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 "irgwalk.h"
  20 #include "irgmod.h"
  21 #include "irdump.h"
  22 #include "irprintf.h"
  23
  24 #include "be_t.h"
  25 #include "beutil.h"
  26 #include "bechordal_t.h"
  27 #include "bearch.h"
  28 #include "belive_t.h"
  29 #include "benode_t.h"
  30 #include "besched_t.h"
  31
  32 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  33
  34 #define get_chordal_arch(ce) ((ce)->birg->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         set_irn_link(irn, NULL);
  44 }
  45
  46 /**
  47  * For each block build a linked list of phis that
  48  *  - are in that block
  49  *  - have the current register class
  50  * The list is rooted at get_irn_link(BB).
  51  */
  52 static void collect_phis_walker(ir_node *irn, void *data) {
  53         be_chordal_env_t *env = data;
  54         if(is_Phi(irn) && chordal_has_class(env, irn)) {
  55                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
  56                 set_irn_link(irn, get_irn_link(bl));
  57                 set_irn_link(bl, irn);
  58         }
  59 }
  60
  61 /**
  62  * This struct represents a Proj for a Perm.
  63  * It records the argument in the Perm and the corresponding Proj of the
  64  * Perm.
  65  */
  66 typedef struct {
  67         ir_node *arg;  /**< The phi argument to make the Proj for. */
  68         int pos;       /**< The proj number the Proj will get.
  69                                                                          This also denotes the position of @p arg
  70                                                                          in the in array of the Perm. */
  71         ir_node *proj; /**< The proj created for @p arg. */
  72 } perm_proj_t;
  73
  74 static int cmp_perm_proj(const void *a, const void *b, size_t n) {
  75         const perm_proj_t *p = a;
  76         const perm_proj_t *q = b;
  77         return !(p->arg == q->arg);
  78 }
  79
  80 /**
  81  * Insert Perms in all predecessors of a block containing a phi
  82  */
  83 static void insert_all_perms_walker(ir_node *bl, void *data) {
  84         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
  85         pmap *perm_map = chordal_env->data;
  86         ir_graph *irg = chordal_env->irg;
  87         int i, n;
  88
  89         assert(is_Block(bl));
  90
  91         /* If the link flag is NULL, this block has no phis. */
  92         if(!get_irn_link(bl))
  93                 return;
  94
  95         /* Look at all predecessors of the phi block */
  96         for(i = 0, n = get_irn_arity(bl); i < n; ++i) {
  97                 ir_node *phi, *perm, *insert_after, **in;
  98                 perm_proj_t *pp;
  99                 set *arg_set     = new_set(cmp_perm_proj, chordal_env->cls->n_regs);
 100                 ir_node *pred_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 101                 int n_projs      = 0;
 102
 103                 assert(!pmap_contains(perm_map, pred_bl) && "Already permed that block");
 104
 105                 /*
 106                  * Note that all phis in the list are in the same
 107                  * register class by construction.
 108                  */
 109                 for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 110                         perm_proj_t templ;
 111                         ir_node *arg     = get_irn_n(phi, i);
 112                         unsigned hash    = HASH_PTR(arg);
 113
 114                         templ.arg  = arg;
 115                         pp         = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 116
 117                         /*
 118                          * If a proj_perm_t entry has not been made in the argument set,
 119                          * create one. The only restriction is, that the phi argument
 120                          * may not be live in at the current block, since this argument
 121                          * interferes with the phi and must thus not be member of a
 122                          * Perm. A copy will be inserted for this argument alter on.
 123                          */
 124                         if(!pp && !is_live_in(bl, arg)) {
 125                                 templ.pos = n_projs++;
 126                                 set_insert(arg_set, &templ, sizeof(templ), hash);
 127                         }
 128                 }
 129
 130
 131                 if (n_projs) {
 132                         /*
 133                          * Create a new Perm with the arguments just collected
 134                          * above in the arg_set and insert it into the schedule.
 135                          */
 136                         in = xmalloc(n_projs * sizeof(in[0]));
 137                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set))
 138                                 in[pp->pos] = pp->arg;
 139
 140                         perm = be_new_Perm(chordal_env->cls, irg, pred_bl, n_projs, in);
 141                         free(in);
 142                         insert_after = sched_skip(sched_last(pred_bl), 0, sched_skip_cf_predicator, chordal_env->birg->main_env->arch_env);
 143                         sched_add_after(insert_after, perm);
 144
 145                         /*
 146                          * Make the Projs for the Perm and insert into schedule.
 147                          * Register allocation is copied from the former phi
 148                          * arguments to the projs (new phi arguments).
 149                          */
 150                         insert_after = perm;
 151                         for(pp = set_first(arg_set); pp; pp = set_next(arg_set)) {
 152                                 ir_node *proj = new_r_Proj(irg, pred_bl, perm, get_irn_mode(pp->arg), pp->pos);
 153                                 pp->proj = proj;
 154                                 assert(get_reg(pp->arg));
 155                                 set_reg(proj, get_reg(pp->arg));
 156                                 sched_add_after(insert_after, proj);
 157                                 insert_after = proj;
 158                                 DBG((dbg, LEVEL_2, "Copy register assignment %s from %+F to %+F\n", get_reg(pp->arg)->name, pp->arg, pp->proj));
 159                         }
 160
 161                         /*
 162                          * Set the phi nodes to their new arguments: The Projs of the Perm
 163                          */
 164                         for(phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 165                                 perm_proj_t templ;
 166
 167                                 templ.arg = get_irn_n(phi, i);
 168                                 pp        = set_find(arg_set, &templ, sizeof(templ), HASH_PTR(templ.arg));
 169
 170                                 /* If not found, it was an interfering argument */
 171                                 if (pp)
 172                                         set_irn_n(phi, i, pp->proj);
 173                         }
 174
 175                         /* register in perm map */
 176                         pmap_insert(perm_map, pred_bl, perm);
 177                 }
 178
 179                 del_set(arg_set);
 180         }
 181 }
 182
 183 #define is_pinned(irn) (get_irn_link(irn))
 184 #define get_pinning_block(irn) ((ir_node *)get_irn_link(irn))
 185 #define pin_irn(irn, lock) (set_irn_link(irn, lock))
 186
 187 /**
 188  * Adjusts the register allocation for the (new) phi-operands
 189  * and insert duplicates iff necessary.
 190  */
 191 static void     set_regs_or_place_dupls_walker(ir_node *bl, void *data) {
 192         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 193         ir_node *phi;
 194
 195         /* Consider all phis of this block */
 196         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 197                 int i, max;
 198                 ir_node *arg, *phi_block, *arg_block;
 199                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 200                 const arch_register_class_t *cls;
 201
 202                 assert(is_Phi(phi) && "Can only handle phi-destruction :)");
 203
 204                 phi_block = get_nodes_block(phi);
 205                 phi_reg   = get_reg(phi);
 206                 cls       = arch_get_irn_reg_class(get_chordal_arch(chordal_env), phi, -1);
 207
 208                 /* process all arguments of the phi */
 209                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 210                         arg       = get_irn_n(phi, i);
 211                         arg_block = get_Block_cfgpred_block(phi_block, i);
 212                         arg_reg   = get_reg(arg);
 213
 214                         assert(arg_reg && "Register must be set while placing perms");
 215
 216                         DBG((dbg, LEVEL_1, "  for %+F(%s) -- %+F(%s)\n", phi, phi_reg->name, arg, arg_reg->name));
 217
 218                         if(values_interfere(phi, arg)) {
 219                                 /*
 220                                         Insert a duplicate in arguments block,
 221                                         make it the new phi arg,
 222                                         set its register,
 223                                         insert it into schedule,
 224                                         pin it
 225                                 */
 226                                 ir_node *dupl  = be_new_Copy(cls, chordal_env->irg, arg_block, arg);
 227                                 ir_mode *m_phi = get_irn_mode(phi), *m_dupl = get_irn_mode(dupl);
 228
 229                                 /*
 230                                         Conv signed <-> unsigned is killed on ia32
 231                                         check for: (both int OR both float) AND equal mode sizes
 232                                 */
 233                                 assert(((mode_is_int(m_phi) && mode_is_int(m_dupl)) ||
 234                                         (mode_is_float(m_phi) && mode_is_float(m_dupl))) &&
 235                                         (get_mode_size_bits(m_phi) == get_mode_size_bits(m_dupl)));
 236
 237                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 238                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 239                                 sched_add_after(sched_skip(sched_last(arg_block), 0, sched_skip_cf_predicator, chordal_env->birg->main_env->arch_env), dupl);
 240                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 241                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do interfere: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 242                                 continue; /* with next argument */
 243                         }
 244
 245                         if (phi_reg == arg_reg) {
 246                                 /* Phi and arg have the same register, so pin and continue */
 247                                 pin_irn(arg, phi_block);
 248                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg has same reg: pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 249                                 continue;
 250                         }
 251
 252                         DBG((dbg, LEVEL_1, "    they do not interfere\n"));
 253                         assert(is_Proj(arg));
 254                         /*
 255                                 First check if there is an other phi
 256                                 - in the same block
 257                                 - having arg at the current pos in its arg-list
 258                                 - having the same color as arg
 259
 260                                 If found, then pin the arg (for that phi)
 261                         */
 262                         if (! is_pinned(arg)) {
 263                                 ir_node *other_phi;
 264
 265                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      searching for phi with same arg having args register\n"));
 266
 267                                 for(other_phi = get_irn_link(phi_block); other_phi; other_phi = get_irn_link(other_phi)) {
 268
 269                                         assert(is_Phi(other_phi)                               &&
 270                                                 get_nodes_block(phi) == get_nodes_block(other_phi) &&
 271                                                 "link fields are screwed up");
 272
 273                                         if (get_irn_n(other_phi, i) == arg && get_reg(other_phi) == arg_reg) {
 274                                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "        found %+F(%s)\n", other_phi, get_reg(other_phi)->name));
 275                                                 pin_irn(arg, phi_block);
 276                                                 break;
 277                                         }
 278                                 }
 279                         }
 280
 281                         if (is_pinned(arg)) {
 282                                 /*
 283                                         Insert a duplicate of the original value in arguments block,
 284                                         make it the new phi arg,
 285                                         set its register,
 286                                         insert it into schedule,
 287                                         pin it
 288                                 */
 289                                 ir_node *perm     = get_Proj_pred(arg);
 290                                 ir_node *orig_val = get_irn_n(perm, get_Proj_proj(arg));
 291                                 ir_node *dupl     = be_new_Copy(cls, chordal_env->irg, arg_block, orig_val);
 292                                 ir_mode *m_phi    = get_irn_mode(phi);
 293                                 ir_mode *m_dupl   = get_irn_mode(dupl);
 294
 295                                 /*
 296                                         Conv signed <-> unsigned is killed on ia32
 297                                         check for: (both int OR both float) AND equal mode sizes
 298                                 */
 299                                 assert(((mode_is_int(m_phi) && mode_is_int(m_dupl)) ||
 300                                         (mode_is_float(m_phi) && mode_is_float(m_dupl))) &&
 301                                         (get_mode_size_bits(m_phi) == get_mode_size_bits(m_dupl)));
 302
 303                                 set_irn_n(phi, i, dupl);
 304                                 set_reg(dupl, phi_reg);
 305                                 sched_add_before(perm, dupl);
 306                                 pin_irn(dupl, phi_block);
 307                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is pinned: insert %+F(%s)\n", dupl, get_reg(dupl)->name));
 308                         } else {
 309                                 /*
 310                                         No other phi has the same color (else arg would have been pinned),
 311                                         so just set the register and pin
 312                                 */
 313                                 set_reg(arg, phi_reg);
 314                                 pin_irn(arg, phi_block);
 315                                 DBG((dbg, LEVEL_1, "      arg is not pinned: so pin %+F(%s)\n", arg, get_reg(arg)->name));
 316                         }
 317                 }
 318         }
 319 }
 320
 321 void be_ssa_destruction(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 322         pmap *perm_map = pmap_create();
 323         ir_graph *irg  = chordal_env->irg;
 324
 325         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "ir.be.ssadestr");
 326
 327         /* create a map for fast lookup of perms: block --> perm */
 328         chordal_env->data = perm_map;
 329         irg_walk_graph(irg, clear_link, collect_phis_walker, chordal_env);
 330
 331         DBG((dbg, LEVEL_1, "Placing perms...\n"));
 332         irg_block_walk_graph(irg, insert_all_perms_walker, NULL, chordal_env);
 333
 334         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 335                 be_dump(irg, "-ssa_destr_perms_placed", dump_ir_block_graph_sched);
 336
 337         be_liveness(irg);
 338
 339         DBG((dbg, LEVEL_1, "Setting regs and placing dupls...\n"));
 340         irg_block_walk_graph(irg, set_regs_or_place_dupls_walker, NULL, chordal_env);
 341
 342         if (chordal_env->opts->dump_flags & BE_CH_DUMP_SSADESTR)
 343                 be_dump(irg, "-ssa_destr_regs_set", dump_ir_block_graph_sched);
 344
 345         pmap_destroy(perm_map);
 346 }
 347
 348 static void ssa_destruction_check_walker(ir_node *bl, void *data) {
 349         be_chordal_env_t *chordal_env = data;
 350         ir_node *phi;
 351         int i, max;
 352
 353         for (phi = get_irn_link(bl); phi; phi = get_irn_link(phi)) {
 354                 const arch_register_t *phi_reg, *arg_reg;
 355
 356                 phi_reg = get_reg(phi);
 357                 /* iterate over all args of phi */
 358                 for (i = 0, max = get_irn_arity(phi); i < max; ++i) {
 359                         ir_node *arg = get_irn_n(phi, i);
 360
 361                         arg_reg = get_reg(arg);
 362
 363                         if (phi_reg != arg_reg) {
 364                                 DBG((dbg, 0, "Error: Registers of %+F and %+F differ: %s %s\n", phi, arg, phi_reg->name, arg_reg->name));
 365                                 assert(0);
 366                         }
 367
 368                         if (! is_pinned(arg)) {
 369                                 DBG((dbg, 0, "Warning: Phi argument %+F is not pinned.\n", arg));
 370                                 assert(0);
 371                         }
 372                 }
 373         }
 374 }
 375
 376 void be_ssa_destruction_check(be_chordal_env_t *chordal_env) {
 377         irg_block_walk_graph(chordal_env->irg, ssa_destruction_check_walker, NULL, chordal_env);
 378 }