Add arch_get_register_req_out().
[libfirm] / ir / be / belive.c
index ca12745..fb51388 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (C) 1995-2007 University of Karlsruhe.  All right reserved.
+ * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
  *
  * This file is part of libFirm.
  *
  * @date        06.12.2004
  * @version     $Id$
  */
-#ifdef HAVE_CONFIG_H
 #include "config.h"
-#endif
+
+/* statev is expensive here, only enable when needed */
+#define DISABLE_STATEV
 
 #include "impl.h"
 #include "iredges_t.h"
 #include "irdump_t.h"
 #include "irnodeset.h"
 
+#include "dfs_t.h"
+#include "absgraph.h"
+#include "statev.h"
+
 #include "beutil.h"
 #include "belive_t.h"
 #include "beirg_t.h"
@@ -50,17 +55,26 @@ DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
 #define LV_USE_BINARY_SEARCH
 #undef  LV_INTESIVE_CHECKS
 
-static INLINE int is_liveness_node(const ir_node *irn)
+void be_live_chk_compare(be_lv_t *lv, lv_chk_t *lvc);
+
+/**
+ * Filter out some nodes for which we never need liveness.
+ *
+ * @param irn  the node t check
+ * @return 0 if no liveness info is needed, 1 else
+ */
+static inline int is_liveness_node(const ir_node *irn)
 {
-       switch(get_irn_opcode(irn)) {
+       switch (get_irn_opcode(irn)) {
        case iro_Block:
        case iro_Bad:
        case iro_End:
+       case iro_Anchor:
+       case iro_NoMem:
                return 0;
-       default:;
+       default:
+               return 1;
        }
-
-       return 1;
 }
 
 int (be_lv_next_irn)(const struct _be_lv_t *lv, const ir_node *bl, unsigned flags, int i)
@@ -90,7 +104,7 @@ int (be_is_live_end)(const be_lv_t *lv, const ir_node *block, const ir_node *irn
 
 
 #ifdef LV_USE_BINARY_SEARCH
-static INLINE unsigned _be_liveness_bsearch(struct _be_lv_info_t *arr, unsigned idx)
+static inline unsigned _be_liveness_bsearch(struct _be_lv_info_t *arr, unsigned idx)
 {
        struct _be_lv_info_t *payload = arr + 1;
 
@@ -102,15 +116,6 @@ static INLINE unsigned _be_liveness_bsearch(struct _be_lv_info_t *arr, unsigned
        if(n == 0)
                return 0;
 
-#if 0
-       if(idx < payload[0].u.node.idx)
-               return 0;
-
-       if(idx > payload[n - 1].u.node.idx)
-               return n - 1;
-#endif
-
-       /* start a binary search for the requested node. */
        while(lo < hi) {
                int md          = lo + ((hi - lo) >> 1);
                unsigned md_idx = payload[md].u.node.idx;
@@ -147,7 +152,7 @@ static INLINE unsigned _be_liveness_bsearch(struct _be_lv_info_t *arr, unsigned
 /**
  * This function searches linearly for the node in the array.
  */
-static INLINE unsigned _be_liveness_bsearch(struct _be_lv_info_t *arr, unsigned idx) {
+static inline unsigned _be_liveness_bsearch(struct _be_lv_info_t *arr, unsigned idx) {
        unsigned n  = arr[0].u.head.n_members;
        unsigned i;
 
@@ -162,8 +167,11 @@ static INLINE unsigned _be_liveness_bsearch(struct _be_lv_info_t *arr, unsigned
 
 struct _be_lv_info_node_t *be_lv_get(const struct _be_lv_t *li, const ir_node *bl, const ir_node *irn)
 {
-       struct _be_lv_info_t *irn_live = phase_get_irn_data(&li->ph, bl);
+       struct _be_lv_info_t *irn_live;
+       struct _be_lv_info_node_t *res = NULL;
 
+       stat_ev_tim_push();
+       irn_live = phase_get_irn_data(&li->ph, bl);
        if(irn_live) {
                unsigned idx = get_irn_idx(irn);
 
@@ -171,14 +179,15 @@ struct _be_lv_info_node_t *be_lv_get(const struct _be_lv_t *li, const ir_node *b
                int pos = _be_liveness_bsearch(irn_live, idx);
 
                /* Get the record in question. 1 must be added, since the first record contains information about the array and must be skipped. */
-               struct _be_lv_info_node_t *res = &irn_live[pos + 1].u.node;
+               struct _be_lv_info_node_t *rec = &irn_live[pos + 1].u.node;
 
                /* Check, if the irn is in deed in the array. */
-               if(res->idx == idx)
-                       return res;
+               if(rec->idx == idx)
+                       res = rec;
        }
+       stat_ev_tim_pop("be_lv_get");
 
-       return NULL;
+       return res;
 }
 
 static struct _be_lv_info_node_t *be_lv_get_or_set(struct _be_lv_t *li, ir_node *bl, ir_node *irn)
@@ -248,7 +257,8 @@ static struct _be_lv_info_node_t *be_lv_get_or_set(struct _be_lv_t *li, ir_node
  * Removes a node from the list of live variables of a block.
  * @return 1 if the node was live at that block, 0 if not.
  */
-static int be_lv_remove(struct _be_lv_t *li, ir_node *bl, ir_node *irn)
+static int be_lv_remove(struct _be_lv_t *li, const ir_node *bl,
+                        const ir_node *irn)
 {
        struct _be_lv_info_t *irn_live = phase_get_irn_data(&li->ph, bl);
 
@@ -294,7 +304,7 @@ static void register_node(be_lv_t *lv, const ir_node *irn)
 /**
  * Mark a node as live-in in a block.
  */
-static INLINE void mark_live_in(be_lv_t *lv, ir_node *block, ir_node *irn)
+static inline void mark_live_in(be_lv_t *lv, ir_node *block, ir_node *irn)
 {
        struct _be_lv_info_node_t *n = be_lv_get_or_set(lv, block, irn);
        DBG((dbg, LEVEL_2, "marking %+F live in at %+F\n", irn, block));
@@ -305,7 +315,7 @@ static INLINE void mark_live_in(be_lv_t *lv, ir_node *block, ir_node *irn)
 /**
  * Mark a node as live-out in a block.
  */
-static INLINE void mark_live_out(be_lv_t *lv, ir_node *block, ir_node *irn)
+static inline void mark_live_out(be_lv_t *lv, ir_node *block, ir_node *irn)
 {
        struct _be_lv_info_node_t *n = be_lv_get_or_set(lv, block, irn);
        DBG((dbg, LEVEL_2, "marking %+F live out at %+F\n", irn, block));
@@ -316,7 +326,7 @@ static INLINE void mark_live_out(be_lv_t *lv, ir_node *block, ir_node *irn)
 /**
  * Mark a node as live-end in a block.
  */
-static INLINE void mark_live_end(be_lv_t *lv, ir_node *block, ir_node *irn)
+static inline void mark_live_end(be_lv_t *lv, ir_node *block, ir_node *irn)
 {
        struct _be_lv_info_node_t *n = be_lv_get_or_set(lv, block, irn);
        DBG((dbg, LEVEL_2, "marking %+F live end at %+F\n", irn, block));
@@ -359,30 +369,30 @@ static void live_end_at_block(be_lv_t *lv, ir_node *def, ir_node *block, bitset_
        }
 }
 
-struct _lv_walker_t {
+typedef struct _lv_walker_t {
        be_lv_t *lv;
        void *data;
-};
+} lv_walker_t;
+
+typedef struct lv_remove_walker_t {
+       be_lv_t       *lv;
+       const ir_node *irn;
+} lv_remove_walker_t;
+
 
 /**
  * Liveness analysis for a value.
- * This functions is meant to be called by a firm walker, to compute the
- * set of all blocks a value is live in.
- * @param irn The node (value).
- * @param env Ignored.
+ * Compute the set of all blocks a value is live in.
+ * @param irn     The node (value).
+ * @param walker  walker data
  */
-static void liveness_for_node(ir_node *irn, void *data)
+static void liveness_for_node(ir_node *irn, lv_walker_t *walker)
 {
-       struct _lv_walker_t *walker = data;
-       be_lv_t *lv       = walker->lv;
-       bitset_t *visited = walker->data;
+       be_lv_t         *lv      = walker->lv;
+       bitset_t        *visited = walker->data;
        const ir_edge_t *edge;
        ir_node *def_block;
 
-       /* Don't compute liveness information for non-data nodes. */
-       if(!is_liveness_node(irn))
-               return;
-
        bitset_clear_all(visited);
        def_block = get_nodes_block(irn);
 
@@ -391,11 +401,14 @@ static void liveness_for_node(ir_node *irn, void *data)
                ir_node *use = edge->src;
                ir_node *use_block;
 
+               DBG((dbg, LEVEL_4, "%+F: use at %+F, pos %d in %+F\n", irn, use, edge->pos, get_block(use)));
+               assert(get_irn_n(use, edge->pos) == irn);
+
                /*
                 * If the usage is no data node, skip this use, since it does not
                 * affect the liveness of the node.
                 */
-               if(!is_liveness_node(use))
+               if (!is_liveness_node(use))
                        continue;
 
                /* Get the block where the usage is in. */
@@ -406,7 +419,7 @@ static void liveness_for_node(ir_node *irn, void *data)
                 * through which the value reaches the phi function and mark the
                 * value as live out of that block.
                 */
-               if(is_Phi(use)) {
+               if (is_Phi(use)) {
                        ir_node *pred_block = get_Block_cfgpred_block(use_block, edge->pos);
                        live_end_at_block(lv, irn, pred_block, visited, 0);
                }
@@ -415,12 +428,12 @@ static void liveness_for_node(ir_node *irn, void *data)
                 * Else, the value is live in at this block. Mark it and call live
                 * out on the predecessors.
                 */
-               else if(def_block != use_block) {
+               else if (def_block != use_block) {
                        int i, n;
 
                        mark_live_in(lv, use_block, irn);
 
-                       for(i = 0, n = get_Block_n_cfgpreds(use_block); i < n; ++i) {
+                       for (i = 0, n = get_Block_n_cfgpreds(use_block); i < n; ++i) {
                                ir_node *pred_block = get_Block_cfgpred_block(use_block, i);
                                live_end_at_block(lv, irn, pred_block, visited, 1);
                        }
@@ -430,10 +443,8 @@ static void liveness_for_node(ir_node *irn, void *data)
 
 static void lv_remove_irn_walker(ir_node *bl, void *data)
 {
-       struct _lv_walker_t *w = data;
-       be_lv_t *lv  = w->lv;
-       ir_node *irn = w->data;
-       be_lv_remove(lv, bl, irn);
+       lv_remove_walker_t *w = data;
+       be_lv_remove(w->lv, bl, w->irn);
 }
 
 static const char *lv_flags_to_str(unsigned flags)
@@ -471,7 +482,7 @@ static void lv_dump_block(void *context, FILE *f, const ir_node *bl)
        }
 }
 
-static void *lv_phase_data_init(ir_phase *phase, ir_node *irn, void *old)
+static void *lv_phase_data_init(ir_phase *phase, const ir_node *irn, void *old)
 {
        struct _be_lv_info_t *info = phase_alloc(phase, LV_STD_SIZE * sizeof(info[0]));
        (void) irn;
@@ -482,6 +493,10 @@ static void *lv_phase_data_init(ir_phase *phase, ir_node *irn, void *old)
        return info;
 }
 
+/**
+ * Walker, collect all nodes for which we want calculate liveness info
+ * on an obstack.
+ */
 static void collect_nodes(ir_node *irn, void *data)
 {
        struct obstack *obst = data;
@@ -489,6 +504,10 @@ static void collect_nodes(ir_node *irn, void *data)
                obstack_ptr_grow(obst, irn);
 }
 
+#ifdef LV_COMPUTE_SORTED
+/**
+ * Compare two nodes by its node index.
+ */
 static int node_idx_cmp(const void *a, const void *b)
 {
        const ir_node *p = *(ir_node **) a;
@@ -497,23 +516,25 @@ static int node_idx_cmp(const void *a, const void *b)
        int ib = get_irn_idx(q);
        return ia - ib;
 }
+#endif /* LV_COMPUTE_SORTED */
 
 static void compute_liveness(be_lv_t *lv)
 {
        struct obstack obst;
-       struct _lv_walker_t w;
+       lv_walker_t w;
        ir_node **nodes;
        int i, n;
 
+       stat_ev_tim_push();
        obstack_init(&obst);
-       irg_walk_graph(lv->irg, collect_nodes, NULL, &obst);
+       irg_walk_graph(lv->irg, NULL, collect_nodes, &obst);
        n      = obstack_object_size(&obst) / sizeof(nodes[0]);
        nodes  = obstack_finish(&obst);
 
        /*
         * inserting the variables sorted by their ID is probably
         * more efficient since the binary sorted set insertion
-        * will not need to move arounf the data.
+        * will not need to move around the data.
         * However, if sorting the variables a priori pays off
         * needs to be checked, hence the define.
         */
@@ -529,21 +550,29 @@ static void compute_liveness(be_lv_t *lv)
 
        obstack_free(&obst, NULL);
        register_hook(hook_node_info, &lv->hook_info);
+       stat_ev_tim_pop("be_lv_sets_cons");
 }
 
 void be_liveness_assure_sets(be_lv_t *lv)
 {
        if (!lv->nodes) {
+               BE_TIMER_PUSH(t_live);
+
                lv->nodes = bitset_malloc(2 * get_irg_last_idx(lv->irg));
                phase_init(&lv->ph, "liveness", lv->irg, PHASE_DEFAULT_GROWTH, lv_phase_data_init, NULL);
                compute_liveness(lv);
+               /* be_live_chk_compare(lv, lv->lvc); */
+
+               BE_TIMER_POP(t_live);
        }
 }
 
 void be_liveness_assure_chk(be_lv_t *lv)
 {
 #ifndef USE_LIVE_CHK
+       BE_TIMER_PUSH(t_verify);
        be_liveness_assure_sets(lv);
+       BE_TIMER_POP(t_verify);
 #else
        (void) lv;
 #endif
@@ -560,14 +589,15 @@ void be_liveness_invalidate(be_lv_t *lv)
 }
 
 /* Compute the inter block liveness for a graph. */
-be_lv_t *be_liveness(ir_graph *irg)
+be_lv_t *be_liveness(const be_irg_t *birg)
 {
-       be_lv_t *lv = xmalloc(sizeof(lv[0]));
+       be_lv_t *lv = XMALLOCZ(be_lv_t);
 
-       memset(lv, 0, sizeof(lv[0]));
-       lv->irg = irg;
+       lv->irg  = be_get_birg_irg(birg);
+       lv->birg = birg;
 #ifdef USE_LIVE_CHK
-       lv->lvc = lv_chk_new(irg);
+       lv->dfs  = dfs_new(&absgraph_irg_cfg_succ, lv->irg);
+       lv->lvc  = lv_chk_new(lv->irg, lv->dfs);
 #endif
        lv->hook_info.context = lv;
        lv->hook_info.hook._hook_node_info = lv_dump_block;
@@ -577,40 +607,47 @@ be_lv_t *be_liveness(ir_graph *irg)
 
 void be_liveness_recompute(be_lv_t *lv)
 {
-       unsigned last_idx = get_irg_last_idx(lv->irg);
+       unsigned last_idx;
+
+       BE_TIMER_PUSH(t_live);
+       last_idx = get_irg_last_idx(lv->irg);
        if(last_idx >= bitset_size(lv->nodes)) {
                bitset_free(lv->nodes);
                lv->nodes = bitset_malloc(last_idx * 2);
-       }
-
-       else
+       } else
                bitset_clear_all(lv->nodes);
 
        phase_free(&lv->ph);
        phase_init(&lv->ph, "liveness", lv->irg, PHASE_DEFAULT_GROWTH, lv_phase_data_init, NULL);
        compute_liveness(lv);
+
+       BE_TIMER_POP(t_live);
 }
 
 
 void be_liveness_free(be_lv_t *lv)
 {
        be_liveness_invalidate(lv);
-       free(lv);
+#ifdef USE_LIVE_CHK
+       lv_chk_free(lv->lvc);
+       dfs_free(lv->dfs);
+#endif
+       xfree(lv);
 }
 
-void be_liveness_remove(be_lv_t *lv, ir_node *irn)
+void be_liveness_remove(be_lv_t *lv, const ir_node *irn)
 {
        if (lv->nodes) {
                unsigned idx = get_irn_idx(irn);
-               struct _lv_walker_t w;
+               lv_remove_walker_t w;
 
                /*
                 * Removes a single irn from the liveness information.
                 * Since an irn can only be live at blocks dominated by the block of its
                 * definition, we only have to process that dominance subtree.
                 */
-               w.lv   = lv;
-               w.data = irn;
+               w.lv  = lv;
+               w.irn = irn;
                dom_tree_walk(get_nodes_block(irn), lv_remove_irn_walker, NULL, &w);
                if(idx < bitset_size(lv->nodes))
                        bitset_clear(lv->nodes, idx);
@@ -619,8 +656,9 @@ void be_liveness_remove(be_lv_t *lv, ir_node *irn)
 
 void be_liveness_introduce(be_lv_t *lv, ir_node *irn)
 {
-       if (lv->nodes) {
-               struct _lv_walker_t w;
+       /* Don't compute liveness information for non-data nodes. */
+       if (lv->nodes && is_liveness_node(irn)) {
+               lv_walker_t w;
                w.lv   = lv;
                w.data = bitset_malloc(get_irg_last_idx(lv->irg));
                liveness_for_node(irn, &w);
@@ -636,7 +674,7 @@ void be_liveness_update(be_lv_t *lv, ir_node *irn)
 
 static void lv_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 {
-       struct _lv_walker_t *w = data;
+       lv_walker_t *w = data;
        be_lv_t *lv    = w->lv;
        be_lv_t *fresh = w->data;
 
@@ -678,8 +716,8 @@ static void lv_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 
 void be_liveness_check(be_lv_t *lv)
 {
-       struct _lv_walker_t w;
-       be_lv_t *fresh = be_liveness(lv->irg);
+       lv_walker_t w;
+       be_lv_t *fresh = be_liveness(lv->birg);
 
        w.lv   = lv;
        w.data = fresh;
@@ -690,7 +728,7 @@ void be_liveness_check(be_lv_t *lv)
 
 static void lv_dump_block_walker(ir_node *irn, void *data)
 {
-       struct _lv_walker_t *w = data;
+       lv_walker_t *w = data;
        if(is_Block(irn))
                lv_dump_block(w->lv, w->data, irn);
 }
@@ -699,7 +737,7 @@ static void lv_dump_block_walker(ir_node *irn, void *data)
 /* Dump the liveness information for a graph. */
 void be_liveness_dump(const be_lv_t *lv, FILE *f)
 {
-       struct _lv_walker_t w;
+       lv_walker_t w;
 
        w.lv   = (be_lv_t *) lv;
        w.data = f;
@@ -759,8 +797,7 @@ int be_check_dominance(ir_graph *irg)
        return !problem_found;
 }
 
-void be_liveness_transfer(const arch_env_t *arch_env,
-                          const arch_register_class_t *cls,
+void be_liveness_transfer(const arch_register_class_t *cls,
                           ir_node *node, ir_nodeset_t *nodeset)
 {
        int i, arity;
@@ -775,13 +812,11 @@ void be_liveness_transfer(const arch_env_t *arch_env,
                foreach_out_edge(node, edge) {
                        ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
 
-                       if (arch_irn_consider_in_reg_alloc(arch_env, cls, proj)) {
+                       if (arch_irn_consider_in_reg_alloc(cls, proj)) {
                                ir_nodeset_remove(nodeset, proj);
                        }
                }
-       }
-
-       if (arch_irn_consider_in_reg_alloc(arch_env, cls, node)) {
+       } else if (arch_irn_consider_in_reg_alloc(cls, node)) {
                ir_nodeset_remove(nodeset, node);
        }
 
@@ -789,14 +824,14 @@ void be_liveness_transfer(const arch_env_t *arch_env,
        for (i = 0; i < arity; ++i) {
                ir_node *op = get_irn_n(node, i);
 
-               if (arch_irn_consider_in_reg_alloc(arch_env, cls, op))
+               if (arch_irn_consider_in_reg_alloc(cls, op))
                        ir_nodeset_insert(nodeset, op);
        }
 }
 
 
 
-void be_liveness_end_of_block(const be_lv_t *lv, const arch_env_t *arch_env,
+void be_liveness_end_of_block(const be_lv_t *lv,
                               const arch_register_class_t *cls,
                               const ir_node *block, ir_nodeset_t *live)
 {
@@ -805,7 +840,7 @@ void be_liveness_end_of_block(const be_lv_t *lv, const arch_env_t *arch_env,
        assert(lv->nodes && "live sets must be computed");
        be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, i) {
                ir_node *node = be_lv_get_irn(lv, block, i);
-               if(!arch_irn_consider_in_reg_alloc(arch_env, cls, node))
+               if (!arch_irn_consider_in_reg_alloc(cls, node))
                        continue;
 
                ir_nodeset_insert(live, node);
@@ -814,14 +849,14 @@ void be_liveness_end_of_block(const be_lv_t *lv, const arch_env_t *arch_env,
 
 
 
-void be_liveness_nodes_live_at(const be_lv_t *lv, const arch_env_t *arch_env,
+void be_liveness_nodes_live_at(const be_lv_t *lv,
                                const arch_register_class_t *cls,
                                const ir_node *pos, ir_nodeset_t *live)
 {
        const ir_node *bl = is_Block(pos) ? pos : get_nodes_block(pos);
        ir_node *irn;
 
-       be_liveness_end_of_block(lv, arch_env, cls, bl, live);
+       be_liveness_end_of_block(lv, cls, bl, live);
        sched_foreach_reverse(bl, irn) {
                /*
                 * If we encounter the node we want to insert the Perm after,
@@ -830,24 +865,7 @@ void be_liveness_nodes_live_at(const be_lv_t *lv, const arch_env_t *arch_env,
                if(irn == pos)
                        return;
 
-               be_liveness_transfer(arch_env, cls, irn, live);
-       }
-}
-
-void be_liveness_nodes_live_at_input(const be_lv_t *lv,
-                                     const arch_env_t *arch_env,
-                                     const arch_register_class_t *cls,
-                                     const ir_node *pos, ir_nodeset_t *live)
-{
-       const ir_node *bl = is_Block(pos) ? pos : get_nodes_block(pos);
-       ir_node *irn;
-
-       assert(lv->nodes && "live sets must be computed");
-       be_liveness_end_of_block(lv, arch_env, cls, bl, live);
-       sched_foreach_reverse(bl, irn) {
-               be_liveness_transfer(arch_env, cls, irn, live);
-               if(irn == pos)
-                       return;
+               be_liveness_transfer(cls, irn, live);
        }
 }
 
@@ -876,11 +894,12 @@ void be_live_chk_compare(be_lv_t *lv, lv_chk_t *lvc)
        obstack_ptr_grow(&obst, NULL);
        nodes = obstack_finish(&obst);
 
-       for (i = 0; blocks[i]; ++i) {
-               ir_node *bl = blocks[i];
+       stat_ev_ctx_push("be_lv_chk_compare");
+       for (j = 0; nodes[j]; ++j) {
+               ir_node *irn = nodes[j];
+               for (i = 0; blocks[i]; ++i) {
+                       ir_node *bl = blocks[i];
 
-               for (j = 0; nodes[j]; ++j) {
-                       ir_node *irn = nodes[j];
                        if (!is_Block(irn)) {
                                int lvr_in  = be_is_live_in (lv, bl, irn);
                                int lvr_out = be_is_live_out(lv, bl, irn);
@@ -901,7 +920,7 @@ void be_live_chk_compare(be_lv_t *lv, lv_chk_t *lvc)
                        }
                }
        }
-
+       stat_ev_ctx_pop("be_lv_chk_compare");
 
        obstack_free(&obst, NULL);
 }