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         assert(!is_Proj(before) && !be_is_Keep(before));
 243
 244         /* put reload into list */
 245         rel                = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(rel[0]));
 246         rel->next          = info->reloaders;
 247         rel->reloader      = before;
 248         rel->rematted_node = NULL;
 249         if(!allow_remat) {
 250                 rel->remat_cost_delta = REMAT_COST_INFINITE;
 251         } else {
 252                 rel->remat_cost_delta = 0;
 253         }
 254
 255         info->reloaders  = rel;
 256         assert(info->reload_cls == NULL || info->reload_cls == reload_cls);
 257         info->reload_cls = reload_cls;
 258
 259         DBG((dbg, LEVEL_1, "creating spillinfo for %+F, will be reloaded before %+F, may%s be rematerialized\n",
 260                 to_spill, before, allow_remat ? "" : " not"));
 261 }
 262
 263 /**
 264  * Returns the point at which you can insert a node that should be executed
 265  * before block @p block when coming from pred @p pos.
 266  */
 267 static
 268 ir_node *get_block_insertion_point(ir_node *block, int pos)
 269 {
 270         ir_node *predblock, *last;
 271
 272         /* simply add the reload to the beginning of the block if we only have 1
 273          * predecessor. We don't need to check for phis as there can't be any in a
 274          * block with only 1 pred. */
 275         if(get_Block_n_cfgpreds(block) == 1) {
 276                 assert(!is_Phi(sched_first(block)));
 277                 return sched_first(block);
 278         }
 279
 280         /* We have to reload the value in pred-block */
 281         predblock = get_Block_cfgpred_block(block, pos);
 282         last = sched_last(predblock);
 283
 284         /* we might have projs and keepanys behind the jump... */
 285         while(is_Proj(last) || be_is_Keep(last)) {
 286                 last = sched_prev(last);
 287                 assert(!sched_is_end(last));
 288         }
 289
 290         if(!is_cfop(last)) {
 291                 last = sched_next(last);
 292                 /* last node must be a cfop, only exception is the start block */
 293                 assert(last     == get_irg_start_block(get_irn_irg(block)));
 294         }
 295
 296         /* add the reload before the (cond-)jump */
 297         return last;
 298 }
 299
 300 void be_add_reload_on_edge(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *block,
 301                            int pos,     const arch_register_class_t *reload_cls,
 302                            int allow_remat)
 303 {
 304         ir_node *before = get_block_insertion_point(block, pos);
 305         be_add_reload(env, to_spill, before, reload_cls, allow_remat);
 306 }
 307
 308 void be_spill_phi(spill_env_t *env, ir_node *node)
 309 {
 310         spill_info_t* spill;
 311         int i, arity;
 312
 313         assert(is_Phi(node));
 314
 315         ir_nodeset_insert(&env->mem_phis, node);
 316
 317         /* create spillinfos for the phi arguments */
 318         spill = get_spillinfo(env, node);
 319         for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
 320                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 321                 get_spillinfo(env, arg);
 322         }
 323
 324         /* if we had a spill for the phi value before, then remove this spill from
 325          * schedule, as we will remove it in the insert spill/reload phase
 326          */
 327         if(spill->spill != NULL && !is_Phi(spill->spill)) {
 328                 assert(spill->old_spill == NULL);
 329                 spill->old_spill = spill->spill;
 330                 spill->spill = NULL;
 331         }
 332 }
 333
 334 /*
 335  *   ____                _         ____        _ _ _
 336  *  / ___|_ __ ___  __ _| |_ ___  / ___| _ __ (_) | |___
 337  * | |   | '__/ _ \/ _` | __/ _ \ \___ \| '_ \| | | / __|
 338  * | |___| | |  __/ (_| | ||  __/  ___) | |_) | | | \__ \
 339  *  \____|_|  \___|\__,_|\__\___| |____/| .__/|_|_|_|___/
 340  *                                      |_|
 341  */
 342
 343 /**
 344  * Schedules a node after an instruction. That is the place after all projs and
 345  * phis that are scheduled after the instruction. This function also skips phi
 346  * nodes at the beginning of a block
 347  */
 348 static
 349 void sched_add_after_insn(ir_node *sched_after, ir_node *node)
 350 {
 351         ir_node *next = sched_next(sched_after);
 352         while(is_Proj(next) || is_Phi(next) || be_is_Keep(next)) {
 353                 next = sched_next(next);
 354         }
 355         assert(next != NULL);
 356
 357         if(sched_is_end(next)) {
 358                 sched_add_after(sched_last(get_nodes_block(sched_after)), node);
 359         } else {
 360                 sched_add_before(next, node);
 361         }
 362 }
 363
 364 /**
 365  * Creates a spill.
 366  *
 367  * @param senv      the spill environment
 368  * @param irn       the node that should be spilled
 369  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
 370  *
 371  * @return a be_Spill node
 372  */
 373 static
 374 void spill_irn(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo)
 375 {
 376         optimization_state_t  opt;
 377         ir_node              *to_spill = spillinfo->to_spill;
 378
 379         DBG((dbg, LEVEL_1, "spilling %+F ... ", to_spill));
 380
 381         /* Trying to spill an already spilled value, no need for a new spill
 382          * node then, we can simply connect to the same one for this reload
 383          *
 384          * Normally reloads get simply rematerialized instead of spilled again; this
 385          * can happen annyway when the reload is the pred of a phi to spill)
 386          */
 387         if (be_is_Reload(to_spill)) {
 388                 spillinfo->spill = get_irn_n(to_spill, be_pos_Reload_mem);
 389                 DB((dbg, LEVEL_1, "skip reload, using existing spill %+F\n", spillinfo->spill));
 390                 return;
 391         }
 392
 393         assert(!(arch_irn_is(env->arch_env, to_spill, dont_spill)
 394                                 && "Attempt to spill a node marked 'dont_spill'"));
 395
 396         /* some backends have virtual noreg/unknown nodes that are not scheduled */
 397         if(!sched_is_scheduled(to_spill)) {
 398                 spillinfo->spill = new_NoMem();
 399                 return;
 400         }
 401
 402
 403         /*
 404          * We switch on optimizations here to get CSE. This is needed as the STA
 405          * backends has some extra spill phases and we want to make use of those
 406          * spills instead of creating new ones.
 407          */
 408         save_optimization_state(&opt);
 409         set_optimize(1);
 410         spillinfo->spill = be_spill(env->arch_env, to_spill);
 411         restore_optimization_state(&opt);
 412         if (! sched_is_scheduled(spillinfo->spill)) {
 413                 DB((dbg, LEVEL_1, "add spill %+F after %+F\n", spillinfo->spill, to_spill));
 414 #ifdef FIRM_STATISTICS
 415                 env->spill_count++;
 416 #endif
 417                 sched_add_after_insn(to_spill, spillinfo->spill);
 418         } else {
 419                 DB((dbg, LEVEL_1, "re-using spill %+F after %+F\n", spillinfo->spill, to_spill));
 420         }
 421 }
 422
 423 static
 424 void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo);
 425
 426 /**
 427  * If the first usage of a Phi result would be out of memory
 428  * there is no sense in allocating a register for it.
 429  * Thus we spill it and all its operands to the same spill slot.
 430  * Therefore the phi/dataB becomes a phi/Memory
 431  *
 432  * @param senv      the spill environment
 433  * @param phi       the Phi node that should be spilled
 434  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
 435  */
 436 static
 437 void spill_phi(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo)
 438 {
 439         ir_node *phi = spillinfo->to_spill;
 440         int i;
 441         int arity = get_irn_arity(phi);
 442         ir_node     *block    = get_nodes_block(phi);
 443         ir_node     **ins;
 444
 445         assert(is_Phi(phi));
 446
 447         DBG((dbg, LEVEL_1, "spilling Phi %+F:\n", phi));
 448         /* build a new PhiM */
 449         ins = alloca(sizeof(ir_node*) * arity);
 450         for(i = 0; i < arity; ++i) {
 451                 ins[i] = get_irg_bad(env->irg);
 452         }
 453         spillinfo->spill = new_r_Phi(env->irg, block, arity, ins, mode_M);
 454 #ifdef FIRM_STATISTICS
 455         env->spilled_phi_count++;
 456 #endif
 457
 458         for(i = 0; i < arity; ++i) {
 459                 ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
 460                 spill_info_t *arg_info = get_spillinfo(env, arg);
 461
 462                 spill_node(env, arg_info);
 463
 464                 set_irn_n(spillinfo->spill, i, arg_info->spill);
 465         }
 466         DBG((dbg, LEVEL_1, "... done spilling Phi %+F, created PhiM %+F\n", phi, spillinfo->spill));
 467
 468         /* rewire reloads from old_spill to phi */
 469         if (spillinfo->old_spill != NULL) {
 470                 const ir_edge_t *edge, *next;
 471                 ir_node *old_spill = spillinfo->old_spill;
 472
 473                 DBG((dbg, LEVEL_1, "old spill found, rewiring reloads:\n"));
 474
 475                 foreach_out_edge_safe(old_spill, edge, next) {
 476                         ir_node *reload = get_edge_src_irn(edge);
 477                         int     pos     = get_edge_src_pos(edge);
 478
 479                         DBG((dbg, LEVEL_1, "\tset input %d of %+F to %+F\n", pos, reload, spillinfo->spill));
 480
 481                         assert(be_is_Reload(reload) || is_Phi(reload));
 482                         set_irn_n(reload, pos, spillinfo->spill);
 483                 }
 484                 DBG((dbg, LEVEL_1, "\tset input of %+F to BAD\n", old_spill));
 485                 set_irn_n(old_spill, be_pos_Spill_val, new_Bad());
 486                 /* sched_remove(old_spill); */
 487                 spillinfo->old_spill = NULL;
 488         }
 489 }
 490
 491 /**
 492  * Spill a node.
 493  *
 494  * @param senv      the spill environment
 495  * @param to_spill  the node that should be spilled
 496  */
 497 static
 498 void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo)
 499 {
 500         ir_node *to_spill;
 501
 502         /* the node should be tagged for spilling already... */
 503         if(spillinfo->spill != NULL)
 504                 return;
 505
 506         to_spill = spillinfo->to_spill;
 507
 508         if (is_Phi(to_spill) && ir_nodeset_contains(&env->mem_phis, to_spill)) {
 509                 spill_phi(env, spillinfo);
 510         } else {
 511                 spill_irn(env, spillinfo);
 512         }
 513 }
 514
 515 /*
 516  *
 517  *  ____                      _            _       _ _
 518  * |  _ \ ___ _ __ ___   __ _| |_ ___ _ __(_) __ _| (_)_______
 519  * | |_) / _ \ '_ ` _ \ / _` | __/ _ \ '__| |/ _` | | |_  / _ \
 520  * |  _ <  __/ | | | | | (_| | ||  __/ |  | | (_| | | |/ /  __/
 521  * |_| \_\___|_| |_| |_|\__,_|\__\___|_|  |_|\__,_|_|_/___\___|
 522  *
 523  */
 524
 525 /**
 526  * Tests whether value @p arg is available before node @p reloader
 527  * @returns 1 if value is available, 0 otherwise
 528  */
 529 static
 530 int is_value_available(spill_env_t *env, ir_node *arg, ir_node *reloader)
 531 {
 532         if(is_Unknown(arg) || arg == new_NoMem())
 533                 return 1;
 534
 535         if(be_is_Spill(arg))
 536                 return 1;
 537
 538         if(arg == get_irg_frame(env->irg))
 539                 return 1;
 540
 541         /* hack for now (happens when command should be inserted at end of block) */
 542         if(is_Block(reloader)) {
 543                 return 0;
 544         }
 545
 546         /*
 547          * Ignore registers are always available
 548          */
 549         if(arch_irn_is(env->arch_env, arg, ignore)) {
 550                 return 1;
 551         }
 552
 553         /* the following test does not work while spilling,
 554          * because the liveness info is not adapted yet to the effects of the
 555          * additional spills/reloads.
 556          */
 557 #if 0
 558         /* we want to remat before the insn reloader
 559          * thus an arguments is alive if
 560          *   - it interferes with the reloaders result
 561          *   - or it is (last-) used by reloader itself
 562          */
 563         if (values_interfere(env->birg->lv, reloader, arg)) {
 564                 return 1;
 565         }
 566
 567         arity = get_irn_arity(reloader);
 568         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 569                 ir_node *rel_arg = get_irn_n(reloader, i);
 570                 if (rel_arg == arg)
 571                         return 1;
 572         }
 573 #endif
 574
 575         return 0;
 576 }
 577
 578 /**
 579  * Checks whether the node can principally be rematerialized
 580  */
 581 static
 582 int is_remat_node(spill_env_t *env, ir_node *node)
 583 {
 584         const arch_env_t *arch_env = env->arch_env;
 585
 586         assert(!be_is_Spill(node));
 587
 588         if(arch_irn_is(arch_env, node, rematerializable))
 589                 return 1;
 590
 591         return 0;
 592 }
 593
 594 /**
 595  * Check if a node is rematerializable. This tests for the following conditions:
 596  *
 597  * - The node itself is rematerializable
 598  * - All arguments of the node are available or also rematerialisable
 599  * - The costs for the rematerialisation operation is less or equal a limit
 600  *
 601  * Returns the costs needed for rematerialisation or something
 602  * >= REMAT_COST_INFINITE if remat is not possible.
 603  */
 604 static
 605 int check_remat_conditions_costs(spill_env_t *env, ir_node *spilled,
 606                                  ir_node *reloader, int parentcosts)
 607 {
 608         int i, arity;
 609         int argremats;
 610         int costs = 0;
 611
 612         if(!is_remat_node(env, spilled))
 613                 return REMAT_COST_INFINITE;
 614
 615         if(be_is_Reload(spilled)) {
 616                 costs += 2;
 617         } else {
 618                 costs += arch_get_op_estimated_cost(env->arch_env, spilled);
 619         }
 620         if(parentcosts + costs >= env->reload_cost + env->spill_cost) {
 621                 return REMAT_COST_INFINITE;
 622         }
 623
 624         argremats = 0;
 625         for(i = 0, arity = get_irn_arity(spilled); i < arity; ++i) {
 626                 ir_node *arg = get_irn_n(spilled, i);
 627
 628                 if(is_value_available(env, arg, reloader))
 629                         continue;
 630
 631                 /* we have to rematerialize the argument as well */
 632                 if(argremats >= 1) {
 633                         /* we only support rematerializing 1 argument at the moment,
 634                          * so that we don't have to care about register pressure
 635                          */
 636                         return REMAT_COST_INFINITE;
 637                 }
 638                 argremats++;
 639
 640                 costs += check_remat_conditions_costs(env, arg, reloader, parentcosts + costs);
 641                 if(parentcosts + costs >= env->reload_cost + env->spill_cost)
 642                         return REMAT_COST_INFINITE;
 643         }
 644
 645         return costs;
 646 }
 647
 648 /**
 649  * Re-materialize a node.
 650  *
 651  * @param senv      the spill environment
 652  * @param spilled   the node that was spilled
 653  * @param reloader  a irn that requires a reload
 654  */
 655 static
 656 ir_node *do_remat(spill_env_t *env, ir_node *spilled, ir_node *reloader)
 657 {
 658         int i, arity;
 659         ir_node *res;
 660         ir_node *bl;
 661         ir_node **ins;
 662
 663         if(is_Block(reloader)) {
 664                 bl = reloader;
 665         } else {
 666                 bl = get_nodes_block(reloader);
 667         }
 668
 669         ins = alloca(get_irn_arity(spilled) * sizeof(ins[0]));
 670         for(i = 0, arity = get_irn_arity(spilled); i < arity; ++i) {
 671                 ir_node *arg = get_irn_n(spilled, i);
 672
 673                 if(is_value_available(env, arg, reloader)) {
 674                         ins[i] = arg;
 675                 } else {
 676                         ins[i] = do_remat(env, arg, reloader);
 677 #ifdef FIRM_STATISTICS
 678                         /* don't count the recursive call as remat */
 679                         env->remat_count--;
 680 #endif
 681                 }
 682         }
 683
 684         /* create a copy of the node */
 685         res = new_ir_node(get_irn_dbg_info(spilled), env->irg, bl,
 686                           get_irn_op(spilled), get_irn_mode(spilled),
 687                           get_irn_arity(spilled), ins);
 688         copy_node_attr(spilled, res);
 689         new_backedge_info(res);
 690         sched_reset(res);
 691
 692         DBG((dbg, LEVEL_1, "Insert remat %+F of %+F before reloader %+F\n", res, spilled, reloader));
 693
 694         /* insert in schedule */
 695         sched_add_before(reloader, res);
 696 #ifdef FIRM_STATISTICS
 697         env->remat_count++;
 698 #endif
 699
 700         return res;
 701 }
 702
 703 double be_get_spill_costs(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *after)
 704 {
 705         ir_node *block = get_nodes_block(after);
 706         double   freq  = get_block_execfreq(env->exec_freq, block);
 707
 708         return env->spill_cost * freq;
 709 }
 710
 711 double be_get_reload_costs(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before)
 712 {
 713         ir_node      *block = get_nodes_block(before);
 714         double        freq  = get_block_execfreq(env->exec_freq, block);
 715
 716         if(be_do_remats) {
 717                 /* is the node rematerializable? */
 718                 int costs = check_remat_conditions_costs(env, to_spill, before, 0);
 719                 if(costs < env->reload_cost)
 720                         return costs * freq;
 721         }
 722
 723         return env->reload_cost * freq;
 724 }
 725
 726 double be_get_reload_costs_on_edge(spill_env_t *env, ir_node *to_spill,
 727                                 ir_node *block, int pos)
 728 {
 729         ir_node *before = get_block_insertion_point(block, pos);
 730         return be_get_reload_costs(env, to_spill, before);
 731 }
 732
 733 /*
 734  *  ___                     _     ____      _                 _
 735  * |_ _|_ __  ___  ___ _ __| |_  |  _ \ ___| | ___   __ _  __| |___
 736  *  | || '_ \/ __|/ _ \ '__| __| | |_) / _ \ |/ _ \ / _` |/ _` / __|
 737  *  | || | | \__ \  __/ |  | |_  |  _ <  __/ | (_) | (_| | (_| \__ \
 738  * |___|_| |_|___/\___|_|   \__| |_| \_\___|_|\___/ \__,_|\__,_|___/
 739  *
 740  */
 741
 742 void be_insert_spills_reloads(spill_env_t *env)
 743 {
 744         const arch_env_t      *arch_env  = env->arch_env;
 745         const ir_exec_freq    *exec_freq = env->exec_freq;
 746         spill_info_t          *si;
 747         ir_nodeset_iterator_t  iter;
 748         ir_node               *node;
 749
 750         /* create all phi-ms first, this is needed so, that phis, hanging on
 751            spilled phis work correctly */
 752         foreach_ir_nodeset(&env->mem_phis, node, iter) {
 753                 spill_info_t *info = get_spillinfo(env, node);
 754                 spill_node(env, info);
 755         }
 756
 757         /* process each spilled node */
 758         for (si = set_first(env->spills); si; si = set_next(env->spills)) {
 759                 reloader_t *rld;
 760                 ir_node  *to_spill        = si->to_spill;
 761                 ir_mode  *mode            = get_irn_mode(to_spill);
 762                 ir_node **copies          = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 763                 double    all_remat_costs = 0; /** costs when we would remat all nodes */
 764                 int       force_remat     = 0;
 765
 766                 DBG((dbg, LEVEL_1, "\nhandling all reloaders of %+F:\n", to_spill));
 767
 768                 /* determine possibility of rematerialisations */
 769                 if(be_do_remats) {
 770                         for (rld = si->reloaders; rld != NULL; rld = rld->next) {
 771                                 double   freq;
 772                                 int      remat_cost;
 773                                 int      remat_cost_delta;
 774                                 ir_node *block;
 775                                 ir_node *reloader = rld->reloader;
 776
 777                                 if(rld->rematted_node != NULL) {
 778                                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\tforced remat %+F before %+F\n",
 779                                              rld->rematted_node, reloader));
 780                                         continue;
 781                                 }
 782                                 if(rld->remat_cost_delta >= REMAT_COST_INFINITE) {
 783                                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\treload before %+F is forbidden\n",
 784                                              reloader));
 785                                         all_remat_costs = REMAT_COST_INFINITE;
 786                                         continue;
 787                                 }
 788
 789                                 remat_cost  = check_remat_conditions_costs(env, to_spill,
 790                                                                            reloader, 0);
 791                                 if(remat_cost >= REMAT_COST_INFINITE) {
 792                                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\tremat before %+F not possible\n",
 793                                              reloader));
 794                                         rld->remat_cost_delta = REMAT_COST_INFINITE;
 795                                         all_remat_costs       = REMAT_COST_INFINITE;
 796                                         continue;
 797                                 }
 798
 799                                 remat_cost_delta      = remat_cost - env->reload_cost;
 800                                 rld->remat_cost_delta = remat_cost_delta;
 801                                 block                 = get_nodes_block(reloader);
 802                                 freq                  = get_block_execfreq(exec_freq, block);
 803                                 all_remat_costs      += remat_cost_delta * freq;
 804                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tremat costs delta before %+F: "
 805                                      "%d (rel %f)\n", reloader, remat_cost_delta,
 806                                      remat_cost_delta * freq));
 807                         }
 808                         if(all_remat_costs < REMAT_COST_INFINITE) {
 809                                 ir_node *block = get_nodes_block(to_spill);
 810                                 double   freq  = get_block_execfreq(exec_freq, block);
 811                                 /* we don't need the costs for the spill if we can remat
 812                                    all reloaders */
 813                                 all_remat_costs -= env->spill_cost * freq;
 814
 815                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tspill costs %d (rel %f)\n",
 816                                      env->spill_cost, env->spill_cost * freq));
 817                         }
 818
 819                         if(all_remat_costs < 0) {
 820                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "\nforcing remats of all reloaders (%f)\n",
 821                                      all_remat_costs));
 822                                 force_remat = 1;
 823                         }
 824                 }
 825
 826                 /* go through all reloads for this spill */
 827                 for (rld = si->reloaders; rld != NULL; rld = rld->next) {
 828                         ir_node *copy; /* a reload is a "copy" of the original value */
 829
 830                         if (rld->rematted_node != NULL) {
 831                                 copy = rld->rematted_node;
 832                                 sched_add_before(rld->reloader, copy);
 833                         } else if (be_do_remats &&
 834                                         (force_remat || rld->remat_cost_delta < 0)) {
 835                                 copy = do_remat(env, to_spill, rld->reloader);
 836                         } else {
 837                                 /* make sure we have a spill */
 838                                 if (si->spill == NULL) {
 839                                         spill_node(env, si);
 840                                 }
 841
 842                                 /* create a reload */
 843                                 copy = be_reload(arch_env, si->reload_cls, rld->reloader, mode,
 844                                                  si->spill);
 845 #ifdef FIRM_STATISTICS
 846                                 env->reload_count++;
 847 #endif
 848                         }
 849
 850                         DBG((dbg, LEVEL_1, " %+F of %+F before %+F\n",
 851                              copy, to_spill, rld->reloader));
 852                         ARR_APP1(ir_node*, copies, copy);
 853                 }
 854
 855                 /* if we had any reloads or remats, then we need to reconstruct the
 856                  * SSA form for the spilled value */
 857                 if (ARR_LEN(copies) > 0) {
 858                         be_ssa_construction_env_t senv;
 859                         /* be_lv_t *lv = be_get_birg_liveness(env->birg); */
 860
 861                         be_ssa_construction_init(&senv, env->birg);
 862                         be_ssa_construction_add_copy(&senv, to_spill);
 863                         be_ssa_construction_add_copies(&senv, copies, ARR_LEN(copies));
 864                         be_ssa_construction_fix_users(&senv, to_spill);
 865
 866 #if 0
 867                         /* no need to enable this as long as we invalidate liveness
 868                            after this function... */
 869                         be_ssa_construction_update_liveness_phis(&senv);
 870                         be_liveness_update(to_spill);
 871                         len = ARR_LEN(copies);
 872                         for(i = 0; i < len; ++i) {
 873                                 be_liveness_update(lv, copies[i]);
 874                         }
 875 #endif
 876                         be_ssa_construction_destroy(&senv);
 877                 }
 878
 879                 DEL_ARR_F(copies);
 880                 si->reloaders = NULL;
 881         }
 882
 883 #ifdef FIRM_STATISTICS
 884         if (be_stat_ev_is_active()) {
 885                 be_stat_ev("spill_spills", env->spill_count);
 886                 be_stat_ev("spill_reloads", env->reload_count);
 887                 be_stat_ev("spill_remats", env->remat_count);
 888                 be_stat_ev("spill_spilled_phis", env->spilled_phi_count);
 889         }
 890 #endif
 891
 892         be_remove_dead_nodes_from_schedule(env->irg);
 893         /* Matze: In theory be_ssa_construction should take care of the liveness...
 894          * try to disable this again in the future */
 895         be_invalidate_liveness(env->birg);
 896 }
 897
 898 void be_init_spill(void)
 899 {
 900         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.spill");
 901 }
 902
 903 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_spill);