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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2007 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 "benodesets.h"
  50 #include "bestatevent.h"
  51 #include "beirg_t.h"
  52 #include "beintlive_t.h"
  53
  54 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  55
  56 #define get_chordal_arch(ce) ((ce)->birg->main_env->arch_env)
  57 #define get_reg(irn) arch_get_irn_register(get_chordal_arch(chordal_env), irn)
  58 #define set_reg(irn, reg) arch_set_irn_register(get_chordal_arch(chordal_env), irn, reg)
  59
  60 #define is_Perm(irn)            (arch_irn_class_is(arch_env, irn, perm))
  61 #define get_reg_cls(irn)        (arch_get_irn_reg_class(arch_env, irn, -1))
  62 #define is_curr_reg_class(irn)  (get_reg_cls(p) == chordal_env->cls)
  63
  64 static void clear_link(ir_node *irn, void *data) {
  65         (void) data;
  66         set_irn_link(irn, NULL);
  67 }
  68
  69 /**
  70  * For each block build a linked list of phis that
  71  *  - are in that block
  72  *  - have the current register class
  73  * The list is rooted at get_irn_link(BB).
  74  */
  75 static void collect_phis_walker(ir_node *irn, void *data) {
  76         be_chordal_env_t *env = data;
  77         if (is_Phi(irn) && chordal_has_class(env, irn)) {
  78                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
  79                 set_irn_link(irn, get_irn_link(bl));
  80                 set_irn_link(bl, irn);
  81         }
  82 }
  83
  84 /**
  85  * This struct represents a Proj for a Perm.
  86  * It records the argument in the Perm and the corresponding Proj of the
  87  * Perm.
  88  */
  89 typedef struct {
  90         ir_node *arg;  /**< The phi argument to make the Proj for. */
  91         int pos;       /**< The proj number the Proj will get.
  92                                                                          This also denotes the position of @p arg
  93                                                                          in the in array of the Perm. */
  94         ir_node *proj; /**< The proj created for @p arg. */
  95 } perm_proj_t;
  96
  97 static int cmp_perm_proj(const void *a, const void *b, size_t n) {
  98         const perm_proj_t *p = a;
  99         const perm_proj_t *q = b;
 100         (void) n;
 101
 102         return !(p->arg == q->arg);
 103 }
 104
 105 typedef struct insert_all_perms_env_t {
 106         be_chordal_env_t *chordal_env;
 107         pmap *perm_map;
 108 } insert_all_perms_env_t;
 109
 110 /**
 111  * Insert Perms in all predecessors of a block containing a phi
 112  */
 113 static void insert_all_perms_walker(ir_node *bl, void *data) {
 114         insert_all_perms_env_t *env = data;
 115         be_chordal_env_t *chordal_env = env->chordal_env;
 116         pmap *perm_map = env->perm_map;
 117         ir_graph *irg = chordal_env->irg;
 118         be_lv_t *lv = chordal_env->birg->lv;
 119         int i, n;
 120
 121         assert(is_Block(bl));
 122
 123         /* If the link flag is NULL, this block has no phis. */
 124         if(!get_irn_link(bl))
 125                 return;
 126
 127         /* Look at all predecessors of the phi block */
 128         for(i = 0, n = get_irn_arity(bl); i < n; ++i) {
 129                 ir_node *phi, *perm, *insert_after, **in;
 130                 perm_proj_t *pp;
 131                 set *arg_set     = new_set(cmp_perm_proj, chordal_env->cls->n_regs);
 132                 ir_node *pred_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 133                 int n_projs      = 0;
 134
 135                 assert(!pmap_contains(perm_map, pred_bl) && "Already permed that block");
 136
 137                 /*
 138                  * Note that all phis in the list are in the same
 139                  * register class by construction.
 140                  */
 141                 for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 142                         perm_proj_t templ;
 143                         ir_node *arg     = get_irn_n(phi, i);
 144                         unsigned hash    = nodeset_hash(arg);
 145
 146                         if (arch_irn_is(chordal_env->birg->main_env->arch_env, arg, ignore))
 147                                 continue;
 148
 149                         templ.arg  = arg;
 150                         pp         = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 151
 152                         /*
 153                          * If a proj_perm_t entry has not been made in the argument set,
 154                          * create one. The only restriction is, that the phi argument
 155                          * may not be live in at the current block, since this argument
 156                          * interferes with the phi and must thus not be member of a
 157                          * Perm. A copy will be inserted for this argument alter on.
 158                          */
 159                         if(!pp && !be_is_live_in(lv, bl, arg)) {
 160                                 templ.pos = n_projs++;
 161                                 set_insert(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 162                         }
 163                 }
 164
 165
 166                 if (n_projs) {
 167                         /*
 168                          * Create a new Perm with the arguments just collected
 169                          * above in the arg_set and insert it into the schedule.
 170                          */
 171                         in = xmalloc(n_projs * sizeof(in[0]));
 172                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set))
 173                                 in[pp->pos] = pp->arg;
 174
 175                         perm = be_new_Perm(chordal_env->cls, irg, pred_bl, n_projs, in);
 176                         be_stat_ev("phi_perm", n_projs);
 177
 178                         insert_after = sched_skip(sched_last(pred_bl), 0, sched_skip_cf_predicator, chordal_env->birg->main_env->arch_env);
 179                         sched_add_after(insert_after, perm);
 180
 181                         /*
 182                          * Make the Projs for the Perm and insert into schedule.
 183                          * Register allocation is copied from the former phi
 184                          * arguments to the projs (new phi arguments).
 185                          */
 186                         insert_after = perm;
 187                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set)) {
 188                                 ir_node *proj = new_r_Proj(irg, pred_bl, perm, get_irn_mode(pp->arg), pp->pos);
 189                                 pp->proj = proj;
 190                                 assert(get_reg(pp->arg));
 191                                 set_reg(proj, get_reg(pp->arg));
 192                                 insert_after = proj;
 193                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "Copy register assignment %s from %+F to %+F\n", get_reg(pp->arg)->name, pp->arg, pp->proj));
 194                         }
 195
 196                         /*
 197                          * Set the phi nodes to their new arguments: The Projs of the Perm
 198                          */
 199                         for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 200                                 perm_proj_t templ;
 201
 202                                 templ.arg = get_irn_n(phi, i);
 203                                 pp        = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), nodeset_hash(templ.arg));
 204
 205                                 /* If not found, it was an interfering argument */
 206                                 if (pp) {
 207                                         set_irn_n(phi, i, pp->proj);
 208                                         be_liveness_introduce(lv, pp->proj);
 209                                 }
 210                         }
 211
 212                         /* update the liveness of the Perm's operands. It might be changed. */
 213                         {
 214                                 int i;
 215                                 for (i = 0; i < n_projs; ++i)
 216                                         be_liveness_update(lv, in[i]);
 217                         }
 218                         free(in);
 219
 220                         /* register in perm map */
 221                         pmap_insert(perm_map, pred_bl, perm);
 222                 }
 223
 224                 del_set(arg_set);
 225         }
 226 }
 227
 228 #define is_pinned(irn) (get_irn_link(irn))
 229 #define get_pinning_block(irn) ((ir_node *)get_irn_link(irn))
 230 #define pin_irn(irn, lock) (set_irn_link(irn, lock))
 231
 232 /**
 233  * Adjusts the register allocation for the (new) phi-operands
 234  * and insert duplicates iff necessary.
 235  */
 236 static void     set_regs_or_place_dupls_walker(ir_node *bl, void *data) {
 237         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 238         be_lv_t *lv = chordal_env->birg->lv;
 239         ir_node *phi;
 240
 241         /* Consider all phis of this block */
 242         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 243                 int i, max;
 244                 ir_node *arg, *phi_block, *arg_block;
 245                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 246                 const arch_register_class_t *cls;
 247
 248                 assert(is_Phi(phi) && "Can only handle phi-destruction :)");
 249
 250                 phi_block = get_nodes_block(phi);
 251                 phi_reg   = get_reg(phi);
 252                 cls       = arch_get_irn_reg_class(get_chordal_arch(chordal_env), phi, -1);
 253
 254                 /* process all arguments of the phi */
 255                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 256                         arg       = get_irn_n(phi, i);
 257                         arg_block = get_Block_cfgpred_block(phi_block, i);
 258                         arg_reg   = get_reg(arg);
 259
 260                         if (arch_irn_is(chordal_env->birg->main_env->arch_env, arg, ignore))
 261                                 continue;
 262
 263                         assert(arg_reg && "Register must be set while placing perms");
 264
 265                         DBG((dbg, LEVEL_1, "  for %+F(%s) -- %+F(%s)\n", phi, phi_reg->name, arg, arg_reg->name));
 266
 267                         if (values_interfere(chordal_env->birg, phi, arg)) {
 268                                 /*
 269                                         Insert a duplicate in arguments block,
 270                                         make it the new phi arg,
 271                                         set its register,
 272                                         insert it into schedule,
 273                                         pin it
 274                                 */
 275                                 ir_node *dupl  = be_new_Copy(cls, chordal_env->irg, arg_block, arg);
 276
 277                                 /* this is commented out because it will fail in case of unknown float */
 278 #if 0
 279                                 ir_mode *m_phi = get_irn_mode(phi), *m_dupl = get_irn_mode(dupl);
 280
 281                                 /*
 282                                         Conv signed <-> unsigned is killed on ia32
 283                                         check for: (both int OR both float) AND equal mode sizes
 284                                 */
 285                                 assert(((mode_is_int(m_phi) && mode_is_int(m_dupl)) ||
 286                                         (mode_is_float(m_phi) && mode_is_float(m_dupl))) &&
 287                                         (get_mode_size_bits(m_phi) == get_mode_size_bits(m_dupl)));
 288 #endif /* if 0 */
 289
 290                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 291                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 292                                 sched_add_after(sched_skip(sched_last(arg_block), 0, sched_skip_cf_predicator, chordal_env->birg->main_env->arch_env), dupl);
 293                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 294                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 295                                 be_liveness_update(lv, arg);
 296                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do interfere: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 297                                 continue; /* with next argument */
 298                         }
 299
 300                         if (phi_reg == arg_reg) {
 301                                 /* Phi and arg have the same register, so pin and continue */
 302                                 pin_irn(arg, phi_block);
 303                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg has same reg: pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 304                                 continue;
 305                         }
 306
 307                         DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do not interfere\n"));
 308                         assert(is_Proj(arg));
 309                         /*
 310                                 First check if there is an other phi
 311                                 - in the same block
 312                                 - having arg at the current pos in its arg-list
 313                                 - having the same color as arg
 314
 315                                 If found, then pin the arg (for that phi)
 316                         */
 317                         if (! is_pinned(arg)) {
 318                                 ir_node *other_phi;
 319
 320                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      searching for phi with same arg having args register\n"));
 321
 322                                 for(other_phi = get_irn_link(phi_block); other_phi; other_phi = get_irn_link(other_phi)) {
 323
 324                                         assert(is_Phi(other_phi)                               &&
 325                                                 get_nodes_block(phi) == get_nodes_block(other_phi) &&
 326                                                 "link fields are screwed up");
 327
 328                                         if (get_irn_n(other_phi, i) == arg && get_reg(other_phi) == arg_reg) {
 329                                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "        found %+F(%s)\n", other_phi, get_reg(other_phi)->name));
 330                                                 pin_irn(arg, phi_block);
 331                                                 break;
 332                                         }
 333                                 }
 334                         }
 335
 336                         if (is_pinned(arg)) {
 337                                 /*
 338                                         Insert a duplicate of the original value in arguments block,
 339                                         make it the new phi arg,
 340                                         set its register,
 341                                         insert it into schedule,
 342                                         pin it
 343                                 */
 344                                 ir_node *perm     = get_Proj_pred(arg);
 345                                 ir_node *dupl     = be_new_Copy(cls, chordal_env->irg, arg_block, arg);
 346                                 ir_node *ins;
 347
 348                                 /* this is commented out because it will fail in case of unknown float */
 349 #if 0
 350                                 ir_mode *m_phi    = get_irn_mode(phi);
 351                                 ir_mode *m_dupl   = get_irn_mode(dupl);
 352
 353                                 /*
 354                                         Conv signed <-> unsigned is killed on ia32
 355                                         check for: (both int OR both float) AND equal mode sizes
 356                                 */
 357                                 assert(((mode_is_int(m_phi) && mode_is_int(m_dupl)) ||
 358                                         (mode_is_float(m_phi) && mode_is_float(m_dupl))) &&
 359                                         (get_mode_size_bits(m_phi) == get_mode_size_bits(m_dupl)));
 360 #endif /* if 0 */
 361
 362                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 363                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 364                                 /* skip the Perm's Projs and insert the copies behind. */
 365                                 for(ins = sched_next(perm); is_Proj(ins); ins = sched_next(ins));
 366                                 sched_add_before(ins, dupl);
 367                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 368                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 369                                 be_liveness_update(lv, arg);
 370                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is pinned: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 371                         } else {
 372                                 /*
 373                                         No other phi has the same color (else arg would have been pinned),
 374                                         so just set the register and pin
 375                                 */
 376                                 set_reg(arg, phi_reg);
 377                                 pin_irn(arg, phi_block);
 378                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is not pinned: so pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 379                         }
 380                 }
 381         }
 382 }
 383
 384 void be_ssa_destruction(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 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: unfortunaltely 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         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 425         ir_node *phi;
 426         int i, max;
 427
 428         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 429                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 430
 431                 phi_reg = get_reg(phi);
 432                 /* iterate over all args of phi */
 433                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 434                         ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
 435
 436                         if (arch_irn_is(chordal_env->birg->main_env->arch_env, arg, ignore))
 437                                 continue;
 438
 439                         arg_reg = get_reg(arg);
 440
 441                         if (phi_reg != arg_reg) {
 442                                 DBG((dbg, 0, "Error: Registers of %+F and %+F differ: %s %s\n", phi, arg, phi_reg->name, arg_reg->name));
 443                                 assert(0);
 444                         }
 445
 446                         if (! is_pinned(arg)) {
 447                                 DBG((dbg, 0, "Warning: Phi argument %+F is not pinned.\n", arg));
 448                                 assert(0);
 449                         }
 450                 }
 451         }
 452 }
 453
 454 void be_ssa_destruction_check(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 455         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, ssa_destruction_check_walker, NULL, chordal_env);
 456 }