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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2011 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 #include "config.h"
  27
  28 #include "array_t.h"
  29 #include "bepeephole.h"
  30
  31 #include "iredges_t.h"
  32 #include "irgwalk.h"
  33 #include "irprintf.h"
  34 #include "ircons.h"
  35 #include "irgmod.h"
  36 #include "heights.h"
  37 #include "error.h"
  38
  39 #include "beirg.h"
  40 #include "belive_t.h"
  41 #include "bearch.h"
  42 #include "beintlive_t.h"
  43 #include "benode.h"
  44 #include "besched.h"
  45 #include "bemodule.h"
  46
  47 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  48
  49 static const arch_env_t *arch_env;
  50 static be_lv_t          *lv;
  51 static ir_node          *current_node;
  52 ir_node                **register_values;
  53
  54 static void clear_reg_value(ir_node *node)
  55 {
  56         const arch_register_t *reg;
  57         unsigned               reg_idx;
  58
  59         if (!mode_is_data(get_irn_mode(node)))
  60                 return;
  61
  62         reg = arch_get_irn_register(node);
  63         if (reg == NULL) {
  64                 panic("No register assigned at %+F", node);
  65         }
  66         if (reg->type & arch_register_type_virtual)
  67                 return;
  68         reg_idx = reg->global_index;
  69
  70         DB((dbg, LEVEL_1, "Clear Register %s\n", reg->name));
  71         register_values[reg_idx] = NULL;
  72 }
  73
  74 static void set_reg_value(ir_node *node)
  75 {
  76         const arch_register_t *reg;
  77         unsigned               reg_idx;
  78
  79         if (!mode_is_data(get_irn_mode(node)))
  80                 return;
  81
  82         reg = arch_get_irn_register(node);
  83         if (reg == NULL) {
  84                 panic("No register assigned at %+F", node);
  85         }
  86         if (reg->type & arch_register_type_virtual)
  87                 return;
  88         reg_idx = reg->global_index;
  89
  90         DB((dbg, LEVEL_1, "Set Register %s: %+F\n", reg->name, node));
  91         register_values[reg_idx] = node;
  92 }
  93
  94 static void clear_defs(ir_node *node)
  95 {
  96         /* clear values defined */
  97         if (get_irn_mode(node) == mode_T) {
  98                 const ir_edge_t *edge;
  99                 foreach_out_edge(node, edge) {
 100                         ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
 101                         clear_reg_value(proj);
 102                 }
 103         } else {
 104                 clear_reg_value(node);
 105         }
 106 }
 107
 108 static void set_uses(ir_node *node)
 109 {
 110         int i, arity;
 111
 112         /* set values used */
 113         arity = get_irn_arity(node);
 114         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 115                 ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 116                 set_reg_value(in);
 117         }
 118 }
 119
 120 void be_peephole_new_node(ir_node * nw)
 121 {
 122         be_liveness_introduce(lv, nw);
 123 }
 124
 125 /**
 126  * must be called from peephole optimisations before a node will be killed
 127  * and its users will be redirected to new_node.
 128  * so bepeephole can update its internal state.
 129  *
 130  * Note: killing a node and rewiring is only allowed if new_node produces
 131  * the same registers as old_node.
 132  */
 133 static void be_peephole_before_exchange(const ir_node *old_node,
 134                                         ir_node *new_node)
 135 {
 136         const arch_register_t *reg;
 137         unsigned               reg_idx;
 138         bool                   old_is_current = false;
 139
 140         DB((dbg, LEVEL_1, "About to exchange and kill %+F with %+F\n", old_node, new_node));
 141
 142         assert(sched_is_scheduled(skip_Proj_const(old_node)));
 143         assert(sched_is_scheduled(skip_Proj(new_node)));
 144
 145         if (current_node == old_node) {
 146                 old_is_current = true;
 147
 148                 /* next node to be processed will be killed. Its scheduling predecessor
 149                  * must be processed next. */
 150                 current_node = sched_next(current_node);
 151                 assert (!is_Bad(current_node));
 152
 153                 /* we can't handle liveness updates correctly when exchange current node
 154                  * with something behind it */
 155                 assert(value_dominates(skip_Proj(new_node), skip_Proj_const(old_node)));
 156         }
 157
 158         if (!mode_is_data(get_irn_mode(old_node)))
 159                 return;
 160
 161         reg = arch_get_irn_register(old_node);
 162         if (reg == NULL) {
 163                 panic("No register assigned at %+F", old_node);
 164         }
 165         assert(reg == arch_get_irn_register(new_node) &&
 166               "KILLING a node and replacing by different register is not allowed");
 167
 168         reg_idx = reg->global_index;
 169         if (register_values[reg_idx] == old_node || old_is_current) {
 170                 register_values[reg_idx] = new_node;
 171         }
 172
 173         be_liveness_remove(lv, old_node);
 174 }
 175
 176 void be_peephole_exchange(ir_node *old, ir_node *nw)
 177 {
 178         be_peephole_before_exchange(old, nw);
 179         sched_remove(old);
 180         exchange(old, nw);
 181         be_peephole_new_node(nw);
 182 }
 183
 184 /**
 185  * block-walker: run peephole optimization on the given block.
 186  */
 187 static void process_block(ir_node *block, void *data)
 188 {
 189         int l;
 190         (void) data;
 191
 192         /* construct initial register assignment */
 193         memset(register_values, 0, sizeof(ir_node*) * arch_env->n_registers);
 194
 195         assert(lv->nodes && "live sets must be computed");
 196         DB((dbg, LEVEL_1, "\nProcessing block %+F (from end)\n", block));
 197         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, l) {
 198                 ir_node *node = be_lv_get_irn(lv, block, l);
 199                 set_reg_value(node);
 200         }
 201         DB((dbg, LEVEL_1, "\nstart processing\n"));
 202
 203         /* walk the block from last insn to the first */
 204         current_node = sched_last(block);
 205         for ( ; !sched_is_begin(current_node);
 206                         current_node = sched_prev(current_node)) {
 207                 ir_op             *op;
 208                 peephole_opt_func  peephole_node;
 209
 210                 assert(!is_Bad(current_node));
 211                 if (is_Phi(current_node))
 212                         break;
 213
 214                 clear_defs(current_node);
 215                 set_uses(current_node);
 216
 217                 op            = get_irn_op(current_node);
 218                 peephole_node = (peephole_opt_func)op->ops.generic;
 219                 if (peephole_node == NULL)
 220                         continue;
 221
 222                 DB((dbg, LEVEL_2, "optimize %+F\n", current_node));
 223                 peephole_node(current_node);
 224                 assert(!is_Bad(current_node));
 225         }
 226 }
 227
 228 /**
 229  * Check whether the node has only one user.  Explicitly ignore the anchor.
 230  */
 231 bool be_has_only_one_user(ir_node *node)
 232 {
 233         int              n = get_irn_n_edges(node);
 234         int              n_users;
 235         const ir_edge_t *edge;
 236
 237         if (n <= 1)
 238                 return 1;
 239
 240         n_users = 0;
 241         foreach_out_edge(node, edge) {
 242                 ir_node *src = get_edge_src_irn(edge);
 243                 /* ignore anchor and keep-alive edges */
 244                 if (is_Anchor(src) || is_End(src))
 245                         continue;
 246                 n_users++;
 247         }
 248
 249         return n_users == 1;
 250 }
 251
 252 bool be_can_move_before(ir_heights_t *heights, const ir_node *node,
 253                         const ir_node *before)
 254 {
 255         int      node_arity = get_irn_arity(node);
 256         ir_node *schedpoint = sched_next(node);
 257
 258         while (schedpoint != before) {
 259                 int      i;
 260                 unsigned n_outs = arch_get_irn_n_outs(schedpoint);
 261
 262                 /* the node must not use our computed values */
 263                 if (heights_reachable_in_block(heights, schedpoint, node))
 264                         return false;
 265
 266                 /* the node must not overwrite registers of our inputs */
 267                 for (i = 0; i < node_arity; ++i) {
 268                         ir_node                   *in  = get_irn_n(node, i);
 269                         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(in);
 270                         const arch_register_req_t *in_req
 271                                 = arch_get_irn_register_req_in(node, i);
 272                         unsigned                   o;
 273                         if (reg == NULL)
 274                                 continue;
 275                         for (o = 0; o < n_outs; ++o) {
 276                                 const arch_register_t *outreg
 277                                         = arch_get_irn_register_out(schedpoint, o);
 278                                 const arch_register_req_t *outreq
 279                                         = arch_get_irn_register_req_out(schedpoint, o);
 280                                 if (outreg == NULL)
 281                                         continue;
 282                                 if (outreg->global_index >= reg->global_index
 283                                         && outreg->global_index
 284                                            < (unsigned)reg->global_index + in_req->width)
 285                                         return false;
 286                                 if (reg->global_index >= outreg->global_index
 287                                         && reg->global_index
 288                                            < (unsigned)outreg->global_index + outreq->width)
 289                                         return false;
 290                         }
 291                 }
 292
 293                 schedpoint = sched_next(schedpoint);
 294         }
 295         return true;
 296 }
 297
 298 /*
 299  * Tries to optimize a beIncSP node with its previous IncSP node.
 300  * Must be run from a be_peephole_opt() context.
 301  */
 302 ir_node *be_peephole_IncSP_IncSP(ir_node *node)
 303 {
 304         int      pred_offs;
 305         int      curr_offs;
 306         int      offs;
 307         ir_node *pred = be_get_IncSP_pred(node);
 308
 309         if (!be_is_IncSP(pred))
 310                 return node;
 311
 312         if (!be_has_only_one_user(pred))
 313                 return node;
 314
 315         pred_offs = be_get_IncSP_offset(pred);
 316         curr_offs = be_get_IncSP_offset(node);
 317         offs = curr_offs + pred_offs;
 318
 319         /* add node offset to pred and remove our IncSP */
 320         be_set_IncSP_offset(pred, offs);
 321
 322         be_peephole_exchange(node, pred);
 323         return pred;
 324 }
 325
 326 void be_peephole_opt(ir_graph *irg)
 327 {
 328         /* we sometimes find BadE nodes in float apps like optest_float.c or
 329          * kahansum.c for example... */
 330         be_liveness_invalidate(be_get_irg_liveness(irg));
 331         be_liveness_assure_sets(be_assure_liveness(irg));
 332
 333         arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
 334         lv       = be_get_irg_liveness(irg);
 335
 336         register_values = XMALLOCN(ir_node*, arch_env->n_registers);
 337
 338         irg_block_walk_graph(irg, process_block, NULL, NULL);
 339
 340         xfree(register_values);
 341 }
 342
 343 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_peephole)
 344 void be_init_peephole(void)
 345 {
 346         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.peephole");
 347 }