fixed (?) be_spill_phi
[libfirm] / ir / be / bespill.c
1 /**
2  * Author:      Daniel Grund, Sebastian Hack
3  * Date:                29.09.2005
4  * Copyright:   (c) Universitaet Karlsruhe
5  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
6  */
7 #ifdef HAVE_CONFIG_H
8 #include "config.h"
9 #endif
10
11 #include <stdlib.h>
12
13 #include "pset.h"
14 #include "irnode_t.h"
15 #include "ircons_t.h"
16 #include "iredges_t.h"
17 #include "ident_t.h"
18 #include "type_t.h"
19 #include "entity_t.h"
20 #include "debug.h"
21 #include "irgwalk.h"
22 #include "array.h"
23 #include "pdeq.h"
24
25 #include "belive_t.h"
26 #include "besched_t.h"
27 #include "bespill.h"
28 #include "benode_t.h"
29 #include "bechordal_t.h"
30
31 #define REMAT
32 /* This enables re-computation of values. Current state: Unfinished and buggy. */
33 #undef BUGGY_REMAT
34
35 typedef struct _reloader_t reloader_t;
36 typedef struct _spill_info_t spill_info_t;
37
38 struct _reloader_t {
39         reloader_t *next;
40         ir_node *reloader;
41 };
42
43 struct _spill_info_t {
44         ir_node *spilled_node;
45         reloader_t *reloaders;
46 };
47
48 typedef struct _spill_ctx_t {
49         ir_node *spilled;  /**< The spilled node. */
50         ir_node *user;     /**< The node this spill is for. */
51         ir_node *spill;    /**< The spill itself. */
52 } spill_ctx_t;
53
54 struct _spill_env_t {
55         const arch_register_class_t *cls;
56         const be_chordal_env_t *chordal_env;
57         struct obstack obst;
58         set *spill_ctxs;
59         set *spills;                            /**< all spill_info_t's, which must be placed */
60         pset *mem_phis;                         /**< set of all special spilled phis. allocated and freed separately */
61         decide_irn_t is_mem_phi;        /**< callback func to decide if a phi needs special spilling */
62         void *data;                                     /**< data passed to all callbacks */
63         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
64 };
65
66 /* associated Phi -> Spill*/
67 typedef struct _phi_spill_assoc_t {
68         ir_node *phi;
69         ir_node *spill;
70 } phi_spill_assoc_t;
71
72 /**
73  * Compare two Phi->Spill associations.
74  */
75 static int cmp_phi_spill_assoc(const void *a, const void *b) {
76         const phi_spill_assoc_t *p1 = a;
77         const phi_spill_assoc_t *p2 = b;
78         return p1->phi != p2->phi;
79 }
80
81 /**
82  * compare two spill contexts.
83  */
84 static int cmp_spillctx(const void *a, const void *b, size_t n) {
85         const spill_ctx_t *p = a;
86         const spill_ctx_t *q = b;
87         return p->user != q->user || p->spilled != q->spilled;
88 }
89
90 /**
91  * Compare two spill infos.
92  */
93 static int cmp_spillinfo(const void *x, const void *y, size_t size) {
94         const spill_info_t *xx = x;
95         const spill_info_t *yy = y;
96         return xx->spilled_node != yy->spilled_node;
97 }
98
99 DEBUG_ONLY(
100 /* Sets the debug module of a spill environment. */
101 void be_set_spill_env_dbg_module(spill_env_t *env, firm_dbg_module_t *dbg) {
102         env->dbg = dbg;
103 }
104 )
105
106 /* Creates a new spill environment. */
107 spill_env_t *be_new_spill_env(const be_chordal_env_t *chordal_env, decide_irn_t is_mem_phi, void *data) {
108         spill_env_t *env = xmalloc(sizeof(env[0]));
109         env->spill_ctxs  = new_set(cmp_spillctx, 1024);
110         env->spills      = new_set(cmp_spillinfo, 1024);
111         env->cls         = chordal_env->cls;
112         env->is_mem_phi  = is_mem_phi;
113         env->data        = data;
114         env->chordal_env = chordal_env;
115         obstack_init(&env->obst);
116         return env;
117 }
118
119 /* Deletes a spill environment. */
120 void be_delete_spill_env(spill_env_t *senv) {
121         del_set(senv->spill_ctxs);
122         del_set(senv->spills);
123         obstack_free(&senv->obst, NULL);
124         free(senv);
125 }
126
127 /**
128  * Returns a spill context. If the context did not exists, create one.
129  *
130  * @param sc        the set containing all spill contexts
131  * @param to_spill  the node that should be spilled
132  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
133  *
134  * @return a spill context.
135  */
136 static spill_ctx_t *be_get_spill_ctx(set *sc, ir_node *to_spill, ir_node *ctx_irn) {
137         spill_ctx_t templ;
138
139         templ.spilled = to_spill;
140         templ.user    = ctx_irn;
141         templ.spill   = NULL;
142
143         return set_insert(sc, &templ, sizeof(templ), HASH_COMBINE(HASH_PTR(to_spill), HASH_PTR(ctx_irn)));
144 }
145
146 /**
147  * Creates a spill.
148  *
149  * @param senv      the spill environment
150  * @param irn       the node that should be spilled
151  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
152  *
153  * @return a be_Spill node
154  */
155 static ir_node *be_spill_irn(spill_env_t *senv, ir_node *irn, ir_node *ctx_irn) {
156         spill_ctx_t *ctx;
157         DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "%+F in ctx %+F\n", irn, ctx_irn));
158
159         ctx = be_get_spill_ctx(senv->spill_ctxs, irn, ctx_irn);
160         if(!ctx->spill) {
161                 const be_main_env_t *env = senv->chordal_env->birg->main_env;
162                 ctx->spill = be_spill(env->arch_env, irn, ctx_irn);
163         }
164
165         return ctx->spill;
166 }
167
168 /**
169  * If the first usage of a Phi result would be out of memory
170  * there is no sense in allocating a register for it.
171  * Thus we spill it and all its operands to the same spill slot.
172  * Therefore the phi/dataB becomes a phi/Memory
173  *
174  * @param senv      the spill environment
175  * @param phi       the Phi node that should be spilled
176  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
177  *
178  * @return a be_Spill node
179  */
180 static ir_node *be_spill_phi(spill_env_t *senv, ir_node *phi, ir_node *ctx_irn, unsigned visited_nr, pset *already_visited_phis) {
181         int         i, n      = get_irn_arity(phi);
182         ir_graph    *irg      = senv->chordal_env->irg;
183         ir_mode     *phi_mode = get_irn_mode(phi);
184         ir_node     *bl       = get_nodes_block(phi);
185         ir_node     **ins, *phi_spill;
186         phi_spill_assoc_t key;
187         spill_ctx_t *ctx;
188
189         assert(is_Phi(phi));
190         DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "%+F in ctx %+F\n", phi, ctx_irn));
191
192         if (get_irn_node_nr(phi) == 2219 || get_irn_node_nr(phi) == 2214)
193                 __asm int 3
194
195         /* build a new PhiM */
196         NEW_ARR_A(ir_node *, ins, n);
197         for (i = 0; i < n; ++i) {
198                 ins[i]    = new_rd_Unknown(irg, phi_mode);
199         }
200         phi_spill = new_r_Phi(senv->chordal_env->irg, bl, n, ins, mode_M);
201         key.phi   = phi;
202         key.spill = phi_spill;
203         pset_insert(already_visited_phis, &key, HASH_PTR(phi));
204
205         /* search an existing spill for this context */
206         ctx = be_get_spill_ctx(senv->spill_ctxs, phi, ctx_irn);
207
208         /* if not found spill the phi */
209         if (! ctx->spill) {
210         set_irn_visited(phi, visited_nr);
211
212                 /* collect all arguments of the phi */
213                 for (i = 0; i < n; ++i) {
214                         ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
215                         ir_node *sub_res;
216                         phi_spill_assoc_t *entry;
217
218                         if(is_Phi(arg) && pset_find_ptr(senv->mem_phis, arg)) {
219                                 if (get_irn_visited(arg) < visited_nr)
220                                         sub_res = be_spill_phi(senv, arg, ctx_irn, visited_nr, already_visited_phis);
221                                 else {
222                                         /* we already visited the argument phi: get it's spill */
223                                         key.phi   = arg;
224                                         key.spill = NULL;
225                                         entry     = pset_find(already_visited_phis, &key, HASH_PTR(arg));
226                                         assert(entry && "argument phi already visited, but no spill found?!?");
227                                         sub_res   = entry->spill;
228                                 }
229                         }
230                         else
231                                 sub_res = be_spill_irn(senv, arg, ctx_irn);
232
233                         set_irn_n(phi_spill, i, sub_res);
234                 }
235
236                 ctx->spill = phi_spill;
237         }
238         return ctx->spill;
239 }
240
241 /**
242  * Spill a node.
243  *
244  * @param senv      the spill environment
245  * @param irn       the node that should be spilled
246  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
247  *
248  * @return a be_Spill node
249  */
250 static ir_node *be_spill_node(spill_env_t *senv, ir_node *to_spill, unsigned visited_nr) {
251         ir_graph *irg                  = get_irn_irg(to_spill);
252         int      save_optimize         = get_optimize();
253         int      save_normalize        = get_opt_normalize();
254         pset     *already_visited_phis = new_pset(cmp_phi_spill_assoc, 10);
255         ir_node *res;
256
257         /*
258          * Disable optimization so that the phi functions do not
259          * disappear.
260          */
261         set_optimize(0);
262         set_opt_normalize(0);
263
264         if (pset_find_ptr(senv->mem_phis, to_spill))
265                 res = be_spill_phi(senv, to_spill, to_spill, visited_nr, already_visited_phis);
266         else
267                 res = be_spill_irn(senv, to_spill, to_spill);
268
269         del_pset(already_visited_phis);
270
271         /* reset the optimizations */
272         set_optimize(save_optimize);
273         set_opt_normalize(save_normalize);
274
275         return res;
276 }
277
278 #ifdef REMAT
279
280 #ifdef BUGGY_REMAT
281
282 /**
283  * Check if a spilled node could be rematerialized.
284  *
285  * @param senv      the spill environment
286  * @param spill     the Spill node
287  * @param spilled   the node that was spilled
288  * @param reloader  a irn that requires a reload
289  */
290 static int check_remat_conditions(spill_env_t *senv, ir_node *spill, ir_node *spilled, ir_node *reloader) {
291         int pos, max;
292
293         /* check for 'normal' spill and general remat condition */
294         if (!be_is_Spill(spill) || !arch_irn_is(senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env, spilled, rematerializable))
295                 return 0;
296
297         /* check availability of original arguments */
298         if (is_Block(reloader)) {
299
300                 /* we want to remat at the end of a block.
301                  * thus all arguments must be alive at the end of the block
302                  */
303                 for (pos=0, max=get_irn_arity(spilled); pos<max; ++pos) {
304                         ir_node *arg = get_irn_n(spilled, pos);
305                         if (!is_live_end(reloader, arg))
306                                 return 0;
307                 }
308
309         } else {
310
311                 /* we want to remat before the insn reloader
312                  * thus an arguments is alive if
313                  *   - it interferes with the reloaders result
314                  * or
315                  *   - or it is (last-) used by reloader itself
316                  */
317                 for (pos=0, max=get_irn_arity(spilled); pos<max; ++pos) {
318                         ir_node *arg = get_irn_n(spilled, pos);
319                         int i, m;
320
321                         if (values_interfere(reloader, arg))
322                                 goto is_alive;
323
324                         for (i=0, m=get_irn_arity(reloader); i<m; ++i) {
325                                 ir_node *rel_arg = get_irn_n(reloader, i);
326                                 if (rel_arg == arg)
327                                         goto is_alive;
328                         }
329
330                         /* arg is not alive before reloader */
331                         return 0;
332
333 is_alive:       ;
334
335                 }
336
337         }
338
339         return 1;
340 }
341
342 #else /* BUGGY_REMAT */
343
344 /**
345  * A very simple rematerialization checker.
346  *
347  * @param senv      the spill environment
348  * @param spill     the Spill node
349  * @param spilled   the node that was spilled
350  * @param reloader  a irn that requires a reload
351  */
352 static int check_remat_conditions(spill_env_t *senv, ir_node *spill, ir_node *spilled, ir_node *reloader) {
353         const arch_env_t *aenv = senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env;
354
355         return get_irn_arity(spilled) == 0 &&
356                    be_is_Spill(spill) &&
357                    arch_irn_is(aenv, spilled, rematerializable);
358 }
359
360 #endif /* BUGGY_REMAT */
361
362 #endif /* REMAT */
363
364 /**
365  * Re-materialize a node.
366  *
367  * @param senv      the spill environment
368  * @param spilled   the node that was spilled
369  * @param reloader  a irn that requires a reload
370  */
371 static ir_node *do_remat(spill_env_t *senv, ir_node *spilled, ir_node *reloader) {
372         ir_node *res;
373         ir_node *bl = (is_Block(reloader)) ? reloader : get_nodes_block(reloader);
374
375         /* recompute the value */
376         res = new_ir_node(get_irn_dbg_info(spilled), senv->chordal_env->irg, bl,
377                 get_irn_op(spilled),
378                 get_irn_mode(spilled),
379                 get_irn_arity(spilled),
380                 get_irn_in(spilled) + 1);
381         copy_node_attr(spilled, res);
382
383         DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "Insert remat %+F before reloader %+F\n", res, reloader));
384
385         /* insert in schedule */
386         if (is_Block(reloader)) {
387                 ir_node *insert = sched_skip(reloader, 0, sched_skip_cf_predicator, (void *) senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env);
388                 sched_add_after(insert, res);
389         } else {
390                 sched_add_before(reloader, res);
391         }
392
393         return res;
394 }
395
396 /**
397  * Walker: fills the mem_phis set by evaluating Phi nodes
398  * using the is_mem_phi() callback.
399  */
400 static void phi_walker(ir_node *irn, void *env) {
401         spill_env_t *senv = env;
402
403         if (is_Phi(irn)) {
404                 const arch_env_t *arch = senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env;
405                 if (arch_irn_has_reg_class(arch, irn, 0, senv->cls) &&
406                         senv->is_mem_phi(irn, senv->data)) {
407                         DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "  %+F\n", irn));
408                         pset_insert_ptr(senv->mem_phis, irn);
409                 }
410         }
411 }
412
413 void be_insert_spills_reloads(spill_env_t *senv, pset *reload_set) {
414         const arch_env_t *aenv = senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env;
415         ir_graph *irg          = senv->chordal_env->irg;
416         unsigned visited_nr;
417         ir_node *irn;
418         spill_info_t *si;
419         pdeq *possibly_dead;
420
421         /* get all special spilled phis */
422         DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "Mem-phis:\n"));
423         senv->mem_phis = pset_new_ptr_default();
424         irg_walk_graph(senv->chordal_env->irg, phi_walker, NULL, senv);
425
426         /* Add reloads for mem_phis */
427         /* BETTER: These reloads (1) should only be inserted, if they are really needed */
428         DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "Reloads for mem-phis:\n"));
429         for(irn = pset_first(senv->mem_phis); irn; irn = pset_next(senv->mem_phis)) {
430                 const ir_edge_t *e;
431                 DBG((senv->dbg, LEVEL_1, " Mem-phi %+F\n", irn));
432                 foreach_out_edge(irn, e) {
433                         ir_node *user = e->src;
434                         if (is_Phi(user) && !pset_find_ptr(senv->mem_phis, user)) {
435                                         ir_node *use_bl = get_nodes_block(user);
436                                         DBG((senv->dbg, LEVEL_1, " non-mem-phi user %+F\n", user));
437                                         be_add_reload_on_edge(senv, irn, use_bl, e->pos); /* (1) */
438                         }
439                 }
440         }
441
442         visited_nr = get_irg_visited(irg) + 1;
443         set_irg_visited(irg, visited_nr);
444
445         /* process each spilled node */
446         DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "Insert spills and reloads:\n"));
447         possibly_dead = new_pdeq();
448         for(si = set_first(senv->spills); si; si = set_next(senv->spills)) {
449                 reloader_t *rld;
450                 ir_mode *mode = get_irn_mode(si->spilled_node);
451                 pset *values = pset_new_ptr(16);
452
453                 /* go through all reloads for this spill */
454                 for(rld = si->reloaders; rld; rld = rld->next) {
455                         ir_node *new_val;
456
457                         /* the spill for this reloader */
458                         ir_node *spill   = be_spill_node(senv, si->spilled_node, visited_nr);
459
460 #ifdef REMAT
461                         if (check_remat_conditions(senv, spill, si->spilled_node, rld->reloader)) {
462                                 new_val = do_remat(senv, si->spilled_node, rld->reloader);
463                                 pdeq_putl(possibly_dead, spill);
464                         }
465                         else
466 #endif
467                                 /* do a reload */
468                                 new_val = be_reload(aenv, senv->cls, rld->reloader, mode, spill);
469
470                         DBG((senv->dbg, LEVEL_1, " %+F of %+F before %+F\n", new_val, si->spilled_node, rld->reloader));
471                         pset_insert_ptr(values, new_val);
472                         if(reload_set)
473                                 pset_insert_ptr(reload_set, new_val);
474                 }
475
476                 /* introduce copies, rewire the uses */
477                 assert(pset_count(values) > 0 && "???");
478                 pset_insert_ptr(values, si->spilled_node);
479                 be_ssa_constr_set_ignore(senv->chordal_env->dom_front, values, senv->mem_phis);
480
481                 del_pset(values);
482         }
483
484         foreach_pset(senv->mem_phis, irn) {
485                 int i, n;
486                 for (i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
487                         pdeq_putl(possibly_dead, get_irn_n(irn, i));
488                         set_irn_n(irn, i, new_r_Bad(senv->chordal_env->irg));
489                 }
490                 sched_remove(irn);
491         }
492
493         /* check if possibly dead nodes are really dead yet */
494         while (! pdeq_empty(possibly_dead)) {
495                 ir_node *irn = pdeq_getr(possibly_dead);
496                 const ir_edge_t *edge = get_irn_out_edge_first(irn);
497
498                 if (! edge) {
499                         int i;
500                         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
501                                 pdeq_putl(possibly_dead, get_irn_n(irn, i));
502                                 set_irn_n(irn, i, new_r_Bad(senv->chordal_env->irg));
503                         }
504                         sched_remove(irn);
505                 }
506         }
507         del_pdeq(possibly_dead);
508         del_pset(senv->mem_phis);
509 }
510
511 void be_add_reload(spill_env_t *senv, ir_node *to_spill, ir_node *before) {
512         spill_info_t templ, *res;
513         reloader_t *rel;
514
515         templ.spilled_node = to_spill;
516         templ.reloaders    = NULL;
517         res = set_insert(senv->spills, &templ, sizeof(templ), HASH_PTR(to_spill));
518
519         rel           = obstack_alloc(&senv->obst, sizeof(rel[0]));
520         rel->reloader = before;
521         rel->next     = res->reloaders;
522         res->reloaders = rel;
523 }
524
525 void be_add_reload_on_edge(spill_env_t *senv, ir_node *to_spill, ir_node *bl, int pos) {
526         ir_node *insert_bl = get_irn_arity(bl) == 1 ? sched_first(bl) : get_Block_cfgpred_block(bl, pos);
527         be_add_reload(senv, to_spill, insert_bl);
528 }
529
530
531
532 /****************************************
533
534         SPILL SLOT MANAGEMENT AND OPTS
535
536 ****************************************/
537
538 typedef struct _spill_slot_t {
539         unsigned size;
540         unsigned align;
541         pset *members;
542         ir_mode *largest_mode;  /* the mode of all members with largest size */
543 } spill_slot_t;
544
545 typedef struct _ss_env_t {
546         struct obstack ob;
547         be_chordal_env_t *cenv;
548         pmap *slots;            /* maps spill_contexts to spill_slots */
549         pmap *types;    /* maps modes to types */
550         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
551 } ss_env_t;
552
553
554 /**
555  * Walker: compute the spill slots
556  */
557 static void compute_spill_slots_walker(ir_node *spill, void *env) {
558         ss_env_t *ssenv = env;
559         ir_node *ctx;
560         pmap_entry *entry;
561         spill_slot_t *ss;
562
563         if (!be_is_Spill(spill))
564                 return;
565
566         /* check, if this spill is for a context already known */
567         ctx = be_get_Spill_context(spill);
568         entry = pmap_find(ssenv->slots, ctx);
569
570         if (!entry) {
571                 struct _arch_env_t *arch_env     = ssenv->cenv->birg->main_env->arch_env;
572                 const arch_register_class_t *cls = arch_get_irn_reg_class(arch_env, spill, be_pos_Spill_val);
573                 ir_mode *largest_mode            = arch_register_class_mode(cls);
574
575                 /* this is a new spill context */
576                 ss = obstack_alloc(&ssenv->ob, sizeof(*ss));
577                 ss->members      = pset_new_ptr(8);
578                 ss->largest_mode = largest_mode;
579                 ss->size         = get_mode_size_bytes(ss->largest_mode);
580                 ss->align        = arch_isa_get_reg_class_alignment(arch_env->isa, cls);
581                 pmap_insert(ssenv->slots, ctx, ss);
582         } else {
583                 /* values with the same spill_ctx must go into the same spill slot */
584                 ss = entry->value;
585
586 #ifndef NDEBUG
587                 /* ugly mega assert :-) */
588                 {
589                         ir_node *irn;
590                         struct _arch_env_t *arch_env     = ssenv->cenv->birg->main_env->arch_env;
591                         const arch_register_class_t *cls = arch_get_irn_reg_class(arch_env, spill, be_pos_Spill_val);
592                         int size = get_mode_size_bytes(arch_register_class_mode(cls));
593                         assert(ss->size == size && "Different sizes for the same spill slot are not allowed.");
594                         for (irn = pset_first(ss->members); irn; irn = pset_next(ss->members)) {
595                                 /* use values_interfere here, because it uses the dominance check,
596                                          which does work for values in memory */
597                                 assert(!values_interfere(spill, irn) && "Spills for the same spill slot must not interfere!");
598                         }
599                 }
600 #endif /* NDEBUG */
601         }
602
603         pset_insert_ptr(ss->members, spill);
604 }
605
606 /**
607  * qsort compare function, sort spill slots by size.
608  */
609 static int ss_sorter(const void *v1, const void *v2) {
610         const spill_slot_t **ss1 = v1;
611         const spill_slot_t **ss2 = v2;
612         return ((int) (*ss2)->size) - ((int) (*ss1)->size);
613 }
614
615
616 /**
617  * This function should optimize the spill slots.
618  *  - Coalescing of multiple slots
619  *  - Ordering the slots
620  *
621  * Input slots are in @p ssenv->slots
622  * @p size The count of initial spill slots in @p ssenv->slots
623  *         This also is the size of the preallocated array @p ass
624  *
625  * @return An array of spill slots @p ass in specific order
626  **/
627 static void optimize_slots(ss_env_t *ssenv, int size, spill_slot_t *ass[]) {
628         int i, o, used_slots;
629         pmap_entry *entr;
630
631         i=0;
632         pmap_foreach(ssenv->slots, entr)
633                 ass[i++] = entr->value;
634
635         /* Sort the array to minimize fragmentation and cache footprint.
636            Large slots come first */
637         qsort(ass, size, sizeof(ass[0]), ss_sorter);
638
639         /* For each spill slot:
640                 - assign a new offset to this slot
641             - xor find another slot to coalesce with */
642         used_slots = 0;
643         for (i=0; i<size; ++i) { /* for each spill slot */
644                 ir_node *n1;
645                 int tgt_slot = -1;
646
647                 DBG((ssenv->dbg, LEVEL_1, "Spill slot %d members:\n", i));
648                 for(n1 = pset_first(ass[i]->members); n1; n1 = pset_next(ass[i]->members))
649                         DBG((ssenv->dbg, LEVEL_1, "  %+F\n", n1));
650
651
652                 for (o=0; o < used_slots && tgt_slot == -1; ++o) { /* for each offset-assigned spill slot */
653                         /* check inter-slot-pairs for interference */
654                         ir_node *n2;
655                         for(n1 = pset_first(ass[i]->members); n1; n1 = pset_next(ass[i]->members))
656                                 for(n2 = pset_first(ass[o]->members); n2; n2 = pset_next(ass[o]->members))
657                                         if(values_interfere(n1, n2)) {
658                                                 pset_break(ass[i]->members);
659                                                 pset_break(ass[o]->members);
660                                                 DBG((ssenv->dbg, LEVEL_1, "    Interf %+F -- %+F\n", n1, n2));
661                                                 goto interf_detected;
662                                         }
663
664                         /* if we are here, there is no interference between ass[i] and ass[o] */
665                         tgt_slot = o;
666
667 interf_detected: /*nothing*/ ;
668                 }
669
670                 /* now the members of ass[i] join the members of ass[tgt_slot] */
671
672                 /* do we need a new slot? */
673                 if (tgt_slot == -1) {
674                         tgt_slot = used_slots;
675                         used_slots++;
676
677                         /* init slot */
678                         if (tgt_slot != i) {
679                                 ass[tgt_slot]->size = ass[i]->size;
680                                 del_pset(ass[tgt_slot]->members);
681                                 ass[tgt_slot]->members = pset_new_ptr(8);
682                         }
683                 }
684
685                 /* copy the members to the target pset */
686                 /* NOTE: If src and tgt pset are the same, inserting while iterating is not allowed */
687                 if (tgt_slot != i)
688                         for(n1 = pset_first(ass[i]->members); n1; n1 = pset_next(ass[i]->members))
689                                         pset_insert_ptr(ass[tgt_slot]->members, n1);
690         }
691 }
692
693 #define ALIGN_SPILL_AREA 16
694 #define pset_foreach(pset, elm)  for(elm=pset_first(pset); elm; elm=pset_next(pset))
695
696 /**
697  * Returns a spill type for a mode. Keep them in a map to reduce
698  * the number of types.
699  *
700  * @param types  a map containing all created types
701  * @param ss     the spill slot
702  *
703  * Note that type types should are identical for every mode.
704  * This rule might break if two different register classes return the same
705  * mode but different alignments.
706  */
707 static ir_type *get_spill_type(pmap *types, spill_slot_t *ss) {
708   pmap_entry *e = pmap_find(types, ss->largest_mode);
709   ir_type *res;
710
711   if (! e) {
712                 char buf[64];
713     snprintf(buf, sizeof(buf), "spill_slot_type_%s", get_mode_name(ss->largest_mode));
714     res = new_type_primitive(new_id_from_str(buf), ss->largest_mode);
715                 set_type_alignment_bytes(res, ss->align);
716     pmap_insert(types, ss->largest_mode, res);
717   }
718   else {
719     res = e->value;
720                 assert(get_type_alignment_bytes(res) == (int)ss->align);
721         }
722   return res;
723 }
724
725 /**
726  * Create spill slot entities on the frame type.
727  *
728  * @param ssenv   the spill environment
729  * @param n       number of spill slots
730  * @param ss      array of spill slots
731  */
732 static void assign_entities(ss_env_t *ssenv, int n_slots, spill_slot_t *ss[]) {
733         int i, offset, frame_align;
734         ir_type *frame = get_irg_frame_type(ssenv->cenv->irg);
735
736         /* aligning by increasing frame size */
737         offset = get_type_size_bits(frame) / 8;
738         offset = round_up2(offset, ALIGN_SPILL_AREA);
739         set_type_size_bytes(frame, -1);
740
741         /* create entities and assign offsets according to size and alignment*/
742         for (i = 0; i < n_slots; ++i) {
743                 char buf[64];
744                 ident *name;
745                 entity *spill_ent;
746                 ir_node *irn;
747
748                 /* build entity */
749                 snprintf(buf, sizeof(buf), "spill_slot_%d", i);
750                 name = new_id_from_str(buf);
751
752                 spill_ent = new_entity(frame, name, get_spill_type(ssenv->types, ss[i]));
753
754                 /* align */
755                 offset = round_up2(offset, ss[i]->align);
756                 /* set */
757                 set_entity_offset_bytes(spill_ent, offset);
758                 /* next possible offset */
759                 offset += round_up2(ss[i]->size, ss[i]->align);
760
761                 pset_foreach(ss[i]->members, irn)
762                         be_set_Spill_entity(irn, spill_ent);
763         }
764
765         /* set final size of stack frame */
766         frame_align = get_type_alignment_bytes(frame);
767         set_type_size_bytes(frame, round_up2(offset, frame_align));
768 }
769
770 void be_compute_spill_offsets(be_chordal_env_t *cenv) {
771         ss_env_t ssenv;
772         spill_slot_t **ss;
773         int ss_size;
774         pmap_entry *pme;
775
776         obstack_init(&ssenv.ob);
777         ssenv.cenv  = cenv;
778         ssenv.slots = pmap_create();
779         ssenv.types = pmap_create();
780         FIRM_DBG_REGISTER(ssenv.dbg, "ir.be.spillslots");
781
782         /* Get initial spill slots */
783         irg_walk_graph(cenv->irg, NULL, compute_spill_slots_walker, &ssenv);
784
785         /* Build an empty array for optimized spill slots */
786         ss_size = pmap_count(ssenv.slots);
787         ss = obstack_alloc(&ssenv.ob, ss_size * sizeof(*ss));
788         optimize_slots(&ssenv, ss_size, ss);
789
790         /* Integrate slots into the stack frame entity */
791         assign_entities(&ssenv, ss_size, ss);
792
793         /* Clean up */
794         pmap_foreach(ssenv.slots, pme)
795         del_pset(((spill_slot_t *)pme->value)->members);
796         pmap_destroy(ssenv.slots);
797         pmap_destroy(ssenv.types);
798         obstack_free(&ssenv.ob, NULL);
799
800         be_copy_entities_to_reloads(cenv->irg);
801 }