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

   1 /**
   2  * Backend driver.
   3  * @author Sebastian Hack
   4  * @date 25.11.2004
   5  */
   6 #ifdef HAVE_CONFIG_H
   7 #include "config.h"
   8 #endif
   9
  10 #include <stdarg.h>
  11
  12 #ifdef WITH_LIBCORE
  13 #include <libcore/lc_opts.h>
  14 #include <libcore/lc_opts_enum.h>
  15 #endif /* WITH_LIBCORE */
  16
  17 #include "obst.h"
  18 #include "bitset.h"
  19
  20 #include "irprog.h"
  21 #include "irgopt.h"
  22 #include "irgraph.h"
  23 #include "irdump.h"
  24 #include "phiclass.h"
  25 #include "irdom_t.h"
  26 #include "iredges_t.h"
  27 #include "irloop_t.h"
  28 #include "irtools.h"
  29 #include "return.h"
  30
  31 #include "bearch.h"
  32 #include "firm/bearch_firm.h"
  33 #include "ia32/bearch_ia32.h"
  34 #include "arm/bearch_arm.h"
  35 #include "ppc32/bearch_ppc32.h"
  36 #include "mips/bearch_mips.h"
  37
  38 #include "be_t.h"
  39 #include "benumb_t.h"
  40 #include "beutil.h"
  41 #include "benode_t.h"
  42 #include "beirgmod.h"
  43 #include "besched_t.h"
  44 #include "belistsched.h"
  45 #include "belive_t.h"
  46 #include "bespillilp.h"
  47 #include "bespillbelady.h"
  48 #include "bera.h"
  49 #include "beraextern.h"
  50 #include "bechordal_t.h"
  51 #include "beifg.h"
  52 #include "beifg_impl.h"
  53 #include "becopyopt.h"
  54 #include "becopystat.h"
  55 #include "bessadestr.h"
  56 #include "beabi.h"
  57 #include "belower.h"
  58 #include "bestat.h"
  59
  60 #define DUMP_INITIAL    (1 << 0)
  61 #define DUMP_ABI        (1 << 1)
  62 #define DUMP_SCHED      (1 << 2)
  63 #define DUMP_PREPARED   (1 << 3)
  64 #define DUMP_RA         (1 << 4)
  65 #define DUMP_FINAL      (1 << 5)
  66
  67 /* options visible for anyone */
  68 static be_options_t be_options = {
  69         /* ilp server */
  70         "i44pc52.info.uni-karlsruhe.de",
  71
  72         /* ilp solver */
  73         "cplex"
  74 };
  75
  76 /* dump flags */
  77 static unsigned dump_flags = 2 * DUMP_FINAL - 1;
  78
  79 /* register allocator to use. */
  80 static const be_ra_t *ra = &be_ra_chordal_allocator;
  81
  82 /* back end instruction set architecture to use */
  83 static const arch_isa_if_t *isa_if = &ia32_isa_if;
  84 #ifdef WITH_LIBCORE
  85
  86 static lc_opt_entry_t *be_grp_root = NULL;
  87
  88 /* possible dumping options */
  89 static const lc_opt_enum_mask_items_t dump_items[] = {
  90         { "none",       0 },
  91         { "initial",    DUMP_INITIAL },
  92         { "abi",        DUMP_ABI    },
  93         { "sched",      DUMP_SCHED  },
  94         { "prepared",   DUMP_PREPARED },
  95         { "regalloc",   DUMP_RA },
  96         { "final",      DUMP_FINAL },
  97         { "all",        2 * DUMP_FINAL - 1 },
  98         { NULL,         0 }
  99 };
 100
 101 /* register allocators */
 102 static const lc_opt_enum_const_ptr_items_t ra_items[] = {
 103         { "chordal", &be_ra_chordal_allocator },
 104         { "external", &be_ra_external_allocator },
 105         { NULL,      NULL }
 106 };
 107
 108 /* instruction set architectures. */
 109 static const lc_opt_enum_const_ptr_items_t isa_items[] = {
 110         { "firm",    &firm_isa },
 111         { "ia32",    &ia32_isa_if },
 112         { "arm",     &arm_isa_if },
 113         { "ppc32",   &ppc32_isa_if },
 114         { "mips",    &mips_isa_if },
 115         { NULL,      NULL }
 116 };
 117
 118 static lc_opt_enum_mask_var_t dump_var = {
 119         &dump_flags, dump_items
 120 };
 121
 122 static lc_opt_enum_const_ptr_var_t ra_var = {
 123         (const void **) &ra, ra_items
 124 };
 125
 126 static lc_opt_enum_const_ptr_var_t isa_var = {
 127         (const void **) &isa_if, isa_items
 128 };
 129
 130 static const lc_opt_table_entry_t be_main_options[] = {
 131         LC_OPT_ENT_ENUM_MASK("dump", "dump irg on several occasions", &dump_var),
 132         LC_OPT_ENT_ENUM_PTR("ra", "register allocator", &ra_var),
 133         LC_OPT_ENT_ENUM_PTR("isa", "the instruction set architecture", &isa_var),
 134         LC_OPT_ENT_NEGBOOL("noomitfp", "do not omit frame pointer", &be_omit_fp),
 135
 136 #ifdef WITH_ILP
 137         LC_OPT_ENT_STR ("ilp.server", "the ilp server name", be_options.ilp_server, sizeof(be_options.ilp_server)),
 138         LC_OPT_ENT_STR ("ilp.solver", "the ilp solver name", be_options.ilp_solver, sizeof(be_options.ilp_solver)),
 139 #endif /* WITH_ILP */
 140         { NULL }
 141 };
 142
 143 #endif /* WITH_LIBCORE */
 144
 145 void be_opt_register(void)
 146 {
 147 #ifdef WITH_LIBCORE
 148         int i;
 149         lc_opt_entry_t *be_grp_ra;
 150         static int run_once = 0;
 151
 152         if (! run_once) {
 153                 run_once    = 1;
 154                 be_grp_root = lc_opt_get_grp(firm_opt_get_root(), "be");
 155                 be_grp_ra   = lc_opt_get_grp(be_grp_root, "ra");
 156
 157                 lc_opt_add_table(be_grp_root, be_main_options);
 158
 159                 /* register allocator options */
 160                 for(i = 0; ra_items[i].name != NULL; ++i) {
 161                         const be_ra_t *ra = ra_items[i].value;
 162                         ra->register_options(be_grp_ra);
 163                 }
 164
 165                 /* register isa options */
 166                 for(i = 0; isa_items[i].name != NULL; ++i) {
 167                         const arch_isa_if_t *isa = isa_items[i].value;
 168                         isa->register_options(be_grp_root);
 169                 }
 170         }
 171 #endif /* WITH_LIBCORE */
 172 }
 173
 174 /* Parse one argument. */
 175 int be_parse_arg(const char *arg) {
 176 #ifdef WITH_LIBCORE
 177         return lc_opt_from_single_arg(be_grp_root, NULL, arg, NULL);
 178 #endif /* WITH_LIBCORE */
 179 }
 180
 181
 182 void be_init(void)
 183 {
 184         be_opt_register();
 185
 186         be_sched_init();
 187         be_liveness_init();
 188         be_numbering_init();
 189         be_copy_opt_init();
 190         copystat_init();
 191         phi_class_init();
 192 }
 193
 194 static be_main_env_t *be_init_env(be_main_env_t *env, FILE *file_handle)
 195 {
 196         memset(env, 0, sizeof(*env));
 197         obstack_init(&env->obst);
 198         env->arch_env = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(env->arch_env[0]));
 199         env->options  = &be_options;
 200         FIRM_DBG_REGISTER(env->dbg, "be.main");
 201
 202         arch_env_init(env->arch_env, isa_if, file_handle);
 203
 204         /* Register the irn handler of the architecture */
 205         if (arch_isa_get_irn_handler(env->arch_env->isa))
 206                 arch_env_push_irn_handler(env->arch_env, arch_isa_get_irn_handler(env->arch_env->isa));
 207
 208         /*
 209          * Register the node handler of the back end infrastructure.
 210          * This irn handler takes care of the platform independent
 211          * spill, reload and perm nodes.
 212          */
 213         arch_env_push_irn_handler(env->arch_env, &be_node_irn_handler);
 214         env->phi_handler = be_phi_handler_new(env->arch_env);
 215         arch_env_push_irn_handler(env->arch_env, env->phi_handler);
 216
 217         return env;
 218 }
 219
 220 static void be_done_env(be_main_env_t *env)
 221 {
 222         env->arch_env->isa->impl->done(env->arch_env->isa);
 223         be_phi_handler_free(env->phi_handler);
 224         obstack_free(&env->obst, NULL);
 225 }
 226
 227 static void dump(int mask, ir_graph *irg, const char *suffix,
 228                  void (*dumper)(ir_graph *, const char *))
 229 {
 230         if(dump_flags & mask)
 231                 be_dump(irg, suffix, dumper);
 232 }
 233
 234 /**
 235  * Prepare a backend graph for code generation.
 236  */
 237 static void prepare_graph(be_irg_t *birg)
 238 {
 239         ir_graph *irg = birg->irg;
 240
 241         /* Normalize proj nodes. */
 242         normalize_proj_nodes(irg);
 243
 244         /* Make just one return node. */
 245         normalize_one_return(irg);
 246
 247         /* Remove critical edges */
 248         remove_critical_cf_edges(irg);
 249
 250         /* Compute the dominance information. */
 251         free_dom(irg);
 252         compute_doms(irg);
 253
 254         /* Ensure, that the ir_edges are computed. */
 255         edges_activate(irg);
 256
 257         /* check, if the dominance property is fulfilled. */
 258         be_check_dominance(irg);
 259
 260         /* reset the phi handler. */
 261         be_phi_handler_reset(birg->main_env->phi_handler);
 262 }
 263
 264 /**
 265  * The Firm backend main loop.
 266  * Do architecture specific lowering for all graphs
 267  * and call the architecture specific code generator.
 268  */
 269 static void be_main_loop(FILE *file_handle)
 270 {
 271         int i, n;
 272         arch_isa_t *isa;
 273         be_main_env_t env;
 274
 275         be_init_env(&env, file_handle);
 276
 277         isa = arch_env_get_isa(env.arch_env);
 278
 279         /* For all graphs */
 280         for (i = 0, n = get_irp_n_irgs(); i < n; ++i) {
 281                 ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 282                 const arch_code_generator_if_t *cg_if;
 283                 be_irg_t birg;
 284
 285                 birg.irg      = irg;
 286                 birg.main_env = &env;
 287
 288                 DBG((env.dbg, LEVEL_2, "====> IRG: %F\n", irg));
 289                 dump(DUMP_INITIAL, irg, "-begin", dump_ir_block_graph);
 290
 291                 /* set the current graph (this is important for several firm functions) */
 292                 current_ir_graph = birg.irg;
 293
 294                 /* Get the code generator interface. */
 295                 cg_if = isa->impl->get_code_generator_if(isa);
 296
 297                 /* get a code generator for this graph. */
 298                 birg.cg = cg_if->init(&birg);
 299
 300                 /* create the code generator and generate code. */
 301                 prepare_graph(&birg);
 302
 303                 /* some transformations need to be done before abi introduce */
 304                 arch_code_generator_before_abi(birg.cg);
 305
 306                 /* implement the ABI conventions. */
 307                 birg.abi = be_abi_introduce(&birg);
 308                 dump(DUMP_ABI, irg, "-abi", dump_ir_block_graph);
 309
 310                 /* generate code */
 311                 arch_code_generator_prepare_graph(birg.cg);
 312
 313                 /*
 314                  * Since the code generator made a lot of new nodes and skipped
 315                  * a lot of old ones, we should do dead node elimination here.
 316                  * Note that this requires disabling the edges here.
 317                  */
 318                 edges_deactivate(irg);
 319                 dead_node_elimination(irg);
 320                 edges_activate(irg);
 321
 322                 /* Compute loop nesting information (for weighting copies) */
 323                 construct_cf_backedges(irg);
 324
 325                 dump(DUMP_PREPARED, irg, "-prepared", dump_ir_block_graph);
 326
 327                 /* add Keeps for should_be_different constrained nodes */
 328                 assure_constraints(&birg);
 329                 dump(DUMP_PREPARED, irg, "-assured", dump_ir_block_graph);
 330
 331                 /* Schedule the graphs. */
 332                 arch_code_generator_before_sched(birg.cg);
 333                 list_sched(env.arch_env, irg);
 334
 335                 /* connect all stack modifying nodes together (see beabi.c) */
 336                 be_abi_fix_stack_nodes(birg.abi);
 337                 dump(DUMP_SCHED, irg, "-sched", dump_ir_block_graph_sched);
 338
 339                 /* Verify the schedule */
 340                 sched_verify_irg(irg);
 341
 342                 /* do some statistics */
 343                 be_do_stat_reg_pressure(&birg);
 344
 345                 /* Do register allocation */
 346                 arch_code_generator_before_ra(birg.cg);
 347                 ra->allocate(&birg);
 348                 dump(DUMP_RA, irg, "-ra", dump_ir_block_graph_sched);
 349
 350                 arch_code_generator_after_ra(birg.cg);
 351                 be_abi_fix_stack_bias(birg.abi);
 352
 353                 arch_code_generator_done(birg.cg);
 354                 dump(DUMP_FINAL, irg, "-end", dump_ir_block_graph_sched);
 355                 be_abi_free(birg.abi);
 356
 357 //              free_ir_graph(irg);
 358         }
 359
 360         be_done_env(&env);
 361 }
 362
 363 /* Main interface to the frontend. */
 364 void be_main(FILE *file_handle)
 365 {
 366         /* never build code for pseudo irgs */
 367         set_visit_pseudo_irgs(0);
 368
 369         be_node_init();
 370         be_main_loop(file_handle);
 371 }
 372
 373 /** The debug info retriever function. */
 374 static retrieve_dbg_func retrieve_dbg = NULL;
 375
 376 /* Sets a debug info retriever. */
 377 void be_set_debug_retrieve(retrieve_dbg_func func) {
 378         retrieve_dbg = func;
 379 }
 380
 381 /* Retrieve the debug info. */
 382 const char *be_retrieve_dbg_info(const dbg_info *dbg, unsigned *line) {
 383         if (retrieve_dbg)
 384                 return retrieve_dbg(dbg, line);
 385         *line = 0;
 386         return NULL;
 387 }