init_sp Unknown node constructed with CSE disabled
[libfirm] / 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         ir_node **copies;                       /**< set of copies placed because of phi spills */
62         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
63 };
64
65 /* associated Phi -> Spill*/
66 typedef struct _phi_spill_assoc_t {
67         ir_node *phi;
68         ir_node *spill;
69 } phi_spill_assoc_t;
70
71 /**
72  * Compare two Phi->Spill associations.
73  */
74 static int cmp_phi_spill_assoc(const void *a, const void *b, size_t n) {
75         const phi_spill_assoc_t *p1 = a;
76         const phi_spill_assoc_t *p2 = b;
77         return p1->phi != p2->phi;
78 }
79
80 /**
81  * compare two spill contexts.
82  */
83 static int cmp_spillctx(const void *a, const void *b, size_t n) {
84         const spill_ctx_t *p = a;
85         const spill_ctx_t *q = b;
86         return p->user != q->user || p->spilled != q->spilled;
87 }
88
89 /**
90  * Compare two spill infos.
91  */
92 static int cmp_spillinfo(const void *x, const void *y, size_t size) {
93         const spill_info_t *xx = x;
94         const spill_info_t *yy = y;
95         return xx->spilled_node != yy->spilled_node;
96 }
97
98 DEBUG_ONLY(
99 /* Sets the debug module of a spill environment. */
100 void be_set_spill_env_dbg_module(spill_env_t *env, firm_dbg_module_t *dbg) {
101         env->dbg = dbg;
102 }
103 )
104
105 /* Creates a new spill environment. */
106 spill_env_t *be_new_spill_env(const be_chordal_env_t *chordal_env) {
107         spill_env_t *env        = xmalloc(sizeof(env[0]));
108         env->spill_ctxs         = new_set(cmp_spillctx, 1024);
109         env->spills                     = new_set(cmp_spillinfo, 1024);
110         env->cls                        = chordal_env->cls;
111         env->chordal_env        = chordal_env;
112         env->mem_phis           = pset_new_ptr_default();
113         env->copies                     = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
114         obstack_init(&env->obst);
115         return env;
116 }
117
118 /* Deletes a spill environment. */
119 void be_delete_spill_env(spill_env_t *env) {
120         del_set(env->spill_ctxs);
121         del_set(env->spills);
122         del_pset(env->mem_phis);
123         DEL_ARR_F(env->copies);
124         obstack_free(&env->obst, NULL);
125         free(env);
126 }
127
128 /**
129  * Returns a spill context. If the context did not exists, create one.
130  *
131  * @param sc        the set containing all spill contexts
132  * @param to_spill  the node that should be spilled
133  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
134  *
135  * @return a spill context.
136  */
137 static spill_ctx_t *be_get_spill_ctx(set *sc, ir_node *to_spill, ir_node *ctx_irn) {
138         spill_ctx_t templ;
139
140         templ.spilled = to_spill;
141         templ.user    = ctx_irn;
142         templ.spill   = NULL;
143
144         return set_insert(sc, &templ, sizeof(templ), HASH_COMBINE(HASH_PTR(to_spill), HASH_PTR(ctx_irn)));
145 }
146
147 /**
148  * Creates a spill.
149  *
150  * @param senv      the spill environment
151  * @param irn       the node that should be spilled
152  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
153  *
154  * @return a be_Spill node
155  */
156 static ir_node *be_spill_irn(spill_env_t *senv, ir_node *irn, ir_node *ctx_irn) {
157         spill_ctx_t *ctx;
158         const be_main_env_t *env = senv->chordal_env->birg->main_env;
159         DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "%+F in ctx %+F\n", irn, ctx_irn));
160
161         // Has the value already been spilled?
162         ctx = be_get_spill_ctx(senv->spill_ctxs, irn, ctx_irn);
163         if(ctx->spill)
164                 return ctx->spill;
165
166         /* Trying to spill an already spilled value, no need for a new spill
167          * node then, we can simply connect to the same one for this reload
168          */
169         if(be_is_Reload(irn)) {
170                 return get_irn_n(irn, be_pos_Reload_mem);
171         }
172
173         ctx->spill = be_spill(env->arch_env, irn, ctx_irn);
174
175         return ctx->spill;
176 }
177
178 /**
179  * Removes all copies introduced for phi-spills
180  */
181 static void remove_copies(spill_env_t *env) {
182         int i;
183
184         for(i = 0; i < ARR_LEN(env->copies); ++i) {
185                 ir_node *node = env->copies[i];
186                 ir_node *src;
187                 const ir_edge_t *edge, *ne;
188
189                 assert(be_is_Copy(node));
190
191                 src = be_get_Copy_op(node);
192                 foreach_out_edge_safe(node, edge, ne) {
193                         ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
194                         int user_pos  = get_edge_src_pos(edge);
195
196                         set_irn_n(user, user_pos, src);
197                 }
198         }
199
200         ARR_SETLEN(ir_node*, env->copies, 0);
201 }
202
203 /**
204  * Inserts a copy (needed for spilled phi handling) of a value at the earliest
205  * possible location in a block. That is after the last use/def of the value or at
206  * the beginning of the block if there is no use/def.
207  */
208 static ir_node *insert_copy(spill_env_t *env, ir_node *block, ir_node *value) {
209         ir_node* node;
210         ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
211         ir_node *copy = be_new_Copy(env->cls, irg, block, value);
212
213         ARR_APP1(ir_node*, env->copies, copy);
214
215         // walk schedule backwards until we find a use/def, or until we have reached the first phi
216         // TODO we could also do this by iterating over all uses and checking the
217         // sched_get_time_step value. Need benchmarks to decide this...
218         sched_foreach_reverse(block, node) {
219                 int i, arity;
220
221                 if(is_Phi(node)) {
222                         sched_add_after(node, copy);
223                         goto placed;
224                 }
225                 if(value == node) {
226                         sched_add_after(node, copy);
227                         goto placed;
228                 }
229                 for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
230                         ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
231                         if(arg == value) {
232                                 sched_add_after(node, copy);
233                                 goto placed;
234                         }
235                 }
236         }
237         // we didn't find a use or a phi yet, so place the copy at the beginning of the block
238         sched_add_before(sched_first(block), copy);
239
240 placed:
241
242         return copy;
243 }
244
245 /**
246  * If the first usage of a Phi result would be out of memory
247  * there is no sense in allocating a register for it.
248  * Thus we spill it and all its operands to the same spill slot.
249  * Therefore the phi/dataB becomes a phi/Memory
250  *
251  * @param senv      the spill environment
252  * @param phi       the Phi node that should be spilled
253  * @param ctx_irn   an user of the spilled node
254  *
255  * @return a be_Spill node
256  */
257 static ir_node *spill_phi(spill_env_t *senv, ir_node *phi, ir_node *ctx_irn, set *already_visited_phis, bitset_t *bs) {
258         int         i;
259         int arity = get_irn_arity(phi);
260         ir_graph    *irg      = senv->chordal_env->irg;
261         ir_node     *bl       = get_nodes_block(phi);
262         ir_node     **ins, *phi_spill;
263         phi_spill_assoc_t key;
264         spill_ctx_t *ctx;
265
266         assert(is_Phi(phi));
267         DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "%+F in ctx %+F\n", phi, ctx_irn));
268
269         /* build a new PhiM */
270         NEW_ARR_A(ir_node *, ins, arity);
271         for (i = 0; i < arity; ++i) {
272                 ins[i] = new_r_Bad(irg);
273         }
274         phi_spill = new_r_Phi(senv->chordal_env->irg, bl, arity, ins, mode_M);
275         key.phi   = phi;
276         key.spill = phi_spill;
277         set_insert(already_visited_phis, &key, sizeof(key), HASH_PTR(phi));
278         bitset_set(bs, get_irn_idx(phi));
279
280         /* search an existing spill for this context */
281         ctx = be_get_spill_ctx(senv->spill_ctxs, phi, ctx_irn);
282
283         /* if not found spill the phi */
284         if (! ctx->spill) {
285                 /* collect all arguments of the phi */
286                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
287                         ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
288                         ir_node *sub_res;
289                         phi_spill_assoc_t *entry;
290
291                         if(is_Phi(arg) && pset_find_ptr(senv->mem_phis, arg)) {
292                                 if (! bitset_is_set(bs, get_irn_idx(arg)))
293                                         sub_res = spill_phi(senv, arg, ctx_irn, already_visited_phis, bs);
294                                 else {
295                                         /* we already visited the argument phi: get it's spill */
296                                         key.phi   = arg;
297                                         key.spill = NULL;
298                                         entry     = set_find(already_visited_phis, &key, sizeof(key), HASH_PTR(arg));
299                                         assert(entry && "argument phi already visited, but no spill found?!?");
300                                         sub_res   = entry->spill;
301                                         assert(sub_res && "spill missing?!?");
302                                 }
303                         }
304                         else
305                                 sub_res = be_spill_irn(senv, arg, ctx_irn);
306
307                         set_irn_n(phi_spill, i, sub_res);
308                 }
309
310                 ctx->spill = phi_spill;
311         }
312         return ctx->spill;
313 }
314
315 /**
316  * Spill a node.
317  *
318  * @param senv      the spill environment
319  * @param to_spill  the node that should be spilled
320  *
321  * @return a be_Spill node
322  */
323 static ir_node *be_spill_node(spill_env_t *senv, ir_node *to_spill) {
324         ir_graph *irg = get_irn_irg(to_spill);
325         ir_node  *res;
326
327         if (pset_find_ptr(senv->mem_phis, to_spill)) {
328                 set *already_visited_phis = new_set(cmp_phi_spill_assoc, 10);
329                 bitset_t *bs = bitset_alloca(get_irg_last_idx(irg));
330                 res = spill_phi(senv, to_spill, to_spill, already_visited_phis, bs);
331                 del_set(already_visited_phis);
332         } else {
333                 res = be_spill_irn(senv, to_spill, to_spill);
334         }
335
336         return res;
337 }
338
339 #ifdef REMAT
340
341 #ifdef BUGGY_REMAT
342
343 /**
344  * Check if a spilled node could be rematerialized.
345  *
346  * @param senv      the spill environment
347  * @param spill     the Spill node
348  * @param spilled   the node that was spilled
349  * @param reloader  a irn that requires a reload
350  */
351 static int check_remat_conditions(spill_env_t *senv, ir_node *spill, ir_node *spilled, ir_node *reloader) {
352         int pos, max;
353
354         /* check for 'normal' spill and general remat condition */
355         if (!be_is_Spill(spill) || !arch_irn_is(senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env, spilled, rematerializable))
356                 return 0;
357
358         /* check availability of original arguments */
359         if (is_Block(reloader)) {
360
361                 /* we want to remat at the end of a block.
362                  * thus all arguments must be alive at the end of the block
363                  */
364                 for (pos=0, max=get_irn_arity(spilled); pos<max; ++pos) {
365                         ir_node *arg = get_irn_n(spilled, pos);
366                         if (!is_live_end(reloader, arg))
367                                 return 0;
368                 }
369
370         } else {
371
372                 /* we want to remat before the insn reloader
373                  * thus an arguments is alive if
374                  *   - it interferes with the reloaders result
375                  * or
376                  *   - or it is (last-) used by reloader itself
377                  */
378                 for (pos=0, max=get_irn_arity(spilled); pos<max; ++pos) {
379                         ir_node *arg = get_irn_n(spilled, pos);
380                         int i, m;
381
382                         if (values_interfere(reloader, arg))
383                                 goto is_alive;
384
385                         for (i=0, m=get_irn_arity(reloader); i<m; ++i) {
386                                 ir_node *rel_arg = get_irn_n(reloader, i);
387                                 if (rel_arg == arg)
388                                         goto is_alive;
389                         }
390
391                         /* arg is not alive before reloader */
392                         return 0;
393
394 is_alive:       ;
395
396                 }
397
398         }
399
400         return 1;
401 }
402
403 #else /* BUGGY_REMAT */
404
405 /**
406  * A very simple rematerialization checker.
407  *
408  * @param senv      the spill environment
409  * @param spill     the Spill node
410  * @param spilled   the node that was spilled
411  * @param reloader  a irn that requires a reload
412  */
413 static int check_remat_conditions(spill_env_t *senv, ir_node *spill, ir_node *spilled, ir_node *reloader) {
414         const arch_env_t *aenv = senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env;
415
416         return get_irn_arity(spilled) == 0 &&
417                    be_is_Spill(spill) &&
418                    arch_irn_is(aenv, spilled, rematerializable);
419 }
420
421 #endif /* BUGGY_REMAT */
422
423 #endif /* REMAT */
424
425 /**
426  * Re-materialize a node.
427  *
428  * @param senv      the spill environment
429  * @param spilled   the node that was spilled
430  * @param reloader  a irn that requires a reload
431  */
432 static ir_node *do_remat(spill_env_t *senv, ir_node *spilled, ir_node *reloader) {
433         ir_node *res;
434         ir_node *bl = (is_Block(reloader)) ? reloader : get_nodes_block(reloader);
435
436         /* recompute the value */
437         res = new_ir_node(get_irn_dbg_info(spilled), senv->chordal_env->irg, bl,
438                 get_irn_op(spilled),
439                 get_irn_mode(spilled),
440                 get_irn_arity(spilled),
441                 get_irn_in(spilled) + 1);
442         copy_node_attr(spilled, res);
443
444         DBG((senv->dbg, LEVEL_1, "Insert remat %+F before reloader %+F\n", res, reloader));
445
446         /* insert in schedule */
447         if (is_Block(reloader)) {
448                 ir_node *insert = sched_skip(reloader, 0, sched_skip_cf_predicator, (void *) senv->chordal_env->birg->main_env->arch_env);
449                 sched_add_after(insert, res);
450         } else {
451                 sched_add_before(reloader, res);
452         }
453
454         return res;
455 }
456
457 void be_spill_phi(spill_env_t *env, ir_node *node) {
458         assert(is_Phi(node));
459
460         pset_insert_ptr(env->mem_phis, node);
461 }
462
463 void be_insert_spills_reloads(spill_env_t *env) {
464         const arch_env_t *arch_env = env->chordal_env->birg->main_env->arch_env;
465         ir_node *node;
466         spill_info_t *si;
467
468         DBG((env->dbg, LEVEL_1, "Reloads for mem-phis:\n"));
469         foreach_pset(env->mem_phis, node) {
470                 const ir_edge_t *e;
471                 int i, arity;
472
473                 /* We have to place copy nodes in the predecessor blocks to temporarily
474                 * produce new values that get separate spill slots
475                 */
476                 for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
477                         ir_node *pred_block = get_Block_cfgpred_block(get_nodes_block(node), i);
478                         ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
479                         ir_node* copy = insert_copy(env, pred_block, arg);
480
481                         set_irn_n(node, i, copy);
482                 }
483
484                 /* Add reloads for mem_phis */
485                 /* BETTER: These reloads (1) should only be inserted, if they are really needed */
486                 DBG((env->dbg, LEVEL_1, " Mem-phi %+F\n", node));
487                 foreach_out_edge(node, e) {
488                         ir_node *user = e->src;
489                         if (is_Phi(user) && !pset_find_ptr(env->mem_phis, user)) {
490                                 ir_node *use_bl = get_nodes_block(user);
491                                 DBG((env->dbg, LEVEL_1, " non-mem-phi user %+F\n", user));
492                                 be_add_reload_on_edge(env, node, use_bl, e->pos); /* (1) */
493                         }
494                 }
495         }
496
497         /* process each spilled node */
498         DBG((env->dbg, LEVEL_1, "Insert spills and reloads:\n"));
499         for(si = set_first(env->spills); si; si = set_next(env->spills)) {
500                 reloader_t *rld;
501                 ir_mode *mode = get_irn_mode(si->spilled_node);
502                 //ir_node *value;
503                 pset *values = pset_new_ptr(16);
504
505                 /* go through all reloads for this spill */
506                 for(rld = si->reloaders; rld; rld = rld->next) {
507                         ir_node *new_val;
508
509                         /* the spill for this reloader */
510                         ir_node *spill   = be_spill_node(env, si->spilled_node);
511
512 #ifdef REMAT
513                         if (check_remat_conditions(env, spill, si->spilled_node, rld->reloader)) {
514                                 new_val = do_remat(env, si->spilled_node, rld->reloader);
515                                 //pdeq_putl(possibly_dead, spill);
516                         }
517                         else
518 #endif
519                                 /* do a reload */
520                                 new_val = be_reload(arch_env, env->cls, rld->reloader, mode, spill);
521
522                         DBG((env->dbg, LEVEL_1, " %+F of %+F before %+F\n", new_val, si->spilled_node, rld->reloader));
523                         pset_insert_ptr(values, new_val);
524                 }
525
526                 /* introduce copies, rewire the uses */
527                 assert(pset_count(values) > 0 && "???");
528                 pset_insert_ptr(values, si->spilled_node);
529                 be_ssa_constr_set_ignore(env->chordal_env->dom_front, values, env->mem_phis);
530
531                 del_pset(values);
532         }
533
534         remove_copies(env);
535
536         // reloads are placed now, but we might reuse the spill environment for further spilling decisions
537         del_set(env->spills);
538         env->spills = new_set(cmp_spillinfo, 1024);
539 }
540
541 void be_add_reload(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *before) {
542         spill_info_t templ, *res;
543         reloader_t *rel;
544
545         assert(arch_irn_consider_in_reg_alloc(env->chordal_env->birg->main_env->arch_env, env->cls, to_spill));
546
547         templ.spilled_node = to_spill;
548         templ.reloaders    = NULL;
549         res = set_insert(env->spills, &templ, sizeof(templ), HASH_PTR(to_spill));
550
551         rel           = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(rel[0]));
552         rel->reloader = before;
553         rel->next     = res->reloaders;
554         res->reloaders = rel;
555 }
556
557 void be_add_reload_on_edge(spill_env_t *env, ir_node *to_spill, ir_node *bl, int pos) {
558         ir_node *insert_bl = get_irn_arity(bl) == 1 ? sched_first(bl) : get_Block_cfgpred_block(bl, pos);
559         be_add_reload(env, to_spill, insert_bl);
560 }
561
562
563
564 /****************************************
565
566         SPILL SLOT MANAGEMENT AND OPTS
567
568 ****************************************/
569
570 typedef struct _spill_slot_t {
571         unsigned size;
572         unsigned align;
573         pset *members;
574         ir_mode *largest_mode;  /* the mode of all members with largest size */
575 } spill_slot_t;
576
577 typedef struct _ss_env_t {
578         struct obstack ob;
579         be_chordal_env_t *cenv;
580         pmap *slots;            /* maps spill_contexts to spill_slots */
581         pmap *types;    /* maps modes to types */
582         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
583 } ss_env_t;
584
585
586 /**
587  * Walker: compute the spill slots
588  */
589 static void compute_spill_slots_walker(ir_node *spill, void *env) {
590         ss_env_t *ssenv = env;
591         ir_node *ctx;
592         pmap_entry *entry;
593         spill_slot_t *ss;
594
595         if (!be_is_Spill(spill))
596                 return;
597
598         /* check, if this spill is for a context already known */
599         ctx = be_get_Spill_context(spill);
600         entry = pmap_find(ssenv->slots, ctx);
601
602         if (!entry) {
603                 struct _arch_env_t *arch_env     = ssenv->cenv->birg->main_env->arch_env;
604                 const arch_register_class_t *cls = arch_get_irn_reg_class(arch_env, spill, be_pos_Spill_val);
605                 ir_mode *largest_mode            = arch_register_class_mode(cls);
606
607                 /* this is a new spill context */
608                 ss = obstack_alloc(&ssenv->ob, sizeof(*ss));
609                 ss->members      = pset_new_ptr(8);
610                 ss->largest_mode = largest_mode;
611                 ss->size         = get_mode_size_bytes(ss->largest_mode);
612                 ss->align        = arch_isa_get_reg_class_alignment(arch_env->isa, cls);
613                 pmap_insert(ssenv->slots, ctx, ss);
614         } else {
615                 /* values with the same spill_ctx must go into the same spill slot */
616                 ss = entry->value;
617
618 #ifndef NDEBUG
619                 /* ugly mega assert :-) */
620                 {
621                         ir_node *irn;
622                         struct _arch_env_t *arch_env     = ssenv->cenv->birg->main_env->arch_env;
623                         const arch_register_class_t *cls = arch_get_irn_reg_class(arch_env, spill, be_pos_Spill_val);
624                         int size = get_mode_size_bytes(arch_register_class_mode(cls));
625                         assert((int) ss->size == size && "Different sizes for the same spill slot are not allowed.");
626                         for (irn = pset_first(ss->members); irn; irn = pset_next(ss->members)) {
627                                 /* use values_interfere here, because it uses the dominance check,
628                                          which does work for values in memory */
629                                 assert(!values_interfere(spill, irn) && "Spills for the same spill slot must not interfere!");
630                         }
631                 }
632 #endif /* NDEBUG */
633         }
634
635         pset_insert_ptr(ss->members, spill);
636 }
637
638 /**
639  * qsort compare function, sort spill slots by size.
640  */
641 static int ss_sorter(const void *v1, const void *v2) {
642         const spill_slot_t **ss1 = (const spill_slot_t **)v1;
643         const spill_slot_t **ss2 = (const spill_slot_t **)v2;
644         return ((int) (*ss2)->size) - ((int) (*ss1)->size);
645 }
646
647
648 /**
649  * This function should optimize the spill slots.
650  *  - Coalescing of multiple slots
651  *  - Ordering the slots
652  *
653  * Input slots are in @p ssenv->slots
654  * @p size The count of initial spill slots in @p ssenv->slots
655  *         This also is the size of the preallocated array @p ass
656  *
657  * @return An array of spill slots @p ass in specific order
658  **/
659 static void optimize_slots(ss_env_t *ssenv, int size, spill_slot_t *ass[]) {
660         int i, o, used_slots;
661         pmap_entry *entr;
662
663         i=0;
664         pmap_foreach(ssenv->slots, entr)
665                 ass[i++] = entr->value;
666
667         /* Sort the array to minimize fragmentation and cache footprint.
668            Large slots come first */
669         qsort(ass, size, sizeof(ass[0]), ss_sorter);
670
671         /* For each spill slot:
672                 - assign a new offset to this slot
673             - xor find another slot to coalesce with */
674         used_slots = 0;
675         for (i=0; i<size; ++i) { /* for each spill slot */
676                 ir_node *n1;
677                 int tgt_slot = -1;
678
679                 DBG((ssenv->dbg, LEVEL_1, "Spill slot %d members:\n", i));
680                 for(n1 = pset_first(ass[i]->members); n1; n1 = pset_next(ass[i]->members))
681                         DBG((ssenv->dbg, LEVEL_1, "  %+F\n", n1));
682
683
684                 for (o=0; o < used_slots && tgt_slot == -1; ++o) { /* for each offset-assigned spill slot */
685                         /* check inter-slot-pairs for interference */
686                         ir_node *n2;
687                         for(n1 = pset_first(ass[i]->members); n1; n1 = pset_next(ass[i]->members))
688                                 for(n2 = pset_first(ass[o]->members); n2; n2 = pset_next(ass[o]->members))
689                                         if(values_interfere(n1, n2)) {
690                                                 pset_break(ass[i]->members);
691                                                 pset_break(ass[o]->members);
692                                                 DBG((ssenv->dbg, LEVEL_1, "    Interf %+F -- %+F\n", n1, n2));
693                                                 goto interf_detected;
694                                         }
695
696                         /* if we are here, there is no interference between ass[i] and ass[o] */
697                         tgt_slot = o;
698
699 interf_detected: /*nothing*/ ;
700                 }
701
702                 /* now the members of ass[i] join the members of ass[tgt_slot] */
703
704                 /* do we need a new slot? */
705                 if (tgt_slot == -1) {
706                         tgt_slot = used_slots;
707                         used_slots++;
708
709                         /* init slot */
710                         if (tgt_slot != i) {
711                                 ass[tgt_slot]->size = ass[i]->size;
712                                 del_pset(ass[tgt_slot]->members);
713                                 ass[tgt_slot]->members = pset_new_ptr(8);
714                         }
715                 }
716
717                 /* copy the members to the target pset */
718                 /* NOTE: If src and tgt pset are the same, inserting while iterating is not allowed */
719                 if (tgt_slot != i)
720                         for(n1 = pset_first(ass[i]->members); n1; n1 = pset_next(ass[i]->members))
721                                         pset_insert_ptr(ass[tgt_slot]->members, n1);
722         }
723 }
724
725 #define ALIGN_SPILL_AREA 16
726 #define pset_foreach(pset, elm)  for(elm=pset_first(pset); elm; elm=pset_next(pset))
727
728 /**
729  * Returns a spill type for a mode. Keep them in a map to reduce
730  * the number of types.
731  *
732  * @param types  a map containing all created types
733  * @param ss     the spill slot
734  *
735  * Note that type types should are identical for every mode.
736  * This rule might break if two different register classes return the same
737  * mode but different alignments.
738  */
739 static ir_type *get_spill_type(pmap *types, spill_slot_t *ss) {
740   pmap_entry *e = pmap_find(types, ss->largest_mode);
741   ir_type *res;
742
743   if (! e) {
744                 char buf[64];
745     snprintf(buf, sizeof(buf), "spill_slot_type_%s", get_mode_name(ss->largest_mode));
746     res = new_type_primitive(new_id_from_str(buf), ss->largest_mode);
747                 set_type_alignment_bytes(res, ss->align);
748     pmap_insert(types, ss->largest_mode, res);
749   }
750   else {
751     res = e->value;
752                 assert(get_type_alignment_bytes(res) == (int)ss->align);
753         }
754   return res;
755 }
756
757 /**
758  * Create spill slot entities on the frame type.
759  *
760  * @param ssenv   the spill environment
761  * @param n       number of spill slots
762  * @param ss      array of spill slots
763  */
764 static void assign_entities(ss_env_t *ssenv, int n_slots, spill_slot_t *ss[]) {
765         int i, offset, frame_align;
766         ir_type *frame = get_irg_frame_type(ssenv->cenv->irg);
767
768         /* aligning by increasing frame size */
769         offset = get_type_size_bits(frame) / 8;
770         offset = round_up2(offset, ALIGN_SPILL_AREA);
771         set_type_size_bytes(frame, -1);
772
773         /* create entities and assign offsets according to size and alignment*/
774         for (i = 0; i < n_slots; ++i) {
775                 char buf[64];
776                 ident *name;
777                 entity *spill_ent;
778                 ir_node *irn;
779
780                 /* build entity */
781                 snprintf(buf, sizeof(buf), "spill_slot_%d", i);
782                 name = new_id_from_str(buf);
783
784                 spill_ent = new_entity(frame, name, get_spill_type(ssenv->types, ss[i]));
785
786                 /* align */
787                 offset = round_up2(offset, ss[i]->align);
788                 /* set */
789                 set_entity_offset_bytes(spill_ent, offset);
790                 /* next possible offset */
791                 offset += round_up2(ss[i]->size, ss[i]->align);
792
793                 pset_foreach(ss[i]->members, irn)
794                         be_set_Spill_entity(irn, spill_ent);
795         }
796
797
798         /* set final size of stack frame */
799         frame_align = get_type_alignment_bytes(frame);
800         set_type_size_bytes(frame, round_up2(offset, frame_align));
801 }
802
803 void be_compute_spill_offsets(be_chordal_env_t *cenv) {
804         ss_env_t ssenv;
805         spill_slot_t **ss;
806         int ss_size;
807         pmap_entry *pme;
808
809         obstack_init(&ssenv.ob);
810         ssenv.cenv  = cenv;
811         ssenv.slots = pmap_create();
812         ssenv.types = pmap_create();
813         FIRM_DBG_REGISTER(ssenv.dbg, "ir.be.spillslots");
814
815         /* Get initial spill slots */
816         irg_walk_graph(cenv->irg, NULL, compute_spill_slots_walker, &ssenv);
817
818         /* Build an empty array for optimized spill slots */
819         ss_size = pmap_count(ssenv.slots);
820         ss = obstack_alloc(&ssenv.ob, ss_size * sizeof(*ss));
821         optimize_slots(&ssenv, ss_size, ss);
822
823         /* Integrate slots into the stack frame entity */
824         assign_entities(&ssenv, ss_size, ss);
825
826         /* Clean up */
827         pmap_foreach(ssenv.slots, pme)
828         del_pset(((spill_slot_t *)pme->value)->members);
829         pmap_destroy(ssenv.slots);
830         pmap_destroy(ssenv.types);
831         obstack_free(&ssenv.ob, NULL);
832
833         be_copy_entities_to_reloads(cenv->irg);
834 }