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