nsz Git - libfirm/blob - ir/opt/convopt.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   conv node optimisation
  23  * @author  Matthias Braun, Christoph Mallon
  24  * @version $Id$
  25  *
  26  * Try to minimize the number of conv nodes by changing modes of operations.
  27  * The typical example is the following structure:
  28  *    (some node mode_Hs)
  29  *            |                                       (some node_Hs)
  30  *         Conv Is                                          |
  31  *            |                                          Add Hs
  32  *          Add Is            gets transformed to           |
  33  *            |
  34  *         Conv Hs
  35  *
  36  * TODO: * try to optimize cmp modes
  37  *       * decide when it is useful to move the convs through phis
  38  */
  39 #include "config.h"
  40
  41 #include "iroptimize.h"
  42
  43 #include <assert.h>
  44 #include <stdbool.h>
  45 #include "debug.h"
  46 #include "ircons.h"
  47 #include "irgmod.h"
  48 #include "irgopt.h"
  49 #include "irnode_t.h"
  50 #include "iredges_t.h"
  51 #include "irgwalk.h"
  52 #include "irprintf.h"
  53 #include "irpass_t.h"
  54 #include "tv.h"
  55 #include "vrp.h"
  56
  57 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg);
  58
  59 static inline int imin(int a, int b) { return a < b ? a : b; }
  60
  61 static bool is_optimizable_node(const ir_node *node)
  62 {
  63         switch (get_irn_opcode(node)) {
  64         case iro_Add:
  65         case iro_And:
  66         case iro_Eor:
  67         case iro_Minus:
  68         case iro_Mul:
  69         case iro_Not:
  70         case iro_Or:
  71         case iro_Phi:
  72         case iro_Shl:
  73         case iro_Sub:
  74                 return true;
  75         default:
  76                 return false;
  77         }
  78 }
  79
  80 static tarval* conv_const_tv(const ir_node* cnst, ir_mode* dest_mode)
  81 {
  82         return tarval_convert_to(get_Const_tarval(cnst), dest_mode);
  83 }
  84
  85 static int is_downconv(ir_mode *src_mode, ir_mode *dest_mode)
  86 {
  87         return
  88                 mode_is_int(src_mode) &&
  89                 mode_is_int(dest_mode) &&
  90                 get_mode_size_bits(dest_mode) <= get_mode_size_bits(src_mode);
  91 }
  92
  93 static int get_conv_costs(const ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
  94 {
  95         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
  96         size_t arity;
  97         size_t i;
  98         int costs;
  99
 100         if (mode == dest_mode)
 101                 return 0;
 102
 103         if (is_Const(node)) {
 104                 /* TODO tarval module is incomplete and can't convert floats to ints */
 105                 return conv_const_tv(node, dest_mode) == tarval_bad ? 1 : 0;
 106         }
 107
 108         if (is_Conv(node) &&
 109                         is_downconv(mode, dest_mode) &&
 110                         get_irn_mode(get_Conv_op(node)) == dest_mode) {
 111                 return -1;
 112         }
 113
 114         if (get_irn_n_edges(node) > 1) {
 115                 DB((dbg, LEVEL_3, "multi outs at %+F\n", node));
 116                 return 1;
 117         }
 118
 119 #if 0 // TODO
 120         /* Take the minimum of the conversion costs for Phi predecessors as only one
 121          * branch is actually executed at a time */
 122         if (is_Phi(node)) {
 123                 size_t i;
 124                 size_t arity = get_Phi_n_preds(node);
 125                 int costs;
 126
 127                 costs = get_conv_costs(get_Phi_pred(node, 0), dest_mode);
 128                 for (i = 1; i < arity; ++i) {
 129                         ir_node *pred = get_Phi_pred(node, i);
 130                         int c = get_conv_costs(pred, dest_mode);
 131                         if (c < costs) costs = c;
 132                 }
 133
 134                 return costs;
 135         }
 136 #endif
 137
 138         if (!is_downconv(mode, dest_mode)) {
 139                 return 1;
 140         }
 141
 142         if (is_Conv(node)) {
 143                 ir_node *pred      = get_Conv_op(node);
 144                 ir_mode *pred_mode = get_irn_mode(pred);
 145
 146                 if (!values_in_mode(dest_mode, pred_mode)) {
 147                         return 1;
 148                 }
 149                 return get_conv_costs(get_Conv_op(node), dest_mode) - 1;
 150         }
 151
 152         if (!is_optimizable_node(node)) {
 153                 return 1;
 154         }
 155
 156         costs = 0;
 157         // The shift count does not participate in the conv optimisation
 158         arity = is_Shl(node) ? 1 : get_irn_arity(node);
 159         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 160                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 161                 costs += imin(get_conv_costs(pred, dest_mode), 1);
 162         }
 163
 164         return costs;
 165 }
 166
 167 static ir_node *place_conv(ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 168 {
 169         ir_node *block = get_nodes_block(node);
 170         ir_node *conv = new_r_Conv(block, node, dest_mode);
 171         return conv;
 172 }
 173
 174 static ir_node *conv_transform(ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 175 {
 176         ir_mode  *mode = get_irn_mode(node);
 177         size_t    arity;
 178         size_t    conv_arity;
 179         size_t    i;
 180         ir_node  *new_node;
 181         ir_graph *irg;
 182         ir_node **ins;
 183
 184         if (mode == dest_mode)
 185                 return node;
 186
 187         if (is_Const(node)) {
 188                 /* TODO tarval module is incomplete and can't convert floats to ints */
 189                 tarval *tv = conv_const_tv(node, dest_mode);
 190                 if (tv == tarval_bad) {
 191                         return place_conv(node, dest_mode);
 192                 } else {
 193                         return new_Const(tv);
 194                 }
 195         }
 196
 197         if (is_Conv(node) &&
 198                         is_downconv(mode, dest_mode) &&
 199                         get_irn_mode(get_Conv_op(node)) == dest_mode) {
 200                 return get_Conv_op(node);
 201         }
 202
 203         if (get_irn_n_edges(node) > 1) {
 204                 return place_conv(node, dest_mode);
 205         }
 206
 207         if (!is_downconv(mode, dest_mode)) {
 208                 return place_conv(node, dest_mode);
 209         }
 210
 211         if (is_Conv(node)) {
 212                 ir_node *pred      = get_Conv_op(node);
 213                 ir_mode *pred_mode = get_irn_mode(pred);
 214
 215                 if (!values_in_mode(dest_mode, pred_mode)) {
 216                         return place_conv(node, dest_mode);
 217                 }
 218                 return conv_transform(get_Conv_op(node), dest_mode);
 219         }
 220
 221         if (!is_optimizable_node(node)) {
 222                 return place_conv(node, dest_mode);
 223         }
 224
 225         // We want to create a new node with the right mode
 226         arity = get_irn_arity(node);
 227         irg = get_irn_irg(node);
 228         ins = ALLOCAN(ir_node *, arity);
 229
 230         // The shift count does not participate in the conv optimisation
 231         conv_arity = is_Shl(node) ? 1 : arity;
 232         for (i = 0; i < conv_arity; i++) {
 233                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 234                 ir_node *transformed;
 235                 if (get_conv_costs(pred, dest_mode) > 0) {
 236                         transformed = place_conv(pred, dest_mode);
 237                 } else {
 238                         transformed = conv_transform(pred, dest_mode);
 239                 }
 240                 ins[i] = transformed;
 241         }
 242
 243         for (i = conv_arity; i < arity; i++) {
 244                 ins[i] = get_irn_n(node, i);
 245         }
 246
 247         new_node = new_ir_node(get_irn_dbg_info(node),
 248                                 irg,
 249                                 get_nodes_block(node),
 250                                 get_irn_op(node),
 251                                 dest_mode,
 252                                 arity,
 253                                 ins);
 254         copy_node_attr(irg, node, new_node);
 255
 256         return new_node;
 257 }
 258
 259 /* TODO, backends (at least ia32) can't handle it at the moment,
 260    and it's probably not more efficient on most archs */
 261 #if 0
 262 static void try_optimize_cmp(ir_node *node)
 263 {
 264         ir_node *left  = get_Cmp_left(node);
 265         ir_node *right = get_Cmp_right(node);
 266         ir_node *conv  = NULL;
 267
 268         if (is_downconv
 269 }
 270 #endif
 271
 272 static void conv_opt_walker(ir_node *node, void *data)
 273 {
 274         ir_node *transformed;
 275         ir_node *pred;
 276         ir_mode *pred_mode;
 277         ir_mode *mode;
 278         int costs;
 279         bool *changed = data;
 280
 281 #if 0
 282         if (is_Cmp(node)) {
 283                 try_optimize_cmp(node);
 284                 return;
 285         }
 286 #endif
 287
 288         if (!is_Conv(node))
 289                 return;
 290
 291         pred      = get_Conv_op(node);
 292         mode      = get_irn_mode(node);
 293         pred_mode = get_irn_mode(pred);
 294
 295         if (mode_is_reference(mode) || mode_is_reference(pred_mode))
 296                 return;
 297
 298         if (!is_Phi(pred) && !is_downconv(pred_mode, mode))
 299                 return;
 300
 301         /* - 1 for the initial conv */
 302         costs = get_conv_costs(pred, mode) - 1;
 303         DB((dbg, LEVEL_2, "Costs for %+F -> %+F: %d\n", node, pred, costs));
 304         if (costs > 0)
 305                 return;
 306
 307         transformed = conv_transform(pred, mode);
 308         if (node != transformed) {
 309                 vrp_attr *vrp;
 310
 311                 exchange(node, transformed);
 312                 vrp = vrp_get_info(transformed);
 313                 if (vrp && vrp->valid) {
 314                         vrp->range_type = VRP_VARYING;
 315                         vrp->bits_set = tarval_convert_to(vrp->bits_set, mode);
 316                         vrp->bits_not_set = tarval_convert_to(vrp->bits_not_set, mode);
 317                 }
 318
 319                 *changed = true;
 320         }
 321 }
 322
 323 int conv_opt(ir_graph *irg)
 324 {
 325         bool changed;
 326         bool invalidate = false;
 327         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.conv");
 328
 329         DB((dbg, LEVEL_1, "===> Performing conversion optimization on %+F\n", irg));
 330
 331         edges_assure(irg);
 332         do {
 333                 changed = false;
 334                 irg_walk_graph(irg, NULL, conv_opt_walker, &changed);
 335                 local_optimize_graph(irg);
 336                 invalidate |= changed;
 337         } while (changed);
 338
 339         if (invalidate) {
 340                 set_irg_outs_inconsistent(irg);
 341         }
 342         return invalidate;
 343 }
 344
 345 /* Creates an ir_graph pass for conv_opt. */
 346 ir_graph_pass_t *conv_opt_pass(const char *name)
 347 {
 348         ir_graph_pass_t *path = def_graph_pass_ret(name ? name : "conv_opt", conv_opt);
 349
 350         /* safe to run parallel on all irgs */
 351         ir_graph_pass_set_parallel(path, 1);
 352
 353         return path;
 354 }