Added search for free colors in neighbourhood.
[libfirm] / ir / be / becopyheur.c
index a76b904..42d4067 100644 (file)
 #include "becopyopt.h"
 #include "becopystat.h"
 #include "bitset.h"
+#include "bearch.h"
 
 static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;
 
+#define SEARCH_FREE_COLORS
+
 #define SLOTS_PINNED_GLOBAL 256
 #define SLOTS_CONFLICTS 8
 #define SLOTS_CHANGED_NODES 32
@@ -183,6 +186,7 @@ static INLINE void qnode_pin_local(const qnode_t *qn, ir_node *irn) {
                found->new_color = get_irn_col(qn->ou->co, irn);
 }
 
+
 /**
  * Possible return values of qnode_color_irn()
  */
@@ -194,70 +198,111 @@ static INLINE void qnode_pin_local(const qnode_t *qn, ir_node *irn) {
  * Performs virtual re-coloring of node @p n to color @p col. Virtual colors of
  * other nodes are changed too, as required to preserve correctness. Function is
  * aware of local and global pinning. Recursive.
- * @param  irn The node to set the color for
- * @param  col The color to set
+ *
+ * If irn == trigger the color @p col must be used. (the first recoloring)
+ * If irn != trigger an arbitrary free color may be used. If no color is free, @p col is used.
+ *
+ * @param  irn     The node to set the color for
+ * @param  col     The color to set
  * @param  trigger The irn that caused the wish to change the color of the irn
+ *                 External callers must call with trigger = irn
+ *
  * @return CHANGE_SAVE iff setting the color is possible, with all transitive effects.
  *         CHANGE_IMPOSSIBLE iff conflicts with reg-constraintsis occured.
  *         Else the first conflicting ir_node encountered is returned.
  *
- * ASSUMPTION: Assumes that a life range of a single value can't be split into
- *                        several smaller intervals where other values can live in between.
- *             This should be true in SSA.
  */
 static ir_node *qnode_color_irn(const qnode_t *qn, ir_node *irn, int col, const ir_node *trigger) {
        const be_chordal_env_t *chordal_env = qn->ou->co->chordal_env;
        const arch_register_class_t *cls = chordal_env->cls;
        const arch_env_t *arch_env = chordal_env->main_env->arch_env;
        int irn_col = qnode_get_new_color(qn, irn);
+       ir_node *sub_res, *curr;
+       be_ifg_t *ifg = chordal_env->ifg;
+       void *iter = be_ifg_neighbours_iter_alloca(ifg);
+
 
        DBG((dbg, LEVEL_3, "\t    %+F \tcaused col(%+F) \t%2d --> %2d\n", trigger, irn, irn_col, col));
 
+       /* If the target color is already set do nothing */
        if (irn_col == col) {
                DBG((dbg, LEVEL_3, "\t      %+F same color\n", irn));
                return CHANGE_SAVE;
        }
+
+       /* If the irn is pinned, changing color is impossible */
        if (pset_find_ptr(pinned_global, irn) || qnode_is_pinned_local(qn, irn)) {
                DBG((dbg, LEVEL_3, "\t      %+F conflicting\n", irn));
                return irn;
        }
+
+#ifdef SEARCH_FREE_COLORS
+       /* If we resolve conflicts (recursive calls) we can use any unused color.
+        * In case of the first call @p col must be used.
+        */
+       if (irn != trigger) {
+               bitset_t *free_cols = bitset_alloca(cls->n_regs);
+               arch_register_req_t req;
+               ir_node *curr;
+               int free_col;
+
+               /* Get all possible colors */
+               arch_put_non_ignore_regs(arch_env, cls, free_cols);
+
+               /* Exclude colors not assignable to the irn */
+               arch_get_register_req(arch_env, &req, irn, -1);
+               if (arch_register_req_is(&req, limited)) {
+                       bitset_t *limited = bitset_alloca(cls->n_regs);
+                       req.limited(req.limited_env, limited);
+                       bitset_and(free_cols, limited);
+               }
+
+               /* Exclude the color of the irn, because it must _change_ its color */
+               bitset_clear(free_cols, irn_col);
+
+               /* Exclude all colors used by adjacent nodes */
+               be_ifg_foreach_neighbour(ifg, iter, irn, curr)
+                       bitset_clear(free_cols, qnode_get_new_color(qn, curr));
+
+               free_col = bitset_next_set(free_cols, 0);
+
+               if (free_col != -1) {
+                       qnode_set_new_color(qn, irn, free_col);
+                       return CHANGE_SAVE;
+               }
+       }
+#endif /* SEARCH_FREE_COLORS */
+
+       /* If target color is not allocatable changing color is impossible */
        if (!arch_reg_is_allocatable(arch_env, irn, -1, arch_register_for_index(cls, col))) {
                DBG((dbg, LEVEL_3, "\t      %+F impossible\n", irn));
                return CHANGE_IMPOSSIBLE;
        }
 
        /*
-        * Process all nodes which would conflict with this change
+        * If we arrive here changing color may be possible, but there may be conflicts.
+        * Try to color all conflicting nodes 'curr' with the color of the irn itself.
         */
-       {
-               be_ifg_t *ifg = chordal_env->ifg;
-               void *iter = be_ifg_neighbours_iter_alloca(ifg);
-               ir_node *sub_res, *curr;
-
-               /*
-                * Try to color all conflicting nodes 'curr'
-                * with the color of the irn itself.
-                */
-               be_ifg_foreach_neighbour(ifg, iter, irn, curr) {
-                       DBG((dbg, LEVEL_3, "\t      Confl %+F(%d)\n", curr, qnode_get_new_color(qn, curr)));
-                       if (qnode_get_new_color(qn, curr) == col && curr != trigger) {
-                               sub_res = qnode_color_irn(qn, curr, irn_col, irn);
-                               if (sub_res != CHANGE_SAVE) {
-                                       be_ifg_neighbours_break(ifg, iter);
-                                       return sub_res;
-                               }
+       be_ifg_foreach_neighbour(ifg, iter, irn, curr) {
+               DBG((dbg, LEVEL_3, "\t      Confl %+F(%d)\n", curr, qnode_get_new_color(qn, curr)));
+               if (qnode_get_new_color(qn, curr) == col && curr != trigger) {
+                       sub_res = qnode_color_irn(qn, curr, irn_col, irn);
+                       if (sub_res != CHANGE_SAVE) {
+                               be_ifg_neighbours_break(ifg, iter);
+                               return sub_res;
                        }
                }
        }
 
        /*
-        * If we arrive here, all sub changes have been applied.
-        * So it's save to change this irn
+        * If we arrive here, all conflicts were resolved.
+        * So it is save to change this irn
         */
        qnode_set_new_color(qn, irn, col);
        return CHANGE_SAVE;
 }
 
+
 /**
  * Tries to set the colors for all members of this queue node;
  * to the target color qn->color
@@ -462,7 +507,10 @@ static INLINE void ou_insert_qnode(unit_t *ou, qnode_t *qn) {
 static void ou_optimize(unit_t *ou) {
        int i;
        qnode_t *curr = NULL, *tmp;
-       bitset_t *pos_regs = bitset_alloca(ou->co->chordal_env->cls->n_regs);
+       arch_env_t *aenv = get_arch_env(ou->co);
+       const arch_register_class_t *cls = ou->co->chordal_env->cls;
+       bitset_t *pos_regs = bitset_alloca(cls->n_regs);
+       bitset_t *ign_regs = bitset_alloca(cls->n_regs);
 
        DBG((dbg, LEVEL_1, "\tOptimizing unit:\n"));
        for (i=0; i<ou->node_count; ++i)
@@ -470,7 +518,14 @@ static void ou_optimize(unit_t *ou) {
 
        /* init queue */
        INIT_LIST_HEAD(&ou->queue);
-       arch_get_allocatable_regs(get_arch_env(ou->co), ou->nodes[0], -1, pos_regs);
+
+       arch_get_allocatable_regs(aenv, ou->nodes[0], -1, pos_regs);
+
+       /* exclude ingore colors */
+       arch_put_non_ignore_regs(aenv, cls, ign_regs);
+       bitset_and(pos_regs, ign_regs);
+
+       /* create new qnode */
        bitset_foreach(pos_regs, i)
                ou_insert_qnode(ou, new_qnode(ou, i));