                 total_size_perm = env->pstat[i]->perm_size_ar[0];
 699                 for (j = 1; j < env->pstat[i]->cls->n_regs; j++) {
 700                         total_size_perm += (j + 1) * env->pstat[i]->perm_size_ar[j];
 701                         printf(", %d:%d", j + 1, env->pstat[i]->perm_size_ar[j]);
 702                 }
 703                 printf(")\n");
 704                 printf("avg perm size:      %.2f\n", env->pstat[i]->num_perms ? (float)total_size_perm / (float)env->pstat[i]->num_perms : 0);
 705
 706                 printf("# real perms:       %d (size:num  -> 1:%d", env->pstat[i]->num_real_perms, env->pstat[i]->real_perm_size_ar[0]);
 707
 708                 total_size_real_perm = env->pstat[i]->real_perm_size_ar[0];
 709                 for (j = 1; j < env->pstat[i]->cls->n_regs; j++) {
 710                         total_size_real_perm += (j + 1) * env->pstat[i]->real_perm_size_ar[j];
 711                         printf(", %d:%d", j + 1, env->pstat[i]->real_perm_size_ar[j]);
 712                 }
 713                 printf(")\n");
 714                 printf("avg real perm size: %.2f\n", env->pstat[i]->num_real_perms ? (float)total_size_real_perm / (float)env->pstat[i]->num_real_perms : 0);
 715
 716                 printf("# total chains:     %d (lenght:num -> 1:%d", env->pstat[i]->num_chains, env->pstat[i]->chain_len_ar[0]);
 717
 718                 total_len_chain = env->pstat[i]->chain_len_ar[0];
 719
 720                 for (j = 1; j < env->pstat[i]->cls->n_regs; j++) {
 721                         total_len_chain += (j + 1) * env->pstat[i]->chain_len_ar[j];
 722                         printf(", %d:%d", j + 1, env->pstat[i]->chain_len_ar[j]);
 723                 }
 724                 printf(")\n");
 725                 printf("avg chain length:   %.2f\n", env->pstat[i]->num_chains ? (float)total_len_chain / (float)env->pstat[i]->num_chains : 0);
 726                 printf("avg chains/perm:    %.2f\n", env->pstat[i]->num_real_perms ? (float)env->pstat[i]->num_chains / (float)env->pstat[i]->num_real_perms : 0);
 727
 728                 printf("# total cycles:     %d (length:num -> 1:%d", env->pstat[i]->num_cycles, env->pstat[i]->cycle_len_ar[0]);
 729
 730                 total_len_cycle = env->pstat[i]->cycle_len_ar[0];
 731                 for (j = 1; j < env->pstat[i]->cls->n_regs; j++) {
 732                         total_len_cycle += (j + 1) * env->pstat[i]->cycle_len_ar[j];
 733                         printf(", %d:%d", j + 1, env->pstat[i]->cycle_len_ar[j]);
 734                 }
 735                 printf(")\n");
 736                 printf("avg cycle length:   %.2f\n", env->pstat[i]->num_cycles ? (float)total_len_cycle / (float)env->pstat[i]->num_cycles : 0);
 737                 printf("avg cycles/perm:    %.2f\n", env->pstat[i]->num_real_perms ? (float)env->pstat[i]->num_cycles / (float)env->pstat[i]->num_real_perms : 0);
 738         }
 739 }
 740
 741 /**
 742  * Walks over all blocks in an irg and performs lowering need to be
 743  * done after register allocation (e.g. perm lowering).
 744  *
 745  * @param chord_env The chordal environment containing the irg
 746  * @param do_copy   1 == resolve cycles with a free reg if available
 747  */
 748 void lower_nodes_after_ra(be_chordal_env_t *chord_env, int do_copy, int do_stat) {
 749         lower_env_t env;
 750
 751         env.chord_env  = chord_env;
 752         env.do_copy    = do_copy;
 753         env.do_stat    = do_stat;
 754         FIRM_DBG_REGISTER(env.dbg_module, "firm.be.lower");
 755
 756         /* if we want statistics: allocate memory for the data and initialize with 0 */
 757         if (do_stat) {
 758                 const arch_isa_t *isa = chord_env->birg->main_env->arch_env->isa;
 759                 int i, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa);
 760
 761                 env.pstat   = alloca(n * sizeof(env.pstat[0]));
 762                 env.pstat_n = n;
 763
 764                 for (i = 0; i < n; i++) {
 765                         const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
 766                         int                       n_regs = cls->n_regs;
 767
 768                         env.pstat[i] = alloca(sizeof(*(env.pstat[0])));
 769                         memset(env.pstat[i], 0, sizeof(*(env.pstat[0])));
 770
 771                         env.pstat[i]->perm_size_ar      = alloca(n_regs * sizeof(env.pstat[i]->perm_size_ar[0]));
 772                         env.pstat[i]->real_perm_size_ar = alloca(n_regs * sizeof(env.pstat[i]->real_perm_size_ar[0]));
 773                         env.pstat[i]->chain_len_ar      = alloca(n_regs * sizeof(env.pstat[i]->chain_len_ar[0]));
 774                         env.pstat[i]->cycle_len_ar      = alloca(n_regs * sizeof(env.pstat[i]->cycle_len_ar[0]));
 775
 776                         memset(env.pstat[i]->perm_size_ar, 0, n_regs * sizeof(env.pstat[i]->perm_size_ar[0]));
 777                         memset(env.pstat[i]->real_perm_size_ar, 0, n_regs * sizeof(env.pstat[i]->real_perm_size_ar[0]));
 778                         memset(env.pstat[i]->chain_len_ar, 0, n_regs * sizeof(env.pstat[i]->chain_len_ar[0]));
 779                         memset(env.pstat[i]->cycle_len_ar, 0, n_regs * sizeof(env.pstat[i]->cycle_len_ar[0]));
 780
 781                         env.pstat[i]->cls = cls;
 782                 }
 783         }
 784
 785         irg_walk_blkwise_graph(chord_env->irg, NULL, lower_nodes_after_ra_walker, &env);
 786
 787         if (do_stat) {
 788                 lower_print_perm_stat(&env);
 789         }
 790 }
 791
 792 #undef is_Perm