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
  52 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  53
  54 static void clear_link(ir_node *irn, void *data)
  55 {
  56         (void) data;
  57         set_irn_link(irn, NULL);
  58 }
  59
  60 /**
  61  * For each block build a linked list of phis that
  62  *  - are in that block
  63  *  - have the current register class
  64  * The list is rooted at get_irn_link(BB).
  65  */
  66 static void collect_phis_walker(ir_node *irn, void *data)
  67 {
  68         be_chordal_env_t *env = (be_chordal_env_t*)data;
  69         if (is_Phi(irn) && arch_irn_consider_in_reg_alloc(env->cls, irn)) {
  70                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
  71                 set_irn_link(irn, get_irn_link(bl));
  72                 set_irn_link(bl, irn);
  73         }
  74 }
  75
  76 /**
  77  * This struct represents a Proj for a Perm.
  78  * It records the argument in the Perm and the corresponding Proj of the
  79  * Perm.
  80  */
  81 typedef struct {
  82         ir_node *arg;  /**< The phi argument to make the Proj for. */
  83         int pos;       /**< The proj number the Proj will get.
  84                                                                          This also denotes the position of @p arg
  85                                                                          in the in array of the Perm. */
  86         ir_node *proj; /**< The proj created for @p arg. */
  87 } perm_proj_t;
  88
  89 static int cmp_perm_proj(const void *a, const void *b, size_t n)
  90 {
  91         const perm_proj_t *p = (const perm_proj_t*)a;
  92         const perm_proj_t *q = (const perm_proj_t*)b;
  93         (void) n;
  94
  95         return !(p->arg == q->arg);
  96 }
  97
  98 /**
  99  * Insert Perms in all predecessors of a block containing a phi
 100  */
 101 static void insert_all_perms_walker(ir_node *bl, void *data)
 102 {
 103         be_chordal_env_t *const chordal_env = (be_chordal_env_t*)data;
 104         be_lv_t *lv = be_get_irg_liveness(chordal_env->irg);
 105         int i, n;
 106
 107         assert(is_Block(bl));
 108
 109         /* If the link flag is NULL, this block has no phis. */
 110         if (!get_irn_link(bl))
 111                 return;
 112
 113         /* Look at all predecessors of the phi block */
 114         for (i = 0, n = get_irn_arity(bl); i < n; ++i) {
 115                 ir_node *phi, *perm, *insert_after, **in;
 116                 set *arg_set     = new_set(cmp_perm_proj, chordal_env->cls->n_regs);
 117                 ir_node *pred_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 118                 int n_projs      = 0;
 119
 120                 /*
 121                  * Note that all phis in the list are in the same
 122                  * register class by construction.
 123                  */
 124                 for (phi = (ir_node*)get_irn_link(bl); phi != NULL;
 125                      phi = (ir_node*)get_irn_link(phi)) {
 126                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 127                         unsigned                   hash;
 128                         perm_proj_t                templ;
 129
 130                         hash = hash_irn(arg);
 131                         templ.arg  = arg;
 132                         perm_proj_t *const pp = set_find(perm_proj_t, arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 133
 134                         /*
 135                          * If a proj_perm_t entry has not been made in the argument set,
 136                          * create one. The only restriction is, that the phi argument
 137                          * may not be live in at the current block, since this argument
 138                          * interferes with the phi and must thus not be member of a
 139                          * Perm. A copy will be inserted for this argument later on.
 140                          */
 141                         if (!pp && !be_is_live_in(lv, bl, arg)) {
 142                                 templ.pos = n_projs++;
 143                                 (void)set_insert(perm_proj_t, arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 144                         }
 145                 }
 146
 147
 148                 if (n_projs) {
 149                         /*
 150                          * Create a new Perm with the arguments just collected
 151                          * above in the arg_set and insert it into the schedule.
 152                          */
 153                         in = XMALLOCN(ir_node*, n_projs);
 154                         foreach_set(arg_set, perm_proj_t, pp) {
 155                                 in[pp->pos] = pp->arg;
 156                         }
 157
 158                         perm = be_new_Perm(chordal_env->cls, pred_bl, n_projs, in);
 159                         stat_ev_int("phi_perm", n_projs);
 160
 161                         insert_after = pred_bl;
 162                         do {
 163                                 insert_after = sched_prev(insert_after);
 164                         } while (is_cfop(insert_after));
 165                         sched_add_after(insert_after, perm);
 166
 167                         /*
 168                          * Make the Projs for the Perm and insert into schedule.
 169                          * Register allocation is copied from the former phi
 170                          * arguments to the projs (new phi arguments).
 171                          */
 172                         foreach_set(arg_set, perm_proj_t, pp) {
 173                                 ir_node *proj = new_r_Proj(perm, get_irn_mode(pp->arg), pp->pos);
 174                                 pp->proj = proj;
 175                                 assert(arch_get_irn_register(pp->arg));
 176                                 arch_set_irn_register(proj, arch_get_irn_register(pp->arg));
 177                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "Copy register assignment %s from %+F to %+F\n", arch_get_irn_register(pp->arg)->name, pp->arg, pp->proj));
 178                         }
 179
 180                         /*
 181                          * Set the phi nodes to their new arguments: The Projs of the Perm
 182                          */
 183                         for (phi = (ir_node*)get_irn_link(bl); phi != NULL;
 184                              phi = (ir_node*)get_irn_link(phi)) {
 185                                 perm_proj_t templ;
 186
 187                                 templ.arg = get_irn_n(phi, i);
 188                                 perm_proj_t *const pp = set_find(perm_proj_t, arg_set, &templ, sizeof(templ), hash_irn(templ.arg));
 189
 190                                 /* If not found, it was an interfering argument */
 191                                 if (pp) {
 192                                         set_irn_n(phi, i, pp->proj);
 193                                         be_liveness_introduce(lv, pp->proj);
 194                                 }
 195                         }
 196
 197                         /* update the liveness of the Perm's operands. It might be changed. */
 198                         {
 199                                 int i;
 200                                 for (i = 0; i < n_projs; ++i)
 201                                         be_liveness_update(lv, in[i]);
 202                         }
 203                         free(in);
 204                 }
 205
 206                 del_set(arg_set);
 207         }
 208 }
 209
 210 #define is_pinned(irn) (get_irn_link(irn))
 211 #define get_pinning_block(irn) ((ir_node *)get_irn_link(irn))
 212 #define pin_irn(irn, lock) (set_irn_link(irn, lock))
 213
 214 /**
 215  * Adjusts the register allocation for the (new) phi-operands
 216  * and insert duplicates iff necessary.
 217  */
 218 static void set_regs_or_place_dupls_walker(ir_node *bl, void *data)
 219 {
 220         be_chordal_env_t *chordal_env = (be_chordal_env_t*)data;
 221         be_lv_t *lv = be_get_irg_liveness(chordal_env->irg);
 222         ir_node *phi;
 223
 224         /* Consider all phis of this block */
 225         for (phi = (ir_node*)get_irn_link(bl); phi != NULL;
 226              phi = (ir_node*)get_irn_link(phi)) {
 227                 ir_node                     *phi_block = get_nodes_block(phi);
 228                 const arch_register_t       *phi_reg   = arch_get_irn_register(phi);
 229                 int                          max;
 230                 int                          i;
 231
 232                 assert(is_Phi(phi) && "Can only handle phi-destruction :)");
 233
 234                 /* process all arguments of the phi */
 235                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 236                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 237                         const arch_register_t     *arg_reg;
 238                         ir_node                   *arg_block;
 239
 240                         arg_block = get_Block_cfgpred_block(phi_block, i);
 241                         arg_reg   = arch_get_irn_register(arg);
 242
 243                         assert(arg_reg && "Register must be set while placing perms");
 244
 245                         DBG((dbg, LEVEL_1, "  for %+F(%s) -- %+F(%s)\n", phi, phi_reg->name, arg, arg_reg->name));
 246
 247                         if (phi_reg == arg_reg
 248                                         || (arg_reg->type & arch_register_type_virtual)) {
 249                                 /* Phi and arg have the same register, so pin and continue */
 250                                 pin_irn(arg, phi_block);
 251                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg has same reg: pin %+F(%s)\n", arg, arch_get_irn_register(arg)->name));
 252                                 continue;
 253                         }
 254
 255                         if (be_values_interfere(lv, phi, arg)) {
 256                                 ir_node *schedpoint;
 257
 258                                 /*
 259                                         Insert a duplicate in arguments block,
 260                                         make it the new phi arg,
 261                                         set its register,
 262                                         insert it into schedule,
 263                                         pin it
 264                                 */
 265                                 ir_node *dupl = be_new_Copy(arg_block, arg);
 266
 267                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 268                                 arch_set_irn_register(dupl, phi_reg);
 269                                 schedpoint = arg_block;
 270                                 do {
 271                                         schedpoint = sched_prev(schedpoint);
 272                                 } while (is_cfop(schedpoint));
 273                                 sched_add_after(schedpoint, dupl);
 274                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 275                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 276                                 be_liveness_update(lv, arg);
 277                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do interfere: insert %+F(%s)\n", dupl, arch_get_irn_register(dupl)->name));
 278                                 continue; /* with next argument */
 279                         }
 280
 281                         DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do not interfere\n"));
 282                         assert(is_Proj(arg));
 283                         /*
 284                                 First check if there is an other phi
 285                                 - in the same block
 286                                 - having arg at the current pos in its arg-list
 287                                 - having the same color as arg
 288
 289                                 If found, then pin the arg (for that phi)
 290                         */
 291                         if (! is_pinned(arg)) {
 292                                 ir_node *other_phi;
 293
 294                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      searching for phi with same arg having args register\n"));
 295
 296                                 for (other_phi = (ir_node*)get_irn_link(phi_block);
 297                                      other_phi != NULL;
 298                                      other_phi = (ir_node*)get_irn_link(other_phi)) {
 299
 300                                         assert(is_Phi(other_phi)                               &&
 301                                                 get_nodes_block(phi) == get_nodes_block(other_phi) &&
 302                                                 "link fields are screwed up");
 303
 304                                         if (get_irn_n(other_phi, i) == arg && arch_get_irn_register(other_phi) == arg_reg) {
 305                                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "        found %+F(%s)\n", other_phi, arch_get_irn_register(other_phi)->name));
 306                                                 pin_irn(arg, phi_block);
 307                                                 break;
 308                                         }
 309                                 }
 310                         }
 311
 312                         if (is_pinned(arg)) {
 313                                 /*
 314                                         Insert a duplicate of the original value in arguments block,
 315                                         make it the new phi arg,
 316                                         set its register,
 317                                         insert it into schedule,
 318                                         pin it
 319                                 */
 320                                 ir_node *perm = get_Proj_pred(arg);
 321                                 ir_node *dupl = be_new_Copy(arg_block, arg);
 322                                 ir_node *ins;
 323
 324                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 325                                 arch_set_irn_register(dupl, phi_reg);
 326                                 /* skip the Perm's Projs and insert the copies behind. */
 327                                 for (ins = sched_next(perm); is_Proj(ins); ins = sched_next(ins)) {
 328                                 }
 329                                 sched_add_before(ins, dupl);
 330                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 331                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 332                                 be_liveness_update(lv, arg);
 333                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is pinned: insert %+F(%s)\n", dupl, arch_get_irn_register(dupl)->name));
 334                         } else {
 335                                 /*
 336                                         No other phi has the same color (else arg would have been pinned),
 337                                         so just set the register and pin
 338                                 */
 339                                 arch_set_irn_register(arg, phi_reg);
 340                                 pin_irn(arg, phi_block);
 341                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is not pinned: so pin %+F(%s)\n", arg, arch_get_irn_register(arg)->name));
 342                         }
 343                 }
 344         }
 345 }
 346
 347 void be_ssa_destruction(be_chordal_env_t *chordal_env)
 348 {
 349         ir_graph *irg = chordal_env->irg;
 350
 351         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "ir.be.ssadestr");
 352
 353         be_invalidate_live_sets(irg);
 354
 355         /* create a map for fast lookup of perms: block --> perm */
 356         irg_walk_graph(irg, clear_link, collect_phis_walker, chordal_env);
 357
 358         DBG((dbg, LEVEL_1, "Placing perms...\n"));
 359         irg_block_walk_graph(irg, insert_all_perms_walker, NULL, chordal_env);
 360
 361         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 362                 dump_ir_graph(irg, "ssa_destr_perms_placed");
 363
 364         be_assure_live_chk(irg);
 365
 366         DBG((dbg, LEVEL_1, "Setting regs and placing dupls...\n"));
 367         irg_block_walk_graph(irg, set_regs_or_place_dupls_walker, NULL, chordal_env);
 368
 369         /* unfortunately updating doesn't work yet. */
 370         be_invalidate_live_chk(irg);
 371
 372         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 373                 dump_ir_graph(irg, "ssa_destr_regs_set");
 374 }
 375
 376 static void ssa_destruction_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 377 {
 378         ir_node *phi;
 379         int i, max;
 380         (void)data;
 381
 382         for (phi = (ir_node*)get_irn_link(bl); phi != NULL;
 383              phi = (ir_node*)get_irn_link(phi)) {
 384                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 385
 386                 phi_reg = arch_get_irn_register(phi);
 387                 /* iterate over all args of phi */
 388                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 389                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 390                         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(arg);
 391                         if (arch_register_req_is(req, ignore))
 392                                 continue;
 393
 394                         arg_reg = arch_get_irn_register(arg);
 395
 396                         if (phi_reg != arg_reg) {
 397                                 DBG((dbg, 0, "Error: Registers of %+F and %+F differ: %s %s\n", phi, arg, phi_reg->name, arg_reg->name));
 398                                 assert(0);
 399                         }
 400
 401                         if (! is_pinned(arg)) {
 402                                 DBG((dbg, 0, "Warning: Phi argument %+F is not pinned.\n", arg));
 403                                 assert(0);
 404                         }
 405                 }
 406         }
 407 }
 408
 409 void be_ssa_destruction_check(be_chordal_env_t *chordal_env)
 410 {
 411         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, ssa_destruction_check_walker, NULL, NULL);
 412 }