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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2011 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 whether ConvB(X) is a good 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 "irgmod.h"
  53 #include "tv.h"
  54 #include "error.h"
  55 #include "lowering.h"
  56 #include "pdeq.h"
  57 #include "irpass_t.h"
  58 #include "util.h"
  59 #include "array.h"
  60
  61 static const lower_mode_b_config_t *config;
  62 static ir_type                     *lowered_type;
  63 static ir_node                    **lowered_nodes;
  64 static ir_node                    **check_later;
  65
  66 /**
  67  * Removes a node if its out-edge count has reached 0.
  68  * temporary hack until we have proper automatic dead code elimination.
  69  */
  70 static void maybe_kill_node(ir_node *node)
  71 {
  72         ir_graph *irg;
  73         int       i, arity;
  74
  75         if (get_irn_n_edges(node) != 0)
  76                 return;
  77
  78         irg = get_irn_irg(node);
  79
  80         assert(!is_Bad(node));
  81
  82         arity = get_irn_arity(node);
  83         for (i = 0; i < arity; ++i) {
  84                 set_irn_n(node, i, new_r_Bad(irg));
  85         }
  86         set_nodes_block(node, new_r_Bad(irg));
  87
  88         edges_node_deleted(node);
  89 }
  90
  91 static ir_node *create_not(dbg_info *dbgi, ir_node *node)
  92 {
  93         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
  94         ir_mode   *mode   = config->lowered_mode;
  95         ir_tarval *tv_one = get_mode_one(mode);
  96         ir_graph  *irg    = get_irn_irg(node);
  97         ir_node   *one    = new_rd_Const(dbgi, irg, tv_one);
  98
  99         return new_rd_Eor(dbgi, block, node, one, mode);
 100 }
 101
 102 static ir_node *create_convb(ir_node *node)
 103 {
 104         ir_node  *block = get_nodes_block(node);
 105         ir_node  *conv  = new_rd_Conv(NULL, block, node, mode_b);
 106
 107         return conv;
 108 }
 109
 110 static ir_type *create_lowered_type(void)
 111 {
 112         if (lowered_type == NULL) {
 113                 lowered_type = new_type_primitive(config->lowered_mode);
 114         }
 115         return lowered_type;
 116 }
 117
 118 ir_node *ir_create_mux_set(ir_node *cond, ir_mode *dest_mode)
 119 {
 120         ir_graph  *irg     = get_irn_irg(cond);
 121         ir_node   *block   = get_nodes_block(cond);
 122         ir_tarval *tv_one  = get_mode_one(dest_mode);
 123         ir_node   *one     = new_r_Const(irg, tv_one);
 124         ir_tarval *tv_zero = get_mode_null(dest_mode);
 125         ir_node   *zero    = new_r_Const(irg, tv_zero);
 126         ir_node   *set     = new_r_Mux(block, cond, zero, one, dest_mode);
 127         return set;
 128 }
 129
 130 ir_node *ir_create_cond_set(ir_node *cond_value, ir_mode *dest_mode)
 131 {
 132         ir_node  *lower_block = part_block_edges(cond_value);
 133         ir_node  *upper_block = get_nodes_block(cond_value);
 134         ir_graph *irg         = get_irn_irg(cond_value);
 135         ir_node  *cond        = new_r_Cond(upper_block, cond_value);
 136         ir_node  *proj_true   = new_r_Proj(cond, mode_X, pn_Cond_true);
 137         ir_node  *proj_false  = new_r_Proj(cond, mode_X, pn_Cond_false);
 138         ir_node  *in_true[1]  = { proj_true };
 139         ir_node  *in_false[1] = { proj_false };
 140         ir_node  *true_block  = new_r_Block(irg, ARRAY_SIZE(in_true), in_true);
 141         ir_node  *false_block = new_r_Block(irg, ARRAY_SIZE(in_false),in_false);
 142         ir_node  *true_jmp    = new_r_Jmp(true_block);
 143         ir_node  *false_jmp   = new_r_Jmp(false_block);
 144         ir_node  *lower_in[2] = { true_jmp, false_jmp };
 145         ir_node  *one         = new_r_Const(irg, get_mode_one(dest_mode));
 146         ir_node  *zero        = new_r_Const(irg, get_mode_null(dest_mode));
 147         ir_node  *phi_in[2]   = { one, zero };
 148         ir_node  *phi;
 149
 150         set_irn_in(lower_block, ARRAY_SIZE(lower_in), lower_in);
 151         phi = new_r_Phi(lower_block, ARRAY_SIZE(phi_in), phi_in, dest_mode);
 152
 153         /* make sure we do visit the cond_value later... */
 154         ARR_APP1(ir_node*, check_later, cond_value);
 155
 156         return phi;
 157 }
 158
 159 static void adjust_method_type(ir_type *method_type)
 160 {
 161         size_t i;
 162         size_t n_params;
 163         size_t n_res;
 164
 165         n_params = get_method_n_params(method_type);
 166         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
 167                 ir_type *param = get_method_param_type(method_type, i);
 168                 if (get_type_mode(param) == mode_b) {
 169                         set_method_param_type(method_type, i, create_lowered_type());
 170                 }
 171         }
 172
 173         n_res = get_method_n_ress(method_type);
 174         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
 175                 ir_type *res_type = get_method_res_type(method_type, i);
 176                 if (get_type_mode(res_type) == mode_b) {
 177                         set_method_res_type(method_type, i, create_lowered_type());
 178                 }
 179         }
 180 }
 181
 182 static ir_node *lower_node(ir_node *node)
 183 {
 184         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
 185         ir_node  *block = get_nodes_block(node);
 186         ir_mode  *mode  = config->lowered_mode;
 187         ir_node  *res   = (ir_node*)get_irn_link(node);
 188         ir_graph *irg;
 189
 190         if (res != NULL)
 191                 return res;
 192
 193         assert(get_irn_mode(node) == mode_b);
 194
 195         irg = get_irn_irg(node);
 196         switch (get_irn_opcode(node)) {
 197         case iro_Phi: {
 198                 int       i, arity;
 199                 ir_node **in;
 200                 ir_node  *dummy;
 201                 ir_node  *new_phi;
 202
 203                 arity = get_irn_arity(node);
 204                 in    = ALLOCAN(ir_node*, arity);
 205                 dummy = new_r_Dummy(irg, mode);
 206                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 207                         in[i] = dummy;
 208                 }
 209                 new_phi = new_r_Phi(block, arity, in, mode);
 210                 /* FIXME This does not correctly break cycles: The Phi might not be the
 211                  * first in the recursion, so the caller(s) are some yet un-lowered
 212                  * nodes and this Phi might have them (indirectly) as operands, so they
 213                  * would be replaced twice. */
 214                 set_irn_link(node, new_phi);
 215                 ARR_APP1(ir_node*, lowered_nodes, node);
 216
 217                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 218                         ir_node *in     = get_irn_n(node, i);
 219                         ir_node *low_in = lower_node(in);
 220
 221                         set_irn_n(new_phi, i, low_in);
 222                 }
 223
 224                 return new_phi;
 225         }
 226
 227         case iro_And: {
 228                 ir_node *lowered_left  = lower_node(get_And_left(node));
 229                 ir_node *lowered_right = lower_node(get_And_right(node));
 230                 res = new_rd_And(dbgi, block, lowered_left, lowered_right, mode);
 231                 break;
 232         }
 233         case iro_Or: {
 234                 ir_node *lowered_left  = lower_node(get_Or_left(node));
 235                 ir_node *lowered_right = lower_node(get_Or_right(node));
 236                 res = new_rd_Or(dbgi, block, lowered_left, lowered_right, mode);
 237                 break;
 238         }
 239         case iro_Eor: {
 240                 ir_node *lowered_left  = lower_node(get_Eor_left(node));
 241                 ir_node *lowered_right = lower_node(get_Eor_right(node));
 242                 res = new_rd_Eor(dbgi, block, lowered_left, lowered_right, mode);
 243                 break;
 244         }
 245
 246         case iro_Not: {
 247                 ir_node *op     = get_Not_op(node);
 248                 ir_node *low_op = lower_node(op);
 249
 250                 res = create_not(dbgi, low_op);
 251                 break;
 252         }
 253
 254         case iro_Mux: {
 255                 ir_node *cond        = get_Mux_sel(node);
 256                 ir_node *low_cond    = lower_node(cond);
 257                 ir_node *v_true      = get_Mux_true(node);
 258                 ir_node *low_v_true  = lower_node(v_true);
 259                 ir_node *v_false     = get_Mux_false(node);
 260                 ir_node *low_v_false = lower_node(v_false);
 261
 262                 ir_node *and0     = new_rd_And(dbgi, block, low_cond, low_v_true, mode);
 263                 ir_node *not_cond = create_not(dbgi, low_cond);
 264                 ir_node *and1     = new_rd_And(dbgi, block, not_cond, low_v_false, mode);
 265                 res = new_rd_Or(dbgi, block, and0, and1, mode);
 266                 break;
 267         }
 268
 269         case iro_Conv: {
 270                 ir_node   *pred     = get_Conv_op(node);
 271                 ir_mode   *mode     = get_irn_mode(pred);
 272                 ir_tarval *tv_zeroc = get_mode_null(mode);
 273                 ir_node   *zero_cmp = new_rd_Const(dbgi, irg, tv_zeroc);
 274
 275                 ir_node *cmp      = new_rd_Cmp(dbgi, block, pred, zero_cmp, ir_relation_less_greater);
 276                 res = config->create_set(cmp);
 277                 break;
 278         }
 279
 280         case iro_Cmp: {
 281                 ir_node    *left     = get_Cmp_left(node);
 282                 ir_node    *right    = get_Cmp_right(node);
 283                 ir_mode    *cmp_mode = get_irn_mode(left);
 284                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(node);
 285
 286                 if ((mode_is_int(cmp_mode) || mode_is_reference(cmp_mode)) &&
 287                         (get_mode_size_bits(cmp_mode) < get_mode_size_bits(mode) ||
 288                         (mode_is_signed(cmp_mode) && is_Const(right) && is_Const_null(right) && relation != ir_relation_greater))) {
 289                         int         need_not = 0;
 290                         ir_node    *a        = NULL;
 291                         ir_node    *b        = NULL;
 292                         int         bits;
 293                         ir_tarval  *tv;
 294                         ir_node    *shift_cnt;
 295
 296                         if (relation == ir_relation_less) {
 297                                 /* a < b  ->  (a - b) >> 31 */
 298                                 a = left;
 299                                 b = right;
 300                         } else if (relation == ir_relation_less_equal) {
 301                                 /* a <= b  -> ~(a - b) >> 31 */
 302                                 a        = right;
 303                                 b        = left;
 304                                 need_not = 1;
 305                         } else if (relation == ir_relation_greater) {
 306                                 /* a > b   -> (b - a) >> 31 */
 307                                 a = right;
 308                                 b = left;
 309                         } else if (relation == ir_relation_greater_equal) {
 310                                 /* a >= b   -> ~(a - b) >> 31 */
 311                                 a        = left;
 312                                 b        = right;
 313                                 need_not = 1;
 314                         } else {
 315                                 goto synth_zero_one;
 316                         }
 317
 318                         bits      = get_mode_size_bits(mode);
 319                         tv        = new_tarval_from_long(bits-1, mode_Iu);
 320                         shift_cnt = new_rd_Const(dbgi, irg, tv);
 321
 322                         if (cmp_mode != mode) {
 323                                 a = new_rd_Conv(dbgi, block, a, mode);
 324                                 b = new_rd_Conv(dbgi, block, b, mode);
 325                         }
 326
 327                         res = new_rd_Sub(dbgi, block, a, b, mode);
 328                         if (need_not) {
 329                                 res = new_rd_Not(dbgi, block, res, mode);
 330                         }
 331                         res = new_rd_Shr(dbgi, block, res, shift_cnt, mode);
 332                 } else {
 333                         /* synthesize the 0/1 value */
 334 synth_zero_one:
 335                         res = config->create_set(node);
 336                 }
 337                 break;
 338         }
 339
 340         case iro_Proj: {
 341                 ir_node *pred = get_Proj_pred(node);
 342
 343                 if (is_Proj(pred) && is_Call(get_Proj_pred(pred))) {
 344                         ir_type *type = get_Call_type(get_Proj_pred(pred));
 345                         adjust_method_type(type);
 346                         set_irn_mode(node, mode);
 347                         res = node;
 348                         goto own_replacement;
 349                 } else if (is_Proj(pred) && is_Start(get_Proj_pred(pred))) {
 350                         ir_graph  *irg    = get_irn_irg(node);
 351                         ir_entity *entity = get_irg_entity(irg);
 352                         ir_type   *type   = get_entity_type(entity);
 353                         adjust_method_type(type);
 354                         set_irn_mode(node, mode);
 355                         res = node;
 356                         goto own_replacement;
 357                 } else {
 358                         panic("unexpected projb: %+F (pred: %+F)", node, pred);
 359                 }
 360                 break;
 361         }
 362
 363         case iro_Const: {
 364                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(node);
 365                 if (tv == get_tarval_b_true()) {
 366                         ir_tarval *tv_one = get_mode_one(mode);
 367                         res               = new_rd_Const(dbgi, irg, tv_one);
 368                 } else if (tv == get_tarval_b_false()) {
 369                         ir_tarval *tv_zero = get_mode_null(mode);
 370                         res                = new_rd_Const(dbgi, irg, tv_zero);
 371                 } else {
 372                         panic("invalid boolean const %+F", node);
 373                 }
 374                 break;
 375         }
 376
 377         case iro_Unknown:
 378                 res = new_r_Unknown(irg, mode);
 379                 break;
 380
 381         default:
 382                 panic("didn't expect %+F to have mode_b", node);
 383         }
 384
 385         ARR_APP1(ir_node*, lowered_nodes, node);
 386 own_replacement:
 387         set_irn_link(node, res);
 388         return res;
 389 }
 390
 391 static void lower_mode_b_walker(ir_node *node, void *env)
 392 {
 393         int i, arity;
 394         bool changed = false;
 395
 396         arity = get_irn_arity(node);
 397         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 398                 ir_node *lowered_in;
 399                 ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 400                 if (get_irn_mode(in) != mode_b)
 401                         continue;
 402
 403                 if (! config->lower_direct_cmp) {
 404                         /* Cmp as input for Cond and Mux nodes needs no changes.
 405                            (Mux with mode_b is an exception as it gets replaced by and/or
 406                             anyway so we still lower the inputs then) */
 407                         if (is_Cond(node) ||
 408                             (is_Mux(node) && get_irn_mode(node) != mode_b)) {
 409                                 if (is_Cmp(in)) {
 410                                         continue;
 411                                 }
 412                         }
 413                 }
 414
 415                 lowered_in = lower_node(in);
 416
 417                 if (is_Call(node)) {
 418                         ir_type *type = get_Call_type(node);
 419                         adjust_method_type(type);
 420                 } else if (is_Cond(node) || (is_Mux(node) && i == 0)) {
 421                         lowered_in = create_convb(lowered_in);
 422                 }
 423                 set_irn_n(node, i, lowered_in);
 424                 changed = true;
 425         }
 426         if (changed) {
 427                 bool *global_changed = (bool*)env;
 428                 *global_changed = true;
 429                 add_identities(node);
 430         }
 431 }
 432
 433 void ir_lower_mode_b(ir_graph *irg, const lower_mode_b_config_t *nconfig)
 434 {
 435         ir_entity *entity  = get_irg_entity(irg);
 436         ir_type   *type    = get_entity_type(entity);
 437         bool       changed = false;
 438         size_t     i;
 439         size_t     n;
 440
 441         config        = nconfig;
 442         lowered_nodes = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 443         check_later   = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 444         lowered_type  = NULL;
 445
 446         edges_assure(irg);
 447
 448         /* ensure no optimisation touches muxes anymore */
 449         set_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_KEEP_MUX | IR_GRAPH_STATE_BCONV_ALLOWED);
 450
 451         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 452
 453         adjust_method_type(type);
 454
 455         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, NULL, NULL);
 456         irg_walk_graph(irg, lower_mode_b_walker, NULL, &changed);
 457
 458         for (i = 0, n = ARR_LEN(check_later); i < n; ++i) {
 459                 ir_node *node = check_later[i];
 460                 irg_walk_core(node, lower_mode_b_walker, NULL, &changed);
 461         }
 462
 463         for (i = 0, n = ARR_LEN(lowered_nodes); i < n; ++i) {
 464                 ir_node *node = lowered_nodes[i];
 465                 maybe_kill_node(node);
 466         }
 467         DEL_ARR_F(check_later);
 468         DEL_ARR_F(lowered_nodes);
 469
 470         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 471
 472         if (changed) {
 473                 set_irg_outs_inconsistent(irg);
 474         }
 475 }