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_new_node(ir_node *const nw)
 129 {
 130         be_liveness_introduce(lv, nw);
 131 }
 132
 133 /**
 134  * must be called from peephole optimisations before a node will be killed
 135  * and its users will be redirected to new_node.
 136  * so bepeephole can update it's internal state.
 137  *
 138  * Note: killing a node and rewiring os only allowed if new_node produces
 139  * the same registers as old_node.
 140  */
 141 void be_peephole_before_exchange(const ir_node *old_node, ir_node *new_node)
 142 {
 143         const arch_register_t       *reg;
 144         const arch_register_class_t *cls;
 145         unsigned                     reg_idx;
 146         unsigned                     cls_idx;
 147
 148         DBG((dbg, LEVEL_1, "About to exchange and kill %+F with %+F\n", old_node, new_node));
 149
 150         if (current_node == old_node) {
 151           /* next node to be processed will be killed. Its scheduling predecessor
 152            * must be processed next. */
 153                 prev_node = sched_prev(current_node);
 154         }
 155
 156         if (!mode_is_data(get_irn_mode(old_node)))
 157                 return;
 158
 159         reg = arch_get_irn_register(arch_env, old_node);
 160         if (reg == NULL) {
 161                 panic("No register assigned at %+F\n", old_node);
 162         }
 163         assert(reg == arch_get_irn_register(arch_env, new_node) &&
 164               "KILLING a node and replacing by different register is not allowed");
 165
 166         cls     = arch_register_get_class(reg);
 167         reg_idx = arch_register_get_index(reg);
 168         cls_idx = arch_register_class_index(cls);
 169
 170         if (register_values[cls_idx][reg_idx] == old_node) {
 171                 register_values[cls_idx][reg_idx] = new_node;
 172         }
 173
 174         be_liveness_remove(lv, old_node);
 175 }
 176
 177 void be_peephole_exchange(ir_node *const old, ir_node *const nw)
 178 {
 179         be_peephole_before_exchange(old, nw);
 180         sched_remove(old);
 181         exchange(old, nw);
 182         be_peephole_new_node(nw);
 183 }
 184
 185 /**
 186  * block-walker: run peephole optimization on the given block.
 187  */
 188 static void process_block(ir_node *block, void *data)
 189 {
 190         unsigned n_classes;
 191         unsigned i;
 192         int l;
 193         (void) data;
 194
 195         /* construct initial register assignment */
 196         n_classes = arch_env_get_n_reg_class(arch_env);
 197         for(i = 0; i < n_classes; ++i) {
 198                 const arch_register_class_t *cls    = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
 199                 unsigned                     n_regs = arch_register_class_n_regs(cls);
 200                 memset(register_values[i], 0, sizeof(ir_node*) * n_regs);
 201         }
 202
 203         assert(lv->nodes && "live sets must be computed");
 204         DBG((dbg, LEVEL_1, "\nProcessing block %+F (from end)\n", block));
 205         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, l) {
 206                 ir_node *node = be_lv_get_irn(lv, block, l);
 207                 set_reg_value(node);
 208         }
 209         DBG((dbg, LEVEL_1, "\nstart processing\n"));
 210
 211         /* walk the block from last insn to the first */
 212         current_node = sched_last(block);
 213         for( ; !sched_is_begin(current_node);
 214                 current_node = prev_node != NULL ? prev_node : sched_prev(current_node)) {
 215                 ir_op             *op;
 216                 ir_node           *last;
 217                 peephole_opt_func  peephole_node;
 218
 219                 assert(!is_Bad(current_node));
 220                 prev_node = NULL;
 221                 if (is_Phi(current_node))
 222                         break;
 223
 224                 clear_defs(current_node);
 225                 set_uses(current_node);
 226
 227                 op   = get_irn_op(current_node);
 228                 peephole_node = (peephole_opt_func)op->ops.generic;
 229                 if (peephole_node == NULL)
 230                         continue;
 231
 232                 last = current_node;
 233                 peephole_node(current_node);
 234                 /* was the current node replaced? */
 235                 if (current_node != last)
 236                         set_uses(current_node);
 237         }
 238 }
 239
 240 /**
 241  * Walk through the block schedule and skip all barrier nodes.
 242  */
 243 static void skip_barrier(ir_node *ret_blk, ir_graph *irg) {
 244         ir_node *irn;
 245
 246         sched_foreach_reverse(ret_blk, irn) {
 247                 if (be_is_Barrier(irn)) {
 248                         const ir_edge_t *edge, *next;
 249
 250                         foreach_out_edge_safe(irn, edge, next) {
 251                                 ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
 252                                 int      pn   = (int)get_Proj_proj(proj);
 253                                 ir_node *pred = get_irn_n(irn, pn);
 254
 255                                 edges_reroute_kind(proj, pred, EDGE_KIND_NORMAL, irg);
 256                                 edges_reroute_kind(proj, pred, EDGE_KIND_DEP, irg);
 257                         }
 258                         sched_remove(irn);
 259                         kill_node(irn);
 260                         break;
 261                 }
 262         }
 263 }
 264
 265 /**
 266  * Kill the Barrier nodes for better peephole optimization.
 267  */
 268 static void     kill_barriers(ir_graph *irg) {
 269         ir_node *end_blk = get_irg_end_block(irg);
 270         ir_node *start_blk;
 271         int i;
 272
 273         /* skip the barrier on all return blocks */
 274         for (i = get_Block_n_cfgpreds(end_blk) - 1; i >= 0; --i) {
 275                 ir_node *be_ret = get_Block_cfgpred(end_blk, i);
 276                 ir_node *ret_blk = get_nodes_block(be_ret);
 277
 278                 skip_barrier(ret_blk, irg);
 279         }
 280
 281         /* skip the barrier on the start block */
 282         start_blk = get_irg_start_block(irg);
 283         skip_barrier(start_blk, irg);
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Tries to optimize a beIncSp node with it's previous IncSP node.
 288  * Must be run from a be_peephole_opt() context.
 289  */
 290 ir_node *be_peephole_IncSP_IncSP(ir_node *node)
 291 {
 292         int      pred_offs;
 293         int      curr_offs;
 294         int      offs;
 295         ir_node *pred = be_get_IncSP_pred(node);
 296
 297         if (!be_is_IncSP(pred))
 298                 return node;
 299
 300         if (get_irn_n_edges(pred) > 1)
 301                 return node;
 302
 303         pred_offs = be_get_IncSP_offset(pred);
 304         curr_offs = be_get_IncSP_offset(node);
 305
 306         if (pred_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND) {
 307                 if (curr_offs != BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
 308                         return node;
 309                 }
 310                 offs = 0;
 311         } else if (pred_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
 312                 if (curr_offs != BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND) {
 313                         return node;
 314                 }
 315                 offs = 0;
 316         } else if (curr_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND ||
 317                    curr_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
 318                 return node;
 319         } else {
 320                 offs = curr_offs + pred_offs;
 321         }
 322
 323         /* add node offset to pred and remove our IncSP */
 324         be_set_IncSP_offset(pred, offs);
 325
 326         be_peephole_exchange(node, pred);
 327         return pred;
 328 }
 329
 330 void be_peephole_opt(be_irg_t *birg)
 331 {
 332         ir_graph   *irg = be_get_birg_irg(birg);
 333         unsigned n_classes;
 334         unsigned i;
 335
 336         /* barrier nodes are used for register allocations. They hinders
 337          * peephole optimizations, so remove them here. */
 338         kill_barriers(irg);
 339
 340         /* we sometimes find BadE nodes in float apps like optest_float.c or
 341          * kahansum.c for example... */
 342         be_liveness_invalidate(birg->lv);
 343         be_liveness_assure_sets(be_assure_liveness(birg));
 344
 345         arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 346         lv       = be_get_birg_liveness(birg);
 347
 348         n_classes = arch_env_get_n_reg_class(arch_env);
 349         register_values = alloca(sizeof(register_values[0]) * n_classes);
 350         for(i = 0; i < n_classes; ++i) {
 351                 const arch_register_class_t *cls    = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
 352                 unsigned                     n_regs = arch_register_class_n_regs(cls);
 353                 register_values[i] = alloca(sizeof(ir_node*) * n_regs);
 354         }
 355
 356         irg_block_walk_graph(irg, process_block, NULL, NULL);
 357 }
 358
 359 void be_peephole_init(void)
 360 {
 361         clear_irp_opcodes_generic_func();
 362 }
 363
 364 void be_init_peephole(void)
 365 {
 366         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.peephole");
 367 }
 368
 369 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_spillbelady);