nsz Git - libfirm/blob - ir/be/ia32/ia32_address_mode.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       This file contains functions for matching firm graphs for
  23  *              nodes that can be used as address mode for x86 instructions
  24  * @author      Matthias Braun
  25  * @version     $Id$
  26  */
  27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  28 #include "config.h"
  29 #endif
  30
  31 #include "ia32_address_mode.h"
  32 #include "ia32_transform.h"
  33
  34 #include "irtypes.h"
  35 #include "irnode_t.h"
  36 #include "irprintf.h"
  37 #include "error.h"
  38 #include "iredges_t.h"
  39 #include "irgwalk.h"
  40
  41 #include "../benode_t.h"
  42
  43 #define AGGRESSIVE_AM
  44
  45 /* gas/ld don't support negative symconsts :-( */
  46 #undef SUPPORT_NEGATIVE_SYMCONSTS
  47
  48 static bitset_t *non_address_mode_nodes;
  49
  50 /**
  51  * Recursive worker for checking if a DAG with root node can be represented as a simple immediate,
  52  *
  53  * @param node       the node
  54  * @param symconsts  number of symconsts found so far
  55  * @param negate     if set, the immediate must be negated
  56  *
  57  * @return non-zero if the DAG represents an immediate, 0 else
  58  */
  59 static int do_is_immediate(const ir_node *node, int *symconsts, int negate)
  60 {
  61         ir_node *left;
  62         ir_node *right;
  63
  64         switch (get_irn_opcode(node)) {
  65         case iro_Const:
  66                 /* Consts are typically immediates */
  67                 if (!tarval_is_long(get_Const_tarval(node))) {
  68 #ifdef DEBUG_libfirm
  69                         ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning tarval of %+F(%+F) is not "
  70                                    "a long.\n", node, current_ir_graph);
  71 #endif
  72                         return 0;
  73                 }
  74                 return 1;
  75         case iro_SymConst:
  76                 /* the first SymConst of a DAG can be fold into an immediate */
  77 #ifndef SUPPORT_NEGATIVE_SYMCONSTS
  78                 /* unfortunately the assembler/linker doesn't support -symconst */
  79                 if(negate)
  80                         return 0;
  81 #endif
  82
  83                 if(get_SymConst_kind(node) != symconst_addr_ent)
  84                         return 0;
  85                 (*symconsts)++;
  86                 if(*symconsts > 1)
  87                         return 0;
  88
  89                 return 1;
  90         case iro_Add:
  91         case iro_Sub:
  92                 /* Add's and Sub's are typically supported as long as both operands are immediates */
  93                 if(bitset_is_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(node)))
  94                         return 0;
  95
  96                 left  = get_binop_left(node);
  97                 right = get_binop_right(node);
  98                 if(!do_is_immediate(left, symconsts, negate))
  99                         return 0;
 100                 if(!do_is_immediate(right, symconsts, is_Sub(node) ? !negate : negate))
 101                         return 0;
 102
 103                 return 1;
 104         default:
 105                 /* all other nodes are NO immediates */
 106                 return 0;
 107         }
 108 }
 109
 110 /**
 111  * Checks if a DAG with a single root node can be represented as a simple immediate.
 112  *
 113  * @param node  the node
 114  *
 115  * @return non-zero if the DAG represents an immediate, 0 else
 116  */
 117 #if 0
 118 static int is_immediate_simple(const ir_node *node) {
 119         int symconsts = 0;
 120         return do_is_immediate(node, &symconsts, 0);
 121 }
 122 #endif
 123
 124 /**
 125  * Check if a DAG starting with root node can be folded into an address mode
 126  * as an immediate.
 127  *
 128  * @param addr    the address mode data so far
 129  * @param node    the node
 130  * @param negate  if set, the immediate must be negated
 131  */
 132 static int is_immediate(ia32_address_t *addr, const ir_node *node, int negate)
 133 {
 134         int symconsts = (addr->symconst_ent != NULL);
 135         return do_is_immediate(node, &symconsts, negate);
 136 }
 137
 138 /**
 139  * Place a DAG with root node into an address mode.
 140  *
 141  * @param addr    the address mode data so far
 142  * @param node    the node
 143  * @param negate  if set, the immediate must be negated
 144  */
 145 static void eat_immediate(ia32_address_t *addr, ir_node *node, int negate)
 146 {
 147         tarval  *tv;
 148         ir_node *left;
 149         ir_node *right;
 150         long    val;
 151
 152         switch (get_irn_opcode(node)) {
 153         case iro_Const:
 154                 /* simply add the value to the offset */
 155                 tv = get_Const_tarval(node);
 156                 val = get_tarval_long(tv);
 157                 if (negate) {
 158                         addr->offset -= val;
 159                 } else {
 160                         addr->offset += val;
 161                 }
 162                 break;
 163         case iro_SymConst:
 164                 /* place the entity into the symconst */
 165                 if (addr->symconst_ent != NULL) {
 166                         panic("Internal error: more than 1 symconst in address "
 167                               "calculation");
 168                 }
 169                 addr->symconst_ent  = get_SymConst_entity(node);
 170 #ifndef SUPPORT_NEGATIVE_SYMCONSTS
 171                 assert(!negate);
 172 #endif
 173                 addr->symconst_sign = negate;
 174                 break;
 175         case iro_Add:
 176                 assert(!bitset_is_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(node)));
 177                 left  = get_Add_left(node);
 178                 right = get_Add_right(node);
 179                 eat_immediate(addr, left, negate);
 180                 eat_immediate(addr, right, negate);
 181                 break;
 182         case iro_Sub:
 183                 assert(!bitset_is_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(node)));
 184                 left  = get_Sub_left(node);
 185                 right = get_Sub_right(node);
 186                 eat_immediate(addr, left, negate);
 187                 eat_immediate(addr, right, !negate);
 188                 break;
 189         default:
 190                 panic("Internal error in immediate address calculation");
 191         }
 192 }
 193
 194 /**
 195  * Place operands of node into an address mode.
 196  *
 197  * @param addr    the address mode data so far
 198  * @param node    the node
 199  * @param force   if set, ignore the marking of node as a non-address-mode node
 200  *
 201  * @return the folded node
 202  */
 203 static ir_node *eat_immediates(ia32_address_t *addr, ir_node *node, int force)
 204 {
 205         if(!force && bitset_is_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(node)))
 206                 return node;
 207
 208         if(is_Add(node)) {
 209                 ir_node *left  = get_Add_left(node);
 210                 ir_node *right = get_Add_right(node);
 211
 212                 if(is_immediate(addr, left, 0)) {
 213                         eat_immediate(addr, left, 0);
 214                         return eat_immediates(addr, right, 0);
 215                 }
 216                 if(is_immediate(addr, right, 0)) {
 217                         eat_immediate(addr, right, 0);
 218                         return eat_immediates(addr, left, 0);
 219                 }
 220         } else if(is_Sub(node)) {
 221                 ir_node *left  = get_Sub_left(node);
 222                 ir_node *right = get_Sub_right(node);
 223
 224                 if(is_immediate(addr, right, 1)) {
 225                         eat_immediate(addr, right, 1);
 226                         return eat_immediates(addr, left, 0);
 227                 }
 228         }
 229
 230         return node;
 231 }
 232
 233 /**
 234  * Try to place a Shl into an address mode.
 235  *
 236  * @param addr    the address mode data so far
 237  * @param node   the node to place
 238  *
 239  * @return non-zero on success
 240  */
 241 static int eat_shl(ia32_address_t *addr, ir_node *node)
 242 {
 243         ir_node *shifted_val;
 244         long     val;
 245
 246         if(is_Shl(node)) {
 247                 ir_node *right = get_Shl_right(node);
 248                 tarval  *tv;
 249
 250                 /* we can use shl with 1, 2 or 3 shift */
 251                 if(!is_Const(right))
 252                         return 0;
 253                 tv = get_Const_tarval(right);
 254                 if(!tarval_is_long(tv))
 255                         return 0;
 256
 257                 val = get_tarval_long(tv);
 258                 if(val < 0 || val > 3)
 259                         return 0;
 260                 if(val == 0) {
 261                         ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: unoptimized Shl(,0) "
 262                                    "found\n");
 263                 }
 264
 265                 shifted_val = get_Shl_left(node);
 266         } else if(is_Add(node)) {
 267                 /* might be an add x, x */
 268                 ir_node *left  = get_Add_left(node);
 269                 ir_node *right = get_Add_right(node);
 270
 271                 if(left != right)
 272                         return 0;
 273                 if(is_Const(left))
 274                         return 0;
 275
 276                 val         = 1;
 277                 shifted_val = left;
 278         } else {
 279                 return 0;
 280         }
 281
 282         /* we can only eat a shl if we don't have a scale or index set yet */
 283         if(addr->scale != 0 || addr->index != NULL)
 284                 return 0;
 285         if(bitset_is_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(node)))
 286                 return 0;
 287
 288 #ifndef AGGRESSIVE_AM
 289         if(get_irn_n_edges(node) > 1)
 290                 return 0;
 291 #endif
 292
 293         addr->scale = val;
 294         addr->index = shifted_val;
 295         return 1;
 296 }
 297
 298 /**
 299  * Returns non-zero if a value of a given mode can be stored in GP registers.
 300  */
 301 static INLINE int mode_needs_gp_reg(ir_mode *mode) {
 302         if(mode == mode_fpcw)
 303                 return 0;
 304         if(get_mode_size_bits(mode) > 32)
 305                 return 0;
 306         return mode_is_int(mode) || mode_is_reference(mode) || mode == mode_b;
 307 }
 308
 309 /* Create an address mode for a given node. */
 310 void ia32_create_address_mode(ia32_address_t *addr, ir_node *node, int force)
 311 {
 312         int      res = 0;
 313         ir_node *eat_imms;
 314
 315         if(is_immediate(addr, node, 0)) {
 316                 eat_immediate(addr, node, 0);
 317                 return;
 318         }
 319
 320 #ifndef AGGRESSIVE_AM
 321         if(!force && get_irn_n_edges(node) > 1) {
 322                 addr->base = node;
 323                 return;
 324         }
 325 #endif
 326
 327         if(!force && bitset_is_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(node))) {
 328                 addr->base = node;
 329                 return;
 330         }
 331
 332         eat_imms = eat_immediates(addr, node, force);
 333         if(eat_imms != node) {
 334                 if(force) {
 335                         eat_imms = ia32_skip_downconv(eat_imms);
 336                 }
 337
 338                 res  = 1;
 339                 node = eat_imms;
 340 #ifndef AGGRESSIVE_AM
 341                 if(get_irn_n_edges(node) > 1) {
 342                         addr->base = node;
 343                         return;
 344                 }
 345 #endif
 346                 if(bitset_is_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(node))) {
 347                         addr->base = node;
 348                         return;
 349                 }
 350         }
 351
 352         /* starting point Add, Sub or Shl, FrameAddr */
 353         if(is_Shl(node)) { /* we don't want to eat add x, x as shl here, so only
 354                               test for real Shl instructions */
 355                 if(eat_shl(addr, node))
 356                         return;
 357         } else if(is_immediate(addr, node, 0)) {
 358                 eat_immediate(addr, node, 0);
 359                 return;
 360         } else if(be_is_FrameAddr(node)) {
 361                 assert(addr->base == NULL);
 362                 assert(addr->frame_entity == NULL);
 363                 addr->base         = be_get_FrameAddr_frame(node);
 364                 addr->use_frame    = 1;
 365                 addr->frame_entity = be_get_FrameAddr_entity(node);
 366                 return;
 367         } else if(is_Add(node)) {
 368                 ir_node *left  = get_Add_left(node);
 369                 ir_node *right = get_Add_right(node);
 370
 371                 if(force) {
 372                         left  = ia32_skip_downconv(left);
 373                         right = ia32_skip_downconv(right);
 374                 }
 375
 376                 assert(force || !is_immediate(addr, left, 0));
 377                 assert(force || !is_immediate(addr, right, 0));
 378
 379                 if(eat_shl(addr, left)) {
 380                         left = NULL;
 381                 } else if(eat_shl(addr, right)) {
 382                         right = NULL;
 383                 }
 384                 if(left != NULL && be_is_FrameAddr(left)
 385                                 && !bitset_is_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(left))) {
 386                         assert(addr->base == NULL);
 387                         assert(addr->frame_entity == NULL);
 388                         addr->base         = be_get_FrameAddr_frame(left);
 389                         addr->use_frame    = 1;
 390                         addr->frame_entity = be_get_FrameAddr_entity(left);
 391                         left               = NULL;
 392                 } else if(right != NULL && be_is_FrameAddr(right)
 393                                 && !bitset_is_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(right))) {
 394                         assert(addr->base == NULL);
 395                         assert(addr->frame_entity == NULL);
 396                         addr->base         = be_get_FrameAddr_frame(right);
 397                         addr->use_frame    = 1;
 398                         addr->frame_entity = be_get_FrameAddr_entity(right);
 399                         right              = NULL;
 400                 }
 401
 402                 if(left != NULL) {
 403                         if(addr->base != NULL) {
 404                                 assert(addr->index == NULL && addr->scale == 0);
 405                                 assert(right == NULL);
 406                                 addr->index = left;
 407                         } else {
 408                                 addr->base = left;
 409                         }
 410                 }
 411                 if(right != NULL) {
 412                         if(addr->base == NULL) {
 413                                 addr->base = right;
 414                         } else {
 415                                 assert(addr->index == NULL && addr->scale == 0);
 416                                 addr->index = right;
 417                         }
 418                 }
 419                 return;
 420         }
 421
 422         addr->base = node;
 423 }
 424
 425 void ia32_mark_non_am(ir_node *node)
 426 {
 427         bitset_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(node));
 428 }
 429
 430 /**
 431  * Walker: mark those nodes that cannot be part of an address mode because
 432  * there value must be access through an register
 433  */
 434 static void mark_non_address_nodes(ir_node *node, void *env)
 435 {
 436         int i, arity;
 437         ir_node *ptr;
 438         ir_node *mem;
 439         ir_node *val;
 440         ir_node *left;
 441         ir_node *right;
 442         ir_mode *mode;
 443         (void) env;
 444
 445         mode = get_irn_mode(node);
 446         if(!mode_is_int(mode) && !mode_is_reference(mode) && mode != mode_b)
 447                 return;
 448
 449         switch(get_irn_opcode(node)) {
 450         case iro_Load:
 451                 ptr = get_Load_ptr(node);
 452                 mem = get_Load_mem(node);
 453
 454                 bitset_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(mem));
 455                 break;
 456
 457         case iro_Store:
 458                 val = get_Store_value(node);
 459                 ptr = get_Store_ptr(node);
 460                 mem = get_Store_mem(node);
 461
 462                 bitset_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(val));
 463                 bitset_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(mem));
 464                 break;
 465
 466         case iro_Add:
 467                 left  = get_Add_left(node);
 468                 right = get_Add_right(node);
 469 #if 0
 470                 /* if we can do source address mode then we will never fold the add
 471                  * into address mode */
 472                 if((is_immediate_simple(right)) ||
 473                          (!ia32_use_source_address_mode(get_nodes_block(node), left, right)
 474                      && !ia32_use_source_address_mode(get_nodes_block(node), right, left)))
 475                 {
 476                     break;
 477                 }
 478                 bitset_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(node));
 479 #else
 480                 break;
 481 #endif
 482                 /* fallthrough */
 483
 484         default:
 485                 arity = get_irn_arity(node);
 486
 487                 for(i = 0; i < arity; ++i) {
 488                         ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 489                         bitset_set(non_address_mode_nodes, get_irn_idx(in));
 490                 }
 491                 break;
 492         }
 493 }
 494
 495 void ia32_calculate_non_address_mode_nodes(ir_graph *irg)
 496 {
 497         non_address_mode_nodes = bitset_malloc(get_irg_last_idx(irg));
 498
 499         irg_walk_graph(irg, NULL, mark_non_address_nodes, NULL);
 500 }
 501
 502 void ia32_free_non_address_mode_nodes(void)
 503 {
 504         bitset_free(non_address_mode_nodes);
 505 }