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

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