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 #include "bestat.h"
  26 #include "benodesets.h"
  27
  28 #include "irgmod.h"
  29 #include "iredges_t.h"
  30 #include "irgwalk.h"
  31
  32 #ifdef HAVE_MALLOC_H
  33  #include <malloc.h>
  34 #endif
  35 #ifdef HAVE_ALLOCA_H
  36  #include <alloca.h>
  37 #endif
  38
  39 #undef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
  40
  41 #undef is_Perm
  42 #define is_Perm(arch_env, irn) (arch_irn_class_is(arch_env, irn, perm))
  43
  44 /* associates op with it's copy and CopyKeep */
  45 typedef struct {
  46         ir_node *op;         /* an irn which must be different */
  47         pset    *copies;     /* all non-spillable copies of this irn */
  48         const arch_register_class_t *cls;
  49 } op_copy_assoc_t;
  50
  51 /* environment for constraints */
  52 typedef struct {
  53         be_irg_t       *birg;
  54         pset           *op_set;
  55         struct obstack obst;
  56         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
  57 } constraint_env_t;
  58
  59 /* lowering walker environment */
  60 typedef struct _lower_env_t {
  61         be_chordal_env_t  *chord_env;
  62         unsigned           do_copy:1;
  63         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg_module;)
  64 } lower_env_t;
  65
  66 /* holds a perm register pair */
  67 typedef struct _reg_pair_t {
  68         const arch_register_t *in_reg;    /**< a perm IN register */
  69         ir_node               *in_node;   /**< the in node to which the register belongs */
  70
  71         const arch_register_t *out_reg;   /**< a perm OUT register */
  72         ir_node               *out_node;  /**< the out node to which the register belongs */
  73
  74         int                    checked;   /**< indicates whether the pair was check for cycle or not */
  75 } reg_pair_t;
  76
  77 typedef enum _perm_type_t {
  78         PERM_CYCLE,
  79         PERM_CHAIN,
  80         PERM_SWAP,
  81         PERM_COPY
  82 } perm_type_t;
  83
  84 /* structure to represent cycles or chains in a perm */
  85 typedef struct _perm_cycle_t {
  86         const arch_register_t **elems;       /**< the registers in the cycle */
  87         int                     n_elems;     /**< number of elements in the cycle */
  88         perm_type_t             type;        /**< type (CHAIN or CYCLE) */
  89 } perm_cycle_t;
  90
  91 static void kill_node(ir_node *irn, int kill_block) {
  92         int      i, arity = get_irn_arity(irn);
  93         ir_graph *irg     = get_irn_irg(irn);
  94
  95         for (i = -1; i < arity; ++i) {
  96                 set_irn_n(irn, i, new_r_Bad(irg));
  97         }
  98 }
  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         const arch_register_class_t *reg_class;
 284         const arch_env_t            *arch_env;
 285         lower_env_t     *env         = walk_env;
 286         int             real_size    = 0;
 287         int             keep_perm    = 0;
 288         int             n, i, pn, do_copy, j, n_ops;
 289         reg_pair_t      *pairs;
 290         const ir_edge_t *edge;
 291         perm_cycle_t    *cycle;
 292         ir_node         *sched_point, *block, *in[2];
 293         ir_node         *arg1, *arg2, *res1, *res2;
 294         ir_node         *cpyxchg = NULL;
 295         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod;)
 296
 297         arch_env = env->chord_env->birg->main_env->arch_env;
 298         do_copy  = env->do_copy;
 299         DEBUG_ONLY(mod = env->dbg_module;)
 300         block    = get_nodes_block(irn);
 301
 302         /*
 303                 Get the schedule predecessor node to the perm
 304                 NOTE: This works with auto-magic. If we insert the
 305                         new copy/exchange nodes after this node, everything
 306                         should be ok.
 307         */
 308         sched_point = sched_prev(irn);
 309         DBG((mod, LEVEL_1, "sched point is %+F\n", sched_point));
 310         assert(sched_point && "Perm is not scheduled or has no predecessor");
 311
 312         n = get_irn_arity(irn);
 313         assert(n == get_irn_n_edges(irn) && "perm's in and out numbers different");
 314
 315         reg_class = arch_get_irn_register(arch_env, get_irn_n(irn, 0))->reg_class;
 316         pairs     = alloca(n * sizeof(pairs[0]));
 317
 318         /* build the list of register pairs (in, out) */
 319         i = 0;
 320         foreach_out_edge(irn, edge) {
 321                 pairs[i].out_node = get_edge_src_irn(edge);
 322                 pn                = get_Proj_proj(pairs[i].out_node);
 323                 pairs[i].in_node  = get_irn_n(irn, pn);
 324
 325                 pairs[i].in_reg  = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].in_node);
 326                 pairs[i].out_reg = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].out_node);
 327
 328                 pairs[i].checked = 0;
 329                 i++;
 330         }
 331
 332         /* sort the register pairs by the indices of the in registers */
 333         qsort(pairs, n, sizeof(pairs[0]), compare_reg_pair);
 334
 335         /* Mark all equal pairs as checked, and exchange the OUT proj with
 336                 the IN node. */
 337         for (i = 0; i < n; i++) {
 338                 if (pairs[i].in_reg->index == pairs[i].out_reg->index) {
 339                         DBG((mod, LEVEL_1, "%+F removing equal perm register pair (%+F, %+F, %s)\n",
 340                                 irn, pairs[i].in_node, pairs[i].out_node, pairs[i].out_reg->name));
 341
 342                         /* We have to check for a special case:
 343                                 The in-node could be a Proj from a Perm. In this case,
 344                                 we need to correct the projnum */
 345                         if (is_Perm(arch_env, pairs[i].in_node) && is_Proj(pairs[i].in_node)) {
 346                                 set_Proj_proj(pairs[i].out_node, get_Proj_proj(pairs[i].in_node));
 347                         }
 348
 349                         /* remove the proj from the schedule */
 350                         sched_remove(pairs[i].out_node);
 351
 352                         /* reroute the edges from the proj to the argument */
 353                         edges_reroute(pairs[i].out_node, pairs[i].in_node, env->chord_env->irg);
 354                         set_irn_n(pairs[i].out_node, 0, new_Bad());
 355
 356                         pairs[i].checked = 1;
 357                 }
 358         }
 359
 360         /* Set do_copy to 0 if it's on but we have no free register */
 361         if (do_copy) {
 362                 do_copy = 0;
 363         }
 364
 365         real_size = n - get_n_checked_pairs(pairs, n);
 366
 367         be_do_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                 /*
 385                         We don't need to do anything if we have a Perm with two
 386                         elements which represents a cycle, because those nodes
 387                         already represent exchange nodes
 388                 */
 389                 if (n == 2 && cycle->type == PERM_CYCLE) {
 390                         free(cycle);
 391                         keep_perm = 1;
 392                         continue;
 393                 }
 394
 395 //TODO: - iff PERM_CYCLE && do_copy -> determine free temp reg and insert copy to/from it before/after
 396 //        the copy cascade (this reduces the cycle into a chain)
 397
 398                 /* build copy/swap nodes from back to front */
 399                 for (i = cycle->n_elems - 2; i >= 0; i--) {
 400                         arg1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 0);
 401                         arg2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 0);
 402
 403                         res1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 1);
 404                         res2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 1);
 405                         /*
 406                                 If we have a cycle and don't copy: we need to create exchange nodes
 407                                 NOTE: An exchange node is a perm node with 2 INs and 2 OUTs
 408                                 IN_1  = in node with register i
 409                                 IN_2  = in node with register i + 1
 410                                 OUT_1 = out node with register i + 1
 411                                 OUT_2 = out node with register i
 412                         */
 413                         if (cycle->type == PERM_CYCLE && !do_copy) {
 414                                 in[0] = arg1;
 415                                 in[1] = arg2;
 416
 417                                 /* At this point we have to handle the following problem:     */
 418                                 /*                                                            */
 419                                 /* If we have a cycle with more than two elements, then       */
 420                                 /* this could correspond to the following Perm node:          */
 421                                 /*                                                            */
 422                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 423                                 /*   | r1 |   | r2 |   | r3 |                                 */
 424                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 425                                 /*     |        |         |                                   */
 426                                 /*     |        |         |                                   */
 427                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 428                                 /*   |         Perm         |                                 */
 429                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 430                                 /*     |        |         |                                   */
 431                                 /*     |        |         |                                   */
 432                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 433                                 /*   |Proj|   |Proj|   |Proj|                                 */
 434                                 /*   | r2 |   | r3 |   | r1 |                                 */
 435                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 436                                 /*                                                            */
 437                                 /* This node is about to be split up into two 2x Perm's       */
 438                                 /* for which we need 4 Proj's and the one additional Proj     */
 439                                 /* of the first Perm has to be one IN of the second. So in    */
 440                                 /* general we need to create one additional Proj for each     */
 441                                 /* "middle" Perm and set this to one in node of the successor */
 442                                 /* Perm.                                                      */
 443
 444                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating exchange node (%+F, %s) and (%+F, %s) with\n",
 445                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, arg2, cycle->elems[i + 1]->name));
 446                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F                        (%+F, %s) and (%+F, %s)\n",
 447                                         irn, res1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 448
 449                                 cpyxchg = be_new_Perm(reg_class, env->chord_env->irg, block, 2, in);
 450                                 n_ops++;
 451
 452                                 if (i > 0) {
 453                                         /* cycle is not done yet */
 454                                         int pidx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[i]->index, 0);
 455
 456                                         /* create intermediate proj */
 457                                         res1 = new_r_Proj(get_irn_irg(irn), block, cpyxchg, get_irn_mode(res1), 0);
 458
 459                                         /* set as in for next Perm */
 460                                         pairs[pidx].in_node = res1;
 461                                 }
 462                                 else {
 463                                         sched_remove(res1);
 464                                 }
 465
 466                                 sched_remove(res2);
 467
 468                                 set_Proj_pred(res2, cpyxchg);
 469                                 set_Proj_proj(res2, 0);
 470                                 set_Proj_pred(res1, cpyxchg);
 471                                 set_Proj_proj(res1, 1);
 472
 473                                 sched_add_after(sched_point, res1);
 474                                 sched_add_after(sched_point, res2);
 475
 476                                 arch_set_irn_register(arch_env, res2, cycle->elems[i + 1]);
 477                                 arch_set_irn_register(arch_env, res1, cycle->elems[i]);
 478
 479                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 480                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 481
 482                                 DBG((mod, LEVEL_1, "replacing %+F with %+F, placed new node after %+F\n", irn, cpyxchg, sched_point));
 483
 484                                 /* set the new scheduling point */
 485                                 sched_point = res1;
 486                         }
 487                         else {
 488                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating copy node (%+F, %s) -> (%+F, %s)\n",
 489                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 490
 491                                 cpyxchg = be_new_Copy(reg_class, env->chord_env->irg, block, arg1);
 492                                 arch_set_irn_register(arch_env, cpyxchg, cycle->elems[i + 1]);
 493                                 n_ops++;
 494
 495                                 /* remove the proj from the schedule */
 496                                 sched_remove(res2);
 497
 498                                 /* exchange copy node and proj */
 499                                 exchange(res2, cpyxchg);
 500
 501                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 502                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 503
 504                                 /* set the new scheduling point */
 505                                 sched_point = cpyxchg;
 506                         }
 507                 }
 508
 509                 be_do_stat_permcycle(reg_class->name, irn, block, cycle->type == PERM_CHAIN, cycle->n_elems, n_ops);
 510
 511                 free((void *) cycle->elems);
 512                 free(cycle);
 513         }
 514
 515         /* remove the perm from schedule */
 516         if (! keep_perm) {
 517                 kill_node(irn, 0);
 518                 sched_remove(irn);
 519         }
 520 }
 521
 522
 523
 524 static int get_n_out_edges(const ir_node *irn) {
 525         const ir_edge_t *edge;
 526         int cnt = 0;
 527
 528         foreach_out_edge(irn, edge) {
 529                 cnt++;
 530         }
 531
 532         return cnt;
 533 }
 534
 535 static ir_node *belower_skip_proj(ir_node *irn) {
 536         while(is_Proj(irn))
 537                 irn = get_Proj_pred(irn);
 538         return irn;
 539 }
 540
 541 static ir_node *find_copy(constraint_env_t *env, ir_node *irn, ir_node *op) {
 542         const arch_env_t *arch_env = env->birg->main_env->arch_env;
 543         ir_node          *block    = get_nodes_block(irn);
 544         ir_node          *cur_node;
 545
 546         for (cur_node = sched_prev(irn);
 547                 ! is_Block(cur_node) && be_is_Copy(cur_node) && get_nodes_block(cur_node) == block;
 548                 cur_node = sched_prev(cur_node))
 549         {
 550                 if (be_get_Copy_op(cur_node) == op && arch_irn_is(arch_env, cur_node, dont_spill))
 551                         return cur_node;
 552         }
 553
 554         return NULL;
 555 }
 556
 557 static void gen_assure_different_pattern(ir_node *irn, ir_node *other_different, constraint_env_t *env) {
 558         be_irg_t                    *birg     = env->birg;
 559         pset                        *op_set   = env->op_set;
 560         const arch_env_t            *arch_env = birg->main_env->arch_env;
 561         ir_node                     *block    = get_nodes_block(irn);
 562         const arch_register_class_t *cls      = arch_get_irn_reg_class(arch_env, other_different, -1);
 563         ir_node                     *in[2], *keep, *cpy;
 564         op_copy_assoc_t             key, *entry;
 565         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod     = env->dbg;)
 566
 567         if (arch_irn_is(arch_env, other_different, ignore) || ! mode_is_datab(get_irn_mode(other_different))) {
 568                 DBG((mod, LEVEL_1, "ignore constraint for %+F because other_irn is ignore or not a datab node\n", irn));
 569                 return;
 570         }
 571
 572         /* Make a not spillable copy of the different node   */
 573         /* this is needed because the different irn could be */
 574         /* in block far far away                             */
 575         /* The copy is optimized later if not needed         */
 576
 577         /* check if already exists such a copy in the schedule immediatly before */
 578         cpy = find_copy(env, belower_skip_proj(irn), other_different);
 579         if (! cpy) {
 580                 cpy = be_new_Copy(cls, birg->irg, block, other_different);
 581                 be_node_set_flags(cpy, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_dont_spill);
 582                 DBG((mod, LEVEL_1, "created non-spillable %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 583         }
 584         else {
 585                 DBG((mod, LEVEL_1, "using already existing %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 586         }
 587
 588         in[0] = irn;
 589         in[1] = cpy;
 590
 591         /* Add the Keep resp. CopyKeep and reroute the users */
 592         /* of the other_different irn in case of CopyKeep.   */
 593         if (get_n_out_edges(other_different) == 0) {
 594                 keep = be_new_Keep(cls, birg->irg, block, 2, in);
 595         }
 596         else {
 597                 keep = be_new_CopyKeep_single(cls, birg->irg, block, cpy, irn, get_irn_mode(other_different));
 598                 be_node_set_reg_class(keep, 1, cls);
 599         }
 600
 601         DBG((mod, LEVEL_1, "created %+F(%+F, %+F)\n\n", keep, irn, cpy));
 602
 603         /* insert copy and keep into schedule */
 604         assert(sched_is_scheduled(irn) && "need schedule to assure constraints");
 605         if (! sched_is_scheduled(cpy))
 606                 sched_add_before(belower_skip_proj(irn), cpy);
 607         sched_add_after(irn, keep);
 608
 609         /* insert the other different and it's copies into the set */
 610         key.op         = other_different;
 611         key.copies     = NULL;
 612         entry          = pset_find(op_set, &key, nodeset_hash(other_different));
 613
 614         if (! entry) {
 615                 entry         = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*entry));
 616                 entry->copies = pset_new_ptr_default();
 617                 entry->op     = other_different;
 618                 entry->cls    = cls;
 619         }
 620
 621         /* insert copy */
 622         pset_insert_ptr(entry->copies, cpy);
 623
 624         /* insert keep in case of CopyKeep */
 625         if (be_is_CopyKeep(keep))
 626                 pset_insert_ptr(entry->copies, keep);
 627
 628         pset_insert(op_set, entry, nodeset_hash(other_different));
 629 }
 630
 631 /**
 632  * Checks if node has a should_be_different constraint in output
 633  * and adds a Keep then to assure the constraint.
 634  */
 635 static void assure_different_constraints(ir_node *irn, constraint_env_t *env) {
 636         const arch_register_req_t *req;
 637         arch_register_req_t       req_temp;
 638
 639         req = arch_get_register_req(env->birg->main_env->arch_env, &req_temp, irn, -1);
 640
 641         if (req) {
 642                 if (arch_register_req_is(req, should_be_different)) {
 643                         gen_assure_different_pattern(irn, req->other_different, env);
 644                 }
 645                 else if (arch_register_req_is(req, should_be_different_from_all)) {
 646                         int i, n = get_irn_arity(belower_skip_proj(irn));
 647                         for (i = 0; i < n; i++) {
 648                                 gen_assure_different_pattern(irn, get_irn_n(belower_skip_proj(irn), i), env);
 649                         }
 650                 }
 651         }
 652 }
 653
 654
 655
 656 /**
 657  * Calls the functions to assure register constraints.
 658  *
 659  * @param irn      The node to be checked for lowering
 660  * @param walk_env The walker environment
 661  */
 662 static void assure_constraints_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 663         if (is_Block(irn))
 664                 return;
 665
 666         if (mode_is_datab(get_irn_mode(irn)))
 667                 assure_different_constraints(irn, walk_env);
 668
 669         return;
 670 }
 671
 672 /**
 673  * Melt all copykeeps pointing to the same node
 674  * (or Projs of the same node), copying the same operand.
 675  */
 676 static void melt_copykeeps(constraint_env_t *cenv) {
 677         op_copy_assoc_t *entry;
 678
 679         /* for all */
 680         foreach_pset(cenv->op_set, entry) {
 681                 int     idx, num_ck;
 682                 ir_node *cp;
 683                 struct obstack obst;
 684                 ir_node **ck_arr, **melt_arr;
 685
 686                 obstack_init(&obst);
 687
 688                 /* collect all copykeeps */
 689                 num_ck = idx = 0;
 690                 foreach_pset(entry->copies, cp) {
 691                         if (be_is_CopyKeep(cp)) {
 692                                 obstack_grow(&obst, &cp, sizeof(cp));
 693                                 ++num_ck;
 694                         }
 695 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 696                         else {
 697                                 set_irn_mode(cp, mode_ANY);
 698                                 keep_alive(cp);
 699                         }
 700 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 701                 }
 702
 703                 /* compare each copykeep with all other copykeeps */
 704                 ck_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 705                 for (idx = 0; idx < num_ck; ++idx) {
 706                         ir_node *ref, *ref_mode_T;
 707
 708                         if (ck_arr[idx]) {
 709                                 int j, n_melt;
 710                                 ir_node **new_ck_in;
 711                                 ir_node *new_ck;
 712                                 ir_node *sched_pt = NULL;
 713
 714                                 n_melt     = 1;
 715                                 ref        = ck_arr[idx];
 716                                 ref_mode_T = skip_Proj(get_irn_n(ref, 1));
 717                                 obstack_grow(&obst, &ref, sizeof(ref));
 718
 719                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "Trying to melt %+F:\n", ref));
 720
 721                                 /* check for copykeeps pointing to the same mode_T node as the reference copykeep */
 722                                 for (j = 0; j < num_ck; ++j) {
 723                                         ir_node *cur_ck = ck_arr[j];
 724
 725                                         if (j != idx && cur_ck && skip_Proj(get_irn_n(cur_ck, 1)) == ref_mode_T) {
 726                                                 obstack_grow(&obst, &cur_ck, sizeof(cur_ck));
 727                                                 pset_remove_ptr(entry->copies, cur_ck);
 728                                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "\t%+F\n", cur_ck));
 729                                                 ck_arr[j] = NULL;
 730                                                 ++n_melt;
 731                                                 sched_remove(cur_ck);
 732                                         }
 733                                 }
 734                                 ck_arr[idx] = NULL;
 735
 736                                 /* check, if we found some candidates for melting */
 737                                 if (n_melt == 1) {
 738                                         DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "\tno candidate found\n"));
 739                                         continue;
 740                                 }
 741
 742                                 pset_remove_ptr(entry->copies, ref);
 743                                 sched_remove(ref);
 744
 745                                 melt_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 746                                 /* melt all found copykeeps */
 747                                 NEW_ARR_A(ir_node *, new_ck_in, n_melt);
 748                                 for (j = 0; j < n_melt; ++j) {
 749                                         new_ck_in[j] = get_irn_n(melt_arr[j], 1);
 750
 751                                         /* now, we can kill the melted keep, except the */
 752                                         /* ref one, we still need some information      */
 753                                         if (melt_arr[j] != ref)
 754                                                 kill_node(melt_arr[j], 0);
 755                                 }
 756
 757 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 758                                 new_ck = be_new_CopyKeep(entry->cls, cenv->birg->irg, get_nodes_block(ref), be_get_CopyKeep_op(ref), n_melt, new_ck_in, mode_ANY);
 759                                 keep_alive(new_ck);
 760 #else
 761                                 new_ck = be_new_CopyKeep(entry->cls, cenv->birg->irg, get_nodes_block(ref), be_get_CopyKeep_op(ref), n_melt, new_ck_in, get_irn_mode(ref));
 762 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 763
 764                                 /* set register class for all keeped inputs */
 765                                 for (j = 1; j <= n_melt; ++j)
 766                                         be_node_set_reg_class(new_ck, j, entry->cls);
 767
 768                                 pset_insert_ptr(entry->copies, new_ck);
 769
 770                                 /* find scheduling point */
 771                                 if (get_irn_mode(ref_mode_T) == mode_T) {
 772                                         /* walk along the Projs */
 773                                         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))
 774                                                 /* just walk along the schedule until a non-Proj/Keep/CopyKeep node is found*/ ;
 775                                 }
 776                                 else {
 777                                         sched_pt = ref_mode_T;
 778                                 }
 779
 780                                 sched_add_before(sched_pt, new_ck);
 781                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "created %+F, scheduled before %+F\n", new_ck, sched_pt));
 782
 783                                 /* finally: kill the reference copykeep */
 784                                 kill_node(ref, 0);
 785                         }
 786                 }
 787
 788                 obstack_free(&obst, NULL);
 789         }
 790 }
 791
 792 /**
 793  * Walks over all nodes to assure register constraints.
 794  *
 795  * @param birg  The birg structure containing the irg
 796  */
 797 void assure_constraints(be_irg_t *birg) {
 798         constraint_env_t cenv;
 799         op_copy_assoc_t  *entry;
 800         dom_front_info_t *dom;
 801         ir_node          **nodes;
 802         FIRM_DBG_REGISTER(firm_dbg_module_t *mod, "firm.be.lower.constr");
 803
 804         DEBUG_ONLY(cenv.dbg = mod;)
 805         cenv.birg   = birg;
 806         cenv.op_set = new_pset(cmp_op_copy_assoc, 16);
 807         obstack_init(&cenv.obst);
 808
 809         irg_walk_blkwise_graph(birg->irg, NULL, assure_constraints_walker, &cenv);
 810
 811         /* melt copykeeps, pointing to projs of */
 812         /* the same mode_T node and keeping the */
 813         /* same operand                         */
 814         melt_copykeeps(&cenv);
 815
 816         /* introduce copies needs dominance information */
 817         dom = be_compute_dominance_frontiers(birg->irg);
 818
 819         /* for all */
 820         foreach_pset(cenv.op_set, entry) {
 821                 int     n;
 822                 ir_node *cp;
 823
 824                 n     = pset_count(entry->copies);
 825                 nodes = alloca((n + 1) * sizeof(nodes[0]));
 826
 827                 /* put the node in an array */
 828                 n          = 0;
 829                 nodes[n++] = entry->op;
 830                 DBG((mod, LEVEL_1, "introduce copies for %+F ", entry->op));
 831
 832                 /* collect all copies */
 833                 foreach_pset(entry->copies, cp) {
 834                         nodes[n++] = cp;
 835                         DB((mod, LEVEL_1, ", %+F ", cp));
 836                 }
 837
 838                 DB((mod, LEVEL_1, "\n"));
 839
 840                 /* introduce the copies for the operand and it's copies */
 841                 be_ssa_constr(dom, NULL, n, nodes);
 842
 843
 844                 /* Could be that not all CopyKeeps are really needed, */
 845                 /* so we transform unnecessary ones into Keeps.       */
 846                 foreach_pset(entry->copies, cp) {
 847                         if (be_is_CopyKeep(cp) && get_irn_n_edges(cp) < 1) {
 848                                 ir_node *keep;
 849                                 int     n = get_irn_arity(cp);
 850
 851                                 keep = be_new_Keep(arch_get_irn_reg_class(birg->main_env->arch_env, cp, -1),
 852                                         birg->irg, get_nodes_block(cp), n, (ir_node **)&get_irn_in(cp)[1]);
 853                                 sched_add_before(cp, keep);
 854
 855                                 /* Set all ins (including the block) of the CopyKeep BAD to keep the verifier happy. */
 856                                 kill_node(cp, 1);
 857                                 sched_remove(cp);
 858                         }
 859                 }
 860
 861                 del_pset(entry->copies);
 862         }
 863
 864         be_free_dominance_frontiers(dom);
 865
 866         del_pset(cenv.op_set);
 867         obstack_free(&cenv.obst, NULL);
 868 }
 869
 870
 871
 872 /**
 873  * Calls the corresponding lowering function for the node.
 874  *
 875  * @param irn      The node to be checked for lowering
 876  * @param walk_env The walker environment
 877  */
 878 static void lower_nodes_after_ra_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 879         lower_env_t      *env      = walk_env;
 880         const arch_env_t *arch_env = env->chord_env->birg->main_env->arch_env;
 881
 882         if (! is_Block(irn) && ! is_Proj(irn)) {
 883                 if (is_Perm(arch_env, irn)) {
 884                         lower_perm_node(irn, walk_env);
 885                 }
 886         }
 887
 888         return;
 889 }
 890
 891 /**
 892  * Walks over all blocks in an irg and performs lowering need to be
 893  * done after register allocation (e.g. perm lowering).
 894  *
 895  * @param chord_env The chordal environment containing the irg
 896  * @param do_copy   1 == resolve cycles with a free reg if available
 897  */
 898 void lower_nodes_after_ra(be_chordal_env_t *chord_env, int do_copy) {
 899         lower_env_t env;
 900
 901         env.chord_env  = chord_env;
 902         env.do_copy    = do_copy;
 903         FIRM_DBG_REGISTER(env.dbg_module, "firm.be.lower");
 904
 905         irg_walk_blkwise_graph(chord_env->irg, NULL, lower_nodes_after_ra_walker, &env);
 906 }
 907
 908 #undef is_Perm