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  * @version     $Id$
  26  */
  27 #include "config.h"
  28
  29 #include "debug.h"
  30 #include "set.h"
  31 #include "pmap.h"
  32 #include "irnode_t.h"
  33 #include "ircons_t.h"
  34 #include "iredges_t.h"
  35 #include "irgwalk.h"
  36 #include "irgmod.h"
  37 #include "irdump.h"
  38 #include "irprintf.h"
  39
  40 #include "be_t.h"
  41 #include "beutil.h"
  42 #include "bechordal_t.h"
  43 #include "bearch_t.h"
  44 #include "belive_t.h"
  45 #include "benode_t.h"
  46 #include "besched_t.h"
  47 #include "bestatevent.h"
  48 #include "beirg_t.h"
  49 #include "beintlive_t.h"
  50
  51 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  52
  53 #define get_reg(irn)         arch_get_irn_register(irn)
  54 #define set_reg(irn, reg)    arch_set_irn_register(irn, reg)
  55
  56 #define is_Perm(irn)            (arch_irn_class_is(arch_env, irn, perm))
  57 #define get_reg_cls(irn)        (arch_get_irn_reg_class(arch_env, irn, -1))
  58 #define is_curr_reg_class(irn)  (get_reg_cls(p) == chordal_env->cls)
  59
  60 static void clear_link(ir_node *irn, void *data) {
  61         (void) data;
  62         set_irn_link(irn, NULL);
  63 }
  64
  65 /**
  66  * For each block build a linked list of phis that
  67  *  - are in that block
  68  *  - have the current register class
  69  * The list is rooted at get_irn_link(BB).
  70  */
  71 static void collect_phis_walker(ir_node *irn, void *data) {
  72         be_chordal_env_t *env = data;
  73         if (is_Phi(irn) && chordal_has_class(env, irn)) {
  74                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
  75                 set_irn_link(irn, get_irn_link(bl));
  76                 set_irn_link(bl, irn);
  77         }
  78 }
  79
  80 /**
  81  * This struct represents a Proj for a Perm.
  82  * It records the argument in the Perm and the corresponding Proj of the
  83  * Perm.
  84  */
  85 typedef struct {
  86         ir_node *arg;  /**< The phi argument to make the Proj for. */
  87         int pos;       /**< The proj number the Proj will get.
  88                                                                          This also denotes the position of @p arg
  89                                                                          in the in array of the Perm. */
  90         ir_node *proj; /**< The proj created for @p arg. */
  91 } perm_proj_t;
  92
  93 static int cmp_perm_proj(const void *a, const void *b, size_t n) {
  94         const perm_proj_t *p = a;
  95         const perm_proj_t *q = b;
  96         (void) n;
  97
  98         return !(p->arg == q->arg);
  99 }
 100
 101 typedef struct insert_all_perms_env_t {
 102         be_chordal_env_t *chordal_env;
 103         pmap *perm_map;
 104 } insert_all_perms_env_t;
 105
 106 /**
 107  * Insert Perms in all predecessors of a block containing a phi
 108  */
 109 static void insert_all_perms_walker(ir_node *bl, void *data) {
 110         insert_all_perms_env_t *env = data;
 111         be_chordal_env_t *chordal_env = env->chordal_env;
 112         pmap *perm_map = env->perm_map;
 113         ir_graph *irg = chordal_env->irg;
 114         be_lv_t *lv = chordal_env->birg->lv;
 115         int i, n;
 116
 117         assert(is_Block(bl));
 118
 119         /* If the link flag is NULL, this block has no phis. */
 120         if(!get_irn_link(bl))
 121                 return;
 122
 123         /* Look at all predecessors of the phi block */
 124         for(i = 0, n = get_irn_arity(bl); i < n; ++i) {
 125                 ir_node *phi, *perm, *insert_after, **in;
 126                 perm_proj_t *pp;
 127                 set *arg_set     = new_set(cmp_perm_proj, chordal_env->cls->n_regs);
 128                 ir_node *pred_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 129                 int n_projs      = 0;
 130
 131                 assert(!pmap_contains(perm_map, pred_bl) && "Already permed that block");
 132
 133                 /*
 134                  * Note that all phis in the list are in the same
 135                  * register class by construction.
 136                  */
 137                 for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 138                         ir_node     *arg  = get_irn_n(phi, i);
 139                         unsigned     hash = hash_irn(arg);
 140                         perm_proj_t  templ;
 141
 142                         if (arch_irn_is(arg, ignore))
 143                                 continue;
 144
 145                         templ.arg  = arg;
 146                         pp         = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 147
 148                         /*
 149                          * If a proj_perm_t entry has not been made in the argument set,
 150                          * create one. The only restriction is, that the phi argument
 151                          * may not be live in at the current block, since this argument
 152                          * interferes with the phi and must thus not be member of a
 153                          * Perm. A copy will be inserted for this argument alter on.
 154                          */
 155                         if(!pp && !be_is_live_in(lv, bl, arg)) {
 156                                 templ.pos = n_projs++;
 157                                 set_insert(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 158                         }
 159                 }
 160
 161
 162                 if (n_projs) {
 163                         /*
 164                          * Create a new Perm with the arguments just collected
 165                          * above in the arg_set and insert it into the schedule.
 166                          */
 167                         in = XMALLOCN(ir_node*, n_projs);
 168                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set))
 169                                 in[pp->pos] = pp->arg;
 170
 171                         perm = be_new_Perm(chordal_env->cls, irg, pred_bl, n_projs, in);
 172                         be_stat_ev("phi_perm", n_projs);
 173
 174                         insert_after = sched_skip(sched_last(pred_bl), 0, sched_skip_cf_predicator, NULL);
 175                         sched_add_after(insert_after, perm);
 176
 177                         /*
 178                          * Make the Projs for the Perm and insert into schedule.
 179                          * Register allocation is copied from the former phi
 180                          * arguments to the projs (new phi arguments).
 181                          */
 182                         insert_after = perm;
 183                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set)) {
 184                                 ir_node *proj = new_r_Proj(irg, pred_bl, perm, get_irn_mode(pp->arg), pp->pos);
 185                                 pp->proj = proj;
 186                                 assert(get_reg(pp->arg));
 187                                 set_reg(proj, get_reg(pp->arg));
 188                                 insert_after = proj;
 189                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "Copy register assignment %s from %+F to %+F\n", get_reg(pp->arg)->name, pp->arg, pp->proj));
 190                         }
 191
 192                         /*
 193                          * Set the phi nodes to their new arguments: The Projs of the Perm
 194                          */
 195                         for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 196                                 perm_proj_t templ;
 197
 198                                 templ.arg = get_irn_n(phi, i);
 199                                 pp        = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash_irn(templ.arg));
 200
 201                                 /* If not found, it was an interfering argument */
 202                                 if (pp) {
 203                                         set_irn_n(phi, i, pp->proj);
 204                                         be_liveness_introduce(lv, pp->proj);
 205                                 }
 206                         }
 207
 208                         /* update the liveness of the Perm's operands. It might be changed. */
 209                         {
 210                                 int i;
 211                                 for (i = 0; i < n_projs; ++i)
 212                                         be_liveness_update(lv, in[i]);
 213                         }
 214                         free(in);
 215
 216                         /* register in perm map */
 217                         pmap_insert(perm_map, pred_bl, perm);
 218                 }
 219
 220                 del_set(arg_set);
 221         }
 222 }
 223
 224 #define is_pinned(irn) (get_irn_link(irn))
 225 #define get_pinning_block(irn) ((ir_node *)get_irn_link(irn))
 226 #define pin_irn(irn, lock) (set_irn_link(irn, lock))
 227
 228 /**
 229  * Adjusts the register allocation for the (new) phi-operands
 230  * and insert duplicates iff necessary.
 231  */
 232 static void     set_regs_or_place_dupls_walker(ir_node *bl, void *data) {
 233         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 234         be_lv_t *lv = chordal_env->birg->lv;
 235         ir_node *phi;
 236
 237         /* Consider all phis of this block */
 238         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 239                 int i, max;
 240                 ir_node *arg, *phi_block, *arg_block;
 241                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 242                 const arch_register_class_t *cls;
 243
 244                 assert(is_Phi(phi) && "Can only handle phi-destruction :)");
 245
 246                 phi_block = get_nodes_block(phi);
 247                 phi_reg   = get_reg(phi);
 248                 cls       = arch_get_irn_reg_class(phi, -1);
 249
 250                 /* process all arguments of the phi */
 251                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 252                         arg       = get_irn_n(phi, i);
 253                         arg_block = get_Block_cfgpred_block(phi_block, i);
 254                         arg_reg   = get_reg(arg);
 255
 256                         if (arch_irn_is(arg, ignore))
 257                                 continue;
 258
 259                         assert(arg_reg && "Register must be set while placing perms");
 260
 261                         DBG((dbg, LEVEL_1, "  for %+F(%s) -- %+F(%s)\n", phi, phi_reg->name, arg, arg_reg->name));
 262
 263                         if (values_interfere(chordal_env->birg, phi, arg)) {
 264                                 /*
 265                                         Insert a duplicate in arguments block,
 266                                         make it the new phi arg,
 267                                         set its register,
 268                                         insert it into schedule,
 269                                         pin it
 270                                 */
 271                                 ir_node *dupl  = be_new_Copy(cls, chordal_env->irg, arg_block, arg);
 272
 273                                 /* this is commented out because it will fail in case of unknown float */
 274 #if 0
 275                                 ir_mode *m_phi = get_irn_mode(phi), *m_dupl = get_irn_mode(dupl);
 276
 277                                 /*
 278                                         Conv signed <-> unsigned is killed on ia32
 279                                         check for: (both int OR both float) AND equal mode sizes
 280                                 */
 281                                 assert(((mode_is_int(m_phi) && mode_is_int(m_dupl)) ||
 282                                         (mode_is_float(m_phi) && mode_is_float(m_dupl))) &&
 283                                         (get_mode_size_bits(m_phi) == get_mode_size_bits(m_dupl)));
 284 #endif /* if 0 */
 285
 286                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 287                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 288                                 sched_add_after(sched_skip(sched_last(arg_block), 0, sched_skip_cf_predicator, NULL), dupl);
 289                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 290                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 291                                 be_liveness_update(lv, arg);
 292                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do interfere: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 293                                 continue; /* with next argument */
 294                         }
 295
 296                         if (phi_reg == arg_reg) {
 297                                 /* Phi and arg have the same register, so pin and continue */
 298                                 pin_irn(arg, phi_block);
 299                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg has same reg: pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 300                                 continue;
 301                         }
 302
 303                         DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do not interfere\n"));
 304                         assert(is_Proj(arg));
 305                         /*
 306                                 First check if there is an other phi
 307                                 - in the same block
 308                                 - having arg at the current pos in its arg-list
 309                                 - having the same color as arg
 310
 311                                 If found, then pin the arg (for that phi)
 312                         */
 313                         if (! is_pinned(arg)) {
 314                                 ir_node *other_phi;
 315
 316                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      searching for phi with same arg having args register\n"));
 317
 318                                 for(other_phi = get_irn_link(phi_block); other_phi; other_phi = get_irn_link(other_phi)) {
 319
 320                                         assert(is_Phi(other_phi)                               &&
 321                                                 get_nodes_block(phi) == get_nodes_block(other_phi) &&
 322                                                 "link fields are screwed up");
 323
 324                                         if (get_irn_n(other_phi, i) == arg && get_reg(other_phi) == arg_reg) {
 325                                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "        found %+F(%s)\n", other_phi, get_reg(other_phi)->name));
 326                                                 pin_irn(arg, phi_block);
 327                                                 break;
 328                                         }
 329                                 }
 330                         }
 331
 332                         if (is_pinned(arg)) {
 333                                 /*
 334                                         Insert a duplicate of the original value in arguments block,
 335                                         make it the new phi arg,
 336                                         set its register,
 337                                         insert it into schedule,
 338                                         pin it
 339                                 */
 340                                 ir_node *perm     = get_Proj_pred(arg);
 341                                 ir_node *dupl     = be_new_Copy(cls, chordal_env->irg, arg_block, arg);
 342                                 ir_node *ins;
 343
 344                                 /* this is commented out because it will fail in case of unknown float */
 345 #if 0
 346                                 ir_mode *m_phi    = get_irn_mode(phi);
 347                                 ir_mode *m_dupl   = get_irn_mode(dupl);
 348
 349                                 /*
 350                                         Conv signed <-> unsigned is killed on ia32
 351                                         check for: (both int OR both float) AND equal mode sizes
 352                                 */
 353                                 assert(((mode_is_int(m_phi) && mode_is_int(m_dupl)) ||
 354                                         (mode_is_float(m_phi) && mode_is_float(m_dupl))) &&
 355                                         (get_mode_size_bits(m_phi) == get_mode_size_bits(m_dupl)));
 356 #endif /* if 0 */
 357
 358                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 359                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 360                                 /* skip the Perm's Projs and insert the copies behind. */
 361                                 for(ins = sched_next(perm); is_Proj(ins); ins = sched_next(ins));
 362                                 sched_add_before(ins, dupl);
 363                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 364                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 365                                 be_liveness_update(lv, arg);
 366                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is pinned: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 367                         } else {
 368                                 /*
 369                                         No other phi has the same color (else arg would have been pinned),
 370                                         so just set the register and pin
 371                                 */
 372                                 set_reg(arg, phi_reg);
 373                                 pin_irn(arg, phi_block);
 374                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is not pinned: so pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 375                         }
 376                 }
 377         }
 378 }
 379
 380 void be_ssa_destruction(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 381         insert_all_perms_env_t insert_perms_env;
 382         pmap *perm_map = pmap_create();
 383         ir_graph *irg  = chordal_env->irg;
 384         be_lv_t *lv    = be_assure_liveness(chordal_env->birg);
 385
 386         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "ir.be.ssadestr");
 387
 388         be_liveness_invalidate(lv);
 389
 390         /* create a map for fast lookup of perms: block --> perm */
 391         irg_walk_graph(irg, clear_link, collect_phis_walker, chordal_env);
 392
 393         DBG((dbg, LEVEL_1, "Placing perms...\n"));
 394         insert_perms_env.chordal_env = chordal_env;
 395         insert_perms_env.perm_map = perm_map;
 396         irg_block_walk_graph(irg, insert_all_perms_walker, NULL, &insert_perms_env);
 397
 398         // Matze: really needed here?
 399         // Sebastian: Yes. the walker function uses interference.
 400         be_liveness_invalidate(lv);
 401
 402         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 403                 be_dump(irg, "-ssa_destr_perms_placed", dump_ir_block_graph_sched);
 404
 405         be_liveness_assure_chk(lv);
 406
 407         DBG((dbg, LEVEL_1, "Setting regs and placing dupls...\n"));
 408         irg_block_walk_graph(irg, set_regs_or_place_dupls_walker, NULL, chordal_env);
 409
 410         /* TODO: unfortunaltely updating doesn't work yet. */
 411         be_liveness_invalidate(lv);
 412
 413         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 414                 be_dump(irg, "-ssa_destr_regs_set", dump_ir_block_graph_sched);
 415
 416         pmap_destroy(perm_map);
 417 }
 418
 419 static void ssa_destruction_check_walker(ir_node *bl, void *data) {
 420         ir_node *phi;
 421         int i, max;
 422         (void)data;
 423
 424         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 425                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 426
 427                 phi_reg = get_reg(phi);
 428                 /* iterate over all args of phi */
 429                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 430                         ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
 431
 432                         if (arch_irn_is(arg, ignore))
 433                                 continue;
 434
 435                         arg_reg = get_reg(arg);
 436
 437                         if (phi_reg != arg_reg) {
 438                                 DBG((dbg, 0, "Error: Registers of %+F and %+F differ: %s %s\n", phi, arg, phi_reg->name, arg_reg->name));
 439                                 assert(0);
 440                         }
 441
 442                         if (! is_pinned(arg)) {
 443                                 DBG((dbg, 0, "Warning: Phi argument %+F is not pinned.\n", arg));
 444                                 assert(0);
 445                         }
 446                 }
 447         }
 448 }
 449
 450 void be_ssa_destruction_check(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 451         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, ssa_destruction_check_walker, NULL, NULL);
 452 }