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 "bessadestr.h"
  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.h"
  46 #include "belive_t.h"
  47 #include "benode.h"
  48 #include "besched.h"
  49 #include "bestatevent.h"
  50 #include "beirg.h"
  51 #include "beintlive_t.h"
  52
  53 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  54
  55 #define get_reg(irn)         arch_get_irn_register(irn)
  56 #define set_reg(irn, reg)    arch_set_irn_register(irn, reg)
  57
  58 static void clear_link(ir_node *irn, void *data)
  59 {
  60         (void) data;
  61         set_irn_link(irn, NULL);
  62 }
  63
  64 /**
  65  * For each block build a linked list of phis that
  66  *  - are in that block
  67  *  - have the current register class
  68  * The list is rooted at get_irn_link(BB).
  69  */
  70 static void collect_phis_walker(ir_node *irn, void *data)
  71 {
  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 {
  95         const perm_proj_t *p = a;
  96         const perm_proj_t *q = b;
  97         (void) n;
  98
  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 {
 112         insert_all_perms_env_t *env = data;
 113         be_chordal_env_t *chordal_env = env->chordal_env;
 114         pmap *perm_map = env->perm_map;
 115         be_lv_t *lv = be_get_irg_liveness(chordal_env->irg);
 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                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 140                         unsigned                   hash;
 141                         perm_proj_t                templ;
 142
 143                         hash = hash_irn(arg);
 144                         templ.arg  = arg;
 145                         pp         = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 146
 147                         /*
 148                          * If a proj_perm_t entry has not been made in the argument set,
 149                          * create one. The only restriction is, that the phi argument
 150                          * may not be live in at the current block, since this argument
 151                          * interferes with the phi and must thus not be member of a
 152                          * Perm. A copy will be inserted for this argument later on.
 153                          */
 154                         if (!pp && !be_is_live_in(lv, bl, arg)) {
 155                                 templ.pos = n_projs++;
 156                                 set_insert(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 157                         }
 158                 }
 159
 160
 161                 if (n_projs) {
 162                         /*
 163                          * Create a new Perm with the arguments just collected
 164                          * above in the arg_set and insert it into the schedule.
 165                          */
 166                         in = XMALLOCN(ir_node*, n_projs);
 167                         for (pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set))
 168                                 in[pp->pos] = pp->arg;
 169
 170                         perm = be_new_Perm(chordal_env->cls, pred_bl, n_projs, in);
 171                         be_stat_ev("phi_perm", n_projs);
 172
 173                         insert_after = sched_skip(sched_last(pred_bl), 0, sched_skip_cf_predicator, NULL);
 174                         sched_add_after(insert_after, perm);
 175
 176                         /*
 177                          * Make the Projs for the Perm and insert into schedule.
 178                          * Register allocation is copied from the former phi
 179                          * arguments to the projs (new phi arguments).
 180                          */
 181                         insert_after = perm;
 182                         for (pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set)) {
 183                                 ir_node *proj = new_r_Proj(perm, get_irn_mode(pp->arg), pp->pos);
 184                                 pp->proj = proj;
 185                                 assert(get_reg(pp->arg));
 186                                 set_reg(proj, get_reg(pp->arg));
 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), hash_irn(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 {
 233         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 234         be_lv_t *lv = be_get_irg_liveness(chordal_env->irg);
 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                 ir_node                     *phi_block = get_nodes_block(phi);
 240                 const arch_register_t       *phi_reg   = get_reg(phi);
 241                 const arch_register_class_t *cls       = phi_reg->reg_class;
 242                 int                          max;
 243                 int                          i;
 244
 245                 assert(is_Phi(phi) && "Can only handle phi-destruction :)");
 246
 247                 /* process all arguments of the phi */
 248                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 249                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 250                         const arch_register_t     *arg_reg;
 251                         ir_node                   *arg_block;
 252
 253                         arg_block = get_Block_cfgpred_block(phi_block, i);
 254                         arg_reg   = get_reg(arg);
 255
 256                         assert(arg_reg && "Register must be set while placing perms");
 257
 258                         DBG((dbg, LEVEL_1, "  for %+F(%s) -- %+F(%s)\n", phi, phi_reg->name, arg, arg_reg->name));
 259
 260                         if (phi_reg == arg_reg
 261                                         || (arg_reg->type & arch_register_type_joker)
 262                                         || (arg_reg->type & arch_register_type_virtual)) {
 263                                 /* Phi and arg have the same register, so pin and continue */
 264                                 pin_irn(arg, phi_block);
 265                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg has same reg: pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 266                                 continue;
 267                         }
 268
 269                         if (be_values_interfere(lv, phi, arg)) {
 270                                 /*
 271                                         Insert a duplicate in arguments block,
 272                                         make it the new phi arg,
 273                                         set its register,
 274                                         insert it into schedule,
 275                                         pin it
 276                                 */
 277                                 ir_node *dupl  = be_new_Copy(cls, arg_block, arg);
 278
 279                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 280                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 281                                 sched_add_after(sched_skip(sched_last(arg_block), 0, sched_skip_cf_predicator, NULL), dupl);
 282                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 283                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 284                                 be_liveness_update(lv, arg);
 285                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do interfere: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 286                                 continue; /* with next argument */
 287                         }
 288
 289                         DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do not interfere\n"));
 290                         assert(is_Proj(arg));
 291                         /*
 292                                 First check if there is an other phi
 293                                 - in the same block
 294                                 - having arg at the current pos in its arg-list
 295                                 - having the same color as arg
 296
 297                                 If found, then pin the arg (for that phi)
 298                         */
 299                         if (! is_pinned(arg)) {
 300                                 ir_node *other_phi;
 301
 302                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      searching for phi with same arg having args register\n"));
 303
 304                                 for (other_phi = get_irn_link(phi_block); other_phi; other_phi = get_irn_link(other_phi)) {
 305
 306                                         assert(is_Phi(other_phi)                               &&
 307                                                 get_nodes_block(phi) == get_nodes_block(other_phi) &&
 308                                                 "link fields are screwed up");
 309
 310                                         if (get_irn_n(other_phi, i) == arg && get_reg(other_phi) == arg_reg) {
 311                                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "        found %+F(%s)\n", other_phi, get_reg(other_phi)->name));
 312                                                 pin_irn(arg, phi_block);
 313                                                 break;
 314                                         }
 315                                 }
 316                         }
 317
 318                         if (is_pinned(arg)) {
 319                                 /*
 320                                         Insert a duplicate of the original value in arguments block,
 321                                         make it the new phi arg,
 322                                         set its register,
 323                                         insert it into schedule,
 324                                         pin it
 325                                 */
 326                                 ir_node *perm = get_Proj_pred(arg);
 327                                 ir_node *dupl = be_new_Copy(cls, arg_block, arg);
 328                                 ir_node *ins;
 329
 330                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 331                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 332                                 /* skip the Perm's Projs and insert the copies behind. */
 333                                 for (ins = sched_next(perm); is_Proj(ins); ins = sched_next(ins)) {
 334                                 }
 335                                 sched_add_before(ins, dupl);
 336                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 337                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 338                                 be_liveness_update(lv, arg);
 339                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is pinned: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 340                         } else {
 341                                 /*
 342                                         No other phi has the same color (else arg would have been pinned),
 343                                         so just set the register and pin
 344                                 */
 345                                 set_reg(arg, phi_reg);
 346                                 pin_irn(arg, phi_block);
 347                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is not pinned: so pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 348                         }
 349                 }
 350         }
 351 }
 352
 353 void be_ssa_destruction(be_chordal_env_t *chordal_env)
 354 {
 355         insert_all_perms_env_t insert_perms_env;
 356         pmap     *perm_map = pmap_create();
 357         ir_graph *irg      = chordal_env->irg;
 358         be_lv_t  *lv       = be_assure_liveness(irg);
 359
 360         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "ir.be.ssadestr");
 361
 362         be_liveness_invalidate(lv);
 363
 364         /* create a map for fast lookup of perms: block --> perm */
 365         irg_walk_graph(irg, clear_link, collect_phis_walker, chordal_env);
 366
 367         DBG((dbg, LEVEL_1, "Placing perms...\n"));
 368         insert_perms_env.chordal_env = chordal_env;
 369         insert_perms_env.perm_map = perm_map;
 370         irg_block_walk_graph(irg, insert_all_perms_walker, NULL, &insert_perms_env);
 371
 372         // Matze: really needed here?
 373         // Sebastian: Yes. the walker function uses interference.
 374         be_liveness_invalidate(lv);
 375
 376         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 377                 dump_ir_graph(irg, "ssa_destr_perms_placed");
 378
 379         be_liveness_assure_chk(lv);
 380
 381         DBG((dbg, LEVEL_1, "Setting regs and placing dupls...\n"));
 382         irg_block_walk_graph(irg, set_regs_or_place_dupls_walker, NULL, chordal_env);
 383
 384         /* TODO: unfortunately updating doesn't work yet. */
 385         be_liveness_invalidate(lv);
 386
 387         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 388                 dump_ir_graph(irg, "ssa_destr_regs_set");
 389
 390         pmap_destroy(perm_map);
 391 }
 392
 393 static void ssa_destruction_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 394 {
 395         ir_node *phi;
 396         int i, max;
 397         (void)data;
 398
 399         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 400                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 401
 402                 phi_reg = get_reg(phi);
 403                 /* iterate over all args of phi */
 404                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 405                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 406                         const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req_out(arg);
 407
 408                         if (req->type & arch_register_req_type_ignore)
 409                                 continue;
 410
 411                         arg_reg = get_reg(arg);
 412
 413                         if (phi_reg != arg_reg) {
 414                                 DBG((dbg, 0, "Error: Registers of %+F and %+F differ: %s %s\n", phi, arg, phi_reg->name, arg_reg->name));
 415                                 assert(0);
 416                         }
 417
 418                         if (! is_pinned(arg)) {
 419                                 DBG((dbg, 0, "Warning: Phi argument %+F is not pinned.\n", arg));
 420                                 assert(0);
 421                         }
 422                 }
 423         }
 424 }
 425
 426 void be_ssa_destruction_check(be_chordal_env_t *chordal_env)
 427 {
 428         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, ssa_destruction_check_walker, NULL, NULL);
 429 }