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

   1 /**
   2  * @file   benode.c
   3  * @date   17.05.2005
   4  * @author Sebastian Hack
   5  *
   6  * Backend node support.
   7  *
   8  * Copyright (C) 2005 Universitaet Karlsruhe
   9  * Released under the GPL
  10  */
  11
  12 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  13 #include "config.h"
  14 #endif
  15
  16 #include <stdlib.h>
  17
  18 #include "obst.h"
  19 #include "set.h"
  20 #include "pmap.h"
  21 #include "util.h"
  22 #include "debug.h"
  23
  24 #include "irop_t.h"
  25 #include "irmode_t.h"
  26 #include "irnode_t.h"
  27 #include "ircons_t.h"
  28 #include "irprintf.h"
  29
  30 #include "be_t.h"
  31 #include "belive_t.h"
  32 #include "besched_t.h"
  33 #include "benode_t.h"
  34
  35 #include "beirgmod.h"
  36
  37 #define DBG_LEVEL 0
  38
  39 typedef enum _node_kind_t {
  40         node_kind_spill,
  41         node_kind_reload,
  42         node_kind_perm,
  43         node_kind_copy,
  44         node_kind_last
  45 } node_kind_t;
  46
  47 typedef struct {
  48         node_kind_t kind;
  49         const arch_register_class_t *cls;
  50         ir_op *op;
  51         int n_pos;
  52         int *pos;
  53 } be_op_t;
  54
  55 typedef struct {
  56         const be_node_factory_t *factory;
  57         int n_regs;
  58         const arch_register_t *reg[1];
  59 } be_node_attr_t;
  60
  61 typedef struct {
  62         be_node_attr_t attr;
  63         ir_node *spill_ctx;
  64 } be_spill_attr_t;
  65
  66 static int templ_pos_Spill[] = {
  67         0
  68 };
  69
  70 static int templ_pos_Reload[] = {
  71         -1
  72 };
  73
  74 static int templ_pos_Copy[] = {
  75         0, -1
  76 };
  77
  78 static int dump_node(ir_node *irn, FILE *f, dump_reason_t reason);
  79
  80 static const ir_op_ops be_node_ops = {
  81         NULL,
  82         NULL,
  83         NULL,
  84         NULL,
  85         NULL,
  86         NULL,
  87         NULL,
  88         NULL,
  89         NULL,
  90         NULL,
  91         NULL,
  92         dump_node,
  93         NULL
  94 };
  95
  96 static be_node_attr_t *init_node_attr(ir_node *irn,
  97                 const be_node_factory_t *fact, int n_regs)
  98 {
  99         be_node_attr_t *attr = (be_node_attr_t *) &irn->attr;
 100         int i;
 101
 102         attr->n_regs  = n_regs;
 103         attr->factory = fact;
 104
 105         for(i = 0; i < n_regs; ++i)
 106                 attr->reg[i] = NULL;
 107
 108         return attr;
 109 }
 110
 111 #define ARRSIZE(x) (sizeof(x) / sizeof(x[0]))
 112
 113 static int cmp_op_map(const void *a, const void *b, size_t size)
 114 {
 115         const be_op_t *x = a;
 116         const be_op_t *y = b;
 117
 118         return !(x->kind == y->kind && x->cls == y->cls);
 119 }
 120
 121 static be_op_t *get_op(const be_node_factory_t *fact,
 122                 const arch_register_class_t *cls, node_kind_t kind)
 123 {
 124         be_op_t templ;
 125
 126         templ.kind = kind;
 127         templ.cls = cls;
 128
 129         return set_insert(fact->ops, &templ, sizeof(templ),
 130                 HASH_PTR(cls) + 7 * kind);
 131 }
 132
 133 ir_node *new_Spill(const be_node_factory_t *factory,
 134                 const arch_register_class_t *cls,
 135                 ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *node_to_spill, ir_node *ctx)
 136 {
 137         be_spill_attr_t *attr;
 138         ir_node *irn;
 139         ir_node *in[1];
 140         ir_op *op = get_op(factory, cls, node_kind_spill)->op;
 141
 142         assert(op && "Spill opcode must be present for this register class");
 143         in[0] = node_to_spill;
 144         irn  = new_ir_node(NULL, irg, bl, op, mode_M, 1, in);
 145         attr = (be_spill_attr_t *) init_node_attr(irn, factory, 0);
 146         attr->spill_ctx = ctx;
 147
 148         return irn;
 149 }
 150
 151 ir_node *new_Reload(const be_node_factory_t *factory,
 152                 const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg,
 153                 ir_node *bl, ir_mode *mode, ir_node *spill_node)
 154 {
 155         ir_node *irn, *in[1];
 156         ir_op *op = get_op(factory, cls, node_kind_reload)->op;
 157
 158         assert(op && "Reload opcode must be present for this register class");
 159         // assert(is_Spill(factory, spill_node) && "Operand of Reload must be a Spill");
 160         in[0] = spill_node;
 161
 162         irn  = new_ir_node(NULL, irg, bl, op, mode, 1, in);
 163         init_node_attr(irn, factory, 1);
 164
 165         return irn;
 166 }
 167
 168 ir_node *new_Perm(const be_node_factory_t *factory,
 169                 const arch_register_class_t *cls,
 170                 ir_graph *irg, ir_node *bl, int arity, ir_node **in)
 171 {
 172         ir_node *irn;
 173         ir_op *op = get_op(factory, cls, node_kind_perm)->op;
 174
 175         irn  = new_ir_node(NULL, irg, bl, op, mode_T, arity, in);
 176         init_node_attr(irn, factory, arity);
 177
 178         return irn;
 179 }
 180
 181 ir_node *new_Copy(const be_node_factory_t *factory,
 182                 const arch_register_class_t *cls,
 183                 ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *in)
 184 {
 185         ir_node *irn, *ins[1];
 186         ir_op *op = get_op(factory, cls, node_kind_copy)->op;
 187
 188         ins[0] = in;
 189
 190         irn  = new_ir_node(NULL, irg, bl, op, get_irn_mode(in), 1, ins);
 191         init_node_attr(irn, factory, 1);
 192
 193         return irn;
 194 }
 195
 196 ir_node *be_spill(
 197                 const be_node_factory_t *factory,
 198                 const arch_env_t *arch_env,
 199                 ir_node *irn, ir_node *ctx)
 200 {
 201         const arch_register_class_t *cls = arch_get_irn_reg_class(arch_env, irn, -1);
 202
 203         ir_node *bl    = get_nodes_block(irn);
 204         ir_graph *irg  = get_irn_irg(bl);
 205         ir_node *spill = new_Spill(factory, cls, irg, bl, irn, ctx);
 206         ir_node *insert;
 207
 208         /*
 209          * search the right insertion point. a spill of a phi cannot be put
 210          * directly after the phi, if there are some phis behind the one which
 211          * is spilled.
 212          */
 213         insert = sched_next(irn);
 214         while(is_Phi(insert) && !sched_is_end(insert))
 215                 insert = sched_next(insert);
 216
 217         sched_add_before(insert, spill);
 218         return spill;
 219 }
 220
 221 ir_node *be_reload(const be_node_factory_t *factory,
 222                                          const arch_env_t *arch_env,
 223                                          const arch_register_class_t *cls,
 224                                          ir_node *irn, int pos, ir_mode *mode, ir_node *spill)
 225 {
 226         ir_node *reload;
 227
 228         ir_node *bl   = get_nodes_block(irn);
 229         ir_graph *irg = get_irn_irg(bl);
 230
 231         assert(is_Spill(factory, spill)
 232                         || (is_Phi(spill) && get_irn_mode(spill) == mode_M));
 233
 234         reload = new_Reload(factory, cls, irg, bl, mode, spill);
 235
 236         set_irn_n(irn, pos, reload);
 237         sched_add_before(irn, reload);
 238         return reload;
 239 }
 240
 241 /**
 242  * If the node is a proj, reset the node to the proj's target and return
 243  * the proj number.
 244  * @param node The address of a node pointer.
 245  * @param def  A default value.
 246  * @return     If *node is a Proj, *node is set to the Proj's target and
 247  *             the Proj number is returned. Else *node remains the same and @p def
 248  *             is returned.
 249  */
 250 static int redir_proj(const ir_node **node, int def)
 251 {
 252         const ir_node *n = *node;
 253
 254         if(is_Proj(n)) {
 255                 *node = get_Proj_pred(n);
 256                 def = -(get_Proj_proj(n) + 1);
 257         }
 258
 259         return def;
 260 }
 261
 262 static const arch_register_req_t *
 263 be_node_get_irn_reg_req(const arch_irn_ops_t *_self,
 264                 arch_register_req_t *req, const ir_node *irn, int pos)
 265 {
 266         be_op_t *bo;
 267         const be_node_factory_t *factory =
 268                 container_of(_self, const be_node_factory_t, irn_ops);
 269
 270         if(get_irn_mode(irn) == mode_T && pos < 0)
 271                 return NULL;
 272
 273         /*
 274          * were interested in an output operand, so
 275          * let's resolve projs.
 276          */
 277         if(pos < 0)
 278                 pos = redir_proj((const ir_node **) &irn, pos);
 279
 280         bo = pmap_get(factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 281
 282         if(bo) {
 283                 int i;
 284
 285                 req->type = arch_register_req_type_normal;
 286                 req->cls  = bo->cls;
 287
 288                 for(i = 0; i < bo->n_pos; ++i)
 289                         if(pos == bo->pos[i])
 290                                 return req;
 291         }
 292
 293         return NULL;
 294 }
 295
 296 void
 297 be_node_set_irn_reg(const arch_irn_ops_t *_self, ir_node *irn,
 298                 const arch_register_t *reg)
 299 {
 300         int pos;
 301         be_op_t *bo;
 302         be_node_attr_t *attr;
 303         const be_node_factory_t *factory =
 304                 container_of(_self, const be_node_factory_t, irn_ops);
 305
 306         if(get_irn_mode(irn) == mode_T && pos < 0)
 307                 return;
 308
 309         pos = redir_proj((const ir_node **) &irn, -1);
 310         bo = pmap_get(factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 311
 312         if(!bo)
 313                 return;
 314
 315         attr = (be_node_attr_t *) &irn->attr;
 316         attr->reg[-pos - 1] = reg;
 317 }
 318
 319 const arch_register_t *
 320 be_node_get_irn_reg(const arch_irn_ops_t *_self, const ir_node *irn)
 321 {
 322         int i, pos;
 323         be_op_t *bo;
 324         const be_node_factory_t *factory =
 325                 container_of(_self, const be_node_factory_t, irn_ops);
 326
 327         if(get_irn_mode(irn) == mode_T && pos < 0)
 328                 return NULL;
 329
 330         pos = redir_proj((const ir_node **) &irn, -1);
 331         bo = pmap_get(factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 332
 333         if(!bo)
 334                 return NULL;
 335
 336         for(i = 0; i < bo->n_pos; ++i) {
 337                 if(bo->pos[i] == pos) {
 338                         be_node_attr_t *attr = (be_node_attr_t *) &irn->attr;
 339                         return attr->reg[-pos - 1];
 340                 }
 341         }
 342
 343         return NULL;
 344 }
 345
 346 arch_irn_class_t be_node_classify(const arch_irn_ops_t *_self, const ir_node *irn)
 347 {
 348         const be_node_factory_t *factory = container_of(_self, const be_node_factory_t, irn_ops);
 349
 350         be_op_t *bo;
 351         int idx;
 352
 353         idx = redir_proj(&irn, 0);
 354         bo = pmap_get(factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 355
 356         switch(bo->kind) {
 357 #define XXX(a) case node_kind_ ## a: return arch_irn_class_ ## a;
 358                 XXX(spill)
 359                 XXX(reload)
 360                 XXX(perm)
 361                 XXX(copy)
 362 #undef XXX
 363                 default:
 364                 return 0;
 365         }
 366
 367         return 0;
 368 }
 369
 370 arch_irn_class_t be_node_get_flags(const arch_irn_ops_t *_self, const ir_node *irn)
 371 {
 372         return 0;
 373 }
 374
 375 static const arch_irn_ops_t *
 376 be_node_get_irn_ops(const arch_irn_handler_t *_self, const ir_node *irn)
 377 {
 378         be_op_t *bo;
 379         const be_node_factory_t *factory =
 380                 container_of(_self, const be_node_factory_t, handler);
 381
 382         redir_proj(&irn, 0);
 383         bo = pmap_get(factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 384
 385         return bo ? &factory->irn_ops : NULL;
 386 }
 387
 388 const arch_irn_handler_t *be_node_get_irn_handler(const be_node_factory_t *f)
 389 {
 390         return &f->handler;
 391 }
 392
 393 int is_Spill(const be_node_factory_t *f, const ir_node *irn)
 394 {
 395         be_op_t *bo;
 396         bo = pmap_get(f->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 397         return bo != NULL && bo->kind == node_kind_spill;
 398 }
 399
 400 be_node_factory_t *be_node_factory_init(be_node_factory_t *factory, const arch_isa_t *isa)
 401 {
 402         int i, j, n;
 403
 404         factory->ops = new_set(cmp_op_map, 64);
 405         factory->irn_op_map = pmap_create();
 406         obstack_init(&factory->obst);
 407
 408         factory->handler.get_irn_ops = be_node_get_irn_ops;
 409
 410         factory->irn_ops.get_irn_reg_req = be_node_get_irn_reg_req;
 411         factory->irn_ops.set_irn_reg     = be_node_set_irn_reg;
 412         factory->irn_ops.get_irn_reg     = be_node_get_irn_reg;
 413         factory->irn_ops.classify        = be_node_classify;
 414         factory->irn_ops.get_flags       = be_node_get_flags;
 415
 416         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
 417                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
 418                 be_op_t *ent;
 419
 420                 ent = get_op(factory, cls, node_kind_spill);
 421                 ent->op = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), "Spill", op_pin_state_pinned,
 422                                 0, oparity_unary, 0, sizeof(be_spill_attr_t), &be_node_ops);
 423                 ent->n_pos = ARRSIZE(templ_pos_Spill);
 424                 ent->pos = templ_pos_Spill;
 425                 pmap_insert(factory->irn_op_map, ent->op, ent);
 426
 427                 ent = get_op(factory, cls, node_kind_reload);
 428                 ent->op = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), "Reload", op_pin_state_pinned, 0,
 429                                 oparity_unary, 0, sizeof(be_node_attr_t), &be_node_ops);
 430                 ent->n_pos = ARRSIZE(templ_pos_Reload);
 431                 ent->pos = templ_pos_Reload;
 432                 pmap_insert(factory->irn_op_map, ent->op, ent);
 433
 434                 ent = get_op(factory, cls, node_kind_copy);
 435                 ent->op = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), "Copy", op_pin_state_pinned, 0,
 436                                 oparity_unary, 0, sizeof(be_node_attr_t), &be_node_ops);
 437                 ent->n_pos = ARRSIZE(templ_pos_Copy);
 438                 ent->pos = templ_pos_Copy;
 439                 pmap_insert(factory->irn_op_map, ent->op, ent);
 440
 441                 ent = get_op(factory, cls, node_kind_perm);
 442                 ent->op = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), "Perm", op_pin_state_pinned, 0,
 443                                 oparity_variable, 0,
 444                                 sizeof(be_node_attr_t) + sizeof(arch_register_t) * cls->n_regs, &be_node_ops);
 445                 ent->n_pos = 2 * cls->n_regs;
 446                 ent->pos = obstack_alloc(&factory->obst, sizeof(ent->pos[0]) * ent->n_pos);
 447                 for(j = 0; j < ent->n_pos; j += 2) {
 448                         int k = j / 2;
 449                         ent->pos[j] = k;
 450                         ent->pos[j + 1] = -(k + 1);
 451                 }
 452                 pmap_insert(factory->irn_op_map, ent->op, ent);
 453
 454         }
 455
 456         return factory;
 457 }
 458
 459 static int dump_node(ir_node *irn, FILE *f, dump_reason_t reason)
 460 {
 461         be_node_attr_t *attr = (be_node_attr_t *) &irn->attr;
 462         be_op_t *bo          = pmap_get(attr->factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 463
 464         int i;
 465
 466         switch(reason) {
 467                 case dump_node_opcode_txt:
 468                         fprintf(f, get_op_name(bo->op));
 469                         break;
 470                 case dump_node_mode_txt:
 471                         fprintf(f, get_mode_name(get_irn_mode(irn)));
 472                         break;
 473                 case dump_node_nodeattr_txt:
 474                         fprintf(f, "%s ", bo->cls->name);
 475                         break;
 476                 case dump_node_info_txt:
 477                         for(i = 0; i < attr->n_regs; ++i) {
 478                                 const arch_register_t *reg = attr->reg[i];
 479                                 fprintf(f, "reg #%d: %s\n", i, reg ? reg->name : "n/a");
 480                         }
 481
 482                         if(bo->kind == node_kind_spill) {
 483                                 be_spill_attr_t *a = (be_spill_attr_t *) attr;
 484                                 ir_fprintf(f, "spill context: %+F\n", a->spill_ctx);
 485                         }
 486                         break;
 487         }
 488
 489         return 1;
 490 }
 491
 492 ir_node *insert_Perm_after(const be_main_env_t *env,
 493                                                          const arch_register_class_t *cls,
 494                                                          dom_front_info_t *dom_front,
 495                                                          ir_node *pos)
 496 {
 497         const arch_env_t *arch_env  = env->arch_env;
 498         ir_node *bl                 = is_Block(pos) ? pos : get_nodes_block(pos);
 499         ir_graph *irg               = get_irn_irg(bl);
 500         pset *live                  = pset_new_ptr_default();
 501         firm_dbg_module_t *dbg      = firm_dbg_register("firm.be.node");
 502
 503         irn_live_t *li;
 504         ir_node *curr, *irn, *perm, **nodes;
 505         int i, n;
 506
 507         firm_dbg_set_mask(dbg, DBG_LEVEL);
 508         DBG((dbg, LEVEL_1, "Insert Perm after: %+F\n", pos));
 509
 510
 511         live_foreach(bl, li) {
 512                 ir_node *irn = (ir_node *) li->irn;
 513                 if(live_is_end(li) && arch_irn_has_reg_class(arch_env, irn, -1, cls))
 514                         pset_insert_ptr(live, irn);
 515         }
 516
 517         sched_foreach_reverse(bl, irn) {
 518                 ir_node *x;
 519
 520         /*
 521          * If we encounter the node we want to insert the Perm after,
 522          * exit immediately, so that this node is still live
 523          */
 524                 if(irn == pos)
 525                         break;
 526
 527                 DBG((dbg, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 528                 for(x = pset_first(live); x; x = pset_next(live))
 529                         DBG((dbg, LEVEL_1, "\tlive: %+F\n", x));
 530
 531                 if(arch_irn_has_reg_class(arch_env, irn, -1, cls))
 532                         pset_remove_ptr(live, irn);
 533
 534                 for(i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
 535                         ir_node *op = get_irn_n(irn, i);
 536
 537                         if(arch_irn_has_reg_class(arch_env, op, -1, cls))
 538                                 pset_insert_ptr(live, op);
 539                 }
 540         }
 541
 542         n = pset_count(live);
 543         nodes = malloc(n * sizeof(nodes[0]));
 544
 545         DBG((dbg, LEVEL_1, "live:\n"));
 546         for(irn = pset_first(live), i = 0; irn; irn = pset_next(live), i++) {
 547                 DBG((dbg, LEVEL_1, "\t%+F\n", irn));
 548                 nodes[i] = irn;
 549         }
 550
 551         perm = new_Perm(env->node_factory, cls, irg, bl, n, nodes);
 552         sched_add_after(pos, perm);
 553         free(nodes);
 554
 555         curr = perm;
 556         for(i = 0; i < n; ++i) {
 557                 ir_node *copies[1];
 558                 ir_node *perm_op = get_irn_n(perm, i);
 559         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(arch_env, perm_op);
 560
 561                 ir_mode *mode = get_irn_mode(perm_op);
 562                 ir_node *proj = new_r_Proj(irg, bl, perm, mode, i);
 563                 arch_set_irn_register(arch_env, proj, reg);
 564
 565                 sched_add_after(curr, proj);
 566                 curr = proj;
 567
 568                 copies[0] = proj;
 569                 be_introduce_copies(dom_front, perm_op, array_size(copies), copies);
 570         }
 571         return perm;
 572 }