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