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