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
  30 #include "bearch.h"
  31 #include "firm/bearch_firm.h"
  32 #include "ia32/bearch_ia32.h"
  33
  34 #include "be_t.h"
  35 #include "benumb_t.h"
  36 #include "beutil.h"
  37 #include "benode_t.h"
  38 #include "beirgmod.h"
  39 #include "besched_t.h"
  40 #include "belistsched.h"
  41 #include "belive_t.h"
  42 #include "bespillilp.h"
  43 #include "bespillbelady.h"
  44 #include "bera.h"
  45 #include "beraextern.h"
  46 #include "bechordal_t.h"
  47 #include "beifg.h"
  48 #include "beifg_impl.h"
  49 #include "becopyopt.h"
  50 #include "becopystat.h"
  51 #include "bessadestr.h"
  52 #include "beabi.h"
  53
  54
  55 #define DUMP_INITIAL            (1 << 0)
  56 #define DUMP_ABI                (1 << 1)
  57 #define DUMP_SCHED                      (1 << 2)
  58 #define DUMP_PREPARED           (1 << 3)
  59 #define DUMP_RA                         (1 << 4)
  60 #define DUMP_FINAL                      (1 << 5)
  61
  62 /* options visible for anyone */
  63 be_options_t be_options = {
  64         /* ilp server */
  65         "i44pc52.info.uni-karlsruhe.de",
  66
  67         /* ilp solver */
  68         "cplex"
  69 };
  70
  71 /* dump flags */
  72 static unsigned dump_flags = 2 * DUMP_FINAL - 1;
  73
  74 /* register allocator to use. */
  75 static const be_ra_t *ra = &be_ra_external_allocator;
  76
  77 /* back end instruction set architecture to use */
  78 static const arch_isa_if_t *isa_if = &ia32_isa_if;
  79 #ifdef WITH_LIBCORE
  80
  81 static lc_opt_entry_t *be_grp_root = NULL;
  82
  83 /* possible dumping options */
  84 static const lc_opt_enum_mask_items_t dump_items[] = {
  85         { "none",       0 },
  86         { "initial",    DUMP_INITIAL },
  87         { "abi",        DUMP_ABI    },
  88         { "sched",      DUMP_SCHED  },
  89         { "prepared",   DUMP_PREPARED },
  90         { "regalloc",   DUMP_RA },
  91         { "final",      DUMP_FINAL },
  92         { "all",        2 * DUMP_FINAL - 1 },
  93         { NULL,         0 }
  94 };
  95
  96 /* register allocators */
  97 static const lc_opt_enum_const_ptr_items_t ra_items[] = {
  98         { "chordal", &be_ra_chordal_allocator },
  99         { "external", &be_ra_external_allocator },
 100         { NULL,      NULL }
 101 };
 102
 103 /* instruction set architectures. */
 104 static const lc_opt_enum_const_ptr_items_t isa_items[] = {
 105         { "firm",    &firm_isa },
 106         { "ia32",    &ia32_isa_if },
 107         { NULL,      NULL }
 108 };
 109
 110 static lc_opt_enum_mask_var_t dump_var = {
 111         &dump_flags, dump_items
 112 };
 113
 114 static lc_opt_enum_const_ptr_var_t ra_var = {
 115         (const void **) &ra, ra_items
 116 };
 117
 118 static lc_opt_enum_const_ptr_var_t isa_var = {
 119         (const void **) &isa_if, isa_items
 120 };
 121
 122 static const lc_opt_table_entry_t be_main_options[] = {
 123         LC_OPT_ENT_ENUM_MASK("dump", "dump irg on several occasions", &dump_var),
 124         LC_OPT_ENT_ENUM_PTR("ra", "register allocator", &ra_var),
 125         LC_OPT_ENT_ENUM_PTR("isa", "the instruction set architecture", &isa_var),
 126
 127         LC_OPT_ENT_STR ("ilp.server", "the ilp server name", be_options.ilp_server, sizeof(be_options.ilp_server)),
 128         LC_OPT_ENT_STR ("ilp.solver", "the ilp solver name", be_options.ilp_solver, sizeof(be_options.ilp_solver)),
 129         { NULL }
 130 };
 131
 132 #endif /* WITH_LIBCORE */
 133
 134 void be_opt_register(void)
 135 {
 136 #ifdef WITH_LIBCORE
 137         int i;
 138         lc_opt_entry_t *be_grp_ra;
 139
 140         be_grp_root = lc_opt_get_grp(firm_opt_get_root(), "be");
 141         be_grp_ra   = lc_opt_get_grp(be_grp_root, "ra");
 142
 143         lc_opt_add_table(be_grp_root, be_main_options);
 144
 145         /* register allocator options */
 146         for(i = 0; ra_items[i].name != NULL; ++i) {
 147                 const be_ra_t *ra = ra_items[i].value;
 148                 ra->register_options(be_grp_ra);
 149         }
 150
 151         /* register isa options */
 152         for(i = 0; isa_items[i].name != NULL; ++i) {
 153                 const arch_isa_if_t *isa = isa_items[i].value;
 154                 isa->register_options(be_grp_root);
 155         }
 156 #endif /* WITH_LIBCORE */
 157 }
 158
 159
 160 void be_init(void)
 161 {
 162         be_opt_register();
 163
 164         be_sched_init();
 165         be_liveness_init();
 166         be_numbering_init();
 167         be_copy_opt_init();
 168         copystat_init();
 169         phi_class_init();
 170 }
 171
 172 static be_main_env_t *be_init_env(be_main_env_t *env)
 173 {
 174         int i, j, n;
 175
 176   memset(env, 0, sizeof(*env));
 177         obstack_init(&env->obst);
 178         env->dbg = firm_dbg_register("be.main");
 179
 180         env->arch_env = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(env->arch_env[0]));
 181         arch_env_init(env->arch_env, isa_if);
 182
 183         /* Register the irn handler of the architecture */
 184         if (arch_isa_get_irn_handler(env->arch_env->isa))
 185                 arch_env_add_irn_handler(env->arch_env, arch_isa_get_irn_handler(env->arch_env->isa));
 186
 187                 /*
 188                 * Register the node handler of the back end infrastructure.
 189                 * This irn handler takes care of the platform independent
 190                 * spill, reload and perm nodes.
 191         */
 192         arch_env_add_irn_handler(env->arch_env, &be_node_irn_handler);
 193
 194         /*
 195         * Create the list of caller save registers.
 196         */
 197         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(env->arch_env->isa); i < n; ++i) {
 198                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(env->arch_env->isa, i);
 199                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
 200                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
 201                         if(arch_register_type_is(reg, caller_save))
 202                                 obstack_ptr_grow(&env->obst, reg);
 203                 }
 204         }
 205         obstack_ptr_grow(&env->obst, NULL);
 206         env->caller_save = obstack_finish(&env->obst);
 207
 208         /*
 209         * Create the list of callee save registers.
 210         */
 211         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(env->arch_env->isa); i < n; ++i) {
 212                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(env->arch_env->isa, i);
 213                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
 214                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
 215                         if(arch_register_type_is(reg, callee_save))
 216                                 obstack_ptr_grow(&env->obst, reg);
 217                 }
 218         }
 219         obstack_ptr_grow(&env->obst, NULL);
 220         env->callee_save = obstack_finish(&env->obst);
 221
 222         return env;
 223 }
 224
 225 static void be_done_env(be_main_env_t *env)
 226 {
 227         env->arch_env->isa->impl->done(env->arch_env->isa);
 228         obstack_free(&env->obst, NULL);
 229 }
 230
 231 static void dump(int mask, ir_graph *irg, const char *suffix,
 232                                  void (*dumper)(ir_graph *, const char *))
 233 {
 234         if(dump_flags & mask)
 235                 dumper(irg, suffix);
 236 }
 237
 238 static void prepare_graph(be_irg_t *birg)
 239 {
 240         ir_graph *irg = birg->irg;
 241
 242         /* Normalize proj nodes. */
 243         normalize_proj_nodes(irg);
 244
 245         /* Remove critical edges */
 246         remove_critical_cf_edges(irg);
 247
 248         /* Compute the dominance information. */
 249         free_dom(irg);
 250         compute_doms(irg);
 251
 252         /* Ensure, that the ir_edges are computed. */
 253         edges_activate(irg);
 254
 255         /* Compute loop nesting information (for weighting copies) */
 256         if (get_irg_loopinfo_state(irg) != (loopinfo_valid & loopinfo_cf_consistent))
 257                 construct_cf_backedges(irg);
 258
 259         /* check, if the dominance property is fulfilled. */
 260         be_check_dominance(irg);
 261
 262 }
 263
 264 static void be_main_loop(FILE *file_handle)
 265 {
 266         int i, n;
 267         arch_isa_t *isa;
 268         be_main_env_t env;
 269
 270         be_init_env(&env);
 271
 272         isa = arch_env_get_isa(env.arch_env);
 273
 274         /* For all graphs */
 275         for(i = 0, n = get_irp_n_irgs(); i < n; ++i) {
 276                 ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 277                 const arch_code_generator_if_t *cg_if;
 278                 be_irg_t birg;
 279
 280                 birg.irg      = irg;
 281                 birg.main_env = &env;
 282
 283                 DBG((env.dbg, LEVEL_2, "====> IRG: %F\n", irg));
 284                 dump(DUMP_INITIAL, irg, "-begin", dump_ir_block_graph);
 285
 286                 /* set the current graph (this is important for several firm functions) */
 287                 current_ir_graph = birg.irg;
 288
 289                 /* Get the code generator interface. */
 290                 cg_if = isa->impl->get_code_generator_if(isa);
 291
 292                 /* get a code generator for this graph. */
 293                 birg.cg = cg_if->init(file_handle, birg.irg, env.arch_env);
 294
 295                 /* create the code generator and generate code. */
 296                 prepare_graph(&birg);
 297
 298                 /* implement the ABI conventions. */
 299                 birg.abi = be_abi_introduce(&birg);
 300                 dump(DUMP_ABI, irg, "-abi", dump_ir_block_graph);
 301
 302                 /* generate code */
 303                 arch_code_generator_prepare_graph(birg.cg);
 304
 305                 /*
 306                  * Since the code generator made a lot of new nodes and skipped
 307                  * a lot of old ones, we should do dead node elim here.
 308                  * Note that this requires disabling the edges here.
 309                  */
 310                 edges_deactivate(irg);
 311                 dead_node_elimination(irg);
 312                 edges_activate(irg);
 313
 314                 dump(DUMP_PREPARED, irg, "-prepared", dump_ir_block_graph);
 315
 316                 /* Schedule the graphs. */
 317                 arch_code_generator_before_sched(birg.cg);
 318                 list_sched(isa, irg);
 319
 320                 dump(DUMP_SCHED, irg, "-sched", dump_ir_block_graph_sched);
 321
 322                 /* connect all stack modifying nodes together (see beabi.c) */
 323                 // be_abi_fix_stack(birg.abi);
 324
 325                 /* Verify the schedule */
 326                 sched_verify_irg(irg);
 327
 328                 /* Do register allocation */
 329                 arch_code_generator_before_ra(birg.cg);
 330                 ra->allocate(&birg);
 331
 332                 dump(DUMP_RA, irg, "-ra", dump_ir_block_graph_sched);
 333
 334                 arch_code_generator_done(birg.cg);
 335                 dump(DUMP_FINAL, irg, "-end", dump_ir_block_graph_sched);
 336         }
 337
 338         be_done_env(&env);
 339 }
 340
 341 void be_main(FILE *file_handle)
 342 {
 343         /* never build code for pseudo irgs */
 344         set_visit_pseudo_irgs(0);
 345
 346         be_node_init();
 347         be_main_loop(file_handle);
 348 }