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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 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       Performs SSA-Destruction.
  23  * @author      Daniel Grund
  24  * @date        25.05.2005
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include "bessadestr.h"
  29
  30 #include "debug.h"
  31 #include "set.h"
  32 #include "pmap.h"
  33 #include "irnode_t.h"
  34 #include "ircons_t.h"
  35 #include "iredges_t.h"
  36 #include "irgwalk.h"
  37 #include "irgmod.h"
  38 #include "irdump.h"
  39 #include "irprintf.h"
  40
  41 #include "be_t.h"
  42 #include "beutil.h"
  43 #include "bechordal_t.h"
  44 #include "bearch.h"
  45 #include "belive_t.h"
  46 #include "benode.h"
  47 #include "besched.h"
  48 #include "statev_t.h"
  49 #include "beirg.h"
  50 #include "beintlive_t.h"
  51 #include "bespillutil.h"
  52
  53 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  54
  55 static void clear_link(ir_node *irn, void *data)
  56 {
  57         (void) data;
  58         set_irn_link(irn, NULL);
  59 }
  60
  61 /**
  62  * For each block build a linked list of phis that
  63  *  - are in that block
  64  *  - have the current register class
  65  * The list is rooted at get_irn_link(BB).
  66  */
  67 static void collect_phis_walker(ir_node *irn, void *data)
  68 {
  69         be_chordal_env_t *env = (be_chordal_env_t*)data;
  70         if (is_Phi(irn) && arch_irn_consider_in_reg_alloc(env->cls, irn)) {
  71                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
  72                 set_irn_link(irn, get_irn_link(bl));
  73                 set_irn_link(bl, irn);
  74         }
  75 }
  76
  77 /**
  78  * This struct represents a Proj for a Perm.
  79  * It records the argument in the Perm and the corresponding Proj of the
  80  * Perm.
  81  */
  82 typedef struct {
  83         ir_node *arg;  /**< The phi argument to make the Proj for. */
  84         int pos;       /**< The proj number the Proj will get.
  85                                                                          This also denotes the position of @p arg
  86                                                                          in the in array of the Perm. */
  87         ir_node *proj; /**< The proj created for @p arg. */
  88 } perm_proj_t;
  89
  90 static int cmp_perm_proj(const void *a, const void *b, size_t n)
  91 {
  92         const perm_proj_t *p = (const perm_proj_t*)a;
  93         const perm_proj_t *q = (const perm_proj_t*)b;
  94         (void) n;
  95
  96         return !(p->arg == q->arg);
  97 }
  98
  99 /**
 100  * Insert Perms in all predecessors of a block containing a phi
 101  */
 102 static void insert_all_perms_walker(ir_node *bl, void *data)
 103 {
 104         be_chordal_env_t *const chordal_env = (be_chordal_env_t*)data;
 105         be_lv_t *lv = be_get_irg_liveness(chordal_env->irg);
 106         int i, n;
 107
 108         assert(is_Block(bl));
 109
 110         /* If the link flag is NULL, this block has no phis. */
 111         if (!get_irn_link(bl))
 112                 return;
 113
 114         /* Look at all predecessors of the phi block */
 115         for (i = 0, n = get_irn_arity(bl); i < n; ++i) {
 116                 ir_node *phi, *perm, **in;
 117                 set *arg_set     = new_set(cmp_perm_proj, chordal_env->cls->n_regs);
 118                 ir_node *pred_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 119                 int n_projs      = 0;
 120
 121                 /*
 122                  * Note that all phis in the list are in the same
 123                  * register class by construction.
 124                  */
 125                 for (phi = (ir_node*)get_irn_link(bl); phi != NULL;
 126                      phi = (ir_node*)get_irn_link(phi)) {
 127                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 128                         unsigned                   hash;
 129                         perm_proj_t                templ;
 130
 131                         hash = hash_irn(arg);
 132                         templ.arg  = arg;
 133                         perm_proj_t *const pp = set_find(perm_proj_t, arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 134
 135                         /*
 136                          * If a proj_perm_t entry has not been made in the argument set,
 137                          * create one. The only restriction is, that the phi argument
 138                          * may not be live in at the current block, since this argument
 139                          * interferes with the phi and must thus not be member of a
 140                          * Perm. A copy will be inserted for this argument later on.
 141                          */
 142                         if (!pp && !be_is_live_in(lv, bl, arg)) {
 143                                 templ.pos = n_projs++;
 144                                 (void)set_insert(perm_proj_t, arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 145                         }
 146                 }
 147
 148
 149                 if (n_projs) {
 150                         /*
 151                          * Create a new Perm with the arguments just collected
 152                          * above in the arg_set and insert it into the schedule.
 153                          */
 154                         in = XMALLOCN(ir_node*, n_projs);
 155                         foreach_set(arg_set, perm_proj_t, pp) {
 156                                 in[pp->pos] = pp->arg;
 157                         }
 158
 159                         perm = be_new_Perm(chordal_env->cls, pred_bl, n_projs, in);
 160                         stat_ev_int("phi_perm", n_projs);
 161
 162                         ir_node *const schedpoint = be_get_end_of_block_insertion_point(pred_bl);
 163                         sched_add_before(schedpoint, perm);
 164
 165                         /*
 166                          * Make the Projs for the Perm and insert into schedule.
 167                          * Register allocation is copied from the former phi
 168                          * arguments to the projs (new phi arguments).
 169                          */
 170                         foreach_set(arg_set, perm_proj_t, pp) {
 171                                 ir_node *proj = new_r_Proj(perm, get_irn_mode(pp->arg), pp->pos);
 172                                 pp->proj = proj;
 173                                 assert(arch_get_irn_register(pp->arg));
 174                                 arch_set_irn_register(proj, arch_get_irn_register(pp->arg));
 175                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "Copy register assignment %s from %+F to %+F\n", arch_get_irn_register(pp->arg)->name, pp->arg, pp->proj));
 176                         }
 177
 178                         /*
 179                          * Set the phi nodes to their new arguments: The Projs of the Perm
 180                          */
 181                         for (phi = (ir_node*)get_irn_link(bl); phi != NULL;
 182                              phi = (ir_node*)get_irn_link(phi)) {
 183                                 perm_proj_t templ;
 184
 185                                 templ.arg = get_irn_n(phi, i);
 186                                 perm_proj_t *const pp = set_find(perm_proj_t, arg_set, &templ, sizeof(templ), hash_irn(templ.arg));
 187
 188                                 /* If not found, it was an interfering argument */
 189                                 if (pp) {
 190                                         set_irn_n(phi, i, pp->proj);
 191                                         be_liveness_introduce(lv, pp->proj);
 192                                 }
 193                         }
 194
 195                         /* update the liveness of the Perm's operands. It might be changed. */
 196                         {
 197                                 int i;
 198                                 for (i = 0; i < n_projs; ++i)
 199                                         be_liveness_update(lv, in[i]);
 200                         }
 201                         free(in);
 202                 }
 203
 204                 del_set(arg_set);
 205         }
 206 }
 207
 208 #define is_pinned(irn) (get_irn_link(irn))
 209 #define get_pinning_block(irn) ((ir_node *)get_irn_link(irn))
 210 #define pin_irn(irn, lock) (set_irn_link(irn, lock))
 211
 212 /**
 213  * Adjusts the register allocation for the (new) phi-operands
 214  * and insert duplicates iff necessary.
 215  */
 216 static void set_regs_or_place_dupls_walker(ir_node *bl, void *data)
 217 {
 218         be_chordal_env_t *chordal_env = (be_chordal_env_t*)data;
 219         be_lv_t *lv = be_get_irg_liveness(chordal_env->irg);
 220         ir_node *phi;
 221
 222         /* Consider all phis of this block */
 223         for (phi = (ir_node*)get_irn_link(bl); phi != NULL;
 224              phi = (ir_node*)get_irn_link(phi)) {
 225                 ir_node                     *phi_block = get_nodes_block(phi);
 226                 const arch_register_t       *phi_reg   = arch_get_irn_register(phi);
 227                 int                          max;
 228                 int                          i;
 229
 230                 assert(is_Phi(phi) && "Can only handle phi-destruction :)");
 231
 232                 /* process all arguments of the phi */
 233                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 234                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 235                         const arch_register_t     *arg_reg;
 236                         ir_node                   *arg_block;
 237
 238                         arg_block = get_Block_cfgpred_block(phi_block, i);
 239                         arg_reg   = arch_get_irn_register(arg);
 240
 241                         assert(arg_reg && "Register must be set while placing perms");
 242
 243                         DBG((dbg, LEVEL_1, "  for %+F(%s) -- %+F(%s)\n", phi, phi_reg->name, arg, arg_reg->name));
 244
 245                         if (phi_reg == arg_reg
 246                                         || (arg_reg->type & arch_register_type_virtual)) {
 247                                 /* Phi and arg have the same register, so pin and continue */
 248                                 pin_irn(arg, phi_block);
 249                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg has same reg: pin %+F(%s)\n", arg, arch_get_irn_register(arg)->name));
 250                                 continue;
 251                         }
 252
 253                         if (be_values_interfere(lv, phi, arg)) {
 254                                 /*
 255                                         Insert a duplicate in arguments block,
 256                                         make it the new phi arg,
 257                                         set its register,
 258                                         insert it into schedule,
 259                                         pin it
 260                                 */
 261                                 ir_node *dupl = be_new_Copy(arg_block, arg);
 262
 263                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 264                                 arch_set_irn_register(dupl, phi_reg);
 265                                 ir_node *const schedpoint = be_get_end_of_block_insertion_point(arg_block);
 266                                 sched_add_before(schedpoint, dupl);
 267                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 268                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 269                                 be_liveness_update(lv, arg);
 270                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do interfere: insert %+F(%s)\n", dupl, arch_get_irn_register(dupl)->name));
 271                                 continue; /* with next argument */
 272                         }
 273
 274                         DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do not interfere\n"));
 275                         assert(is_Proj(arg));
 276                         /*
 277                                 First check if there is an other phi
 278                                 - in the same block
 279                                 - having arg at the current pos in its arg-list
 280                                 - having the same color as arg
 281
 282                                 If found, then pin the arg (for that phi)
 283                         */
 284                         if (! is_pinned(arg)) {
 285                                 ir_node *other_phi;
 286
 287                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      searching for phi with same arg having args register\n"));
 288
 289                                 for (other_phi = (ir_node*)get_irn_link(phi_block);
 290                                      other_phi != NULL;
 291                                      other_phi = (ir_node*)get_irn_link(other_phi)) {
 292
 293                                         assert(is_Phi(other_phi)                               &&
 294                                                 get_nodes_block(phi) == get_nodes_block(other_phi) &&
 295                                                 "link fields are screwed up");
 296
 297                                         if (get_irn_n(other_phi, i) == arg && arch_get_irn_register(other_phi) == arg_reg) {
 298                                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "        found %+F(%s)\n", other_phi, arch_get_irn_register(other_phi)->name));
 299                                                 pin_irn(arg, phi_block);
 300                                                 break;
 301                                         }
 302                                 }
 303                         }
 304
 305                         if (is_pinned(arg)) {
 306                                 /*
 307                                         Insert a duplicate of the original value in arguments block,
 308                                         make it the new phi arg,
 309                                         set its register,
 310                                         insert it into schedule,
 311                                         pin it
 312                                 */
 313                                 ir_node *perm = get_Proj_pred(arg);
 314                                 ir_node *dupl = be_new_Copy(arg_block, arg);
 315
 316                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 317                                 arch_set_irn_register(dupl, phi_reg);
 318                                 sched_add_after(perm, dupl);
 319                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 320                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 321                                 be_liveness_update(lv, arg);
 322                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is pinned: insert %+F(%s)\n", dupl, arch_get_irn_register(dupl)->name));
 323                         } else {
 324                                 /*
 325                                         No other phi has the same color (else arg would have been pinned),
 326                                         so just set the register and pin
 327                                 */
 328                                 arch_set_irn_register(arg, phi_reg);
 329                                 pin_irn(arg, phi_block);
 330                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is not pinned: so pin %+F(%s)\n", arg, arch_get_irn_register(arg)->name));
 331                         }
 332                 }
 333         }
 334 }
 335
 336 void be_ssa_destruction(be_chordal_env_t *chordal_env)
 337 {
 338         ir_graph *irg = chordal_env->irg;
 339
 340         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "ir.be.ssadestr");
 341
 342         be_invalidate_live_sets(irg);
 343
 344         /* create a map for fast lookup of perms: block --> perm */
 345         irg_walk_graph(irg, clear_link, collect_phis_walker, chordal_env);
 346
 347         DBG((dbg, LEVEL_1, "Placing perms...\n"));
 348         irg_block_walk_graph(irg, insert_all_perms_walker, NULL, chordal_env);
 349
 350         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 351                 dump_ir_graph(irg, "ssa_destr_perms_placed");
 352
 353         be_assure_live_chk(irg);
 354
 355         DBG((dbg, LEVEL_1, "Setting regs and placing dupls...\n"));
 356         irg_block_walk_graph(irg, set_regs_or_place_dupls_walker, NULL, chordal_env);
 357
 358         /* unfortunately updating doesn't work yet. */
 359         be_invalidate_live_chk(irg);
 360
 361         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 362                 dump_ir_graph(irg, "ssa_destr_regs_set");
 363 }
 364
 365 static void ssa_destruction_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 366 {
 367         ir_node *phi;
 368         int i, max;
 369         (void)data;
 370
 371         for (phi = (ir_node*)get_irn_link(bl); phi != NULL;
 372              phi = (ir_node*)get_irn_link(phi)) {
 373                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 374
 375                 phi_reg = arch_get_irn_register(phi);
 376                 /* iterate over all args of phi */
 377                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 378                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 379                         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(arg);
 380                         if (arch_register_req_is(req, ignore))
 381                                 continue;
 382
 383                         arg_reg = arch_get_irn_register(arg);
 384
 385                         if (phi_reg != arg_reg) {
 386                                 DBG((dbg, 0, "Error: Registers of %+F and %+F differ: %s %s\n", phi, arg, phi_reg->name, arg_reg->name));
 387                                 assert(0);
 388                         }
 389
 390                         if (! is_pinned(arg)) {
 391                                 DBG((dbg, 0, "Warning: Phi argument %+F is not pinned.\n", arg));
 392                                 assert(0);
 393                         }
 394                 }
 395         }
 396 }
 397
 398 void be_ssa_destruction_check(be_chordal_env_t *chordal_env)
 399 {
 400         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, ssa_destruction_check_walker, NULL, NULL);
 401 }