nsz Git - libfirm/blob - ir/opt/strength_red.c

   1 /**
   2  *
   3  * @file irsimpeltype.c
   4  *
   5  * Project:     libFIRM
   6  * File name:   ir/opt/strength_red.c
   7  * Purpose:     Make strength reduction .
   8  * Author:      Beyhan Veliev
   9  * Modified by:
  10  * Created:     22.8.2003
  11  * CVS-ID:      $Id$
  12  * Copyright:   (c) 2003 Universität Karlsruhe
  13  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
  14  *
  15  *
  16  *
  17  *
  18  */
  19
  20
  21 # include "strength_red.h"
  22
  23 # include "irouts.h"
  24 # include "irnode_t.h"
  25 # include "irgwalk.h"
  26 # include "irloop_t.h"
  27 # include "ircons.h"
  28 # include "irgmod.h"
  29 # include "irdump.h"
  30
  31
  32
  33
  34 /* The information needed for a induction variable*/
  35 struct induct_var_info {
  36   ir_op   *operation_code;
  37   ir_node *increment, *init, *op;
  38   int      be_pos;
  39   int      init_pred_pos;
  40   int      op_pred_pos;
  41 };
  42 static struct induct_var_info ivi;
  43
  44 /** Counter for verbose information about optimization. */
  45 static int n_reduced_expressions;
  46
  47 /** Detect basic iteration variables.
  48  *
  49  * The variable ir represented by a subgraph as this:
  50  *
  51  *       init
  52  *       /|\
  53  *        |
  54  *   |-- Phi
  55  *   |   /|\
  56  *   |    |
  57  *   |-->op
  58  *
  59  * Where op is a Add or Sub, and init is loop invariant.
  60  * @@@ So far we only accept Phi nodes with two predecessors.
  61  * We could expand this to Phi nodes where all preds are either
  62  * op or loop invariant.
  63  *
  64  * @param n A phi node.
  65  */
  66 static struct induct_var_info *is_induction_variable (ir_node *n) {
  67
  68   ir_node  *phi_pred_0, *phi_pred_1, *add_r, *add_l, *sub_r, *sub_l ;
  69   ir_op    *phi_pred_0_op, *phi_pred_1_op;
  70   struct   induct_var_info *info;
  71
  72   info = &ivi;
  73   info->operation_code = NULL;
  74   info->increment = NULL;
  75   info->init = NULL;
  76   info->op = NULL;
  77   info->be_pos = -1;
  78   info->init_pred_pos = -1;
  79   info->op_pred_pos = -1;
  80
  81   assert(get_irn_op(n) == op_Phi);
  82
  83   /* The necessary conditions for the phi node. */
  84   if (get_irn_arity(n) != 2             ||
  85       !has_backedges(get_nodes_block(n))  )
  86     return NULL;
  87
  88   /* The predecessors  of the phi node. */
  89   phi_pred_0 = get_Phi_pred(n, 0);
  90   phi_pred_1 = get_Phi_pred(n, 1);
  91
  92   /*The operation of the predecessors. */
  93   phi_pred_0_op = get_irn_op(get_Phi_pred(n, 0));
  94   phi_pred_1_op = get_irn_op(get_Phi_pred(n, 1));
  95
  96   /*Compute if the induction variable is added or substracted wiht a constant . */
  97   if (phi_pred_0_op == op_Add){
  98     info->operation_code = op_Add;
  99     add_l = get_Add_left(phi_pred_0);
 100     add_r = get_Add_right(phi_pred_0);
 101     info->op_pred_pos = 0;
 102     if (add_l == n){
 103       info->increment = add_r;
 104     } else if (add_r == n){
 105       info->increment = add_l;
 106     } else return NULL;
 107   } else if (phi_pred_1_op == op_Add){
 108     info->operation_code = op_Add ;
 109     add_l = get_Add_left(phi_pred_1);
 110     add_r = get_Add_right(phi_pred_1);
 111     info->op_pred_pos = 1;
 112     if (add_l == n){
 113       info->increment = add_r;
 114     } else if (add_r == n){
 115       info->increment = add_l;
 116     } else return NULL;
 117   } else if (phi_pred_0_op == op_Sub){
 118     info->operation_code = op_Sub;
 119     sub_r = get_Sub_right(phi_pred_0);
 120     sub_l = get_Sub_left(phi_pred_0);
 121     info->op_pred_pos = 0;
 122     if (sub_l == n){
 123       info->increment = sub_r;
 124     } else if (sub_r == n){
 125       info->increment = sub_l;
 126     } else return NULL;
 127   } else if (phi_pred_1_op == op_Sub){
 128     info->operation_code = op_Sub;
 129     sub_r = get_Sub_right(phi_pred_1);
 130     sub_l = get_Sub_left(phi_pred_1);
 131     info->op_pred_pos = 1;
 132     if (sub_l == n){
 133       info->increment = sub_r;
 134     } else return NULL;
 135   } else
 136     return NULL;
 137
 138   /*Compute the position of the backedge. */
 139   if (is_backedge(get_nodes_block(n), 0)){
 140     info->be_pos = 0;
 141     info->init_pred_pos = 1;
 142     info->op = get_Phi_pred(n, 0);
 143     info->init = get_Phi_pred(n, 1);
 144   } else if (is_backedge(get_nodes_block(n), 1)){
 145     info->be_pos = 1;
 146     info->init_pred_pos = 0;
 147     info->op = get_Phi_pred(n, 1);
 148     info->init = get_Phi_pred(n, 0);
 149   }
 150
 151   if (info->be_pos == 0) {
 152     if (get_Block_dom_depth(get_nodes_block(phi_pred_1))  >=
 153         get_Block_dom_depth(get_nodes_block(n))) {
 154       return NULL;
 155     }
 156   } else if (get_Block_dom_depth(get_nodes_block(phi_pred_0))  >=
 157              get_Block_dom_depth(get_nodes_block(n))) return NULL;
 158
 159   if (get_Block_dom_depth(get_nodes_block(info->increment))  >=
 160       get_Block_dom_depth(get_nodes_block(n))) return NULL;
 161
 162   return info;
 163 }
 164
 165 /* from irdump.c */
 166 const char *get_irg_dump_name(ir_graph *irg);
 167
 168 /**
 169  * Reduce a node.
 170  *
 171  * @param *srong   The node to be reduce.
 172  * @param *env     Free environment pointer.
 173  *
 174  * The node for reduce mus be in a loop whit *phi and *add.The *phi node muss
 175  * have 2 predecessors a Const and a Add node. The predecessors of Add node muss
 176  * be *phi and a Const node. The nodes a, b, c  muss be Const with dom_depth <
 177  * phi.
 178  */
 179
 180 void reduce_itervar(ir_node *itervar_phi, void *env) {
 181   ir_node *strong = NULL, *cmp = NULL, *c, *cmp_const;
 182   int phi_pred, strong_in_Phi = 0, cmp_in_phi = 0, out_loop_res = 1;
 183
 184   // This "if" finds the node for reduce.
 185
 186
 187     // This "if" finds the Phi predecessors for the node that must be reduced.
 188   if ((get_irn_op(itervar_phi) == op_Phi)    &&
 189       is_induction_variable(itervar_phi) != NULL ) {
 190     phi_pred = get_irn_n_outs(itervar_phi);
 191     ir_loop *l_itervar_phi = get_irn_loop(get_nodes_block(itervar_phi));
 192
 193     for (int i = 0; i < phi_pred; i++) {
 194       ir_node *out = get_irn_out(itervar_phi, i);
 195       ir_op   *out_op = get_irn_op(out);
 196       if (get_irn_loop(get_nodes_block(out)) != l_itervar_phi)
 197         out_loop_res = 0;
 198       if (out_op == op_Mul){
 199         strong = out;
 200         strong_in_Phi++;
 201       }else if (out_op == op_Cmp){
 202         cmp = out;
 203         cmp_in_phi++;
 204       }
 205     }
 206     if (strong == NULL || (strong_in_Phi > 1)) return;
 207
 208     if(get_irn_op(get_Mul_right(strong)) == op_Phi)
 209       c = get_Mul_left(strong);
 210     else
 211       c = get_Mul_right(strong);
 212
 213
 214
 215     if (get_Block_dom_depth(get_nodes_block(c))  >=
 216         get_Block_dom_depth(get_nodes_block(itervar_phi))) return;
 217
 218     // if (get_opt_strength_red_verbosity() == 2) {
 219 #if 1
 220     printf("The constant of Reducing node is: "); DDMN(c);
 221     printf("The Phi node is"); DDMN(itervar_phi);
 222     printf("Reducing node: "); DDMN(strong);
 223     printf("  iter var is  "); DDMN(ivi.op);
 224     printf("  in graph     "); DDMG(current_ir_graph);
 225 #endif
 226
 227     ir_node *inc , *init , *new_phi, *in[2], *new_op = NULL, *block_init, *block_inc;
 228
 229     ir_node *init_block      = get_nodes_block(ivi.init);
 230     ir_node *increment_block = get_nodes_block(ivi.increment);
 231     ir_node *c_block         = get_nodes_block(c) ;
 232
 233     if (get_Block_dom_depth(increment_block) >= get_Block_dom_depth(c_block))
 234       block_inc = increment_block;
 235     else
 236       block_inc = c_block;
 237
 238     if (get_Block_dom_depth(init_block) >= get_Block_dom_depth(c_block))
 239       block_init = init_block;
 240     else
 241       block_init = c_block;
 242
 243     /* Compute new loop invariant increment and initialization values. */
 244     inc  = new_r_Mul (current_ir_graph, block_inc,  ivi.increment, c, get_irn_mode(c));
 245     init = new_r_Mul (current_ir_graph, block_init, ivi.init,      c, get_irn_mode(ivi.init));
 246
 247     /* Generate a new basic induction variable. Break the data flow loop
 248        initially by using an Unknown node. */
 249     in[ivi.op_pred_pos]   = new_Unknown(get_irn_mode(init));
 250     in[ivi.init_pred_pos] = init;
 251     new_phi = new_r_Phi(current_ir_graph, get_nodes_block(itervar_phi), 2, in, get_irn_mode(init));
 252     mark_irn_visited(new_phi);
 253
 254     if (ivi.operation_code == op_Add)
 255       new_op = new_r_Add(current_ir_graph, get_nodes_block(ivi.op), inc, new_phi,
 256                          get_irn_mode(inc));
 257     else if (ivi.operation_code == op_Sub)
 258       new_op = new_r_Sub(current_ir_graph, get_nodes_block(ivi.op), new_phi, inc,
 259                          get_irn_mode(inc));
 260     set_Phi_pred(new_phi, ivi.op_pred_pos, new_op);
 261
 262     /* Replace the use of the strength reduced value. */
 263     exchange(strong, new_phi);
 264
 265     if (cmp == NULL || cmp_in_phi > 1 || out_loop_res == 0) return;
 266
 267     if (get_irn_op(get_Cmp_left(cmp)) == op_Const)
 268       cmp_const = get_Cmp_left(cmp);
 269     else
 270       cmp_const = get_Cmp_right(cmp);
 271
 272     if (get_irn_loop(get_nodes_block(cmp)) != l_itervar_phi) return;
 273
 274 #if 1
 275     printf("It is possibale to exchange the Cmp with a new Cmp   \n");
 276     printf("The constant of Cmp node is: "); DDMN(cmp_const);
 277     printf("The Phi node is"); DDMN(itervar_phi);
 278     printf("Cmp node: "); DDMN(cmp);
 279     printf("  in graph     "); DDMG(current_ir_graph);
 280 #endif
 281
 282     ir_node *new_cmp_const, *new_cmp, *cmp_const_block = get_nodes_block(cmp_const);
 283
 284     if (get_Block_dom_depth(init_block) >= get_Block_dom_depth(cmp_const_block))
 285       block_init = init_block;
 286     else
 287       block_init = cmp_const_block;
 288
 289     new_cmp_const = new_r_Mul (current_ir_graph, block_init, cmp_const,
 290                                c, get_irn_mode(ivi.init));
 291     new_cmp = new_r_Cmp (current_ir_graph, get_nodes_block(cmp),
 292                          new_phi, new_cmp_const);
 293     exchange(cmp, new_cmp);
 294   } else return;
 295 }
 296
 297
 298 /* Performs strength reduction for the passed graph. */
 299 void reduce_strength(ir_graph *irg) {
 300   ir_graph *rem = current_ir_graph;
 301   current_ir_graph = irg;
 302
 303   if (!get_optimize() || !get_opt_strength_red()) return;
 304
 305   /* -- Precompute some information -- */
 306   /* Call algorithm that computes the backedges */
 307   construct_cf_backedges(irg);
 308   /* Call algorithm that computes the dominator trees. */
 309   compute_doms(irg);
 310   /* Call algorithm that computes the out edges */
 311   compute_outs(irg);
 312   /* -- Search expressions that can be optimized -- */
 313   irg_walk_graph(irg, NULL, reduce_itervar, NULL);
 314
 315   current_ir_graph = rem;
 316
 317 }