nsz Git - libfirm/blob - ir/be/sparc/sparc_finish.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2010 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    Peephole optimization and legalization of a sparc function
  23  * @author   Matthias Braun
  24  * @version  $Id$
  25  *
  26  * A note on sparc stackpointer (sp) behaviour:
  27  * The ABI expects SPARC_MIN_STACKSIZE bytes to be available at the
  28  * stackpointer. This space will be used to spill register windows,
  29  * and for spilling va_arg arguments (maybe we can optimize this away for
  30  * statically known not-va-arg-functions...)
  31  * This in effect means that we allocate that extra space at the function begin
  32  * which is easy. But this space isn't really fixed at the beginning of the
  33  * stackframe. Instead you should rather imagine the space as always being the
  34  * last-thing on the stack.
  35  * So when addressing anything stack-specific we have to account for this
  36  * area, while our compiler thinks the space is occupied at the beginning
  37  * of the stack frame. The code here among other things adjusts these offsets
  38  * accordingly.
  39  */
  40 #include "config.h"
  41
  42 #include "bearch_sparc_t.h"
  43 #include "gen_sparc_regalloc_if.h"
  44 #include "sparc_new_nodes.h"
  45 #include "irprog.h"
  46 #include "irgmod.h"
  47 #include "ircons.h"
  48 #include "irgwalk.h"
  49
  50 #include "../bepeephole.h"
  51 #include "../benode.h"
  52 #include "../besched.h"
  53 #include "../bespillslots.h"
  54 #include "../bestack.h"
  55 #include "../beirgmod.h"
  56
  57 static void kill_unused_stacknodes(ir_node *node)
  58 {
  59         if (get_irn_n_edges(node) > 0)
  60                 return;
  61
  62         if (be_is_IncSP(node)) {
  63                 sched_remove(node);
  64                 kill_node(node);
  65         } else if (is_Phi(node)) {
  66                 int       arity = get_irn_arity(node);
  67                 ir_node **ins   = ALLOCAN(ir_node*, arity);
  68                 int       i;
  69                 sched_remove(node);
  70                 memcpy(ins, get_irn_in(node), arity*sizeof(ins[0]));
  71                 kill_node(node);
  72
  73                 for (i = 0; i < arity; ++i)
  74                         kill_unused_stacknodes(ins[i]);
  75         }
  76 }
  77
  78 static void introduce_epilog(ir_node *ret)
  79 {
  80         const arch_register_t *sp_reg     = &sparc_registers[REG_SP];
  81         ir_graph              *irg        = get_irn_irg(ret);
  82         be_stack_layout_t     *layout     = be_get_irg_stack_layout(irg);
  83         ir_node               *block      = get_nodes_block(ret);
  84         ir_type               *frame_type = get_irg_frame_type(irg);
  85         unsigned               frame_size = get_type_size_bytes(frame_type);
  86         int                    sp_idx     = be_find_return_reg_input(ret, sp_reg);
  87         ir_node               *sp         = get_irn_n(ret, sp_idx);
  88
  89         if (!layout->sp_relative) {
  90                 const arch_register_t *fp_reg = &sparc_registers[REG_FRAME_POINTER];
  91                 ir_node *fp      = be_get_initial_reg_value(irg, fp_reg);
  92                 ir_node *restore = new_bd_sparc_RestoreZero(NULL, block, fp);
  93                 sched_add_before(ret, restore);
  94                 arch_set_irn_register(restore, sp_reg);
  95                 set_irn_n(ret, sp_idx, restore);
  96
  97                 kill_unused_stacknodes(sp);
  98         } else {
  99                 ir_node *incsp  = be_new_IncSP(sp_reg, block, sp, -frame_size, 0);
 100                 set_irn_n(ret, sp_idx, incsp);
 101                 sched_add_before(ret, incsp);
 102         }
 103 }
 104
 105 void sparc_introduce_prolog_epilog(ir_graph *irg)
 106 {
 107         const arch_register_t *sp_reg     = &sparc_registers[REG_SP];
 108         ir_node               *start      = get_irg_start(irg);
 109         be_stack_layout_t     *layout     = be_get_irg_stack_layout(irg);
 110         ir_node               *block      = get_nodes_block(start);
 111         ir_node               *initial_sp = be_get_initial_reg_value(irg, sp_reg);
 112         ir_node               *sp         = initial_sp;
 113         ir_node               *schedpoint = start;
 114         ir_type               *frame_type = get_irg_frame_type(irg);
 115         unsigned               frame_size = get_type_size_bytes(frame_type);
 116
 117         /* introduce epilog for every return node */
 118         {
 119                 ir_node *end_block = get_irg_end_block(irg);
 120                 int      arity     = get_irn_arity(end_block);
 121                 int      i;
 122
 123                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 124                         ir_node *ret = get_irn_n(end_block, i);
 125                         assert(is_sparc_Return(ret));
 126                         introduce_epilog(ret);
 127                 }
 128         }
 129
 130         while (be_is_Keep(sched_next(schedpoint)))
 131                 schedpoint = sched_next(schedpoint);
 132
 133         if (!layout->sp_relative) {
 134                 ir_node *save = new_bd_sparc_Save_imm(NULL, block, sp, NULL,
 135                                                       -SPARC_MIN_STACKSIZE-frame_size);
 136                 arch_set_irn_register(save, sp_reg);
 137                 sched_add_after(schedpoint, save);
 138                 schedpoint = save;
 139
 140                 edges_reroute(initial_sp, save);
 141                 set_irn_n(save, n_sparc_Save_stack, initial_sp);
 142
 143                 /* we still need the Save even if noone is explicitely using the
 144                  * value. (TODO: this isn't 100% correct yet, something at the end of
 145                  * the function should hold the Save, even if we use a restore
 146                  * which just overrides it instead of using the value)
 147                  */
 148                 if (get_irn_n_edges(save) == 0) {
 149                         ir_node *in[] = { save };
 150                         ir_node *keep = be_new_Keep(block, 1, in);
 151                         sched_add_after(schedpoint, keep);
 152                 }
 153         } else {
 154                 ir_node *incsp = be_new_IncSP(sp_reg, block, sp, frame_size, 0);
 155                 edges_reroute(initial_sp, incsp);
 156                 be_set_IncSP_pred(incsp, sp);
 157                 sched_add_after(schedpoint, incsp);
 158         }
 159 }
 160
 161 static void finish_sparc_Save(ir_node *node)
 162 {
 163         sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr(node);
 164         int offset = attr->immediate_value;
 165         ir_node  *schedpoint = node;
 166         dbg_info *dbgi;
 167         ir_node  *block;
 168         ir_node  *new_save;
 169         ir_node  *stack;
 170         ir_entity *entity;
 171
 172         if (sparc_is_value_imm_encodeable(offset))
 173                 return;
 174
 175         /* uhh only works for the imm variant yet */
 176         assert(get_irn_arity(node) == 1);
 177
 178         block = get_nodes_block(node);
 179         dbgi = get_irn_dbg_info(node);
 180         stack = get_irn_n(node, n_sparc_Save_stack);
 181         entity = attr->immediate_value_entity;
 182         new_save = new_bd_sparc_Save_imm(dbgi, block, stack, entity, 0);
 183         arch_set_irn_register(new_save, &sparc_registers[REG_SP]);
 184         stack = new_save;
 185
 186         sched_add_after(node, new_save);
 187         schedpoint = new_save;
 188         while (offset > SPARC_IMMEDIATE_MAX || offset < SPARC_IMMEDIATE_MIN) {
 189                 if (offset > 0) {
 190                         stack = be_new_IncSP(&sparc_registers[REG_SP], block, stack,
 191                                              SPARC_IMMEDIATE_MIN, 0);
 192                         offset -= -SPARC_IMMEDIATE_MIN;
 193                 } else {
 194                         stack = be_new_IncSP(&sparc_registers[REG_SP], block, stack,
 195                                              -SPARC_IMMEDIATE_MIN, 0);
 196                         offset -= SPARC_IMMEDIATE_MIN;
 197                 }
 198                 sched_add_after(schedpoint, stack);
 199                 schedpoint = stack;
 200         }
 201         attr = get_sparc_attr(new_save);
 202         attr->immediate_value = offset;
 203         be_peephole_exchange(node, stack);
 204 }
 205
 206 /**
 207  * sparc immediates are limited. Split IncSP with bigger immediates if
 208  * necessary.
 209  */
 210 static void finish_be_IncSP(ir_node *node)
 211 {
 212         int      sign   = 1;
 213         int      offset = be_get_IncSP_offset(node);
 214         ir_node *sp     = be_get_IncSP_pred(node);
 215         ir_node *block;
 216
 217         /* we might have to break the IncSP apart if the constant has become too
 218          * big */
 219         if (offset < 0) {
 220                 offset = -offset;
 221                 sign   = -1;
 222         }
 223
 224         if (sparc_is_value_imm_encodeable(-offset))
 225                 return;
 226
 227         /* split incsp into multiple instructions */
 228         block = get_nodes_block(node);
 229         while (offset > -SPARC_IMMEDIATE_MIN) {
 230                 sp = be_new_IncSP(&sparc_registers[REG_SP], block, sp,
 231                                   sign * -SPARC_IMMEDIATE_MIN, 0);
 232                 sched_add_before(node, sp);
 233                 offset -= -SPARC_IMMEDIATE_MIN;
 234         }
 235
 236         be_set_IncSP_pred(node, sp);
 237         be_set_IncSP_offset(node, sign*offset);
 238 }
 239
 240 /**
 241  * adjust sp-relative offsets. Split into multiple instructions if offset
 242  * exceeds sparc immediate range.
 243  */
 244 static void finish_sparc_FrameAddr(ir_node *node)
 245 {
 246         /* adapt to sparc stack magic */
 247         sparc_attr_t *attr   = get_sparc_attr(node);
 248         int           offset = attr->immediate_value;
 249         ir_node      *base   = get_irn_n(node, n_sparc_FrameAddr_base);
 250         dbg_info     *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 251         ir_node      *block  = get_nodes_block(node);
 252         int           sign   = 1;
 253
 254         if (offset < 0) {
 255                 sign   = -1;
 256                 offset = -offset;
 257         }
 258
 259         if (offset > -SPARC_IMMEDIATE_MIN) {
 260                 ir_entity *entity = attr->immediate_value_entity;
 261                 ir_node   *new_frameaddr
 262                         = new_bd_sparc_FrameAddr(dbgi, block, base, entity, 0);
 263                 ir_node   *schedpoint = node;
 264                 const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 265
 266                 sched_add_after(schedpoint, new_frameaddr);
 267                 schedpoint = new_frameaddr;
 268                 arch_set_irn_register(new_frameaddr, reg);
 269                 base = new_frameaddr;
 270
 271                 while (offset > -SPARC_IMMEDIATE_MIN) {
 272                         if (sign > 0) {
 273                                 base = new_bd_sparc_Sub_imm(dbgi, block, base, NULL,
 274                                                                                         SPARC_IMMEDIATE_MIN);
 275                         } else {
 276                                 base = new_bd_sparc_Add_imm(dbgi, block, base, NULL,
 277                                                                                         SPARC_IMMEDIATE_MIN);
 278                         }
 279                         arch_set_irn_register(base, reg);
 280                         sched_add_after(schedpoint, base);
 281                         schedpoint = base;
 282
 283                         offset -= -SPARC_IMMEDIATE_MIN;
 284                 }
 285
 286                 be_peephole_exchange(node, base);
 287                 attr = get_sparc_attr(new_frameaddr);
 288         }
 289         attr->immediate_value = sign*offset;
 290 }
 291
 292 static void peephole_be_IncSP(ir_node *node)
 293 {
 294         ir_node *pred;
 295         node = be_peephole_IncSP_IncSP(node);
 296         if (!be_is_IncSP(node))
 297                 return;
 298
 299         pred = be_get_IncSP_pred(node);
 300         if (is_sparc_Save(pred) && be_has_only_one_user(pred)) {
 301                 int offset = -be_get_IncSP_offset(node);
 302                 sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr(pred);
 303                 attr->immediate_value += offset;
 304                 be_peephole_exchange(node, pred);
 305         }
 306 }
 307
 308 static void peephole_sparc_FrameAddr(ir_node *node)
 309 {
 310         /* the peephole code currently doesn't allow this since it changes
 311          * the register. Find out why and how to workaround this... */
 312 #if 0
 313         const sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr_const(node);
 314         if (attr->immediate_value == 0) {
 315                 ir_node *base = get_irn_n(node, n_sparc_FrameAddr_base);
 316                 be_peephole_exchange(node, base);
 317         }
 318 #endif
 319         (void) node;
 320 }
 321
 322 static void finish_sparc_Return(ir_node *node)
 323 {
 324         ir_node *schedpoint = node;
 325         ir_node *restore;
 326         /* see that there is no code between Return and restore, if there is move
 327          * it in front of the restore */
 328         while (true) {
 329                 if (!sched_has_prev(schedpoint))
 330                         return;
 331                 schedpoint = sched_prev(schedpoint);
 332                 if (is_sparc_Restore(schedpoint) || is_sparc_RestoreZero(schedpoint))
 333                         break;
 334         }
 335         restore = schedpoint;
 336         schedpoint = sched_prev(node);
 337         /* move all code between return and restore up */
 338         while (schedpoint != restore) {
 339                 ir_node *next_schedpoint = sched_prev(schedpoint);
 340                 sched_remove(schedpoint);
 341                 sched_add_before(restore, schedpoint);
 342                 schedpoint = next_schedpoint;
 343         }
 344 }
 345
 346 static void register_peephole_optimisation(ir_op *op, peephole_opt_func func)
 347 {
 348         assert(op->ops.generic == NULL);
 349         op->ops.generic = (op_func) func;
 350 }
 351
 352 /**
 353  * transform reload node => load
 354  */
 355 static void transform_Reload(ir_node *node)
 356 {
 357         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 358         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 359         ir_node   *ptr    = get_irn_n(node, n_be_Spill_frame);
 360         ir_node   *mem    = get_irn_n(node, n_be_Reload_mem);
 361         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(node);
 362         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 363         const arch_register_t *reg;
 364         ir_node   *proj;
 365         ir_node   *load;
 366
 367         ir_node  *sched_point = sched_prev(node);
 368
 369         load = new_bd_sparc_Ld_imm(dbgi, block, ptr, mem, mode, entity, 0, true);
 370         sched_add_after(sched_point, load);
 371         sched_remove(node);
 372
 373         proj = new_rd_Proj(dbgi, load, mode, pn_sparc_Ld_res);
 374
 375         reg = arch_get_irn_register(node);
 376         arch_set_irn_register(proj, reg);
 377
 378         exchange(node, proj);
 379 }
 380
 381 /**
 382  * transform spill node => store
 383  */
 384 static void transform_Spill(ir_node *node)
 385 {
 386         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 387         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 388         ir_node   *ptr    = get_irn_n(node, n_be_Spill_frame);
 389         ir_graph  *irg    = get_irn_irg(node);
 390         ir_node   *mem    = get_irg_no_mem(irg);
 391         ir_node   *val    = get_irn_n(node, n_be_Spill_val);
 392         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(val);
 393         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 394         ir_node   *sched_point;
 395         ir_node   *store;
 396
 397         sched_point = sched_prev(node);
 398         store = new_bd_sparc_St_imm(dbgi, block, val, ptr, mem, mode, entity, 0, true);
 399         sched_remove(node);
 400         sched_add_after(sched_point, store);
 401
 402         exchange(node, store);
 403 }
 404
 405 /**
 406  * walker to transform be_Spill and be_Reload nodes
 407  */
 408 static void sparc_after_ra_walker(ir_node *block, void *data)
 409 {
 410         ir_node *node, *prev;
 411         (void) data;
 412
 413         for (node = sched_last(block); !sched_is_begin(node); node = prev) {
 414                 prev = sched_prev(node);
 415
 416                 if (be_is_Reload(node)) {
 417                         transform_Reload(node);
 418                 } else if (be_is_Spill(node)) {
 419                         transform_Spill(node);
 420                 }
 421         }
 422 }
 423
 424 static void sparc_collect_frame_entity_nodes(ir_node *node, void *data)
 425 {
 426         be_fec_env_t  *env = (be_fec_env_t*)data;
 427         const ir_mode *mode;
 428         int            align;
 429         ir_entity     *entity;
 430         const sparc_load_store_attr_t *attr;
 431
 432         if (be_is_Reload(node) && be_get_frame_entity(node) == NULL) {
 433                 mode  = get_irn_mode(node);
 434                 align = get_mode_size_bytes(mode);
 435                 be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
 436                 return;
 437         }
 438
 439         if (!is_sparc_Ld(node) && !is_sparc_Ldf(node))
 440                 return;
 441
 442         attr   = get_sparc_load_store_attr_const(node);
 443         entity = attr->base.immediate_value_entity;
 444         mode   = attr->load_store_mode;
 445         if (entity != NULL)
 446                 return;
 447         if (!attr->is_frame_entity)
 448                 return;
 449         if (arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_needs_64bit_spillslot)
 450                 mode = mode_Lu;
 451         align  = get_mode_size_bytes(mode);
 452         be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
 453 }
 454
 455 static void sparc_set_frame_entity(ir_node *node, ir_entity *entity)
 456 {
 457         if (is_be_node(node)) {
 458                 be_node_set_frame_entity(node, entity);
 459         } else {
 460                 /* we only say be_node_needs_frame_entity on nodes with load_store
 461                  * attributes, so this should be fine */
 462                 sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr(node);
 463                 assert(attr->is_frame_entity);
 464                 assert(attr->base.immediate_value_entity == NULL);
 465                 attr->base.immediate_value_entity = entity;
 466         }
 467 }
 468
 469 void sparc_finish(ir_graph *irg)
 470 {
 471         be_stack_layout_t *stack_layout = be_get_irg_stack_layout(irg);
 472         bool               at_begin     = stack_layout->sp_relative ? true : false;
 473         be_fec_env_t      *fec_env      = be_new_frame_entity_coalescer(irg);
 474
 475         irg_walk_graph(irg, NULL, sparc_collect_frame_entity_nodes, fec_env);
 476         be_assign_entities(fec_env, sparc_set_frame_entity, at_begin);
 477         be_free_frame_entity_coalescer(fec_env);
 478
 479         irg_block_walk_graph(irg, NULL, sparc_after_ra_walker, NULL);
 480
 481         sparc_introduce_prolog_epilog(irg);
 482
 483         /* fix stack entity offsets */
 484         be_abi_fix_stack_nodes(irg);
 485         sparc_fix_stack_bias(irg);
 486
 487         /* perform peephole optimizations */
 488         clear_irp_opcodes_generic_func();
 489         register_peephole_optimisation(op_be_IncSP,        peephole_be_IncSP);
 490         register_peephole_optimisation(op_sparc_FrameAddr, peephole_sparc_FrameAddr);
 491         be_peephole_opt(irg);
 492
 493         /* perform legalizations (mostly fix nodes with too big immediates) */
 494         clear_irp_opcodes_generic_func();
 495         register_peephole_optimisation(op_be_IncSP,        finish_be_IncSP);
 496         register_peephole_optimisation(op_sparc_FrameAddr, finish_sparc_FrameAddr);
 497         register_peephole_optimisation(op_sparc_Return,    finish_sparc_Return);
 498         register_peephole_optimisation(op_sparc_Save,      finish_sparc_Save);
 499         be_peephole_opt(irg);
 500
 501         be_remove_dead_nodes_from_schedule(irg);
 502 }