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