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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2007 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief       Performs lowering of perm nodes. Inserts copies to assure register constraints.
  23  * @author      Christian Wuerdig
  24  * @date        14.12.2005
  25  * @version     $Id$
  26  */
  27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  28 #include "config.h"
  29 #endif
  30
  31 #include <stdlib.h>
  32
  33 #include "ircons.h"
  34 #include "debug.h"
  35 #include "irhooks.h"
  36 #include "xmalloc.h"
  37 #include "irnodeset.h"
  38 #include "irgmod.h"
  39 #include "iredges_t.h"
  40 #include "irgwalk.h"
  41
  42 #include "bearch_t.h"
  43 #include "belower.h"
  44 #include "benode_t.h"
  45 #include "besched_t.h"
  46 #include "bestat.h"
  47 #include "bessaconstr.h"
  48 #include "benodesets.h"
  49
  50 #undef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
  51
  52 /* associates op with it's copy and CopyKeep */
  53 typedef struct {
  54         ir_node *op;         /* an irn which must be different */
  55         ir_nodeset_t copies; /* all non-spillable copies of this irn */
  56         const arch_register_class_t *cls;
  57 } op_copy_assoc_t;
  58
  59 /* environment for constraints */
  60 typedef struct {
  61         be_irg_t       *birg;
  62         pset           *op_set;
  63         struct obstack obst;
  64         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
  65 } constraint_env_t;
  66
  67 /* lowering walker environment */
  68 typedef struct _lower_env_t {
  69         be_irg_t         *birg;
  70         const arch_env_t *arch_env;
  71         unsigned          do_copy : 1;
  72         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg_module;)
  73 } lower_env_t;
  74
  75 /* holds a perm register pair */
  76 typedef struct _reg_pair_t {
  77         const arch_register_t *in_reg;    /**< a perm IN register */
  78         ir_node               *in_node;   /**< the in node to which the register belongs */
  79
  80         const arch_register_t *out_reg;   /**< a perm OUT register */
  81         ir_node               *out_node;  /**< the out node to which the register belongs */
  82
  83         int                    checked;   /**< indicates whether the pair was check for cycle or not */
  84 } reg_pair_t;
  85
  86 typedef enum _perm_type_t {
  87         PERM_CYCLE,
  88         PERM_CHAIN,
  89         PERM_SWAP,
  90         PERM_COPY
  91 } perm_type_t;
  92
  93 /* structure to represent cycles or chains in a perm */
  94 typedef struct _perm_cycle_t {
  95         const arch_register_t **elems;       /**< the registers in the cycle */
  96         int                     n_elems;     /**< number of elements in the cycle */
  97         perm_type_t             type;        /**< type (CHAIN or CYCLE) */
  98 } perm_cycle_t;
  99
 100 /* Compare the two operands */
 101 static int cmp_op_copy_assoc(const void *a, const void *b) {
 102         const op_copy_assoc_t *op1 = a;
 103         const op_copy_assoc_t *op2 = b;
 104
 105         return op1->op != op2->op;
 106 }
 107
 108 /* Compare the in registers of two register pairs */
 109 static int compare_reg_pair(const void *a, const void *b) {
 110         const reg_pair_t *pair_a = a;
 111         const reg_pair_t *pair_b = b;
 112
 113         if (pair_a->in_reg->index > pair_b->in_reg->index)
 114                 return 1;
 115         else
 116                 return -1;
 117 }
 118
 119 /* returns the number register pairs marked as checked */
 120 static int get_n_checked_pairs(reg_pair_t *pairs, int n) {
 121         int i, n_checked = 0;
 122
 123         for (i = 0; i < n; i++) {
 124                 if (pairs[i].checked)
 125                         n_checked++;
 126         }
 127
 128         return n_checked;
 129 }
 130
 131 /**
 132  * Gets the node corresponding to a register from an array of register pairs.
 133  * NOTE: The given registers pairs and the register to look for must belong
 134  *       to the same register class.
 135  *
 136  * @param pairs  The array of register pairs
 137  * @param n      The number of pairs
 138  * @param reg    The register to look for
 139  * @param in_out 0 == look for IN register, 1 == look for OUT register
 140  * @return The corresponding node or NULL if not found
 141  */
 142 static ir_node *get_node_for_register(reg_pair_t *pairs, int n, const arch_register_t *reg, int in_out) {
 143         int i;
 144
 145         if (in_out) {
 146                 for (i = 0; i < n; i++) {
 147                         /* out register matches */
 148                         if (pairs[i].out_reg->index == reg->index)
 149                                 return pairs[i].out_node;
 150                 }
 151         }
 152         else {
 153                 for (i = 0; i < n; i++) {
 154                         /* in register matches */
 155                         if (pairs[i].in_reg->index == reg->index)
 156                                 return pairs[i].in_node;
 157                 }
 158         }
 159
 160         return NULL;
 161 }
 162
 163 /**
 164  * Gets the index in the register pair array where the in/out register
 165  * corresponds to reg_idx.
 166  *
 167  * @param pairs  The array of register pairs
 168  * @param n      The number of pairs
 169  * @param reg    The register index to look for
 170  * @param in_out 0 == look for IN register, 1 == look for OUT register
 171  * @return The corresponding index in pairs or -1 if not found
 172  */
 173 static int get_pairidx_for_regidx(reg_pair_t *pairs, int n, int reg_idx, int in_out) {
 174         int i;
 175
 176         if (in_out) {
 177                 for (i = 0; i < n; i++) {
 178                         /* out register matches */
 179                         if (pairs[i].out_reg->index == reg_idx)
 180                                 return i;
 181                 }
 182         }
 183         else {
 184                 for (i = 0; i < n; i++) {
 185                         /* in register matches */
 186                         if (pairs[i].in_reg->index == reg_idx)
 187                                 return i;
 188                 }
 189         }
 190
 191         return -1;
 192 }
 193
 194 /**
 195  * Gets an array of register pairs and tries to identify a cycle or chain starting
 196  * at position start.
 197  *
 198  * @param cycle Variable to hold the cycle
 199  * @param pairs Array of register pairs
 200  * @param start Index to start
 201  * @return The cycle or chain
 202  */
 203 static perm_cycle_t *get_perm_cycle(perm_cycle_t *cycle, reg_pair_t *pairs, int n, int start) {
 204         int head         = pairs[start].in_reg->index;
 205         int cur_idx      = pairs[start].out_reg->index;
 206         int cur_pair_idx = start;
 207         int n_pairs_done = get_n_checked_pairs(pairs, n);
 208         int idx;
 209         perm_type_t cycle_tp = PERM_CYCLE;
 210
 211         /* We could be right in the middle of a chain, so we need to find the start */
 212         while (head != cur_idx) {
 213                 /* goto previous register in cycle or chain */
 214                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, head, 1);
 215
 216                 if (cur_pair_idx < 0) {
 217                         cycle_tp = PERM_CHAIN;
 218                         break;
 219                 }
 220                 else {
 221                         head  = pairs[cur_pair_idx].in_reg->index;
 222                         start = cur_pair_idx;
 223                 }
 224         }
 225
 226         /* assume worst case: all remaining pairs build a cycle or chain */
 227         cycle->elems    = xcalloc((n - n_pairs_done) * 2, sizeof(cycle->elems[0]));
 228         cycle->n_elems  = 2;  /* initial number of elements is 2 */
 229         cycle->elems[0] = pairs[start].in_reg;
 230         cycle->elems[1] = pairs[start].out_reg;
 231         cycle->type     = cycle_tp;
 232         cur_idx         = pairs[start].out_reg->index;
 233
 234         idx = 2;
 235         /* check for cycle or end of a chain */
 236         while (cur_idx != head) {
 237                 /* goto next register in cycle or chain */
 238                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cur_idx, 0);
 239
 240                 if (cur_pair_idx < 0)
 241                         break;
 242
 243                 cur_idx = pairs[cur_pair_idx].out_reg->index;
 244
 245                 /* it's not the first element: insert it */
 246                 if (cur_idx != head) {
 247                         cycle->elems[idx++] = pairs[cur_pair_idx].out_reg;
 248                         cycle->n_elems++;
 249                 }
 250                 else {
 251                         /* we are there where we started -> CYCLE */
 252                         cycle->type = PERM_CYCLE;
 253                 }
 254         }
 255
 256         /* mark all pairs having one in/out register with cycle in common as checked */
 257         for (idx = 0; idx < cycle->n_elems; idx++) {
 258                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index, 0);
 259
 260                 if (cur_pair_idx >= 0)
 261                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 262
 263                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index, 1);
 264
 265                 if (cur_pair_idx >= 0)
 266                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 267         }
 268
 269         return cycle;
 270 }
 271
 272 /**
 273  * Lowers a perm node.  Resolves cycles and creates a bunch of
 274  * copy and swap operations to permute registers.
 275  * Note: The caller of this function has to make sure, that irn
 276  *       is a Perm node.
 277  *
 278  * @param irn      The perm node
 279  * @param block    The block the perm node belongs to
 280  * @param walk_env The environment
 281  */
 282 static void lower_perm_node(ir_node *irn, void *walk_env) {
 283         ir_graph        *irg = get_irn_irg(irn);
 284         const arch_register_class_t *reg_class;
 285         const arch_env_t            *arch_env;
 286         lower_env_t     *env         = walk_env;
 287         int             real_size    = 0;
 288         int             keep_perm    = 0;
 289         int             n, i, pn, do_copy, j, n_ops;
 290         reg_pair_t      *pairs;
 291         const ir_edge_t *edge;
 292         perm_cycle_t    *cycle;
 293         ir_node         *sched_point, *block, *in[2];
 294         ir_node         *arg1, *arg2, *res1, *res2;
 295         ir_node         *cpyxchg = NULL;
 296         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod;)
 297
 298         arch_env = env->arch_env;
 299         do_copy  = env->do_copy;
 300         DEBUG_ONLY(mod = env->dbg_module;)
 301         block    = get_nodes_block(irn);
 302
 303         /*
 304                 Get the schedule predecessor node to the perm
 305                 NOTE: This works with auto-magic. If we insert the
 306                         new copy/exchange nodes after this node, everything
 307                         should be ok.
 308         */
 309         sched_point = sched_prev(irn);
 310         DBG((mod, LEVEL_1, "sched point is %+F\n", sched_point));
 311         assert(sched_point && "Perm is not scheduled or has no predecessor");
 312
 313         n = get_irn_arity(irn);
 314         assert(n == get_irn_n_edges(irn) && "perm's in and out numbers different");
 315
 316         reg_class = arch_get_irn_register(arch_env, get_irn_n(irn, 0))->reg_class;
 317         pairs     = alloca(n * sizeof(pairs[0]));
 318
 319         /* build the list of register pairs (in, out) */
 320         i = 0;
 321         foreach_out_edge(irn, edge) {
 322                 pairs[i].out_node = get_edge_src_irn(edge);
 323                 pn                = get_Proj_proj(pairs[i].out_node);
 324                 pairs[i].in_node  = get_irn_n(irn, pn);
 325
 326                 pairs[i].in_reg  = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].in_node);
 327                 pairs[i].out_reg = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].out_node);
 328
 329                 pairs[i].checked = 0;
 330                 i++;
 331         }
 332
 333         /* sort the register pairs by the indices of the in registers */
 334         qsort(pairs, n, sizeof(pairs[0]), compare_reg_pair);
 335
 336         /* Mark all equal pairs as checked, and exchange the OUT proj with
 337                 the IN node. */
 338         for (i = 0; i < n; i++) {
 339                 if (pairs[i].in_reg->index == pairs[i].out_reg->index) {
 340                         DBG((mod, LEVEL_1, "%+F removing equal perm register pair (%+F, %+F, %s)\n",
 341                                 irn, pairs[i].in_node, pairs[i].out_node, pairs[i].out_reg->name));
 342
 343                         /* We have to check for a special case:
 344                                 The in-node could be a Proj from a Perm. In this case,
 345                                 we need to correct the projnum */
 346                         if (be_is_Perm(pairs[i].in_node) && is_Proj(pairs[i].in_node)) {
 347                                 set_Proj_proj(pairs[i].out_node, get_Proj_proj(pairs[i].in_node));
 348                         }
 349
 350                         /* remove the proj from the schedule */
 351                         sched_remove(pairs[i].out_node);
 352
 353                         /* reroute the edges from the proj to the argument */
 354                         exchange(pairs[i].out_node, pairs[i].in_node);
 355                         //edges_reroute(pairs[i].out_node, pairs[i].in_node, env->birg->irg);
 356                         //set_irn_n(pairs[i].out_node, 0, new_Bad());
 357
 358                         pairs[i].checked = 1;
 359                 }
 360         }
 361
 362         /* Set do_copy to 0 if it's on but we have no free register */
 363         if (do_copy) {
 364                 do_copy = 0;
 365         }
 366
 367         real_size = n - get_n_checked_pairs(pairs, n);
 368
 369         be_do_stat_perm(reg_class->name, reg_class->n_regs, irn, block, n, real_size);
 370
 371         /* check for cycles and chains */
 372         while (get_n_checked_pairs(pairs, n) < n) {
 373                 i = n_ops = 0;
 374
 375                 /* go to the first not-checked pair */
 376                 while (pairs[i].checked) i++;
 377                 cycle = xcalloc(1, sizeof(*cycle));
 378                 cycle = get_perm_cycle(cycle, pairs, n, i);
 379
 380                 DB((mod, LEVEL_1, "%+F: following %s created:\n  ", irn, cycle->type == PERM_CHAIN ? "chain" : "cycle"));
 381                 for (j = 0; j < cycle->n_elems; j++) {
 382                         DB((mod, LEVEL_1, " %s", cycle->elems[j]->name));
 383                 }
 384                 DB((mod, LEVEL_1, "\n"));
 385
 386                 /*
 387                         We don't need to do anything if we have a Perm with two
 388                         elements which represents a cycle, because those nodes
 389                         already represent exchange nodes
 390                 */
 391                 if (n == 2 && cycle->type == PERM_CYCLE) {
 392                         free(cycle);
 393                         keep_perm = 1;
 394                         continue;
 395                 }
 396
 397 //TODO: - iff PERM_CYCLE && do_copy -> determine free temp reg and insert copy to/from it before/after
 398 //        the copy cascade (this reduces the cycle into a chain)
 399
 400                 /* build copy/swap nodes from back to front */
 401                 for (i = cycle->n_elems - 2; i >= 0; i--) {
 402                         arg1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 0);
 403                         arg2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 0);
 404
 405                         res1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 1);
 406                         res2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 1);
 407                         /*
 408                                 If we have a cycle and don't copy: we need to create exchange nodes
 409                                 NOTE: An exchange node is a perm node with 2 INs and 2 OUTs
 410                                 IN_1  = in node with register i
 411                                 IN_2  = in node with register i + 1
 412                                 OUT_1 = out node with register i + 1
 413                                 OUT_2 = out node with register i
 414                         */
 415                         if (cycle->type == PERM_CYCLE && !do_copy) {
 416                                 in[0] = arg1;
 417                                 in[1] = arg2;
 418
 419                                 /* At this point we have to handle the following problem:     */
 420                                 /*                                                            */
 421                                 /* If we have a cycle with more than two elements, then       */
 422                                 /* this could correspond to the following Perm node:          */
 423                                 /*                                                            */
 424                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 425                                 /*   | r1 |   | r2 |   | r3 |                                 */
 426                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 427                                 /*     |        |         |                                   */
 428                                 /*     |        |         |                                   */
 429                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 430                                 /*   |         Perm         |                                 */
 431                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 432                                 /*     |        |         |                                   */
 433                                 /*     |        |         |                                   */
 434                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 435                                 /*   |Proj|   |Proj|   |Proj|                                 */
 436                                 /*   | r2 |   | r3 |   | r1 |                                 */
 437                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 438                                 /*                                                            */
 439                                 /* This node is about to be split up into two 2x Perm's       */
 440                                 /* for which we need 4 Proj's and the one additional Proj     */
 441                                 /* of the first Perm has to be one IN of the second. So in    */
 442                                 /* general we need to create one additional Proj for each     */
 443                                 /* "middle" Perm and set this to one in node of the successor */
 444                                 /* Perm.                                                      */
 445
 446                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating exchange node (%+F, %s) and (%+F, %s) with\n",
 447                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, arg2, cycle->elems[i + 1]->name));
 448                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F                        (%+F, %s) and (%+F, %s)\n",
 449                                         irn, res1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 450
 451                                 cpyxchg = be_new_Perm(reg_class, irg, block, 2, in);
 452                                 n_ops++;
 453
 454                                 if (i > 0) {
 455                                         /* cycle is not done yet */
 456                                         int pidx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[i]->index, 0);
 457
 458                                         /* create intermediate proj */
 459                                         res1 = new_r_Proj(irg, block, cpyxchg, get_irn_mode(res1), 0);
 460
 461                                         /* set as in for next Perm */
 462                                         pairs[pidx].in_node = res1;
 463                                 }
 464                                 else {
 465                                         sched_remove(res1);
 466                                 }
 467
 468                                 sched_remove(res2);
 469
 470                                 set_Proj_pred(res2, cpyxchg);
 471                                 set_Proj_proj(res2, 0);
 472                                 set_Proj_pred(res1, cpyxchg);
 473                                 set_Proj_proj(res1, 1);
 474
 475                                 sched_add_after(sched_point, res1);
 476                                 sched_add_after(sched_point, res2);
 477
 478                                 arch_set_irn_register(arch_env, res2, cycle->elems[i + 1]);
 479                                 arch_set_irn_register(arch_env, res1, cycle->elems[i]);
 480
 481                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 482                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 483
 484                                 DBG((mod, LEVEL_1, "replacing %+F with %+F, placed new node after %+F\n", irn, cpyxchg, sched_point));
 485
 486                                 /* set the new scheduling point */
 487                                 sched_point = res1;
 488                         }
 489                         else {
 490                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating copy node (%+F, %s) -> (%+F, %s)\n",
 491                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 492
 493                                 cpyxchg = be_new_Copy(reg_class, irg, block, arg1);
 494                                 arch_set_irn_register(arch_env, cpyxchg, cycle->elems[i + 1]);
 495                                 n_ops++;
 496
 497                                 /* remove the proj from the schedule */
 498                                 sched_remove(res2);
 499
 500                                 /* exchange copy node and proj */
 501                                 exchange(res2, cpyxchg);
 502
 503                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 504                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 505
 506                                 /* set the new scheduling point */
 507                                 sched_point = cpyxchg;
 508                         }
 509                 }
 510
 511                 be_do_stat_permcycle(reg_class->name, irn, block, cycle->type == PERM_CHAIN, cycle->n_elems, n_ops);
 512
 513                 free((void *) cycle->elems);
 514                 free(cycle);
 515         }
 516
 517         /* remove the perm from schedule */
 518         if (! keep_perm) {
 519                 sched_remove(irn);
 520                 be_kill_node(irn);
 521         }
 522 }
 523
 524
 525
 526 static int get_n_out_edges(const ir_node *irn) {
 527         const ir_edge_t *edge;
 528         int cnt = 0;
 529
 530         foreach_out_edge(irn, edge) {
 531                 cnt++;
 532         }
 533
 534         return cnt;
 535 }
 536
 537 static INLINE ir_node *belower_skip_proj(ir_node *irn) {
 538         while(is_Proj(irn))
 539                 irn = get_Proj_pred(irn);
 540         return irn;
 541 }
 542
 543 static ir_node *find_copy(constraint_env_t *env, ir_node *irn, ir_node *op) {
 544         const arch_env_t *arch_env = be_get_birg_arch_env(env->birg);
 545         ir_node          *block    = get_nodes_block(irn);
 546         ir_node          *cur_node;
 547
 548         for (cur_node = sched_prev(irn);
 549                 ! is_Block(cur_node) && be_is_Copy(cur_node) && get_nodes_block(cur_node) == block;
 550                 cur_node = sched_prev(cur_node))
 551         {
 552                 if (be_get_Copy_op(cur_node) == op && arch_irn_is(arch_env, cur_node, dont_spill))
 553                         return cur_node;
 554         }
 555
 556         return NULL;
 557 }
 558
 559 static void gen_assure_different_pattern(ir_node *irn, ir_node *other_different, constraint_env_t *env) {
 560         be_irg_t                    *birg     = env->birg;
 561         ir_graph                    *irg      = be_get_birg_irg(birg);
 562         pset                        *op_set   = env->op_set;
 563         const arch_env_t            *arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 564         ir_node                     *block    = get_nodes_block(irn);
 565         const arch_register_class_t *cls      = arch_get_irn_reg_class(arch_env, other_different, -1);
 566         ir_node                     *in[2], *keep, *cpy;
 567         op_copy_assoc_t             key, *entry;
 568         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod     = env->dbg;)
 569
 570         if (arch_irn_is(arch_env, other_different, ignore) || ! mode_is_datab(get_irn_mode(other_different))) {
 571                 DBG((mod, LEVEL_1, "ignore constraint for %+F because other_irn is ignore or not a datab node\n", irn));
 572                 return;
 573         }
 574
 575         /* Make a not spillable copy of the different node   */
 576         /* this is needed because the different irn could be */
 577         /* in block far far away                             */
 578         /* The copy is optimized later if not needed         */
 579
 580         /* check if already exists such a copy in the schedule immediatly before */
 581         cpy = find_copy(env, belower_skip_proj(irn), other_different);
 582         if (! cpy) {
 583                 cpy = be_new_Copy(cls, irg, block, other_different);
 584                 be_node_set_flags(cpy, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_dont_spill);
 585                 DBG((mod, LEVEL_1, "created non-spillable %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 586         }
 587         else {
 588                 DBG((mod, LEVEL_1, "using already existing %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 589         }
 590
 591         in[0] = irn;
 592         in[1] = 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, irg, block, 2, in);
 598         }
 599         else {
 600                 keep = be_new_CopyKeep_single(cls, irg, block, cpy, irn, get_irn_mode(other_different));
 601                 be_node_set_reg_class(keep, 1, cls);
 602         }
 603
 604         DBG((mod, LEVEL_1, "created %+F(%+F, %+F)\n\n", keep, irn, cpy));
 605
 606         /* insert copy and keep into schedule */
 607         assert(sched_is_scheduled(irn) && "need schedule to assure constraints");
 608         if (! sched_is_scheduled(cpy))
 609                 sched_add_before(belower_skip_proj(irn), cpy);
 610         sched_add_after(irn, keep);
 611
 612         /* insert the other different and it's copies into the set */
 613         key.op         = other_different;
 614         entry          = pset_find(op_set, &key, nodeset_hash(other_different));
 615
 616         if (! entry) {
 617                 entry         = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*entry));
 618                 ir_nodeset_init(&entry->copies);
 619                 entry->op     = other_different;
 620                 entry->cls    = cls;
 621         }
 622
 623         /* insert copy */
 624         ir_nodeset_insert(&entry->copies, cpy);
 625
 626         /* insert keep in case of CopyKeep */
 627         if (be_is_CopyKeep(keep)) {
 628                 ir_nodeset_insert(&entry->copies, keep);
 629         }
 630
 631         pset_insert(op_set, entry, nodeset_hash(other_different));
 632 }
 633
 634 /**
 635  * Checks if node has a should_be_different constraint in output
 636  * and adds a Keep then to assure the constraint.
 637  */
 638 static void assure_different_constraints(ir_node *irn, constraint_env_t *env) {
 639         const arch_register_req_t *req;
 640         const arch_env_t          *arch_env = be_get_birg_arch_env(env->birg);
 641
 642         req = arch_get_register_req(arch_env, irn, -1);
 643
 644         if (arch_register_req_is(req, should_be_different)) {
 645                 ir_node *different_from = get_irn_n(belower_skip_proj(irn), req->other_different);
 646                 gen_assure_different_pattern(irn, different_from, env);
 647         } else if (arch_register_req_is(req, should_be_different_from_all)) {
 648                 int i, n = get_irn_arity(belower_skip_proj(irn));
 649                 for (i = 0; i < n; i++) {
 650                         gen_assure_different_pattern(irn, get_irn_n(belower_skip_proj(irn), i), env);
 651                 }
 652         }
 653 }
 654
 655
 656
 657 /**
 658  * Calls the functions to assure register constraints.
 659  *
 660  * @param irn      The node to be checked for lowering
 661  * @param walk_env The walker environment
 662  */
 663 static void assure_constraints_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 664         if (is_Block(irn))
 665                 return;
 666
 667         if (sched_is_scheduled(irn) && mode_is_datab(get_irn_mode(irn)))
 668                 assure_different_constraints(irn, walk_env);
 669
 670         return;
 671 }
 672
 673 /**
 674  * Melt all copykeeps pointing to the same node
 675  * (or Projs of the same node), copying the same operand.
 676  */
 677 static void melt_copykeeps(constraint_env_t *cenv) {
 678         be_irg_t *birg = cenv->birg;
 679         ir_graph *irg  = be_get_birg_irg(birg);
 680         op_copy_assoc_t *entry;
 681
 682         /* for all */
 683         foreach_pset(cenv->op_set, entry) {
 684                 int     idx, num_ck;
 685                 ir_node *cp;
 686                 struct obstack obst;
 687                 ir_nodeset_iterator_t iter;
 688                 ir_node **ck_arr, **melt_arr;
 689
 690                 obstack_init(&obst);
 691
 692                 /* collect all copykeeps */
 693                 num_ck = idx = 0;
 694                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 695                         if (be_is_CopyKeep(cp)) {
 696                                 obstack_grow(&obst, &cp, sizeof(cp));
 697                                 ++num_ck;
 698                         }
 699 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 700                         else {
 701                                 set_irn_mode(cp, mode_ANY);
 702                                 keep_alive(cp);
 703                         }
 704 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 705                 }
 706
 707                 /* compare each copykeep with all other copykeeps */
 708                 ck_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 709                 for (idx = 0; idx < num_ck; ++idx) {
 710                         ir_node *ref, *ref_mode_T;
 711
 712                         if (ck_arr[idx]) {
 713                                 int j, n_melt;
 714                                 ir_node **new_ck_in;
 715                                 ir_node *new_ck;
 716                                 ir_node *sched_pt = NULL;
 717
 718                                 n_melt     = 1;
 719                                 ref        = ck_arr[idx];
 720                                 ref_mode_T = skip_Proj(get_irn_n(ref, 1));
 721                                 obstack_grow(&obst, &ref, sizeof(ref));
 722
 723                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "Trying to melt %+F:\n", ref));
 724
 725                                 /* check for copykeeps pointing to the same mode_T node as the reference copykeep */
 726                                 for (j = 0; j < num_ck; ++j) {
 727                                         ir_node *cur_ck = ck_arr[j];
 728
 729                                         if (j != idx && cur_ck && skip_Proj(get_irn_n(cur_ck, 1)) == ref_mode_T) {
 730                                                 obstack_grow(&obst, &cur_ck, sizeof(cur_ck));
 731                                                 ir_nodeset_remove(&entry->copies, cur_ck);
 732                                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "\t%+F\n", cur_ck));
 733                                                 ck_arr[j] = NULL;
 734                                                 ++n_melt;
 735                                                 sched_remove(cur_ck);
 736                                         }
 737                                 }
 738                                 ck_arr[idx] = NULL;
 739
 740                                 /* check, if we found some candidates for melting */
 741                                 if (n_melt == 1) {
 742                                         DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "\tno candidate found\n"));
 743                                         continue;
 744                                 }
 745
 746                                 ir_nodeset_remove(&entry->copies, ref);
 747                                 sched_remove(ref);
 748
 749                                 melt_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 750                                 /* melt all found copykeeps */
 751                                 NEW_ARR_A(ir_node *, new_ck_in, n_melt);
 752                                 for (j = 0; j < n_melt; ++j) {
 753                                         new_ck_in[j] = get_irn_n(melt_arr[j], 1);
 754
 755                                         /* now, we can kill the melted keep, except the */
 756                                         /* ref one, we still need some information      */
 757                                         if (melt_arr[j] != ref)
 758                                                 be_kill_node(melt_arr[j]);
 759                                 }
 760
 761 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 762                                 new_ck = be_new_CopyKeep(entry->cls, irg, get_nodes_block(ref), be_get_CopyKeep_op(ref), n_melt, new_ck_in, mode_ANY);
 763                                 keep_alive(new_ck);
 764 #else
 765                                 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));
 766 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 767
 768                                 /* set register class for all keeped inputs */
 769                                 for (j = 1; j <= n_melt; ++j)
 770                                         be_node_set_reg_class(new_ck, j, entry->cls);
 771
 772                                 ir_nodeset_insert(&entry->copies, new_ck);
 773
 774                                 /* find scheduling point */
 775                                 if (get_irn_mode(ref_mode_T) == mode_T) {
 776                                         /* walk along the Projs */
 777                                         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))
 778                                                 /* just walk along the schedule until a non-Proj/Keep/CopyKeep node is found*/ ;
 779                                 }
 780                                 else {
 781                                         sched_pt = ref_mode_T;
 782                                 }
 783
 784                                 sched_add_before(sched_pt, new_ck);
 785                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "created %+F, scheduled before %+F\n", new_ck, sched_pt));
 786
 787                                 /* finally: kill the reference copykeep */
 788                                 be_kill_node(ref);
 789                         }
 790                 }
 791
 792                 obstack_free(&obst, NULL);
 793         }
 794 }
 795
 796 /**
 797  * Walks over all nodes to assure register constraints.
 798  *
 799  * @param birg  The birg structure containing the irg
 800  */
 801 void assure_constraints(be_irg_t *birg) {
 802         ir_graph         *irg      = be_get_birg_irg(birg);
 803         const arch_env_t *arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 804         constraint_env_t cenv;
 805         op_copy_assoc_t  *entry;
 806         ir_node          **nodes;
 807         FIRM_DBG_REGISTER(firm_dbg_module_t *mod, "firm.be.lower.constr");
 808
 809         be_assure_dom_front(birg);
 810
 811         DEBUG_ONLY(cenv.dbg = mod;)
 812         cenv.birg   = birg;
 813         cenv.op_set = new_pset(cmp_op_copy_assoc, 16);
 814         obstack_init(&cenv.obst);
 815
 816         irg_walk_blkwise_graph(irg, NULL, assure_constraints_walker, &cenv);
 817
 818         /* melt copykeeps, pointing to projs of */
 819         /* the same mode_T node and keeping the */
 820         /* same operand                         */
 821         melt_copykeeps(&cenv);
 822
 823         /* for all */
 824         foreach_pset(cenv.op_set, entry) {
 825                 int     n;
 826                 ir_node *cp;
 827                 ir_nodeset_iterator_t iter;
 828                 be_ssa_construction_env_t senv;
 829
 830                 n     = ir_nodeset_size(&entry->copies);
 831                 nodes = alloca(n * sizeof(nodes[0]));
 832
 833                 /* put the node in an array */
 834                 DBG((mod, LEVEL_1, "introduce copies for %+F ", entry->op));
 835
 836                 /* collect all copies */
 837                 n = 0;
 838                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 839                         nodes[n++] = cp;
 840                         DB((mod, LEVEL_1, ", %+F ", cp));
 841                 }
 842
 843                 DB((mod, LEVEL_1, "\n"));
 844
 845                 /* introduce the copies for the operand and it's copies */
 846                 be_ssa_construction_init(&senv, birg);
 847                 be_ssa_construction_add_copy(&senv, entry->op);
 848                 be_ssa_construction_add_copies(&senv, nodes, n);
 849                 be_ssa_construction_fix_users(&senv, entry->op);
 850                 be_ssa_construction_destroy(&senv);
 851
 852                 /* Could be that not all CopyKeeps are really needed, */
 853                 /* so we transform unnecessary ones into Keeps.       */
 854                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 855                         if (be_is_CopyKeep(cp) && get_irn_n_edges(cp) < 1) {
 856                                 ir_node *keep;
 857                                 int     n = get_irn_arity(cp);
 858
 859                                 keep = be_new_Keep(arch_get_irn_reg_class(arch_env, cp, -1),
 860                                         irg, get_nodes_block(cp), n, (ir_node **)&get_irn_in(cp)[1]);
 861                                 sched_add_before(cp, keep);
 862
 863                                 /* Set all ins (including the block) of the CopyKeep BAD to keep the verifier happy. */
 864                                 sched_remove(cp);
 865                                 be_kill_node(cp);
 866                         }
 867                 }
 868
 869                 ir_nodeset_destroy(&entry->copies);
 870         }
 871
 872         del_pset(cenv.op_set);
 873         obstack_free(&cenv.obst, NULL);
 874         be_invalidate_liveness(birg);
 875 }
 876
 877
 878
 879 /**
 880  * Calls the corresponding lowering function for the node.
 881  *
 882  * @param irn      The node to be checked for lowering
 883  * @param walk_env The walker environment
 884  */
 885 static void lower_nodes_after_ra_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 886         if (! is_Block(irn) && ! is_Proj(irn)) {
 887                 if (be_is_Perm(irn)) {
 888                         lower_perm_node(irn, walk_env);
 889                 }
 890         }
 891
 892         return;
 893 }
 894
 895 /**
 896  * Walks over all blocks in an irg and performs lowering need to be
 897  * done after register allocation (e.g. perm lowering).
 898  *
 899  * @param birg      The birg object
 900  * @param do_copy   1 == resolve cycles with a free reg if available
 901  */
 902 void lower_nodes_after_ra(be_irg_t *birg, int do_copy) {
 903         lower_env_t env;
 904         ir_graph    *irg = be_get_birg_irg(birg);
 905
 906         env.birg     = birg;
 907         env.arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 908         env.do_copy  = do_copy;
 909         FIRM_DBG_REGISTER(env.dbg_module, "firm.be.lower");
 910
 911         irg_walk_blkwise_graph(irg, NULL, lower_nodes_after_ra_walker, &env);
 912 }