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 "ircons.h"
  36 #include "irgmod.h"
  37 #include "error.h"
  38
  39 #include "beirg_t.h"
  40 #include "belive_t.h"
  41 #include "bearch_t.h"
  42 #include "benode_t.h"
  43 #include "besched_t.h"
  44 #include "bemodule.h"
  45
  46 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  47
  48 static const arch_env_t *arch_env;
  49 static be_lv_t          *lv;
  50 static ir_node          *current_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(node);
  64         if(reg == NULL) {
  65                 panic("No register assigned at %+F", 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(node);
  89         if(reg == NULL) {
  90                 panic("No register assigned at %+F", 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 * 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                 current_node = sched_next(current_node);
 154                 assert (!is_Bad(current_node));
 155         }
 156
 157         if (!mode_is_data(get_irn_mode(old_node)))
 158                 return;
 159
 160         reg = arch_get_irn_register(old_node);
 161         if (reg == NULL) {
 162                 panic("No register assigned at %+F", old_node);
 163         }
 164         assert(reg == arch_get_irn_register(new_node) &&
 165               "KILLING a node and replacing by different register is not allowed");
 166
 167         cls     = arch_register_get_class(reg);
 168         reg_idx = arch_register_get_index(reg);
 169         cls_idx = arch_register_class_index(cls);
 170
 171         if (register_values[cls_idx][reg_idx] == old_node) {
 172                 register_values[cls_idx][reg_idx] = new_node;
 173         }
 174
 175         be_liveness_remove(lv, old_node);
 176 }
 177
 178 void be_peephole_exchange(ir_node *old, ir_node *nw)
 179 {
 180         be_peephole_before_exchange(old, nw);
 181         sched_remove(old);
 182         exchange(old, nw);
 183         be_peephole_new_node(nw);
 184 }
 185
 186 /**
 187  * block-walker: run peephole optimization on the given block.
 188  */
 189 static void process_block(ir_node *block, void *data)
 190 {
 191         unsigned n_classes;
 192         unsigned i;
 193         int l;
 194         (void) data;
 195
 196         /* construct initial register assignment */
 197         n_classes = arch_env_get_n_reg_class(arch_env);
 198         for(i = 0; i < n_classes; ++i) {
 199                 const arch_register_class_t *cls    = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
 200                 unsigned                     n_regs = arch_register_class_n_regs(cls);
 201                 memset(register_values[i], 0, sizeof(ir_node*) * n_regs);
 202         }
 203
 204         assert(lv->nodes && "live sets must be computed");
 205         DBG((dbg, LEVEL_1, "\nProcessing block %+F (from end)\n", block));
 206         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, l) {
 207                 ir_node *node = be_lv_get_irn(lv, block, l);
 208                 set_reg_value(node);
 209         }
 210         DBG((dbg, LEVEL_1, "\nstart processing\n"));
 211
 212         /* walk the block from last insn to the first */
 213         current_node = sched_last(block);
 214         for( ; !sched_is_begin(current_node);
 215                         current_node = sched_prev(current_node)) {
 216                 ir_op             *op;
 217                 peephole_opt_func  peephole_node;
 218
 219                 assert(!is_Bad(current_node));
 220                 if (is_Phi(current_node))
 221                         break;
 222
 223                 clear_defs(current_node);
 224                 set_uses(current_node);
 225
 226                 op            = get_irn_op(current_node);
 227                 peephole_node = (peephole_opt_func)op->ops.generic;
 228                 if (peephole_node == NULL)
 229                         continue;
 230
 231                 peephole_node(current_node);
 232                 assert(!is_Bad(current_node));
 233         }
 234 }
 235
 236 static void kill_node_and_preds(ir_node *node)
 237 {
 238         int arity, i;
 239
 240         arity = get_irn_arity(node);
 241         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 242                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 243
 244                 set_irn_n(node, i, new_Bad());
 245                 if (get_irn_n_edges(pred) != 0)
 246                         continue;
 247
 248                 kill_node_and_preds(pred);
 249         }
 250
 251         if (!is_Proj(node))
 252                 sched_remove(node);
 253         kill_node(node);
 254 }
 255
 256 /**
 257  * Walk through the block schedule and skip all barrier nodes.
 258  */
 259 static void skip_barrier(ir_node *ret_blk, ir_graph *irg) {
 260         ir_node *irn;
 261
 262         sched_foreach_reverse(ret_blk, irn) {
 263                 const ir_edge_t *edge, *next;
 264
 265                 if (!be_is_Barrier(irn))
 266                         continue;
 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
 277                 kill_node_and_preds(irn);
 278                 break;
 279         }
 280 }
 281
 282 /**
 283  * Kill the Barrier nodes for better peephole optimization.
 284  */
 285 static void     kill_barriers(ir_graph *irg) {
 286         ir_node *end_blk = get_irg_end_block(irg);
 287         ir_node *start_blk;
 288         int i;
 289
 290         /* skip the barrier on all return blocks */
 291         for (i = get_Block_n_cfgpreds(end_blk) - 1; i >= 0; --i) {
 292                 ir_node *be_ret = get_Block_cfgpred(end_blk, i);
 293                 ir_node *ret_blk = get_nodes_block(be_ret);
 294
 295                 skip_barrier(ret_blk, irg);
 296         }
 297
 298         /* skip the barrier on the start block */
 299         start_blk = get_irg_start_block(irg);
 300         skip_barrier(start_blk, irg);
 301 }
 302
 303 /*
 304  * Tries to optimize a beIncSp node with it's previous IncSP node.
 305  * Must be run from a be_peephole_opt() context.
 306  */
 307 ir_node *be_peephole_IncSP_IncSP(ir_node *node)
 308 {
 309         int      pred_offs;
 310         int      curr_offs;
 311         int      offs;
 312         ir_node *pred = be_get_IncSP_pred(node);
 313
 314         if (!be_is_IncSP(pred))
 315                 return node;
 316
 317         if (get_irn_n_edges(pred) > 1)
 318                 return node;
 319
 320         pred_offs = be_get_IncSP_offset(pred);
 321         curr_offs = be_get_IncSP_offset(node);
 322
 323         if (pred_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND) {
 324                 if (curr_offs != BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
 325                         return node;
 326                 }
 327                 offs = 0;
 328         } else if (pred_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
 329                 if (curr_offs != BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND) {
 330                         return node;
 331                 }
 332                 offs = 0;
 333         } else if (curr_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND ||
 334                    curr_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
 335                 return node;
 336         } else {
 337                 offs = curr_offs + pred_offs;
 338         }
 339
 340         /* add node offset to pred and remove our IncSP */
 341         be_set_IncSP_offset(pred, offs);
 342
 343         be_peephole_exchange(node, pred);
 344         return pred;
 345 }
 346
 347 void be_peephole_opt(be_irg_t *birg)
 348 {
 349         ir_graph   *irg = be_get_birg_irg(birg);
 350         unsigned n_classes;
 351         unsigned i;
 352
 353         /* barrier nodes are used for register allocations. They hinders
 354          * peephole optimizations, so remove them here. */
 355         kill_barriers(irg);
 356
 357         /* we sometimes find BadE nodes in float apps like optest_float.c or
 358          * kahansum.c for example... */
 359         be_liveness_invalidate(birg->lv);
 360         be_liveness_assure_sets(be_assure_liveness(birg));
 361
 362         arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
 363         lv       = be_get_birg_liveness(birg);
 364
 365         n_classes = arch_env_get_n_reg_class(arch_env);
 366         register_values = alloca(sizeof(register_values[0]) * n_classes);
 367         for(i = 0; i < n_classes; ++i) {
 368                 const arch_register_class_t *cls    = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
 369                 unsigned                     n_regs = arch_register_class_n_regs(cls);
 370                 register_values[i] = alloca(sizeof(ir_node*) * n_regs);
 371         }
 372
 373         irg_block_walk_graph(irg, process_block, NULL, NULL);
 374 }
 375
 376 void be_peephole_init(void)
 377 {
 378         clear_irp_opcodes_generic_func();
 379 }
 380
 381 void be_init_peephole(void)
 382 {
 383         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.peephole");
 384 }
 385
 386 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_peephole);