nsz Git - libfirm/blob - ir/be/bespillbelady.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       Beladys spillalgorithm.
  23  * @author      Daniel Grund, Matthias Braun
  24  * @date        20.09.2005
  25  * @version     $Id$
  26  */
  27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  28 #include "config.h"
  29 #endif
  30
  31 #include "obst.h"
  32 #include "set.h"
  33 #include "pset.h"
  34 #include "irprintf_t.h"
  35 #include "irgraph.h"
  36 #include "irnode.h"
  37 #include "irmode.h"
  38 #include "irgwalk.h"
  39 #include "irloop.h"
  40 #include "iredges_t.h"
  41 #include "ircons_t.h"
  42 #include "irprintf.h"
  43 #include "xmalloc.h"
  44
  45 #include "beutil.h"
  46 #include "bearch_t.h"
  47 #include "bespillbelady.h"
  48 #include "beuses.h"
  49 #include "besched_t.h"
  50 #include "beirgmod.h"
  51 #include "belive_t.h"
  52 #include "benode_t.h"
  53 #include "bechordal_t.h"
  54 #include "bespilloptions.h"
  55 #include "beloopana.h"
  56 #include "beirg_t.h"
  57 #include "bemodule.h"
  58
  59 #define DBG_SPILL   1
  60 #define DBG_WSETS   2
  61 #define DBG_FIX     4
  62 #define DBG_DECIDE  8
  63 #define DBG_START  16
  64 #define DBG_SLOTS  32
  65 #define DBG_TRACE  64
  66 #define DBG_WORKSET 128
  67 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  68
  69 /**
  70  * An association between a node and a point in time.
  71  */
  72 typedef struct _loc_t {
  73   ir_node *irn;        /**< A node. */
  74   unsigned time;       /**< A use time (see beuses.h). */
  75 } loc_t;
  76
  77 typedef struct _workset_t {
  78         int len;                        /**< current length */
  79         loc_t vals[0];          /**< inlined array of the values/distances in this working set */
  80 } workset_t;
  81
  82 typedef struct _belady_env_t {
  83         struct obstack ob;
  84         const arch_env_t *arch;
  85         const arch_register_class_t *cls;
  86         const be_lv_t *lv;
  87         be_loopana_t *loop_ana;
  88         int n_regs;                     /** number of regs in this reg-class */
  89
  90         workset_t *ws;          /**< the main workset used while processing a block. ob-allocated */
  91         be_uses_t *uses;        /**< env for the next-use magic */
  92         ir_node *instr;         /**< current instruction */
  93         unsigned instr_nr;      /**< current instruction number (relative to block start) */
  94         pset *used;
  95
  96         spill_env_t *senv;      /**< see bespill.h */
  97 } belady_env_t;
  98
  99 static int loc_compare(const void *a, const void *b)
 100 {
 101         const loc_t *p = a;
 102         const loc_t *q = b;
 103         return p->time - q->time;
 104 }
 105
 106 static INLINE void workset_print(const workset_t *w)
 107 {
 108         int i;
 109
 110         for(i = 0; i < w->len; ++i) {
 111                 ir_fprintf(stderr, "%+F %d\n", w->vals[i].irn, w->vals[i].time);
 112         }
 113 }
 114
 115 /**
 116  * Alloc a new workset on obstack @p ob with maximum size @p max
 117  */
 118 static INLINE workset_t *new_workset(belady_env_t *env, struct obstack *ob) {
 119         workset_t *res;
 120         size_t size = sizeof(*res) + (env->n_regs)*sizeof(res->vals[0]);
 121         res = obstack_alloc(ob, size);
 122         memset(res, 0, size);
 123         return res;
 124 }
 125
 126 /**
 127  * Alloc a new instance on obstack and make it equal to @param ws
 128  */
 129 static INLINE workset_t *workset_clone(belady_env_t *env, struct obstack *ob, workset_t *ws) {
 130         workset_t *res;
 131         size_t size = sizeof(*res) + (env->n_regs)*sizeof(res->vals[0]);
 132         res = obstack_alloc(ob, size);
 133         memcpy(res, ws, size);
 134         return res;
 135 }
 136
 137 /**
 138  * Do NOT alloc anything. Make @param tgt equal to @param src.
 139  * returns @param tgt for convenience
 140  */
 141 static INLINE workset_t *workset_copy(belady_env_t *env, workset_t *tgt, workset_t *src) {
 142         size_t size = sizeof(*src) + (env->n_regs)*sizeof(src->vals[0]);
 143         memcpy(tgt, src, size);
 144         return tgt;
 145 }
 146
 147 /**
 148  * Overwrites the current content array of @param ws with the
 149  * @param count locations given at memory @param locs.
 150  * Set the length of @param ws to count.
 151  */
 152 static INLINE void workset_bulk_fill(workset_t *workset, int count, const loc_t *locs) {
 153         workset->len = count;
 154         memcpy(&(workset->vals[0]), locs, count * sizeof(locs[0]));
 155 }
 156
 157 /**
 158  * Inserts the value @p val into the workset, iff it is not
 159  * already contained. The workset must not be full.
 160  */
 161 static INLINE void workset_insert(belady_env_t *env, workset_t *ws, ir_node *val) {
 162         int i;
 163         /* check for current regclass */
 164         if (!arch_irn_consider_in_reg_alloc(env->arch, env->cls, val)) {
 165                 DBG((dbg, DBG_WORKSET, "Skipped %+F\n", val));
 166                 return;
 167         }
 168
 169         /* check if val is already contained */
 170         for(i=0; i<ws->len; ++i)
 171                 if (ws->vals[i].irn == val)
 172                         return;
 173
 174         /* insert val */
 175         assert(ws->len < env->n_regs && "Workset already full!");
 176         ws->vals[ws->len++].irn = val;
 177 }
 178
 179 /**
 180  * Removes all entries from this workset
 181  */
 182 static INLINE void workset_clear(workset_t *ws) {
 183         ws->len = 0;
 184 }
 185
 186 /**
 187  * Removes the value @p val from the workset if present.
 188  */
 189 static INLINE void workset_remove(workset_t *ws, ir_node *val) {
 190         int i;
 191         for(i=0; i<ws->len; ++i) {
 192                 if (ws->vals[i].irn == val) {
 193                         ws->vals[i] = ws->vals[--ws->len];
 194                         return;
 195                 }
 196         }
 197 }
 198
 199 static INLINE int workset_contains(const workset_t *ws, const ir_node *val) {
 200         int i;
 201         for(i=0; i<ws->len; ++i) {
 202                 if (ws->vals[i].irn == val)
 203                         return 1;
 204         }
 205
 206         return 0;
 207 }
 208
 209 /**
 210  * Iterates over all values in the working set.
 211  * @p ws The workset to iterate
 212  * @p v  A variable to put the current value in
 213  * @p i  An integer for internal use
 214  */
 215 #define workset_foreach(ws, v, i)       for(i=0; \
 216                                                                                 v=(i < ws->len) ? ws->vals[i].irn : NULL, i < ws->len; \
 217                                                                                 ++i)
 218
 219 #define workset_set_time(ws, i, t) (ws)->vals[i].time=t
 220 #define workset_get_time(ws, i) (ws)->vals[i].time
 221 #define workset_set_length(ws, length) (ws)->len = length
 222 #define workset_get_length(ws) ((ws)->len)
 223 #define workset_get_val(ws, i) ((ws)->vals[i].irn)
 224 #define workset_sort(ws) qsort((ws)->vals, (ws)->len, sizeof((ws)->vals[0]), loc_compare);
 225
 226 typedef struct _block_info_t {
 227         workset_t *ws_start, *ws_end;
 228         int processed;
 229 } block_info_t;
 230
 231
 232 static INLINE void *new_block_info(struct obstack *ob) {
 233         block_info_t *res = obstack_alloc(ob, sizeof(*res));
 234         res->ws_start = NULL;
 235         res->ws_end = NULL;
 236         res->processed = 0;
 237
 238         return res;
 239 }
 240
 241 #define get_block_info(block)        ((block_info_t *)get_irn_link(block))
 242 #define set_block_info(block, info)  set_irn_link(block, info)
 243
 244 /**
 245  * @return The distance to the next use or 0 if irn has dont_spill flag set
 246  */
 247 static INLINE unsigned get_distance(belady_env_t *env, ir_node *from, unsigned from_step, const ir_node *def, int skip_from_uses)
 248 {
 249         be_next_use_t use;
 250         int flags = arch_irn_get_flags(env->arch, def);
 251
 252         assert(! (flags & arch_irn_flags_ignore));
 253
 254         use = be_get_next_use(env->uses, from, from_step, def, skip_from_uses);
 255         if(USES_IS_INFINITE(use.time))
 256                 return USES_INFINITY;
 257
 258         /* We have to keep nonspillable nodes in the workingset */
 259         if(flags & arch_irn_flags_dont_spill)
 260                 return 0;
 261
 262         return use.time;
 263 }
 264
 265 /**
 266  * Performs the actions necessary to grant the request that:
 267  * - new_vals can be held in registers
 268  * - as few as possible other values are disposed
 269  * - the worst values get disposed
 270  *
 271  * @p is_usage indicates that the values in new_vals are used (not defined)
 272  * In this case reloads must be performed
 273  */
 274 static void displace(belady_env_t *env, workset_t *new_vals, int is_usage) {
 275         ir_node *val;
 276         int     i, len, max_allowed, demand, iter;
 277
 278         workset_t *ws         = env->ws;
 279         ir_node   **to_insert = alloca(env->n_regs * sizeof(*to_insert));
 280
 281         /*
 282                 1. Identify the number of needed slots and the values to reload
 283         */
 284         demand = 0;
 285         workset_foreach(new_vals, val, iter) {
 286                 /* mark value as used */
 287                 if (is_usage)
 288                         pset_insert_ptr(env->used, val);
 289
 290                 if (! workset_contains(ws, val)) {
 291                         DBG((dbg, DBG_DECIDE, "    insert %+F\n", val));
 292                         to_insert[demand++] = val;
 293                         if (is_usage) {
 294                                 DBG((dbg, DBG_SPILL, "Reload %+F before %+F\n", val, env->instr));
 295                                 be_add_reload(env->senv, val, env->instr, env->cls, 1);
 296                         }
 297                 }
 298                 else {
 299                         assert(is_usage || "Defined value already in workset?!?");
 300                         DBG((dbg, DBG_DECIDE, "    skip %+F\n", val));
 301                 }
 302         }
 303         DBG((dbg, DBG_DECIDE, "    demand = %d\n", demand));
 304
 305         /*
 306                 2. Make room for at least 'demand' slots
 307         */
 308         len         = workset_get_length(ws);
 309         max_allowed = env->n_regs - demand;
 310
 311         DBG((dbg, DBG_DECIDE, "    disposing %d values\n", ws->len - max_allowed));
 312
 313         /* Only make more free room if we do not have enough */
 314         if (len > max_allowed) {
 315                 /* get current next-use distance */
 316                 for (i = 0; i < ws->len; ++i) {
 317                         unsigned dist = get_distance(env, env->instr, env->instr_nr, workset_get_val(ws, i), !is_usage);
 318                         workset_set_time(ws, i, dist);
 319                 }
 320
 321                 /* sort entries by increasing nextuse-distance*/
 322                 workset_sort(ws);
 323
 324                 /*
 325                         Logic for not needed live-ins: If a value is disposed
 326                         before its first usage, remove it from start workset
 327                         We don't do this for phis though
 328                 */
 329                 for (i = max_allowed; i < ws->len; ++i) {
 330                         ir_node *irn = ws->vals[i].irn;
 331
 332                         DBG((dbg, DBG_DECIDE, "    disposing %+F (%u)\n", irn, workset_get_time(ws, i)));
 333
 334             if (is_Phi(irn))
 335                 continue;
 336
 337                         if (! pset_find_ptr(env->used, irn)) {
 338                                 ir_node   *curr_bb  = get_nodes_block(env->instr);
 339                                 workset_t *ws_start = get_block_info(curr_bb)->ws_start;
 340                                 workset_remove(ws_start, irn);
 341
 342                                 DBG((dbg, DBG_DECIDE, "    (and removing %+F from start workset)\n", irn));
 343                         }
 344                 }
 345
 346                 /* kill the last 'demand' entries in the array */
 347                 workset_set_length(ws, max_allowed);
 348         }
 349
 350         /*
 351                 3. Insert the new values into the workset
 352         */
 353         for (i = 0; i < demand; ++i)
 354                 workset_insert(env, env->ws, to_insert[i]);
 355 }
 356
 357 static void belady(ir_node *block, void *env);
 358
 359 /** Decides whether a specific node should be in the start workset or not
 360  *
 361  * @param env      belady environment
 362  * @param first
 363  * @param node     the node to test
 364  * @param block    the block of the node
 365  * @param loop     the loop of the node
 366  */
 367 static loc_t to_take_or_not_to_take(belady_env_t *env, ir_node* first,
 368                                             ir_node *node, ir_node *block,
 369                                                                         ir_loop *loop)
 370 {
 371         be_next_use_t next_use;
 372         loc_t loc;
 373         loc.time = USES_INFINITY;
 374         loc.irn = node;
 375
 376         if (!arch_irn_consider_in_reg_alloc(env->arch, env->cls, node)) {
 377                 loc.time = USES_INFINITY;
 378                 return loc;
 379         }
 380
 381         /* We have to keep nonspillable nodes in the workingset */
 382         if(arch_irn_get_flags(env->arch, node) & arch_irn_flags_dont_spill) {
 383                 loc.time = 0;
 384                 DBG((dbg, DBG_START, "    %+F taken (dontspill node)\n", node, loc.time));
 385                 return loc;
 386         }
 387
 388         next_use = be_get_next_use(env->uses, first, 0, node, 0);
 389         if(USES_IS_INFINITE(next_use.time)) {
 390                 // the nodes marked as live in shouldn't be dead, so it must be a phi
 391                 assert(is_Phi(node));
 392                 loc.time = USES_INFINITY;
 393                 DBG((dbg, DBG_START, "    %+F not taken (dead)\n", node));
 394                 if(is_Phi(node)) {
 395                         be_spill_phi(env->senv, node);
 396                 }
 397                 return loc;
 398         }
 399
 400         loc.time = next_use.time;
 401
 402         if(next_use.outermost_loop >= get_loop_depth(loop)) {
 403                 DBG((dbg, DBG_START, "    %+F taken (%u, loop %d)\n", node, loc.time, next_use.outermost_loop));
 404         } else {
 405                 loc.time = USES_PENDING;
 406                 DBG((dbg, DBG_START, "    %+F delayed (outerloopdepth %d < loopdetph %d)\n", node, next_use.outermost_loop, get_loop_depth(loop)));
 407         }
 408         return loc;
 409 }
 410
 411 /*
 412  * Computes set of live-ins for each block with multiple predecessors
 413  * and notifies spill algorithm which phis need to be spilled
 414  */
 415 static void compute_live_ins(ir_node *block, void *data) {
 416         belady_env_t  *env  = data;
 417         ir_loop       *loop = get_irn_loop(block);
 418         const be_lv_t *lv   = env->lv;
 419         block_info_t  *block_info;
 420         ir_node       *first, *irn;
 421         loc_t         loc, *starters, *delayed;
 422         int           i, len, ws_count;
 423         int               free_slots, free_pressure_slots;
 424         unsigned      pressure;
 425
 426         if (get_Block_n_cfgpreds(block) == 1 && get_irg_start_block(get_irn_irg(block)) != block)
 427                 return;
 428
 429         block_info = new_block_info(&env->ob);
 430         set_block_info(block, block_info);
 431
 432         /* Collect all values living at start of block */
 433         starters = NEW_ARR_F(loc_t, 0);
 434         delayed  = NEW_ARR_F(loc_t, 0);
 435
 436         DBG((dbg, DBG_START, "Living at start of %+F:\n", block));
 437         first = sched_first(block);
 438
 439         /* check all Phis first */
 440         sched_foreach(block, irn) {
 441                 if (! is_Phi(irn))
 442                         break;
 443
 444                 loc = to_take_or_not_to_take(env, first, irn, block, loop);
 445
 446                 if (! USES_IS_INFINITE(loc.time)) {
 447                         if (USES_IS_PENDING(loc.time))
 448                                 ARR_APP1(loc_t, delayed, loc);
 449                         else
 450                                 ARR_APP1(loc_t, starters, loc);
 451                 }
 452         }
 453
 454         /* check all Live-Ins */
 455         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_in, i) {
 456                 ir_node *node = be_lv_get_irn(lv, block, i);
 457
 458                 loc = to_take_or_not_to_take(env, first, node, block, loop);
 459
 460                 if (! USES_IS_INFINITE(loc.time)) {
 461                         if (USES_IS_PENDING(loc.time))
 462                                 ARR_APP1(loc_t, delayed, loc);
 463                         else
 464                                 ARR_APP1(loc_t, starters, loc);
 465                 }
 466         }
 467
 468         pressure            = be_get_loop_pressure(env->loop_ana, env->cls, loop);
 469         assert(ARR_LEN(delayed) <= (signed)pressure);
 470         free_slots          = env->n_regs - ARR_LEN(starters);
 471         free_pressure_slots = env->n_regs - (pressure - ARR_LEN(delayed));
 472         free_slots          = MIN(free_slots, free_pressure_slots);
 473         /* append nodes delayed due to loop structure until start set is full */
 474         for (i = 0; i < ARR_LEN(delayed) && i < free_slots; ++i) {
 475                 DBG((dbg, DBG_START, "    delayed %+F taken\n", delayed[i].irn));
 476                 ARR_APP1(loc_t, starters, delayed[i]);
 477                 delayed[i].irn = NULL;
 478         }
 479
 480         /* spill all delayed phis which didn't make it into start workset */
 481         for (i = ARR_LEN(delayed) - 1; i >= 0; --i) {
 482                 ir_node *irn = delayed[i].irn;
 483                 if (irn && is_Phi(irn)) {
 484                         DBG((dbg, DBG_START, "    spilling delayed phi %+F\n", irn));
 485                         be_spill_phi(env->senv, irn);
 486                 }
 487         }
 488         DEL_ARR_F(delayed);
 489
 490         /* Sort start values by first use */
 491         qsort(starters, ARR_LEN(starters), sizeof(starters[0]), loc_compare);
 492
 493         /* Copy the best ones from starters to start workset */
 494         ws_count             = MIN(ARR_LEN(starters), env->n_regs);
 495         block_info->ws_start = new_workset(env, &env->ob);
 496         workset_bulk_fill(block_info->ws_start, ws_count, starters);
 497
 498         /* The phis of this block which are not in the start set have to be spilled later. */
 499         len = ARR_LEN(starters);
 500         for (i = ws_count; i < len; ++i) {
 501                 irn = starters[i].irn;
 502                 if (! is_Phi(irn) || get_nodes_block(irn) != block)
 503                         continue;
 504
 505                 be_spill_phi(env->senv, irn);
 506         }
 507
 508         DEL_ARR_F(starters);
 509 }
 510
 511 /**
 512  * Collects all values live-in at block @p block and all phi results in this block.
 513  * Then it adds the best values (at most n_regs) to the blocks start_workset.
 514  * The phis among the remaining values get spilled: Introduce psudo-copies of
 515  *  their args to break interference and make it possible to spill them to the
 516  *  same spill slot.
 517  */
 518 static block_info_t *compute_block_start_info(belady_env_t *env, ir_node *block) {
 519         ir_node *pred_block;
 520         block_info_t *res, *pred_info;
 521
 522         /* Have we seen this block before? */
 523         res = get_block_info(block);
 524         if (res)
 525                 return res;
 526
 527         /* Create the block info for this block. */
 528         res = new_block_info(&env->ob);
 529         set_block_info(block, res);
 530
 531         /* Use endset of predecessor block as startset */
 532         assert(get_Block_n_cfgpreds(block) == 1 && block != get_irg_start_block(get_irn_irg(block)));
 533         pred_block = get_Block_cfgpred_block(block, 0);
 534         pred_info = get_block_info(pred_block);
 535
 536         /* if pred block has not been processed yet, do it now */
 537         if (pred_info == NULL || pred_info->processed == 0) {
 538                 belady(pred_block, env);
 539                 pred_info = get_block_info(pred_block);
 540         }
 541
 542         /* now we have an end_set of pred */
 543         assert(pred_info->ws_end && "The recursive call (above) is supposed to compute an end_set");
 544         res->ws_start = workset_clone(env, &env->ob, pred_info->ws_end);
 545
 546         return res;
 547 }
 548
 549
 550 /**
 551  * For the given block @p block, decide for each values
 552  * whether it is used from a register or is reloaded
 553  * before the use.
 554  */
 555 static void belady(ir_node *block, void *data) {
 556         belady_env_t *env = data;
 557         workset_t *new_vals;
 558         ir_node *irn;
 559         int iter;
 560         block_info_t *block_info;
 561
 562         /* make sure we have blockinfo (with startset) */
 563         block_info = get_block_info(block);
 564         if (block_info == NULL)
 565                 block_info = compute_block_start_info(env, block);
 566
 567         /* Don't do a block twice */
 568         if(block_info->processed)
 569                 return;
 570
 571         /* get the starting workset for this block */
 572         DBG((dbg, DBG_DECIDE, "\n"));
 573         DBG((dbg, DBG_DECIDE, "Decide for %+F\n", block));
 574
 575         workset_copy(env, env->ws, block_info->ws_start);
 576         DBG((dbg, DBG_WSETS, "Start workset for %+F:\n", block));
 577         workset_foreach(env->ws, irn, iter)
 578                 DBG((dbg, DBG_WSETS, "  %+F (%u)\n", irn, workset_get_time(env->ws, iter)));
 579
 580         /* process the block from start to end */
 581         DBG((dbg, DBG_WSETS, "Processing...\n"));
 582         env->used = pset_new_ptr_default();
 583         env->instr_nr = 0;
 584         new_vals = new_workset(env, &env->ob);
 585         sched_foreach(block, irn) {
 586                 int i, arity;
 587                 assert(workset_get_length(env->ws) <= env->n_regs && "Too much values in workset!");
 588
 589                 /* projs are handled with the tuple value.
 590                  * Phis are no real instr (see insert_starters())
 591                  * instr_nr does not increase */
 592                 if (is_Proj(irn) || is_Phi(irn)) {
 593                         DBG((dbg, DBG_DECIDE, "  ...%+F skipped\n", irn));
 594                         continue;
 595                 }
 596                 DBG((dbg, DBG_DECIDE, "  ...%+F\n", irn));
 597
 598                 /* set instruction in the workset */
 599                 env->instr = irn;
 600
 601                 /* allocate all values _used_ by this instruction */
 602                 workset_clear(new_vals);
 603                 for(i = 0, arity = get_irn_arity(irn); i < arity; ++i) {
 604                         workset_insert(env, new_vals, get_irn_n(irn, i));
 605                 }
 606                 displace(env, new_vals, 1);
 607
 608                 /* allocate all values _defined_ by this instruction */
 609                 workset_clear(new_vals);
 610                 if (get_irn_mode(irn) == mode_T) { /* special handling for tuples and projs */
 611                         ir_node *proj;
 612                         for(proj=sched_next(irn); is_Proj(proj); proj=sched_next(proj))
 613                                 workset_insert(env, new_vals, proj);
 614                 } else {
 615                         workset_insert(env, new_vals, irn);
 616                 }
 617                 displace(env, new_vals, 0);
 618
 619                 env->instr_nr++;
 620         }
 621         del_pset(env->used);
 622
 623         /* Remember end-workset for this block */
 624         block_info->ws_end = workset_clone(env, &env->ob, env->ws);
 625         block_info->processed = 1;
 626         DBG((dbg, DBG_WSETS, "End workset for %+F:\n", block));
 627         workset_foreach(block_info->ws_end, irn, iter)
 628                 DBG((dbg, DBG_WSETS, "  %+F (%u)\n", irn, workset_get_time(block_info->ws_end, iter)));
 629 }
 630
 631 /**
 632  * 'decide' is block-local and makes assumptions
 633  * about the set of live-ins. Thus we must adapt the
 634  * live-outs to the live-ins at each block-border.
 635  */
 636 static void fix_block_borders(ir_node *block, void *data) {
 637         belady_env_t *env = data;
 638         workset_t *wsb;
 639         ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
 640         ir_node *startblock = get_irg_start_block(irg);
 641         int i, max, iter, iter2;
 642
 643         if(block == startblock)
 644             return;
 645
 646         DBG((dbg, DBG_FIX, "\n"));
 647         DBG((dbg, DBG_FIX, "Fixing %+F\n", block));
 648
 649         wsb = get_block_info(block)->ws_start;
 650
 651         /* process all pred blocks */
 652         for (i=0, max=get_irn_arity(block); i<max; ++i) {
 653                 ir_node *irnb, *irnp, *pred = get_Block_cfgpred_block(block, i);
 654                 workset_t *wsp = get_block_info(pred)->ws_end;
 655
 656                 DBG((dbg, DBG_FIX, "  Pred %+F\n", pred));
 657
 658                 workset_foreach(wsb, irnb, iter) {
 659                         /* if irnb is a phi of the current block we reload
 660                          * the corresponding argument, else irnb itself */
 661                         if(is_Phi(irnb) && block == get_nodes_block(irnb)) {
 662                                 irnb = get_irn_n(irnb, i);
 663
 664                                 // we might have unknowns as argument for the phi
 665                                 if(!arch_irn_consider_in_reg_alloc(env->arch, env->cls, irnb))
 666                                         continue;
 667                         }
 668
 669                         /* Unknowns are available everywhere */
 670                         if(get_irn_opcode(irnb) == iro_Unknown)
 671                                 continue;
 672
 673                         /* check if irnb is in a register at end of pred */
 674                         workset_foreach(wsp, irnp, iter2) {
 675                                 if (irnb == irnp)
 676                                         goto next_value;
 677                         }
 678
 679                         /* irnb is not in memory at the end of pred, so we have to reload it */
 680                         DBG((dbg, DBG_FIX, "    reload %+F\n", irnb));
 681                         DBG((dbg, DBG_SPILL, "Reload %+F before %+F,%d\n", irnb, block, i));
 682                         be_add_reload_on_edge(env->senv, irnb, block, i, env->cls, 1);
 683
 684 next_value:
 685                         /*epsilon statement :)*/;
 686                 }
 687         }
 688 }
 689
 690 /**
 691  * Do spilling for a register class on a graph using the belady heuristic.
 692  * In the transformed graph, the register pressure never exceeds the number
 693  * of available registers.
 694  *
 695  * @param birg  The backend graph
 696  * @param cls   The register class to spill
 697  */
 698 static void be_spill_belady(be_irg_t *birg, const arch_register_class_t *cls) {
 699         be_spill_belady_spill_env(birg, cls, NULL);
 700 }
 701
 702 void be_spill_belady_spill_env(be_irg_t *birg, const arch_register_class_t *cls, spill_env_t *spill_env) {
 703         belady_env_t env;
 704         ir_graph *irg = be_get_birg_irg(birg);
 705         int n_regs;
 706
 707         /* some special classes contain only ignore regs, nothing to do then */
 708         n_regs = cls->n_regs - be_put_ignore_regs(birg, cls, NULL);
 709         if(n_regs == 0)
 710                 return;
 711
 712         be_invalidate_liveness(birg);
 713         be_assure_liveness(birg);
 714         /* construct control flow loop tree */
 715         if(! (get_irg_loopinfo_state(irg) & loopinfo_cf_consistent)) {
 716                 construct_cf_backedges(irg);
 717         }
 718
 719         be_clear_links(irg);
 720
 721         /* init belady env */
 722         obstack_init(&env.ob);
 723         env.arch      = birg->main_env->arch_env;
 724         env.cls       = cls;
 725         env.lv        = be_get_birg_liveness(birg);
 726         env.n_regs    = n_regs;
 727         env.ws        = new_workset(&env, &env.ob);
 728         env.uses      = be_begin_uses(irg, env.lv);
 729         env.loop_ana  = be_new_loop_pressure(birg);
 730         if(spill_env == NULL) {
 731                 env.senv = be_new_spill_env(birg);
 732         } else {
 733                 env.senv = spill_env;
 734         }
 735
 736         /* Decide which phi nodes will be spilled and place copies for them into the graph */
 737         irg_block_walk_graph(irg, compute_live_ins, NULL, &env);
 738         /* Fix high register pressure with belady algorithm */
 739         irg_block_walk_graph(irg, NULL, belady, &env);
 740         /* belady was block-local, fix the global flow by adding reloads on the edges */
 741         irg_block_walk_graph(irg, fix_block_borders, NULL, &env);
 742         /* Insert spill/reload nodes into the graph and fix usages */
 743         be_insert_spills_reloads(env.senv);
 744
 745         /* clean up */
 746         if(spill_env == NULL)
 747                 be_delete_spill_env(env.senv);
 748         be_end_uses(env.uses);
 749         be_free_loop_pressure(env.loop_ana);
 750         obstack_free(&env.ob, NULL);
 751 }
 752
 753 void be_init_spillbelady(void)
 754 {
 755         static be_spiller_t belady_spiller = {
 756                 be_spill_belady
 757         };
 758
 759         be_register_spiller("belady", &belady_spiller);
 760         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.spill.belady");
 761 }
 762
 763 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_spillbelady);