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_tarval_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_tarval_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_tarval_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_tarval_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, block, 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                                         )) {
 265                                 int      pnc      = get_Proj_proj(node);
 266                                 int      need_not = 0;
 267                                 ir_node *a        = NULL;
 268                                 ir_node *b        = NULL;
 269
 270                                 if (pnc == pn_Cmp_Lt) {
 271                                         /* a < b  ->  (a - b) >> 31 */
 272                                         a = left;
 273                                         b = right;
 274                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Le) {
 275                                         /* a <= b  -> ~(a - b) >> 31 */
 276                                         a        = right;
 277                                         b        = left;
 278                                         need_not = 1;
 279                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Gt) {
 280                                         /* a > b   -> (b - a) >> 31 */
 281                                         a = right;
 282                                         b = left;
 283                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Ge) {
 284                                         /* a >= b   -> ~(a - b) >> 31 */
 285                                         a        = left;
 286                                         b        = right;
 287                                         need_not = 1;
 288                                 } else {
 289                                         goto synth_zero_one;
 290                                 }
 291
 292                                 int      bits      = get_mode_size_bits(mode);
 293                                 tarval  *tv        = new_tarval_from_long(bits-1, mode_Iu);
 294                                 ir_node *shift_cnt = new_d_Const(dbgi, tv);
 295
 296                                 if (cmp_mode != mode) {
 297                                         a = new_rd_Conv(dbgi, block, a, mode);
 298                                         b = new_rd_Conv(dbgi, block, b, mode);
 299                                 }
 300
 301                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, a, b, mode);
 302                                 if (need_not) {
 303                                         res = new_rd_Not(dbgi, block, res, mode);
 304                                 }
 305                                 res = new_rd_Shr(dbgi, block, res, shift_cnt, mode);
 306                         } else {
 307                                 /* synthesize the 0/1 value */
 308 synth_zero_one:
 309                                 res = create_set(node);
 310                         }
 311                 } else if (is_Proj(pred) && is_Call(get_Proj_pred(pred))) {
 312                         ir_type   *type   = get_Call_type(get_Proj_pred(pred));
 313                         adjust_method_type(type);
 314                         set_irn_mode(node, mode);
 315                         res = node;
 316                         goto own_replacement;
 317                 } else if (is_Proj(pred) && is_Start(get_Proj_pred(pred))) {
 318                         ir_entity *entity = get_irg_entity(current_ir_graph);
 319                         ir_type   *type   = get_entity_type(entity);
 320                         adjust_method_type(type);
 321                         set_irn_mode(node, mode);
 322                         res = node;
 323                         goto own_replacement;
 324                 } else {
 325                         panic("unexpected projb: %+F (pred: %+F)", node, pred);
 326                 }
 327                 break;
 328         }
 329
 330         case iro_Const: {
 331                 tarval *tv = get_Const_tarval(node);
 332                 if (tv == get_tarval_b_true()) {
 333                         tarval  *tv_one  = get_tarval_one(mode);
 334                         res              = new_d_Const(dbgi, tv_one);
 335                 } else if (tv == get_tarval_b_false()) {
 336                         tarval  *tv_zero = get_tarval_null(mode);
 337                         res              = new_d_Const(dbgi, tv_zero);
 338                 } else {
 339                         panic("invalid boolean const %+F", node);
 340                 }
 341                 break;
 342         }
 343
 344         case iro_Unknown:
 345                 res = new_Unknown(mode);
 346                 break;
 347
 348         default:
 349                 panic("didn't expect %+F to have mode_b", node);
 350         }
 351
 352         pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 353 own_replacement:
 354         set_irn_link(node, res);
 355         return res;
 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 void ir_lower_mode_b(ir_graph *irg, const lower_mode_b_config_t *nconfig)
 402 {
 403         ir_entity *entity = get_irg_entity(irg);
 404         ir_type   *type   = get_entity_type(entity);
 405
 406         config        = *nconfig;
 407         lowered_nodes = new_pdeq();
 408         lowered_type  = NULL;
 409
 410         /* ensure no optimisation touches muxes anymore */
 411         set_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_KEEP_MUX);
 412
 413         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 414
 415         adjust_method_type(type);
 416
 417         set_opt_allow_conv_b(0);
 418         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, NULL, NULL);
 419         irg_walk_graph(irg, lower_mode_b_walker, NULL, NULL);
 420
 421         while(!pdeq_empty(lowered_nodes)) {
 422                 ir_node *node = (ir_node*) pdeq_getr(lowered_nodes);
 423                 maybe_kill_node(node);
 424         }
 425         del_pdeq(lowered_nodes);
 426
 427         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 428 }
 429
 430 struct pass_t {
 431         ir_graph_pass_t             pass;
 432         const lower_mode_b_config_t *config;
 433 };
 434
 435 /**
 436  * Wrapper to run ir_lower_mode_b() as an ir_graph pass
 437  */
 438 static int pass_wrapper(ir_graph *irg, void *context)
 439 {
 440         struct pass_t *pass = context;
 441
 442         ir_lower_mode_b(irg, pass->config);
 443         return 0;
 444 }
 445
 446 ir_graph_pass_t *ir_lower_mode_b_pass(
 447         const char *name, const lower_mode_b_config_t *config)
 448 {
 449         struct pass_t *pass = XMALLOCZ(struct pass_t);
 450
 451         pass->config = config;
 452         return def_graph_pass_constructor(
 453                 &pass->pass, name ? name : "lower_mode_b", pass_wrapper);
 454 }