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 #include "xmalloc.h"
  20
  21 #include "bearch_t.h"
  22 #include "belower.h"
  23 #include "benode_t.h"
  24 #include "besched_t.h"
  25 #include "bestat.h"
  26 #include "bessaconstr.h"
  27 #include "irnodeset.h"
  28
  29 #include "irgmod.h"
  30 #include "iredges_t.h"
  31 #include "irgwalk.h"
  32
  33 #undef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
  34
  35 /* associates op with it's copy and CopyKeep */
  36 typedef struct {
  37         ir_node *op;         /* an irn which must be different */
  38         ir_nodeset_t copies; /* all non-spillable copies of this irn */
  39         const arch_register_class_t *cls;
  40 } op_copy_assoc_t;
  41
  42 /* environment for constraints */
  43 typedef struct {
  44         be_irg_t       *birg;
  45         pset           *op_set;
  46         struct obstack obst;
  47         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
  48 } constraint_env_t;
  49
  50 /* lowering walker environment */
  51 typedef struct _lower_env_t {
  52         be_irg_t         *birg;
  53         const arch_env_t *arch_env;
  54         unsigned          do_copy : 1;
  55         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg_module;)
  56 } lower_env_t;
  57
  58 /* holds a perm register pair */
  59 typedef struct _reg_pair_t {
  60         const arch_register_t *in_reg;    /**< a perm IN register */
  61         ir_node               *in_node;   /**< the in node to which the register belongs */
  62
  63         const arch_register_t *out_reg;   /**< a perm OUT register */
  64         ir_node               *out_node;  /**< the out node to which the register belongs */
  65
  66         int                    checked;   /**< indicates whether the pair was check for cycle or not */
  67 } reg_pair_t;
  68
  69 typedef enum _perm_type_t {
  70         PERM_CYCLE,
  71         PERM_CHAIN,
  72         PERM_SWAP,
  73         PERM_COPY
  74 } perm_type_t;
  75
  76 /* structure to represent cycles or chains in a perm */
  77 typedef struct _perm_cycle_t {
  78         const arch_register_t **elems;       /**< the registers in the cycle */
  79         int                     n_elems;     /**< number of elements in the cycle */
  80         perm_type_t             type;        /**< type (CHAIN or CYCLE) */
  81 } perm_cycle_t;
  82
  83 /* Compare the two operands */
  84 static int cmp_op_copy_assoc(const void *a, const void *b) {
  85         const op_copy_assoc_t *op1 = a;
  86         const op_copy_assoc_t *op2 = b;
  87
  88         return op1->op != op2->op;
  89 }
  90
  91 /* Compare the in registers of two register pairs */
  92 static int compare_reg_pair(const void *a, const void *b) {
  93         const reg_pair_t *pair_a = a;
  94         const reg_pair_t *pair_b = b;
  95
  96         if (pair_a->in_reg->index > pair_b->in_reg->index)
  97                 return 1;
  98         else
  99                 return -1;
 100 }
 101
 102 /* returns the number register pairs marked as checked */
 103 static int get_n_checked_pairs(reg_pair_t *pairs, int n) {
 104         int i, n_checked = 0;
 105
 106         for (i = 0; i < n; i++) {
 107                 if (pairs[i].checked)
 108                         n_checked++;
 109         }
 110
 111         return n_checked;
 112 }
 113
 114 /**
 115  * Gets the node corresponding to a register from an array of register pairs.
 116  * NOTE: The given registers pairs and the register to look for must belong
 117  *       to the same register class.
 118  *
 119  * @param pairs  The array of register pairs
 120  * @param n      The number of pairs
 121  * @param reg    The register to look for
 122  * @param in_out 0 == look for IN register, 1 == look for OUT register
 123  * @return The corresponding node or NULL if not found
 124  */
 125 static ir_node *get_node_for_register(reg_pair_t *pairs, int n, const arch_register_t *reg, int in_out) {
 126         int i;
 127
 128         if (in_out) {
 129                 for (i = 0; i < n; i++) {
 130                         /* out register matches */
 131                         if (pairs[i].out_reg->index == reg->index)
 132                                 return pairs[i].out_node;
 133                 }
 134         }
 135         else {
 136                 for (i = 0; i < n; i++) {
 137                         /* in register matches */
 138                         if (pairs[i].in_reg->index == reg->index)
 139                                 return pairs[i].in_node;
 140                 }
 141         }
 142
 143         return NULL;
 144 }
 145
 146 /**
 147  * Gets the index in the register pair array where the in/out register
 148  * corresponds to reg_idx.
 149  *
 150  * @param pairs  The array of register pairs
 151  * @param n      The number of pairs
 152  * @param reg    The register index to look for
 153  * @param in_out 0 == look for IN register, 1 == look for OUT register
 154  * @return The corresponding index in pairs or -1 if not found
 155  */
 156 static int get_pairidx_for_regidx(reg_pair_t *pairs, int n, int reg_idx, int in_out) {
 157         int i;
 158
 159         if (in_out) {
 160                 for (i = 0; i < n; i++) {
 161                         /* out register matches */
 162                         if (pairs[i].out_reg->index == reg_idx)
 163                                 return i;
 164                 }
 165         }
 166         else {
 167                 for (i = 0; i < n; i++) {
 168                         /* in register matches */
 169                         if (pairs[i].in_reg->index == reg_idx)
 170                                 return i;
 171                 }
 172         }
 173
 174         return -1;
 175 }
 176
 177 /**
 178  * Gets an array of register pairs and tries to identify a cycle or chain starting
 179  * at position start.
 180  *
 181  * @param cycle Variable to hold the cycle
 182  * @param pairs Array of register pairs
 183  * @param start Index to start
 184  * @return The cycle or chain
 185  */
 186 static perm_cycle_t *get_perm_cycle(perm_cycle_t *cycle, reg_pair_t *pairs, int n, int start) {
 187         int head         = pairs[start].in_reg->index;
 188         int cur_idx      = pairs[start].out_reg->index;
 189         int cur_pair_idx = start;
 190         int n_pairs_done = get_n_checked_pairs(pairs, n);
 191         int idx;
 192         perm_type_t cycle_tp = PERM_CYCLE;
 193
 194         /* We could be right in the middle of a chain, so we need to find the start */
 195         while (head != cur_idx) {
 196                 /* goto previous register in cycle or chain */
 197                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, head, 1);
 198
 199                 if (cur_pair_idx < 0) {
 200                         cycle_tp = PERM_CHAIN;
 201                         break;
 202                 }
 203                 else {
 204                         head  = pairs[cur_pair_idx].in_reg->index;
 205                         start = cur_pair_idx;
 206                 }
 207         }
 208
 209         /* assume worst case: all remaining pairs build a cycle or chain */
 210         cycle->elems    = xcalloc((n - n_pairs_done) * 2, sizeof(cycle->elems[0]));
 211         cycle->n_elems  = 2;  /* initial number of elements is 2 */
 212         cycle->elems[0] = pairs[start].in_reg;
 213         cycle->elems[1] = pairs[start].out_reg;
 214         cycle->type     = cycle_tp;
 215         cur_idx         = pairs[start].out_reg->index;
 216
 217         idx = 2;
 218         /* check for cycle or end of a chain */
 219         while (cur_idx != head) {
 220                 /* goto next register in cycle or chain */
 221                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cur_idx, 0);
 222
 223                 if (cur_pair_idx < 0)
 224                         break;
 225
 226                 cur_idx = pairs[cur_pair_idx].out_reg->index;
 227
 228                 /* it's not the first element: insert it */
 229                 if (cur_idx != head) {
 230                         cycle->elems[idx++] = pairs[cur_pair_idx].out_reg;
 231                         cycle->n_elems++;
 232                 }
 233                 else {
 234                         /* we are there where we started -> CYCLE */
 235                         cycle->type = PERM_CYCLE;
 236                 }
 237         }
 238
 239         /* mark all pairs having one in/out register with cycle in common as checked */
 240         for (idx = 0; idx < cycle->n_elems; idx++) {
 241                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index, 0);
 242
 243                 if (cur_pair_idx >= 0)
 244                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 245
 246                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index, 1);
 247
 248                 if (cur_pair_idx >= 0)
 249                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 250         }
 251
 252         return cycle;
 253 }
 254
 255 /**
 256  * Lowers a perm node.  Resolves cycles and creates a bunch of
 257  * copy and swap operations to permute registers.
 258  * Note: The caller of this function has to make sure, that irn
 259  *       is a Perm node.
 260  *
 261  * @param irn      The perm node
 262  * @param block    The block the perm node belongs to
 263  * @param walk_env The environment
 264  */
 265 static void lower_perm_node(ir_node *irn, void *walk_env) {
 266         ir_graph        *irg = get_irn_irg(irn);
 267         const arch_register_class_t *reg_class;
 268         const arch_env_t            *arch_env;
 269         lower_env_t     *env         = walk_env;
 270         int             real_size    = 0;
 271         int             keep_perm    = 0;
 272         int             n, i, pn, do_copy, j, n_ops;
 273         reg_pair_t      *pairs;
 274         const ir_edge_t *edge;
 275         perm_cycle_t    *cycle;
 276         ir_node         *sched_point, *block, *in[2];
 277         ir_node         *arg1, *arg2, *res1, *res2;
 278         ir_node         *cpyxchg = NULL;
 279         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod;)
 280
 281         arch_env = env->arch_env;
 282         do_copy  = env->do_copy;
 283         DEBUG_ONLY(mod = env->dbg_module;)
 284         block    = get_nodes_block(irn);
 285
 286         /*
 287                 Get the schedule predecessor node to the perm
 288                 NOTE: This works with auto-magic. If we insert the
 289                         new copy/exchange nodes after this node, everything
 290                         should be ok.
 291         */
 292         sched_point = sched_prev(irn);
 293         DBG((mod, LEVEL_1, "sched point is %+F\n", sched_point));
 294         assert(sched_point && "Perm is not scheduled or has no predecessor");
 295
 296         n = get_irn_arity(irn);
 297         assert(n == get_irn_n_edges(irn) && "perm's in and out numbers different");
 298
 299         reg_class = arch_get_irn_register(arch_env, get_irn_n(irn, 0))->reg_class;
 300         pairs     = alloca(n * sizeof(pairs[0]));
 301
 302         /* build the list of register pairs (in, out) */
 303         i = 0;
 304         foreach_out_edge(irn, edge) {
 305                 pairs[i].out_node = get_edge_src_irn(edge);
 306                 pn                = get_Proj_proj(pairs[i].out_node);
 307                 pairs[i].in_node  = get_irn_n(irn, pn);
 308
 309                 pairs[i].in_reg  = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].in_node);
 310                 pairs[i].out_reg = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].out_node);
 311
 312                 pairs[i].checked = 0;
 313                 i++;
 314         }
 315
 316         /* sort the register pairs by the indices of the in registers */
 317         qsort(pairs, n, sizeof(pairs[0]), compare_reg_pair);
 318
 319         /* Mark all equal pairs as checked, and exchange the OUT proj with
 320                 the IN node. */
 321         for (i = 0; i < n; i++) {
 322                 if (pairs[i].in_reg->index == pairs[i].out_reg->index) {
 323                         DBG((mod, LEVEL_1, "%+F removing equal perm register pair (%+F, %+F, %s)\n",
 324                                 irn, pairs[i].in_node, pairs[i].out_node, pairs[i].out_reg->name));
 325
 326                         /* We have to check for a special case:
 327                                 The in-node could be a Proj from a Perm. In this case,
 328                                 we need to correct the projnum */
 329                         if (be_is_Perm(pairs[i].in_node) && is_Proj(pairs[i].in_node)) {
 330                                 set_Proj_proj(pairs[i].out_node, get_Proj_proj(pairs[i].in_node));
 331                         }
 332
 333                         /* remove the proj from the schedule */
 334                         sched_remove(pairs[i].out_node);
 335
 336                         /* reroute the edges from the proj to the argument */
 337                         exchange(pairs[i].out_node, pairs[i].in_node);
 338                         //edges_reroute(pairs[i].out_node, pairs[i].in_node, env->birg->irg);
 339                         //set_irn_n(pairs[i].out_node, 0, new_Bad());
 340
 341                         pairs[i].checked = 1;
 342                 }
 343         }
 344
 345         /* Set do_copy to 0 if it's on but we have no free register */
 346         if (do_copy) {
 347                 do_copy = 0;
 348         }
 349
 350         real_size = n - get_n_checked_pairs(pairs, n);
 351
 352         be_do_stat_perm(reg_class->name, reg_class->n_regs, irn, block, n, real_size);
 353
 354         /* check for cycles and chains */
 355         while (get_n_checked_pairs(pairs, n) < n) {
 356                 i = n_ops = 0;
 357
 358                 /* go to the first not-checked pair */
 359                 while (pairs[i].checked) i++;
 360                 cycle = xcalloc(1, sizeof(*cycle));
 361                 cycle = get_perm_cycle(cycle, pairs, n, i);
 362
 363                 DB((mod, LEVEL_1, "%+F: following %s created:\n  ", irn, cycle->type == PERM_CHAIN ? "chain" : "cycle"));
 364                 for (j = 0; j < cycle->n_elems; j++) {
 365                         DB((mod, LEVEL_1, " %s", cycle->elems[j]->name));
 366                 }
 367                 DB((mod, LEVEL_1, "\n"));
 368
 369                 /*
 370                         We don't need to do anything if we have a Perm with two
 371                         elements which represents a cycle, because those nodes
 372                         already represent exchange nodes
 373                 */
 374                 if (n == 2 && cycle->type == PERM_CYCLE) {
 375                         free(cycle);
 376                         keep_perm = 1;
 377                         continue;
 378                 }
 379
 380 //TODO: - iff PERM_CYCLE && do_copy -> determine free temp reg and insert copy to/from it before/after
 381 //        the copy cascade (this reduces the cycle into a chain)
 382
 383                 /* build copy/swap nodes from back to front */
 384                 for (i = cycle->n_elems - 2; i >= 0; i--) {
 385                         arg1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 0);
 386                         arg2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 0);
 387
 388                         res1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 1);
 389                         res2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 1);
 390                         /*
 391                                 If we have a cycle and don't copy: we need to create exchange nodes
 392                                 NOTE: An exchange node is a perm node with 2 INs and 2 OUTs
 393                                 IN_1  = in node with register i
 394                                 IN_2  = in node with register i + 1
 395                                 OUT_1 = out node with register i + 1
 396                                 OUT_2 = out node with register i
 397                         */
 398                         if (cycle->type == PERM_CYCLE && !do_copy) {
 399                                 in[0] = arg1;
 400                                 in[1] = arg2;
 401
 402                                 /* At this point we have to handle the following problem:     */
 403                                 /*                                                            */
 404                                 /* If we have a cycle with more than two elements, then       */
 405                                 /* this could correspond to the following Perm node:          */
 406                                 /*                                                            */
 407                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 408                                 /*   | r1 |   | r2 |   | r3 |                                 */
 409                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 410                                 /*     |        |         |                                   */
 411                                 /*     |        |         |                                   */
 412                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 413                                 /*   |         Perm         |                                 */
 414                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 415                                 /*     |        |         |                                   */
 416                                 /*     |        |         |                                   */
 417                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 418                                 /*   |Proj|   |Proj|   |Proj|                                 */
 419                                 /*   | r2 |   | r3 |   | r1 |                                 */
 420                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 421                                 /*                                                            */
 422                                 /* This node is about to be split up into two 2x Perm's       */
 423                                 /* for which we need 4 Proj's and the one additional Proj     */
 424                                 /* of the first Perm has to be one IN of the second. So in    */
 425                                 /* general we need to create one additional Proj for each     */
 426                                 /* "middle" Perm and set this to one in node of the successor */
 427                                 /* Perm.                                                      */
 428
 429                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating exchange node (%+F, %s) and (%+F, %s) with\n",
 430                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, arg2, cycle->elems[i + 1]->name));
 431                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F                        (%+F, %s) and (%+F, %s)\n",
 432                                         irn, res1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 433
 434                                 cpyxchg = be_new_Perm(reg_class, irg, block, 2, in);
 435                                 n_ops++;
 436
 437                                 if (i > 0) {
 438                                         /* cycle is not done yet */
 439                                         int pidx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[i]->index, 0);
 440
 441                                         /* create intermediate proj */
 442                                         res1 = new_r_Proj(irg, block, cpyxchg, get_irn_mode(res1), 0);
 443
 444                                         /* set as in for next Perm */
 445                                         pairs[pidx].in_node = res1;
 446                                 }
 447                                 else {
 448                                         sched_remove(res1);
 449                                 }
 450
 451                                 sched_remove(res2);
 452
 453                                 set_Proj_pred(res2, cpyxchg);
 454                                 set_Proj_proj(res2, 0);
 455                                 set_Proj_pred(res1, cpyxchg);
 456                                 set_Proj_proj(res1, 1);
 457
 458                                 sched_add_after(sched_point, res1);
 459                                 sched_add_after(sched_point, res2);
 460
 461                                 arch_set_irn_register(arch_env, res2, cycle->elems[i + 1]);
 462                                 arch_set_irn_register(arch_env, res1, cycle->elems[i]);
 463
 464                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 465                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 466
 467                                 DBG((mod, LEVEL_1, "replacing %+F with %+F, placed new node after %+F\n", irn, cpyxchg, sched_point));
 468
 469                                 /* set the new scheduling point */
 470                                 sched_point = res1;
 471                         }
 472                         else {
 473                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating copy node (%+F, %s) -> (%+F, %s)\n",
 474                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 475
 476                                 cpyxchg = be_new_Copy(reg_class, irg, block, arg1);
 477                                 arch_set_irn_register(arch_env, cpyxchg, cycle->elems[i + 1]);
 478                                 n_ops++;
 479
 480                                 /* remove the proj from the schedule */
 481                                 sched_remove(res2);
 482
 483                                 /* exchange copy node and proj */
 484                                 exchange(res2, cpyxchg);
 485
 486                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 487                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 488
 489                                 /* set the new scheduling point */
 490                                 sched_point = cpyxchg;
 491                         }
 492                 }
 493
 494                 be_do_stat_permcycle(reg_class->name, irn, block, cycle->type == PERM_CHAIN, cycle->n_elems, n_ops);
 495
 496                 free((void *) cycle->elems);
 497                 free(cycle);
 498         }
 499
 500         /* remove the perm from schedule */
 501         if (! keep_perm) {
 502                 sched_remove(irn);
 503                 be_kill_node(irn);
 504         }
 505 }
 506
 507
 508
 509 static int get_n_out_edges(const ir_node *irn) {
 510         const ir_edge_t *edge;
 511         int cnt = 0;
 512
 513         foreach_out_edge(irn, edge) {
 514                 cnt++;
 515         }
 516
 517         return cnt;
 518 }
 519
 520 static INLINE ir_node *belower_skip_proj(ir_node *irn) {
 521         while(is_Proj(irn))
 522                 irn = get_Proj_pred(irn);
 523         return irn;
 524 }
 525
 526 static ir_node *find_copy(constraint_env_t *env, ir_node *irn, ir_node *op) {
 527         const arch_env_t *arch_env = be_get_birg_arch_env(env->birg);
 528         ir_node          *block    = get_nodes_block(irn);
 529         ir_node          *cur_node;
 530
 531         for (cur_node = sched_prev(irn);
 532                 ! is_Block(cur_node) && be_is_Copy(cur_node) && get_nodes_block(cur_node) == block;
 533                 cur_node = sched_prev(cur_node))
 534         {
 535                 if (be_get_Copy_op(cur_node) == op && arch_irn_is(arch_env, cur_node, dont_spill))
 536                         return cur_node;
 537         }
 538
 539         return NULL;
 540 }
 541
 542 static void gen_assure_different_pattern(ir_node *irn, ir_node *other_different, constraint_env_t *env) {
 543         be_irg_t                    *birg     = env->birg;
 544         ir_graph                    *irg      = be_get_birg_irg(birg);
 545         pset                        *op_set   = env->op_set;
 546         const arch_env_t            *arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 547         ir_node                     *block    = get_nodes_block(irn);
 548         const arch_register_class_t *cls      = arch_get_irn_reg_class(arch_env, other_different, -1);
 549         ir_node                     *in[2], *keep, *cpy;
 550         op_copy_assoc_t             key, *entry;
 551         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod     = env->dbg;)
 552
 553         if (arch_irn_is(arch_env, other_different, ignore) || ! mode_is_datab(get_irn_mode(other_different))) {
 554                 DBG((mod, LEVEL_1, "ignore constraint for %+F because other_irn is ignore or not a datab node\n", irn));
 555                 return;
 556         }
 557
 558         /* Make a not spillable copy of the different node   */
 559         /* this is needed because the different irn could be */
 560         /* in block far far away                             */
 561         /* The copy is optimized later if not needed         */
 562
 563         /* check if already exists such a copy in the schedule immediatly before */
 564         cpy = find_copy(env, belower_skip_proj(irn), other_different);
 565         if (! cpy) {
 566                 cpy = be_new_Copy(cls, irg, block, other_different);
 567                 be_node_set_flags(cpy, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_dont_spill);
 568                 DBG((mod, LEVEL_1, "created non-spillable %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 569         }
 570         else {
 571                 DBG((mod, LEVEL_1, "using already existing %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 572         }
 573
 574         in[0] = irn;
 575         in[1] = cpy;
 576
 577         /* Add the Keep resp. CopyKeep and reroute the users */
 578         /* of the other_different irn in case of CopyKeep.   */
 579         if (get_n_out_edges(other_different) == 0) {
 580                 keep = be_new_Keep(cls, irg, block, 2, in);
 581         }
 582         else {
 583                 keep = be_new_CopyKeep_single(cls, irg, block, cpy, irn, get_irn_mode(other_different));
 584                 be_node_set_reg_class(keep, 1, cls);
 585         }
 586
 587         DBG((mod, LEVEL_1, "created %+F(%+F, %+F)\n\n", keep, irn, cpy));
 588
 589         /* insert copy and keep into schedule */
 590         assert(sched_is_scheduled(irn) && "need schedule to assure constraints");
 591         if (! sched_is_scheduled(cpy))
 592                 sched_add_before(belower_skip_proj(irn), cpy);
 593         sched_add_after(irn, keep);
 594
 595         /* insert the other different and it's copies into the set */
 596         key.op         = other_different;
 597         entry          = pset_find(op_set, &key, nodeset_hash(other_different));
 598
 599         if (! entry) {
 600                 entry         = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*entry));
 601                 ir_nodeset_init(&entry->copies);
 602                 entry->op     = other_different;
 603                 entry->cls    = cls;
 604         }
 605
 606         /* insert copy */
 607         ir_nodeset_insert(&entry->copies, cpy);
 608
 609         /* insert keep in case of CopyKeep */
 610         if (be_is_CopyKeep(keep)) {
 611                 ir_nodeset_insert(&entry->copies, keep);
 612         }
 613
 614         pset_insert(op_set, entry, nodeset_hash(other_different));
 615 }
 616
 617 /**
 618  * Checks if node has a should_be_different constraint in output
 619  * and adds a Keep then to assure the constraint.
 620  */
 621 static void assure_different_constraints(ir_node *irn, constraint_env_t *env) {
 622         const arch_register_req_t *req;
 623         const arch_env_t          *arch_env = be_get_birg_arch_env(env->birg);
 624
 625         req = arch_get_register_req(arch_env, irn, -1);
 626
 627         if (arch_register_req_is(req, should_be_different)) {
 628                 ir_node *different_from = get_irn_n(belower_skip_proj(irn), req->other_different);
 629                 gen_assure_different_pattern(irn, different_from, env);
 630         } else if (arch_register_req_is(req, should_be_different_from_all)) {
 631                 int i, n = get_irn_arity(belower_skip_proj(irn));
 632                 for (i = 0; i < n; i++) {
 633                         gen_assure_different_pattern(irn, get_irn_n(belower_skip_proj(irn), i), env);
 634                 }
 635         }
 636 }
 637
 638
 639
 640 /**
 641  * Calls the functions to assure register constraints.
 642  *
 643  * @param irn      The node to be checked for lowering
 644  * @param walk_env The walker environment
 645  */
 646 static void assure_constraints_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 647         if (is_Block(irn))
 648                 return;
 649
 650         if (sched_is_scheduled(irn) && mode_is_datab(get_irn_mode(irn)))
 651                 assure_different_constraints(irn, walk_env);
 652
 653         return;
 654 }
 655
 656 /**
 657  * Melt all copykeeps pointing to the same node
 658  * (or Projs of the same node), copying the same operand.
 659  */
 660 static void melt_copykeeps(constraint_env_t *cenv) {
 661         be_irg_t *birg = cenv->birg;
 662         ir_graph *irg  = be_get_birg_irg(birg);
 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_nodeset_iterator_t iter;
 671                 ir_node **ck_arr, **melt_arr;
 672
 673                 obstack_init(&obst);
 674
 675                 /* collect all copykeeps */
 676                 num_ck = idx = 0;
 677                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 678                         if (be_is_CopyKeep(cp)) {
 679                                 obstack_grow(&obst, &cp, sizeof(cp));
 680                                 ++num_ck;
 681                         }
 682 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 683                         else {
 684                                 set_irn_mode(cp, mode_ANY);
 685                                 keep_alive(cp);
 686                         }
 687 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 688                 }
 689
 690                 /* compare each copykeep with all other copykeeps */
 691                 ck_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 692                 for (idx = 0; idx < num_ck; ++idx) {
 693                         ir_node *ref, *ref_mode_T;
 694
 695                         if (ck_arr[idx]) {
 696                                 int j, n_melt;
 697                                 ir_node **new_ck_in;
 698                                 ir_node *new_ck;
 699                                 ir_node *sched_pt = NULL;
 700
 701                                 n_melt     = 1;
 702                                 ref        = ck_arr[idx];
 703                                 ref_mode_T = skip_Proj(get_irn_n(ref, 1));
 704                                 obstack_grow(&obst, &ref, sizeof(ref));
 705
 706                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "Trying to melt %+F:\n", ref));
 707
 708                                 /* check for copykeeps pointing to the same mode_T node as the reference copykeep */
 709                                 for (j = 0; j < num_ck; ++j) {
 710                                         ir_node *cur_ck = ck_arr[j];
 711
 712                                         if (j != idx && cur_ck && skip_Proj(get_irn_n(cur_ck, 1)) == ref_mode_T) {
 713                                                 obstack_grow(&obst, &cur_ck, sizeof(cur_ck));
 714                                                 ir_nodeset_remove(&entry->copies, cur_ck);
 715                                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "\t%+F\n", cur_ck));
 716                                                 ck_arr[j] = NULL;
 717                                                 ++n_melt;
 718                                                 sched_remove(cur_ck);
 719                                         }
 720                                 }
 721                                 ck_arr[idx] = NULL;
 722
 723                                 /* check, if we found some candidates for melting */
 724                                 if (n_melt == 1) {
 725                                         DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "\tno candidate found\n"));
 726                                         continue;
 727                                 }
 728
 729                                 ir_nodeset_remove(&entry->copies, ref);
 730                                 sched_remove(ref);
 731
 732                                 melt_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 733                                 /* melt all found copykeeps */
 734                                 NEW_ARR_A(ir_node *, new_ck_in, n_melt);
 735                                 for (j = 0; j < n_melt; ++j) {
 736                                         new_ck_in[j] = get_irn_n(melt_arr[j], 1);
 737
 738                                         /* now, we can kill the melted keep, except the */
 739                                         /* ref one, we still need some information      */
 740                                         if (melt_arr[j] != ref)
 741                                                 be_kill_node(melt_arr[j]);
 742                                 }
 743
 744 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 745                                 new_ck = be_new_CopyKeep(entry->cls, irg, get_nodes_block(ref), be_get_CopyKeep_op(ref), n_melt, new_ck_in, mode_ANY);
 746                                 keep_alive(new_ck);
 747 #else
 748                                 new_ck = be_new_CopyKeep(entry->cls, irg, get_nodes_block(ref), be_get_CopyKeep_op(ref), n_melt, new_ck_in, get_irn_mode(ref));
 749 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 750
 751                                 /* set register class for all keeped inputs */
 752                                 for (j = 1; j <= n_melt; ++j)
 753                                         be_node_set_reg_class(new_ck, j, entry->cls);
 754
 755                                 ir_nodeset_insert(&entry->copies, new_ck);
 756
 757                                 /* find scheduling point */
 758                                 if (get_irn_mode(ref_mode_T) == mode_T) {
 759                                         /* walk along the Projs */
 760                                         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))
 761                                                 /* just walk along the schedule until a non-Proj/Keep/CopyKeep node is found*/ ;
 762                                 }
 763                                 else {
 764                                         sched_pt = ref_mode_T;
 765                                 }
 766
 767                                 sched_add_before(sched_pt, new_ck);
 768                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "created %+F, scheduled before %+F\n", new_ck, sched_pt));
 769
 770                                 /* finally: kill the reference copykeep */
 771                                 be_kill_node(ref);
 772                         }
 773                 }
 774
 775                 obstack_free(&obst, NULL);
 776         }
 777 }
 778
 779 /**
 780  * Walks over all nodes to assure register constraints.
 781  *
 782  * @param birg  The birg structure containing the irg
 783  */
 784 void assure_constraints(be_irg_t *birg) {
 785         ir_graph         *irg      = be_get_birg_irg(birg);
 786         const arch_env_t *arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 787         constraint_env_t cenv;
 788         op_copy_assoc_t  *entry;
 789         ir_node          **nodes;
 790         FIRM_DBG_REGISTER(firm_dbg_module_t *mod, "firm.be.lower.constr");
 791
 792         be_assure_dom_front(birg);
 793
 794         DEBUG_ONLY(cenv.dbg = mod;)
 795         cenv.birg   = birg;
 796         cenv.op_set = new_pset(cmp_op_copy_assoc, 16);
 797         obstack_init(&cenv.obst);
 798
 799         irg_walk_blkwise_graph(irg, NULL, assure_constraints_walker, &cenv);
 800
 801         /* melt copykeeps, pointing to projs of */
 802         /* the same mode_T node and keeping the */
 803         /* same operand                         */
 804         melt_copykeeps(&cenv);
 805
 806         /* for all */
 807         foreach_pset(cenv.op_set, entry) {
 808                 int     n;
 809                 ir_node *cp;
 810                 ir_nodeset_iterator_t iter;
 811                 be_ssa_construction_env_t senv;
 812
 813                 n     = ir_nodeset_size(&entry->copies);
 814                 nodes = alloca(n * sizeof(nodes[0]));
 815
 816                 /* put the node in an array */
 817                 DBG((mod, LEVEL_1, "introduce copies for %+F ", entry->op));
 818
 819                 /* collect all copies */
 820                 n = 0;
 821                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 822                         nodes[n++] = cp;
 823                         DB((mod, LEVEL_1, ", %+F ", cp));
 824                 }
 825
 826                 DB((mod, LEVEL_1, "\n"));
 827
 828                 /* introduce the copies for the operand and it's copies */
 829                 be_ssa_construction_init(&senv, birg);
 830                 be_ssa_construction_add_copy(&senv, entry->op);
 831                 be_ssa_construction_add_copies(&senv, nodes, n);
 832                 be_ssa_construction_fix_users(&senv, entry->op);
 833                 be_ssa_construction_destroy(&senv);
 834
 835                 /* Could be that not all CopyKeeps are really needed, */
 836                 /* so we transform unnecessary ones into Keeps.       */
 837                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 838                         if (be_is_CopyKeep(cp) && get_irn_n_edges(cp) < 1) {
 839                                 ir_node *keep;
 840                                 int     n = get_irn_arity(cp);
 841
 842                                 keep = be_new_Keep(arch_get_irn_reg_class(arch_env, cp, -1),
 843                                         irg, get_nodes_block(cp), n, (ir_node **)&get_irn_in(cp)[1]);
 844                                 sched_add_before(cp, keep);
 845
 846                                 /* Set all ins (including the block) of the CopyKeep BAD to keep the verifier happy. */
 847                                 sched_remove(cp);
 848                                 be_kill_node(cp);
 849                         }
 850                 }
 851
 852                 ir_nodeset_destroy(&entry->copies);
 853         }
 854
 855         del_pset(cenv.op_set);
 856         obstack_free(&cenv.obst, NULL);
 857         be_invalidate_liveness(birg);
 858 }
 859
 860
 861
 862 /**
 863  * Calls the corresponding lowering function for the node.
 864  *
 865  * @param irn      The node to be checked for lowering
 866  * @param walk_env The walker environment
 867  */
 868 static void lower_nodes_after_ra_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 869         if (! is_Block(irn) && ! is_Proj(irn)) {
 870                 if (be_is_Perm(irn)) {
 871                         lower_perm_node(irn, walk_env);
 872                 }
 873         }
 874
 875         return;
 876 }
 877
 878 /**
 879  * Walks over all blocks in an irg and performs lowering need to be
 880  * done after register allocation (e.g. perm lowering).
 881  *
 882  * @param birg      The birg object
 883  * @param do_copy   1 == resolve cycles with a free reg if available
 884  */
 885 void lower_nodes_after_ra(be_irg_t *birg, int do_copy) {
 886         lower_env_t env;
 887         ir_graph    *irg = be_get_birg_irg(birg);
 888
 889         env.birg     = birg;
 890         env.arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 891         env.do_copy  = do_copy;
 892         FIRM_DBG_REGISTER(env.dbg_module, "firm.be.lower");
 893
 894         irg_walk_blkwise_graph(irg, NULL, lower_nodes_after_ra_walker, &env);
 895 }