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    *can_spill_after;
  73         ir_node    *reloader;
  74         ir_node    *rematted_node;
  75         int         remat_cost_delta; /** costs needed for rematerialization,
  76                                            compared to placing a reload */
  77 };
  78
  79 typedef struct spill_info_t spill_info_t;
  80 struct spill_info_t {
  81         ir_node    *to_spill;  /**< the value that should get spilled */
  82         reloader_t *reloaders; /**< list of places where the value should get
  83                                     reloaded */
  84         ir_node    *spill;     /**< the spill node, or a PhiM node */
  85         ir_node    *old_spill; /**< if we had the value of a phi spilled before but
  86                                     not the phi itself then this field contains the
  87                                     spill for the phi value */
  88         const arch_register_class_t *reload_cls; /** the register class in which the
  89                                                      reload should be placed */
  90 };
  91
  92 struct spill_env_t {
  93         const arch_env_t *arch_env;
  94         ir_graph         *irg;
  95         struct obstack    obst;
  96         be_irg_t         *birg;
  97         int               spill_cost;     /**< the cost of a single spill node */
  98         int               reload_cost;    /**< the cost of a reload node */
  99         set              *spills;         /**< all spill_info_t's, which must be
 100                                                placed */
 101         ir_nodeset_t      mem_phis;       /**< set of all spilled phis. */
 102         ir_exec_freq     *exec_freq;
 103
 104 #ifdef FIRM_STATISTICS
 105         unsigned          spill_count;
 106         unsigned          reload_count;
 107         unsigned          remat_count;
 108         unsigned          spilled_phi_count;
 109 #endif
 110 };
 111
 112 /**
 113  * Compare two spill infos.
 114  */
 115 static
 116 int cmp_spillinfo(const void *x, const void *y, size_t size)
 117 {
 118         const spill_info_t *xx = x;
 119         const spill_info_t *yy = y;
 120         (void) size;
 121
 122         return xx->to_spill != yy->to_spill;
 123 }
 124
 125 /**
 126  * Returns spill info for a specific value (the value that is to be spilled)
 127  */
 128 static
 129 spill_info_t *get_spillinfo(const spill_env_t *env, ir_node *value)
 130 {
 131         spill_info_t info, *res;
 132         int hash = nodeset_hash(value);
 133
 134         info.to_spill = value;
 135         res = set_find(env->spills, &info, sizeof(info), hash);
 136
 137         if (res == NULL) {
 138                 info.reloaders = NULL;
 139                 info.spill = NULL;
 140                 info.old_spill = NULL;
 141                 info.reload_cls = NULL;
 142                 res = set_insert(env->spills, &info, sizeof(info), hash);
 143         }
 144
 145         return res;
 146 }
 147
 148 spill_env_t *be_new_spill_env(be_irg_t *birg)
 149 {
 150         const arch_env_t *arch_env = birg->main_env->arch_env;
 151
 152         spill_env_t *env        = xmalloc(sizeof(env[0]));
 153         env->spills                     = new_set(cmp_spillinfo, 1024);
 154         env->irg            = be_get_birg_irg(birg);
 155         env->birg           = birg;
 156         env->arch_env       = arch_env;
 157         ir_nodeset_init(&env->mem_phis);
 158         env->spill_cost     = arch_env->isa->spill_cost;
 159         env->reload_cost    = arch_env->isa->reload_cost;
 160         env->exec_freq      = be_get_birg_exec_freq(birg);
 161         obstack_init(&env->obst);
 162
 163 #ifdef FIRM_STATISTICS
 164         env->spill_count       = 0;
 165         env->reload_count      = 0;
 166         env->remat_count       = 0;
 167         env->spilled_phi_count = 0;
 168 #endif
 169
 170         return env;
 171 }
 172
 173 void be_delete_spill_env(spill_env_t *env)
 174 {
 175         del_set(env->spills);
 176         ir_nodeset_destroy(&env->mem_phis);
 177         obstack_free(&env->obst, NULL);
 178         free(env);
 179 }
 180
 181 /*
 182  *  ____  _                  ____      _                 _
 183  * |  _ \| | __ _  ___ ___  |  _ \ ___| | ___   __ _  __| |___
 184  * | |_) | |/ _` |/ __/ _ \ | |_) / _ \ |/ _ \ / _` |/ _` / __|
 185  * |  __/| | (_| | (_|  __/ |  _ <  __/ | (_) | (_| | (_| \__ \
 186  * |_|   |_|\__,_|\___\___| |_| \_\___|_|\___/ \__,_|\__,_|___/
 187  *
 188  */
 189
 190 void be_add_remat(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before,
 191                   ir_node *rematted_node)
 192 {
 193         spill_info_t *spill_info;
 194         reloader_t *reloader;
 195
 196         spill_info = get_spillinfo(env, to_spill);
 197
 198         /* add the remat information */
 199         reloader                = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(reloader[0]));
 200         reloader->next          = spill_info->reloaders;
 201         reloader->reloader      = before;
 202         reloader->rematted_node = rematted_node;
 203         reloader->remat_cost_delta = 0; /* We will never have a cost win over a
 204                                            reload since we're not even allowed to
 205                                            create a reload */
 206
 207         spill_info->reloaders  = reloader;
 208
 209         DBG((dbg, LEVEL_1, "creating spillinfo for %+F, will be rematerialized before %+F\n",
 210                 to_spill, before));
 211 }
 212
 213 void be_add_reload2(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before, ir_node *can_spill_after,
 214                    const arch_register_class_t *reload_cls, int allow_remat)
 215 {
 216         spill_info_t *info;
 217         reloader_t *rel;
 218
 219         info = get_spillinfo(env, to_spill);
 220
 221         if (is_Phi(to_spill)) {
 222                 int i, arity;
 223
 224                 /* create spillinfos for the phi arguments */
 225                 for (i = 0, arity = get_irn_arity(to_spill); i < arity; ++i) {
 226                         ir_node *arg = get_irn_n(to_spill, i);
 227                         get_spillinfo(env, arg);
 228                 }
 229
 230 #if 1
 231                 /* hackery... sometimes the morgan algo spilled the value of a phi,
 232                  * the belady algo decides later to spill the whole phi, then sees the
 233                  * spill node and adds a reload for that spill node, problem is the
 234                  * reload gets attach to that same spill (and is totally unnecessary)
 235                  */
 236                 if (info->old_spill != NULL &&
 237                         (before == info->old_spill || value_dominates(before, info->old_spill)))
 238                 {
 239                         printf("spilledphi hack was needed...\n");
 240                         before = sched_next(info->old_spill);
 241                 }
 242 #endif
 243         }
 244
 245         assert(!is_Proj(before) && !be_is_Keep(before));
 246
 247         /* put reload into list */
 248         rel                   = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(rel[0]));
 249         rel->next             = info->reloaders;
 250         rel->reloader         = before;
 251         rel->rematted_node    = NULL;
 252         rel->can_spill_after  = can_spill_after;
 253         rel->remat_cost_delta = allow_remat ? 0 : REMAT_COST_INFINITE;
 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 void be_add_reload(spill_env_t *senv, ir_node *to_spill, ir_node *before,
 264                    const arch_register_class_t *reload_cls, int allow_remat)
 265 {
 266         be_add_reload2(senv, to_spill, before, to_spill, reload_cls, allow_remat);
 267
 268 }
 269
 270 ir_node *be_get_end_of_block_insertion_point(const ir_node *block)
 271 {
 272         ir_node *last = sched_last(block);
 273
 274         /* we might have projs and keepanys behind the jump... */
 275         while(is_Proj(last) || be_is_Keep(last)) {
 276                 last = sched_prev(last);
 277                 assert(!sched_is_end(last));
 278         }
 279
 280         if(!is_cfop(last)) {
 281                 last = sched_next(last);
 282                 /* last node must be a cfop, only exception is the start block */
 283                 assert(last     == get_irg_start_block(get_irn_irg(block)));
 284         }
 285
 286         /* add the reload before the (cond-)jump */
 287         return last;
 288 }
 289
 290 /**
 291  * Returns the point at which you can insert a node that should be executed
 292  * before block @p block when coming from pred @p pos.
 293  */
 294 static
 295 ir_node *get_block_insertion_point(ir_node *block, int pos)
 296 {
 297         ir_node *predblock;
 298
 299         /* simply add the reload to the beginning of the block if we only have 1
 300          * predecessor. We don't need to check for phis as there can't be any in a
 301          * block with only 1 pred. */
 302         if(get_Block_n_cfgpreds(block) == 1) {
 303                 assert(!is_Phi(sched_first(block)));
 304                 return sched_first(block);
 305         }
 306
 307         /* We have to reload the value in pred-block */
 308         predblock = get_Block_cfgpred_block(block, pos);
 309         return be_get_end_of_block_insertion_point(predblock);
 310 }
 311
 312 void be_add_reload_at_end(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, const ir_node *block,
 313                           const arch_register_class_t *reload_cls,
 314                           int allow_remat)
 315 {
 316         ir_node *before = be_get_end_of_block_insertion_point(block);
 317         be_add_reload(env, to_spill, before, reload_cls, allow_remat);
 318 }
 319
 320 void be_add_reload_on_edge(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *block,
 321                            int pos,     const arch_register_class_t *reload_cls,
 322                            int allow_remat)
 323 {
 324         ir_node *before = get_block_insertion_point(block, pos);
 325         be_add_reload(env, to_spill, before, reload_cls, allow_remat);
 326 }
 327
 328 void be_spill_phi(spill_env_t *env, ir_node *node)
 329 {
 330         spill_info_t* spill;
 331         int i, arity;
 332
 333         assert(is_Phi(node));
 334
 335         ir_nodeset_insert(&env->mem_phis, node);
 336
 337         /* create spillinfos for the phi arguments */
 338         spill = get_spillinfo(env, node);
 339         for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
 340                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 341                 get_spillinfo(env, arg);
 342         }
 343
 344         /* if we had a spill for the phi value before, then remove this spill from
 345          * schedule, as we will remove it in the insert spill/reload phase
 346          */
 347         if(spill->spill != NULL && !is_Phi(spill->spill)) {
 348                 assert(spill->old_spill == NULL);
 349                 spill->old_spill = spill->spill;
 350                 spill->spill = NULL;
 351         }
 352 }
 353
 354 /*
 355  *   ____                _         ____        _ _ _
 356  *  / ___|_ __ ___  __ _| |_ ___  / ___| _ __ (_) | |___
 357  * | |   | '__/ _ \/ _` | __/ _ \ \___ \| '_ \| | | / __|
 358  * | |___| | |  __/ (_| | ||  __/  ___) | |_) | | | \__ \
 359  *  \____|_|  \___|\__,_|\__\___| |____/| .__/|_|_|_|___/
 360  *                                      |_|
 361  */
 362
 363 /**
 364  * Schedules a node after an instruction. That is the place after all projs and
 365  * phis that are scheduled after the instruction. This function also skips phi
 366  * nodes at the beginning of a block
 367  */
 368 static
 369 void sched_add_after_insn(ir_node *sched_after, ir_node *node)
 370 {
 371         ir_node *next = sched_next(sched_after);
 372         while(is_Proj(next) || is_Phi(next) || be_is_Keep(next)) {
 373                 next = sched_next(next);
 374         }
 375         assert(next != NULL);
 376
 377         if(sched_is_end(next)) {
 378                 sched_add_after(sched_last(get_nodes_block(sched_after)), node);
 379         } else {
 380                 sched_add_before(next, node);
 381         }
 382 }
 383
 384 /**
 385  * Creates a spill.
 386  *
 387  * @param senv      the spill environment
 388  * @param irn       the node that should be spilled
 389  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
 390  *
 391  * @return a be_Spill node
 392  */
 393 static
 394 void spill_irn(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo)
 395 {
 396         optimization_state_t  opt;
 397         ir_node              *to_spill = spillinfo->to_spill;
 398
 399         DBG((dbg, LEVEL_1, "spilling %+F ... ", to_spill));
 400
 401         /* Trying to spill an already spilled value, no need for a new spill
 402          * node then, we can simply connect to the same one for this reload
 403          *
 404          * Normally reloads get simply rematerialized instead of spilled again; this
 405          * can happen annyway when the reload is the pred of a phi to spill)
 406          */
 407         if (be_is_Reload(to_spill)) {
 408                 spillinfo->spill = get_irn_n(to_spill, be_pos_Reload_mem);
 409                 DB((dbg, LEVEL_1, "skip reload, using existing spill %+F\n", spillinfo->spill));
 410                 return;
 411         }
 412
 413         assert(!(arch_irn_is(env->arch_env, to_spill, dont_spill)
 414                                 && "Attempt to spill a node marked 'dont_spill'"));
 415
 416         /* some backends have virtual noreg/unknown nodes that are not scheduled */
 417         if(!sched_is_scheduled(to_spill)) {
 418                 spillinfo->spill = new_NoMem();
 419                 return;
 420         }
 421
 422
 423         /*
 424          * We switch on optimizations here to get CSE. This is needed as the STA
 425          * backends has some extra spill phases and we want to make use of those
 426          * spills instead of creating new ones.
 427          */
 428         save_optimization_state(&opt);
 429         set_optimize(1);
 430         spillinfo->spill = be_spill(env->arch_env, to_spill);
 431         restore_optimization_state(&opt);
 432         if (! sched_is_scheduled(spillinfo->spill)) {
 433                 DB((dbg, LEVEL_1, "add spill %+F after %+F\n", spillinfo->spill, to_spill));
 434 #ifdef FIRM_STATISTICS
 435                 env->spill_count++;
 436 #endif
 437                 sched_add_after_insn(to_spill, spillinfo->spill);
 438         } else {
 439                 DB((dbg, LEVEL_1, "re-using spill %+F after %+F\n", spillinfo->spill, to_spill));
 440         }
 441 }
 442
 443 static
 444 void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo);
 445
 446 /**
 447  * If the first usage of a Phi result would be out of memory
 448  * there is no sense in allocating a register for it.
 449  * Thus we spill it and all its operands to the same spill slot.
 450  * Therefore the phi/dataB becomes a phi/Memory
 451  *
 452  * @param senv      the spill environment
 453  * @param phi       the Phi node that should be spilled
 454  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
 455  */
 456 static
 457 void spill_phi(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo)
 458 {
 459         ir_node *phi = spillinfo->to_spill;
 460         int i;
 461         int arity = get_irn_arity(phi);
 462         ir_node     *block    = get_nodes_block(phi);
 463         ir_node     **ins;
 464
 465         assert(is_Phi(phi));
 466
 467         DBG((dbg, LEVEL_1, "spilling Phi %+F:\n", phi));
 468         /* build a new PhiM */
 469         ins = alloca(sizeof(ir_node*) * arity);
 470         for(i = 0; i < arity; ++i) {
 471                 ins[i] = get_irg_bad(env->irg);
 472         }
 473         spillinfo->spill = new_r_Phi(env->irg, block, arity, ins, mode_M);
 474 #ifdef FIRM_STATISTICS
 475         env->spilled_phi_count++;
 476 #endif
 477
 478         for(i = 0; i < arity; ++i) {
 479                 ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
 480                 spill_info_t *arg_info = get_spillinfo(env, arg);
 481
 482                 spill_node(env, arg_info);
 483
 484                 set_irn_n(spillinfo->spill, i, arg_info->spill);
 485         }
 486         DBG((dbg, LEVEL_1, "... done spilling Phi %+F, created PhiM %+F\n", phi, spillinfo->spill));
 487
 488         /* rewire reloads from old_spill to phi */
 489         if (spillinfo->old_spill != NULL) {
 490                 const ir_edge_t *edge, *next;
 491                 ir_node *old_spill = spillinfo->old_spill;
 492
 493                 DBG((dbg, LEVEL_1, "old spill found, rewiring reloads:\n"));
 494
 495                 foreach_out_edge_safe(old_spill, edge, next) {
 496                         ir_node *reload = get_edge_src_irn(edge);
 497                         int     pos     = get_edge_src_pos(edge);
 498
 499                         DBG((dbg, LEVEL_1, "\tset input %d of %+F to %+F\n", pos, reload, spillinfo->spill));
 500
 501                         assert(be_is_Reload(reload) || is_Phi(reload));
 502                         set_irn_n(reload, pos, spillinfo->spill);
 503                 }
 504                 DBG((dbg, LEVEL_1, "\tset input of %+F to BAD\n", old_spill));
 505                 set_irn_n(old_spill, be_pos_Spill_val, new_Bad());
 506                 /* sched_remove(old_spill); */
 507                 spillinfo->old_spill = NULL;
 508         }
 509 }
 510
 511 /**
 512  * Spill a node.
 513  *
 514  * @param senv      the spill environment
 515  * @param to_spill  the node that should be spilled
 516  */
 517 static
 518 void spill_node(spill_env_t *env, spill_info_t *spillinfo)
 519 {
 520         ir_node *to_spill;
 521
 522         /* the node should be tagged for spilling already... */
 523         if(spillinfo->spill != NULL)
 524                 return;
 525
 526         to_spill = spillinfo->to_spill;
 527
 528         if (is_Phi(to_spill) && ir_nodeset_contains(&env->mem_phis, to_spill)) {
 529                 spill_phi(env, spillinfo);
 530         } else {
 531                 spill_irn(env, spillinfo);
 532         }
 533 }
 534
 535 /*
 536  *
 537  *  ____                      _            _       _ _
 538  * |  _ \ ___ _ __ ___   __ _| |_ ___ _ __(_) __ _| (_)_______
 539  * | |_) / _ \ '_ ` _ \ / _` | __/ _ \ '__| |/ _` | | |_  / _ \
 540  * |  _ <  __/ | | | | | (_| | ||  __/ |  | | (_| | | |/ /  __/
 541  * |_| \_\___|_| |_| |_|\__,_|\__\___|_|  |_|\__,_|_|_/___\___|
 542  *
 543  */
 544
 545 /**
 546  * Tests whether value @p arg is available before node @p reloader
 547  * @returns 1 if value is available, 0 otherwise
 548  */
 549 static
 550 int is_value_available(spill_env_t *env, const ir_node *arg, const ir_node *reloader)
 551 {
 552         if(is_Unknown(arg) || arg == new_NoMem())
 553                 return 1;
 554
 555         if(be_is_Spill(arg))
 556                 return 1;
 557
 558         if(arg == get_irg_frame(env->irg))
 559                 return 1;
 560
 561         /* hack for now (happens when command should be inserted at end of block) */
 562         if(is_Block(reloader)) {
 563                 return 0;
 564         }
 565
 566         /*
 567          * Ignore registers are always available
 568          */
 569         if(arch_irn_is(env->arch_env, arg, ignore)) {
 570                 return 1;
 571         }
 572
 573         /* the following test does not work while spilling,
 574          * because the liveness info is not adapted yet to the effects of the
 575          * additional spills/reloads.
 576          */
 577 #if 0
 578         /* we want to remat before the insn reloader
 579          * thus an arguments is alive if
 580          *   - it interferes with the reloaders result
 581          *   - or it is (last-) used by reloader itself
 582          */
 583         if (values_interfere(env->birg->lv, reloader, arg)) {
 584                 return 1;
 585         }
 586
 587         arity = get_irn_arity(reloader);
 588         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 589                 ir_node *rel_arg = get_irn_n(reloader, i);
 590                 if (rel_arg == arg)
 591                         return 1;
 592         }
 593 #endif
 594
 595         return 0;
 596 }
 597
 598 /**
 599  * Checks whether the node can principally be rematerialized
 600  */
 601 static
 602 int is_remat_node(spill_env_t *env, const ir_node *node)
 603 {
 604         const arch_env_t *arch_env = env->arch_env;
 605
 606         assert(!be_is_Spill(node));
 607
 608         if(arch_irn_is(arch_env, node, rematerializable))
 609                 return 1;
 610
 611         return 0;
 612 }
 613
 614 /**
 615  * Check if a node is rematerializable. This tests for the following conditions:
 616  *
 617  * - The node itself is rematerializable
 618  * - All arguments of the node are available or also rematerialisable
 619  * - The costs for the rematerialisation operation is less or equal a limit
 620  *
 621  * Returns the costs needed for rematerialisation or something
 622  * >= REMAT_COST_INFINITE if remat is not possible.
 623  */
 624 static
 625 int check_remat_conditions_costs(spill_env_t *env, const ir_node *spilled,
 626                                  const ir_node *reloader, int parentcosts)
 627 {
 628         int i, arity;
 629         int argremats;
 630         int costs = 0;
 631
 632         if(!is_remat_node(env, spilled))
 633                 return REMAT_COST_INFINITE;
 634
 635         if(be_is_Reload(spilled)) {
 636                 costs += 2;
 637         } else {
 638                 costs += arch_get_op_estimated_cost(env->arch_env, spilled);
 639         }
 640         if(parentcosts + costs >= env->reload_cost + env->spill_cost) {
 641                 return REMAT_COST_INFINITE;
 642         }
 643         if(arch_irn_is(env->arch_env, spilled, modify_flags)) {
 644                 return REMAT_COST_INFINITE;
 645         }
 646
 647         argremats = 0;
 648         for(i = 0, arity = get_irn_arity(spilled); i < arity; ++i) {
 649                 ir_node *arg = get_irn_n(spilled, i);
 650
 651                 if(is_value_available(env, arg, reloader))
 652                         continue;
 653
 654                 /* we have to rematerialize the argument as well */
 655                 if(argremats >= 1) {
 656                         /* we only support rematerializing 1 argument at the moment,
 657                          * so that we don't have to care about register pressure
 658                          */
 659                         return REMAT_COST_INFINITE;
 660                 }
 661                 argremats++;
 662
 663                 costs += check_remat_conditions_costs(env, arg, reloader, parentcosts + costs);
 664                 if(parentcosts + costs >= env->reload_cost + env->spill_cost)
 665                         return REMAT_COST_INFINITE;
 666         }
 667
 668         return costs;
 669 }
 670
 671 /**
 672  * Re-materialize a node.
 673  *
 674  * @param senv      the spill environment
 675  * @param spilled   the node that was spilled
 676  * @param reloader  a irn that requires a reload
 677  */
 678 static
 679 ir_node *do_remat(spill_env_t *env, ir_node *spilled, ir_node *reloader)
 680 {
 681         int i, arity;
 682         ir_node *res;
 683         ir_node *bl;
 684         ir_node **ins;
 685
 686         if(is_Block(reloader)) {
 687                 bl = reloader;
 688         } else {
 689                 bl = get_nodes_block(reloader);
 690         }
 691
 692         ins = alloca(get_irn_arity(spilled) * sizeof(ins[0]));
 693         for(i = 0, arity = get_irn_arity(spilled); i < arity; ++i) {
 694                 ir_node *arg = get_irn_n(spilled, i);
 695
 696                 if(is_value_available(env, arg, reloader)) {
 697                         ins[i] = arg;
 698                 } else {
 699                         ins[i] = do_remat(env, arg, reloader);
 700 #ifdef FIRM_STATISTICS
 701                         /* don't count the recursive call as remat */
 702                         env->remat_count--;
 703 #endif
 704                 }
 705         }
 706
 707         /* create a copy of the node */
 708         res = new_ir_node(get_irn_dbg_info(spilled), env->irg, bl,
 709                           get_irn_op(spilled), get_irn_mode(spilled),
 710                           get_irn_arity(spilled), ins);
 711         copy_node_attr(spilled, res);
 712         new_backedge_info(res);
 713
 714         DBG((dbg, LEVEL_1, "Insert remat %+F of %+F before reloader %+F\n", res, spilled, reloader));
 715
 716         if (! is_Proj(res)) {
 717                 /* insert in schedule */
 718                 sched_reset(res);
 719                 sched_add_before(reloader, res);
 720 #ifdef FIRM_STATISTICS
 721                 env->remat_count++;
 722 #endif
 723         }
 724
 725         return res;
 726 }
 727
 728 double be_get_spill_costs(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *after)
 729 {
 730         ir_node *block = get_nodes_block(after);
 731         double   freq  = get_block_execfreq(env->exec_freq, block);
 732         (void) to_spill;
 733
 734         return env->spill_cost * freq;
 735 }
 736
 737 double be_get_reload_costs(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before)
 738 {
 739         ir_node      *block = get_nodes_block(before);
 740         double        freq  = get_block_execfreq(env->exec_freq, block);
 741
 742         if(be_do_remats) {
 743                 /* is the node rematerializable? */
 744                 int costs = check_remat_conditions_costs(env, to_spill, before, 0);
 745                 if(costs < env->reload_cost)
 746                         return costs * freq;
 747         }
 748
 749         return env->reload_cost * freq;
 750 }
 751
 752 int be_is_rematerializable(spill_env_t *env, const ir_node *to_remat, const ir_node *before)
 753 {
 754         return check_remat_conditions_costs(env, to_remat, before, 0) < REMAT_COST_INFINITE;
 755 }
 756
 757 double be_get_reload_costs_on_edge(spill_env_t *env, ir_node *to_spill,
 758                                 ir_node *block, int pos)
 759 {
 760         ir_node *before = get_block_insertion_point(block, pos);
 761         return be_get_reload_costs(env, to_spill, before);
 762 }
 763
 764 /*
 765  *  ___                     _     ____      _                 _
 766  * |_ _|_ __  ___  ___ _ __| |_  |  _ \ ___| | ___   __ _  __| |___
 767  *  | || '_ \/ __|/ _ \ '__| __| | |_) / _ \ |/ _ \ / _` |/ _` / __|
 768  *  | || | | \__ \  __/ |  | |_  |  _ <  __/ | (_) | (_| | (_| \__ \
 769  * |___|_| |_|___/\___|_|   \__| |_| \_\___|_|\___/ \__,_|\__,_|___/
 770  *
 771  */
 772
 773 void be_insert_spills_reloads(spill_env_t *env)
 774 {
 775         const arch_env_t      *arch_env  = env->arch_env;
 776         const ir_exec_freq    *exec_freq = env->exec_freq;
 777         spill_info_t          *si;
 778         ir_nodeset_iterator_t  iter;
 779         ir_node               *node;
 780
 781         /* create all phi-ms first, this is needed so, that phis, hanging on
 782            spilled phis work correctly */
 783         foreach_ir_nodeset(&env->mem_phis, node, iter) {
 784                 spill_info_t *info = get_spillinfo(env, node);
 785                 spill_node(env, info);
 786         }
 787
 788         /* process each spilled node */
 789         for (si = set_first(env->spills); si; si = set_next(env->spills)) {
 790                 reloader_t *rld;
 791                 ir_node  *to_spill        = si->to_spill;
 792                 ir_mode  *mode            = get_irn_mode(to_spill);
 793                 ir_node **copies          = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 794                 double    all_remat_costs = 0; /** costs when we would remat all nodes */
 795                 int       force_remat     = 0;
 796
 797                 DBG((dbg, LEVEL_1, "\nhandling all reloaders of %+F:\n", to_spill));
 798
 799                 /* determine possibility of rematerialisations */
 800                 if(be_do_remats) {
 801                         for (rld = si->reloaders; rld != NULL; rld = rld->next) {
 802                                 double   freq;
 803                                 int      remat_cost;
 804                                 int      remat_cost_delta;
 805                                 ir_node *block;
 806                                 ir_node *reloader = rld->reloader;
 807
 808                                 if(rld->rematted_node != NULL) {
 809                                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\tforced remat %+F before %+F\n",
 810                                              rld->rematted_node, reloader));
 811                                         continue;
 812                                 }
 813                                 if(rld->remat_cost_delta >= REMAT_COST_INFINITE) {
 814                                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\treload before %+F is forbidden\n",
 815                                              reloader));
 816                                         all_remat_costs = REMAT_COST_INFINITE;
 817                                         continue;
 818                                 }
 819
 820                                 remat_cost  = check_remat_conditions_costs(env, to_spill,
 821                                                                            reloader, 0);
 822                                 if(remat_cost >= REMAT_COST_INFINITE) {
 823                                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\tremat before %+F not possible\n",
 824                                              reloader));
 825                                         rld->remat_cost_delta = REMAT_COST_INFINITE;
 826                                         all_remat_costs       = REMAT_COST_INFINITE;
 827                                         continue;
 828                                 }
 829
 830                                 remat_cost_delta      = remat_cost - env->reload_cost;
 831                                 rld->remat_cost_delta = remat_cost_delta;
 832                                 block                 = is_Block(reloader) ? reloader : get_nodes_block(reloader);
 833                                 freq                  = get_block_execfreq(exec_freq, block);
 834                                 all_remat_costs      += remat_cost_delta * freq;
 835                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tremat costs delta before %+F: "
 836                                      "%d (rel %f)\n", reloader, remat_cost_delta,
 837                                      remat_cost_delta * freq));
 838                         }
 839                         if(all_remat_costs < REMAT_COST_INFINITE) {
 840                                 ir_node *block = get_nodes_block(to_spill);
 841                                 double   freq  = get_block_execfreq(exec_freq, block);
 842                                 /* we don't need the costs for the spill if we can remat
 843                                    all reloaders */
 844                                 all_remat_costs -= env->spill_cost * freq;
 845
 846                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tspill costs %d (rel %f)\n",
 847                                      env->spill_cost, env->spill_cost * freq));
 848                         }
 849
 850                         if(all_remat_costs < 0) {
 851                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "\nforcing remats of all reloaders (%f)\n",
 852                                      all_remat_costs));
 853                                 force_remat = 1;
 854                         }
 855                 }
 856
 857                 /* go through all reloads for this spill */
 858                 for (rld = si->reloaders; rld != NULL; rld = rld->next) {
 859                         ir_node *copy; /* a reload is a "copy" of the original value */
 860
 861                         if (rld->rematted_node != NULL) {
 862                                 copy = rld->rematted_node;
 863                                 sched_add_before(rld->reloader, copy);
 864                         } else if (be_do_remats &&
 865                                         (force_remat || rld->remat_cost_delta < 0)) {
 866                                 copy = do_remat(env, to_spill, rld->reloader);
 867                         } else {
 868                                 /* make sure we have a spill */
 869                                 if (si->spill == NULL) {
 870                                         spill_node(env, si);
 871                                 }
 872
 873                                 /* create a reload */
 874                                 copy = be_reload(arch_env, si->reload_cls, rld->reloader, mode,
 875                                                  si->spill);
 876 #ifdef FIRM_STATISTICS
 877                                 env->reload_count++;
 878 #endif
 879                         }
 880
 881                         DBG((dbg, LEVEL_1, " %+F of %+F before %+F\n",
 882                              copy, to_spill, rld->reloader));
 883                         ARR_APP1(ir_node*, copies, copy);
 884                 }
 885
 886                 /* if we had any reloads or remats, then we need to reconstruct the
 887                  * SSA form for the spilled value */
 888                 if (ARR_LEN(copies) > 0) {
 889                         be_ssa_construction_env_t senv;
 890                         /* be_lv_t *lv = be_get_birg_liveness(env->birg); */
 891
 892                         be_ssa_construction_init(&senv, env->birg);
 893                         be_ssa_construction_add_copy(&senv, to_spill);
 894                         be_ssa_construction_add_copies(&senv, copies, ARR_LEN(copies));
 895                         be_ssa_construction_fix_users(&senv, to_spill);
 896
 897 #if 0
 898                         /* no need to enable this as long as we invalidate liveness
 899                            after this function... */
 900                         be_ssa_construction_update_liveness_phis(&senv);
 901                         be_liveness_update(to_spill);
 902                         len = ARR_LEN(copies);
 903                         for(i = 0; i < len; ++i) {
 904                                 be_liveness_update(lv, copies[i]);
 905                         }
 906 #endif
 907                         be_ssa_construction_destroy(&senv);
 908                 }
 909
 910                 DEL_ARR_F(copies);
 911                 si->reloaders = NULL;
 912         }
 913
 914         stat_ev_dbl("spill_spills", env->spill_count);
 915         stat_ev_dbl("spill_reloads", env->reload_count);
 916         stat_ev_dbl("spill_remats", env->remat_count);
 917         stat_ev_dbl("spill_spilled_phis", env->spilled_phi_count);
 918
 919         /* Matze: In theory be_ssa_construction should take care of the liveness...
 920          * try to disable this again in the future */
 921         be_liveness_invalidate(env->birg->lv);
 922
 923         be_remove_dead_nodes_from_schedule(env->birg);
 924 }
 925
 926 void be_init_spill(void)
 927 {
 928         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.spill");
 929 }
 930
 931 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_spill);