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 "debug.h"
  45 #include "ircons.h"
  46 #include "irgmod.h"
  47 #include "irgopt.h"
  48 #include "irnode_t.h"
  49 #include "iredges_t.h"
  50 #include "irgwalk.h"
  51 #include "irprintf.h"
  52
  53 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg);
  54
  55 static inline int imin(int a, int b) { return a < b ? a : b; }
  56
  57 static
  58 int is_optimizable_node(const ir_node *node)
  59 {
  60         switch (get_irn_opcode(node)) {
  61                 case iro_Add:
  62                 case iro_And:
  63                 case iro_Eor:
  64                 case iro_Minus:
  65                 case iro_Mul:
  66                 case iro_Not:
  67                 case iro_Or:
  68                 case iro_Phi:
  69                 case iro_Shl:
  70                 case iro_Sub:
  71                         return 1;
  72
  73                 default: return 0;
  74         }
  75 }
  76
  77 static tarval* conv_const_tv(const ir_node* cnst, ir_mode* dest_mode)
  78 {
  79         return tarval_convert_to(get_Const_tarval(cnst), dest_mode);
  80 }
  81
  82 static
  83 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
  92 int get_conv_costs(const ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
  93 {
  94         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
  95         size_t arity;
  96         size_t i;
  97         int costs;
  98
  99         if (mode == dest_mode)
 100                 return 0;
 101
 102         if (is_Const(node)) {
 103                 /* TODO tarval module is incomplete and can't convert floats to ints */
 104                 return conv_const_tv(node, dest_mode) == tarval_bad ? 1 : 0;
 105         }
 106
 107         if (is_Conv(node) &&
 108                         is_downconv(mode, dest_mode) &&
 109                         get_irn_mode(get_Conv_op(node)) == dest_mode) {
 110                 return -1;
 111         }
 112
 113         if (get_irn_n_edges(node) > 1) {
 114                 DB((dbg, LEVEL_3, "multi outs at %+F\n", node));
 115                 return 1;
 116         }
 117
 118 #if 0 // TODO
 119         /* Take the minimum of the conversion costs for Phi predecessors as only one
 120          * branch is actually executed at a time */
 121         if (is_Phi(node)) {
 122                 size_t i;
 123                 size_t arity = get_Phi_n_preds(node);
 124                 int costs;
 125
 126                 costs = get_conv_costs(get_Phi_pred(node, 0), dest_mode);
 127                 for (i = 1; i < arity; ++i) {
 128                         ir_node *pred = get_Phi_pred(node, i);
 129                         int c = get_conv_costs(pred, dest_mode);
 130                         if (c < costs) costs = c;
 131                 }
 132
 133                 return costs;
 134         }
 135 #endif
 136
 137         if (!is_downconv(mode, dest_mode)) {
 138                 return 1;
 139         }
 140
 141         if (is_Conv(node)) {
 142                 return get_conv_costs(get_Conv_op(node), dest_mode) - 1;
 143         }
 144
 145         if (!is_optimizable_node(node)) {
 146                 return 1;
 147         }
 148
 149         costs = 0;
 150         // The shift count does not participate in the conv optimisation
 151         arity = is_Shl(node) ? 1 : get_irn_arity(node);
 152         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 153                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 154                 costs += imin(get_conv_costs(pred, dest_mode), 1);
 155         }
 156
 157         return costs;
 158 }
 159
 160 static ir_node *place_conv(ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 161 {
 162         ir_node *block = get_nodes_block(node);
 163         ir_node *conv = new_r_Conv(current_ir_graph, block, node, dest_mode);
 164         return conv;
 165 }
 166
 167 static
 168 ir_node *conv_transform(ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 169 {
 170         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
 171         size_t   arity;
 172         size_t   i;
 173
 174         if (mode == dest_mode)
 175                 return node;
 176
 177         if (is_Const(node)) {
 178                 /* TODO tarval module is incomplete and can't convert floats to ints */
 179                 tarval *tv = conv_const_tv(node, dest_mode);
 180                 if (tv == tarval_bad) {
 181                         return place_conv(node, dest_mode);
 182                 } else {
 183                         return new_Const(tv);
 184                 }
 185         }
 186
 187         if (is_Conv(node) &&
 188                         is_downconv(mode, dest_mode) &&
 189                         get_irn_mode(get_Conv_op(node)) == dest_mode) {
 190                 return get_Conv_op(node);
 191         }
 192
 193         if (get_irn_n_edges(node) > 1) {
 194                 return place_conv(node, dest_mode);
 195         }
 196
 197         if (!is_downconv(mode, dest_mode)) {
 198                 return place_conv(node, dest_mode);
 199         }
 200
 201         if (is_Conv(node)) {
 202                 return conv_transform(get_Conv_op(node), dest_mode);
 203         }
 204
 205         if (!is_optimizable_node(node)) {
 206                 return place_conv(node, dest_mode);
 207         }
 208
 209         // The shift count does not participate in the conv optimisation
 210         arity = is_Shl(node) ? 1 : get_irn_arity(node);
 211         for (i = 0; i < arity; i++) {
 212                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 213                 ir_node *transformed;
 214                 if (get_conv_costs(pred, dest_mode) > 0) {
 215                         transformed = place_conv(pred, dest_mode);
 216                 } else {
 217                         transformed = conv_transform(pred, dest_mode);
 218                 }
 219                 set_irn_n(node, i, transformed);
 220         }
 221         set_irn_mode(node, dest_mode);
 222         return node;
 223 }
 224
 225 /* TODO, backends (at least ia32) can't handle it at the moment,
 226    and it's probably not more efficient on most archs */
 227 #if 0
 228 static
 229 void try_optimize_cmp(ir_node *node)
 230 {
 231         ir_node *left  = get_Cmp_left(node);
 232         ir_node *right = get_Cmp_right(node);
 233         ir_node *conv  = NULL;
 234
 235         if(is_downconv
 236 }
 237 #endif
 238
 239 static char changed;
 240
 241 static
 242 void conv_opt_walker(ir_node *node, void *data)
 243 {
 244         ir_node *transformed;
 245         ir_node *pred;
 246         ir_mode *pred_mode;
 247         ir_mode *mode;
 248         int costs;
 249         (void) data;
 250
 251 #if 0
 252         if(is_Cmp(node)) {
 253                 try_optimize_cmp(node);
 254                 return;
 255         }
 256 #endif
 257
 258         if (!is_Conv(node))
 259                 return;
 260
 261         pred      = get_Conv_op(node);
 262         mode      = get_irn_mode(node);
 263         pred_mode = get_irn_mode(pred);
 264
 265         if (mode_is_reference(mode) || mode_is_reference(pred_mode))
 266                 return;
 267
 268         if (!is_Phi(pred) && !is_downconv(pred_mode, mode))
 269                 return;
 270
 271         /* - 1 for the initial conv */
 272         costs = get_conv_costs(pred, mode) - 1;
 273         DB((dbg, LEVEL_2, "Costs for %+F -> %+F: %d\n", node, pred, costs));
 274         if (costs > 0) return;
 275
 276         transformed = conv_transform(pred, mode);
 277         if (node != transformed) {
 278                 exchange(node, transformed);
 279                 changed = 1;
 280         }
 281 }
 282
 283 int conv_opt(ir_graph *irg)
 284 {
 285         char invalidate = 0;
 286         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.conv");
 287
 288         DB((dbg, LEVEL_1, "===> Performing conversion optimization on %+F\n", irg));
 289
 290         edges_assure(irg);
 291         do {
 292                 changed = 0;
 293                 irg_walk_graph(irg, NULL, conv_opt_walker, NULL);
 294                 local_optimize_graph(irg);
 295                 invalidate |= changed;
 296         } while (changed);
 297
 298         if (invalidate) {
 299                 set_irg_outs_inconsistent(irg);
 300         }
 301         return invalidate;
 302 }