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 =
 349     container_of(_self, const be_node_factory_t, irn_ops);
 350
 351   be_op_t *bo;
 352   int idx;
 353
 354   idx = redir_proj(&irn, 0);
 355   bo = pmap_get(factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 356
 357         switch(bo->kind) {
 358 #define XXX(a) case node_kind_ ## a: return arch_irn_class_ ## a;
 359                 XXX(spill)
 360                 XXX(reload)
 361                 XXX(perm)
 362                 XXX(copy)
 363 #undef XXX
 364                 default:
 365                 return 0;
 366         }
 367
 368   return 0;
 369 }
 370
 371 arch_irn_class_t be_node_get_flags(const arch_irn_ops_t *_self, const ir_node *irn)
 372 {
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 static const arch_irn_ops_t *
 377 be_node_get_irn_ops(const arch_irn_handler_t *_self, const ir_node *irn)
 378 {
 379   be_op_t *bo;
 380   const be_node_factory_t *factory =
 381     container_of(_self, const be_node_factory_t, handler);
 382
 383   redir_proj(&irn, 0);
 384   bo = pmap_get(factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 385
 386   return bo ? &factory->irn_ops : NULL;
 387 }
 388
 389 const arch_irn_handler_t *be_node_get_irn_handler(const be_node_factory_t *f)
 390 {
 391   return &f->handler;
 392 }
 393
 394 int is_Spill(const be_node_factory_t *f, const ir_node *irn)
 395 {
 396   be_op_t *bo;
 397   bo = pmap_get(f->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 398   return bo != NULL && bo->kind == node_kind_spill;
 399 }
 400
 401 be_node_factory_t *be_node_factory_init(be_node_factory_t *factory, const arch_isa_t *isa)
 402 {
 403   int i, j, n;
 404
 405   factory->ops = new_set(cmp_op_map, 64);
 406   factory->irn_op_map = pmap_create();
 407   obstack_init(&factory->obst);
 408
 409   factory->handler.get_irn_ops = be_node_get_irn_ops;
 410
 411   factory->irn_ops.get_irn_reg_req = be_node_get_irn_reg_req;
 412   factory->irn_ops.set_irn_reg     = be_node_set_irn_reg;
 413   factory->irn_ops.get_irn_reg     = be_node_get_irn_reg;
 414   factory->irn_ops.classify        = be_node_classify;
 415   factory->irn_ops.get_flags       = be_node_get_flags;
 416
 417   for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
 418     const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
 419     be_op_t *ent;
 420
 421     ent = get_op(factory, cls, node_kind_spill);
 422     ent->op = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), "Spill", op_pin_state_pinned,
 423         0, oparity_unary, 0, sizeof(be_spill_attr_t), &be_node_ops);
 424     ent->n_pos = ARRSIZE(templ_pos_Spill);
 425     ent->pos = templ_pos_Spill;
 426     pmap_insert(factory->irn_op_map, ent->op, ent);
 427
 428     ent = get_op(factory, cls, node_kind_reload);
 429     ent->op = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), "Reload", op_pin_state_pinned, 0,
 430         oparity_unary, 0, sizeof(be_node_attr_t), &be_node_ops);
 431     ent->n_pos = ARRSIZE(templ_pos_Reload);
 432     ent->pos = templ_pos_Reload;
 433     pmap_insert(factory->irn_op_map, ent->op, ent);
 434
 435     ent = get_op(factory, cls, node_kind_copy);
 436     ent->op = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), "Copy", op_pin_state_pinned, 0,
 437         oparity_unary, 0, sizeof(be_node_attr_t), &be_node_ops);
 438     ent->n_pos = ARRSIZE(templ_pos_Copy);
 439     ent->pos = templ_pos_Copy;
 440     pmap_insert(factory->irn_op_map, ent->op, ent);
 441
 442     ent = get_op(factory, cls, node_kind_perm);
 443     ent->op = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), "Perm", op_pin_state_pinned, 0,
 444         oparity_variable, 0,
 445                                 sizeof(be_node_attr_t) + sizeof(arch_register_t) * cls->n_regs, &be_node_ops);
 446     ent->n_pos = 2 * cls->n_regs;
 447     ent->pos = obstack_alloc(&factory->obst, sizeof(ent->pos[0]) * ent->n_pos);
 448     for(j = 0; j < ent->n_pos; j += 2) {
 449         int k = j / 2;
 450       ent->pos[j] = k;
 451       ent->pos[j + 1] = -(k + 1);
 452     }
 453     pmap_insert(factory->irn_op_map, ent->op, ent);
 454
 455   }
 456
 457   return factory;
 458 }
 459
 460 static int dump_node(ir_node *irn, FILE *f, dump_reason_t reason)
 461 {
 462         be_node_attr_t *attr = (be_node_attr_t *) &irn->attr;
 463   be_op_t *bo          = pmap_get(attr->factory->irn_op_map, get_irn_op(irn));
 464
 465         int i;
 466
 467         switch(reason) {
 468                 case dump_node_opcode_txt:
 469                         fprintf(f, get_op_name(bo->op));
 470                         break;
 471                 case dump_node_mode_txt:
 472                         fprintf(f, get_mode_name(get_irn_mode(irn)));
 473                         break;
 474                 case dump_node_nodeattr_txt:
 475                         fprintf(f, "%s ", bo->cls->name);
 476                         break;
 477                 case dump_node_info_txt:
 478                         for(i = 0; i < attr->n_regs; ++i) {
 479                                 const arch_register_t *reg = attr->reg[i];
 480                                 fprintf(f, "reg #%d: %s\n", i, reg ? reg->name : "n/a");
 481                         }
 482
 483                         if(bo->kind == node_kind_spill) {
 484                                 be_spill_attr_t *a = (be_spill_attr_t *) attr;
 485                                 ir_fprintf(f, "spill context: %+F\n", a->spill_ctx);
 486                         }
 487                         break;
 488         }
 489
 490         return 1;
 491 }
 492
 493 ir_node *insert_Perm_after(const be_main_env_t *env,
 494                                                    const arch_register_class_t *cls,
 495                                                    dom_front_info_t *dom_front,
 496                                                    ir_node *pos)
 497 {
 498   const arch_env_t *arch_env  = env->arch_env;
 499   ir_node *bl                 = is_Block(pos) ? pos : get_nodes_block(pos);
 500   ir_graph *irg               = get_irn_irg(bl);
 501   pset *live                  = pset_new_ptr_default();
 502   firm_dbg_module_t *dbg      = firm_dbg_register("firm.be.node");
 503
 504   irn_live_t *li;
 505   ir_node *curr, *irn, *perm, **nodes;
 506   int i, n;
 507
 508   firm_dbg_set_mask(dbg, DBG_LEVEL);
 509   DBG((dbg, LEVEL_1, "Insert Perm after: %+F\n", pos));
 510
 511
 512         live_foreach(bl, li) {
 513                 ir_node *irn = (ir_node *) li->irn;
 514                 if(live_is_end(li) && arch_irn_has_reg_class(arch_env, irn, -1, cls))
 515                         pset_insert_ptr(live, irn);
 516         }
 517
 518   sched_foreach_reverse(bl, irn) {
 519     ir_node *x;
 520
 521         /*
 522          * If we encounter the node we want to insert the Perm after,
 523          * exit immediately, so that this node is still live
 524          */
 525     if(irn == pos)
 526       break;
 527
 528     DBG((dbg, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 529     for(x = pset_first(live); x; x = pset_next(live))
 530       DBG((dbg, LEVEL_1, "\tlive: %+F\n", x));
 531
 532     if(arch_irn_has_reg_class(arch_env, irn, -1, cls))
 533       pset_remove_ptr(live, irn);
 534
 535     for(i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
 536       ir_node *op = get_irn_n(irn, i);
 537
 538       if(arch_irn_has_reg_class(arch_env, op, -1, cls))
 539         pset_insert_ptr(live, op);
 540     }
 541   }
 542
 543   n = pset_count(live);
 544   nodes = malloc(n * sizeof(nodes[0]));
 545
 546   DBG((dbg, LEVEL_1, "live:\n"));
 547   for(irn = pset_first(live), i = 0; irn; irn = pset_next(live), i++) {
 548         DBG((dbg, LEVEL_1, "\t%+F\n", irn));
 549     nodes[i] = irn;
 550   }
 551
 552   perm = new_Perm(env->node_factory, cls, irg, bl, n, nodes);
 553   sched_add_after(pos, perm);
 554   free(nodes);
 555
 556   curr = perm;
 557   for(i = 0; i < n; ++i) {
 558     ir_node *copies[1];
 559     ir_node *perm_op = get_irn_n(perm, i);
 560         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(arch_env, perm_op);
 561
 562     ir_mode *mode = get_irn_mode(perm_op);
 563     ir_node *proj = new_r_Proj(irg, bl, perm, mode, i);
 564     arch_set_irn_register(arch_env, proj, reg);
 565
 566     sched_add_after(curr, proj);
 567     curr = proj;
 568
 569     copies[0] = proj;
 570     be_introduce_copies(dom_front, perm_op, array_size(copies), copies);
 571   }
 572   return perm;
 573 }