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 #include "irtools.h"
  53
  54 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg);
  55
  56 static inline int imin(int a, int b) { return a < b ? a : b; }
  57
  58 static
  59 int 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 1;
  73
  74                 default: return 0;
  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
  84 int is_downconv(ir_mode *src_mode, ir_mode *dest_mode)
  85 {
  86         return
  87                 mode_is_int(src_mode) &&
  88                 mode_is_int(dest_mode) &&
  89                 get_mode_size_bits(dest_mode) <= get_mode_size_bits(src_mode);
  90 }
  91
  92 static
  93 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                 return get_conv_costs(get_Conv_op(node), dest_mode) - 1;
 144         }
 145
 146         if (!is_optimizable_node(node)) {
 147                 return 1;
 148         }
 149
 150         costs = 0;
 151         // The shift count does not participate in the conv optimisation
 152         arity = is_Shl(node) ? 1 : get_irn_arity(node);
 153         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 154                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 155                 costs += imin(get_conv_costs(pred, dest_mode), 1);
 156         }
 157
 158         return costs;
 159 }
 160
 161 static ir_node *place_conv(ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 162 {
 163         ir_node *block = get_nodes_block(node);
 164         ir_node *conv = new_r_Conv(block, node, dest_mode);
 165         return conv;
 166 }
 167
 168 static
 169 ir_node *conv_transform(ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 170 {
 171         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
 172         size_t   arity;
 173         size_t   i;
 174
 175         if (mode == dest_mode)
 176                 return node;
 177
 178         if (is_Const(node)) {
 179                 /* TODO tarval module is incomplete and can't convert floats to ints */
 180                 tarval *tv = conv_const_tv(node, dest_mode);
 181                 if (tv == tarval_bad) {
 182                         return place_conv(node, dest_mode);
 183                 } else {
 184                         return new_Const(tv);
 185                 }
 186         }
 187
 188         if (is_Conv(node) &&
 189                         is_downconv(mode, dest_mode) &&
 190                         get_irn_mode(get_Conv_op(node)) == dest_mode) {
 191                 return get_Conv_op(node);
 192         }
 193
 194         if (get_irn_n_edges(node) > 1) {
 195                 return place_conv(node, dest_mode);
 196         }
 197
 198         if (!is_downconv(mode, dest_mode)) {
 199                 return place_conv(node, dest_mode);
 200         }
 201
 202         if (is_Conv(node)) {
 203                 return conv_transform(get_Conv_op(node), dest_mode);
 204         }
 205
 206         if (!is_optimizable_node(node)) {
 207                 return place_conv(node, dest_mode);
 208         }
 209
 210         // The shift count does not participate in the conv optimisation
 211         arity = is_Shl(node) ? 1 : get_irn_arity(node);
 212         for (i = 0; i < arity; i++) {
 213                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 214                 ir_node *transformed;
 215                 if (get_conv_costs(pred, dest_mode) > 0) {
 216                         transformed = place_conv(pred, dest_mode);
 217                 } else {
 218                         transformed = conv_transform(pred, dest_mode);
 219                 }
 220                 set_irn_n(node, i, transformed);
 221         }
 222         set_irn_mode(node, dest_mode);
 223         return node;
 224 }
 225
 226 /* TODO, backends (at least ia32) can't handle it at the moment,
 227    and it's probably not more efficient on most archs */
 228 #if 0
 229 static
 230 void try_optimize_cmp(ir_node *node)
 231 {
 232         ir_node *left  = get_Cmp_left(node);
 233         ir_node *right = get_Cmp_right(node);
 234         ir_node *conv  = NULL;
 235
 236         if(is_downconv
 237 }
 238 #endif
 239
 240 static char changed;
 241
 242 static
 243 void conv_opt_walker(ir_node *node, void *data)
 244 {
 245         ir_node *transformed;
 246         ir_node *pred;
 247         ir_mode *pred_mode;
 248         ir_mode *mode;
 249         int costs;
 250         (void) data;
 251
 252 #if 0
 253         if(is_Cmp(node)) {
 254                 try_optimize_cmp(node);
 255                 return;
 256         }
 257 #endif
 258
 259         if (!is_Conv(node))
 260                 return;
 261
 262         pred      = get_Conv_op(node);
 263         mode      = get_irn_mode(node);
 264         pred_mode = get_irn_mode(pred);
 265
 266         if (mode_is_reference(mode) || mode_is_reference(pred_mode))
 267                 return;
 268
 269         if (!is_Phi(pred) && !is_downconv(pred_mode, mode))
 270                 return;
 271
 272         /* - 1 for the initial conv */
 273         costs = get_conv_costs(pred, mode) - 1;
 274         DB((dbg, LEVEL_2, "Costs for %+F -> %+F: %d\n", node, pred, costs));
 275         if (costs > 0) return;
 276
 277         transformed = conv_transform(pred, mode);
 278         if (node != transformed) {
 279                 exchange(node, transformed);
 280                 changed = 1;
 281         }
 282 }
 283
 284 int conv_opt(ir_graph *irg)
 285 {
 286         char invalidate = 0;
 287         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.conv");
 288
 289         DB((dbg, LEVEL_1, "===> Performing conversion optimization on %+F\n", irg));
 290
 291         edges_assure(irg);
 292         do {
 293                 changed = 0;
 294                 irg_walk_graph(irg, NULL, conv_opt_walker, NULL);
 295                 local_optimize_graph(irg);
 296                 invalidate |= changed;
 297         } while (changed);
 298
 299         if (invalidate) {
 300                 set_irg_outs_inconsistent(irg);
 301         }
 302         return invalidate;
 303 }
 304
 305 /* Creates an ir_graph pass for conv_opt. */
 306 ir_graph_pass_t *conv_opt_pass(const char *name)
 307 {
 308         return def_graph_pass_ret(name ? name : "conv_opt", conv_opt);
 309 }  /* conv_opt_pass */