nsz Git - libfirm/blob - ir/lower/lower_mode_b.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 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       lowers operations with mode_b. The result is a graph which
  23  *              might still contains some convs from/to mode_b, but no
  24  *              operations are performed on them anymore, they are just there
  25  *              so modes match. A backend can safely skip all mode_b convs.
  26  * @author      Matthias Braun, Christoph Mallon
  27  * @version     $Id$
  28  *
  29  * After this pass the following should hold:
  30  *   - The only inputs with mode_b are for the Cond node or the
  31  *     Sel input of a Mux node.
  32  *   - The only nodes producing mode_b are: Proj(Cmp) and ConvB(X) (where X
  33  *     is some mode that can be converted to the lowered mode).
  34  *     ConvB will usually be implemented by a comparison with 0 producing some
  35  *     flags in the backends. It's debatable wether ConvB(X) is a goode idea.
  36  *     Maybe we should rather introduce a Test node.
  37  * All other former uses should be converted to manipulations with an integer
  38  * mode that was specified in the pass configuration.
  39  */
  40 #include "config.h"
  41
  42 #include <stdlib.h>
  43 #include <stdbool.h>
  44
  45 #include "irnode_t.h"
  46 #include "ircons_t.h"
  47 #include "irflag.h"
  48 #include "irgwalk.h"
  49 #include "irtools.h"
  50 #include "iredges.h"
  51 #include "iropt_t.h"
  52 #include "tv.h"
  53 #include "error.h"
  54 #include "lowering.h"
  55 #include "pdeq.h"
  56 #include "irpass_t.h"
  57
  58 static lower_mode_b_config_t  config;
  59 static ir_type               *lowered_type  = NULL;
  60 static pdeq                  *lowered_nodes = NULL;
  61
  62 /**
  63  * Removes a node if its out-edge count has reached 0.
  64  * temporary hack until we have proper automatic dead code elimination.
  65  */
  66 static void maybe_kill_node(ir_node *node)
  67 {
  68         ir_graph *irg;
  69         int       i, arity;
  70
  71         if (get_irn_n_edges(node) != 0)
  72                 return;
  73
  74         irg = get_irn_irg(node);
  75
  76         assert(!is_Bad(node));
  77
  78         arity = get_irn_arity(node);
  79         for (i = 0; i < arity; ++i) {
  80                 set_irn_n(node, i, new_Bad());
  81         }
  82         set_nodes_block(node, new_Bad());
  83
  84         edges_node_deleted(node, irg);
  85 }
  86
  87 static ir_node *create_not(dbg_info *dbgi, ir_node *node)
  88 {
  89         ir_node  *block  = get_nodes_block(node);
  90         ir_mode  *mode   = config.lowered_mode;
  91         tarval   *tv_one = get_mode_one(mode);
  92         ir_node  *one    = new_d_Const(dbgi, tv_one);
  93
  94         return new_rd_Eor(dbgi, block, node, one, mode);
  95 }
  96
  97 static ir_node *create_convb(ir_node *node)
  98 {
  99         ir_node  *block = get_nodes_block(node);
 100         ir_node  *conv  = new_rd_Conv(NULL, block, node, mode_b);
 101
 102         return conv;
 103 }
 104
 105 static ir_type *create_lowered_type(void)
 106 {
 107         if (lowered_type == NULL) {
 108                 lowered_type = new_type_primitive(config.lowered_mode);
 109         }
 110         return lowered_type;
 111 }
 112
 113 /**
 114  * creates a "set" node that produces a 0 or 1 based on a Cmp result
 115  */
 116 static ir_node *create_set(ir_node *node)
 117 {
 118         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(node);
 119         ir_mode  *mode    = config.lowered_set_mode;
 120         tarval   *tv_one  = get_mode_one(mode);
 121         ir_node  *one     = new_d_Const(dbgi, tv_one);
 122         ir_node  *block   = get_nodes_block(node);
 123         tarval   *tv_zero = get_mode_null(mode);
 124         ir_node  *zero    = new_d_Const(dbgi, tv_zero);
 125
 126         ir_node *set      = new_rd_Mux(dbgi, block, node, zero, one, mode);
 127
 128         if (mode != config.lowered_mode) {
 129                 set = new_r_Conv(block, set, config.lowered_mode);
 130         }
 131
 132         return set;
 133 }
 134
 135 static void adjust_method_type(ir_type *method_type)
 136 {
 137         int i;
 138         int n_params;
 139         int n_res;
 140
 141         n_params = get_method_n_params(method_type);
 142         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
 143                 ir_type *param = get_method_param_type(method_type, i);
 144                 if (get_type_mode(param) == mode_b) {
 145                         set_method_param_type(method_type, i, create_lowered_type());
 146                 }
 147         }
 148
 149         n_res = get_method_n_ress(method_type);
 150         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
 151                 ir_type *res_type = get_method_res_type(method_type, i);
 152                 if (get_type_mode(res_type) == mode_b) {
 153                         set_method_res_type(method_type, i, create_lowered_type());
 154                 }
 155         }
 156 }
 157
 158 static ir_node *lower_node(ir_node *node)
 159 {
 160         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
 161         ir_node  *block = get_nodes_block(node);
 162         ir_mode  *mode  = config.lowered_mode;
 163         ir_node  *res;
 164
 165         res = get_irn_link(node);
 166         if (res != NULL)
 167                 return res;
 168
 169         assert(get_irn_mode(node) == mode_b);
 170
 171         switch (get_irn_opcode(node)) {
 172         case iro_Phi: {
 173                 int       i, arity;
 174                 ir_node **in;
 175                 ir_node  *unknown, *new_phi;
 176
 177                 arity   = get_irn_arity(node);
 178                 in      = ALLOCAN(ir_node*, arity);
 179                 unknown = new_Unknown(mode);
 180                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 181                         in[i] = unknown;
 182                 }
 183                 new_phi = new_r_Phi(block, arity, in, mode);
 184                 /* FIXME This does not correctly break cycles: The Phi might not be the
 185                  * first in the recursion, so the caller(s) are some yet un-lowered nodes
 186                  * and this Phi might have them (indirectly) as operands, so they would be
 187                  * replaced twice. */
 188                 set_irn_link(node, new_phi);
 189                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 190
 191                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 192                         ir_node *in     = get_irn_n(node, i);
 193                         ir_node *low_in = lower_node(in);
 194
 195                         set_irn_n(new_phi, i, low_in);
 196                 }
 197
 198                 return new_phi;
 199         }
 200
 201         case iro_And:
 202         case iro_Or:
 203         case iro_Eor: {
 204                 int i, arity;
 205
 206                 res   = exact_copy(node);
 207                 arity = get_irn_arity(node);
 208                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 209                         ir_node *in     = get_irn_n(node, i);
 210                         ir_node *low_in = lower_node(in);
 211
 212                         set_irn_n(res, i, low_in);
 213                 }
 214                 set_irn_mode(res, mode);
 215                 break;
 216         }
 217
 218         case iro_Not: {
 219                 ir_node *op     = get_Not_op(node);
 220                 ir_node *low_op = lower_node(op);
 221
 222                 res = create_not(dbgi, low_op);
 223                 break;
 224         }
 225
 226         case iro_Mux: {
 227                 ir_node *cond        = get_Mux_sel(node);
 228                 ir_node *low_cond    = lower_node(cond);
 229                 ir_node *v_true      = get_Mux_true(node);
 230                 ir_node *low_v_true  = lower_node(v_true);
 231                 ir_node *v_false     = get_Mux_false(node);
 232                 ir_node *low_v_false = lower_node(v_false);
 233
 234                 ir_node *and0     = new_rd_And(dbgi, block, low_cond, low_v_true, mode);
 235                 ir_node *not_cond = create_not(dbgi, low_cond);
 236                 ir_node *and1     = new_rd_And(dbgi, block, not_cond, low_v_false, mode);
 237                 res = new_rd_Or(dbgi, block, and0, and1, mode);
 238                 break;
 239         }
 240
 241         case iro_Conv: {
 242                 ir_node *pred     = get_Conv_op(node);
 243                 ir_mode *mode     = get_irn_mode(pred);
 244                 tarval  *tv_zeroc = get_mode_null(mode);
 245                 ir_node *zero_cmp = new_d_Const(dbgi, tv_zeroc);
 246
 247                 ir_node *cmp      = new_rd_Cmp(dbgi, block, pred, zero_cmp);
 248                 ir_node *proj     = new_rd_Proj(dbgi, cmp, mode_b, pn_Cmp_Lg);
 249                 res = create_set(proj);
 250                 break;
 251         }
 252
 253         case iro_Proj: {
 254                 ir_node *pred = get_Proj_pred(node);
 255
 256                 if (is_Cmp(pred)) {
 257                         ir_node *left  = get_Cmp_left(pred);
 258                         ir_node *right = get_Cmp_right(pred);
 259                         ir_mode *cmp_mode  = get_irn_mode(left);
 260
 261                         if ((mode_is_int(cmp_mode) || mode_is_reference(cmp_mode)) &&
 262                             (get_mode_size_bits(cmp_mode) < get_mode_size_bits(mode) ||
 263                             (mode_is_signed(cmp_mode) && is_Const(right) && is_Const_null(right)))) {
 264                                 int      pnc      = get_Proj_proj(node);
 265                                 int      need_not = 0;
 266                                 ir_node *a        = NULL;
 267                                 ir_node *b        = NULL;
 268                                 int      bits;
 269                                 tarval  *tv;
 270                                 ir_node *shift_cnt;
 271
 272                                 if (pnc == pn_Cmp_Lt) {
 273                                         /* a < b  ->  (a - b) >> 31 */
 274                                         a = left;
 275                                         b = right;
 276                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Le) {
 277                                         /* a <= b  -> ~(a - b) >> 31 */
 278                                         a        = right;
 279                                         b        = left;
 280                                         need_not = 1;
 281                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Gt) {
 282                                         /* a > b   -> (b - a) >> 31 */
 283                                         a = right;
 284                                         b = left;
 285                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Ge) {
 286                                         /* a >= b   -> ~(a - b) >> 31 */
 287                                         a        = left;
 288                                         b        = right;
 289                                         need_not = 1;
 290                                 } else {
 291                                         goto synth_zero_one;
 292                                 }
 293
 294                                 bits      = get_mode_size_bits(mode);
 295                                 tv        = new_tarval_from_long(bits-1, mode_Iu);
 296                                 shift_cnt = new_d_Const(dbgi, tv);
 297
 298                                 if (cmp_mode != mode) {
 299                                         a = new_rd_Conv(dbgi, block, a, mode);
 300                                         b = new_rd_Conv(dbgi, block, b, mode);
 301                                 }
 302
 303                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, a, b, mode);
 304                                 if (need_not) {
 305                                         res = new_rd_Not(dbgi, block, res, mode);
 306                                 }
 307                                 res = new_rd_Shr(dbgi, block, res, shift_cnt, mode);
 308                         } else {
 309                                 /* synthesize the 0/1 value */
 310 synth_zero_one:
 311                                 res = create_set(node);
 312                         }
 313                 } else if (is_Proj(pred) && is_Call(get_Proj_pred(pred))) {
 314                         ir_type   *type   = get_Call_type(get_Proj_pred(pred));
 315                         adjust_method_type(type);
 316                         set_irn_mode(node, mode);
 317                         res = node;
 318                         goto own_replacement;
 319                 } else if (is_Proj(pred) && is_Start(get_Proj_pred(pred))) {
 320                         ir_entity *entity = get_irg_entity(current_ir_graph);
 321                         ir_type   *type   = get_entity_type(entity);
 322                         adjust_method_type(type);
 323                         set_irn_mode(node, mode);
 324                         res = node;
 325                         goto own_replacement;
 326                 } else {
 327                         panic("unexpected projb: %+F (pred: %+F)", node, pred);
 328                 }
 329                 break;
 330         }
 331
 332         case iro_Const: {
 333                 tarval *tv = get_Const_tarval(node);
 334                 if (tv == get_tarval_b_true()) {
 335                         tarval  *tv_one  = get_mode_one(mode);
 336                         res              = new_d_Const(dbgi, tv_one);
 337                 } else if (tv == get_tarval_b_false()) {
 338                         tarval  *tv_zero = get_mode_null(mode);
 339                         res              = new_d_Const(dbgi, tv_zero);
 340                 } else {
 341                         panic("invalid boolean const %+F", node);
 342                 }
 343                 break;
 344         }
 345
 346         case iro_Unknown:
 347                 res = new_Unknown(mode);
 348                 break;
 349
 350         default:
 351                 panic("didn't expect %+F to have mode_b", node);
 352         }
 353
 354         pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 355 own_replacement:
 356         set_irn_link(node, res);
 357         return res;
 358 }
 359
 360 static void lower_mode_b_walker(ir_node *node, void *env)
 361 {
 362         int i, arity;
 363         bool changed = 0;
 364         (void) env;
 365
 366         arity = get_irn_arity(node);
 367         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 368                 ir_node *lowered_in;
 369                 ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 370                 if (get_irn_mode(in) != mode_b)
 371                         continue;
 372
 373                 if (! config.lower_direct_cmp) {
 374                         /* Proj(Cmp) as input for Cond and Mux nodes needs no changes.
 375                            (Mux with mode_b is an exception as it gets replaced by and/or
 376                             anyway so we still lower the inputs then) */
 377                         if (is_Cond(node) ||
 378                             (is_Mux(node) && get_irn_mode(node) != mode_b)) {
 379                                 if (is_Proj(in)) {
 380                                         ir_node *pred = get_Proj_pred(in);
 381                                         if (is_Cmp(pred))
 382                                                 continue;
 383                                 }
 384                         }
 385                 }
 386
 387                 lowered_in = lower_node(in);
 388
 389                 if (is_Call(node)) {
 390                         ir_type *type = get_Call_type(node);
 391                         adjust_method_type(type);
 392                 } else if (is_Cond(node) || (is_Mux(node) && i == 0)) {
 393                         lowered_in = create_convb(lowered_in);
 394                 }
 395                 set_irn_n(node, i, lowered_in);
 396                 changed = true;
 397         }
 398         if (changed) {
 399                 add_identities(current_ir_graph->value_table, node);
 400         }
 401 }
 402
 403 void ir_lower_mode_b(ir_graph *irg, const lower_mode_b_config_t *nconfig)
 404 {
 405         ir_entity *entity = get_irg_entity(irg);
 406         ir_type   *type   = get_entity_type(entity);
 407
 408         config        = *nconfig;
 409         lowered_nodes = new_pdeq();
 410         lowered_type  = NULL;
 411
 412         /* ensure no optimisation touches muxes anymore */
 413         set_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_KEEP_MUX);
 414
 415         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 416
 417         adjust_method_type(type);
 418
 419         set_opt_allow_conv_b(0);
 420         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, NULL, NULL);
 421         irg_walk_graph(irg, lower_mode_b_walker, NULL, NULL);
 422
 423         while (!pdeq_empty(lowered_nodes)) {
 424                 ir_node *node = (ir_node*) pdeq_getr(lowered_nodes);
 425                 maybe_kill_node(node);
 426         }
 427         del_pdeq(lowered_nodes);
 428
 429         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 430 }
 431
 432 struct pass_t {
 433         ir_graph_pass_t             pass;
 434         const lower_mode_b_config_t *config;
 435 };
 436
 437 /**
 438  * Wrapper to run ir_lower_mode_b() as an ir_graph pass
 439  */
 440 static int pass_wrapper(ir_graph *irg, void *context)
 441 {
 442         struct pass_t *pass = context;
 443
 444         ir_lower_mode_b(irg, pass->config);
 445         return 0;
 446 }
 447
 448 ir_graph_pass_t *ir_lower_mode_b_pass(
 449         const char *name, const lower_mode_b_config_t *config)
 450 {
 451         struct pass_t *pass = XMALLOCZ(struct pass_t);
 452
 453         pass->config = config;
 454         return def_graph_pass_constructor(
 455                 &pass->pass, name ? name : "lower_mode_b", pass_wrapper);
 456 }