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.h"
  44 #include "belive_t.h"
  45 #include "benode.h"
  46 #include "besched.h"
  47 #include "bestatevent.h"
  48 #include "beirg.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 static void clear_link(ir_node *irn, void *data)
  57 {
  58         (void) data;
  59         set_irn_link(irn, NULL);
  60 }
  61
  62 /**
  63  * For each block build a linked list of phis that
  64  *  - are in that block
  65  *  - have the current register class
  66  * The list is rooted at get_irn_link(BB).
  67  */
  68 static void collect_phis_walker(ir_node *irn, void *data)
  69 {
  70         be_chordal_env_t *env = data;
  71         if (is_Phi(irn) && chordal_has_class(env, irn)) {
  72                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
  73                 set_irn_link(irn, get_irn_link(bl));
  74                 set_irn_link(bl, irn);
  75         }
  76 }
  77
  78 /**
  79  * This struct represents a Proj for a Perm.
  80  * It records the argument in the Perm and the corresponding Proj of the
  81  * Perm.
  82  */
  83 typedef struct {
  84         ir_node *arg;  /**< The phi argument to make the Proj for. */
  85         int pos;       /**< The proj number the Proj will get.
  86                                                                          This also denotes the position of @p arg
  87                                                                          in the in array of the Perm. */
  88         ir_node *proj; /**< The proj created for @p arg. */
  89 } perm_proj_t;
  90
  91 static int cmp_perm_proj(const void *a, const void *b, size_t n)
  92 {
  93         const perm_proj_t *p = a;
  94         const perm_proj_t *q = b;
  95         (void) n;
  96
  97         return !(p->arg == q->arg);
  98 }
  99
 100 typedef struct insert_all_perms_env_t {
 101         be_chordal_env_t *chordal_env;
 102         pmap *perm_map;
 103 } insert_all_perms_env_t;
 104
 105 /**
 106  * Insert Perms in all predecessors of a block containing a phi
 107  */
 108 static void insert_all_perms_walker(ir_node *bl, void *data)
 109 {
 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         be_lv_t *lv = chordal_env->birg->lv;
 114         int i, n;
 115
 116         assert(is_Block(bl));
 117
 118         /* If the link flag is NULL, this block has no phis. */
 119         if (!get_irn_link(bl))
 120                 return;
 121
 122         /* Look at all predecessors of the phi block */
 123         for (i = 0, n = get_irn_arity(bl); i < n; ++i) {
 124                 ir_node *phi, *perm, *insert_after, **in;
 125                 perm_proj_t *pp;
 126                 set *arg_set     = new_set(cmp_perm_proj, chordal_env->cls->n_regs);
 127                 ir_node *pred_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 128                 int n_projs      = 0;
 129
 130                 assert(!pmap_contains(perm_map, pred_bl) && "Already permed that block");
 131
 132                 /*
 133                  * Note that all phis in the list are in the same
 134                  * register class by construction.
 135                  */
 136                 for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 137                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 138                         const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req_out(arg);
 139                         unsigned                   hash;
 140                         perm_proj_t                templ;
 141
 142                         if (req->type & arch_register_req_type_ignore)
 143                                 continue;
 144
 145                         hash = hash_irn(arg);
 146                         templ.arg  = arg;
 147                         pp         = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 148
 149                         /*
 150                          * If a proj_perm_t entry has not been made in the argument set,
 151                          * create one. The only restriction is, that the phi argument
 152                          * may not be live in at the current block, since this argument
 153                          * interferes with the phi and must thus not be member of a
 154                          * Perm. A copy will be inserted for this argument later on.
 155                          */
 156                         if (!pp && !be_is_live_in(lv, bl, arg)) {
 157                                 templ.pos = n_projs++;
 158                                 set_insert(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 159                         }
 160                 }
 161
 162
 163                 if (n_projs) {
 164                         /*
 165                          * Create a new Perm with the arguments just collected
 166                          * above in the arg_set and insert it into the schedule.
 167                          */
 168                         in = XMALLOCN(ir_node*, n_projs);
 169                         for (pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set))
 170                                 in[pp->pos] = pp->arg;
 171
 172                         perm = be_new_Perm(chordal_env->cls, pred_bl, n_projs, in);
 173                         be_stat_ev("phi_perm", n_projs);
 174
 175                         insert_after = sched_skip(sched_last(pred_bl), 0, sched_skip_cf_predicator, NULL);
 176                         sched_add_after(insert_after, perm);
 177
 178                         /*
 179                          * Make the Projs for the Perm and insert into schedule.
 180                          * Register allocation is copied from the former phi
 181                          * arguments to the projs (new phi arguments).
 182                          */
 183                         insert_after = perm;
 184                         for (pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set)) {
 185                                 ir_node *proj = new_r_Proj(pred_bl, perm, get_irn_mode(pp->arg), pp->pos);
 186                                 pp->proj = proj;
 187                                 assert(get_reg(pp->arg));
 188                                 set_reg(proj, get_reg(pp->arg));
 189                                 insert_after = proj;
 190                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "Copy register assignment %s from %+F to %+F\n", get_reg(pp->arg)->name, pp->arg, pp->proj));
 191                         }
 192
 193                         /*
 194                          * Set the phi nodes to their new arguments: The Projs of the Perm
 195                          */
 196                         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 197                                 perm_proj_t templ;
 198
 199                                 templ.arg = get_irn_n(phi, i);
 200                                 pp        = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash_irn(templ.arg));
 201
 202                                 /* If not found, it was an interfering argument */
 203                                 if (pp) {
 204                                         set_irn_n(phi, i, pp->proj);
 205                                         be_liveness_introduce(lv, pp->proj);
 206                                 }
 207                         }
 208
 209                         /* update the liveness of the Perm's operands. It might be changed. */
 210                         {
 211                                 int i;
 212                                 for (i = 0; i < n_projs; ++i)
 213                                         be_liveness_update(lv, in[i]);
 214                         }
 215                         free(in);
 216
 217                         /* register in perm map */
 218                         pmap_insert(perm_map, pred_bl, perm);
 219                 }
 220
 221                 del_set(arg_set);
 222         }
 223 }
 224
 225 #define is_pinned(irn) (get_irn_link(irn))
 226 #define get_pinning_block(irn) ((ir_node *)get_irn_link(irn))
 227 #define pin_irn(irn, lock) (set_irn_link(irn, lock))
 228
 229 /**
 230  * Adjusts the register allocation for the (new) phi-operands
 231  * and insert duplicates iff necessary.
 232  */
 233 static void     set_regs_or_place_dupls_walker(ir_node *bl, void *data)
 234 {
 235         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 236         be_lv_t *lv = chordal_env->birg->lv;
 237         ir_node *phi;
 238
 239         /* Consider all phis of this block */
 240         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 241                 ir_node                     *phi_block = get_nodes_block(phi);
 242                 const arch_register_t       *phi_reg   = get_reg(phi);
 243                 const arch_register_class_t *cls       = phi_reg->reg_class;
 244                 int                          max;
 245                 int                          i;
 246
 247                 assert(is_Phi(phi) && "Can only handle phi-destruction :)");
 248
 249                 /* process all arguments of the phi */
 250                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 251                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 252                         const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req_out(arg);
 253                         const arch_register_t     *arg_reg;
 254                         ir_node                   *arg_block;
 255
 256                         if (req->type & arch_register_req_type_ignore)
 257                                 continue;
 258
 259                         arg_block = get_Block_cfgpred_block(phi_block, i);
 260                         arg_reg   = get_reg(arg);
 261
 262                         assert(arg_reg && "Register must be set while placing perms");
 263
 264                         DBG((dbg, LEVEL_1, "  for %+F(%s) -- %+F(%s)\n", phi, phi_reg->name, arg, arg_reg->name));
 265
 266                         if (be_values_interfere(lv, phi, arg)) {
 267                                 /*
 268                                         Insert a duplicate in arguments block,
 269                                         make it the new phi arg,
 270                                         set its register,
 271                                         insert it into schedule,
 272                                         pin it
 273                                 */
 274                                 ir_node *dupl  = be_new_Copy(cls, arg_block, arg);
 275
 276                                 /* this is commented out because it will fail in case of unknown float */
 277 #if 0
 278                                 ir_mode *m_phi = get_irn_mode(phi), *m_dupl = get_irn_mode(dupl);
 279
 280                                 /*
 281                                         Conv signed <-> unsigned is killed on ia32
 282                                         check for: (both int OR both float) AND equal mode sizes
 283                                 */
 284                                 assert(((mode_is_int(m_phi) && mode_is_int(m_dupl)) ||
 285                                         (mode_is_float(m_phi) && mode_is_float(m_dupl))) &&
 286                                         (get_mode_size_bits(m_phi) == get_mode_size_bits(m_dupl)));
 287 #endif /* if 0 */
 288
 289                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 290                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 291                                 sched_add_after(sched_skip(sched_last(arg_block), 0, sched_skip_cf_predicator, NULL), dupl);
 292                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 293                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 294                                 be_liveness_update(lv, arg);
 295                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do interfere: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 296                                 continue; /* with next argument */
 297                         }
 298
 299                         if (phi_reg == arg_reg) {
 300                                 /* Phi and arg have the same register, so pin and continue */
 301                                 pin_irn(arg, phi_block);
 302                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg has same reg: pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 303                                 continue;
 304                         }
 305
 306                         DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do not interfere\n"));
 307                         assert(is_Proj(arg));
 308                         /*
 309                                 First check if there is an other phi
 310                                 - in the same block
 311                                 - having arg at the current pos in its arg-list
 312                                 - having the same color as arg
 313
 314                                 If found, then pin the arg (for that phi)
 315                         */
 316                         if (! is_pinned(arg)) {
 317                                 ir_node *other_phi;
 318
 319                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      searching for phi with same arg having args register\n"));
 320
 321                                 for (other_phi = get_irn_link(phi_block); other_phi; other_phi = get_irn_link(other_phi)) {
 322
 323                                         assert(is_Phi(other_phi)                               &&
 324                                                 get_nodes_block(phi) == get_nodes_block(other_phi) &&
 325                                                 "link fields are screwed up");
 326
 327                                         if (get_irn_n(other_phi, i) == arg && get_reg(other_phi) == arg_reg) {
 328                                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "        found %+F(%s)\n", other_phi, get_reg(other_phi)->name));
 329                                                 pin_irn(arg, phi_block);
 330                                                 break;
 331                                         }
 332                                 }
 333                         }
 334
 335                         if (is_pinned(arg)) {
 336                                 /*
 337                                         Insert a duplicate of the original value in arguments block,
 338                                         make it the new phi arg,
 339                                         set its register,
 340                                         insert it into schedule,
 341                                         pin it
 342                                 */
 343                                 ir_node *perm = get_Proj_pred(arg);
 344                                 ir_node *dupl = be_new_Copy(cls, arg_block, arg);
 345                                 ir_node *ins;
 346
 347                                 /* this is commented out because it will fail in case of unknown float */
 348 #if 0
 349                                 ir_mode *m_phi    = get_irn_mode(phi);
 350                                 ir_mode *m_dupl   = get_irn_mode(dupl);
 351
 352                                 /*
 353                                         Conv signed <-> unsigned is killed on ia32
 354                                         check for: (both int OR both float) AND equal mode sizes
 355                                 */
 356                                 assert(((mode_is_int(m_phi) && mode_is_int(m_dupl)) ||
 357                                         (mode_is_float(m_phi) && mode_is_float(m_dupl))) &&
 358                                         (get_mode_size_bits(m_phi) == get_mode_size_bits(m_dupl)));
 359 #endif /* if 0 */
 360
 361                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 362                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 363                                 /* skip the Perm's Projs and insert the copies behind. */
 364                                 for (ins = sched_next(perm); is_Proj(ins); ins = sched_next(ins));
 365                                 sched_add_before(ins, dupl);
 366                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 367                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 368                                 be_liveness_update(lv, arg);
 369                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is pinned: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 370                         } else {
 371                                 /*
 372                                         No other phi has the same color (else arg would have been pinned),
 373                                         so just set the register and pin
 374                                 */
 375                                 set_reg(arg, phi_reg);
 376                                 pin_irn(arg, phi_block);
 377                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is not pinned: so pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 378                         }
 379                 }
 380         }
 381 }
 382
 383 void be_ssa_destruction(be_chordal_env_t *chordal_env)
 384 {
 385         insert_all_perms_env_t insert_perms_env;
 386         pmap *perm_map = pmap_create();
 387         ir_graph *irg  = chordal_env->irg;
 388         be_lv_t *lv    = be_assure_liveness(chordal_env->birg);
 389
 390         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "ir.be.ssadestr");
 391
 392         be_liveness_invalidate(lv);
 393
 394         /* create a map for fast lookup of perms: block --> perm */
 395         irg_walk_graph(irg, clear_link, collect_phis_walker, chordal_env);
 396
 397         DBG((dbg, LEVEL_1, "Placing perms...\n"));
 398         insert_perms_env.chordal_env = chordal_env;
 399         insert_perms_env.perm_map = perm_map;
 400         irg_block_walk_graph(irg, insert_all_perms_walker, NULL, &insert_perms_env);
 401
 402         // Matze: really needed here?
 403         // Sebastian: Yes. the walker function uses interference.
 404         be_liveness_invalidate(lv);
 405
 406         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 407                 be_dump(irg, "-ssa_destr_perms_placed", dump_ir_block_graph_sched);
 408
 409         be_liveness_assure_chk(lv);
 410
 411         DBG((dbg, LEVEL_1, "Setting regs and placing dupls...\n"));
 412         irg_block_walk_graph(irg, set_regs_or_place_dupls_walker, NULL, chordal_env);
 413
 414         /* TODO: unfortunately updating doesn't work yet. */
 415         be_liveness_invalidate(lv);
 416
 417         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 418                 be_dump(irg, "-ssa_destr_regs_set", dump_ir_block_graph_sched);
 419
 420         pmap_destroy(perm_map);
 421 }
 422
 423 static void ssa_destruction_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 424 {
 425         ir_node *phi;
 426         int i, max;
 427         (void)data;
 428
 429         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 430                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 431
 432                 phi_reg = get_reg(phi);
 433                 /* iterate over all args of phi */
 434                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 435                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 436                         const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req_out(arg);
 437
 438                         if (req->type & arch_register_req_type_ignore)
 439                                 continue;
 440
 441                         arg_reg = get_reg(arg);
 442
 443                         if (phi_reg != arg_reg) {
 444                                 DBG((dbg, 0, "Error: Registers of %+F and %+F differ: %s %s\n", phi, arg, phi_reg->name, arg_reg->name));
 445                                 assert(0);
 446                         }
 447
 448                         if (! is_pinned(arg)) {
 449                                 DBG((dbg, 0, "Warning: Phi argument %+F is not pinned.\n", arg));
 450                                 assert(0);
 451                         }
 452                 }
 453         }
 454 }
 455
 456 void be_ssa_destruction_check(be_chordal_env_t *chordal_env)
 457 {
 458         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, ssa_destruction_check_walker, NULL, NULL);
 459 }