nsz Git - libfirm/blob - ir/be/ia32/ia32_finish.c

   1 /**
   2  * This file implements functions to finalize the irg for emit.
   3  * @author Christian Wuerdig
   4  * $Id$
   5  */
   6
   7 #include "irnode.h"
   8 #include "ircons.h"
   9 #include "irgmod.h"
  10 #include "irgwalk.h"
  11 #include "pdeq.h"
  12
  13 #include "../bearch.h"
  14 #include "../besched_t.h"
  15 #include "../benode_t.h"
  16
  17 #include "bearch_ia32_t.h"
  18 #include "ia32_finish.h"
  19 #include "ia32_new_nodes.h"
  20 #include "ia32_map_regs.h"
  21 #include "ia32_transform.h"
  22 #include "ia32_dbg_stat.h"
  23 #include "ia32_optimize.h"
  24 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"
  25
  26 /**
  27  * Transforms a Sub or xSub into Neg--Add iff OUT_REG == SRC2_REG.
  28  * THIS FUNCTIONS MUST BE CALLED AFTER REGISTER ALLOCATION.
  29  */
  30 static void ia32_transform_sub_to_neg_add(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
  31         ia32_transform_env_t tenv;
  32         ir_node *in1, *in2, *noreg, *nomem, *res;
  33         const arch_register_t *in1_reg, *in2_reg, *out_reg, **slots;
  34
  35         /* Return if AM node or not a Sub or xSub */
  36         if (!(is_ia32_Sub(irn) || is_ia32_xSub(irn)) || get_ia32_op_type(irn) != ia32_Normal)
  37                 return;
  38
  39         noreg   = ia32_new_NoReg_gp(cg);
  40         nomem   = new_rd_NoMem(cg->irg);
  41         in1     = get_irn_n(irn, 2);
  42         in2     = get_irn_n(irn, 3);
  43         in1_reg = arch_get_irn_register(cg->arch_env, in1);
  44         in2_reg = arch_get_irn_register(cg->arch_env, in2);
  45         out_reg = get_ia32_out_reg(irn, 0);
  46
  47         tenv.block    = get_nodes_block(irn);
  48         tenv.dbg      = get_irn_dbg_info(irn);
  49         tenv.irg      = cg->irg;
  50         tenv.irn      = irn;
  51         tenv.mode     = get_ia32_res_mode(irn);
  52         tenv.cg       = cg;
  53         DEBUG_ONLY(tenv.mod      = cg->mod;)
  54
  55         /* in case of sub and OUT == SRC2 we can transform the sequence into neg src2 -- add */
  56         if (REGS_ARE_EQUAL(out_reg, in2_reg)) {
  57                 /* generate the neg src2 */
  58                 res = gen_Minus_ex(&tenv, in2);
  59                 arch_set_irn_register(cg->arch_env, res, in2_reg);
  60
  61                 /* add to schedule */
  62                 sched_add_before(irn, get_Proj_pred(res));
  63                 sched_add_before(irn, res);
  64
  65                 /* generate the add */
  66                 if (mode_is_float(tenv.mode)) {
  67                         res = new_rd_ia32_xAdd(tenv.dbg, tenv.irg, tenv.block, noreg, noreg, res, in1, nomem);
  68                         set_ia32_am_support(res, ia32_am_Source);
  69                 }
  70                 else {
  71                         res = new_rd_ia32_Add(tenv.dbg, tenv.irg, tenv.block, noreg, noreg, res, in1, nomem);
  72                         set_ia32_am_support(res, ia32_am_Full);
  73                         set_ia32_commutative(res);
  74                 }
  75             set_ia32_res_mode(res, tenv.mode);
  76
  77                 SET_IA32_ORIG_NODE(res, ia32_get_old_node_name(tenv.cg, irn));
  78                 /* copy register */
  79                 slots    = get_ia32_slots(res);
  80                 slots[0] = in2_reg;
  81
  82                 /* add to schedule */
  83                 sched_add_before(irn, res);
  84
  85                 /* remove the old sub */
  86                 sched_remove(irn);
  87
  88                 DBG_OPT_SUB2NEGADD(irn, res);
  89
  90                 /* exchange the add and the sub */
  91                 exchange(irn, res);
  92         }
  93 }
  94
  95 /**
  96  * Transforms a LEA into an Add if possible
  97  * THIS FUNCTIONS MUST BE CALLED AFTER REGISTER ALLOCATION.
  98  */
  99 static void ia32_transform_lea_to_add(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 100         ia32_am_flavour_t am_flav;
 101         int               imm = 0;
 102         ir_node          *res = NULL;
 103         ir_node          *nomem, *noreg, *base, *index, *op1, *op2;
 104         const char       *offs = NULL;
 105         ia32_transform_env_t tenv;
 106         const arch_register_t *out_reg, *base_reg, *index_reg;
 107         int              imm_tp = ia32_ImmConst;
 108
 109         /* must be a LEA */
 110         if (! is_ia32_Lea(irn))
 111                 return;
 112
 113         am_flav = get_ia32_am_flavour(irn);
 114
 115         if (get_ia32_am_sc(irn))
 116                 return;
 117
 118         /* only some LEAs can be transformed to an Add */
 119         if (am_flav != ia32_am_B && am_flav != ia32_am_OB && am_flav != ia32_am_OI && am_flav != ia32_am_BI)
 120                 return;
 121
 122         noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
 123         nomem = new_rd_NoMem(cg->irg);
 124         op1   = noreg;
 125         op2   = noreg;
 126         base  = get_irn_n(irn, 0);
 127         index = get_irn_n(irn,1);
 128
 129         if (am_flav & ia32_O) {
 130                 offs  = get_ia32_am_offs(irn);
 131
 132                 if (! offs) {
 133                         ident *id = get_ia32_am_sc(irn);
 134
 135                         assert(id != NULL);
 136                         offs   = get_id_str(id);
 137                         imm_tp = ia32_ImmSymConst;
 138                 }
 139                 /* offset has a explicit sign -> we need to skip + */
 140                 else if (offs[0] == '+')
 141                         offs++;
 142         }
 143
 144         out_reg   = arch_get_irn_register(cg->arch_env, irn);
 145         base_reg  = arch_get_irn_register(cg->arch_env, base);
 146         index_reg = arch_get_irn_register(cg->arch_env, index);
 147
 148         tenv.block = get_nodes_block(irn);
 149         tenv.dbg   = get_irn_dbg_info(irn);
 150         tenv.irg   = cg->irg;
 151         tenv.irn   = irn;
 152         DEBUG_ONLY(tenv.mod   = cg->mod;)
 153         tenv.mode  = get_irn_mode(irn);
 154         tenv.cg    = cg;
 155
 156         switch(get_ia32_am_flavour(irn)) {
 157                 case ia32_am_B:
 158                         /* out register must be same as base register */
 159                         if (! REGS_ARE_EQUAL(out_reg, base_reg))
 160                                 return;
 161
 162                         op1 = base;
 163                         break;
 164                 case ia32_am_OB:
 165                         /* out register must be same as base register */
 166                         if (! REGS_ARE_EQUAL(out_reg, base_reg))
 167                                 return;
 168
 169                         op1 = base;
 170                         imm = 1;
 171                         break;
 172                 case ia32_am_OI:
 173                         /* out register must be same as index register */
 174                         if (! REGS_ARE_EQUAL(out_reg, index_reg))
 175                                 return;
 176
 177                         op1 = index;
 178                         imm = 1;
 179                         break;
 180                 case ia32_am_BI:
 181                         /* out register must be same as one in register */
 182                         if (REGS_ARE_EQUAL(out_reg, base_reg)) {
 183                                 op1 = base;
 184                                 op2 = index;
 185                         }
 186                         else if (REGS_ARE_EQUAL(out_reg, index_reg)) {
 187                                 op1 = index;
 188                                 op2 = base;
 189                         }
 190                         else {
 191                                 /* in registers a different from out -> no Add possible */
 192                                 return;
 193                         }
 194                 default:
 195                         break;
 196         }
 197
 198         res = new_rd_ia32_Add(tenv.dbg, tenv.irg, tenv.block, noreg, noreg, op1, op2, nomem);
 199         arch_set_irn_register(cg->arch_env, res, out_reg);
 200         set_ia32_op_type(res, ia32_Normal);
 201         set_ia32_commutative(res);
 202         set_ia32_res_mode(res, tenv.mode);
 203
 204         if (imm) {
 205                 set_ia32_cnst(res, offs);
 206                 set_ia32_immop_type(res, imm_tp);
 207         }
 208
 209         SET_IA32_ORIG_NODE(res, ia32_get_old_node_name(cg, irn));
 210
 211         /* add Add to schedule */
 212         sched_add_before(irn, res);
 213
 214         DBG_OPT_LEA2ADD(irn, res);
 215
 216         res = new_rd_Proj(tenv.dbg, tenv.irg, tenv.block, res, tenv.mode, pn_ia32_Add_res);
 217
 218         /* add result Proj to schedule */
 219         sched_add_before(irn, res);
 220
 221         /* remove the old LEA */
 222         sched_remove(irn);
 223
 224         /* exchange the Add and the LEA */
 225         exchange(irn, res);
 226 }
 227
 228 static INLINE int need_constraint_copy(ir_node *irn) {
 229         return \
 230                 ! is_ia32_Lea(irn)          && \
 231                 ! is_ia32_Conv_I2I(irn)     && \
 232                 ! is_ia32_Conv_I2I8Bit(irn) && \
 233                 ! is_ia32_CmpCMov(irn)      && \
 234                 ! is_ia32_PsiCondCMov(irn)  && \
 235                 ! is_ia32_CmpSet(irn);
 236 }
 237
 238 /**
 239  * Insert copies for all ia32 nodes where the should_be_same requirement
 240  * is not fulfilled.
 241  * Transform Sub into Neg -- Add if IN2 == OUT
 242  */
 243 static void ia32_finish_node(ir_node *irn, void *env) {
 244         ia32_code_gen_t            *cg = env;
 245         const ia32_register_req_t **reqs;
 246         const arch_register_t      *out_reg, *in_reg, *in2_reg;
 247         int                         n_res, i;
 248         ir_node                    *copy, *in_node, *block, *in2_node;
 249         ia32_op_type_t              op_tp;
 250
 251         if (is_ia32_irn(irn)) {
 252                 /* AM Dest nodes don't produce any values  */
 253                 op_tp = get_ia32_op_type(irn);
 254                 if (op_tp == ia32_AddrModeD)
 255                         goto end;
 256
 257                 reqs  = get_ia32_out_req_all(irn);
 258                 n_res = get_ia32_n_res(irn);
 259                 block = get_nodes_block(irn);
 260
 261                 /* check all OUT requirements, if there is a should_be_same */
 262                 if ((op_tp == ia32_Normal || op_tp == ia32_AddrModeS) && need_constraint_copy(irn))
 263                 {
 264                         for (i = 0; i < n_res; i++) {
 265                                 if (arch_register_req_is(&(reqs[i]->req), should_be_same)) {
 266                                         /* get in and out register */
 267                                         out_reg  = get_ia32_out_reg(irn, i);
 268                                         in_node  = get_irn_n(irn, reqs[i]->same_pos);
 269                                         in_reg   = arch_get_irn_register(cg->arch_env, in_node);
 270
 271                                         /* don't copy ignore nodes */
 272                                         if (arch_irn_is(cg->arch_env, in_node, ignore) && is_Proj(in_node))
 273                                                 continue;
 274
 275                                         /* check if in and out register are equal */
 276                                         if (! REGS_ARE_EQUAL(out_reg, in_reg)) {
 277                                                 /* in case of a commutative op: just exchange the in's */
 278                                                 /* beware: the current op could be everything, so test for ia32 */
 279                                                 /*         commutativity first before getting the second in     */
 280                                                 if (is_ia32_commutative(irn)) {
 281                                                         in2_node = get_irn_n(irn, reqs[i]->same_pos ^ 1);
 282                                                         in2_reg  = arch_get_irn_register(cg->arch_env, in2_node);
 283
 284                                                         if (REGS_ARE_EQUAL(out_reg, in2_reg)) {
 285                                                                 set_irn_n(irn, reqs[i]->same_pos, in2_node);
 286                                                                 set_irn_n(irn, reqs[i]->same_pos ^ 1, in_node);
 287                                                         }
 288                                                         else
 289                                                                 goto insert_copy;
 290                                                 }
 291                                                 else {
 292 insert_copy:
 293                                                         DBG((cg->mod, LEVEL_1, "inserting copy for %+F in_pos %d\n", irn, reqs[i]->same_pos));
 294                                                         /* create copy from in register */
 295                                                         copy = be_new_Copy(arch_register_get_class(in_reg), cg->irg, block, in_node);
 296
 297                                                         DBG_OPT_2ADDRCPY(copy);
 298
 299                                                         /* destination is the out register */
 300                                                         arch_set_irn_register(cg->arch_env, copy, out_reg);
 301
 302                                                         /* insert copy before the node into the schedule */
 303                                                         sched_add_before(irn, copy);
 304
 305                                                         /* set copy as in */
 306                                                         set_irn_n(irn, reqs[i]->same_pos, copy);
 307                                                 }
 308                                         }
 309                                 }
 310                         }
 311                 }
 312
 313                 /* check xCmp: try to avoid unordered cmp */
 314                 if ((is_ia32_xCmp(irn) || is_ia32_xCmpCMov(irn) || is_ia32_xCmpSet(irn)) &&
 315                         op_tp == ia32_Normal    &&
 316                         ! is_ia32_ImmConst(irn) && ! is_ia32_ImmSymConst(irn))
 317                 {
 318                         long pnc = get_ia32_pncode(irn);
 319
 320                         if (pnc & pn_Cmp_Uo) {
 321                                 ir_node *tmp;
 322                                 int idx1 = 2, idx2 = 3;
 323
 324                                 if (is_ia32_xCmpCMov(irn)) {
 325                                         idx1 = 0;
 326                                         idx2 = 1;
 327                                 }
 328
 329                                 tmp = get_irn_n(irn, idx1);
 330                                 set_irn_n(irn, idx1, get_irn_n(irn, idx2));
 331                                 set_irn_n(irn, idx2, tmp);
 332
 333                                 set_ia32_pncode(irn, get_negated_pnc(pnc, mode_D));
 334                         }
 335                 }
 336
 337                 /*
 338                         If we have a CondJmp/CmpSet/xCmpSet with immediate,
 339                         we need to check if it's the right operand, otherwise
 340                         we have to change it, as CMP doesn't support immediate
 341                         as left operands.
 342                 */
 343 #if 0
 344                 if ((is_ia32_CondJmp(irn) || is_ia32_CmpSet(irn) || is_ia32_xCmpSet(irn)) &&
 345                         (is_ia32_ImmConst(irn) || is_ia32_ImmSymConst(irn))                   &&
 346                         op_tp == ia32_AddrModeS)
 347                 {
 348                         set_ia32_op_type(irn, ia32_AddrModeD);
 349                         set_ia32_pncode(irn, get_inversed_pnc(get_ia32_pncode(irn)));
 350                 }
 351 #endif
 352         }
 353 end: ;
 354 }
 355
 356 /**
 357  * Following Problem:
 358  * We have a source address mode node with base or index register equal to
 359  * result register. The constraint handler will insert a copy from the
 360  * remaining input operand to the result register -> base or index is
 361  * broken then.
 362  * Solution: Turn back this address mode into explicit Load + Operation.
 363  */
 364 static void fix_am_source(ir_node *irn, void *env) {
 365         ia32_code_gen_t *cg = env;
 366         ir_node *base, *index, *noreg;
 367         const arch_register_t *reg_base, *reg_index;
 368         const ia32_register_req_t **reqs;
 369         int n_res, i;
 370
 371         /* check only ia32 nodes with source address mode */
 372         if (! is_ia32_irn(irn) || get_ia32_op_type(irn) != ia32_AddrModeS)
 373                 return;
 374         /* no need to fix unary operations */
 375         if (get_irn_arity(irn) == 4)
 376                 return;
 377
 378         base  = get_irn_n(irn, 0);
 379         index = get_irn_n(irn, 1);
 380
 381         reg_base  = arch_get_irn_register(cg->arch_env, base);
 382         reg_index = arch_get_irn_register(cg->arch_env, index);
 383         reqs      = get_ia32_out_req_all(irn);
 384
 385         noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
 386
 387         n_res = get_ia32_n_res(irn);
 388
 389         for (i = 0; i < n_res; i++) {
 390                 if (arch_register_req_is(&(reqs[i]->req), should_be_same)) {
 391                         /* get in and out register */
 392                         const arch_register_t *out_reg  = get_ia32_out_reg(irn, i);
 393
 394                         /*
 395                                 there is a constraint for the remaining operand
 396                                 and the result register is equal to base or index register
 397                         */
 398                         if (reqs[i]->same_pos == 2 &&
 399                                 (REGS_ARE_EQUAL(out_reg, reg_base) || REGS_ARE_EQUAL(out_reg, reg_index)))
 400                         {
 401                                 /* turn back address mode */
 402                                 ir_node               *in_node = get_irn_n(irn, 2);
 403                                 const arch_register_t *in_reg  = arch_get_irn_register(cg->arch_env, in_node);
 404                                 ir_node               *block   = get_nodes_block(irn);
 405                                 ir_mode               *ls_mode = get_ia32_ls_mode(irn);
 406                                 ir_node *load;
 407                                 int pnres;
 408
 409                                 if (arch_register_get_class(in_reg) == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp]) {
 410                                         load  = new_rd_ia32_Load(NULL, cg->irg, block, base, index, get_irn_n(irn, 4));
 411                                         pnres = pn_ia32_Load_res;
 412                                 }
 413                                 else if (arch_register_get_class(in_reg) == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_xmm]) {
 414                                         load  = new_rd_ia32_xLoad(NULL, cg->irg, block, base, index, get_irn_n(irn, 4));
 415                                         pnres = pn_ia32_xLoad_res;
 416                                 }
 417                                 else {
 418                                         assert(0 && "cannot turn back address mode for this register class");
 419                                 }
 420
 421                                 /* copy address mode information to load */
 422                                 set_ia32_ls_mode(load, ls_mode);
 423                                 set_ia32_am_flavour(load, get_ia32_am_flavour(irn));
 424                                 set_ia32_op_type(load, ia32_AddrModeS);
 425                                 set_ia32_am_support(load, ia32_am_Source);
 426                                 set_ia32_am_scale(load, get_ia32_am_scale(irn));
 427                                 set_ia32_am_sc(load, get_ia32_am_sc(irn));
 428                                 add_ia32_am_offs(load, get_ia32_am_offs(irn));
 429                                 set_ia32_frame_ent(load, get_ia32_frame_ent(irn));
 430
 431                                 if (is_ia32_use_frame(irn))
 432                                         set_ia32_use_frame(load);
 433
 434                                 /* insert the load into schedule */
 435                                 sched_add_before(irn, load);
 436
 437                                 DBG((cg->mod, LEVEL_3, "irg %+F: build back AM source for node %+F, inserted load %+F\n", cg->irg, irn, load));
 438
 439                                 load = new_r_Proj(cg->irg, block, load, ls_mode, pnres);
 440                                 arch_set_irn_register(cg->arch_env, load, out_reg);
 441
 442                                 /* insert the load result proj into schedule */
 443                                 sched_add_before(irn, load);
 444
 445                                 /* set the new input operand */
 446                                 set_irn_n(irn, 3, load);
 447
 448                                 /* this is a normal node now */
 449                                 set_irn_n(irn, 0, noreg);
 450                                 set_irn_n(irn, 1, noreg);
 451                                 set_ia32_op_type(irn, ia32_Normal);
 452
 453                                 break;
 454                         }
 455                 }
 456         }
 457 }
 458
 459 static void ia32_finish_irg_walker(ir_node *block, void *env) {
 460         ir_node *irn, *next;
 461
 462         /* first: turn back AM source if necessary */
 463         for (irn = sched_first(block); ! sched_is_end(irn); irn = next) {
 464                 next = sched_next(irn);
 465                 fix_am_source(irn, env);
 466         }
 467
 468         for (irn = sched_first(block); ! sched_is_end(irn); irn = next) {
 469                 ia32_code_gen_t *cg = env;
 470
 471                 next = sched_next(irn);
 472
 473                 /* check if there is a sub which need to be transformed */
 474                 ia32_transform_sub_to_neg_add(irn, cg);
 475
 476                 /* transform a LEA into an Add if possible */
 477                 ia32_transform_lea_to_add(irn, cg);
 478         }
 479
 480         /* second: insert copies and finish irg */
 481         for (irn = sched_first(block); ! sched_is_end(irn); irn = next) {
 482                 next = sched_next(irn);
 483                 ia32_finish_node(irn, env);
 484         }
 485 }
 486
 487 static void ia32_push_on_queue_walker(ir_node *block, void *env) {
 488         waitq *wq = env;
 489         waitq_put(wq, block);
 490 }
 491
 492
 493 /**
 494  * Add Copy nodes for not fulfilled should_be_equal constraints
 495  */
 496 void ia32_finish_irg(ir_graph *irg, ia32_code_gen_t *cg) {
 497         waitq *wq = new_waitq();
 498
 499         /* Push the blocks on the waitq because ia32_finish_irg_walker starts more walks ... */
 500         irg_block_walk_graph(irg, NULL, ia32_push_on_queue_walker, wq);
 501
 502         while (! waitq_empty(wq)) {
 503                 ir_node *block = waitq_get(wq);
 504                 ia32_finish_irg_walker(block, cg);
 505         }
 506         del_waitq(wq);
 507 }