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 "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, irg);
  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         int i;
 162         int n_params;
 163         int 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_graph *irg;
 188         ir_node  *res;
 189
 190         res = get_irn_link(node);
 191         if (res != NULL)
 192                 return res;
 193
 194         assert(get_irn_mode(node) == mode_b);
 195
 196         irg = get_irn_irg(node);
 197         switch (get_irn_opcode(node)) {
 198         case iro_Phi: {
 199                 int       i, arity;
 200                 ir_node **in;
 201                 ir_node  *dummy;
 202                 ir_node  *new_phi;
 203
 204                 arity = get_irn_arity(node);
 205                 in    = ALLOCAN(ir_node*, arity);
 206                 dummy = new_r_Dummy(irg, mode);
 207                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 208                         in[i] = dummy;
 209                 }
 210                 new_phi = new_r_Phi(block, arity, in, mode);
 211                 /* FIXME This does not correctly break cycles: The Phi might not be the
 212                  * first in the recursion, so the caller(s) are some yet un-lowered
 213                  * nodes and this Phi might have them (indirectly) as operands, so they
 214                  * would be replaced twice. */
 215                 set_irn_link(node, new_phi);
 216                 ARR_APP1(ir_node*, lowered_nodes, node);
 217
 218                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 219                         ir_node *in     = get_irn_n(node, i);
 220                         ir_node *low_in = lower_node(in);
 221
 222                         set_irn_n(new_phi, i, low_in);
 223                 }
 224
 225                 return new_phi;
 226         }
 227
 228         case iro_And: {
 229                 ir_node *lowered_left  = lower_node(get_And_left(node));
 230                 ir_node *lowered_right = lower_node(get_And_right(node));
 231                 res = new_rd_And(dbgi, block, lowered_left, lowered_right, mode);
 232                 break;
 233         }
 234         case iro_Or: {
 235                 ir_node *lowered_left  = lower_node(get_Or_left(node));
 236                 ir_node *lowered_right = lower_node(get_Or_right(node));
 237                 res = new_rd_Or(dbgi, block, lowered_left, lowered_right, mode);
 238                 break;
 239         }
 240         case iro_Eor: {
 241                 ir_node *lowered_left  = lower_node(get_Eor_left(node));
 242                 ir_node *lowered_right = lower_node(get_Eor_right(node));
 243                 res = new_rd_Eor(dbgi, block, lowered_left, lowered_right, mode);
 244                 break;
 245         }
 246
 247         case iro_Not: {
 248                 ir_node *op     = get_Not_op(node);
 249                 ir_node *low_op = lower_node(op);
 250
 251                 res = create_not(dbgi, low_op);
 252                 break;
 253         }
 254
 255         case iro_Mux: {
 256                 ir_node *cond        = get_Mux_sel(node);
 257                 ir_node *low_cond    = lower_node(cond);
 258                 ir_node *v_true      = get_Mux_true(node);
 259                 ir_node *low_v_true  = lower_node(v_true);
 260                 ir_node *v_false     = get_Mux_false(node);
 261                 ir_node *low_v_false = lower_node(v_false);
 262
 263                 ir_node *and0     = new_rd_And(dbgi, block, low_cond, low_v_true, mode);
 264                 ir_node *not_cond = create_not(dbgi, low_cond);
 265                 ir_node *and1     = new_rd_And(dbgi, block, not_cond, low_v_false, mode);
 266                 res = new_rd_Or(dbgi, block, and0, and1, mode);
 267                 break;
 268         }
 269
 270         case iro_Conv: {
 271                 ir_node   *pred     = get_Conv_op(node);
 272                 ir_mode   *mode     = get_irn_mode(pred);
 273                 ir_tarval *tv_zeroc = get_mode_null(mode);
 274                 ir_node   *zero_cmp = new_rd_Const(dbgi, irg, tv_zeroc);
 275
 276                 ir_node *cmp      = new_rd_Cmp(dbgi, block, pred, zero_cmp);
 277                 ir_node *proj     = new_rd_Proj(dbgi, cmp, mode_b, pn_Cmp_Lg);
 278                 res = config->create_set(proj);
 279                 break;
 280         }
 281
 282         case iro_Proj: {
 283                 ir_node *pred = get_Proj_pred(node);
 284
 285                 if (is_Cmp(pred)) {
 286                         ir_node *left  = get_Cmp_left(pred);
 287                         ir_node *right = get_Cmp_right(pred);
 288                         ir_mode *cmp_mode  = get_irn_mode(left);
 289
 290                         if ((mode_is_int(cmp_mode) || mode_is_reference(cmp_mode)) &&
 291                             (get_mode_size_bits(cmp_mode) < get_mode_size_bits(mode) ||
 292                             (mode_is_signed(cmp_mode) && is_Const(right) && is_Const_null(right)))) {
 293                                 int        pnc      = get_Proj_proj(node);
 294                                 int        need_not = 0;
 295                                 ir_node   *a        = NULL;
 296                                 ir_node   *b        = NULL;
 297                                 int        bits;
 298                                 ir_tarval *tv;
 299                                 ir_node   *shift_cnt;
 300
 301                                 if (pnc == pn_Cmp_Lt) {
 302                                         /* a < b  ->  (a - b) >> 31 */
 303                                         a = left;
 304                                         b = right;
 305                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Le) {
 306                                         /* a <= b  -> ~(a - b) >> 31 */
 307                                         a        = right;
 308                                         b        = left;
 309                                         need_not = 1;
 310                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Gt) {
 311                                         /* a > b   -> (b - a) >> 31 */
 312                                         a = right;
 313                                         b = left;
 314                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Ge) {
 315                                         /* a >= b   -> ~(a - b) >> 31 */
 316                                         a        = left;
 317                                         b        = right;
 318                                         need_not = 1;
 319                                 } else {
 320                                         goto synth_zero_one;
 321                                 }
 322
 323                                 bits      = get_mode_size_bits(mode);
 324                                 tv        = new_tarval_from_long(bits-1, mode_Iu);
 325                                 shift_cnt = new_rd_Const(dbgi, irg, tv);
 326
 327                                 if (cmp_mode != mode) {
 328                                         a = new_rd_Conv(dbgi, block, a, mode);
 329                                         b = new_rd_Conv(dbgi, block, b, mode);
 330                                 }
 331
 332                                 res = new_rd_Sub(dbgi, block, a, b, mode);
 333                                 if (need_not) {
 334                                         res = new_rd_Not(dbgi, block, res, mode);
 335                                 }
 336                                 res = new_rd_Shr(dbgi, block, res, shift_cnt, mode);
 337                         } else {
 338                                 /* synthesize the 0/1 value */
 339 synth_zero_one:
 340                                 res = config->create_set(node);
 341                         }
 342                 } else if (is_Proj(pred) && is_Call(get_Proj_pred(pred))) {
 343                         ir_type *type = get_Call_type(get_Proj_pred(pred));
 344                         adjust_method_type(type);
 345                         set_irn_mode(node, mode);
 346                         res = node;
 347                         goto own_replacement;
 348                 } else if (is_Proj(pred) && is_Start(get_Proj_pred(pred))) {
 349                         ir_graph  *irg    = get_irn_irg(node);
 350                         ir_entity *entity = get_irg_entity(irg);
 351                         ir_type   *type   = get_entity_type(entity);
 352                         adjust_method_type(type);
 353                         set_irn_mode(node, mode);
 354                         res = node;
 355                         goto own_replacement;
 356                 } else {
 357                         panic("unexpected projb: %+F (pred: %+F)", node, pred);
 358                 }
 359                 break;
 360         }
 361
 362         case iro_Const: {
 363                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(node);
 364                 if (tv == get_tarval_b_true()) {
 365                         ir_tarval *tv_one = get_mode_one(mode);
 366                         res               = new_rd_Const(dbgi, irg, tv_one);
 367                 } else if (tv == get_tarval_b_false()) {
 368                         ir_tarval *tv_zero = get_mode_null(mode);
 369                         res                = new_rd_Const(dbgi, irg, tv_zero);
 370                 } else {
 371                         panic("invalid boolean const %+F", node);
 372                 }
 373                 break;
 374         }
 375
 376         case iro_Unknown:
 377                 res = new_r_Unknown(irg, mode);
 378                 break;
 379
 380         default:
 381                 panic("didn't expect %+F to have mode_b", node);
 382         }
 383
 384         ARR_APP1(ir_node*, lowered_nodes, node);
 385 own_replacement:
 386         set_irn_link(node, res);
 387         return res;
 388 }
 389
 390 static void lower_mode_b_walker(ir_node *node, void *env)
 391 {
 392         int i, arity;
 393         bool changed = false;
 394
 395         arity = get_irn_arity(node);
 396         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 397                 ir_node *lowered_in;
 398                 ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 399                 if (get_irn_mode(in) != mode_b)
 400                         continue;
 401
 402                 if (! config->lower_direct_cmp) {
 403                         /* Proj(Cmp) as input for Cond and Mux nodes needs no changes.
 404                            (Mux with mode_b is an exception as it gets replaced by and/or
 405                             anyway so we still lower the inputs then) */
 406                         if (is_Cond(node) ||
 407                             (is_Mux(node) && get_irn_mode(node) != mode_b)) {
 408                                 if (is_Proj(in)) {
 409                                         ir_node *pred = get_Proj_pred(in);
 410                                         if (is_Cmp(pred))
 411                                                 continue;
 412                                 }
 413                         }
 414                 }
 415
 416                 lowered_in = lower_node(in);
 417
 418                 if (is_Call(node)) {
 419                         ir_type *type = get_Call_type(node);
 420                         adjust_method_type(type);
 421                 } else if (is_Cond(node) || (is_Mux(node) && i == 0)) {
 422                         lowered_in = create_convb(lowered_in);
 423                 }
 424                 set_irn_n(node, i, lowered_in);
 425                 changed = true;
 426         }
 427         if (changed) {
 428                 bool *global_changed = env;
 429                 *global_changed = true;
 430                 add_identities(node);
 431         }
 432 }
 433
 434 void ir_lower_mode_b(ir_graph *irg, const lower_mode_b_config_t *nconfig)
 435 {
 436         ir_entity *entity  = get_irg_entity(irg);
 437         ir_type   *type    = get_entity_type(entity);
 438         bool       changed = false;
 439         int        i;
 440         int        n;
 441
 442         config        = nconfig;
 443         lowered_nodes = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 444         check_later   = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 445         lowered_type  = NULL;
 446
 447         edges_assure(irg);
 448
 449         /* ensure no optimisation touches muxes anymore */
 450         set_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_KEEP_MUX | IR_GRAPH_STATE_BCONV_ALLOWED);
 451
 452         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 453
 454         adjust_method_type(type);
 455
 456         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, NULL, NULL);
 457         irg_walk_graph(irg, lower_mode_b_walker, NULL, &changed);
 458
 459         for (i = 0; i < ARR_LEN(check_later); ++i) {
 460                 ir_node *node = check_later[i];
 461                 irg_walk_core(node, lower_mode_b_walker, NULL, &changed);
 462         }
 463
 464         n = ARR_LEN(lowered_nodes);
 465         for (i = 0; i < n; ++i) {
 466                 ir_node *node = lowered_nodes[i];
 467                 maybe_kill_node(node);
 468         }
 469         DEL_ARR_F(check_later);
 470         DEL_ARR_F(lowered_nodes);
 471
 472         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 473
 474         if (changed) {
 475                 set_irg_outs_inconsistent(irg);
 476         }
 477 }