nsz Git - libfirm/blob - ir/be/bessadestr.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       Performs SSA-Destruction.
  23  * @author      Daniel Grund
  24  * @date        25.05.2005
  25  * @version     $Id$
  26  */
  27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  28 #include "config.h"
  29 #endif
  30
  31 #include "debug.h"
  32 #include "set.h"
  33 #include "pmap.h"
  34 #include "irnode_t.h"
  35 #include "ircons_t.h"
  36 #include "iredges_t.h"
  37 #include "irgwalk.h"
  38 #include "irgmod.h"
  39 #include "irdump.h"
  40 #include "irprintf.h"
  41
  42 #include "be_t.h"
  43 #include "beutil.h"
  44 #include "bechordal_t.h"
  45 #include "bearch_t.h"
  46 #include "belive_t.h"
  47 #include "benode_t.h"
  48 #include "besched_t.h"
  49 #include "benodesets.h"
  50 #include "bestatevent.h"
  51 #include "beirg_t.h"
  52 #include "beintlive_t.h"
  53
  54 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  55
  56 #define get_chordal_arch(ce) ((ce)->birg->main_env->arch_env)
  57 #define get_reg(irn) arch_get_irn_register(get_chordal_arch(chordal_env), irn)
  58 #define set_reg(irn, reg) arch_set_irn_register(get_chordal_arch(chordal_env), irn, reg)
  59
  60 #define is_Perm(irn)            (arch_irn_class_is(arch_env, irn, perm))
  61 #define get_reg_cls(irn)        (arch_get_irn_reg_class(arch_env, irn, -1))
  62 #define is_curr_reg_class(irn)  (get_reg_cls(p) == chordal_env->cls)
  63
  64 static void clear_link(ir_node *irn, void *data) {
  65         set_irn_link(irn, NULL);
  66 }
  67
  68 /**
  69  * For each block build a linked list of phis that
  70  *  - are in that block
  71  *  - have the current register class
  72  * The list is rooted at get_irn_link(BB).
  73  */
  74 static void collect_phis_walker(ir_node *irn, void *data) {
  75         be_chordal_env_t *env = data;
  76         if (is_Phi(irn) && chordal_has_class(env, irn)) {
  77                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
  78                 set_irn_link(irn, get_irn_link(bl));
  79                 set_irn_link(bl, irn);
  80         }
  81 }
  82
  83 /**
  84  * This struct represents a Proj for a Perm.
  85  * It records the argument in the Perm and the corresponding Proj of the
  86  * Perm.
  87  */
  88 typedef struct {
  89         ir_node *arg;  /**< The phi argument to make the Proj for. */
  90         int pos;       /**< The proj number the Proj will get.
  91                                                                          This also denotes the position of @p arg
  92                                                                          in the in array of the Perm. */
  93         ir_node *proj; /**< The proj created for @p arg. */
  94 } perm_proj_t;
  95
  96 static int cmp_perm_proj(const void *a, const void *b, size_t n) {
  97         const perm_proj_t *p = a;
  98         const perm_proj_t *q = b;
  99         return !(p->arg == q->arg);
 100 }
 101
 102 typedef struct insert_all_perms_env_t {
 103         be_chordal_env_t *chordal_env;
 104         pmap *perm_map;
 105 } insert_all_perms_env_t;
 106
 107 /**
 108  * Insert Perms in all predecessors of a block containing a phi
 109  */
 110 static void insert_all_perms_walker(ir_node *bl, void *data) {
 111         insert_all_perms_env_t *env = data;
 112         be_chordal_env_t *chordal_env = env->chordal_env;
 113         pmap *perm_map = env->perm_map;
 114         ir_graph *irg = chordal_env->irg;
 115         be_lv_t *lv = chordal_env->birg->lv;
 116         int i, n;
 117
 118         assert(is_Block(bl));
 119
 120         /* If the link flag is NULL, this block has no phis. */
 121         if(!get_irn_link(bl))
 122                 return;
 123
 124         /* Look at all predecessors of the phi block */
 125         for(i = 0, n = get_irn_arity(bl); i < n; ++i) {
 126                 ir_node *phi, *perm, *insert_after, **in;
 127                 perm_proj_t *pp;
 128                 set *arg_set     = new_set(cmp_perm_proj, chordal_env->cls->n_regs);
 129                 ir_node *pred_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 130                 int n_projs      = 0;
 131
 132                 assert(!pmap_contains(perm_map, pred_bl) && "Already permed that block");
 133
 134                 /*
 135                  * Note that all phis in the list are in the same
 136                  * register class by construction.
 137                  */
 138                 for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 139                         perm_proj_t templ;
 140                         ir_node *arg     = get_irn_n(phi, i);
 141                         unsigned hash    = nodeset_hash(arg);
 142
 143                         templ.arg  = arg;
 144                         pp         = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 145
 146                         /*
 147                          * If a proj_perm_t entry has not been made in the argument set,
 148                          * create one. The only restriction is, that the phi argument
 149                          * may not be live in at the current block, since this argument
 150                          * interferes with the phi and must thus not be member of a
 151                          * Perm. A copy will be inserted for this argument alter on.
 152                          */
 153                         if(!pp && !be_is_live_in(lv, bl, arg)) {
 154                                 templ.pos = n_projs++;
 155                                 set_insert(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 156                         }
 157                 }
 158
 159
 160                 if (n_projs) {
 161                         /*
 162                          * Create a new Perm with the arguments just collected
 163                          * above in the arg_set and insert it into the schedule.
 164                          */
 165                         in = xmalloc(n_projs * sizeof(in[0]));
 166                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set))
 167                                 in[pp->pos] = pp->arg;
 168
 169                         perm = be_new_Perm(chordal_env->cls, irg, pred_bl, n_projs, in);
 170                         be_stat_ev("phi_perm", n_projs);
 171
 172                         insert_after = sched_skip(sched_last(pred_bl), 0, sched_skip_cf_predicator, chordal_env->birg->main_env->arch_env);
 173                         sched_add_after(insert_after, perm);
 174
 175                         /*
 176                          * Make the Projs for the Perm and insert into schedule.
 177                          * Register allocation is copied from the former phi
 178                          * arguments to the projs (new phi arguments).
 179                          */
 180                         insert_after = perm;
 181                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set)) {
 182                                 ir_node *proj = new_r_Proj(irg, pred_bl, perm, get_irn_mode(pp->arg), pp->pos);
 183                                 pp->proj = proj;
 184                                 assert(get_reg(pp->arg));
 185                                 set_reg(proj, get_reg(pp->arg));
 186                                 sched_add_after(insert_after, proj);
 187                                 insert_after = proj;
 188                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "Copy register assignment %s from %+F to %+F\n", get_reg(pp->arg)->name, pp->arg, pp->proj));
 189                         }
 190
 191                         /*
 192                          * Set the phi nodes to their new arguments: The Projs of the Perm
 193                          */
 194                         for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 195                                 perm_proj_t templ;
 196
 197                                 templ.arg = get_irn_n(phi, i);
 198                                 pp        = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), nodeset_hash(templ.arg));
 199
 200                                 /* If not found, it was an interfering argument */
 201                                 if (pp) {
 202                                         set_irn_n(phi, i, pp->proj);
 203                                         be_liveness_introduce(lv, pp->proj);
 204                                 }
 205                         }
 206
 207                         /* update the liveness of the Perm's operands. It might be changed. */
 208                         {
 209                                 int i;
 210                                 for (i = 0; i < n_projs; ++i)
 211                                         be_liveness_update(lv, in[i]);
 212                         }
 213                         free(in);
 214
 215                         /* register in perm map */
 216                         pmap_insert(perm_map, pred_bl, perm);
 217                 }
 218
 219                 del_set(arg_set);
 220         }
 221 }
 222
 223 #define is_pinned(irn) (get_irn_link(irn))
 224 #define get_pinning_block(irn) ((ir_node *)get_irn_link(irn))
 225 #define pin_irn(irn, lock) (set_irn_link(irn, lock))
 226
 227 /**
 228  * Adjusts the register allocation for the (new) phi-operands
 229  * and insert duplicates iff necessary.
 230  */
 231 static void     set_regs_or_place_dupls_walker(ir_node *bl, void *data) {
 232         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 233         be_lv_t *lv = chordal_env->birg->lv;
 234         ir_node *phi;
 235
 236         /* Consider all phis of this block */
 237         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 238                 int i, max;
 239                 ir_node *arg, *phi_block, *arg_block;
 240                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 241                 const arch_register_class_t *cls;
 242
 243                 assert(is_Phi(phi) && "Can only handle phi-destruction :)");
 244
 245                 phi_block = get_nodes_block(phi);
 246                 phi_reg   = get_reg(phi);
 247                 cls       = arch_get_irn_reg_class(get_chordal_arch(chordal_env), phi, -1);
 248
 249                 /* process all arguments of the phi */
 250                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 251                         arg       = get_irn_n(phi, i);
 252                         arg_block = get_Block_cfgpred_block(phi_block, i);
 253                         arg_reg   = get_reg(arg);
 254
 255                         assert(arg_reg && "Register must be set while placing perms");
 256
 257                         DBG((dbg, LEVEL_1, "  for %+F(%s) -- %+F(%s)\n", phi, phi_reg->name, arg, arg_reg->name));
 258
 259                         if (values_interfere(chordal_env->birg, phi, arg)) {
 260                                 /*
 261                                         Insert a duplicate in arguments block,
 262                                         make it the new phi arg,
 263                                         set its register,
 264                                         insert it into schedule,
 265                                         pin it
 266                                 */
 267                                 ir_node *dupl  = be_new_Copy(cls, chordal_env->irg, arg_block, arg);
 268
 269                                 /* this is commented out because it will fail in case of unknown float */
 270 #if 0
 271                                 ir_mode *m_phi = get_irn_mode(phi), *m_dupl = get_irn_mode(dupl);
 272
 273                                 /*
 274                                         Conv signed <-> unsigned is killed on ia32
 275                                         check for: (both int OR both float) AND equal mode sizes
 276                                 */
 277                                 assert(((mode_is_int(m_phi) && mode_is_int(m_dupl)) ||
 278                                         (mode_is_float(m_phi) && mode_is_float(m_dupl))) &&
 279                                         (get_mode_size_bits(m_phi) == get_mode_size_bits(m_dupl)));
 280 #endif /* if 0 */
 281
 282                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 283                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 284                                 sched_add_after(sched_skip(sched_last(arg_block), 0, sched_skip_cf_predicator, chordal_env->birg->main_env->arch_env), dupl);
 285                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 286                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 287                                 be_liveness_update(lv, arg);
 288                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do interfere: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 289                                 continue; /* with next argument */
 290                         }
 291
 292                         if (phi_reg == arg_reg) {
 293                                 /* Phi and arg have the same register, so pin and continue */
 294                                 pin_irn(arg, phi_block);
 295                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg has same reg: pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 296                                 continue;
 297                         }
 298
 299                         DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do not interfere\n"));
 300                         assert(is_Proj(arg));
 301                         /*
 302                                 First check if there is an other phi
 303                                 - in the same block
 304                                 - having arg at the current pos in its arg-list
 305                                 - having the same color as arg
 306
 307                                 If found, then pin the arg (for that phi)
 308                         */
 309                         if (! is_pinned(arg)) {
 310                                 ir_node *other_phi;
 311
 312                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      searching for phi with same arg having args register\n"));
 313
 314                                 for(other_phi = get_irn_link(phi_block); other_phi; other_phi = get_irn_link(other_phi)) {
 315
 316                                         assert(is_Phi(other_phi)                               &&
 317                                                 get_nodes_block(phi) == get_nodes_block(other_phi) &&
 318                                                 "link fields are screwed up");
 319
 320                                         if (get_irn_n(other_phi, i) == arg && get_reg(other_phi) == arg_reg) {
 321                                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "        found %+F(%s)\n", other_phi, get_reg(other_phi)->name));
 322                                                 pin_irn(arg, phi_block);
 323                                                 break;
 324                                         }
 325                                 }
 326                         }
 327
 328                         if (is_pinned(arg)) {
 329                                 /*
 330                                         Insert a duplicate of the original value in arguments block,
 331                                         make it the new phi arg,
 332                                         set its register,
 333                                         insert it into schedule,
 334                                         pin it
 335                                 */
 336                                 ir_node *perm     = get_Proj_pred(arg);
 337                                 ir_node *dupl     = be_new_Copy(cls, chordal_env->irg, arg_block, arg);
 338                                 ir_node *ins;
 339
 340                                 /* this is commented out because it will fail in case of unknown float */
 341 #if 0
 342                                 ir_mode *m_phi    = get_irn_mode(phi);
 343                                 ir_mode *m_dupl   = get_irn_mode(dupl);
 344
 345                                 /*
 346                                         Conv signed <-> unsigned is killed on ia32
 347                                         check for: (both int OR both float) AND equal mode sizes
 348                                 */
 349                                 assert(((mode_is_int(m_phi) && mode_is_int(m_dupl)) ||
 350                                         (mode_is_float(m_phi) && mode_is_float(m_dupl))) &&
 351                                         (get_mode_size_bits(m_phi) == get_mode_size_bits(m_dupl)));
 352 #endif /* if 0 */
 353
 354                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 355                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 356                                 /* skip the Perm's Projs and insert the copies behind. */
 357                                 for(ins = sched_next(perm); is_Proj(ins); ins = sched_next(ins));
 358                                 sched_add_before(ins, dupl);
 359                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 360                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 361                                 be_liveness_update(lv, arg);
 362                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is pinned: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 363                         } else {
 364                                 /*
 365                                         No other phi has the same color (else arg would have been pinned),
 366                                         so just set the register and pin
 367                                 */
 368                                 set_reg(arg, phi_reg);
 369                                 pin_irn(arg, phi_block);
 370                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is not pinned: so pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 371                         }
 372                 }
 373         }
 374 }
 375
 376 void be_ssa_destruction(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 377         insert_all_perms_env_t insert_perms_env;
 378         pmap *perm_map = pmap_create();
 379         ir_graph *irg  = chordal_env->irg;
 380         be_lv_t *lv    = be_assure_liveness(chordal_env->birg);
 381
 382         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "ir.be.ssadestr");
 383
 384         be_liveness_assure_sets(lv);
 385
 386         /* create a map for fast lookup of perms: block --> perm */
 387         irg_walk_graph(irg, clear_link, collect_phis_walker, chordal_env);
 388
 389         DBG((dbg, LEVEL_1, "Placing perms...\n"));
 390         insert_perms_env.chordal_env = chordal_env;
 391         insert_perms_env.perm_map = perm_map;
 392         irg_block_walk_graph(irg, insert_all_perms_walker, NULL, &insert_perms_env);
 393
 394         // Matze: really needed here?
 395         // Sebastian: Yes. the walker function uses interference.
 396         be_liveness_invalidate(lv);
 397
 398         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 399                 be_dump(irg, "-ssa_destr_perms_placed", dump_ir_block_graph_sched);
 400
 401         be_liveness_assure_chk(lv);
 402
 403         DBG((dbg, LEVEL_1, "Setting regs and placing dupls...\n"));
 404         irg_block_walk_graph(irg, set_regs_or_place_dupls_walker, NULL, chordal_env);
 405
 406         /* TODO: unfortunaltely updating doesn't work yet. */
 407         be_liveness_invalidate(lv);
 408
 409         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 410                 be_dump(irg, "-ssa_destr_regs_set", dump_ir_block_graph_sched);
 411
 412         pmap_destroy(perm_map);
 413 }
 414
 415 static void ssa_destruction_check_walker(ir_node *bl, void *data) {
 416         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 417         ir_node *phi;
 418         int i, max;
 419
 420         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 421                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 422
 423                 phi_reg = get_reg(phi);
 424                 /* iterate over all args of phi */
 425                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 426                         ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
 427
 428                         arg_reg = get_reg(arg);
 429
 430                         if (phi_reg != arg_reg) {
 431                                 DBG((dbg, 0, "Error: Registers of %+F and %+F differ: %s %s\n", phi, arg, phi_reg->name, arg_reg->name));
 432                                 assert(0);
 433                         }
 434
 435                         if (! is_pinned(arg)) {
 436                                 DBG((dbg, 0, "Warning: Phi argument %+F is not pinned.\n", arg));
 437                                 assert(0);
 438                         }
 439                 }
 440         }
 441 }
 442
 443 void be_ssa_destruction_check(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 444         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, ssa_destruction_check_walker, NULL, chordal_env);
 445 }