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