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 "becopyoptmain.h"
  50 #include "becopystat.h"
  51 #include "bessadestr.h"
  52 #include "beabi.h"
  53
  54
  55 #define DUMP_INITIAL            (1 << 0)
  56 #define DUMP_SCHED                      (1 << 1)
  57 #define DUMP_PREPARED           (1 << 2)
  58 #define DUMP_RA                         (1 << 3)
  59 #define DUMP_FINAL                      (1 << 4)
  60
  61 /* options visible for anyone */
  62 be_options_t be_options = {
  63         /* ilp server */
  64         "i44pc52.info.uni-karlsruhe.de",
  65
  66         /* ilp solver */
  67         "cplex"
  68 };
  69
  70 /* dump flags */
  71 static unsigned dump_flags = DUMP_INITIAL | DUMP_SCHED | DUMP_PREPARED | DUMP_RA | DUMP_FINAL;
  72
  73 /* register allocator to use. */
  74 static const be_ra_t *ra = &be_ra_chordal_allocator;
  75
  76 /* back end instruction set architecture to use */
  77 static const arch_isa_if_t *isa_if = &ia32_isa_if;
  78
  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         { "sched",      DUMP_SCHED  },
  88         { "prepared",   DUMP_PREPARED },
  89         { "regalloc",   DUMP_RA },
  90         { "final",      DUMP_FINAL },
  91         { "all",        2 * DUMP_FINAL - 1 },
  92         { NULL,         0 }
  93 };
  94
  95 /* register allocators */
  96 static const lc_opt_enum_const_ptr_items_t ra_items[] = {
  97         { "chordal", &be_ra_chordal_allocator },
  98         { "external", &be_ra_external_allocator },
  99         { NULL,      NULL }
 100 };
 101
 102 /* instruction set architectures. */
 103 static const lc_opt_enum_const_ptr_items_t isa_items[] = {
 104         { "firm",    &firm_isa },
 105         { "ia32",    &ia32_isa_if },
 106         { NULL,      NULL }
 107 };
 108
 109 static lc_opt_enum_mask_var_t dump_var = {
 110         &dump_flags, dump_items
 111 };
 112
 113 static lc_opt_enum_const_ptr_var_t ra_var = {
 114         (const void **) &ra, ra_items
 115 };
 116
 117 static lc_opt_enum_const_ptr_var_t isa_var = {
 118         (const void **) &isa_if, isa_items
 119 };
 120
 121 static const lc_opt_table_entry_t be_main_options[] = {
 122         LC_OPT_ENT_ENUM_MASK("dump", "dump irg on several occasions", &dump_var),
 123         LC_OPT_ENT_ENUM_PTR("ra", "register allocator", &ra_var),
 124         LC_OPT_ENT_ENUM_PTR("isa", "the instruction set architecture", &isa_var),
 125
 126         LC_OPT_ENT_STR ("ilp.server", "the ilp server name", be_options.ilp_server, sizeof(be_options.ilp_server)),
 127         LC_OPT_ENT_STR ("ilp.solver", "the ilp solver name", be_options.ilp_solver, sizeof(be_options.ilp_solver)),
 128         { NULL }
 129 };
 130
 131 #endif /* WITH_LIBCORE */
 132
 133 void be_opt_register(void)
 134 {
 135 #ifdef WITH_LIBCORE
 136         int i;
 137         lc_opt_entry_t *be_grp_ra;
 138
 139         be_grp_root = lc_opt_get_grp(firm_opt_get_root(), "be");
 140         be_grp_ra   = lc_opt_get_grp(be_grp_root, "ra");
 141
 142         lc_opt_add_table(be_grp_root, be_main_options);
 143
 144         /* register allocator options */
 145         for(i = 0; ra_items[i].name != NULL; ++i) {
 146                 const be_ra_t *ra = ra_items[i].value;
 147                 ra->register_options(be_grp_ra);
 148         }
 149
 150         /* register isa options */
 151         for(i = 0; isa_items[i].name != NULL; ++i) {
 152                 const arch_isa_if_t *isa = isa_items[i].value;
 153                 isa->register_options(be_grp_root);
 154         }
 155 #endif /* WITH_LIBCORE */
 156 }
 157
 158
 159 void be_init(void)
 160 {
 161         be_opt_register();
 162
 163         be_sched_init();
 164         be_liveness_init();
 165         be_numbering_init();
 166         be_copy_opt_init();
 167         copystat_init();
 168         phi_class_init();
 169 }
 170
 171 static be_main_env_t *be_init_env(be_main_env_t *env)
 172 {
 173         int i, j, n;
 174
 175         obstack_init(&env->obst);
 176         env->dbg = firm_dbg_register("be.main");
 177
 178         env->arch_env = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(env->arch_env[0]));
 179         arch_env_init(env->arch_env, isa_if);
 180
 181         /* Register the irn handler of the architecture */
 182         if (arch_isa_get_irn_handler(env->arch_env->isa))
 183                 arch_env_add_irn_handler(env->arch_env, arch_isa_get_irn_handler(env->arch_env->isa));
 184
 185                 /*
 186                 * Register the node handler of the back end infrastructure.
 187                 * This irn handler takes care of the platform independent
 188                 * spill, reload and perm nodes.
 189         */
 190         arch_env_add_irn_handler(env->arch_env, &be_node_irn_handler);
 191
 192         /*
 193         * Create the list of caller save registers.
 194         */
 195         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(env->arch_env->isa); i < n; ++i) {
 196                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(env->arch_env->isa, i);
 197                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
 198                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
 199                         if(arch_register_type_is(reg, caller_save))
 200                                 obstack_ptr_grow(&env->obst, reg);
 201                 }
 202         }
 203         obstack_ptr_grow(&env->obst, NULL);
 204         env->caller_save = obstack_finish(&env->obst);
 205
 206         /*
 207         * Create the list of callee save registers.
 208         */
 209         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(env->arch_env->isa); i < n; ++i) {
 210                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(env->arch_env->isa, i);
 211                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
 212                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
 213                         if(arch_register_type_is(reg, callee_save))
 214                                 obstack_ptr_grow(&env->obst, reg);
 215                 }
 216         }
 217         obstack_ptr_grow(&env->obst, NULL);
 218         env->callee_save = obstack_finish(&env->obst);
 219
 220         return env;
 221 }
 222
 223 static void be_done_env(be_main_env_t *env)
 224 {
 225         env->arch_env->isa->impl->done(env->arch_env->isa);
 226         obstack_free(&env->obst, NULL);
 227 }
 228
 229 static void dump(int mask, ir_graph *irg, const char *suffix,
 230                                  void (*dumper)(ir_graph *, const char *))
 231 {
 232         if(dump_flags & mask)
 233                 dumper(irg, suffix);
 234 }
 235
 236 static void prepare_graph(be_irg_t *birg)
 237 {
 238         ir_graph *irg = birg->irg;
 239
 240         /* Normalize proj nodes. */
 241         normalize_proj_nodes(irg);
 242
 243         /* Remove critical edges */
 244         remove_critical_cf_edges(irg);
 245
 246         /* Compute the dominance information. */
 247         free_dom(irg);
 248         compute_doms(irg);
 249
 250         /* Ensure, that the ir_edges are computed. */
 251         edges_activate(irg);
 252
 253         /* Compute loop nesting information (for weighting copies) */
 254         if (get_irg_loopinfo_state(irg) != (loopinfo_valid & loopinfo_cf_consistent))
 255                 construct_cf_backedges(irg);
 256
 257         /* check, if the dominance property is fulfilled. */
 258         be_check_dominance(irg);
 259
 260         /* compute the dominance frontiers. */
 261         birg->dom_front = be_compute_dominance_frontiers(irg);
 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
 301                 arch_code_generator_prepare_graph(birg.cg);
 302
 303                 /*
 304                  * Since the code generator made a lot of new nodes and skipped
 305                  * a lot of old ones, we should do dead node elim here.
 306                  * Note that this requires disabling the edges here.
 307                  */
 308                 edges_deactivate(irg);
 309                 dead_node_elimination(irg);
 310                 edges_activate(irg);
 311
 312                 dump(DUMP_PREPARED, irg, "-prepared", dump_ir_block_graph);
 313
 314                 /* Schedule the graphs. */
 315                 arch_code_generator_before_sched(birg.cg);
 316                 list_sched(isa, irg);
 317
 318                 dump(DUMP_SCHED, irg, "-sched", dump_ir_block_graph_sched);
 319
 320                 /* connect all stack modifying nodes together (see beabi.c) */
 321                 // be_abi_fix_stack(birg.abi);
 322
 323                 /* Verify the schedule */
 324                 sched_verify_irg(irg);
 325
 326                 /* Do register allocation */
 327                 arch_code_generator_before_ra(birg.cg);
 328                 ra->allocate(&birg);
 329
 330                 dump(DUMP_RA, irg, "-ra", dump_ir_block_graph_sched);
 331
 332                 arch_code_generator_done(birg.cg);
 333                 dump(DUMP_FINAL, irg, "-end", dump_ir_block_graph_sched);
 334
 335                 be_free_dominance_frontiers(birg.dom_front);
 336         }
 337
 338         be_done_env(&env);
 339 }
 340
 341 void be_main(FILE *file_handle)
 342 {
 343         be_node_init();
 344         be_main_loop(file_handle);
 345 }