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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  12 #include "config.h"
  13 #endif
  14
  15 #include <stdlib.h>
  16
  17 #include "obst.h"
  18 #include "set.h"
  19 #include "pmap.h"
  20 #include "util.h"
  21 #include "debug.h"
  22
  23 #include "irop_t.h"
  24 #include "irmode_t.h"
  25 #include "irnode_t.h"
  26 #include "ircons_t.h"
  27
  28 #include "be_t.h"
  29 #include "belive_t.h"
  30 #include "besched_t.h"
  31 #include "benode_t.h"
  32
  33 #include "beirgmod.h"
  34
  35 #define DBG_LEVEL 0
  36
  37 typedef enum _node_kind_t {
  38   node_kind_spill,
  39   node_kind_reload,
  40   node_kind_perm,
  41   node_kind_copy,
  42   node_kind_last
  43 } node_kind_t;
  44
  45 typedef struct {
  46   node_kind_t kind;
  47   const arch_register_class_t *cls;
  48   ir_op *op;
  49   int n_pos;
  50   int *pos;
  51 } be_op_t;
  52
  53 static int templ_pos_Spill[] = {
  54   arch_pos_make_in(0)
  55 };
  56
  57 static int templ_pos_Reload[] = {
  58   arch_pos_make_out(0)
  59 };
  60
  61 static int templ_pos_Copy[] = {
  62   arch_pos_make_in(0),
  63   arch_pos_make_out(0)
  64 };
  65
  66 #define ARRSIZE(x) (sizeof(x) / sizeof(x[0]))
  67
  68 static int cmp_op_map(const void *a, const void *b, size_t size)
  69 {
  70   const be_op_t *x = a;
  71   const be_op_t *y = b;
  72
  73   return !(x->kind == y->kind && x->cls == y->cls);
  74 }
  75
  76 static be_op_t *get_op(const be_node_factory_t *fact,
  77     const arch_register_class_t *cls, node_kind_t kind)
  78 {
  79   be_op_t templ;
  80
  81   templ.kind = kind;
  82   templ.cls = cls;
  83
  84   return set_insert(fact->ops, &templ, sizeof(templ),
  85       HASH_PTR(cls) + 7 * kind);
  86 }
  87
  88 ir_node *new_Spill(const be_node_factory_t *factory,
  89     const arch_register_class_t *cls,
  90     ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *node_to_spill)
  91 {
  92   ir_node *in[1];
  93   ir_op *op = get_op(factory, cls, node_kind_spill)->op;
  94
  95   assert(op && "Spill opcode must be present for this register class");
  96   in[0] = node_to_spill;
  97
  98   return new_ir_node(NULL, irg, bl, op, mode_M, 1, in);
  99 }
 100
 101 ir_node *new_Reload(const be_node_factory_t *factory,
 102     const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg,
 103     ir_node *bl, ir_mode *mode, ir_node *spill_node)
 104 {
 105   ir_node *in[1];
 106   ir_op *op = get_op(factory, cls, node_kind_reload)->op;
 107
 108   assert(op && "Reload opcode must be present for this register class");
 109   // assert(is_Spill(factory, spill_node) && "Operand of Reload must be a Spill");
 110   in[0] = spill_node;
 111
 112   return new_ir_node(NULL, irg, bl, op, mode, 1, in);
 113 }
 114
 115 ir_node *new_Perm(const be_node_factory_t *factory,
 116     const arch_register_class_t *cls,
 117     ir_graph *irg, ir_node *bl, int arity, ir_node **in)
 118 {
 119   ir_op *op = get_op(factory, cls, node_kind_perm)->op;
 120
 121   return new_ir_node(NULL, irg, bl, op, mode_T, arity, in);
 122 }
 123
 124 ir_node *new_Copy(const be_node_factory_t *factory,
 125     const arch_register_class_t *cls,
 126     ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *in)
 127 {
 128   ir_node *ins[1];
 129   ir_op *op = get_op(factory, cls, node_kind_copy)->op;
 130
 131   ins[0] = in;
 132
 133   return new_ir_node(NULL, irg, bl, op, get_irn_mode(in), 1, ins);
 134 }
 135
 136 ir_node *be_spill(
 137                 const be_node_factory_t *factory,
 138                 const arch_env_t *arch_env,
 139                 ir_node *irn)
 140 {
 141   const arch_register_class_t *cls
 142                 = arch_get_irn_reg_class(arch_env, irn, arch_pos_make_out(0));
 143   ir_node *bl    = get_nodes_block(irn);
 144   ir_graph *irg  = get_irn_irg(bl);
 145   ir_node *spill = new_Spill(factory, cls, irg, bl, irn);
 146
 147         ir_node *insert;
 148
 149         /*
 150          * search the right insertion point. a spill of a phi cannot be put
 151          * directly after the phi, if there are some phis behind the one which
 152          * is spilled.
 153          */
 154         insert = sched_next(irn);
 155         while(is_Phi(insert) && !sched_is_end(insert))
 156                 insert = sched_next(insert);
 157
 158         sched_add_before(insert, spill);
 159   return spill;
 160 }
 161
 162 ir_node *be_reload(
 163                 const be_node_factory_t *factory,
 164                 const arch_env_t *arch_env,
 165                 const arch_register_class_t *cls,
 166                 ir_node *irn, int pos, ir_mode *mode, ir_node *spill)
 167 {
 168         ir_node *reload;
 169
 170   ir_node *bl   = get_nodes_block(irn);
 171   ir_graph *irg = get_irn_irg(bl);
 172
 173         assert(is_Spill(factory, spill)
 174                         || (is_Phi(spill) && get_irn_mode(spill) == mode_M));
 175
 176   reload = new_Reload(factory, cls, irg, bl, mode, spill);
 177
 178         set_irn_n(irn, pos, reload);
 179   sched_add_before(irn, reload);
 180   return reload;
 181 }
 182
 183 /**
 184  * If the node is a proj, reset the node to the proj's target and return
 185  * the proj number.
 186  * @param node The address of a node pointer.
 187  * @param def  A default value.
 188  * @return     If *node is a Proj, *node is set to the Proj's target and
 189  *             the Proj number is returned. Else *node remains the same and @p def
 190  *             is returned.
 191  */
 192 static int redir_proj(const ir_node **node, int def)
 193 {
 194   const ir_node *n = *node;
 195
 196   if(is_Proj(n)) {
 197     *node = get_Proj_pred(n);
 198     def = get_Proj_proj(n);
 199   }
 200
 201   return def;
 202 }
 203
 204 static const arch_register_req_t *
 205 be_node_get_irn_reg_req(const arch_irn_ops_t *_self,
 206     arch_register_req_t *req, const ir_node *irn, int pos)
 207 {
 208   be_op_t *bo;
 209         int index = arch_pos_get_index(pos);
 210   const be_node_factory_t *factory =
 211     container_of(_self, const be_node_factory_t, irn_ops);
 212
 213         if(arch_pos_is_out(pos))
 214                 pos = arch_pos_make_out(redir_proj(&irn, index));
 215
 216   bo = pmap_get(factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 217
 218   if(bo) {
 219     int i;
 220
 221     req->type = arch_register_req_type_normal;
 222     req->cls  = bo->cls;
 223
 224     for(i = 0; i < bo->n_pos; ++i)
 225       if(pos == bo->pos[i])
 226         return req;
 227   }
 228
 229   return NULL;
 230 }
 231
 232 static int
 233 be_node_get_n_operands(const arch_irn_ops_t *_self, const ir_node *irn, int in_out)
 234 {
 235   be_op_t *bo;
 236   int i, res = 0;
 237   const be_node_factory_t *factory =
 238     container_of(_self, const be_node_factory_t, irn_ops);
 239
 240   redir_proj(&irn, 0);
 241   bo = pmap_get(factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 242
 243   for(i = 0; i < bo->n_pos; ++i)
 244     res += (bo->pos[i] ^ in_out) > 0;
 245
 246   return res;
 247 }
 248
 249 void
 250 be_node_set_irn_reg(const arch_irn_ops_t *_self, ir_node *irn,
 251     int idx, const arch_register_t *reg)
 252 {
 253   const arch_register_t **regs;
 254
 255   idx = redir_proj((const ir_node **) &irn, idx);
 256   regs = (const arch_register_t **) &irn->attr;
 257   regs[idx] = reg;
 258 }
 259
 260 const arch_register_t *
 261 be_node_get_irn_reg(const arch_irn_ops_t *_self, const ir_node *irn, int idx)
 262 {
 263   const arch_register_t **regs;
 264
 265   idx = redir_proj(&irn, idx);
 266   regs = (const arch_register_t **) &irn->attr;
 267   return regs[idx];
 268 }
 269
 270 arch_irn_class_t be_node_classify(const arch_irn_ops_t *_self, const ir_node *irn)
 271 {
 272   const be_node_factory_t *factory =
 273     container_of(_self, const be_node_factory_t, irn_ops);
 274
 275   be_op_t *bo;
 276   int idx;
 277
 278   idx = redir_proj(&irn, 0);
 279   bo = pmap_get(factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 280
 281         switch(bo->kind) {
 282 #define XXX(a) case node_kind_ ## a: return arch_irn_class_ ## a;
 283                 XXX(spill)
 284                 XXX(reload)
 285                 XXX(perm)
 286                 XXX(copy)
 287 #undef XXX
 288         }
 289
 290   return 0;
 291 }
 292
 293 arch_irn_class_t be_node_get_flags(const arch_irn_ops_t *_self, const ir_node *irn)
 294 {
 295         return 0;
 296 }
 297
 298 static const arch_irn_ops_t *
 299 be_node_get_irn_ops(const arch_irn_handler_t *_self, const ir_node *irn)
 300 {
 301   be_op_t *bo;
 302   const be_node_factory_t *factory =
 303     container_of(_self, const be_node_factory_t, handler);
 304
 305   redir_proj(&irn, 0);
 306   bo = pmap_get(factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 307
 308   return bo ? &factory->irn_ops : NULL;
 309 }
 310
 311 const arch_irn_handler_t *be_node_get_irn_handler(const be_node_factory_t *f)
 312 {
 313   return &f->handler;
 314 }
 315
 316 int is_Spill(const be_node_factory_t *f, const ir_node *irn)
 317 {
 318   be_op_t *bo;
 319   bo = pmap_get(f->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 320   return bo != NULL && bo->kind == node_kind_spill;
 321 }
 322
 323 be_node_factory_t *be_node_factory_init(be_node_factory_t *factory,
 324     const arch_isa_if_t *isa)
 325 {
 326   char buf[256];
 327   int i, j, n;
 328
 329   factory->ops = new_set(cmp_op_map, 64);
 330   factory->irn_op_map = pmap_create();
 331   obstack_init(&factory->obst);
 332
 333   factory->handler.get_irn_ops = be_node_get_irn_ops;
 334
 335   factory->irn_ops.get_irn_reg_req = be_node_get_irn_reg_req;
 336   factory->irn_ops.get_n_operands  = be_node_get_n_operands;
 337   factory->irn_ops.set_irn_reg     = be_node_set_irn_reg;
 338   factory->irn_ops.get_irn_reg     = be_node_get_irn_reg;
 339   factory->irn_ops.classify        = be_node_classify;
 340   factory->irn_ops.get_flags       = be_node_get_flags;
 341
 342   for(i = 0, n = isa->get_n_reg_class(); i < n; ++i) {
 343     const arch_register_class_t *cls = isa->get_reg_class(i);
 344     be_op_t *ent;
 345
 346     ent = get_op(factory, cls, node_kind_spill);
 347     snprintf(buf, sizeof(buf), "Spill_%s", cls->name);
 348     ent->op = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), buf, op_pin_state_pinned,
 349         0, oparity_unary, 0, 0);
 350     ent->n_pos = ARRSIZE(templ_pos_Spill);
 351     ent->pos = templ_pos_Spill;
 352     pmap_insert(factory->irn_op_map, ent->op, ent);
 353
 354     ent = get_op(factory, cls, node_kind_reload);
 355     snprintf(buf, sizeof(buf), "Reload_%s", cls->name);
 356     ent->op = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), buf, op_pin_state_pinned, 0,
 357         oparity_unary, 0, sizeof(const arch_register_t *));
 358     ent->n_pos = ARRSIZE(templ_pos_Reload);
 359     ent->pos = templ_pos_Reload;
 360     pmap_insert(factory->irn_op_map, ent->op, ent);
 361
 362     ent = get_op(factory, cls, node_kind_copy);
 363     snprintf(buf, sizeof(buf), "Copy_%s", cls->name);
 364     ent->op = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), buf, op_pin_state_pinned, 0,
 365         oparity_unary, 0, sizeof(const arch_register_t *));
 366     ent->n_pos = ARRSIZE(templ_pos_Copy);
 367     ent->pos = templ_pos_Copy;
 368     pmap_insert(factory->irn_op_map, ent->op, ent);
 369
 370     ent = get_op(factory, cls, node_kind_perm);
 371     snprintf(buf, sizeof(buf), "Perm_%s", cls->name);
 372     ent->op = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), buf, op_pin_state_pinned, 0,
 373         oparity_variable, 0, sizeof(const arch_register_t) * cls->n_regs);
 374     ent->n_pos = 2 * cls->n_regs;
 375     ent->pos = obstack_alloc(&factory->obst, sizeof(ent->pos[0]) * ent->n_pos);
 376     for(j = 0; j < ent->n_pos; j += 2) {
 377       ent->pos[j] = arch_pos_make_in(j);
 378       ent->pos[j + 1] = arch_pos_make_out(j);
 379     }
 380     pmap_insert(factory->irn_op_map, ent->op, ent);
 381
 382   }
 383
 384   return factory;
 385 }
 386
 387 ir_node *insert_Perm_after(const be_main_session_env_t *env,
 388     const arch_register_class_t *cls, ir_node *pos)
 389 {
 390   const arch_env_t *arch_env = env->main_env->arch_env;
 391   ir_node *bl = is_Block(pos) ? pos : get_nodes_block(pos);
 392   ir_graph *irg = get_irn_irg(bl);
 393   pset *live = put_live_end(bl, pset_new_ptr_default());
 394   ir_node *curr, *irn, *perm, **nodes;
 395   firm_dbg_module_t *dbg = firm_dbg_register("firm.be.node");
 396   int i, n;
 397
 398   firm_dbg_set_mask(dbg, DBG_LEVEL);
 399   DBG((dbg, LEVEL_1, "Insert Perm after: %+F\n", pos));
 400
 401   sched_foreach_reverse(bl, irn) {
 402     ir_node *x;
 403
 404         /*
 405          * If we encounter the node we want to insert the Perm after,
 406          * exit immediately, so that this node is still live
 407          */
 408     if(irn == pos)
 409       break;
 410
 411     DBG((dbg, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 412     for(x = pset_first(live); x; x = pset_next(live))
 413       DBG((dbg, LEVEL_1, "\tlive: %+F\n", x));
 414
 415     if(arch_irn_has_reg_class(arch_env, irn, arch_pos_make_out(0), cls))
 416       pset_remove_ptr(live, irn);
 417
 418     for(i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
 419       ir_node *op = get_irn_n(irn, i);
 420
 421       if(arch_irn_has_reg_class(arch_env, op, arch_pos_make_out(0), cls))
 422         pset_insert_ptr(live, op);
 423     }
 424   }
 425
 426   n = pset_count(live);
 427   nodes = malloc(n * sizeof(nodes[0]));
 428
 429   DBG((dbg, LEVEL_1, "live:\n"));
 430   for(irn = pset_first(live), i = 0; irn; irn = pset_next(live), i++) {
 431         DBG((dbg, LEVEL_1, "\t%+F\n", irn));
 432     nodes[i] = irn;
 433   }
 434
 435   perm = new_Perm(env->main_env->node_factory, cls, irg, bl, n, nodes);
 436   sched_add_after(pos, perm);
 437   free(nodes);
 438
 439   curr = perm;
 440   for(i = 0; i < n; ++i) {
 441     ir_node *copies[1];
 442     ir_node *perm_op = get_irn_n(perm, i);
 443         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(arch_env, perm_op, 0);
 444
 445     ir_mode *mode = get_irn_mode(perm_op);
 446     ir_node *proj = new_r_Proj(irg, bl, perm, mode, i);
 447     arch_set_irn_register(arch_env, proj, 0, reg);
 448
 449     sched_add_after(curr, proj);
 450     curr = proj;
 451
 452     copies[0] = proj;
 453     be_introduce_copies(env->dom_front, perm_op, array_size(copies), copies);
 454   }
 455   return perm;
 456 }