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         assert(get_irn_mode(node) == mode_b);
 166
 167         res = get_irn_link(node);
 168         if (res != NULL)
 169                 return res;
 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                 set_irn_link(node, new_phi);
 185                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 186
 187                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 188                         ir_node *in     = get_irn_n(node, i);
 189                         ir_node *low_in = lower_node(in);
 190
 191                         set_irn_n(new_phi, i, low_in);
 192                 }
 193
 194                 return new_phi;
 195         }
 196
 197         case iro_And:
 198         case iro_Or:
 199         case iro_Eor: {
 200                 int i, arity;
 201                 ir_node *copy = exact_copy(node);
 202
 203                 arity = get_irn_arity(node);
 204                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 205                         ir_node *in     = get_irn_n(node, i);
 206                         ir_node *low_in = lower_node(in);
 207
 208                         set_irn_n(copy, i, low_in);
 209                 }
 210                 set_irn_mode(copy, mode);
 211
 212                 set_irn_link(node, copy);
 213                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 214                 return copy;
 215         }
 216
 217         case iro_Not: {
 218                 ir_node *op     = get_Not_op(node);
 219                 ir_node *low_op = lower_node(op);
 220
 221                 res = create_not(dbgi, low_op);
 222                 set_irn_link(node, res);
 223                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 224                 return res;
 225         }
 226
 227         case iro_Mux: {
 228                 ir_node *cond        = get_Mux_sel(node);
 229                 ir_node *low_cond    = lower_node(cond);
 230                 ir_node *v_true      = get_Mux_true(node);
 231                 ir_node *low_v_true  = lower_node(v_true);
 232                 ir_node *v_false     = get_Mux_false(node);
 233                 ir_node *low_v_false = lower_node(v_false);
 234
 235                 ir_node *and0     = new_rd_And(dbgi, block, low_cond, low_v_true, mode);
 236                 ir_node *not_cond = create_not(dbgi, low_cond);
 237                 ir_node *and1     = new_rd_And(dbgi, block, not_cond, low_v_false, mode);
 238                 ir_node *or       = new_rd_Or(dbgi, block, and0, and1, mode);
 239
 240                 set_irn_link(node, or);
 241                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 242                 return or;
 243         }
 244
 245         case iro_Conv: {
 246                 ir_node *pred     = get_Conv_op(node);
 247                 ir_mode *mode     = get_irn_mode(pred);
 248                 tarval  *tv_zeroc = get_tarval_null(mode);
 249                 ir_node *zero_cmp = new_d_Const(dbgi, tv_zeroc);
 250                 ir_node *set;
 251
 252                 ir_node *cmp      = new_rd_Cmp(dbgi, block, pred, zero_cmp);
 253                 ir_node *proj     = new_rd_Proj(dbgi, block, cmp, mode_b, pn_Cmp_Lg);
 254                 set = create_set(proj);
 255
 256                 set_irn_link(node, set);
 257                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 258                 return set;
 259         }
 260
 261         case iro_Proj: {
 262                 ir_node *pred = get_Proj_pred(node);
 263
 264                 if (is_Cmp(pred)) {
 265                         ir_node *left  = get_Cmp_left(pred);
 266                         ir_node *right = get_Cmp_right(pred);
 267                         ir_mode *cmp_mode  = get_irn_mode(left);
 268                         ir_node *set;
 269
 270                         if ((mode_is_int(cmp_mode) || mode_is_reference(cmp_mode)) && (
 271                                                 get_mode_size_bits(cmp_mode) < get_mode_size_bits(mode) ||
 272                                                 (mode_is_signed(cmp_mode) && is_Const(right) && is_Const_null(right))
 273                                         )) {
 274                                 int      pnc      = get_Proj_proj(node);
 275                                 int      need_not = 0;
 276                                 ir_node *a        = NULL;
 277                                 ir_node *b        = NULL;
 278
 279                                 if (pnc == pn_Cmp_Lt) {
 280                                         /* a < b  ->  (a - b) >> 31 */
 281                                         a = left;
 282                                         b = right;
 283                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Le) {
 284                                         /* a <= b  -> ~(a - b) >> 31 */
 285                                         a        = right;
 286                                         b        = left;
 287                                         need_not = 1;
 288                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Gt) {
 289                                         /* a > b   -> (b - a) >> 31 */
 290                                         a = right;
 291                                         b = left;
 292                                 } else if (pnc == pn_Cmp_Ge) {
 293                                         /* a >= b   -> ~(a - b) >> 31 */
 294                                         a        = left;
 295                                         b        = right;
 296                                         need_not = 1;
 297                                 }
 298
 299                                 if (a != NULL) {
 300                                         int      bits      = get_mode_size_bits(mode);
 301                                         tarval  *tv        = new_tarval_from_long(bits-1, mode_Iu);
 302                                         ir_node *shift_cnt = new_d_Const(dbgi, tv);
 303
 304                                         if (cmp_mode != mode) {
 305                                                 a = new_rd_Conv(dbgi, block, a, mode);
 306                                                 b = new_rd_Conv(dbgi, block, b, mode);
 307                                         }
 308
 309                                         res = new_rd_Sub(dbgi, block, a, b, mode);
 310                                         if (need_not) {
 311                                                 res = new_rd_Not(dbgi, block, res, mode);
 312                                         }
 313                                         res = new_rd_Shr(dbgi, block, res, shift_cnt, mode);
 314
 315                                         set_irn_link(node, res);
 316                                         pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 317                                         return res;
 318                                 }
 319                         }
 320
 321                         /* synthesize the 0/1 value */
 322                         set = create_set(node);
 323                         set_irn_link(node, set);
 324                         pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 325                         return set;
 326                 } else if (is_Proj(pred) && is_Call(get_Proj_pred(pred))) {
 327                         ir_type   *type   = get_Call_type(get_Proj_pred(pred));
 328                         adjust_method_type(type);
 329                         set_irn_mode(node, mode);
 330                         return node;
 331                 } else if (is_Proj(pred) && is_Start(get_Proj_pred(pred))) {
 332                         ir_entity *entity = get_irg_entity(current_ir_graph);
 333                         ir_type   *type   = get_entity_type(entity);
 334                         adjust_method_type(type);
 335                         set_irn_mode(node, mode);
 336                         return node;
 337                 }
 338
 339                 panic("unexpected projb: %+F (pred: %+F)", node, pred);
 340         }
 341
 342         case iro_Const: {
 343                 tarval *tv = get_Const_tarval(node);
 344                 if (tv == get_tarval_b_true()) {
 345                         tarval  *tv_one  = get_tarval_one(mode);
 346                         res              = new_d_Const(dbgi, tv_one);
 347                 } else if (tv == get_tarval_b_false()) {
 348                         tarval  *tv_zero = get_tarval_null(mode);
 349                         res              = new_d_Const(dbgi, tv_zero);
 350                 } else {
 351                         panic("invalid boolean const %+F", node);
 352                 }
 353                 set_irn_link(node, res);
 354                 pdeq_putr(lowered_nodes, node);
 355                 return res;
 356         }
 357
 358         case iro_Unknown:
 359                 return new_Unknown(mode);
 360
 361         default:
 362                 panic("didn't expect %+F to have mode_b", node);
 363         }
 364 }
 365
 366 static void lower_mode_b_walker(ir_node *node, void *env)
 367 {
 368         int i, arity;
 369         bool changed = 0;
 370         (void) env;
 371
 372         arity = get_irn_arity(node);
 373         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 374                 ir_node *lowered_in;
 375                 ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 376                 if (get_irn_mode(in) != mode_b)
 377                         continue;
 378
 379                 if (! config.lower_direct_cmp) {
 380                         /* Proj(Cmp) as input for Cond and Mux nodes needs no changes.
 381                            (Mux with mode_b is an exception as it gets replaced by and/or
 382                             anyway so we still lower the inputs then) */
 383                         if (is_Cond(node) ||
 384                             (is_Mux(node) && get_irn_mode(node) != mode_b)) {
 385                                 if (is_Proj(in)) {
 386                                         ir_node *pred = get_Proj_pred(in);
 387                                         if (is_Cmp(pred))
 388                                                 continue;
 389                                 }
 390                         }
 391                 }
 392
 393                 lowered_in = lower_node(in);
 394
 395                 if (is_Call(node)) {
 396                         ir_type *type = get_Call_type(node);
 397                         adjust_method_type(type);
 398                 } else if (is_Cond(node) || (is_Mux(node) && i == 0)) {
 399                         lowered_in = create_convb(lowered_in);
 400                 }
 401                 set_irn_n(node, i, lowered_in);
 402                 changed = true;
 403         }
 404         if (changed) {
 405                 add_identities(current_ir_graph->value_table, node);
 406         }
 407 }
 408
 409 void ir_lower_mode_b(ir_graph *irg, const lower_mode_b_config_t *nconfig)
 410 {
 411         ir_entity *entity = get_irg_entity(irg);
 412         ir_type   *type   = get_entity_type(entity);
 413
 414         config        = *nconfig;
 415         lowered_nodes = new_pdeq();
 416         lowered_type  = NULL;
 417
 418         /* ensure no optimisation touches muxes anymore */
 419         set_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_KEEP_MUX);
 420
 421         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 422
 423         adjust_method_type(type);
 424
 425         set_opt_allow_conv_b(0);
 426         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, NULL, NULL);
 427         irg_walk_graph(irg, lower_mode_b_walker, NULL, NULL);
 428
 429         while(!pdeq_empty(lowered_nodes)) {
 430                 ir_node *node = (ir_node*) pdeq_getr(lowered_nodes);
 431                 maybe_kill_node(node);
 432         }
 433         del_pdeq(lowered_nodes);
 434
 435         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 436 }
 437
 438 struct pass_t {
 439         ir_graph_pass_t             pass;
 440         const lower_mode_b_config_t *config;
 441 };
 442
 443 /**
 444  * Wrapper to run ir_lower_mode_b() as an ir_graph pass
 445  */
 446 static int pass_wrapper(ir_graph *irg, void *context)
 447 {
 448         struct pass_t *pass = context;
 449
 450         ir_lower_mode_b(irg, pass->config);
 451         return 0;
 452 }
 453
 454 ir_graph_pass_t *ir_lower_mode_b_pass(
 455         const char *name, const lower_mode_b_config_t *config)
 456 {
 457         struct pass_t *pass = XMALLOCZ(struct pass_t);
 458
 459         pass->config = config;
 460         return def_graph_pass_constructor(
 461                 &pass->pass, name ? name : "lower_mode_b", pass_wrapper);
 462 }