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
  55 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg);
  56
  57 static inline int imin(int a, int b) { return a < b ? a : b; }
  58
  59 static bool is_optimizable_node(const ir_node *node)
  60 {
  61         switch (get_irn_opcode(node)) {
  62         case iro_Add:
  63         case iro_And:
  64         case iro_Eor:
  65         case iro_Minus:
  66         case iro_Mul:
  67         case iro_Not:
  68         case iro_Or:
  69         case iro_Phi:
  70         case iro_Shl:
  71         case iro_Sub:
  72                 return true;
  73         default:
  74                 return false;
  75         }
  76 }
  77
  78 static tarval* conv_const_tv(const ir_node* cnst, ir_mode* dest_mode)
  79 {
  80         return tarval_convert_to(get_Const_tarval(cnst), dest_mode);
  81 }
  82
  83 static int is_downconv(ir_mode *src_mode, ir_mode *dest_mode)
  84 {
  85         return
  86                 mode_is_int(src_mode) &&
  87                 mode_is_int(dest_mode) &&
  88                 get_mode_size_bits(dest_mode) <= get_mode_size_bits(src_mode);
  89 }
  90
  91 static int get_conv_costs(const ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
  92 {
  93         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
  94         size_t arity;
  95         size_t i;
  96         int costs;
  97
  98         if (mode == dest_mode)
  99                 return 0;
 100
 101         if (is_Const(node)) {
 102                 /* TODO tarval module is incomplete and can't convert floats to ints */
 103                 return conv_const_tv(node, dest_mode) == tarval_bad ? 1 : 0;
 104         }
 105
 106         if (is_Conv(node) &&
 107                         is_downconv(mode, dest_mode) &&
 108                         get_irn_mode(get_Conv_op(node)) == dest_mode) {
 109                 return -1;
 110         }
 111
 112         if (get_irn_n_edges(node) > 1) {
 113                 DB((dbg, LEVEL_3, "multi outs at %+F\n", node));
 114                 return 1;
 115         }
 116
 117 #if 0 // TODO
 118         /* Take the minimum of the conversion costs for Phi predecessors as only one
 119          * branch is actually executed at a time */
 120         if (is_Phi(node)) {
 121                 size_t i;
 122                 size_t arity = get_Phi_n_preds(node);
 123                 int costs;
 124
 125                 costs = get_conv_costs(get_Phi_pred(node, 0), dest_mode);
 126                 for (i = 1; i < arity; ++i) {
 127                         ir_node *pred = get_Phi_pred(node, i);
 128                         int c = get_conv_costs(pred, dest_mode);
 129                         if (c < costs) costs = c;
 130                 }
 131
 132                 return costs;
 133         }
 134 #endif
 135
 136         if (!is_downconv(mode, dest_mode)) {
 137                 return 1;
 138         }
 139
 140         if (is_Conv(node)) {
 141                 ir_node *pred      = get_Conv_op(node);
 142                 ir_mode *pred_mode = get_irn_mode(pred);
 143
 144                 if (!values_in_mode(dest_mode, pred_mode)) {
 145                         return 1;
 146                 }
 147                 return get_conv_costs(get_Conv_op(node), dest_mode) - 1;
 148         }
 149
 150         if (!is_optimizable_node(node)) {
 151                 return 1;
 152         }
 153
 154         costs = 0;
 155         // The shift count does not participate in the conv optimisation
 156         arity = is_Shl(node) ? 1 : get_irn_arity(node);
 157         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 158                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 159                 costs += imin(get_conv_costs(pred, dest_mode), 1);
 160         }
 161
 162         return costs;
 163 }
 164
 165 static ir_node *place_conv(ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 166 {
 167         ir_node *block = get_nodes_block(node);
 168         ir_node *conv = new_r_Conv(block, node, dest_mode);
 169         return conv;
 170 }
 171
 172 static ir_node *conv_transform(ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 173 {
 174         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
 175         size_t   arity;
 176         size_t   i;
 177
 178         if (mode == dest_mode)
 179                 return node;
 180
 181         if (is_Const(node)) {
 182                 /* TODO tarval module is incomplete and can't convert floats to ints */
 183                 tarval *tv = conv_const_tv(node, dest_mode);
 184                 if (tv == tarval_bad) {
 185                         return place_conv(node, dest_mode);
 186                 } else {
 187                         return new_Const(tv);
 188                 }
 189         }
 190
 191         if (is_Conv(node) &&
 192                         is_downconv(mode, dest_mode) &&
 193                         get_irn_mode(get_Conv_op(node)) == dest_mode) {
 194                 return get_Conv_op(node);
 195         }
 196
 197         if (get_irn_n_edges(node) > 1) {
 198                 return place_conv(node, dest_mode);
 199         }
 200
 201         if (!is_downconv(mode, dest_mode)) {
 202                 return place_conv(node, dest_mode);
 203         }
 204
 205         if (is_Conv(node)) {
 206                 ir_node *pred      = get_Conv_op(node);
 207                 ir_mode *pred_mode = get_irn_mode(pred);
 208
 209                 if (!values_in_mode(dest_mode, pred_mode)) {
 210                         return place_conv(node, dest_mode);
 211                 }
 212                 return conv_transform(get_Conv_op(node), dest_mode);
 213         }
 214
 215         if (!is_optimizable_node(node)) {
 216                 return place_conv(node, dest_mode);
 217         }
 218
 219         // The shift count does not participate in the conv optimisation
 220         arity = is_Shl(node) ? 1 : get_irn_arity(node);
 221         for (i = 0; i < arity; i++) {
 222                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 223                 ir_node *transformed;
 224                 if (get_conv_costs(pred, dest_mode) > 0) {
 225                         transformed = place_conv(pred, dest_mode);
 226                 } else {
 227                         transformed = conv_transform(pred, dest_mode);
 228                 }
 229                 set_irn_n(node, i, transformed);
 230         }
 231         set_irn_mode(node, dest_mode);
 232         return node;
 233 }
 234
 235 /* TODO, backends (at least ia32) can't handle it at the moment,
 236    and it's probably not more efficient on most archs */
 237 #if 0
 238 static void try_optimize_cmp(ir_node *node)
 239 {
 240         ir_node *left  = get_Cmp_left(node);
 241         ir_node *right = get_Cmp_right(node);
 242         ir_node *conv  = NULL;
 243
 244         if (is_downconv
 245 }
 246 #endif
 247
 248 static void conv_opt_walker(ir_node *node, void *data)
 249 {
 250         ir_node *transformed;
 251         ir_node *pred;
 252         ir_mode *pred_mode;
 253         ir_mode *mode;
 254         int costs;
 255         bool *changed = data;
 256
 257 #if 0
 258         if (is_Cmp(node)) {
 259                 try_optimize_cmp(node);
 260                 return;
 261         }
 262 #endif
 263
 264         if (!is_Conv(node))
 265                 return;
 266
 267         pred      = get_Conv_op(node);
 268         mode      = get_irn_mode(node);
 269         pred_mode = get_irn_mode(pred);
 270
 271         if (mode_is_reference(mode) || mode_is_reference(pred_mode))
 272                 return;
 273
 274         if (!is_Phi(pred) && !is_downconv(pred_mode, mode))
 275                 return;
 276
 277         /* - 1 for the initial conv */
 278         costs = get_conv_costs(pred, mode) - 1;
 279         DB((dbg, LEVEL_2, "Costs for %+F -> %+F: %d\n", node, pred, costs));
 280         if (costs > 0)
 281                 return;
 282
 283         transformed = conv_transform(pred, mode);
 284         if (node != transformed) {
 285                 exchange(node, transformed);
 286                 *changed = true;
 287         }
 288 }
 289
 290 int conv_opt(ir_graph *irg)
 291 {
 292         bool changed;
 293         bool invalidate = false;
 294         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.conv");
 295
 296         DB((dbg, LEVEL_1, "===> Performing conversion optimization on %+F\n", irg));
 297
 298         edges_assure(irg);
 299         do {
 300                 changed = false;
 301                 irg_walk_graph(irg, NULL, conv_opt_walker, &changed);
 302                 local_optimize_graph(irg);
 303                 invalidate |= changed;
 304         } while (changed);
 305
 306         if (invalidate) {
 307                 set_irg_outs_inconsistent(irg);
 308         }
 309         return invalidate;
 310 }
 311
 312 /* Creates an ir_graph pass for conv_opt. */
 313 ir_graph_pass_t *conv_opt_pass(const char *name)
 314 {
 315         ir_graph_pass_t *path = def_graph_pass_ret(name ? name : "conv_opt", conv_opt);
 316
 317         /* safe to run parallel on all irgs */
 318         ir_graph_pass_set_parallel(path, 1);
 319
 320         return path;
 321 }