nsz Git - libfirm/blob - ir/be/ia32/ia32_finish.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 implements functions to finalize the irg for emit.
  23  * @author  Christian Wuerdig
  24  * @version $Id$
  25  */
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #include "config.h"
  28 #endif
  29
  30 #include "irnode.h"
  31 #include "ircons.h"
  32 #include "irgmod.h"
  33 #include "irgwalk.h"
  34 #include "iredges.h"
  35 #include "pdeq.h"
  36 #include "error.h"
  37
  38 #include "../bearch_t.h"
  39 #include "../besched_t.h"
  40 #include "../benode_t.h"
  41
  42 #include "bearch_ia32_t.h"
  43 #include "ia32_finish.h"
  44 #include "ia32_new_nodes.h"
  45 #include "ia32_map_regs.h"
  46 #include "ia32_transform.h"
  47 #include "ia32_dbg_stat.h"
  48 #include "ia32_optimize.h"
  49 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"
  50
  51 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  52
  53 /**
  54  * Transforms a Sub or xSub into Neg--Add iff OUT_REG == SRC2_REG.
  55  * THIS FUNCTIONS MUST BE CALLED AFTER REGISTER ALLOCATION.
  56  */
  57 static void ia32_transform_sub_to_neg_add(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
  58         ir_graph *irg;
  59         ir_node *in1, *in2, *noreg, *nomem, *res;
  60         ir_node *noreg_fp, *block;
  61         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn);
  62         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(irn);
  63         const arch_register_t *in1_reg, *in2_reg, *out_reg, **slots;
  64         int i, arity;
  65
  66         /* Return if AM node or not a Sub or xSub */
  67         if (!(is_ia32_Sub(irn) || is_ia32_xSub(irn)) || get_ia32_op_type(irn) != ia32_Normal)
  68                 return;
  69
  70         noreg   = ia32_new_NoReg_gp(cg);
  71         noreg_fp = ia32_new_NoReg_fp(cg);
  72         nomem   = new_rd_NoMem(cg->irg);
  73         in1     = get_irn_n(irn, 2);
  74         in2     = get_irn_n(irn, 3);
  75         in1_reg = arch_get_irn_register(cg->arch_env, in1);
  76         in2_reg = arch_get_irn_register(cg->arch_env, in2);
  77         out_reg = get_ia32_out_reg(irn, 0);
  78
  79         irg     = cg->irg;
  80         block   = get_nodes_block(irn);
  81
  82         /* in case of sub and OUT == SRC2 we can transform the sequence into neg src2 -- add */
  83         if (!REGS_ARE_EQUAL(out_reg, in2_reg))
  84                 return;
  85
  86         /* generate the neg src2 */
  87         if(mode_is_float(mode)) {
  88                 int size;
  89                 ir_entity *entity;
  90
  91                 res = new_rd_ia32_xXor(dbg, irg, block, noreg, noreg, in2, noreg_fp, nomem);
  92                 size = get_mode_size_bits(mode);
  93                 entity = ia32_gen_fp_known_const(size == 32 ? ia32_SSIGN : ia32_DSIGN);
  94                 set_ia32_am_sc(res, entity);
  95                 set_ia32_op_type(res, ia32_AddrModeS);
  96                 set_ia32_ls_mode(res, get_ia32_ls_mode(irn));
  97         } else {
  98                 res = new_rd_ia32_Neg(dbg, irg, block, noreg, noreg, in2, nomem);
  99         }
 100         arch_set_irn_register(cg->arch_env, res, in2_reg);
 101
 102         /* add to schedule */
 103         sched_add_before(irn, res);
 104
 105         /* generate the add */
 106         if (mode_is_float(mode)) {
 107                 res = new_rd_ia32_xAdd(dbg, irg, block, noreg, noreg, res, in1, nomem);
 108                 set_ia32_am_support(res, ia32_am_Source, ia32_am_binary);
 109                 set_ia32_ls_mode(res, get_ia32_ls_mode(irn));
 110         }
 111         else {
 112                 res = new_rd_ia32_Add(dbg, irg, block, noreg, noreg, res, in1, nomem);
 113                 set_ia32_am_support(res, ia32_am_Full, ia32_am_binary);
 114                 set_ia32_commutative(res);
 115         }
 116
 117         SET_IA32_ORIG_NODE(res, ia32_get_old_node_name(cg, irn));
 118         /* copy register */
 119         slots    = get_ia32_slots(res);
 120         slots[0] = in2_reg;
 121
 122         /* exchange the add and the sub */
 123         edges_reroute(irn, res, irg);
 124
 125         /* add to schedule */
 126         sched_add_before(irn, res);
 127
 128         /* remove the old sub */
 129         sched_remove(irn);
 130         arity = get_irn_arity(irn);
 131         for(i = 0; i < arity; ++i) {
 132                 set_irn_n(irn, i, new_Bad());
 133         }
 134
 135         DBG_OPT_SUB2NEGADD(irn, res);
 136 }
 137
 138 /**
 139  * Transforms a LEA into an Add or SHL if possible.
 140  * THIS FUNCTIONS MUST BE CALLED AFTER REGISTER ALLOCATION.
 141  */
 142 static void ia32_transform_lea_to_add_or_shl(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 143         ia32_am_flavour_t am_flav;
 144         dbg_info         *dbg = get_irn_dbg_info(irn);
 145         ir_graph         *irg;
 146         ir_node          *res = NULL;
 147         ir_node          *nomem, *noreg, *base, *index, *op1, *op2;
 148         ir_node          *block;
 149         long              offs = 0;
 150         const arch_register_t *out_reg, *base_reg, *index_reg;
 151
 152         /* must be a LEA */
 153         if (! is_ia32_Lea(irn))
 154                 return;
 155
 156         am_flav = get_ia32_am_flavour(irn);
 157
 158         /* mustn't have a symconst */
 159         if (get_ia32_am_sc(irn) != NULL || get_ia32_frame_ent(irn) != NULL)
 160                 return;
 161
 162         if (am_flav == ia32_am_IS) {
 163                 tarval *tv;
 164
 165                 /* Create a SHL */
 166                 noreg     = ia32_new_NoReg_gp(cg);
 167                 nomem     = new_rd_NoMem(cg->irg);
 168                 index     = get_irn_n(irn, 1);
 169                 index_reg = arch_get_irn_register(cg->arch_env, index);
 170                 out_reg   = arch_get_irn_register(cg->arch_env, irn);
 171
 172                 if (! REGS_ARE_EQUAL(out_reg, index_reg))
 173                         return;
 174
 175                 /* ok, we can transform it */
 176                 irg = cg->irg;
 177                 block = get_nodes_block(irn);
 178
 179                 res  = new_rd_ia32_Shl(dbg, irg, block, noreg, noreg, index, noreg, nomem);
 180                 offs = get_ia32_am_scale(irn);
 181                 tv = new_tarval_from_long(offs, mode_Iu);
 182                 set_ia32_Immop_tarval(res, tv);
 183                 arch_set_irn_register(cg->arch_env, res, out_reg);
 184         } else {
 185                 /* only some LEAs can be transformed to an Add */
 186                 if (am_flav != ia32_am_B && am_flav != ia32_am_OB && am_flav != ia32_am_BI)
 187                         return;
 188
 189                 noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
 190                 nomem = new_rd_NoMem(cg->irg);
 191                 op1   = noreg;
 192                 op2   = noreg;
 193                 base  = get_irn_n(irn, 0);
 194                 index = get_irn_n(irn, 1);
 195                 offs  = get_ia32_am_offs_int(irn);
 196
 197                 out_reg   = arch_get_irn_register(cg->arch_env, irn);
 198                 base_reg  = arch_get_irn_register(cg->arch_env, base);
 199                 index_reg = arch_get_irn_register(cg->arch_env, index);
 200
 201                 irg = cg->irg;
 202                 block = get_nodes_block(irn);
 203
 204                 switch(am_flav) {
 205                         case ia32_am_B:
 206                         case ia32_am_OB:
 207                                 /* out register must be same as base register */
 208                                 if (! REGS_ARE_EQUAL(out_reg, base_reg))
 209                                         return;
 210
 211                                 op1 = base;
 212                                 op2 = new_rd_ia32_Immediate(NULL, irg, block, NULL, 0, offs);
 213                                 arch_set_irn_register(cg->arch_env, op2,
 214                                                       &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG]);
 215                                 break;
 216                         case ia32_am_BI:
 217                                 assert(offs == 0);
 218                                 /* out register must be same as one in register */
 219                                 if (REGS_ARE_EQUAL(out_reg, base_reg)) {
 220                                         op1 = base;
 221                                         op2 = index;
 222                                 } else if (REGS_ARE_EQUAL(out_reg, index_reg)) {
 223                                         op1 = index;
 224                                         op2 = base;
 225                                 } else {
 226                                         /* in registers a different from out -> no Add possible */
 227                                         return;
 228                                 }
 229                                 break;
 230
 231                         default:
 232                                 assert(0);
 233                                 break;
 234                 }
 235
 236                 res = new_rd_ia32_Add(dbg, irg, block, noreg, noreg, op1, op2, nomem);
 237                 arch_set_irn_register(cg->arch_env, res, out_reg);
 238                 set_ia32_op_type(res, ia32_Normal);
 239                 set_ia32_commutative(res);
 240         }
 241
 242         SET_IA32_ORIG_NODE(res, ia32_get_old_node_name(cg, irn));
 243
 244         /* add new ADD/SHL to schedule */
 245         sched_add_before(irn, res);
 246
 247         DBG_OPT_LEA2ADD(irn, res);
 248
 249         /* remove the old LEA */
 250         sched_remove(irn);
 251
 252         /* exchange the Add and the LEA */
 253         exchange(irn, res);
 254 }
 255
 256 static INLINE int need_constraint_copy(ir_node *irn) {
 257         return  ! is_ia32_Lea(irn)          &&
 258                 ! is_ia32_Conv_I2I(irn)     &&
 259                 ! is_ia32_Conv_I2I8Bit(irn) &&
 260                 ! is_ia32_CmpCMov(irn)      &&
 261                 ! is_ia32_CmpSet(irn);
 262 }
 263
 264 /**
 265  * Insert copies for all ia32 nodes where the should_be_same requirement
 266  * is not fulfilled.
 267  * Transform Sub into Neg -- Add if IN2 == OUT
 268  */
 269 static void ia32_finish_node(ir_node *irn, void *env) {
 270         ia32_code_gen_t            *cg = env;
 271         const arch_register_req_t **reqs;
 272         const arch_register_t      *out_reg, *in_reg, *in2_reg;
 273         int                         n_res, i;
 274         ir_node                    *copy, *in_node, *block, *in2_node;
 275         ia32_op_type_t              op_tp;
 276
 277         if (is_ia32_irn(irn)) {
 278                 /* AM Dest nodes don't produce any values  */
 279                 op_tp = get_ia32_op_type(irn);
 280                 if (op_tp == ia32_AddrModeD)
 281                         goto end;
 282
 283                 reqs  = get_ia32_out_req_all(irn);
 284                 n_res = get_ia32_n_res(irn);
 285                 block = get_nodes_block(irn);
 286
 287                 /* check all OUT requirements, if there is a should_be_same */
 288                 if ((op_tp == ia32_Normal || op_tp == ia32_AddrModeS) && need_constraint_copy(irn))
 289                 {
 290                         for (i = 0; i < n_res; i++) {
 291                                 if (arch_register_req_is(reqs[i], should_be_same)) {
 292                                         int same_pos = reqs[i]->other_same;
 293
 294                                         /* get in and out register */
 295                                         out_reg  = get_ia32_out_reg(irn, i);
 296                                         in_node  = get_irn_n(irn, same_pos);
 297                                         in_reg   = arch_get_irn_register(cg->arch_env, in_node);
 298
 299                                         /* don't copy ignore nodes */
 300                                         if (arch_irn_is(cg->arch_env, in_node, ignore) && is_Proj(in_node))
 301                                                 continue;
 302
 303                                         /* check if in and out register are equal */
 304                                         if (! REGS_ARE_EQUAL(out_reg, in_reg)) {
 305                                                 /* in case of a commutative op: just exchange the in's */
 306                                                 /* beware: the current op could be everything, so test for ia32 */
 307                                                 /*         commutativity first before getting the second in     */
 308                                                 if (is_ia32_commutative(irn)) {
 309                                                         in2_node = get_irn_n(irn, same_pos ^ 1);
 310                                                         in2_reg  = arch_get_irn_register(cg->arch_env, in2_node);
 311
 312                                                         if (REGS_ARE_EQUAL(out_reg, in2_reg)) {
 313                                                                 set_irn_n(irn, same_pos, in2_node);
 314                                                                 set_irn_n(irn, same_pos ^ 1, in_node);
 315                                                         }
 316                                                         else
 317                                                                 goto insert_copy;
 318                                                 }
 319                                                 else {
 320 insert_copy:
 321                                                         DBG((dbg, LEVEL_1, "inserting copy for %+F in_pos %d\n", irn, same_pos));
 322                                                         /* create copy from in register */
 323                                                         copy = be_new_Copy(arch_register_get_class(in_reg), cg->irg, block, in_node);
 324
 325                                                         DBG_OPT_2ADDRCPY(copy);
 326
 327                                                         /* destination is the out register */
 328                                                         arch_set_irn_register(cg->arch_env, copy, out_reg);
 329
 330                                                         /* insert copy before the node into the schedule */
 331                                                         sched_add_before(irn, copy);
 332
 333                                                         /* set copy as in */
 334                                                         set_irn_n(irn, same_pos, copy);
 335                                                 }
 336                                         }
 337                                 }
 338                         }
 339                 }
 340
 341                 /* check xCmp: try to avoid unordered cmp */
 342                 if ((is_ia32_xCmp(irn) || is_ia32_xCmpCMov(irn) || is_ia32_xCmpSet(irn)) &&
 343                         op_tp == ia32_Normal    &&
 344                         ! is_ia32_ImmConst(irn) && ! is_ia32_ImmSymConst(irn))
 345                 {
 346                         long pnc = get_ia32_pncode(irn);
 347
 348                         if (pnc & pn_Cmp_Uo) {
 349                                 ir_node *tmp;
 350                                 int idx1 = 2, idx2 = 3;
 351
 352                                 if (is_ia32_xCmpCMov(irn)) {
 353                                         idx1 = 0;
 354                                         idx2 = 1;
 355                                 }
 356
 357                                 tmp = get_irn_n(irn, idx1);
 358                                 set_irn_n(irn, idx1, get_irn_n(irn, idx2));
 359                                 set_irn_n(irn, idx2, tmp);
 360
 361                                 set_ia32_pncode(irn, get_negated_pnc(pnc, mode_E));
 362                         }
 363                 }
 364         }
 365 end: ;
 366 }
 367
 368 /**
 369  * Following Problem:
 370  * We have a source address mode node with base or index register equal to
 371  * result register. The constraint handler will insert a copy from the
 372  * remaining input operand to the result register -> base or index is
 373  * broken then.
 374  * Solution: Turn back this address mode into explicit Load + Operation.
 375  */
 376 static void fix_am_source(ir_node *irn, void *env) {
 377         ia32_code_gen_t *cg = env;
 378         ir_node *base, *index, *noreg;
 379         const arch_register_t *reg_base, *reg_index;
 380         const arch_register_req_t **reqs;
 381         int n_res, i;
 382
 383         /* check only ia32 nodes with source address mode */
 384         if (! is_ia32_irn(irn) || get_ia32_op_type(irn) != ia32_AddrModeS)
 385                 return;
 386         /* no need to fix unary operations */
 387         if (get_irn_arity(irn) == 4)
 388                 return;
 389
 390         base  = get_irn_n(irn, 0);
 391         index = get_irn_n(irn, 1);
 392
 393         reg_base  = arch_get_irn_register(cg->arch_env, base);
 394         reg_index = arch_get_irn_register(cg->arch_env, index);
 395         reqs      = get_ia32_out_req_all(irn);
 396
 397         noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
 398
 399         n_res = get_ia32_n_res(irn);
 400
 401         for (i = 0; i < n_res; i++) {
 402                 if (arch_register_req_is(reqs[i], should_be_same)) {
 403                         /* get in and out register */
 404                         const arch_register_t *out_reg  = get_ia32_out_reg(irn, i);
 405                         int same_pos = reqs[i]->other_same;
 406
 407                         /*
 408                                 there is a constraint for the remaining operand
 409                                 and the result register is equal to base or index register
 410                         */
 411                         if (same_pos == 2 &&
 412                                 (REGS_ARE_EQUAL(out_reg, reg_base) || REGS_ARE_EQUAL(out_reg, reg_index)))
 413                         {
 414                                 /* turn back address mode */
 415                                 ir_node               *in_node = get_irn_n(irn, 2);
 416                                 const arch_register_t *in_reg  = arch_get_irn_register(cg->arch_env, in_node);
 417                                 ir_node               *block   = get_nodes_block(irn);
 418                                 ir_mode               *ls_mode = get_ia32_ls_mode(irn);
 419                                 ir_node *load;
 420                                 int pnres;
 421
 422                                 if (arch_register_get_class(in_reg) == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp]) {
 423                                         load  = new_rd_ia32_Load(NULL, cg->irg, block, base, index, get_irn_n(irn, 4));
 424                                         pnres = pn_ia32_Load_res;
 425                                 }
 426                                 else if (arch_register_get_class(in_reg) == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_xmm]) {
 427                                         load  = new_rd_ia32_xLoad(NULL, cg->irg, block, base, index, get_irn_n(irn, 4));
 428                                         pnres = pn_ia32_xLoad_res;
 429                                 }
 430                                 else {
 431                                         panic("cannot turn back address mode for this register class");
 432                                 }
 433
 434                                 /* copy address mode information to load */
 435                                 set_ia32_ls_mode(load, ls_mode);
 436                                 set_ia32_am_flavour(load, get_ia32_am_flavour(irn));
 437                                 set_ia32_op_type(load, ia32_AddrModeS);
 438                                 set_ia32_am_scale(load, get_ia32_am_scale(irn));
 439                                 set_ia32_am_sc(load, get_ia32_am_sc(irn));
 440                                 add_ia32_am_offs_int(load, get_ia32_am_offs_int(irn));
 441                                 set_ia32_frame_ent(load, get_ia32_frame_ent(irn));
 442
 443                                 if (is_ia32_use_frame(irn))
 444                                         set_ia32_use_frame(load);
 445
 446                                 /* insert the load into schedule */
 447                                 sched_add_before(irn, load);
 448
 449                                 DBG((dbg, LEVEL_3, "irg %+F: build back AM source for node %+F, inserted load %+F\n", cg->irg, irn, load));
 450
 451                                 load = new_r_Proj(cg->irg, block, load, ls_mode, pnres);
 452                                 arch_set_irn_register(cg->arch_env, load, out_reg);
 453
 454                                 /* insert the load result proj into schedule */
 455                                 sched_add_before(irn, load);
 456
 457                                 /* set the new input operand */
 458                                 set_irn_n(irn, 3, load);
 459
 460                                 /* this is a normal node now */
 461                                 set_irn_n(irn, 0, noreg);
 462                                 set_irn_n(irn, 1, noreg);
 463                                 set_ia32_op_type(irn, ia32_Normal);
 464
 465                                 break;
 466                         }
 467                 }
 468         }
 469 }
 470
 471 /**
 472  * Block walker: finishes a block
 473  */
 474 static void ia32_finish_irg_walker(ir_node *block, void *env) {
 475         ir_node *irn, *next;
 476
 477         /* first: turn back AM source if necessary */
 478         for (irn = sched_first(block); ! sched_is_end(irn); irn = next) {
 479                 next = sched_next(irn);
 480                 fix_am_source(irn, env);
 481         }
 482
 483         for (irn = sched_first(block); ! sched_is_end(irn); irn = next) {
 484                 ia32_code_gen_t *cg = env;
 485
 486                 next = sched_next(irn);
 487
 488                 /* check if there is a sub which need to be transformed */
 489                 ia32_transform_sub_to_neg_add(irn, cg);
 490
 491                 /* transform a LEA into an Add if possible */
 492                 ia32_transform_lea_to_add_or_shl(irn, cg);
 493         }
 494
 495         /* second: insert copies and finish irg */
 496         for (irn = sched_first(block); ! sched_is_end(irn); irn = next) {
 497                 next = sched_next(irn);
 498                 ia32_finish_node(irn, env);
 499         }
 500 }
 501
 502 /**
 503  * Block walker: pushes all blocks on a wait queue
 504  */
 505 static void ia32_push_on_queue_walker(ir_node *block, void *env) {
 506         waitq *wq = env;
 507         waitq_put(wq, block);
 508 }
 509
 510
 511 /**
 512  * Add Copy nodes for not fulfilled should_be_equal constraints
 513  */
 514 void ia32_finish_irg(ir_graph *irg, ia32_code_gen_t *cg) {
 515         waitq *wq = new_waitq();
 516
 517         /* Push the blocks on the waitq because ia32_finish_irg_walker starts more walks ... */
 518         irg_block_walk_graph(irg, NULL, ia32_push_on_queue_walker, wq);
 519
 520         while (! waitq_empty(wq)) {
 521                 ir_node *block = waitq_get(wq);
 522                 ia32_finish_irg_walker(block, cg);
 523         }
 524         del_waitq(wq);
 525 }
 526
 527 void ia32_init_finish(void)
 528 {
 529         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.ia32.finish");
 530 }