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.
  36  * All other former uses should be converted to manipulations with an integer
  37  * mode that was specified in the pass configuration.
  38  */
  39 #include "config.h"
  40
  41 #include <stdlib.h>
  42 #include <stdbool.h>
  43
  44 #include "irnode_t.h"
  45 #include "ircons_t.h"
  46 #include "irflag.h"
  47 #include "irgwalk.h"
  48 #include "irtools.h"
  49 #include "iredges.h"
  50 #include "iropt_t.h"
  51 #include "tv.h"
  52 #include "error.h"
  53 #include "lowering.h"
  54 #include "pdeq.h"
  55 #include "irpass_t.h"
  56
  57 static lower_mode_b_config_t  config;
  58 static ir_type               *lowered_type  = NULL;
  59 static pdeq                  *lowered_nodes = NULL;
  60
  61 /**
  62  * Removes a node if its out-edge count has reached 0.
  63  * temporary hack until we have proper automatic dead code elimination.
  64  */
  65 static void maybe_kill_node(ir_node *node)
  66 {
  67         ir_graph *irg;
  68         int       i, arity;
  69
  70         if (get_irn_n_edges(node) != 0)
  71                 return;
  72
  73         irg = get_irn_irg(node);
  74
  75         assert(!is_Bad(node));
  76
  77         arity = get_irn_arity(node);
  78         for (i = 0; i < arity; ++i) {
  79                 set_irn_n(node, i, new_Bad());
  80         }
  81         set_nodes_block(node, new_Bad());
  82
  83         edges_node_deleted(node, irg);
  84 }
  85
  86 static ir_node *create_not(dbg_info *dbgi, ir_node *node)
  87 {
  88         ir_node  *block  = get_nodes_block(node);
  89         ir_mode  *mode   = config.lowered_mode;
  90         tarval   *tv_one = get_tarval_one(mode);
  91         ir_node  *one    = new_d_Const(dbgi, tv_one);
  92
  93         return new_rd_Eor(dbgi, block, node, one, mode);
  94 }
  95
  96 static ir_node *create_convb(ir_node *node)
  97 {
  98         ir_node  *block = get_nodes_block(node);
  99         ir_node  *conv  = new_rd_Conv(NULL, block, node, mode_b);
 100
 101         return conv;
 102 }
 103
 104 static ir_type *create_lowered_type(void)
 105 {
 106         if (lowered_type == NULL) {
 107                 lowered_type = new_type_primitive(config.lowered_mode);
 108         }
 109         return lowered_type;
 110 }
 111
 112 /**
 113  * creates a "set" node that produces a 0 or 1 based on a Cmp result
 114  */
 115 static ir_node *create_set(ir_node *node)
 116 {
 117         dbg_info *dbgi    = get_irn_dbg_info(node);
 118         ir_mode  *mode    = config.lowered_set_mode;
 119         tarval   *tv_one  = get_tarval_one(mode);
 120         ir_node  *one     = new_d_Const(dbgi, tv_one);
 121         ir_node  *block   = get_nodes_block(node);
 122         tarval   *tv_zero = get_tarval_null(mode);
 123         ir_node  *zero    = new_d_Const(dbgi, tv_zero);
 124
 125         ir_node *set      = new_rd_Mux(dbgi, block, node, zero, one, mode);
 126
 127         if (mode != config.lowered_mode) {
 128                 set = new_r_Conv(block, set, config.lowered_mode);
 129         }
 130
 131         return set;
 132 }
 133
 134 static void adjust_method_type(ir_type *method_type)
 135 {
 136         int i;
 137         int n_params;
 138         int n_res;
 139
 140         n_params = get_method_n_params(method_type);
 141         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
 142                 ir_type *param = get_method_param_type(method_type, i);
 143                 if (get_type_mode(param) == mode_b) {
 144                         set_method_param_type(method_type, i, create_lowered_type());
 145                 }
 146         }
 147
 148         n_res = get_method_n_ress(method_type);
 149         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
 150                 ir_type *res_type = get_method_res_type(method_type, i);
 151                 if (get_type_mode(res_type) == mode_b) {
 152                         set_method_res_type(method_type, i, create_lowered_type());
 153                 }
 154         }
 155 }
 156
 157 static ir_node *lower_node(ir_node *node)
 158 {
 159         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
 160         ir_node  *block = get_nodes_block(node);
 161         ir_mode *mode   = config.lowered_mode;
 162         ir_node  *res;
 163
 164         assert(get_irn_mode(node) == mode_b);
 165
 166         res = get_irn_link(node);
 167         if (res != NULL)
 168                 return res;
 169
 170         switch (get_irn_opcode(node)) {
 171         case iro_Phi: {
 172                 int       i, arity;
 173                 ir_node **in;
 174                 ir_node  *unknown, *new_phi;
 175
 176                 arity   = get_irn_arity(node);
 177                 in      = ALLOCAN(ir_node*, arity);
 178                 unknown = new_Unknown(config.lowered_mode);
 179                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 180                         in[i] = unknown;
 181                 }
 182                 new_phi = new_r_Phi(block, arity, in, config.lowered_mode);
 183                 set_irn_link(node, new_phi);
 184                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 185
 186                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 187                         ir_node *in     = get_irn_n(node, i);
 188                         ir_node *low_in = lower_node(in);
 189
 190                         set_irn_n(new_phi, i, low_in);
 191                 }
 192
 193                 return new_phi;
 194         }
 195
 196         case iro_And:
 197         case iro_Or:
 198         case iro_Eor: {
 199                 int i, arity;
 200                 ir_node *copy = exact_copy(node);
 201
 202                 arity = get_irn_arity(node);
 203                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 204                         ir_node *in     = get_irn_n(node, i);
 205                         ir_node *low_in = lower_node(in);
 206
 207                         set_irn_n(copy, i, low_in);
 208                 }
 209                 set_irn_mode(copy, config.lowered_mode);
 210
 211                 set_irn_link(node, copy);
 212                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 213                 return copy;
 214         }
 215         case iro_Not: {
 216                 ir_node *op     = get_Not_op(node);
 217                 ir_node *low_op = lower_node(op);
 218
 219                 res = create_not(dbgi, low_op);
 220                 set_irn_link(node, res);
 221                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 222                 return res;
 223         }
 224         case iro_Mux: {
 225                 ir_node *cond        = get_Mux_sel(node);
 226                 ir_node *low_cond    = lower_node(cond);
 227                 ir_node *v_true      = get_Mux_true(node);
 228                 ir_node *low_v_true  = lower_node(v_true);
 229                 ir_node *v_false     = get_Mux_false(node);
 230                 ir_node *low_v_false = lower_node(v_false);
 231
 232                 ir_node *and0     = new_rd_And(dbgi, block, low_cond, low_v_true, mode);
 233                 ir_node *not_cond = create_not(dbgi, low_cond);
 234                 ir_node *and1     = new_rd_And(dbgi, block, not_cond, low_v_false, mode);
 235                 ir_node *or       = new_rd_Or(dbgi, block, and0, and1, mode);
 236
 237                 set_irn_link(node, or);
 238                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 239                 return or;
 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_tarval_null(mode);
 245                 ir_node *zero_cmp = new_d_Const(dbgi, tv_zeroc);
 246                 ir_node *set;
 247
 248                 ir_node *cmp      = new_rd_Cmp(dbgi, block, pred, zero_cmp);
 249                 ir_node *proj     = new_rd_Proj(dbgi, block, cmp, mode_b, pn_Cmp_Lg);
 250                 set = create_set(proj);
 251
 252                 set_irn_link(node, set);
 253                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 254                 return set;
 255         }
 256         case iro_Proj: {
 257                 ir_node *pred = get_Proj_pred(node);
 258
 259                 if (is_Cmp(pred)) {
 260                         ir_node *left  = get_Cmp_left(pred);
 261                         ir_node *right = get_Cmp_right(pred);
 262                         ir_mode *cmp_mode  = get_irn_mode(left);
 263                         ir_node *set;
 264
 265                         if ((mode_is_int(cmp_mode) || mode_is_reference(cmp_mode)) && (
 266                                                 get_mode_size_bits(cmp_mode) < get_mode_size_bits(mode) ||
 267                                                 (mode_is_signed(cmp_mode) && is_Const(right) && is_Const_null(right))
 268                                         )) {
 269                                 int      pnc      = get_Proj_proj(node);
 270                                 int      need_not = 0;
 271                                 ir_node *a        = NULL;
 272                                 ir_node *b        = NULL;
 273
 274                                 if (pnc == pn_Cmp_Lt) {
 275                                         /* a < b  ->  (a - b) >> 31 */
 276                                         a = left;
 277                                         b = right;
 278                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Le) {
 279                                         /* a <= b  -> ~(a - b) >> 31 */
 280                                         a        = right;
 281                                         b        = left;
 282                                         need_not = 1;
 283                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Gt) {
 284                                         /* a > b   -> (b - a) >> 31 */
 285                                         a = right;
 286                                         b = left;
 287                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Ge) {
 288                                         /* a >= b   -> ~(a - b) >> 31 */
 289                                         a        = left;
 290                                         b        = right;
 291                                         need_not = 1;
 292                                 }
 293
 294                                 if (a != NULL) {
 295                                         int      bits      = get_mode_size_bits(mode);
 296                                         tarval  *tv        = new_tarval_from_long(bits-1, mode_Iu);
 297                                         ir_node *shift_cnt = new_d_Const(dbgi, tv);
 298
 299                                         if (cmp_mode != mode) {
 300                                                 a = new_rd_Conv(dbgi, block, a, mode);
 301                                                 b = new_rd_Conv(dbgi, block, b, mode);
 302                                         }
 303
 304                                         res = new_rd_Sub(dbgi, block, a, b, mode);
 305                                         if (need_not) {
 306                                                 res = new_rd_Not(dbgi, block, res, mode);
 307                                         }
 308                                         res = new_rd_Shr(dbgi, block, res, shift_cnt, mode);
 309
 310                                         set_irn_link(node, res);
 311                                         pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 312                                         return res;
 313                                 }
 314                         }
 315
 316                         /* synthesize the 0/1 value */
 317                         set = create_set(node);
 318                         set_irn_link(node, set);
 319                         pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 320                         return set;
 321                 } else if (is_Proj(pred) && is_Call(get_Proj_pred(pred))) {
 322                         ir_type   *type   = get_Call_type(get_Proj_pred(pred));
 323                         adjust_method_type(type);
 324                         set_irn_mode(node, mode);
 325                         return node;
 326                 } else if (is_Proj(pred) && is_Start(get_Proj_pred(pred))) {
 327                         ir_entity *entity = get_irg_entity(current_ir_graph);
 328                         ir_type   *type   = get_entity_type(entity);
 329                         adjust_method_type(type);
 330                         set_irn_mode(node, mode);
 331                         return node;
 332                 }
 333
 334                 panic("unexpected projb: %+F (pred: %+F)", node, pred);
 335         }
 336         case iro_Const: {
 337                 tarval *tv = get_Const_tarval(node);
 338                 if (tv == get_tarval_b_true()) {
 339                         tarval  *tv_one  = get_tarval_one(mode);
 340                         res              = new_d_Const(dbgi, tv_one);
 341                 } else if (tv == get_tarval_b_false()) {
 342                         tarval  *tv_zero = get_tarval_null(mode);
 343                         res              = new_d_Const(dbgi, tv_zero);
 344                 } else {
 345                         panic("invalid boolean const %+F", node);
 346                 }
 347                 set_irn_link(node, res);
 348                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 349                 return res;
 350         }
 351         case iro_Unknown:
 352                 return new_Unknown(config.lowered_mode);
 353         default:
 354                 panic("didn't expect %+F to have mode_b", node);
 355         }
 356 }
 357
 358 static void lower_mode_b_walker(ir_node *node, void *env)
 359 {
 360         int i, arity;
 361         bool changed = 0;
 362         (void) env;
 363
 364         arity = get_irn_arity(node);
 365         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 366                 ir_node *lowered_in;
 367                 ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 368                 if (get_irn_mode(in) != mode_b)
 369                         continue;
 370
 371                 if (! config.lower_direct_cmp) {
 372                         /* Proj(Cmp) as input for Cond and Mux nodes needs no changes.
 373                            (Mux with mode_b is an exception as it gets replaced by and/or
 374                             anyway so we still lower the inputs then) */
 375                         if (is_Cond(node) ||
 376                             (is_Mux(node) && get_irn_mode(node) != mode_b)) {
 377                                 if (is_Proj(in)) {
 378                                         ir_node *pred = get_Proj_pred(in);
 379                                         if (is_Cmp(pred))
 380                                                 continue;
 381                                 }
 382                         }
 383                 }
 384
 385                 lowered_in = lower_node(in);
 386
 387                 if (is_Call(node)) {
 388                         ir_type *type = get_Call_type(node);
 389                         adjust_method_type(type);
 390                 } else if (is_Cond(node) || (is_Mux(node) && i == 0)) {
 391                         lowered_in = create_convb(lowered_in);
 392                 }
 393                 set_irn_n(node, i, lowered_in);
 394                 changed = true;
 395         }
 396         if (changed) {
 397                 add_identities(current_ir_graph->value_table, node);
 398         }
 399 }
 400
 401 static void clear_links(ir_node *node, void *env)
 402 {
 403         (void) env;
 404         set_irn_link(node, NULL);
 405 }
 406
 407 void ir_lower_mode_b(ir_graph *irg, const lower_mode_b_config_t *nconfig)
 408 {
 409         ir_entity *entity = get_irg_entity(irg);
 410         ir_type   *type   = get_entity_type(entity);
 411
 412         config        = *nconfig;
 413         lowered_nodes = new_pdeq();
 414         lowered_type  = NULL;
 415
 416         /* ensure no optimisation touches muxes anymore */
 417         set_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_KEEP_MUX);
 418
 419         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 420
 421         adjust_method_type(type);
 422
 423         set_opt_allow_conv_b(0);
 424         irg_walk_graph(irg, clear_links, NULL, NULL);
 425         irg_walk_graph(irg, lower_mode_b_walker, NULL, NULL);
 426
 427         while(!pdeq_empty(lowered_nodes)) {
 428                 ir_node *node = (ir_node*) pdeq_getr(lowered_nodes);
 429                 maybe_kill_node(node);
 430         }
 431         del_pdeq(lowered_nodes);
 432
 433         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 434 }
 435
 436 struct pass_t {
 437         ir_graph_pass_t             pass;
 438         const lower_mode_b_config_t *config;
 439 };
 440
 441 /**
 442  * Wrapper to run ir_lower_mode_b() as an ir_graph pass
 443  */
 444 static int pass_wrapper(ir_graph *irg, void *context)
 445 {
 446         struct pass_t *pass = context;
 447
 448         ir_lower_mode_b(irg, pass->config);
 449         return 0;
 450 }
 451
 452 ir_graph_pass_t *ir_lower_mode_b_pass(
 453         const char *name, const lower_mode_b_config_t *config)
 454 {
 455         struct pass_t *pass = XMALLOCZ(struct pass_t);
 456
 457         pass->config = config;
 458         return def_graph_pass_constructor(
 459                 &pass->pass, name ? name : "lower_mode_b", pass_wrapper);
 460 }