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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief       Peephole optimisation framework keeps track of which registers contain which values
  23  * @author      Matthias Braun
  24  * @version     $Id$
  25  */
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #include "config.h"
  28 #endif
  29
  30 #include "bepeephole.h"
  31
  32 #include "iredges_t.h"
  33 #include "irgwalk.h"
  34 #include "irprintf.h"
  35 #include "irgmod.h"
  36 #include "error.h"
  37
  38 #include "beirg_t.h"
  39 #include "belive_t.h"
  40 #include "bearch_t.h"
  41 #include "benode_t.h"
  42 #include "besched_t.h"
  43 #include "bemodule.h"
  44
  45 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  46
  47 static const arch_env_t *arch_env;
  48 static be_lv_t          *lv;
  49 static ir_node          *current_node;
  50 static ir_node          *prev_node;
  51 ir_node               ***register_values;
  52
  53 static void clear_reg_value(ir_node *node)
  54 {
  55         const arch_register_t       *reg;
  56         const arch_register_class_t *cls;
  57         unsigned                     reg_idx;
  58         unsigned                     cls_idx;
  59
  60         if(!mode_is_data(get_irn_mode(node)))
  61                 return;
  62
  63         reg     = arch_get_irn_register(arch_env, node);
  64         if(reg == NULL) {
  65                 panic("No register assigned at %+F\n", node);
  66         }
  67         if(arch_register_type_is(reg, virtual))
  68                 return;
  69         cls     = arch_register_get_class(reg);
  70         reg_idx = arch_register_get_index(reg);
  71         cls_idx = arch_register_class_index(cls);
  72
  73         //assert(register_values[cls_idx][reg_idx] != NULL);
  74         DBG((dbg, LEVEL_1, "Clear Register %s\n", reg->name));
  75         register_values[cls_idx][reg_idx] = NULL;
  76 }
  77
  78 static void set_reg_value(ir_node *node)
  79 {
  80         const arch_register_t       *reg;
  81         const arch_register_class_t *cls;
  82         unsigned                     reg_idx;
  83         unsigned                     cls_idx;
  84
  85         if(!mode_is_data(get_irn_mode(node)))
  86                 return;
  87
  88         reg = arch_get_irn_register(arch_env, node);
  89         if(reg == NULL) {
  90                 panic("No register assigned at %+F\n", node);
  91         }
  92         if(arch_register_type_is(reg, virtual))
  93                 return;
  94         cls     = arch_register_get_class(reg);
  95         reg_idx = arch_register_get_index(reg);
  96         cls_idx = arch_register_class_index(cls);
  97
  98         DBG((dbg, LEVEL_1, "Set Register %s: %+F\n", reg->name, node));
  99         register_values[cls_idx][reg_idx] = node;
 100 }
 101
 102 static void clear_defs(ir_node *node)
 103 {
 104         /* clear values defined */
 105         if(get_irn_mode(node) == mode_T) {
 106                 const ir_edge_t *edge;
 107                 foreach_out_edge(node, edge) {
 108                         ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
 109                         clear_reg_value(proj);
 110                 }
 111         } else {
 112                 clear_reg_value(node);
 113         }
 114 }
 115
 116 static void set_uses(ir_node *node)
 117 {
 118         int i, arity;
 119
 120         /* set values used */
 121         arity = get_irn_arity(node);
 122         for(i = 0; i < arity; ++i) {
 123                 ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 124                 set_reg_value(in);
 125         }
 126 }
 127
 128 void be_peephole_before_exchange(const ir_node *old_node, ir_node *new_node)
 129 {
 130         const arch_register_t       *reg;
 131         const arch_register_class_t *cls;
 132         unsigned                     reg_idx;
 133         unsigned                     cls_idx;
 134
 135         DBG((dbg, LEVEL_1, "About to exchange %+F with %+F\n", old_node, new_node));
 136
 137         if (old_node == current_node) {
 138                 if (is_Proj(new_node)) {
 139                         current_node = get_Proj_pred(new_node);
 140                 } else {
 141                         current_node = new_node;
 142                 }
 143         }
 144
 145         if (!mode_is_data(get_irn_mode(old_node)))
 146                 return;
 147
 148         reg = arch_get_irn_register(arch_env, old_node);
 149         if (reg == NULL) {
 150                 panic("No register assigned at %+F\n", old_node);
 151         }
 152         cls     = arch_register_get_class(reg);
 153         reg_idx = arch_register_get_index(reg);
 154         cls_idx = arch_register_class_index(cls);
 155
 156         if (register_values[cls_idx][reg_idx] == old_node) {
 157                 register_values[cls_idx][reg_idx] = new_node;
 158         }
 159
 160         be_liveness_remove(lv, old_node);
 161 }
 162
 163 void be_peephole_after_exchange(ir_node *new_node)
 164 {
 165         be_liveness_introduce(lv, new_node);
 166 }
 167
 168 void be_peephole_before_exchange_and_kill(const ir_node *old_node, ir_node *new_node)
 169 {
 170         const arch_register_t       *reg;
 171         const arch_register_class_t *cls;
 172         unsigned                     reg_idx;
 173         unsigned                     cls_idx;
 174
 175         DBG((dbg, LEVEL_1, "About to exchange and kill %+F with %+F\n", old_node, new_node));
 176
 177         if (old_node == current_node) {
 178                 /* current_node will be killed. Its scheduling predecessor
 179                    must be processed next. */
 180                 prev_node = sched_prev(current_node);
 181         }
 182
 183         if (!mode_is_data(get_irn_mode(old_node)))
 184                 return;
 185
 186         reg = arch_get_irn_register(arch_env, old_node);
 187         if (reg == NULL) {
 188                 panic("No register assigned at %+F\n", old_node);
 189         }
 190         assert(reg == arch_get_irn_register(arch_env, new_node) &&
 191               "KILLING a node and replacing by different register is not allowed");
 192
 193         cls     = arch_register_get_class(reg);
 194         reg_idx = arch_register_get_index(reg);
 195         cls_idx = arch_register_class_index(cls);
 196
 197         if (register_values[cls_idx][reg_idx] == old_node) {
 198                 register_values[cls_idx][reg_idx] = new_node;
 199         }
 200
 201         be_liveness_remove(lv, old_node);
 202 }
 203
 204 /**
 205  * block-walker: run peephole optimization on the given block.
 206  */
 207 static void process_block(ir_node *block, void *data)
 208 {
 209         unsigned n_classes;
 210         unsigned i;
 211         int l;
 212         (void) data;
 213
 214         /* construct initial register assignment */
 215         n_classes = arch_env_get_n_reg_class(arch_env);
 216         for(i = 0; i < n_classes; ++i) {
 217                 const arch_register_class_t *cls    = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
 218                 unsigned                     n_regs = arch_register_class_n_regs(cls);
 219                 memset(register_values[i], 0, sizeof(ir_node*) * n_regs);
 220         }
 221
 222         assert(lv->nodes && "live sets must be computed");
 223         DBG((dbg, LEVEL_1, "\nProcessing block %+F (from end)\n", block));
 224         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, l) {
 225                 ir_node *node = be_lv_get_irn(lv, block, l);
 226                 set_reg_value(node);
 227         }
 228         DBG((dbg, LEVEL_1, "\nstart processing\n"));
 229
 230         /* walk the block from last insn to the first */
 231         current_node = sched_last(block);
 232         for( ; !sched_is_begin(current_node);
 233                 current_node = prev_node != NULL ? prev_node : sched_prev(current_node)) {
 234                 ir_op             *op;
 235                 ir_node           *last;
 236                 peephole_opt_func  peephole_node;
 237
 238                 prev_node = NULL;
 239                 if (is_Phi(current_node))
 240                         break;
 241
 242                 clear_defs(current_node);
 243                 set_uses(current_node);
 244
 245                 op   = get_irn_op(current_node);
 246                 peephole_node = (peephole_opt_func)op->ops.generic;
 247                 if (peephole_node == NULL)
 248                         continue;
 249
 250                 last = current_node;
 251                 peephole_node(current_node);
 252                 /* was the current node replaced? */
 253                 if (current_node != last)
 254                         set_uses(current_node);
 255         }
 256 }
 257
 258 /**
 259  * Walk through the block schedule and skip all barrier nodes.
 260  */
 261 static void skip_barrier(ir_node *ret_blk, ir_graph *irg) {
 262         ir_node *irn;
 263
 264         sched_foreach_reverse(ret_blk, irn) {
 265                 if (be_is_Barrier(irn)) {
 266                         const ir_edge_t *edge, *next;
 267
 268                         foreach_out_edge_safe(irn, edge, next) {
 269                                 ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
 270                                 int      pn   = (int)get_Proj_proj(proj);
 271                                 ir_node *pred = get_irn_n(irn, pn);
 272
 273                                 edges_reroute_kind(proj, pred, EDGE_KIND_NORMAL, irg);
 274                                 edges_reroute_kind(proj, pred, EDGE_KIND_DEP, irg);
 275                         }
 276                         sched_remove(irn);
 277                         kill_node(irn);
 278                         break;
 279                 }
 280         }
 281 }
 282
 283 /**
 284  * Kill the Barrier nodes for better peephole optimization.
 285  */
 286 static void     kill_barriers(ir_graph *irg) {
 287         ir_node *end_blk = get_irg_end_block(irg);
 288         ir_node *start_blk;
 289         int i;
 290
 291         /* skip the barrier on all return blocks */
 292         for (i = get_Block_n_cfgpreds(end_blk) - 1; i >= 0; --i) {
 293                 ir_node *be_ret = get_Block_cfgpred(end_blk, i);
 294                 ir_node *ret_blk = get_nodes_block(be_ret);
 295
 296                 skip_barrier(ret_blk, irg);
 297         }
 298
 299         /* skip the barrier on the start block */
 300         start_blk = get_irg_start_block(irg);
 301         skip_barrier(start_blk, irg);
 302 }
 303
 304 /*
 305  * Tries to optimize a beIncSp node with it's previous IncSP node.
 306  * Must be run from a be_peephole_opt() context.
 307  */
 308 ir_node *be_peephole_IncSP_IncSP(ir_node *node)
 309 {
 310         int      pred_offs;
 311         int      curr_offs;
 312         int      offs;
 313         ir_node *pred = be_get_IncSP_pred(node);
 314
 315         if (!be_is_IncSP(pred))
 316                 return node;
 317
 318         if (get_irn_n_edges(pred) > 1)
 319                 return node;
 320
 321         pred_offs = be_get_IncSP_offset(pred);
 322         curr_offs = be_get_IncSP_offset(node);
 323
 324         if (pred_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND) {
 325                 if (curr_offs != BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
 326                         return node;
 327                 }
 328                 offs = 0;
 329         } else if (pred_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
 330                 if (curr_offs != BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND) {
 331                         return node;
 332                 }
 333                 offs = 0;
 334         } else if (curr_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND ||
 335                    curr_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
 336                 return node;
 337         } else {
 338                 offs = curr_offs + pred_offs;
 339         }
 340
 341         /* add node offset to pred and remove our IncSP */
 342         be_set_IncSP_offset(pred, offs);
 343
 344         be_peephole_before_exchange_and_kill(node, pred);
 345
 346         /* rewire dependency/data edges */
 347         edges_reroute_kind(node, pred, EDGE_KIND_DEP, current_ir_graph);
 348         edges_reroute(node, pred, current_ir_graph);
 349         sched_remove(node);
 350         be_kill_node(node);
 351
 352         return pred;
 353 }
 354
 355 void be_peephole_opt(be_irg_t *birg)
 356 {
 357         ir_graph   *irg = be_get_birg_irg(birg);
 358         unsigned n_classes;
 359         unsigned i;
 360
 361         /* barrier nodes are used for register allocations. They hinders
 362          * peephole optimizations, so remove them here. */
 363         kill_barriers(irg);
 364
 365         /* we sometimes find BadE nodes in float apps like optest_float.c or
 366          * kahansum.c for example... */
 367         be_liveness_invalidate(birg->lv);
 368         be_liveness_assure_sets(be_assure_liveness(birg));
 369
 370         arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 371         lv       = be_get_birg_liveness(birg);
 372
 373         n_classes = arch_env_get_n_reg_class(arch_env);
 374         register_values = alloca(sizeof(register_values[0]) * n_classes);
 375         for(i = 0; i < n_classes; ++i) {
 376                 const arch_register_class_t *cls    = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
 377                 unsigned                     n_regs = arch_register_class_n_regs(cls);
 378                 register_values[i] = alloca(sizeof(ir_node*) * n_regs);
 379         }
 380
 381         irg_block_walk_graph(irg, process_block, NULL, NULL);
 382 }
 383
 384 void be_peephole_init(void)
 385 {
 386         clear_irp_opcodes_generic_func();
 387 }
 388
 389 void be_init_peephole(void)
 390 {
 391         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.peephole");
 392 }
 393
 394 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_spillbelady);