nsz Git - libfirm/blob - ir/be/bessadestr.c

   1 /**
   2  * Author:      Daniel Grund
   3  * Date:                25.05.2005
   4  * Copyright:   (c) Universitaet Karlsruhe
   5  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
   6  *
   7  * Performs SSA-Destruction.
   8  */
   9 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  10 #include "config.h"
  11 #endif
  12
  13 #include "debug.h"
  14 #include "set.h"
  15 #include "pmap.h"
  16 #include "irnode_t.h"
  17 #include "ircons_t.h"
  18 #include "iredges_t.h"
  19 #include "irgmod.h"
  20 #include "irdump.h"
  21 #include "irprintf.h"
  22
  23 #include "be_t.h"
  24 #include "beutil.h"
  25 #include "bechordal_t.h"
  26 #include "bearch.h"
  27 #include "belive_t.h"
  28 #include "benode_t.h"
  29 #include "besched_t.h"
  30
  31 static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;
  32 #define DUMP_GRAPHS
  33
  34 #define get_chordal_arch(ce) ((ce)->main_env->arch_env)
  35 #define get_reg(irn) arch_get_irn_register(get_chordal_arch(chordal_env), irn)
  36 #define set_reg(irn, reg) arch_set_irn_register(get_chordal_arch(chordal_env), irn, reg)
  37
  38 #define is_Perm(irn)            (arch_irn_classify(arch_env, irn) == arch_irn_class_perm)
  39 #define get_reg_cls(irn)        (arch_get_irn_reg_class(arch_env, irn, -1))
  40 #define is_curr_reg_class(irn)  (get_reg_cls(p) == chordal_env->cls)
  41
  42 static void clear_link(ir_node *irn, void *data)
  43 {
  44   set_irn_link(irn, NULL);
  45 }
  46
  47 /**
  48  * Build a list of phis of a block.
  49  */
  50 static void collect_phis(ir_node *irn, void *data)
  51 {
  52   be_chordal_env_t *env = data;
  53   if(is_Phi(irn) && chordal_has_class(env, irn)) {
  54     ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
  55     set_irn_link(irn, get_irn_link(bl));
  56     set_irn_link(bl, irn);
  57   }
  58 }
  59
  60 /**
  61  * Build a ring of phis for each block in the link field.
  62  * @param env The chordal env.
  63  */
  64 static INLINE void build_phi_rings(be_chordal_env_t *env)
  65 {
  66   irg_walk_graph(env->irg, clear_link, collect_phis, env);
  67 }
  68
  69 /**
  70  * This struct represents a Proj for a Perm.
  71  * It records the argument in the Perm and the corresponding Proj of the
  72  * Perm.
  73  */
  74 typedef struct {
  75         ir_node *arg;  /**< The phi argument to make the Proj for. */
  76         int pos;       /**< The proj number the Proj will get.
  77                                                                          This also denotes the position of @p arg
  78                                                                          in the in array of the Perm. */
  79         ir_node *proj; /**< The proj created for @p arg. */
  80 } perm_proj_t;
  81
  82 static int cmp_perm_proj(const void *a, const void *b, size_t n)
  83 {
  84         const perm_proj_t *p = a;
  85         const perm_proj_t *q = b;
  86         return !(p->arg == q->arg);
  87 }
  88
  89 static void insert_all_perms_walker(ir_node *bl, void *data)
  90 {
  91   be_chordal_env_t *chordal_env = data;
  92   pmap *perm_map = chordal_env->data;
  93   ir_graph *irg = chordal_env->irg;
  94   const be_node_factory_t *fact = chordal_env->main_env->node_factory;
  95
  96   /* Dummy targets for the projs */
  97   ir_node *dummy = new_rd_Unknown(irg, mode_T);
  98
  99   assert(is_Block(bl));
 100
 101   /* If the link flag is NULL, this block has no phis. */
 102         if(get_irn_link(bl)) {
 103                 int i, n;
 104
 105                 /* Look at all predecessors of the phi block */
 106                 for(i = 0, n = get_irn_arity(bl); i < n; ++i) {
 107                         ir_node *phi, *perm, *insert_after, **in;
 108                         perm_proj_t *pp;
 109
 110                         set *arg_set     = new_set(cmp_perm_proj, chordal_env->cls->n_regs);
 111                         ir_node *pred_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 112                         int n_projs      = 0;
 113
 114                         assert(!pmap_contains(perm_map, pred_bl) && "Already permed that block");
 115
 116                         /*
 117                          * Note that all phis in the list are in the same register class
 118                          * by construction.
 119                          */
 120                         for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 121                                 perm_proj_t templ;
 122                                 ir_node *arg     = get_irn_n(phi, i);
 123                                 unsigned hash    = HASH_PTR(arg);
 124
 125                                 templ.arg  = arg;
 126                                 pp         = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 127
 128                                 /*
 129                                  * If a proj_perm_t entry has not been made in the argument set,
 130                                  * create one. The only restriction is, that the phi argument
 131                                  * mey not be live in at the current block, since this argument
 132                                  * interferes with the phi and must thus not be member of a
 133                                  * Perm. A copy will be inserted for this argument alter on.
 134                                  */
 135                                 if(!pp && !is_live_in(bl, arg)) {
 136                                         templ.pos = n_projs++;
 137                                         set_insert(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 138                                 }
 139                         }
 140
 141                         /*
 142                          * set the in array of the Perm to the arguments of the phis
 143                          * recorded above
 144                          */
 145                         in = malloc(n_projs * sizeof(in[0]));
 146                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set))
 147                                 in[pp->pos] = pp->arg;
 148
 149                         perm = new_Perm(fact, chordal_env->cls, irg, pred_bl, n_projs, in);
 150                         insert_after = sched_skip(sched_last(pred_bl), 0, sched_skip_cf_predicator,
 151                                         chordal_env->main_env->arch_env);
 152                         sched_add_after(insert_after, perm);
 153                         exchange(dummy, perm);
 154
 155                         /*
 156                          * Make the Projs for the Perm.
 157                          * register allocation is copied form former phi arguments
 158                          * to the projs (new phi arguments)
 159                          */
 160                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set)) {
 161                                 pp->proj = new_r_Proj(irg, pred_bl, perm, get_irn_mode(pp->arg), pp->pos);
 162                                 set_reg(pp->proj, get_reg(pp->arg));
 163                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "Copy register assignment %s from %+F to %+F\n",
 164                                                         get_reg(pp->arg)->name, pp->arg, pp->proj));
 165                         }
 166
 167                         /*
 168                          * Set the phi nodes to their new arguments: The Projs of the Perm
 169                          */
 170                         for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 171                                 perm_proj_t templ;
 172
 173                                 templ.arg = get_irn_n(phi, i);
 174                                 pp        = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), HASH_PTR(templ.arg));
 175
 176                                 assert(pp && "A Perm Proj must be created for this Phi argument");
 177                                 set_irn_n(phi, i, pp->proj);
 178                         }
 179
 180                         free(in);
 181                         del_set(arg_set);
 182
 183                         /* register in perm map */
 184                         pmap_insert(perm_map, pred_bl, perm);
 185                 }
 186         }
 187 }
 188
 189 static void insert_all_perms(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 190         DBG((dbg, LEVEL_1, "Placing perms...\n"));
 191         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, insert_all_perms_walker, NULL, chordal_env);
 192 }
 193
 194 #define is_pinned(irn) (get_irn_link(irn))
 195 #define get_pinning_block(irn) ((ir_node *)get_irn_link(irn))
 196 #define pin_irn(irn, lock) (set_irn_link(irn, lock))
 197
 198
 199 /**
 200  * Adjusts the register allocation for the phi-operands
 201  * by inserting perm nodes, if necessary.
 202  * @param phi The phi node to adjust operands for
 203  */
 204 static void adjust_phi_arguments(be_chordal_env_t *chordal_env, ir_node *phi) {
 205         int i, max;
 206         ir_node *arg, *phi_block, *arg_block;
 207         const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 208         const arch_register_class_t *cls;
 209
 210         assert(is_Phi(phi) && "Can only handle phi-destruction :)");
 211
 212         phi_block = get_nodes_block(phi);
 213         phi_reg = get_reg(phi);
 214         cls = arch_get_irn_reg_class(get_chordal_arch(chordal_env), phi, -1);
 215
 216         /* process all arguments of the phi */
 217         for(i=0, max=get_irn_arity(phi); i<max; ++i) {
 218                 arg = get_irn_n(phi, i);
 219                 arg_block = get_Block_cfgpred_block(phi_block, i);
 220                 arg_reg = get_reg(arg);
 221                 assert(arg_reg && "Register must be set while placing perms");
 222
 223                 DBG((dbg, LEVEL_1, "  for %+F(%s) -- %+F(%s)\n", phi, phi_reg->name, arg, arg_reg->name));
 224
 225                 if(nodes_interfere(chordal_env, phi, arg)) {
 226                         /* Insert a duplicate in arguments block,
 227                          * make it the new phi arg,
 228                          * set its register,
 229                          * insert it into schedule,
 230                          * pin it
 231                          */
 232                         ir_node *dupl = new_Copy(chordal_env->main_env->node_factory, cls, chordal_env->irg, arg_block, arg);
 233                         assert(get_irn_mode(phi) == get_irn_mode(dupl));
 234                         set_irn_n(phi, i, dupl);
 235                         set_reg(dupl, phi_reg);
 236                         sched_add_after(sched_skip(sched_last(arg_block), 0, sched_skip_cf_predicator, chordal_env->main_env->arch_env), dupl);
 237                         pin_irn(dupl, phi_block);
 238                         DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do interfere: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 239                 } else {
 240                         /*
 241                          * First check if there is a phi
 242                          * - in the same block
 243                          * - having arg at the current pos in its arg-list
 244                          * - having the same color as arg
 245                          *
 246                          * If found, then pin the arg
 247                          */
 248                         DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do not interfere\n"));
 249                         assert(is_Proj(arg));
 250                         if (!is_pinned(arg)) {
 251                                 ir_node *other_phi;
 252                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      searching for phi with same arg having args register\n"));
 253                                 for(other_phi = get_irn_link(phi_block); other_phi; other_phi = get_irn_link(other_phi)) {
 254                                         assert(is_Phi(other_phi) && get_nodes_block(phi) == get_nodes_block(other_phi) && "link fields are screwed up");
 255                                         if (get_irn_n(other_phi, i) == arg && get_reg(other_phi) == arg_reg) {
 256                                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "        found %+F(%s)\n", other_phi, get_reg(other_phi)->name));
 257                                                 pin_irn(arg, phi_block);
 258                                         }
 259                                 }
 260                         }
 261
 262                         if (is_pinned(arg)) {
 263                                 /* Insert a duplicate of the original value in arguments block,
 264                                  * make it the new phi arg,
 265                                  * set its register,
 266                                  * insert it into schedule,
 267                                  * pin it
 268                                  */
 269                                 ir_node *perm = get_Proj_pred(arg);
 270                                 ir_node *orig_val = get_irn_n(perm, get_Proj_proj(arg));
 271                                 ir_node *dupl = new_Copy(chordal_env->main_env->node_factory, cls, chordal_env->irg, arg_block, orig_val);
 272                                 assert(get_irn_mode(phi) == get_irn_mode(dupl));
 273                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 274                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 275                                 sched_add_before(perm, dupl);
 276                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 277                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is pinned: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 278                         } else {
 279                                 /* No other phi has the same color (else arg would be pinned),
 280                                  * so just set the register and pin
 281                                  */
 282                                 set_reg(arg, phi_reg);
 283                                 pin_irn(arg, phi_block);
 284                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is not pinned: so pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 285                         }
 286                 }
 287         }
 288 }
 289
 290 static void     set_regs_or_place_dupls_walker(ir_node *bl, void *data) {
 291         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 292         ir_node *phi;
 293
 294         for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi))
 295                 adjust_phi_arguments(chordal_env, phi);
 296 }
 297
 298 static void     set_regs_or_place_dupls(be_chordal_env_t *chordal_env)
 299 {
 300         DBG((dbg, LEVEL_1, "Setting regs and placing dupls...\n"));
 301         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, set_regs_or_place_dupls_walker, NULL, chordal_env);
 302 }
 303
 304
 305 void be_ssa_destruction(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 306         pmap *perm_map = pmap_create();
 307         ir_graph *irg = chordal_env->irg;
 308
 309         dbg = firm_dbg_register("ir.be.ssadestr");
 310
 311         /* create a map for fast lookup of perms: block --> perm */
 312         chordal_env->data = perm_map;
 313
 314         build_phi_rings(chordal_env);
 315         insert_all_perms(chordal_env);
 316 #ifdef DUMP_GRAPHS
 317         dump_ir_block_graph_sched(irg, "-ssa_destr_perms_placed");
 318 #endif
 319         set_regs_or_place_dupls(chordal_env);
 320 #ifdef DUMP_GRAPHS
 321         dump_ir_block_graph_sched(irg, "-ssa_destr_regs_set");
 322 #endif
 323
 324         pmap_destroy(perm_map);
 325 }
 326
 327 static void ssa_destruction_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 328 {
 329         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 330         ir_node *phi;
 331         int i, max;
 332
 333         for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 334                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 335
 336                 phi_reg = get_reg(phi);
 337                 /* iterate over all args of phi */
 338                 for(i=0, max=get_irn_arity(phi); i<max; ++i) {
 339                         ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
 340                         arg_reg = get_reg(arg);
 341                         if(phi_reg != arg_reg) {
 342                                 DBG((dbg, 0, "Error: Registers of %+F and %+F differ: %s %s\n", phi, arg, phi_reg->name, arg_reg->name));
 343                                 assert(0);
 344                         }
 345                         if(!is_pinned(arg)) {
 346                                 DBG((dbg, 0, "Warning: Phi argument %+F is not pinned.\n", arg));
 347                                 assert(0);
 348                         }
 349                 }
 350         }
 351 }
 352
 353 void be_ssa_destruction_check(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 354         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, ssa_destruction_check_walker, NULL, chordal_env);
 355 }