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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2007 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       implementation of the spill/reload placement abstraction layer
  23  * @author      Daniel Grund, Sebastian Hack, Matthias Braun
  24  * @date                29.09.2005
  25  * @version     $Id$
  26  */
  27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  28 #include "config.h"
  29 #endif
  30
  31 #include <stdlib.h>
  32
  33 #include "pset.h"
  34 #include "irnode_t.h"
  35 #include "ircons_t.h"
  36 #include "iredges_t.h"
  37 #include "irbackedge_t.h"
  38 #include "irprintf.h"
  39 #include "ident_t.h"
  40 #include "type_t.h"
  41 #include "entity_t.h"
  42 #include "debug.h"
  43 #include "irgwalk.h"
  44 #include "array.h"
  45 #include "pdeq.h"
  46 #include "execfreq.h"
  47 #include "irnodeset.h"
  48
  49 #include "bearch_t.h"
  50 #include "belive_t.h"
  51 #include "besched_t.h"
  52 #include "bespill.h"
  53 #include "belive_t.h"
  54 #include "benode_t.h"
  55 #include "bechordal_t.h"
  56 #include "bejavacoal.h"
  57 #include "benodesets.h"
  58 #include "bespilloptions.h"
  59 #include "bestatevent.h"
  60 #include "bessaconstr.h"
  61 #include "beirg_t.h"
  62 #include "beintlive_t.h"
  63 #include "bemodule.h"
  64
  65 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  66
  67 #define REMAT_COST_INFINITE  1000
  68
  69 typedef struct reloader_t reloader_t;
  70 struct reloader_t {
  71         reloader_t *next;
  72         ir_node    *reloader;
  73         ir_node    *rematted_node;
  74         int         remat_cost_delta; /** costs needed for rematerialization,
  75                                            compared to placing a reload */
  76 };
  77
  78 typedef struct spill_info_t spill_info_t;
  79 struct spill_info_t {
  80         ir_node    *to_spill;  /**< the value that should get spilled */
  81         reloader_t *reloaders; /**< list of places where the value should get
  82                                     reloaded */
  83         ir_node    *spill;     /**< the spill node, or a PhiM node */
  84         ir_node    *old_spill; /**< if we had the value of a phi spilled before but
  85                                     not the phi itself then this field contains the
  86                                     spill for the phi value */
  87         const arch_register_class_t *reload_cls; /** the register class in which the
  88                                                      reload should be placed */
  89 };
  90
  91 struct spill_env_t {
  92         const arch_env_t *arch_env;
  93         ir_graph         *irg;
  94         struct obstack    obst;
  95         be_irg_t         *birg;
  96         int               spill_cost;     /**< the cost of a single spill node */
  97         int               reload_cost;    /**< the cost of a reload node */
  98         set              *spills;         /**< all spill_info_t's, which must be
  99                                                placed */
 100         ir_nodeset_t      mem_phis;       /**< set of all spilled phis. */
 101         ir_exec_freq     *exec_freq;
 102
 103 #ifdef FIRM_STATISTICS
 104         unsigned          spill_count;
 105         unsigned          reload_count;
 106         unsigned          remat_count;
 107         unsigned          spilled_phi_count;
 108 #endif
 109 };
 110
 111 /**
 112  * Compare two spill infos.
 113  */
 114 static
 115 int cmp_spillinfo(const void *x, const void *y, size_t size)
 116 {
 117         const spill_info_t *xx = x;
 118         const spill_info_t *yy = y;
 119         (void) size;
 120
 121         return xx->to_spill != yy->to_spill;
 122 }
 123
 124 /**
 125  * Returns spill info for a specific value (the value that is to be spilled)
 126  */
 127 static
 128 spill_info_t *get_spillinfo(const spill_env_t *env, ir_node *value)
 129 {
 130         spill_info_t info, *res;
 131         int hash = nodeset_hash(value);
 132
 133         info.to_spill = value;
 134         res = set_find(env->spills, &info, sizeof(info), hash);
 135
 136         if (res == NULL) {
 137                 info.reloaders = NULL;
 138                 info.spill = NULL;
 139                 info.old_spill = NULL;
 140                 info.reload_cls = NULL;
 141                 res = set_insert(env->spills, &info, sizeof(info), hash);
 142         }
 143
 144         return res;
 145 }
 146
 147 spill_env_t *be_new_spill_env(be_irg_t *birg)
 148 {
 149         const arch_env_t *arch_env = birg->main_env->arch_env;
 150
 151         spill_env_t *env        = xmalloc(sizeof(env[0]));
 152         env->spills                     = new_set(cmp_spillinfo, 1024);
 153         env->irg            = be_get_birg_irg(birg);
 154         env->birg           = birg;
 155         env->arch_env       = arch_env;
 156         ir_nodeset_init(&env->mem_phis);
 157         env->spill_cost     = arch_env->isa->spill_cost;
 158         env->reload_cost    = arch_env->isa->reload_cost;
 159         env->exec_freq      = be_get_birg_exec_freq(birg);
 160         obstack_init(&env->obst);
 161
 162 #ifdef FIRM_STATISTICS
 163         env->spill_count       = 0;
 164         env->reload_count      = 0;
 165         env->remat_count       = 0;
 166         env->spilled_phi_count = 0;
 167 #endif
 168
 169         return env;
 170 }
 171
 172 void be_delete_spill_env(spill_env_t *env)
 173 {
 174         del_set(env->spills);
 175         ir_nodeset_destroy(&env->mem_phis);
 176         obstack_free(&env->obst, NULL);
 177         free(env);
 178 }
 179
 180 /*
 181  *  ____  _                  ____      _                 _
 182  * |  _ \| | __ _  ___ ___  |  _ \ ___| | ___   __ _  __| |___
 183  * | |_) | |/ _` |/ __/ _ \ | |_) / _ \ |/ _ \ / _` |/ _` / __|
 184  * |  __/| | (_| | (_|  __/ |  _ <  __/ | (_) | (_| | (_| \__ \
 185  * |_|   |_|\__,_|\___\___| |_| \_\___|_|\___/ \__,_|\__,_|___/
 186  *
 187  */
 188
 189 void be_add_remat(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before,
 190                   ir_node *rematted_node)
 191 {
 192         spill_info_t *spill_info;
 193         reloader_t *reloader;
 194
 195         spill_info = get_spillinfo(env, to_spill);
 196
 197         /* add the remat information */
 198         reloader                = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(reloader[0]));
 199         reloader->next          = spill_info->reloaders;
 200         reloader->reloader      = before;
 201         reloader->rematted_node = rematted_node;
 202         reloader->remat_cost_delta = 0; /* We will never have a cost win over a
 203                                            reload since we're not even allowed to
 204                                            create a reload */
 205
 206         spill_info->reloaders  = reloader;
 207
 208         DBG((dbg, LEVEL_1, "creating spillinfo for %+F, will be rematerialized before %+F\n",
 209                 to_spill, before));
 210 }
 211
 212 void be_add_reload(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before,
 213                    const arch_register_class_t *reload_cls, int allow_remat)
 214 {
 215         spill_info_t *info;
 216         reloader_t *rel;
 217
 218         info = get_spillinfo(env, to_spill);
 219
 220         if (is_Phi(to_spill)) {
 221                 int i, arity;
 222
 223                 /* create spillinfos for the phi arguments */
 224                 for (i = 0, arity = get_irn_arity(to_spill); i < arity; ++i) {
 225                         ir_node *arg = get_irn_n(to_spill, i);
 226                         get_spillinfo(env, arg);
 227                 }
 228
 229 #if 1
 230                 /* hackery... sometimes the morgan algo spilled the value of a phi,
 231                  * the belady algo decides later to spill the whole phi, then sees the
 232                  * spill node and adds a reload for that spill node, problem is the
 233                  * reload gets attach to that same spill (and is totally unnecessary)
 234                  */
 235                 if (info->old_spill != NULL &&
 236                         (before == info->old_spill || value_dominates(before, info->old_spill)))
 237                 {
 238                         printf("spilledphi hack was needed...\n");
 239                         before = sched_next(info->old_spill);
 240                 }
 241 #endif
 242         }
 243
 244         assert(!is_Proj(before) && !be_is_Keep(before));
 245
 246         /* put reload into list */
 247         rel                = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(rel[0]));
 248         rel->next          = info->reloaders;
 249         rel->reloader      = before;
 250         rel->rematted_node = NULL;
 251         if(!allow_remat) {
 252                 rel->remat_cost_delta = REMAT_COST_INFINITE;
 253         } else {
 254                 rel->remat_cost_delta = 0;
 255         }
 256
 257         info->reloaders  = rel;
 258         assert(info->reload_cls == NULL || info->reload_cls == reload_cls);
 259         info->reload_cls = reload_cls;
 260
 261         DBG((dbg, LEVEL_1, "creating spillinfo for %+F, will be reloaded before %+F, may%s be rematerialized\n",
 262                 to_spill, before, allow_remat ? "" : " not"));
 263 }
 264
 265 /**
 266  * Returns the point at which you can insert a node that should be executed
 267  * before block @p block when coming from pred @p pos.
 268  */
 269 static
 270 ir_node *get_block_insertion_point(ir_node *block, int pos)
 271 {
 272         ir_node *predblock, *last;
 273
 274         /* simply add the reload to the beginning of the block if we only have 1
 275          * predecessor. We don't need to check for phis as there can't be any in a
 276          * block with only 1 pred. */
 277         if(get_Block_n_cfgpreds(block) == 1) {
 278                 assert(!is_Phi(sched_first(block)));
 279                 return sched_first(block);
 280         }
 281
 282         /* We have to reload the value in pred-block */
 283         predblock = get_Block_cfgpred_block(block, pos);
 284         last = sched_last(predblock);
 285
 286         /* we might have projs and keepanys behind the jump... */
 287         while(is_Proj(last) || be_is_Keep(last)) {
 288                 last = sched_prev(last);
 289                 assert(!sched_is_end(last));
 290         }
 291
 292         if(!is_cfop(last)) {
 293                 last = sched_next(last);
 294                 /* last node must be a cfop, only exception is the start block */
 295                 assert(last     == get_irg_start_block(get_irn_irg(block)));
 296         }
 297
 298         /* add the reload before the (cond-)jump */
 299         return last;
 300 }
 301
 302 void be_add_reload_on_edge(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *block,
 303                            int pos,     const arch_register_class_t *reload_cls,
 304                            int allow_remat)
 305 {
 306         ir_node *before = get_block_insertion_point(block, pos);
 307         be_add_reload(env, to_spill, before, reload_cls, allow_remat);
 308 }
 309
 310 void be_spill_phi(spill_env_t *env, ir_node *node)
 311 {
 312         spill_info_t* spill;
 313         int i, arity;
 314
 315         assert(is_Phi(node));
 316
 317         ir_nodeset_insert(&env->mem_phis, node);
 318
 319         /* create spillinfos for the phi arguments */
 320         spill = get_spillinfo(env, node);
 321         for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
 322                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 323                 get_spillinfo(env, arg);
 324         }
 325
 326         /* if we had a spill for the phi value before, then remove this spill from
 327          * schedule, as we will remove it in the insert spill/reload phase
 328          */
 329         if(spill->spill != NULL && !is_Phi(spill->spill)) {
 330                 assert(spill->old_spill == NULL);
 331                 spill->old_spill = spill->spill;
 332                 spill->spill = NULL;
 333         }
 334 }
 335
 336 /*
 337  *   ____                _         ____        _ _ _
 338  *  / ___|_ __ ___  __ _| |_ ___  / ___| _ __ (_) | |___
 339  * | |   | '__/ _ \/ _` | __/ _ \ \___ \| '_ \| | | / __|
 340  * | |___| | |  __/ (_| | ||  __/  ___) | |_) | | | \__ \
 341  *  \____|_|  \___|\__,_|\__\___| |____/| .__/|_|_|_|___/
 342  *                                      |_|
 343  */
 344
 345 /**
 346  * Schedules a node after an instruction. That is the place after all projs and
 347  * phis that are scheduled after the instruction. This function also skips phi
 348  * nodes at the beginning of a block
 349  */
 350 static
 351 void sched_add_after_insn(ir_node *sched_after, ir_node *node)
 352 {
 353         ir_node *next = sched_next(sched_after);
 354         while(is_Proj(next) || is_Phi(next) || be_is_Keep(next)) {
 355                 next = sched_next(next);
 356         }
 357         assert(next != NULL);
 358
 359         if(sched_is_end(next)) {
 360                 sched_add_after(sched_last(get_nodes_block(sched_after)), node);
 361         } else {
 362                 sched_add_before(next, node);
 363         }
 364 }
 365
 366 /**
 367  * Creates a spill.
 368  *
 369  * @param senv      the spill environment
 370  * @param irn       the node that should be spilled
 371  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
 372  *
 373  * @return a be_Spill node
 374  */
 375 static
 376 void spill_irn(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo)
 377 {
 378         optimization_state_t  opt;
 379         ir_node              *to_spill = spillinfo->to_spill;
 380
 381         DBG((dbg, LEVEL_1, "spilling %+F ... ", to_spill));
 382
 383         /* Trying to spill an already spilled value, no need for a new spill
 384          * node then, we can simply connect to the same one for this reload
 385          *
 386          * Normally reloads get simply rematerialized instead of spilled again; this
 387          * can happen annyway when the reload is the pred of a phi to spill)
 388          */
 389         if (be_is_Reload(to_spill)) {
 390                 spillinfo->spill = get_irn_n(to_spill, be_pos_Reload_mem);
 391                 DB((dbg, LEVEL_1, "skip reload, using existing spill %+F\n", spillinfo->spill));
 392                 return;
 393         }
 394
 395         assert(!(arch_irn_is(env->arch_env, to_spill, dont_spill)
 396                                 && "Attempt to spill a node marked 'dont_spill'"));
 397
 398         /* some backends have virtual noreg/unknown nodes that are not scheduled */
 399         if(!sched_is_scheduled(to_spill)) {
 400                 spillinfo->spill = new_NoMem();
 401                 return;
 402         }
 403
 404
 405         /*
 406          * We switch on optimizations here to get CSE. This is needed as the STA
 407          * backends has some extra spill phases and we want to make use of those
 408          * spills instead of creating new ones.
 409          */
 410         save_optimization_state(&opt);
 411         set_optimize(1);
 412         spillinfo->spill = be_spill(env->arch_env, to_spill);
 413         restore_optimization_state(&opt);
 414         if (! sched_is_scheduled(spillinfo->spill)) {
 415                 DB((dbg, LEVEL_1, "add spill %+F after %+F\n", spillinfo->spill, to_spill));
 416 #ifdef FIRM_STATISTICS
 417                 env->spill_count++;
 418 #endif
 419                 sched_add_after_insn(to_spill, spillinfo->spill);
 420         } else {
 421                 DB((dbg, LEVEL_1, "re-using spill %+F after %+F\n", spillinfo->spill, to_spill));
 422         }
 423 }
 424
 425 static
 426 void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo);
 427
 428 /**
 429  * If the first usage of a Phi result would be out of memory
 430  * there is no sense in allocating a register for it.
 431  * Thus we spill it and all its operands to the same spill slot.
 432  * Therefore the phi/dataB becomes a phi/Memory
 433  *
 434  * @param senv      the spill environment
 435  * @param phi       the Phi node that should be spilled
 436  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
 437  */
 438 static
 439 void spill_phi(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo)
 440 {
 441         ir_node *phi = spillinfo->to_spill;
 442         int i;
 443         int arity = get_irn_arity(phi);
 444         ir_node     *block    = get_nodes_block(phi);
 445         ir_node     **ins;
 446
 447         assert(is_Phi(phi));
 448
 449         DBG((dbg, LEVEL_1, "spilling Phi %+F:\n", phi));
 450         /* build a new PhiM */
 451         ins = alloca(sizeof(ir_node*) * arity);
 452         for(i = 0; i < arity; ++i) {
 453                 ins[i] = get_irg_bad(env->irg);
 454         }
 455         spillinfo->spill = new_r_Phi(env->irg, block, arity, ins, mode_M);
 456 #ifdef FIRM_STATISTICS
 457         env->spilled_phi_count++;
 458 #endif
 459
 460         for(i = 0; i < arity; ++i) {
 461                 ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
 462                 spill_info_t *arg_info = get_spillinfo(env, arg);
 463
 464                 spill_node(env, arg_info);
 465
 466                 set_irn_n(spillinfo->spill, i, arg_info->spill);
 467         }
 468         DBG((dbg, LEVEL_1, "... done spilling Phi %+F, created PhiM %+F\n", phi, spillinfo->spill));
 469
 470         /* rewire reloads from old_spill to phi */
 471         if (spillinfo->old_spill != NULL) {
 472                 const ir_edge_t *edge, *next;
 473                 ir_node *old_spill = spillinfo->old_spill;
 474
 475                 DBG((dbg, LEVEL_1, "old spill found, rewiring reloads:\n"));
 476
 477                 foreach_out_edge_safe(old_spill, edge, next) {
 478                         ir_node *reload = get_edge_src_irn(edge);
 479                         int     pos     = get_edge_src_pos(edge);
 480
 481                         DBG((dbg, LEVEL_1, "\tset input %d of %+F to %+F\n", pos, reload, spillinfo->spill));
 482
 483                         assert(be_is_Reload(reload) || is_Phi(reload));
 484                         set_irn_n(reload, pos, spillinfo->spill);
 485                 }
 486                 DBG((dbg, LEVEL_1, "\tset input of %+F to BAD\n", old_spill));
 487                 set_irn_n(old_spill, be_pos_Spill_val, new_Bad());
 488                 /* sched_remove(old_spill); */
 489                 spillinfo->old_spill = NULL;
 490         }
 491 }
 492
 493 /**
 494  * Spill a node.
 495  *
 496  * @param senv      the spill environment
 497  * @param to_spill  the node that should be spilled
 498  */
 499 static
 500 void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo)
 501 {
 502         ir_node *to_spill;
 503
 504         /* the node should be tagged for spilling already... */
 505         if(spillinfo->spill != NULL)
 506                 return;
 507
 508         to_spill = spillinfo->to_spill;
 509
 510         if (is_Phi(to_spill) && ir_nodeset_contains(&env->mem_phis, to_spill)) {
 511                 spill_phi(env, spillinfo);
 512         } else {
 513                 spill_irn(env, spillinfo);
 514         }
 515 }
 516
 517 /*
 518  *
 519  *  ____                      _            _       _ _
 520  * |  _ \ ___ _ __ ___   __ _| |_ ___ _ __(_) __ _| (_)_______
 521  * | |_) / _ \ '_ ` _ \ / _` | __/ _ \ '__| |/ _` | | |_  / _ \
 522  * |  _ <  __/ | | | | | (_| | ||  __/ |  | | (_| | | |/ /  __/
 523  * |_| \_\___|_| |_| |_|\__,_|\__\___|_|  |_|\__,_|_|_/___\___|
 524  *
 525  */
 526
 527 /**
 528  * Tests whether value @p arg is available before node @p reloader
 529  * @returns 1 if value is available, 0 otherwise
 530  */
 531 static
 532 int is_value_available(spill_env_t *env, ir_node *arg, ir_node *reloader)
 533 {
 534         if(is_Unknown(arg) || arg == new_NoMem())
 535                 return 1;
 536
 537         if(be_is_Spill(arg))
 538                 return 1;
 539
 540         if(arg == get_irg_frame(env->irg))
 541                 return 1;
 542
 543         /* hack for now (happens when command should be inserted at end of block) */
 544         if(is_Block(reloader)) {
 545                 return 0;
 546         }
 547
 548         /*
 549          * Ignore registers are always available
 550          */
 551         if(arch_irn_is(env->arch_env, arg, ignore)) {
 552                 return 1;
 553         }
 554
 555         /* the following test does not work while spilling,
 556          * because the liveness info is not adapted yet to the effects of the
 557          * additional spills/reloads.
 558          */
 559 #if 0
 560         /* we want to remat before the insn reloader
 561          * thus an arguments is alive if
 562          *   - it interferes with the reloaders result
 563          *   - or it is (last-) used by reloader itself
 564          */
 565         if (values_interfere(env->birg->lv, reloader, arg)) {
 566                 return 1;
 567         }
 568
 569         arity = get_irn_arity(reloader);
 570         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 571                 ir_node *rel_arg = get_irn_n(reloader, i);
 572                 if (rel_arg == arg)
 573                         return 1;
 574         }
 575 #endif
 576
 577         return 0;
 578 }
 579
 580 /**
 581  * Checks whether the node can principally be rematerialized
 582  */
 583 static
 584 int is_remat_node(spill_env_t *env, ir_node *node)
 585 {
 586         const arch_env_t *arch_env = env->arch_env;
 587
 588         assert(!be_is_Spill(node));
 589
 590         if(arch_irn_is(arch_env, node, rematerializable))
 591                 return 1;
 592
 593         return 0;
 594 }
 595
 596 /**
 597  * Check if a node is rematerializable. This tests for the following conditions:
 598  *
 599  * - The node itself is rematerializable
 600  * - All arguments of the node are available or also rematerialisable
 601  * - The costs for the rematerialisation operation is less or equal a limit
 602  *
 603  * Returns the costs needed for rematerialisation or something
 604  * >= REMAT_COST_INFINITE if remat is not possible.
 605  */
 606 static
 607 int check_remat_conditions_costs(spill_env_t *env, ir_node *spilled,
 608                                  ir_node *reloader, int parentcosts)
 609 {
 610         int i, arity;
 611         int argremats;
 612         int costs = 0;
 613
 614         if(!is_remat_node(env, spilled))
 615                 return REMAT_COST_INFINITE;
 616
 617         if(be_is_Reload(spilled)) {
 618                 costs += 2;
 619         } else {
 620                 costs += arch_get_op_estimated_cost(env->arch_env, spilled);
 621         }
 622         if(parentcosts + costs >= env->reload_cost + env->spill_cost) {
 623                 return REMAT_COST_INFINITE;
 624         }
 625
 626         argremats = 0;
 627         for(i = 0, arity = get_irn_arity(spilled); i < arity; ++i) {
 628                 ir_node *arg = get_irn_n(spilled, i);
 629
 630                 if(is_value_available(env, arg, reloader))
 631                         continue;
 632
 633                 /* we have to rematerialize the argument as well */
 634                 if(argremats >= 1) {
 635                         /* we only support rematerializing 1 argument at the moment,
 636                          * so that we don't have to care about register pressure
 637                          */
 638                         return REMAT_COST_INFINITE;
 639                 }
 640                 argremats++;
 641
 642                 costs += check_remat_conditions_costs(env, arg, reloader, parentcosts + costs);
 643                 if(parentcosts + costs >= env->reload_cost + env->spill_cost)
 644                         return REMAT_COST_INFINITE;
 645         }
 646
 647         return costs;
 648 }
 649
 650 /**
 651  * Re-materialize a node.
 652  *
 653  * @param senv      the spill environment
 654  * @param spilled   the node that was spilled
 655  * @param reloader  a irn that requires a reload
 656  */
 657 static
 658 ir_node *do_remat(spill_env_t *env, ir_node *spilled, ir_node *reloader)
 659 {
 660         int i, arity;
 661         ir_node *res;
 662         ir_node *bl;
 663         ir_node **ins;
 664
 665         if(is_Block(reloader)) {
 666                 bl = reloader;
 667         } else {
 668                 bl = get_nodes_block(reloader);
 669         }
 670
 671         ins = alloca(get_irn_arity(spilled) * sizeof(ins[0]));
 672         for(i = 0, arity = get_irn_arity(spilled); i < arity; ++i) {
 673                 ir_node *arg = get_irn_n(spilled, i);
 674
 675                 if(is_value_available(env, arg, reloader)) {
 676                         ins[i] = arg;
 677                 } else {
 678                         ins[i] = do_remat(env, arg, reloader);
 679 #ifdef FIRM_STATISTICS
 680                         /* don't count the recursive call as remat */
 681                         env->remat_count--;
 682 #endif
 683                 }
 684         }
 685
 686         /* create a copy of the node */
 687         res = new_ir_node(get_irn_dbg_info(spilled), env->irg, bl,
 688                           get_irn_op(spilled), get_irn_mode(spilled),
 689                           get_irn_arity(spilled), ins);
 690         copy_node_attr(spilled, res);
 691         new_backedge_info(res);
 692
 693         DBG((dbg, LEVEL_1, "Insert remat %+F of %+F before reloader %+F\n", res, spilled, reloader));
 694
 695 #ifdef SCHEDULE_PROJS
 696         /* insert in schedule */
 697         sched_reset(res);
 698         sched_add_before(reloader, res);
 699 #ifdef FIRM_STATISTICS
 700         if (! is_Proj(res))
 701                 env->remat_count++;
 702 #endif
 703 #else
 704         if (! is_Proj(res)) {
 705                 /* insert in schedule */
 706                 sched_reset(res);
 707                 sched_add_before(reloader, res);
 708 #ifdef FIRM_STATISTICS
 709                 env->remat_count++;
 710 #endif
 711         }
 712 #endif /* SCHEDULE_PROJS */
 713
 714         return res;
 715 }
 716
 717 double be_get_spill_costs(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *after)
 718 {
 719         ir_node *block = get_nodes_block(after);
 720         double   freq  = get_block_execfreq(env->exec_freq, block);
 721         (void) to_spill;
 722
 723         return env->spill_cost * freq;
 724 }
 725
 726 double be_get_reload_costs(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before)
 727 {
 728         ir_node      *block = get_nodes_block(before);
 729         double        freq  = get_block_execfreq(env->exec_freq, block);
 730
 731         if(be_do_remats) {
 732                 /* is the node rematerializable? */
 733                 int costs = check_remat_conditions_costs(env, to_spill, before, 0);
 734                 if(costs < env->reload_cost)
 735                         return costs * freq;
 736         }
 737
 738         return env->reload_cost * freq;
 739 }
 740
 741 double be_get_reload_costs_on_edge(spill_env_t *env, ir_node *to_spill,
 742                                 ir_node *block, int pos)
 743 {
 744         ir_node *before = get_block_insertion_point(block, pos);
 745         return be_get_reload_costs(env, to_spill, before);
 746 }
 747
 748 /*
 749  *  ___                     _     ____      _                 _
 750  * |_ _|_ __  ___  ___ _ __| |_  |  _ \ ___| | ___   __ _  __| |___
 751  *  | || '_ \/ __|/ _ \ '__| __| | |_) / _ \ |/ _ \ / _` |/ _` / __|
 752  *  | || | | \__ \  __/ |  | |_  |  _ <  __/ | (_) | (_| | (_| \__ \
 753  * |___|_| |_|___/\___|_|   \__| |_| \_\___|_|\___/ \__,_|\__,_|___/
 754  *
 755  */
 756
 757 void be_insert_spills_reloads(spill_env_t *env)
 758 {
 759         const arch_env_t      *arch_env  = env->arch_env;
 760         const ir_exec_freq    *exec_freq = env->exec_freq;
 761         spill_info_t          *si;
 762         ir_nodeset_iterator_t  iter;
 763         ir_node               *node;
 764
 765         /* create all phi-ms first, this is needed so, that phis, hanging on
 766            spilled phis work correctly */
 767         foreach_ir_nodeset(&env->mem_phis, node, iter) {
 768                 spill_info_t *info = get_spillinfo(env, node);
 769                 spill_node(env, info);
 770         }
 771
 772         /* process each spilled node */
 773         for (si = set_first(env->spills); si; si = set_next(env->spills)) {
 774                 reloader_t *rld;
 775                 ir_node  *to_spill        = si->to_spill;
 776                 ir_mode  *mode            = get_irn_mode(to_spill);
 777                 ir_node **copies          = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 778                 double    all_remat_costs = 0; /** costs when we would remat all nodes */
 779                 int       force_remat     = 0;
 780
 781                 DBG((dbg, LEVEL_1, "\nhandling all reloaders of %+F:\n", to_spill));
 782
 783                 /* determine possibility of rematerialisations */
 784                 if(be_do_remats) {
 785                         for (rld = si->reloaders; rld != NULL; rld = rld->next) {
 786                                 double   freq;
 787                                 int      remat_cost;
 788                                 int      remat_cost_delta;
 789                                 ir_node *block;
 790                                 ir_node *reloader = rld->reloader;
 791
 792                                 if(rld->rematted_node != NULL) {
 793                                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\tforced remat %+F before %+F\n",
 794                                              rld->rematted_node, reloader));
 795                                         continue;
 796                                 }
 797                                 if(rld->remat_cost_delta >= REMAT_COST_INFINITE) {
 798                                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\treload before %+F is forbidden\n",
 799                                              reloader));
 800                                         all_remat_costs = REMAT_COST_INFINITE;
 801                                         continue;
 802                                 }
 803
 804                                 remat_cost  = check_remat_conditions_costs(env, to_spill,
 805                                                                            reloader, 0);
 806                                 if(remat_cost >= REMAT_COST_INFINITE) {
 807                                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\tremat before %+F not possible\n",
 808                                              reloader));
 809                                         rld->remat_cost_delta = REMAT_COST_INFINITE;
 810                                         all_remat_costs       = REMAT_COST_INFINITE;
 811                                         continue;
 812                                 }
 813
 814                                 remat_cost_delta      = remat_cost - env->reload_cost;
 815                                 rld->remat_cost_delta = remat_cost_delta;
 816                                 block                 = get_nodes_block(reloader);
 817                                 freq                  = get_block_execfreq(exec_freq, block);
 818                                 all_remat_costs      += remat_cost_delta * freq;
 819                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tremat costs delta before %+F: "
 820                                      "%d (rel %f)\n", reloader, remat_cost_delta,
 821                                      remat_cost_delta * freq));
 822                         }
 823                         if(all_remat_costs < REMAT_COST_INFINITE) {
 824                                 ir_node *block = get_nodes_block(to_spill);
 825                                 double   freq  = get_block_execfreq(exec_freq, block);
 826                                 /* we don't need the costs for the spill if we can remat
 827                                    all reloaders */
 828                                 all_remat_costs -= env->spill_cost * freq;
 829
 830                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tspill costs %d (rel %f)\n",
 831                                      env->spill_cost, env->spill_cost * freq));
 832                         }
 833
 834                         if(all_remat_costs < 0) {
 835                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "\nforcing remats of all reloaders (%f)\n",
 836                                      all_remat_costs));
 837                                 force_remat = 1;
 838                         }
 839                 }
 840
 841                 /* go through all reloads for this spill */
 842                 for (rld = si->reloaders; rld != NULL; rld = rld->next) {
 843                         ir_node *copy; /* a reload is a "copy" of the original value */
 844
 845                         if (rld->rematted_node != NULL) {
 846                                 copy = rld->rematted_node;
 847                                 sched_add_before(rld->reloader, copy);
 848                         } else if (be_do_remats &&
 849                                         (force_remat || rld->remat_cost_delta < 0)) {
 850                                 copy = do_remat(env, to_spill, rld->reloader);
 851                         } else {
 852                                 /* make sure we have a spill */
 853                                 if (si->spill == NULL) {
 854                                         spill_node(env, si);
 855                                 }
 856
 857                                 /* create a reload */
 858                                 copy = be_reload(arch_env, si->reload_cls, rld->reloader, mode,
 859                                                  si->spill);
 860 #ifdef FIRM_STATISTICS
 861                                 env->reload_count++;
 862 #endif
 863                         }
 864
 865                         DBG((dbg, LEVEL_1, " %+F of %+F before %+F\n",
 866                              copy, to_spill, rld->reloader));
 867                         ARR_APP1(ir_node*, copies, copy);
 868                 }
 869
 870                 /* if we had any reloads or remats, then we need to reconstruct the
 871                  * SSA form for the spilled value */
 872                 if (ARR_LEN(copies) > 0) {
 873                         be_ssa_construction_env_t senv;
 874                         /* be_lv_t *lv = be_get_birg_liveness(env->birg); */
 875
 876                         be_ssa_construction_init(&senv, env->birg);
 877                         be_ssa_construction_add_copy(&senv, to_spill);
 878                         be_ssa_construction_add_copies(&senv, copies, ARR_LEN(copies));
 879                         be_ssa_construction_fix_users(&senv, to_spill);
 880
 881 #if 0
 882                         /* no need to enable this as long as we invalidate liveness
 883                            after this function... */
 884                         be_ssa_construction_update_liveness_phis(&senv);
 885                         be_liveness_update(to_spill);
 886                         len = ARR_LEN(copies);
 887                         for(i = 0; i < len; ++i) {
 888                                 be_liveness_update(lv, copies[i]);
 889                         }
 890 #endif
 891                         be_ssa_construction_destroy(&senv);
 892                 }
 893
 894                 DEL_ARR_F(copies);
 895                 si->reloaders = NULL;
 896         }
 897
 898         stat_ev_dbl("spill_spills", env->spill_count);
 899         stat_ev_dbl("spill_reloads", env->reload_count);
 900         stat_ev_dbl("spill_remats", env->remat_count);
 901         stat_ev_dbl("spill_spilled_phis", env->spilled_phi_count);
 902
 903         /* Matze: In theory be_ssa_construction should take care of the liveness...
 904          * try to disable this again in the future */
 905         be_liveness_invalidate(env->birg->lv);
 906
 907         be_remove_dead_nodes_from_schedule(env->birg);
 908 }
 909
 910 void be_init_spill(void)
 911 {
 912         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.spill");
 913 }
 914
 915 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_spill);