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authorDaniel Grund <grund@cs.uni-saarland.de>
Wed, 15 Feb 2006 13:57:36 +0000 (13:57 +0000)
committerDaniel Grund <grund@cs.uni-saarland.de>
Wed, 15 Feb 2006 13:57:36 +0000 (13:57 +0000)
ir/be/beraextern.c

index 024bbdc..873350e 100644 (file)
 The input file format
 ----------------------
 
-inputfile      ::= regs cfg .
+inputfile      ::= regs nodes interf affinities .
 
-regs           ::= 'regs' regcount 'saved-by-caller' reg-list 'saved-by-callee' reg-list .                                             // Anzahl der register (0..regcount-1), die zur Verfuegung stehen
+regs           ::= 'regs' regcount .                                           // Anzahl der register (0..regcount-1), die zur Verfuegung stehen
 
-reg-list       ::= reg-nr
-                         | reg-nr reg-list
+nodes          ::= 'nodes' '{' node* '}' .                                     // All nodes in the graph
 
-cfg                    ::= 'cfg' ident '{' block* edge* '}' .          // Steuerflussgraph der Prozedur
+interf         ::= 'interferences' '{' edge* '}' .                     // Interference edges of the graph
 
-block          ::= 'block' block-nr '{' insn* '}' .            // Grundblock im cfg versehen mit einer nummer
+affinities     ::= 'affinities' '{' edge* '}' .                        // Affinity edges of the graph
 
-edge           ::= 'cf-edge' block-nr block-nr .                       // Steuerflusskante src-->tgt
+node           ::= node-nr
+                         | node-nr '<' reg-nr '>' .                            // Reg-nr is present in case of constraints
 
-insn           ::= gen-insn                                                            // Befehl in einem block
-                         | copy-insn .
+edge           ::= '(' node-nr node-nr ')' .
 
-gen-insn       ::= 'insn' insn-nr '{' uses defs '}' .
-copy-insn      ::= 'copy' insn-nr '{' uses defs '}' .
-call-insn      ::= 'call' insn-nr '{' uses defs '}' .
 
-defs           ::= 'def' var-list .                                            // Liste der definierten/verwendeten Variablen
-uses           ::= 'use' var-list .
-
-var-list       ::= var-ref
-                         | var-ref var-list .
-
-var-ref                ::= var-nr
-                         | var-nr '<' reg-nr '>' .                                     // reg-nr gibt register constraint an.
-
-
-ident          ::= non-whitespace-char* .
-regcount, block-nr, insn-nr, reg-nr, var-nr ::= integer .
+regcount, node-nr ::= integer .
 
 
 The output file format
 -----------------------
 
-outputfile     ::= action* assign*.
+outputfile     ::= spills | allocs .
 
-action         ::= 'spill'  loc var-nr                                 // insert a spill    spill(var-nr);
-                         | 'reload' loc new-var-nr  var-nr             // insert a reload   new-var-nr := reload(var-nr);
-                         | 'setarg' insn-nr pos var-nr                 // change a usage to insn(..., var-nr, ...)  (equals set_irn_n)
-                         | 'copy'   loc var-nr var-nr                  // insert a copy     var-nr[1] := var-nr[2];
+spills         ::= 'spills' '{' node-nr+ '}' .
 
-assign         ::= 'assign' var-nr reg-nr .                    // assign var-nr the register reg-nr
+allocs         ::= 'allocs' '{' alloc* '}' .
 
-loc                    ::= 'before' insn-nr
-                         | 'after'  insn-nr .
+alloc          ::= node-nr reg-nr .
 
 
 Constraints for output file
@@ -125,9 +106,12 @@ typedef struct _be_raext_env_t {
        ir_graph *irg;
        dom_front_info_t *dom_info;
 
-       FILE *f;                /**< file handle used for out- and input file */
-       set *vars;              /**< contains all var_info_t */
-       pmap *nodes;    /**< maps nodes numbers (int) to the node (ir_node*) having that node_nr */
+       FILE *f;                                /**< file handle used for out- and input file */
+       set *vars;                              /**< contains all var_info_t */
+       int n_cls_vars;
+       var_info_t **cls_vars;  /**< only the var_infos for current cls. needed for double iterating */
+       set *edges;                             /**< interference and affinity edges */
+       pmap *nodes;                    /**< maps nodes numbers (int) to the node (ir_node*) having that node_nr */
 } be_raext_env_t;
 
 
@@ -402,7 +386,7 @@ static INLINE var_info_t *var_add_spill(be_raext_env_t *raenv, int var_to_spill,
        var_info_t *vi = var_find_or_insert(raenv->vars, var_to_spill);
        ir_node *blk, *tospill, *spill;
 
-       assert(pset_count(vi->values) && "There are no values associated to this variable (yet?)");
+       assert(pset_count(vi->values) && "There are no values associated to this variable");
        assert(!vi->reload_phase && "I have already seen a reload for this variable, so you cant spill anymore!");
 
        /* add spill to graph and schedule */
@@ -428,7 +412,7 @@ static INLINE var_info_t *var_add_reload(be_raext_env_t *raenv, int var_to_reloa
        var_info_t *vi = var_find_or_insert(raenv->vars, var_to_reload);
        ir_node *blk, *spill, *reload;
 
-       assert(pset_count(vi->spills) && "There are no spills associated to this variable (yet?)");
+       assert(pset_count(vi->spills) && "There are no spills associated to this variable");
        /* now we enter the reload phase, so no more spills are allowed */
        vi->reload_phase = 1;
 
@@ -494,6 +478,181 @@ static void values_to_vars(ir_node *irn, void *env) {
                var_add_value(raenv, nr, n);
 }
 
+
+/******************************************************************************
+    _____
+   |  __ \
+   | |  | |_   _ _ __ ___  _ __   ___ _ __
+   | |  | | | | | '_ ` _ \| '_ \ / _ \ '__|
+   | |__| | |_| | | | | | | |_) |  __/ |
+   |_____/ \__,_|_| |_| |_| .__/ \___|_|
+                          | |
+                          |_|
+ *****************************************************************************/
+
+
+static INLINE ir_node *get_first_non_phi(pset *s) {
+       ir_node *irn;
+
+       pset_foreach(s, irn)
+               if (!is_Phi(irn)) {
+                       pset_break(s);
+                       return irn;
+               }
+
+       assert(0 && "There must be a non-phi-irn in this");
+       return NULL;
+}
+
+static void extract_vars_of_cls(be_raext_env_t *raenv) {
+       int count = 0;
+       set_entry *e;
+
+       raenv->cls_vars = malloc(set_count(raenv->vars) * sizeof(*raenv->cls_vars));
+       assert(raenv->cls_vars);
+
+       set_foreach(raenv->vars, e) {
+               var_info_t *vi = (var_info_t *)e->dptr;
+
+               if (is_res_in_reg_class(get_first_non_phi(vi->values)))
+                       raenv->cls_vars[count++] = vi;
+       }
+
+       raenv->cls_vars = realloc(raenv->cls_vars, count * sizeof(*raenv->cls_vars));
+       assert(raenv->cls_vars);
+
+       raenv->n_cls_vars = count;
+}
+
+
+/**
+ * Check if node irn has a limited-constraint at position pos.
+ * If yes, dump it to FILE raenv->f
+ */
+static INLINE void dump_constraint(be_raext_env_t *raenv, ir_node *irn, int pos) {
+       bitset_t *bs = bitset_alloca(raenv->cls->n_regs);
+       arch_register_req_t req;
+
+       arch_get_register_req(raenv->aenv, &req, irn, pos);
+       if (arch_register_req_is(&req, limited)) {
+               int reg_nr;
+               req.limited(req.limited_env, bs);
+               reg_nr = bitset_next_set(bs, 0);
+               fprintf(raenv->f, "<%d>", reg_nr);
+               assert(-1 == bitset_next_set(bs, reg_nr+1) && "Constraints with more than 1 possible register are not supported");
+       }
+}
+
+
+static void dump_nodes(be_raext_env_t *raenv) {
+       FILE *f = raenv->f;
+       int i;
+
+       fprintf(f, "\nnodes {\n");
+
+       for (i=0; i<raenv->n_cls_vars; ++i) {
+               fprintf(f, "%d", raenv->cls_vars[i]->var_nr);
+               dump_constraint(raenv, get_first_non_phi(raenv->cls_vars[i]->values), -1);
+               fprintf(f, "\n");
+       }
+
+       fprintf(f, "}\n");
+}
+
+
+static void dump_interferences(be_raext_env_t *raenv) {
+       int i,o;
+       var_info_t *vi1, *vi2;
+       ir_node *irn1, *irn2;
+       FILE *f = raenv->f;
+
+       fprintf(f, "\ninterferences {\n");
+
+       for (i=0; i<raenv->n_cls_vars; ++i) {
+               vi1 = raenv->cls_vars[i];
+
+               for (o=i+1; o<raenv->n_cls_vars; ++o) {
+                       vi2 = raenv->cls_vars[o];
+
+                       pset_foreach(vi1->values, irn1)
+                               pset_foreach(vi2->values, irn2)
+                                       if (values_interfere(irn1, irn2)) {
+                                               pset_break(vi1->values);
+                                               pset_break(vi2->values);
+                                               fprintf(f, "(%d %d)\n", vi1->var_nr, vi2->var_nr);
+                                       }
+               }
+       }
+       fprintf(f, "}\n");
+}
+
+
+static void dump_affinities_walker(ir_node *irn, void *env) {
+       be_raext_env_t *raenv = env;
+
+       if (arch_irn_classify(raenv->aenv, irn) == arch_irn_class_copy) {
+               ir_node *src = get_irn_n(irn, 0);
+               var_info_t *vi1 = get_irn_link(irn);
+               var_info_t *vi2 = get_irn_link(src);
+
+               fprintf(raenv->f, "(%d %d)\n",  vi1->var_nr, vi2->var_nr);
+       }
+}
+
+
+static void dump_affinities(be_raext_env_t *raenv) {
+       fprintf(raenv->f, "\ninterferences {\n");
+       irg_walk_graph(raenv->irg, NULL, dump_affinities_walker, raenv);
+       fprintf(raenv->f, "}\n");
+}
+
+/**
+ * Dump all information needed by the external
+ * register allocator to a single file.
+ */
+static void dump_to_file(be_raext_env_t *raenv, char *filename) {
+       FILE *f;
+
+       if (!(f = fopen(filename, "wt"))) {
+               fprintf(stderr, "Could not open file %s for writing\n", filename);
+               exit(0xdeadbeef);
+       }
+       raenv->f = f;
+
+       /* dump register info */
+       fprintf(f, "regs %d\n", arch_register_class_n_regs(raenv->cls));
+
+       /* dump the interference graph */
+       dump_nodes(raenv);
+       dump_interferences(raenv);
+       dump_affinities(raenv);
+
+       fclose(f);
+}
+
+/******************************************************************************
+    ______                     _
+   |  ____|                   | |
+   | |__  __  _____  ___ _   _| |_ ___
+   |  __| \ \/ / _ \/ __| | | | __/ _ \
+   | |____ >  <  __/ (__| |_| | ||  __/
+   |______/_/\_\___|\___|\__,_|\__\___|
+ *****************************************************************************/
+
+/**
+ * Execute the external register allocator specified in the
+ * firm-option firm.be.ra.ext.callee
+ */
+static void execute(char *prog_to_call, char *out_file, char *result_file) {
+       char cmd_line[1024];
+       int ret_status;
+
+       snprintf(cmd_line, sizeof(cmd_line), "%s %s %s", prog_to_call, out_file, result_file);
+
+       ret_status = system(cmd_line);
+       assert(ret_status != -1 && "Invokation of external register allocator failed");
+}
+
 /******************************************************************************
                          _         _____                 _ _
        /\               | |       |  __ \               | | |
@@ -525,8 +684,9 @@ static void fix_reloads(be_raext_env_t *raenv) {
 /**
  * Read in the actions performed by the external allocator.
  * Apply these transformations to the irg.
+ * @return 1 if an allocation was read in. 0 otherwise.
  */
-static void read_and_apply_results(be_raext_env_t *raenv, char *filename) {
+static int read_and_apply_results(be_raext_env_t *raenv, char *filename) {
        FILE *f;
        var_info_t *vi;
        int phase=0;
@@ -537,8 +697,6 @@ static void read_and_apply_results(be_raext_env_t *raenv, char *filename) {
        }
        raenv->f = f;
 
-
-
        /* parse the file */
        while (phase == 0) {
                int loc, var_use_ident, var_def_ident, pos;
@@ -624,199 +782,6 @@ static void read_and_apply_results(be_raext_env_t *raenv, char *filename) {
        }
 }
 
-/******************************************************************************
-    _____
-   |  __ \
-   | |  | |_   _ _ __ ___  _ __   ___ _ __
-   | |  | | | | | '_ ` _ \| '_ \ / _ \ '__|
-   | |__| | |_| | | | | | | |_) |  __/ |
-   |_____/ \__,_|_| |_| |_| .__/ \___|_|
-                          | |
-                          |_|
- *****************************************************************************/
-
-
-/**
- * Check if node irn has a limited-constraint at position pos.
- * If yes, dump it to FILE raenv->f
- */
-static INLINE void dump_constraint(be_raext_env_t *raenv, ir_node *irn, int pos) {
-       bitset_t *bs = bitset_alloca(raenv->cls->n_regs);
-       arch_register_req_t req;
-
-       arch_get_register_req(raenv->aenv, &req, irn, pos);
-       if (arch_register_req_is(&req, limited)) {
-               int reg_nr;
-               req.limited(req.limited_env, bs);
-               reg_nr = bitset_next_set(bs, 0);
-               fprintf(raenv->f, " <%d>", reg_nr);
-               assert(-1 == bitset_next_set(bs, reg_nr+1) && "Constraints with more than 1 possible register are not supported");
-       }
-}
-
-
-/**
- * Dump all blocks and instructions in that block
- */
-static void dump_blocks(ir_node *blk, void *env) {
-       be_raext_env_t *raenv = env;
-       ir_node *irn;
-       FILE *f = raenv->f;
-       int nr = get_irn_node_nr(blk);
-
-       pmap_insert_sth(raenv->nodes, nr, blk);
-
-       /* begin block scope */
-       fprintf(f, "\n");
-       fprintf(f, "  block %d {\n", nr);
-
-       /* for each instruction */
-       for(irn=sched_first(blk); !sched_is_end(irn); irn=sched_next(irn)) {
-               int max, i;
-               int node_nr;
-
-               if (is_Phi(irn) || !is_sth_in_reg_class(raenv, irn))
-                       continue;
-
-               /* kind of instruction */
-               if (arch_irn_classify(raenv->aenv, irn) == arch_irn_class_copy)
-                       fprintf(f, "    copy");
-               else if (arch_irn_classify(raenv->aenv, irn) == arch_irn_class_call)
-                       fprintf(f, "    call");
-               else
-                       fprintf(f, "    insn");
-
-               /* number */
-               node_nr = get_irn_node_nr(irn);
-               fprintf(f, " %ld {\n", node_nr);
-
-               pmap_insert_sth(raenv->nodes, node_nr, irn);
-
-
-               /*
-                * print all uses
-                */
-               fprintf(f, "      use");
-               for (i=0, max=get_irn_arity(irn); i<max; ++i) {
-                       ir_node *arg = get_irn_n(irn, i);
-                       if (arch_irn_has_reg_class(raenv->aenv, arg, -1, raenv->cls)) {
-                               fprintf(f, " %d", get_var_info(arg)->var_nr);
-                               dump_constraint(raenv, irn, i);
-                       }
-               }
-               fprintf(f,"\n");
-
-               /*
-                * print all defs
-                */
-               fprintf(f, "      def");
-               /* special handling of projs */
-               if (get_irn_mode(irn) == mode_T) {
-                       for (irn = sched_next(irn); is_Proj(irn); irn = sched_next(irn))
-                               if (arch_irn_has_reg_class(raenv->aenv, irn, -1, raenv->cls)) {
-                                       fprintf(f, " %d", get_var_info(irn)->var_nr);
-                                       dump_constraint(raenv, irn, -1);
-                               }
-                       irn = sched_prev(irn); /* for outer loop */
-               } else {
-                       if (arch_irn_has_reg_class(raenv->aenv, irn, -1, raenv->cls)) {
-                               fprintf(f, " %d", get_var_info(irn)->var_nr);
-                               dump_constraint(raenv, irn, -1);
-                       }
-               }
-               fprintf(f,"\n");
-
-               /* end of insn scope */
-               fprintf(f, "    }\n");
-       }
-
-       /* end the block scope */
-       fprintf(f, "  }\n");
-}
-
-
-/**
- * Dump all control flow edges of this irg
- */
-static void dump_edges(ir_node *blk, void *env) {
-       be_raext_env_t *raenv = env;
-       int i, max;
-
-       if (get_irg_start_block(get_irn_irg(blk)) == blk)
-               return;
-
-       /* dump cf edges in the flow-order "pred succ" */
-       for (i=0, max=get_irn_arity(blk); i<max; ++i) {
-               ir_node *pred = get_Block_cfgpred_block(blk, i);
-               fprintf(raenv->f, "  cf_edge %ld %ld\n", get_irn_node_nr(pred), get_irn_node_nr(blk));
-       }
-}
-
-
-/**
- * Dump all information needed by the external
- * register allocator to a single file.
- */
-static void dump_to_file(be_raext_env_t *raenv, char *filename) {
-       FILE *f;
-       int i, reg_count;
-
-       if (!(f = fopen(filename, "wt"))) {
-               fprintf(stderr, "Could not open file %s for writing\n", filename);
-               exit(0xdeadbeef);
-       }
-       raenv->f = f;
-
-       /* dump register info */
-       reg_count = arch_register_class_n_regs(raenv->cls);
-       fprintf(f, "regs %d", reg_count);
-
-       fprintf(f, " saved-by-caller");
-       for (i=0; i<reg_count; ++i)
-               if (arch_register_type_is(arch_register_for_index(raenv->cls, i), caller_saved))
-                       fprintf(f, " %d", i);
-
-       fprintf(f, " saved-by-callee");
-       for (i=0; i<reg_count; ++i)
-               if (arch_register_type_is(arch_register_for_index(raenv->cls, i), callee_saved))
-                       fprintf(f, " %d", i);
-
-       fprintf(f, "\n");
-
-       /* dump the cfg */
-
-       fprintf(f, "cfg %s {\n", filename);
-       irg_block_walk_graph(raenv->irg, NULL, dump_blocks, raenv);
-       irg_block_walk_graph(raenv->irg, NULL, dump_edges, raenv);
-       fprintf(f, "}\n");
-
-       fclose(f);
-}
-
-
-/******************************************************************************
-    ______                     _
-   |  ____|                   | |
-   | |__  __  _____  ___ _   _| |_ ___
-   |  __| \ \/ / _ \/ __| | | | __/ _ \
-   | |____ >  <  __/ (__| |_| | ||  __/
-   |______/_/\_\___|\___|\__,_|\__\___|
- *****************************************************************************/
-
-/**
- * Execute the external register allocator specified in the
- * firm-option firm.be.ra.ext.callee
- */
-static void execute(char *prog_to_call, char *out_file, char *result_file) {
-       char cmd_line[1024];
-       int ret_status;
-
-       snprintf(cmd_line, sizeof(cmd_line), "%s %s %s", prog_to_call, out_file, result_file);
-
-       ret_status = system(cmd_line);
-       assert(ret_status != -1 && "Invokation of external register allocator failed");
-}
-
 /******************************************************************************
     __  __       _
    |  \/  |     (_)
@@ -853,28 +818,39 @@ static void be_ra_extern_main(const be_main_env_t *env, ir_graph *irg) {
        raenv.dom_info = be_compute_dominance_frontiers(irg);
        raenv.vars     = new_set(compare_var_infos, 64);
        raenv.nodes    = pmap_create();
+
+       /* Insert copies */
+
+       //TODO
+
        /* SSA destruction */
        ssa_destr(&raenv);
 
-       be_clear_links(irg);
+       /* Mapping of SSA-Values <--> Variables */
        phi_class_compute(irg);
+       be_clear_links(irg);
        irg_walk_graph(irg, values_to_vars, NULL, &raenv);
 
        dump_ir_block_graph_sched(irg, "-extern-ssadestr");
 
        /* For all register classes */
        for(clsnr = 0, clss = arch_isa_get_n_reg_class(raenv.aenv->isa); clsnr < clss; ++clsnr) {
+               int done = 0;
                char out[256], in[256];
 
                raenv.cls = arch_isa_get_reg_class(raenv.aenv->isa, clsnr);
                ir_snprintf(out, sizeof(out), "%F-%s.ra", irg, raenv.cls->name);
                ir_snprintf(in, sizeof(in), "%F-%s.ra.res", irg, raenv.cls->name);
 
-               dump_to_file(&raenv, out);
+               extract_vars_of_cls(&raenv);
 
-               execute(callee, out, in);
+               while (!done) {
+                       dump_to_file(&raenv, out);
+                       execute(callee, out, in);
+                       done = read_and_apply_results(&raenv, in);
+               }
 
-               read_and_apply_results(&raenv, in);
+               free(raenv.cls_vars);
        }
 
        /* Clean up */
@@ -897,12 +873,9 @@ static void be_ra_extern_main(const be_main_env_t *env, ir_graph *irg) {
 
 #ifdef WITH_LIBCORE
 
-/* TODO: explicit cast to void * is ugly, but ISO-C forbids
-   assignment from func ptr to void ptr. This should probably be fixed
-   in libcore. (cw) */
 static const lc_opt_enum_const_ptr_items_t ssa_destr_items[] = {
-       { "simple",    (void *)ssa_destr_simple },
-       { "rastello",  (void *)ssa_destr_rastello },
+       { "simple",    ssa_destr_simple },
+       { "rastello",  ssa_destr_rastello },
        { NULL,      NULL }
 };