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 #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 "bestatevent.h"
  50 #include "beirg_t.h"
  51 #include "beintlive_t.h"
  52
  53 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  54
  55 #define get_chordal_arch(ce) ((ce)->birg->main_env->arch_env)
  56 #define get_reg(irn) arch_get_irn_register(get_chordal_arch(chordal_env), irn)
  57 #define set_reg(irn, reg) arch_set_irn_register(get_chordal_arch(chordal_env), irn, reg)
  58
  59 #define is_Perm(irn)            (arch_irn_class_is(arch_env, irn, perm))
  60 #define get_reg_cls(irn)        (arch_get_irn_reg_class(arch_env, irn, -1))
  61 #define is_curr_reg_class(irn)  (get_reg_cls(p) == chordal_env->cls)
  62
  63 static void clear_link(ir_node *irn, void *data) {
  64         (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         (void) n;
 100
 101         return !(p->arg == q->arg);
 102 }
 103
 104 typedef struct insert_all_perms_env_t {
 105         be_chordal_env_t *chordal_env;
 106         pmap *perm_map;
 107 } insert_all_perms_env_t;
 108
 109 /**
 110  * Insert Perms in all predecessors of a block containing a phi
 111  */
 112 static void insert_all_perms_walker(ir_node *bl, void *data) {
 113         insert_all_perms_env_t *env = data;
 114         be_chordal_env_t *chordal_env = env->chordal_env;
 115         pmap *perm_map = env->perm_map;
 116         ir_graph *irg = chordal_env->irg;
 117         be_lv_t *lv = chordal_env->birg->lv;
 118         int i, n;
 119
 120         assert(is_Block(bl));
 121
 122         /* If the link flag is NULL, this block has no phis. */
 123         if(!get_irn_link(bl))
 124                 return;
 125
 126         /* Look at all predecessors of the phi block */
 127         for(i = 0, n = get_irn_arity(bl); i < n; ++i) {
 128                 ir_node *phi, *perm, *insert_after, **in;
 129                 perm_proj_t *pp;
 130                 set *arg_set     = new_set(cmp_perm_proj, chordal_env->cls->n_regs);
 131                 ir_node *pred_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 132                 int n_projs      = 0;
 133
 134                 assert(!pmap_contains(perm_map, pred_bl) && "Already permed that block");
 135
 136                 /*
 137                  * Note that all phis in the list are in the same
 138                  * register class by construction.
 139                  */
 140                 for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 141                         ir_node     *arg  = get_irn_n(phi, i);
 142                         unsigned     hash = hash_irn(arg);
 143                         perm_proj_t  templ;
 144
 145                         if (arch_irn_is(chordal_env->birg->main_env->arch_env, arg, ignore))
 146                                 continue;
 147
 148                         templ.arg  = arg;
 149                         pp         = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 150
 151                         /*
 152                          * If a proj_perm_t entry has not been made in the argument set,
 153                          * create one. The only restriction is, that the phi argument
 154                          * may not be live in at the current block, since this argument
 155                          * interferes with the phi and must thus not be member of a
 156                          * Perm. A copy will be inserted for this argument alter on.
 157                          */
 158                         if(!pp && !be_is_live_in(lv, bl, arg)) {
 159                                 templ.pos = n_projs++;
 160                                 set_insert(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 161                         }
 162                 }
 163
 164
 165                 if (n_projs) {
 166                         /*
 167                          * Create a new Perm with the arguments just collected
 168                          * above in the arg_set and insert it into the schedule.
 169                          */
 170                         in = xmalloc(n_projs * sizeof(in[0]));
 171                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set))
 172                                 in[pp->pos] = pp->arg;
 173
 174                         perm = be_new_Perm(chordal_env->cls, irg, pred_bl, n_projs, in);
 175                         be_stat_ev("phi_perm", n_projs);
 176
 177                         insert_after = sched_skip(sched_last(pred_bl), 0, sched_skip_cf_predicator, chordal_env->birg->main_env->arch_env);
 178                         sched_add_after(insert_after, perm);
 179
 180                         /*
 181                          * Make the Projs for the Perm and insert into schedule.
 182                          * Register allocation is copied from the former phi
 183                          * arguments to the projs (new phi arguments).
 184                          */
 185                         insert_after = perm;
 186                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set)) {
 187                                 ir_node *proj = new_r_Proj(irg, pred_bl, perm, get_irn_mode(pp->arg), pp->pos);
 188                                 pp->proj = proj;
 189                                 assert(get_reg(pp->arg));
 190                                 set_reg(proj, get_reg(pp->arg));
 191                                 insert_after = proj;
 192                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "Copy register assignment %s from %+F to %+F\n", get_reg(pp->arg)->name, pp->arg, pp->proj));
 193                         }
 194
 195                         /*
 196                          * Set the phi nodes to their new arguments: The Projs of the Perm
 197                          */
 198                         for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 199                                 perm_proj_t templ;
 200
 201                                 templ.arg = get_irn_n(phi, i);
 202                                 pp        = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash_irn(templ.arg));
 203
 204                                 /* If not found, it was an interfering argument */
 205                                 if (pp) {
 206                                         set_irn_n(phi, i, pp->proj);
 207                                         be_liveness_introduce(lv, pp->proj);
 208                                 }
 209                         }
 210
 211                         /* update the liveness of the Perm's operands. It might be changed. */
 212                         {
 213                                 int i;
 214                                 for (i = 0; i < n_projs; ++i)
 215                                         be_liveness_update(lv, in[i]);
 216                         }
 217                         free(in);
 218
 219                         /* register in perm map */
 220                         pmap_insert(perm_map, pred_bl, perm);
 221                 }
 222
 223                 del_set(arg_set);
 224         }
 225 }
 226
 227 #define is_pinned(irn) (get_irn_link(irn))
 228 #define get_pinning_block(irn) ((ir_node *)get_irn_link(irn))
 229 #define pin_irn(irn, lock) (set_irn_link(irn, lock))
 230
 231 /**
 232  * Adjusts the register allocation for the (new) phi-operands
 233  * and insert duplicates iff necessary.
 234  */
 235 static void     set_regs_or_place_dupls_walker(ir_node *bl, void *data) {
 236         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 237         be_lv_t *lv = chordal_env->birg->lv;
 238         ir_node *phi;
 239
 240         /* Consider all phis of this block */
 241         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 242                 int i, max;
 243                 ir_node *arg, *phi_block, *arg_block;
 244                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 245                 const arch_register_class_t *cls;
 246
 247                 assert(is_Phi(phi) && "Can only handle phi-destruction :)");
 248
 249                 phi_block = get_nodes_block(phi);
 250                 phi_reg   = get_reg(phi);
 251                 cls       = arch_get_irn_reg_class(get_chordal_arch(chordal_env), phi, -1);
 252
 253                 /* process all arguments of the phi */
 254                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 255                         arg       = get_irn_n(phi, i);
 256                         arg_block = get_Block_cfgpred_block(phi_block, i);
 257                         arg_reg   = get_reg(arg);
 258
 259                         if (arch_irn_is(chordal_env->birg->main_env->arch_env, arg, ignore))
 260                                 continue;
 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 (values_interfere(chordal_env->birg, 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, chordal_env->irg, 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, chordal_env->birg->main_env->arch_env), 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, chordal_env->irg, 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         insert_all_perms_env_t insert_perms_env;
 385         pmap *perm_map = pmap_create();
 386         ir_graph *irg  = chordal_env->irg;
 387         be_lv_t *lv    = be_assure_liveness(chordal_env->birg);
 388
 389         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "ir.be.ssadestr");
 390
 391         be_liveness_invalidate(lv);
 392
 393         /* create a map for fast lookup of perms: block --> perm */
 394         irg_walk_graph(irg, clear_link, collect_phis_walker, chordal_env);
 395
 396         DBG((dbg, LEVEL_1, "Placing perms...\n"));
 397         insert_perms_env.chordal_env = chordal_env;
 398         insert_perms_env.perm_map = perm_map;
 399         irg_block_walk_graph(irg, insert_all_perms_walker, NULL, &insert_perms_env);
 400
 401         // Matze: really needed here?
 402         // Sebastian: Yes. the walker function uses interference.
 403         be_liveness_invalidate(lv);
 404
 405         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 406                 be_dump(irg, "-ssa_destr_perms_placed", dump_ir_block_graph_sched);
 407
 408         be_liveness_assure_chk(lv);
 409
 410         DBG((dbg, LEVEL_1, "Setting regs and placing dupls...\n"));
 411         irg_block_walk_graph(irg, set_regs_or_place_dupls_walker, NULL, chordal_env);
 412
 413         /* TODO: unfortunaltely updating doesn't work yet. */
 414         be_liveness_invalidate(lv);
 415
 416         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 417                 be_dump(irg, "-ssa_destr_regs_set", dump_ir_block_graph_sched);
 418
 419         pmap_destroy(perm_map);
 420 }
 421
 422 static void ssa_destruction_check_walker(ir_node *bl, void *data) {
 423         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 424         ir_node *phi;
 425         int i, max;
 426
 427         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 428                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 429
 430                 phi_reg = get_reg(phi);
 431                 /* iterate over all args of phi */
 432                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 433                         ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
 434
 435                         if (arch_irn_is(chordal_env->birg->main_env->arch_env, arg, ignore))
 436                                 continue;
 437
 438                         arg_reg = get_reg(arg);
 439
 440                         if (phi_reg != arg_reg) {
 441                                 DBG((dbg, 0, "Error: Registers of %+F and %+F differ: %s %s\n", phi, arg, phi_reg->name, arg_reg->name));
 442                                 assert(0);
 443                         }
 444
 445                         if (! is_pinned(arg)) {
 446                                 DBG((dbg, 0, "Warning: Phi argument %+F is not pinned.\n", arg));
 447                                 assert(0);
 448                         }
 449                 }
 450         }
 451 }
 452
 453 void be_ssa_destruction_check(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 454         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, ssa_destruction_check_walker, NULL, chordal_env);
 455 }