Changed API of listscheduler
[libfirm] / ir / be / beschedtrace.c
index e413717..d4cc713 100644 (file)
@@ -1,10 +1,32 @@
+/*
+ * Copyright (C) 1995-2007 University of Karlsruhe.  All right reserved.
+ *
+ * This file is part of libFirm.
+ *
+ * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
+ * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
+ * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
+ * packaging of this file.
+ *
+ * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
+ * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
+ * Agreement provided with the Software.
+ *
+ * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
+ * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
+ * PURPOSE.
+ */
+
 /**
- * Implements a trace scheduler as presented in Muchnik[TM].
- * Originally implemented by Michael Beck.
- * @author Christian Wuerdig
- * @date   28.08.2006
- * @cvs-id $Id$
+ * @file
+ * @brief       Implements a trace scheduler as presented in Muchnik[TM].
+ * @author      Michael Beck
+ * @date        28.08.2006
+ * @version     $Id$
  */
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#include "config.h"
+#endif
 
 #include <stdlib.h>
 
@@ -34,9 +56,21 @@ typedef struct _trace_env {
        sched_timestep_t curr_time;                 /**< current time of the scheduler */
        void             *selector_env;             /**< the backend selector environment */
        const list_sched_selector_t *selector;      /**< the actual backend selector */
+       be_lv_t          *liveness;                 /**< The liveness for the irg */
        DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
 } trace_env_t;
 
+/**
+ * Returns a random node from a nodeset
+ */
+static ir_node *get_nodeset_node(const ir_nodeset_t *nodeset)
+{
+       ir_nodeset_iterator_t iter;
+
+       ir_nodeset_iterator_init(&iter, nodeset);
+       return ir_nodeset_iterator_next(&iter);
+}
+
 /**
  * Returns non-zero if the node is a root node
  */
@@ -186,7 +220,7 @@ static sched_timestep_t exectime(trace_env_t *env, ir_node *n) {
        if (be_is_Keep(n) || is_Proj(n))
                return 0;
        if (env->selector->exectime)
-               return env->selector->exectime(env->arch_env, n);
+               return env->selector->exectime(env->selector_env, n);
        return 1;
 }
 
@@ -207,7 +241,7 @@ static sched_timestep_t latency(trace_env_t *env, ir_node *pred, int pred_cycle,
                pred = get_Proj_pred(pred);
 
        if (env->selector->latency)
-               return env->selector->latency(env->arch_env, pred, pred_cycle, curr, curr_cycle);
+               return env->selector->latency(env->selector_env, pred, pred_cycle, curr, curr_cycle);
        return 1;
 }
 
@@ -248,6 +282,12 @@ static int get_reg_difference(trace_env_t *env, ir_node *irn) {
        int num_out = 0;
        int num_in  = 0;
        int i;
+       ir_node *block = get_nodes_block(irn);
+
+       if (be_is_Call(irn)) {
+               /* we want calls prefered */
+               return -5;
+       }
 
        if (get_irn_mode(irn) == mode_T) {
                /* mode_T nodes: num out regs == num Projs with mode datab */
@@ -264,7 +304,10 @@ static int get_reg_difference(trace_env_t *env, ir_node *irn) {
        /* num in regs: number of ins with mode datab and not ignore */
        for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; i--) {
                ir_node *in = get_irn_n(irn, i);
-               if (mode_is_datab(get_irn_mode(in)) && ! arch_irn_is(env->arch_env, in, ignore))
+
+               if (! be_is_live_end(env->liveness, block, in) &&  /* if the value lives outside of block: do not count */
+                       mode_is_datab(get_irn_mode(in))             &&  /* must be data node */
+                       ! arch_irn_is(env->arch_env, in, ignore))       /* ignore "ignore" nodes :) */
                        num_in++;
        }
 
@@ -282,12 +325,18 @@ static void descent(ir_node *root, ir_node *block, ir_node **list, trace_env_t *
                if (get_irn_critical_path_len(env, root) < path_len) {
                        set_irn_critical_path_len(env, root, path_len);
                }
+               /* calculate number of users (needed for heuristic) */
+               set_irn_num_user(env, root, get_num_successors(root));
+
+               /* calculate register difference (needed for heuristic) */
+               set_irn_reg_diff(env, root, get_reg_difference(env, root));
 
                /* Phi nodes always leave the block */
                for (i = get_irn_arity(root) - 1; i >= 0; --i) {
                        ir_node *pred = get_irn_n(root, i);
 
                        DBG((env->dbg, LEVEL_3, "   node %+F\n", pred));
+
                        /* Blocks may happen as predecessors of End nodes */
                        if (is_Block(pred))
                                continue;
@@ -300,12 +349,6 @@ static void descent(ir_node *root, ir_node *block, ir_node **list, trace_env_t *
                        if (get_nodes_block(pred) != block)
                                continue;
 
-                       /* calculate number of users (needed for heuristic) */
-                       set_irn_num_user(env, root, get_num_successors(root));
-
-                       /* calculate register difference (needed for heuristic) */
-                       set_irn_reg_diff(env, root, get_reg_difference(env, root));
-
                        set_irn_link(pred, NULL);
 
                        descent(pred, block, list, env, path_len);
@@ -348,6 +391,8 @@ static void trace_preprocess_block(trace_env_t *env, ir_node *block) {
        foreach_out_edge(block, edge) {
                ir_node *succ = get_edge_src_irn(edge);
 
+               if (is_Anchor(succ))
+                       continue;
                if (is_root(succ, block)) {
                        mark_root_node(env, succ);
                        set_irn_link(succ, root);
@@ -406,7 +451,8 @@ static void trace_preprocess_block(trace_env_t *env, ir_node *block) {
 /**
  * This functions gets called after a node finally has been made ready.
  */
-static void trace_node_ready(trace_env_t *env, ir_node *irn, ir_node *pred) {
+static void trace_node_ready(void *data, ir_node *irn, ir_node *pred) {
+       trace_env_t *env = data;
        sched_timestep_t etime_p, etime;
 
        etime = env->curr_time;
@@ -423,7 +469,8 @@ static void trace_node_ready(trace_env_t *env, ir_node *irn, ir_node *pred) {
 /**
  * Update the current time after irn has been selected.
  */
-static void trace_update_time(trace_env_t *env, ir_node *irn) {
+static void trace_update_time(void *data, ir_node *irn) {
+       trace_env_t *env = data;
        if (is_Phi(irn) || get_irn_opcode(irn) == iro_Start) {
                env->curr_time += get_irn_etime(env, irn);
        }
@@ -437,15 +484,18 @@ static void trace_update_time(trace_env_t *env, ir_node *irn) {
  * @param birg   The backend irg object
  * @return The environment
  */
-static trace_env_t *trace_init(const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg) {
+static trace_env_t *trace_init(const be_irg_t *birg) {
        trace_env_t *env = xcalloc(1, sizeof(*env));
+       ir_graph    *irg = be_get_birg_irg(birg);
        int         nn   = get_irg_last_idx(irg);
 
-       env->arch_env   = arch_env;
+       env->arch_env   = be_get_birg_arch_env(birg);
        env->curr_time  = 0;
        env->sched_info = NEW_ARR_F(trace_irn_t, nn);
+       env->liveness   = be_liveness(birg);
        FIRM_DBG_REGISTER(env->dbg, "firm.be.sched.trace");
 
+       be_liveness_assure_chk(env->liveness);
        memset(env->sched_info, 0, nn * sizeof(*(env->sched_info)));
 
        return env;
@@ -455,7 +505,9 @@ static trace_env_t *trace_init(const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg) {
  * Frees all memory allocated for trace scheduling environment.
  * @param env  The environment
  */
-static void trace_free(trace_env_t *env) {
+static void trace_free(void *data) {
+       trace_env_t *env = data;
+       be_liveness_free(env->liveness);
        DEL_ARR_F(env->sched_info);
        free(env);
 }
@@ -463,20 +515,19 @@ static void trace_free(trace_env_t *env) {
 /**
  * Simple selector. Just assure that jumps are scheduled last.
  */
-static ir_node *basic_selection(const arch_env_t *arch_env, nodeset *ready_set) {
+static ir_node *basic_selection(const arch_env_t *arch_env, ir_nodeset_t *ready_set) {
        ir_node *irn = NULL;
+       ir_nodeset_iterator_t iter;
 
        /* assure that branches and constants are executed last */
-       for (irn = nodeset_first(ready_set); irn; irn = nodeset_next(ready_set)) {
+       foreach_ir_nodeset(ready_set, irn, iter) {
                if (! arch_irn_class_is(arch_env, irn, branch)) {
-                       nodeset_break(ready_set);
                        return irn;
                }
        }
 
        /* at last: schedule branches */
-       irn = nodeset_first(ready_set);
-       nodeset_break(ready_set);
+       irn = get_nodeset_node(ready_set);
 
        return irn;
 }
@@ -484,41 +535,43 @@ static ir_node *basic_selection(const arch_env_t *arch_env, nodeset *ready_set)
 /**
 * The muchnik selector.
 */
-static ir_node *muchnik_select(void *block_env, nodeset *ready_set, nodeset *live_set)
+static ir_node *muchnik_select(void *block_env, ir_nodeset_t *ready_set, ir_nodeset_t *live_set)
 {
        trace_env_t *env = block_env;
-       nodeset *mcands, *ecands;
+       ir_nodeset_t mcands, ecands;
+       ir_nodeset_iterator_t iter;
        sched_timestep_t max_delay = 0;
        ir_node *irn;
+       (void) live_set;
 
        /* calculate the max delay of all candidates */
-       foreach_nodeset(ready_set, irn) {
+       foreach_ir_nodeset(ready_set, irn, iter) {
                sched_timestep_t d = get_irn_delay(env, irn);
 
                max_delay = d > max_delay ? d : max_delay;
        }
 
-       mcands = new_nodeset(8);
-       ecands = new_nodeset(8);
+       ir_nodeset_init_size(&mcands, 8);
+       ir_nodeset_init_size(&ecands, 8);
 
        /* build mcands and ecands */
-       foreach_nodeset(ready_set, irn) {
+       foreach_ir_nodeset(ready_set, irn, iter) {
                if (get_irn_delay(env, irn) == max_delay) {
-                       nodeset_insert(mcands, irn);
+                       ir_nodeset_insert(&mcands, irn);
                        if (get_irn_etime(env, irn) <= env->curr_time)
-                               nodeset_insert(ecands, irn);
+                               ir_nodeset_insert(&ecands, irn);
                }
        }
 
        /* select a node */
-       if (nodeset_count(mcands) == 1) {
-               irn = nodeset_first(mcands);
+       if (ir_nodeset_size(&mcands) == 1) {
+               irn = get_nodeset_node(&mcands);
                DB((env->dbg, LEVEL_3, "\tirn = %+F, mcand = 1, max_delay = %u\n", irn, max_delay));
        }
        else {
-               int cnt = nodeset_count(ecands);
+               int cnt = ir_nodeset_size(&ecands);
                if (cnt == 1) {
-                       irn = nodeset_first(ecands);
+                       irn = get_nodeset_node(&ecands);
 
                        if (arch_irn_class_is(env->arch_env, irn, branch)) {
                                /* BEWARE: don't select a JUMP if others are still possible */
@@ -528,23 +581,23 @@ static ir_node *muchnik_select(void *block_env, nodeset *ready_set, nodeset *liv
                }
                else if (cnt > 1) {
                        DB((env->dbg, LEVEL_3, "\tecand = %d, max_delay = %u\n", cnt, max_delay));
-                       irn = basic_selection(env->arch_env, ecands);
+                       irn = basic_selection(env->arch_env, &ecands);
                }
                else {
 force_mcands:
-                       DB((env->dbg, LEVEL_3, "\tmcand = %d\n", nodeset_count(mcands)));
-                       irn = basic_selection(env->arch_env, mcands);
+                       DB((env->dbg, LEVEL_3, "\tmcand = %d\n", ir_nodeset_size(&mcands)));
+                       irn = basic_selection(env->arch_env, &mcands);
                }
        }
 
        return irn;
 }
 
-static void *muchnik_init_graph(const list_sched_selector_t *vtab, const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg)
+static void *muchnik_init_graph(const list_sched_selector_t *vtab, const be_irg_t *birg)
 {
-       trace_env_t *env  = trace_init(arch_env, irg);
+       trace_env_t *env  = trace_init(birg);
        env->selector     = vtab;
-       env->selector_env = env;
+       env->selector_env = (void*) be_get_birg_arch_env(birg);
        return (void *)env;
 }
 
@@ -572,17 +625,18 @@ const list_sched_selector_t *muchnik_selector = &muchnik_selector_struct;
 /**
  * Execute the heuristic function.
  */
-static ir_node *heuristic_select(void *block_env, nodeset *ns, nodeset *lv)
+static ir_node *heuristic_select(void *block_env, ir_nodeset_t *ns, ir_nodeset_t *lv)
 {
        trace_env_t *trace_env   = block_env;
        ir_node     *irn, *cand  = NULL;
        int         max_prio     = INT_MIN;
        int         cur_prio     = INT_MIN;
-       int         cur_pressure = nodeset_count(lv);
+       int         cur_pressure = ir_nodeset_size(lv);
        int         reg_fact, cand_reg_fact;
+       ir_nodeset_iterator_t iter;
 
        /* prefer instructions which can be scheduled early */
-#define PRIO_TIME       16
+#define PRIO_TIME        3
        /* prefer instructions with lots of successors */
 #define PRIO_NUMSUCCS    8
        /* prefer instructions with long critical path */
@@ -595,14 +649,15 @@ static ir_node *heuristic_select(void *block_env, nodeset *ns, nodeset *lv)
 #define PRIO_CHG_PRESS   8
 
        /* priority based selection, heuristic inspired by mueller diss */
-       foreach_nodeset(ns, irn) {
+       foreach_ir_nodeset(ns, irn, iter) {
                /* make sure that branches are scheduled last */
                if (! arch_irn_class_is(trace_env->arch_env, irn, branch)) {
                        int rdiff = get_irn_reg_diff(trace_env, irn);
                        int sign  = rdiff < 0;
                        int chg   = (rdiff < 0 ? -rdiff : rdiff) << PRIO_CHG_PRESS;
 
-                       reg_fact = chg << cur_pressure;
+                       /* reg_fact = chg << cur_pressure; */
+                       reg_fact = chg * cur_pressure;
                        if (reg_fact < chg)
                                reg_fact = INT_MAX - 2;
                        reg_fact = sign ? -reg_fact : reg_fact;
@@ -627,7 +682,7 @@ static ir_node *heuristic_select(void *block_env, nodeset *ns, nodeset *lv)
                        DBG((trace_env->dbg, LEVEL_4, "\t#user:    %d (%d)\n", get_irn_num_user(trace_env, irn), get_irn_num_user(trace_env, irn) << PRIO_NUMSUCCS));
                        DBG((trace_env->dbg, LEVEL_4, "\tetime:    %d (%d)\n", get_irn_etime(trace_env, irn), 0 - (get_irn_etime(trace_env, irn) << PRIO_TIME)));
                        DBG((trace_env->dbg, LEVEL_4, "\tpreorder: %d (%d)\n", get_irn_preorder(trace_env, irn), get_irn_preorder(trace_env, irn) << PRIO_PREORD));
-                       DBG((trace_env->dbg, LEVEL_4, "\treg diff: %d (%d)\n", get_irn_reg_diff(trace_env, irn), 0 - cand_reg_fact));
+                       DBG((trace_env->dbg, LEVEL_4, "\treg diff: %d (%d)\n", get_irn_reg_diff(trace_env, irn), 0 - reg_fact));
                        DBG((trace_env->dbg, LEVEL_4, "\tpressure: %d\n", cur_pressure));
                }
        }