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