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         be_lv_t *lv = chordal_env->birg->lv;
 110         int i, n;
 111
 112         assert(is_Block(bl));
 113
 114         /* If the link flag is NULL, this block has no phis. */
 115         if(!get_irn_link(bl))
 116                 return;
 117
 118         /* Look at all predecessors of the phi block */
 119         for(i = 0, n = get_irn_arity(bl); i < n; ++i) {
 120                 ir_node *phi, *perm, *insert_after, **in;
 121                 perm_proj_t *pp;
 122                 set *arg_set     = new_set(cmp_perm_proj, chordal_env->cls->n_regs);
 123                 ir_node *pred_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 124                 int n_projs      = 0;
 125
 126                 assert(!pmap_contains(perm_map, pred_bl) && "Already permed that block");
 127
 128                 /*
 129                  * Note that all phis in the list are in the same
 130                  * register class by construction.
 131                  */
 132                 for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 133                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 134                         const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req_out(arg);
 135                         unsigned                   hash;
 136                         perm_proj_t                templ;
 137
 138                         if (req->type & arch_register_req_type_ignore)
 139                                 continue;
 140
 141                         hash = hash_irn(arg);
 142                         templ.arg  = arg;
 143                         pp         = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 144
 145                         /*
 146                          * If a proj_perm_t entry has not been made in the argument set,
 147                          * create one. The only restriction is, that the phi argument
 148                          * may not be live in at the current block, since this argument
 149                          * interferes with the phi and must thus not be member of a
 150                          * Perm. A copy will be inserted for this argument alter on.
 151                          */
 152                         if(!pp && !be_is_live_in(lv, bl, arg)) {
 153                                 templ.pos = n_projs++;
 154                                 set_insert(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 155                         }
 156                 }
 157
 158
 159                 if (n_projs) {
 160                         /*
 161                          * Create a new Perm with the arguments just collected
 162                          * above in the arg_set and insert it into the schedule.
 163                          */
 164                         in = XMALLOCN(ir_node*, n_projs);
 165                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set))
 166                                 in[pp->pos] = pp->arg;
 167
 168                         perm = be_new_Perm(chordal_env->cls, pred_bl, n_projs, in);
 169                         be_stat_ev("phi_perm", n_projs);
 170
 171                         insert_after = sched_skip(sched_last(pred_bl), 0, sched_skip_cf_predicator, NULL);
 172                         sched_add_after(insert_after, perm);
 173
 174                         /*
 175                          * Make the Projs for the Perm and insert into schedule.
 176                          * Register allocation is copied from the former phi
 177                          * arguments to the projs (new phi arguments).
 178                          */
 179                         insert_after = perm;
 180                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set)) {
 181                                 ir_node *proj = new_r_Proj(pred_bl, perm, get_irn_mode(pp->arg), pp->pos);
 182                                 pp->proj = proj;
 183                                 assert(get_reg(pp->arg));
 184                                 set_reg(proj, get_reg(pp->arg));
 185                                 insert_after = proj;
 186                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "Copy register assignment %s from %+F to %+F\n", get_reg(pp->arg)->name, pp->arg, pp->proj));
 187                         }
 188
 189                         /*
 190                          * Set the phi nodes to their new arguments: The Projs of the Perm
 191                          */
 192                         for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 193                                 perm_proj_t templ;
 194
 195                                 templ.arg = get_irn_n(phi, i);
 196                                 pp        = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash_irn(templ.arg));
 197
 198                                 /* If not found, it was an interfering argument */
 199                                 if (pp) {
 200                                         set_irn_n(phi, i, pp->proj);
 201                                         be_liveness_introduce(lv, pp->proj);
 202                                 }
 203                         }
 204
 205                         /* update the liveness of the Perm's operands. It might be changed. */
 206                         {
 207                                 int i;
 208                                 for (i = 0; i < n_projs; ++i)
 209                                         be_liveness_update(lv, in[i]);
 210                         }
 211                         free(in);
 212
 213                         /* register in perm map */
 214                         pmap_insert(perm_map, pred_bl, perm);
 215                 }
 216
 217                 del_set(arg_set);
 218         }
 219 }
 220
 221 #define is_pinned(irn) (get_irn_link(irn))
 222 #define get_pinning_block(irn) ((ir_node *)get_irn_link(irn))
 223 #define pin_irn(irn, lock) (set_irn_link(irn, lock))
 224
 225 /**
 226  * Adjusts the register allocation for the (new) phi-operands
 227  * and insert duplicates iff necessary.
 228  */
 229 static void     set_regs_or_place_dupls_walker(ir_node *bl, void *data) {
 230         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 231         be_lv_t *lv = chordal_env->birg->lv;
 232         ir_node *phi;
 233
 234         /* Consider all phis of this block */
 235         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 236                 ir_node                     *phi_block = get_nodes_block(phi);
 237                 const arch_register_t       *phi_reg   = get_reg(phi);
 238                 const arch_register_class_t *cls       = phi_reg->reg_class;
 239                 int                          max;
 240                 int                          i;
 241
 242                 assert(is_Phi(phi) && "Can only handle phi-destruction :)");
 243
 244                 /* process all arguments of the phi */
 245                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 246                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 247                         const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req_out(arg);
 248                         const arch_register_t     *arg_reg;
 249                         ir_node                   *arg_block;
 250
 251                         if (req->type & arch_register_req_type_ignore)
 252                                 continue;
 253
 254                         arg_block = get_Block_cfgpred_block(phi_block, i);
 255                         arg_reg   = get_reg(arg);
 256
 257                         assert(arg_reg && "Register must be set while placing perms");
 258
 259                         DBG((dbg, LEVEL_1, "  for %+F(%s) -- %+F(%s)\n", phi, phi_reg->name, arg, arg_reg->name));
 260
 261                         if (be_values_interfere(lv, phi, arg)) {
 262                                 /*
 263                                         Insert a duplicate 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 *dupl  = be_new_Copy(cls, arg_block, arg);
 270
 271                                 /* this is commented out because it will fail in case of unknown float */
 272 #if 0
 273                                 ir_mode *m_phi = get_irn_mode(phi), *m_dupl = get_irn_mode(dupl);
 274
 275                                 /*
 276                                         Conv signed <-> unsigned is killed on ia32
 277                                         check for: (both int OR both float) AND equal mode sizes
 278                                 */
 279                                 assert(((mode_is_int(m_phi) && mode_is_int(m_dupl)) ||
 280                                         (mode_is_float(m_phi) && mode_is_float(m_dupl))) &&
 281                                         (get_mode_size_bits(m_phi) == get_mode_size_bits(m_dupl)));
 282 #endif /* if 0 */
 283
 284                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 285                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 286                                 sched_add_after(sched_skip(sched_last(arg_block), 0, sched_skip_cf_predicator, NULL), dupl);
 287                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 288                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 289                                 be_liveness_update(lv, arg);
 290                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do interfere: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 291                                 continue; /* with next argument */
 292                         }
 293
 294                         if (phi_reg == arg_reg) {
 295                                 /* Phi and arg have the same register, so pin and continue */
 296                                 pin_irn(arg, phi_block);
 297                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg has same reg: pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 298                                 continue;
 299                         }
 300
 301                         DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do not interfere\n"));
 302                         assert(is_Proj(arg));
 303                         /*
 304                                 First check if there is an other phi
 305                                 - in the same block
 306                                 - having arg at the current pos in its arg-list
 307                                 - having the same color as arg
 308
 309                                 If found, then pin the arg (for that phi)
 310                         */
 311                         if (! is_pinned(arg)) {
 312                                 ir_node *other_phi;
 313
 314                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      searching for phi with same arg having args register\n"));
 315
 316                                 for(other_phi = get_irn_link(phi_block); other_phi; other_phi = get_irn_link(other_phi)) {
 317
 318                                         assert(is_Phi(other_phi)                               &&
 319                                                 get_nodes_block(phi) == get_nodes_block(other_phi) &&
 320                                                 "link fields are screwed up");
 321
 322                                         if (get_irn_n(other_phi, i) == arg && get_reg(other_phi) == arg_reg) {
 323                                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "        found %+F(%s)\n", other_phi, get_reg(other_phi)->name));
 324                                                 pin_irn(arg, phi_block);
 325                                                 break;
 326                                         }
 327                                 }
 328                         }
 329
 330                         if (is_pinned(arg)) {
 331                                 /*
 332                                         Insert a duplicate of the original value in arguments block,
 333                                         make it the new phi arg,
 334                                         set its register,
 335                                         insert it into schedule,
 336                                         pin it
 337                                 */
 338                                 ir_node *perm = get_Proj_pred(arg);
 339                                 ir_node *dupl = be_new_Copy(cls, arg_block, arg);
 340                                 ir_node *ins;
 341
 342                                 /* this is commented out because it will fail in case of unknown float */
 343 #if 0
 344                                 ir_mode *m_phi    = get_irn_mode(phi);
 345                                 ir_mode *m_dupl   = get_irn_mode(dupl);
 346
 347                                 /*
 348                                         Conv signed <-> unsigned is killed on ia32
 349                                         check for: (both int OR both float) AND equal mode sizes
 350                                 */
 351                                 assert(((mode_is_int(m_phi) && mode_is_int(m_dupl)) ||
 352                                         (mode_is_float(m_phi) && mode_is_float(m_dupl))) &&
 353                                         (get_mode_size_bits(m_phi) == get_mode_size_bits(m_dupl)));
 354 #endif /* if 0 */
 355
 356                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 357                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 358                                 /* skip the Perm's Projs and insert the copies behind. */
 359                                 for(ins = sched_next(perm); is_Proj(ins); ins = sched_next(ins));
 360                                 sched_add_before(ins, dupl);
 361                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 362                                 be_liveness_introduce(lv, dupl);
 363                                 be_liveness_update(lv, arg);
 364                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is pinned: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 365                         } else {
 366                                 /*
 367                                         No other phi has the same color (else arg would have been pinned),
 368                                         so just set the register and pin
 369                                 */
 370                                 set_reg(arg, phi_reg);
 371                                 pin_irn(arg, phi_block);
 372                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is not pinned: so pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 373                         }
 374                 }
 375         }
 376 }
 377
 378 void be_ssa_destruction(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 379         insert_all_perms_env_t insert_perms_env;
 380         pmap *perm_map = pmap_create();
 381         ir_graph *irg  = chordal_env->irg;
 382         be_lv_t *lv    = be_assure_liveness(chordal_env->birg);
 383
 384         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "ir.be.ssadestr");
 385
 386         be_liveness_invalidate(lv);
 387
 388         /* create a map for fast lookup of perms: block --> perm */
 389         irg_walk_graph(irg, clear_link, collect_phis_walker, chordal_env);
 390
 391         DBG((dbg, LEVEL_1, "Placing perms...\n"));
 392         insert_perms_env.chordal_env = chordal_env;
 393         insert_perms_env.perm_map = perm_map;
 394         irg_block_walk_graph(irg, insert_all_perms_walker, NULL, &insert_perms_env);
 395
 396         // Matze: really needed here?
 397         // Sebastian: Yes. the walker function uses interference.
 398         be_liveness_invalidate(lv);
 399
 400         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 401                 be_dump(irg, "-ssa_destr_perms_placed", dump_ir_block_graph_sched);
 402
 403         be_liveness_assure_chk(lv);
 404
 405         DBG((dbg, LEVEL_1, "Setting regs and placing dupls...\n"));
 406         irg_block_walk_graph(irg, set_regs_or_place_dupls_walker, NULL, chordal_env);
 407
 408         /* TODO: unfortunaltely updating doesn't work yet. */
 409         be_liveness_invalidate(lv);
 410
 411         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 412                 be_dump(irg, "-ssa_destr_regs_set", dump_ir_block_graph_sched);
 413
 414         pmap_destroy(perm_map);
 415 }
 416
 417 static void ssa_destruction_check_walker(ir_node *bl, void *data) {
 418         ir_node *phi;
 419         int i, max;
 420         (void)data;
 421
 422         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 423                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 424
 425                 phi_reg = get_reg(phi);
 426                 /* iterate over all args of phi */
 427                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 428                         ir_node                   *arg = get_irn_n(phi, i);
 429                         const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req_out(arg);
 430
 431                         if (req->type & arch_register_req_type_ignore)
 432                                 continue;
 433
 434                         arg_reg = get_reg(arg);
 435
 436                         if (phi_reg != arg_reg) {
 437                                 DBG((dbg, 0, "Error: Registers of %+F and %+F differ: %s %s\n", phi, arg, phi_reg->name, arg_reg->name));
 438                                 assert(0);
 439                         }
 440
 441                         if (! is_pinned(arg)) {
 442                                 DBG((dbg, 0, "Warning: Phi argument %+F is not pinned.\n", arg));
 443                                 assert(0);
 444                         }
 445                 }
 446         }
 447 }
 448
 449 void be_ssa_destruction_check(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 450         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, ssa_destruction_check_walker, NULL, NULL);
 451 }