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 //
 101 /* Compare the two operands */
 102 static int cmp_op_copy_assoc(const void *a, const void *b) {
 103         const op_copy_assoc_t *op1 = a;
 104         const op_copy_assoc_t *op2 = b;
 105
 106         return op1->op != op2->op;
 107 }
 108
 109 /* Compare the in registers of two register pairs */
 110 static int compare_reg_pair(const void *a, const void *b) {
 111         const reg_pair_t *pair_a = a;
 112         const reg_pair_t *pair_b = b;
 113
 114         if (pair_a->in_reg->index > pair_b->in_reg->index)
 115                 return 1;
 116         else
 117                 return -1;
 118 }
 119
 120 /* returns the number register pairs marked as checked */
 121 static int get_n_checked_pairs(reg_pair_t *pairs, int n) {
 122         int i, n_checked = 0;
 123
 124         for (i = 0; i < n; i++) {
 125                 if (pairs[i].checked)
 126                         n_checked++;
 127         }
 128
 129         return n_checked;
 130 }
 131
 132 /**
 133  * Gets the node corresponding to a register from an array of register pairs.
 134  * NOTE: The given registers pairs and the register to look for must belong
 135  *       to the same register class.
 136  *
 137  * @param pairs  The array of register pairs
 138  * @param n      The number of pairs
 139  * @param reg    The register to look for
 140  * @param in_out 0 == look for IN register, 1 == look for OUT register
 141  * @return The corresponding node or NULL if not found
 142  */
 143 static ir_node *get_node_for_register(reg_pair_t *pairs, int n, const arch_register_t *reg, int in_out) {
 144         int i;
 145
 146         if (in_out) {
 147                 for (i = 0; i < n; i++) {
 148                         /* out register matches */
 149                         if (pairs[i].out_reg->index == reg->index)
 150                                 return pairs[i].out_node;
 151                 }
 152         }
 153         else {
 154                 for (i = 0; i < n; i++) {
 155                         /* in register matches */
 156                         if (pairs[i].in_reg->index == reg->index)
 157                                 return pairs[i].in_node;
 158                 }
 159         }
 160
 161         return NULL;
 162 }
 163
 164 /**
 165  * Gets the index in the register pair array where the in/out register
 166  * corresponds to reg_idx.
 167  *
 168  * @param pairs  The array of register pairs
 169  * @param n      The number of pairs
 170  * @param reg    The register index to look for
 171  * @param in_out 0 == look for IN register, 1 == look for OUT register
 172  * @return The corresponding index in pairs or -1 if not found
 173  */
 174 static int get_pairidx_for_regidx(reg_pair_t *pairs, int n, int reg_idx, int in_out) {
 175         int i;
 176
 177         if (in_out) {
 178                 for (i = 0; i < n; i++) {
 179                         /* out register matches */
 180                         if (pairs[i].out_reg->index == reg_idx)
 181                                 return i;
 182                 }
 183         }
 184         else {
 185                 for (i = 0; i < n; i++) {
 186                         /* in register matches */
 187                         if (pairs[i].in_reg->index == reg_idx)
 188                                 return i;
 189                 }
 190         }
 191
 192         return -1;
 193 }
 194
 195 /**
 196  * Gets an array of register pairs and tries to identify a cycle or chain starting
 197  * at position start.
 198  *
 199  * @param cycle Variable to hold the cycle
 200  * @param pairs Array of register pairs
 201  * @param start Index to start
 202  * @return The cycle or chain
 203  */
 204 static perm_cycle_t *get_perm_cycle(perm_cycle_t *cycle, reg_pair_t *pairs, int n, int start) {
 205         int head         = pairs[start].in_reg->index;
 206         int cur_idx      = pairs[start].out_reg->index;
 207         int cur_pair_idx = start;
 208         int n_pairs_done = get_n_checked_pairs(pairs, n);
 209         int idx;
 210         perm_type_t cycle_tp = PERM_CYCLE;
 211
 212         /* We could be right in the middle of a chain, so we need to find the start */
 213         while (head != cur_idx) {
 214                 /* goto previous register in cycle or chain */
 215                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, head, 1);
 216
 217                 if (cur_pair_idx < 0) {
 218                         cycle_tp = PERM_CHAIN;
 219                         break;
 220                 }
 221                 else {
 222                         head  = pairs[cur_pair_idx].in_reg->index;
 223                         start = cur_pair_idx;
 224                 }
 225         }
 226
 227         /* assume worst case: all remaining pairs build a cycle or chain */
 228         cycle->elems    = xcalloc((n - n_pairs_done) * 2, sizeof(cycle->elems[0]));
 229         cycle->n_elems  = 2;  /* initial number of elements is 2 */
 230         cycle->elems[0] = pairs[start].in_reg;
 231         cycle->elems[1] = pairs[start].out_reg;
 232         cycle->type     = cycle_tp;
 233         cur_idx         = pairs[start].out_reg->index;
 234
 235         idx = 2;
 236         /* check for cycle or end of a chain */
 237         while (cur_idx != head) {
 238                 /* goto next register in cycle or chain */
 239                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cur_idx, 0);
 240
 241                 if (cur_pair_idx < 0)
 242                         break;
 243
 244                 cur_idx = pairs[cur_pair_idx].out_reg->index;
 245
 246                 /* it's not the first element: insert it */
 247                 if (cur_idx != head) {
 248                         cycle->elems[idx++] = pairs[cur_pair_idx].out_reg;
 249                         cycle->n_elems++;
 250                 }
 251                 else {
 252                         /* we are there where we started -> CYCLE */
 253                         cycle->type = PERM_CYCLE;
 254                 }
 255         }
 256
 257         /* mark all pairs having one in/out register with cycle in common as checked */
 258         for (idx = 0; idx < cycle->n_elems; idx++) {
 259                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index, 0);
 260
 261                 if (cur_pair_idx >= 0)
 262                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 263
 264                 cur_pair_idx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[idx]->index, 1);
 265
 266                 if (cur_pair_idx >= 0)
 267                         pairs[cur_pair_idx].checked = 1;
 268         }
 269
 270         return cycle;
 271 }
 272
 273 /**
 274  * Lowers a perm node.  Resolves cycles and creates a bunch of
 275  * copy and swap operations to permute registers.
 276  * Note: The caller of this function has to make sure, that irn
 277  *       is a Perm node.
 278  *
 279  * @param irn      The perm node
 280  * @param block    The block the perm node belongs to
 281  * @param walk_env The environment
 282  */
 283 static void lower_perm_node(ir_node *irn, void *walk_env) {
 284         ir_graph        *irg = get_irn_irg(irn);
 285         const arch_register_class_t *reg_class;
 286         const arch_env_t            *arch_env;
 287         lower_env_t     *env         = walk_env;
 288         int             real_size    = 0;
 289         int             keep_perm    = 0;
 290         int             n, i, pn, do_copy, j, n_ops;
 291         reg_pair_t      *pairs;
 292         const ir_edge_t *edge;
 293         perm_cycle_t    *cycle;
 294         ir_node         *sched_point, *block, *in[2];
 295         ir_node         *arg1, *arg2, *res1, *res2;
 296         ir_node         *cpyxchg = NULL;
 297         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod;)
 298
 299         arch_env = env->arch_env;
 300         do_copy  = env->do_copy;
 301         DEBUG_ONLY(mod = env->dbg_module;)
 302         block    = get_nodes_block(irn);
 303
 304         /*
 305                 Get the schedule predecessor node to the perm
 306                 NOTE: This works with auto-magic. If we insert the
 307                         new copy/exchange nodes after this node, everything
 308                         should be ok.
 309         */
 310         sched_point = sched_prev(irn);
 311         DBG((mod, LEVEL_1, "sched point is %+F\n", sched_point));
 312         assert(sched_point && "Perm is not scheduled or has no predecessor");
 313
 314         n = get_irn_arity(irn);
 315         assert(n == get_irn_n_edges(irn) && "perm's in and out numbers different");
 316
 317         reg_class = arch_get_irn_register(arch_env, get_irn_n(irn, 0))->reg_class;
 318         pairs     = alloca(n * sizeof(pairs[0]));
 319
 320         /* build the list of register pairs (in, out) */
 321         i = 0;
 322         foreach_out_edge(irn, edge) {
 323                 pairs[i].out_node = get_edge_src_irn(edge);
 324                 pn                = get_Proj_proj(pairs[i].out_node);
 325                 pairs[i].in_node  = get_irn_n(irn, pn);
 326
 327                 pairs[i].in_reg  = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].in_node);
 328                 pairs[i].out_reg = arch_get_irn_register(arch_env, pairs[i].out_node);
 329
 330                 pairs[i].checked = 0;
 331                 i++;
 332         }
 333
 334         /* sort the register pairs by the indices of the in registers */
 335         qsort(pairs, n, sizeof(pairs[0]), compare_reg_pair);
 336
 337         /* Mark all equal pairs as checked, and exchange the OUT proj with
 338                 the IN node. */
 339         for (i = 0; i < n; i++) {
 340                 if (pairs[i].in_reg->index == pairs[i].out_reg->index) {
 341                         DBG((mod, LEVEL_1, "%+F removing equal perm register pair (%+F, %+F, %s)\n",
 342                                 irn, pairs[i].in_node, pairs[i].out_node, pairs[i].out_reg->name));
 343
 344                         /* We have to check for a special case:
 345                                 The in-node could be a Proj from a Perm. In this case,
 346                                 we need to correct the projnum */
 347                         if (be_is_Perm(pairs[i].in_node) && is_Proj(pairs[i].in_node)) {
 348                                 set_Proj_proj(pairs[i].out_node, get_Proj_proj(pairs[i].in_node));
 349                         }
 350
 351                         /* remove the proj from the schedule */
 352                         sched_remove(pairs[i].out_node);
 353
 354                         /* reroute the edges from the proj to the argument */
 355                         exchange(pairs[i].out_node, pairs[i].in_node);
 356                         //edges_reroute(pairs[i].out_node, pairs[i].in_node, env->birg->irg);
 357                         //set_irn_n(pairs[i].out_node, 0, new_Bad());
 358
 359                         pairs[i].checked = 1;
 360                 }
 361         }
 362
 363         /* Set do_copy to 0 if it's on but we have no free register */
 364         if (do_copy) {
 365                 do_copy = 0;
 366         }
 367
 368         real_size = n - get_n_checked_pairs(pairs, n);
 369
 370         be_do_stat_perm(reg_class->name, reg_class->n_regs, irn, block, n, real_size);
 371
 372         /* check for cycles and chains */
 373         while (get_n_checked_pairs(pairs, n) < n) {
 374                 i = n_ops = 0;
 375
 376                 /* go to the first not-checked pair */
 377                 while (pairs[i].checked) i++;
 378                 cycle = xcalloc(1, sizeof(*cycle));
 379                 cycle = get_perm_cycle(cycle, pairs, n, i);
 380
 381                 DB((mod, LEVEL_1, "%+F: following %s created:\n  ", irn, cycle->type == PERM_CHAIN ? "chain" : "cycle"));
 382                 for (j = 0; j < cycle->n_elems; j++) {
 383                         DB((mod, LEVEL_1, " %s", cycle->elems[j]->name));
 384                 }
 385                 DB((mod, LEVEL_1, "\n"));
 386
 387                 /*
 388                         We don't need to do anything if we have a Perm with two
 389                         elements which represents a cycle, because those nodes
 390                         already represent exchange nodes
 391                 */
 392                 if (n == 2 && cycle->type == PERM_CYCLE) {
 393                         free(cycle);
 394                         keep_perm = 1;
 395                         continue;
 396                 }
 397
 398 //TODO: - iff PERM_CYCLE && do_copy -> determine free temp reg and insert copy to/from it before/after
 399 //        the copy cascade (this reduces the cycle into a chain)
 400
 401                 /* build copy/swap nodes from back to front */
 402                 for (i = cycle->n_elems - 2; i >= 0; i--) {
 403                         arg1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 0);
 404                         arg2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 0);
 405
 406                         res1 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i], 1);
 407                         res2 = get_node_for_register(pairs, n, cycle->elems[i + 1], 1);
 408                         /*
 409                                 If we have a cycle and don't copy: we need to create exchange nodes
 410                                 NOTE: An exchange node is a perm node with 2 INs and 2 OUTs
 411                                 IN_1  = in node with register i
 412                                 IN_2  = in node with register i + 1
 413                                 OUT_1 = out node with register i + 1
 414                                 OUT_2 = out node with register i
 415                         */
 416                         if (cycle->type == PERM_CYCLE && !do_copy) {
 417                                 in[0] = arg1;
 418                                 in[1] = arg2;
 419
 420                                 /* At this point we have to handle the following problem:     */
 421                                 /*                                                            */
 422                                 /* If we have a cycle with more than two elements, then       */
 423                                 /* this could correspond to the following Perm node:          */
 424                                 /*                                                            */
 425                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 426                                 /*   | r1 |   | r2 |   | r3 |                                 */
 427                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 428                                 /*     |        |         |                                   */
 429                                 /*     |        |         |                                   */
 430                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 431                                 /*   |         Perm         |                                 */
 432                                 /*   +-+--------+---------+-+                                 */
 433                                 /*     |        |         |                                   */
 434                                 /*     |        |         |                                   */
 435                                 /*   +-+--+   +-+--+   +--+-+                                 */
 436                                 /*   |Proj|   |Proj|   |Proj|                                 */
 437                                 /*   | r2 |   | r3 |   | r1 |                                 */
 438                                 /*   +----+   +----+   +----+                                 */
 439                                 /*                                                            */
 440                                 /* This node is about to be split up into two 2x Perm's       */
 441                                 /* for which we need 4 Proj's and the one additional Proj     */
 442                                 /* of the first Perm has to be one IN of the second. So in    */
 443                                 /* general we need to create one additional Proj for each     */
 444                                 /* "middle" Perm and set this to one in node of the successor */
 445                                 /* Perm.                                                      */
 446
 447                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating exchange node (%+F, %s) and (%+F, %s) with\n",
 448                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, arg2, cycle->elems[i + 1]->name));
 449                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F                        (%+F, %s) and (%+F, %s)\n",
 450                                         irn, res1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 451
 452                                 cpyxchg = be_new_Perm(reg_class, irg, block, 2, in);
 453                                 n_ops++;
 454
 455                                 if (i > 0) {
 456                                         /* cycle is not done yet */
 457                                         int pidx = get_pairidx_for_regidx(pairs, n, cycle->elems[i]->index, 0);
 458
 459                                         /* create intermediate proj */
 460                                         res1 = new_r_Proj(irg, block, cpyxchg, get_irn_mode(res1), 0);
 461
 462                                         /* set as in for next Perm */
 463                                         pairs[pidx].in_node = res1;
 464                                 }
 465                                 else {
 466                                         sched_remove(res1);
 467                                 }
 468
 469                                 sched_remove(res2);
 470
 471                                 set_Proj_pred(res2, cpyxchg);
 472                                 set_Proj_proj(res2, 0);
 473                                 set_Proj_pred(res1, cpyxchg);
 474                                 set_Proj_proj(res1, 1);
 475
 476                                 sched_add_after(sched_point, res1);
 477                                 sched_add_after(sched_point, res2);
 478
 479                                 arch_set_irn_register(arch_env, res2, cycle->elems[i + 1]);
 480                                 arch_set_irn_register(arch_env, res1, cycle->elems[i]);
 481
 482                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 483                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 484
 485                                 DBG((mod, LEVEL_1, "replacing %+F with %+F, placed new node after %+F\n", irn, cpyxchg, sched_point));
 486
 487                                 /* set the new scheduling point */
 488                                 sched_point = res1;
 489                         }
 490                         else {
 491                                 DBG((mod, LEVEL_1, "%+F creating copy node (%+F, %s) -> (%+F, %s)\n",
 492                                         irn, arg1, cycle->elems[i]->name, res2, cycle->elems[i + 1]->name));
 493
 494                                 cpyxchg = be_new_Copy(reg_class, irg, block, arg1);
 495                                 arch_set_irn_register(arch_env, cpyxchg, cycle->elems[i + 1]);
 496                                 n_ops++;
 497
 498                                 /* remove the proj from the schedule */
 499                                 sched_remove(res2);
 500
 501                                 /* exchange copy node and proj */
 502                                 exchange(res2, cpyxchg);
 503
 504                                 /* insert the copy/exchange node in schedule after the magic schedule node (see above) */
 505                                 sched_add_after(sched_point, cpyxchg);
 506
 507                                 /* set the new scheduling point */
 508                                 sched_point = cpyxchg;
 509                         }
 510                 }
 511
 512                 be_do_stat_permcycle(reg_class->name, irn, block, cycle->type == PERM_CHAIN, cycle->n_elems, n_ops);
 513
 514                 free((void *) cycle->elems);
 515                 free(cycle);
 516         }
 517
 518         /* remove the perm from schedule */
 519         if (! keep_perm) {
 520                 sched_remove(irn);
 521                 be_kill_node(irn);
 522         }
 523 }
 524
 525
 526
 527 static int get_n_out_edges(const ir_node *irn) {
 528         const ir_edge_t *edge;
 529         int cnt = 0;
 530
 531         foreach_out_edge(irn, edge) {
 532                 cnt++;
 533         }
 534
 535         return cnt;
 536 }
 537
 538 static INLINE ir_node *belower_skip_proj(ir_node *irn) {
 539         while(is_Proj(irn))
 540                 irn = get_Proj_pred(irn);
 541         return irn;
 542 }
 543
 544 static ir_node *find_copy(constraint_env_t *env, ir_node *irn, ir_node *op) {
 545         const arch_env_t *arch_env = be_get_birg_arch_env(env->birg);
 546         ir_node          *block    = get_nodes_block(irn);
 547         ir_node          *cur_node;
 548
 549         for (cur_node = sched_prev(irn);
 550                 ! is_Block(cur_node) && be_is_Copy(cur_node) && get_nodes_block(cur_node) == block;
 551                 cur_node = sched_prev(cur_node))
 552         {
 553                 if (be_get_Copy_op(cur_node) == op && arch_irn_is(arch_env, cur_node, dont_spill))
 554                         return cur_node;
 555         }
 556
 557         return NULL;
 558 }
 559
 560 static void gen_assure_different_pattern(ir_node *irn, ir_node *other_different, constraint_env_t *env) {
 561         be_irg_t                    *birg     = env->birg;
 562         ir_graph                    *irg      = be_get_birg_irg(birg);
 563         pset                        *op_set   = env->op_set;
 564         const arch_env_t            *arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 565         ir_node                     *block    = get_nodes_block(irn);
 566         const arch_register_class_t *cls      = arch_get_irn_reg_class(arch_env, other_different, -1);
 567         ir_node                     *in[2], *keep, *cpy;
 568         op_copy_assoc_t             key, *entry;
 569         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod     = env->dbg;)
 570
 571         if (arch_irn_is(arch_env, other_different, ignore) || ! mode_is_datab(get_irn_mode(other_different))) {
 572                 DBG((mod, LEVEL_1, "ignore constraint for %+F because other_irn is ignore or not a datab node\n", irn));
 573                 return;
 574         }
 575
 576         /* Make a not spillable copy of the different node   */
 577         /* this is needed because the different irn could be */
 578         /* in block far far away                             */
 579         /* The copy is optimized later if not needed         */
 580
 581         /* check if already exists such a copy in the schedule immediatly before */
 582         cpy = find_copy(env, belower_skip_proj(irn), other_different);
 583         if (! cpy) {
 584                 cpy = be_new_Copy(cls, irg, block, other_different);
 585                 be_node_set_flags(cpy, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_dont_spill);
 586                 DBG((mod, LEVEL_1, "created non-spillable %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 587         }
 588         else {
 589                 DBG((mod, LEVEL_1, "using already existing %+F for value %+F\n", cpy, other_different));
 590         }
 591
 592         in[0] = irn;
 593         in[1] = cpy;
 594
 595         /* Add the Keep resp. CopyKeep and reroute the users */
 596         /* of the other_different irn in case of CopyKeep.   */
 597         if (get_n_out_edges(other_different) == 0) {
 598                 keep = be_new_Keep(cls, irg, block, 2, in);
 599         }
 600         else {
 601                 keep = be_new_CopyKeep_single(cls, irg, block, cpy, irn, get_irn_mode(other_different));
 602                 be_node_set_reg_class(keep, 1, cls);
 603         }
 604
 605         DBG((mod, LEVEL_1, "created %+F(%+F, %+F)\n\n", keep, irn, cpy));
 606
 607         /* insert copy and keep into schedule */
 608         assert(sched_is_scheduled(irn) && "need schedule to assure constraints");
 609         if (! sched_is_scheduled(cpy))
 610                 sched_add_before(belower_skip_proj(irn), cpy);
 611         sched_add_after(irn, keep);
 612
 613         /* insert the other different and it's copies into the set */
 614         key.op         = other_different;
 615         entry          = pset_find(op_set, &key, nodeset_hash(other_different));
 616
 617         if (! entry) {
 618                 entry         = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*entry));
 619                 ir_nodeset_init(&entry->copies);
 620                 entry->op     = other_different;
 621                 entry->cls    = cls;
 622         }
 623
 624         /* insert copy */
 625         ir_nodeset_insert(&entry->copies, cpy);
 626
 627         /* insert keep in case of CopyKeep */
 628         if (be_is_CopyKeep(keep)) {
 629                 ir_nodeset_insert(&entry->copies, keep);
 630         }
 631
 632         pset_insert(op_set, entry, nodeset_hash(other_different));
 633 }
 634
 635 /**
 636  * Checks if node has a should_be_different constraint in output
 637  * and adds a Keep then to assure the constraint.
 638  */
 639 static void assure_different_constraints(ir_node *irn, constraint_env_t *env) {
 640         const arch_register_req_t *req;
 641         const arch_env_t          *arch_env = be_get_birg_arch_env(env->birg);
 642
 643         req = arch_get_register_req(arch_env, irn, -1);
 644
 645         if (arch_register_req_is(req, should_be_different)) {
 646                 ir_node *different_from = get_irn_n(belower_skip_proj(irn), req->other_different);
 647                 gen_assure_different_pattern(irn, different_from, env);
 648         } else if (arch_register_req_is(req, should_be_different_from_all)) {
 649                 int i, n = get_irn_arity(belower_skip_proj(irn));
 650                 for (i = 0; i < n; i++) {
 651                         gen_assure_different_pattern(irn, get_irn_n(belower_skip_proj(irn), i), env);
 652                 }
 653         }
 654 }
 655
 656
 657
 658 /**
 659  * Calls the functions to assure register constraints.
 660  *
 661  * @param irn      The node to be checked for lowering
 662  * @param walk_env The walker environment
 663  */
 664 static void assure_constraints_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 665         if (is_Block(irn))
 666                 return;
 667
 668         if (sched_is_scheduled(irn) && mode_is_datab(get_irn_mode(irn)))
 669                 assure_different_constraints(irn, walk_env);
 670
 671         return;
 672 }
 673
 674 /**
 675  * Melt all copykeeps pointing to the same node
 676  * (or Projs of the same node), copying the same operand.
 677  */
 678 static void melt_copykeeps(constraint_env_t *cenv) {
 679         be_irg_t *birg = cenv->birg;
 680         ir_graph *irg  = be_get_birg_irg(birg);
 681         op_copy_assoc_t *entry;
 682
 683         /* for all */
 684         foreach_pset(cenv->op_set, entry) {
 685                 int     idx, num_ck;
 686                 ir_node *cp;
 687                 struct obstack obst;
 688                 ir_nodeset_iterator_t iter;
 689                 ir_node **ck_arr, **melt_arr;
 690
 691                 obstack_init(&obst);
 692
 693                 /* collect all copykeeps */
 694                 num_ck = idx = 0;
 695                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 696                         if (be_is_CopyKeep(cp)) {
 697                                 obstack_grow(&obst, &cp, sizeof(cp));
 698                                 ++num_ck;
 699                         }
 700 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 701                         else {
 702                                 set_irn_mode(cp, mode_ANY);
 703                                 keep_alive(cp);
 704                         }
 705 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 706                 }
 707
 708                 /* compare each copykeep with all other copykeeps */
 709                 ck_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 710                 for (idx = 0; idx < num_ck; ++idx) {
 711                         ir_node *ref, *ref_mode_T;
 712
 713                         if (ck_arr[idx]) {
 714                                 int j, n_melt;
 715                                 ir_node **new_ck_in;
 716                                 ir_node *new_ck;
 717                                 ir_node *sched_pt = NULL;
 718
 719                                 n_melt     = 1;
 720                                 ref        = ck_arr[idx];
 721                                 ref_mode_T = skip_Proj(get_irn_n(ref, 1));
 722                                 obstack_grow(&obst, &ref, sizeof(ref));
 723
 724                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "Trying to melt %+F:\n", ref));
 725
 726                                 /* check for copykeeps pointing to the same mode_T node as the reference copykeep */
 727                                 for (j = 0; j < num_ck; ++j) {
 728                                         ir_node *cur_ck = ck_arr[j];
 729
 730                                         if (j != idx && cur_ck && skip_Proj(get_irn_n(cur_ck, 1)) == ref_mode_T) {
 731                                                 obstack_grow(&obst, &cur_ck, sizeof(cur_ck));
 732                                                 ir_nodeset_remove(&entry->copies, cur_ck);
 733                                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "\t%+F\n", cur_ck));
 734                                                 ck_arr[j] = NULL;
 735                                                 ++n_melt;
 736                                                 sched_remove(cur_ck);
 737                                         }
 738                                 }
 739                                 ck_arr[idx] = NULL;
 740
 741                                 /* check, if we found some candidates for melting */
 742                                 if (n_melt == 1) {
 743                                         DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "\tno candidate found\n"));
 744                                         continue;
 745                                 }
 746
 747                                 ir_nodeset_remove(&entry->copies, ref);
 748                                 sched_remove(ref);
 749
 750                                 melt_arr = (ir_node **)obstack_finish(&obst);
 751                                 /* melt all found copykeeps */
 752                                 NEW_ARR_A(ir_node *, new_ck_in, n_melt);
 753                                 for (j = 0; j < n_melt; ++j) {
 754                                         new_ck_in[j] = get_irn_n(melt_arr[j], 1);
 755
 756                                         /* now, we can kill the melted keep, except the */
 757                                         /* ref one, we still need some information      */
 758                                         if (melt_arr[j] != ref)
 759                                                 be_kill_node(melt_arr[j]);
 760                                 }
 761
 762 #ifdef KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK
 763                                 new_ck = be_new_CopyKeep(entry->cls, irg, get_nodes_block(ref), be_get_CopyKeep_op(ref), n_melt, new_ck_in, mode_ANY);
 764                                 keep_alive(new_ck);
 765 #else
 766                                 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));
 767 #endif /* KEEP_ALIVE_COPYKEEP_HACK */
 768
 769                                 /* set register class for all keeped inputs */
 770                                 for (j = 1; j <= n_melt; ++j)
 771                                         be_node_set_reg_class(new_ck, j, entry->cls);
 772
 773                                 ir_nodeset_insert(&entry->copies, new_ck);
 774
 775                                 /* find scheduling point */
 776                                 if (get_irn_mode(ref_mode_T) == mode_T) {
 777                                         /* walk along the Projs */
 778                                         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))
 779                                                 /* just walk along the schedule until a non-Proj/Keep/CopyKeep node is found*/ ;
 780                                 }
 781                                 else {
 782                                         sched_pt = ref_mode_T;
 783                                 }
 784
 785                                 sched_add_before(sched_pt, new_ck);
 786                                 DBG((cenv->dbg, LEVEL_1, "created %+F, scheduled before %+F\n", new_ck, sched_pt));
 787
 788                                 /* finally: kill the reference copykeep */
 789                                 be_kill_node(ref);
 790                         }
 791                 }
 792
 793                 obstack_free(&obst, NULL);
 794         }
 795 }
 796
 797 /**
 798  * Walks over all nodes to assure register constraints.
 799  *
 800  * @param birg  The birg structure containing the irg
 801  */
 802 void assure_constraints(be_irg_t *birg) {
 803         ir_graph         *irg      = be_get_birg_irg(birg);
 804         const arch_env_t *arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 805         constraint_env_t cenv;
 806         op_copy_assoc_t  *entry;
 807         ir_node          **nodes;
 808         FIRM_DBG_REGISTER(firm_dbg_module_t *mod, "firm.be.lower.constr");
 809
 810         be_assure_dom_front(birg);
 811
 812         DEBUG_ONLY(cenv.dbg = mod;)
 813         cenv.birg   = birg;
 814         cenv.op_set = new_pset(cmp_op_copy_assoc, 16);
 815         obstack_init(&cenv.obst);
 816
 817         irg_walk_blkwise_graph(irg, NULL, assure_constraints_walker, &cenv);
 818
 819         /* melt copykeeps, pointing to projs of */
 820         /* the same mode_T node and keeping the */
 821         /* same operand                         */
 822         melt_copykeeps(&cenv);
 823
 824         /* for all */
 825         foreach_pset(cenv.op_set, entry) {
 826                 int     n;
 827                 ir_node *cp;
 828                 ir_nodeset_iterator_t iter;
 829                 be_ssa_construction_env_t senv;
 830
 831                 n     = ir_nodeset_size(&entry->copies);
 832                 nodes = alloca(n * sizeof(nodes[0]));
 833
 834                 /* put the node in an array */
 835                 DBG((mod, LEVEL_1, "introduce copies for %+F ", entry->op));
 836
 837                 /* collect all copies */
 838                 n = 0;
 839                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 840                         nodes[n++] = cp;
 841                         DB((mod, LEVEL_1, ", %+F ", cp));
 842                 }
 843
 844                 DB((mod, LEVEL_1, "\n"));
 845
 846                 /* introduce the copies for the operand and it's copies */
 847                 be_ssa_construction_init(&senv, birg);
 848                 be_ssa_construction_add_copy(&senv, entry->op);
 849                 be_ssa_construction_add_copies(&senv, nodes, n);
 850                 be_ssa_construction_fix_users(&senv, entry->op);
 851                 be_ssa_construction_destroy(&senv);
 852
 853                 /* Could be that not all CopyKeeps are really needed, */
 854                 /* so we transform unnecessary ones into Keeps.       */
 855                 foreach_ir_nodeset(&entry->copies, cp, iter) {
 856                         if (be_is_CopyKeep(cp) && get_irn_n_edges(cp) < 1) {
 857                                 ir_node *keep;
 858                                 int     n = get_irn_arity(cp);
 859
 860                                 keep = be_new_Keep(arch_get_irn_reg_class(arch_env, cp, -1),
 861                                         irg, get_nodes_block(cp), n, (ir_node **)&get_irn_in(cp)[1]);
 862                                 sched_add_before(cp, keep);
 863
 864                                 /* Set all ins (including the block) of the CopyKeep BAD to keep the verifier happy. */
 865                                 sched_remove(cp);
 866                                 be_kill_node(cp);
 867                         }
 868                 }
 869
 870                 ir_nodeset_destroy(&entry->copies);
 871         }
 872
 873         del_pset(cenv.op_set);
 874         obstack_free(&cenv.obst, NULL);
 875         be_invalidate_liveness(birg);
 876 }
 877
 878
 879
 880 /**
 881  * Calls the corresponding lowering function for the node.
 882  *
 883  * @param irn      The node to be checked for lowering
 884  * @param walk_env The walker environment
 885  */
 886 static void lower_nodes_after_ra_walker(ir_node *irn, void *walk_env) {
 887         if (! is_Block(irn) && ! is_Proj(irn)) {
 888                 if (be_is_Perm(irn)) {
 889                         lower_perm_node(irn, walk_env);
 890                 }
 891         }
 892
 893         return;
 894 }
 895
 896 /**
 897  * Walks over all blocks in an irg and performs lowering need to be
 898  * done after register allocation (e.g. perm lowering).
 899  *
 900  * @param birg      The birg object
 901  * @param do_copy   1 == resolve cycles with a free reg if available
 902  */
 903 void lower_nodes_after_ra(be_irg_t *birg, int do_copy) {
 904         lower_env_t env;
 905         ir_graph    *irg = be_get_birg_irg(birg);
 906
 907         env.birg     = birg;
 908         env.arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 909         env.do_copy  = do_copy;
 910         FIRM_DBG_REGISTER(env.dbg_module, "firm.be.lower");
 911
 912         irg_walk_blkwise_graph(irg, NULL, lower_nodes_after_ra_walker, &env);
 913 }