mono/mini/liveness.c

   1 /*
   2  * liveness.c: liveness analysis
   3  *
   4  * Author:
   5  *   Dietmar Maurer (dietmar@ximian.com)
   6  *
   7  * (C) 2002 Ximian, Inc.
   8  */
   9
  10 #include "mini.h"
  11
  12 #define SPILL_COST_INCREMENT (1 << (bb->nesting << 1))
  13
  14 //#define DEBUG_LIVENESS
  15
  16 #if SIZEOF_REGISTER == 8
  17 #define BITS_PER_CHUNK 64
  18 #else
  19 #define BITS_PER_CHUNK 32
  20 #endif
  21
  22 /*
  23  * The liveness2 pass can't handle long vars on 32 bit platforms because the component
  24  * vars have the same 'idx'.
  25  */
  26 #if SIZEOF_REGISTER == 8
  27 #define ENABLE_LIVENESS2
  28 #endif
  29
  30 #ifdef ENABLE_LIVENESS2
  31 static void mono_analyze_liveness2 (MonoCompile *cfg);
  32 #endif
  33
  34 static void
  35 optimize_initlocals (MonoCompile *cfg);
  36
  37 /* mono_bitset_mp_new:
  38  *
  39  * allocates a MonoBitSet inside a memory pool
  40  */
  41 static inline MonoBitSet*
  42 mono_bitset_mp_new (MonoMemPool *mp, guint32 size, guint32 max_size)
  43 {
  44         guint8 *mem = mono_mempool_alloc0 (mp, size);
  45         return mono_bitset_mem_new (mem, max_size, MONO_BITSET_DONT_FREE);
  46 }
  47
  48 static inline MonoBitSet*
  49 mono_bitset_mp_new_noinit (MonoMemPool *mp, guint32 size, guint32 max_size)
  50 {
  51         guint8 *mem = mono_mempool_alloc (mp, size);
  52         return mono_bitset_mem_new (mem, max_size, MONO_BITSET_DONT_FREE);
  53 }
  54
  55 G_GNUC_UNUSED static void
  56 mono_bitset_print (MonoBitSet *set)
  57 {
  58         int i;
  59
  60         printf ("{");
  61         for (i = 0; i < mono_bitset_size (set); i++) {
  62
  63                 if (mono_bitset_test (set, i))
  64                         printf ("%d, ", i);
  65
  66         }
  67         printf ("}\n");
  68 }
  69
  70 static void
  71 visit_bb (MonoCompile *cfg, MonoBasicBlock *bb, GSList **visited)
  72 {
  73         int i;
  74         MonoInst *ins;
  75
  76         if (g_slist_find (*visited, bb))
  77                 return;
  78
  79         for (ins = bb->code; ins; ins = ins->next) {
  80                 const char *spec = INS_INFO (ins->opcode);
  81                 int regtype, srcindex, sreg, num_sregs;
  82                 int sregs [MONO_MAX_SRC_REGS];
  83
  84                 if (ins->opcode == OP_NOP)
  85                         continue;
  86
  87                 /* DREG */
  88                 regtype = spec [MONO_INST_DEST];
  89                 g_assert (((ins->dreg == -1) && (regtype == ' ')) || ((ins->dreg != -1) && (regtype != ' ')));
  90
  91                 if ((ins->dreg != -1) && get_vreg_to_inst (cfg, ins->dreg)) {
  92                         MonoInst *var = get_vreg_to_inst (cfg, ins->dreg);
  93                         int idx = var->inst_c0;
  94                         MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, idx);
  95
  96                         cfg->varinfo [vi->idx]->flags |= MONO_INST_VOLATILE;
  97                 }
  98
  99                 /* SREGS */
 100                 num_sregs = mono_inst_get_src_registers (ins, sregs);
 101                 g_assert (num_sregs <= 2);
 102                 for (srcindex = 0; srcindex < num_sregs; ++srcindex) {
 103                         regtype = spec [(srcindex == 0) ? MONO_INST_SRC1 : MONO_INST_SRC2];
 104                         sreg = sregs [srcindex];
 105
 106                         g_assert (sreg != -1);
 107                         if (get_vreg_to_inst (cfg, sreg)) {
 108                                 MonoInst *var = get_vreg_to_inst (cfg, sreg);
 109                                 int idx = var->inst_c0;
 110                                 MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, idx);
 111
 112                                 cfg->varinfo [vi->idx]->flags |= MONO_INST_VOLATILE;
 113                         }
 114                 }
 115         }
 116
 117         *visited = g_slist_append (*visited, bb);
 118
 119         /*
 120          * Need to visit all bblocks reachable from this one since they can be
 121          * reached during exception handling.
 122          */
 123         for (i = 0; i < bb->out_count; ++i) {
 124                 visit_bb (cfg, bb->out_bb [i], visited);
 125         }
 126 }
 127
 128 void
 129 mono_liveness_handle_exception_clauses (MonoCompile *cfg)
 130 {
 131         MonoBasicBlock *bb;
 132         GSList *visited = NULL;
 133
 134         /*
 135          * Variables in exception handler register cannot be allocated to registers
 136          * so make them volatile. See bug #42136. This will not be neccessary when
 137          * the back ends could guarantee that the variables will be in the
 138          * correct registers when a handler is called.
 139          * This includes try blocks too, since a variable in a try block might be
 140          * accessed after an exception handler has been run.
 141          */
 142         for (bb = cfg->bb_entry; bb; bb = bb->next_bb) {
 143
 144                 if (bb->region == -1 || MONO_BBLOCK_IS_IN_REGION (bb, MONO_REGION_TRY))
 145                         continue;
 146
 147                 visit_bb (cfg, bb, &visited);
 148         }
 149         g_slist_free (visited);
 150 }
 151
 152 static inline void
 153 update_live_range (MonoMethodVar *var, int abs_pos)
 154 {
 155         if (var->range.first_use.abs_pos > abs_pos)
 156                 var->range.first_use.abs_pos = abs_pos;
 157
 158         if (var->range.last_use.abs_pos < abs_pos)
 159                 var->range.last_use.abs_pos = abs_pos;
 160 }
 161
 162 static void
 163 analyze_liveness_bb (MonoCompile *cfg, MonoBasicBlock *bb)
 164 {
 165         MonoInst *ins;
 166         int sreg, inst_num;
 167         MonoMethodVar *vars = cfg->vars;
 168         guint32 abs_pos = (bb->dfn << 16);
 169
 170         for (inst_num = 0, ins = bb->code; ins; ins = ins->next, inst_num += 2) {
 171                 const char *spec = INS_INFO (ins->opcode);
 172                 int num_sregs, i;
 173                 int sregs [MONO_MAX_SRC_REGS];
 174
 175 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 176                         printf ("\t"); mono_print_ins (ins);
 177 #endif
 178
 179                 if (ins->opcode == OP_NOP)
 180                         continue;
 181
 182                 if (ins->opcode == OP_LDADDR) {
 183                         MonoInst *var = ins->inst_p0;
 184                         int idx = var->inst_c0;
 185                         MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, idx);
 186
 187 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 188                         printf ("\tGEN: R%d(%d)\n", var->dreg, idx);
 189 #endif
 190                         update_live_range (&vars [idx], abs_pos + inst_num);
 191                         if (!mono_bitset_test_fast (bb->kill_set, idx))
 192                                 mono_bitset_set_fast (bb->gen_set, idx);
 193                         vi->spill_costs += SPILL_COST_INCREMENT;
 194                 }
 195
 196                 /* SREGs must come first, so MOVE r <- r is handled correctly */
 197                 num_sregs = mono_inst_get_src_registers (ins, sregs);
 198                 for (i = 0; i < num_sregs; ++i) {
 199                         sreg = sregs [i];
 200                         if ((spec [MONO_INST_SRC1 + i] != ' ') && get_vreg_to_inst (cfg, sreg)) {
 201                                 MonoInst *var = get_vreg_to_inst (cfg, sreg);
 202                                 int idx = var->inst_c0;
 203                                 MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, idx);
 204
 205 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 206                                 printf ("\tGEN: R%d(%d)\n", sreg, idx);
 207 #endif
 208                                 update_live_range (&vars [idx], abs_pos + inst_num);
 209                                 if (!mono_bitset_test_fast (bb->kill_set, idx))
 210                                         mono_bitset_set_fast (bb->gen_set, idx);
 211                                 vi->spill_costs += SPILL_COST_INCREMENT;
 212                         }
 213                 }
 214
 215                 /* DREG */
 216                 if ((spec [MONO_INST_DEST] != ' ') && get_vreg_to_inst (cfg, ins->dreg)) {
 217                         MonoInst *var = get_vreg_to_inst (cfg, ins->dreg);
 218                         int idx = var->inst_c0;
 219                         MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, idx);
 220
 221                         if (MONO_IS_STORE_MEMBASE (ins)) {
 222                                 update_live_range (&vars [idx], abs_pos + inst_num);
 223                                 if (!mono_bitset_test_fast (bb->kill_set, idx))
 224                                         mono_bitset_set_fast (bb->gen_set, idx);
 225                                 vi->spill_costs += SPILL_COST_INCREMENT;
 226                         } else {
 227 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 228                                 printf ("\tKILL: R%d(%d)\n", ins->dreg, idx);
 229 #endif
 230                                 update_live_range (&vars [idx], abs_pos + inst_num + 1);
 231                                 mono_bitset_set_fast (bb->kill_set, idx);
 232                                 vi->spill_costs += SPILL_COST_INCREMENT;
 233                         }
 234                 }
 235         }
 236 }
 237
 238 /* generic liveness analysis code. CFG specific parts are
 239  * in update_gen_kill_set()
 240  */
 241 void
 242 mono_analyze_liveness (MonoCompile *cfg)
 243 {
 244         MonoBitSet *old_live_out_set;
 245         int i, j, max_vars = cfg->num_varinfo;
 246         int out_iter;
 247         gboolean *in_worklist;
 248         MonoBasicBlock **worklist;
 249         guint32 l_end;
 250         int bitsize;
 251
 252 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 253         printf ("LIVENESS %s\n", mono_method_full_name (cfg->method, TRUE));
 254 #endif
 255
 256         g_assert (!(cfg->comp_done & MONO_COMP_LIVENESS));
 257
 258         cfg->comp_done |= MONO_COMP_LIVENESS;
 259
 260         if (max_vars == 0)
 261                 return;
 262
 263         bitsize = mono_bitset_alloc_size (max_vars, 0);
 264
 265         for (i = 0; i < max_vars; i ++) {
 266                 MONO_VARINFO (cfg, i)->range.first_use.abs_pos = ~ 0;
 267                 MONO_VARINFO (cfg, i)->range.last_use .abs_pos =   0;
 268                 MONO_VARINFO (cfg, i)->spill_costs = 0;
 269         }
 270
 271         for (i = 0; i < cfg->num_bblocks; ++i) {
 272                 MonoBasicBlock *bb = cfg->bblocks [i];
 273
 274                 bb->gen_set = mono_bitset_mp_new (cfg->mempool, bitsize, max_vars);
 275                 bb->kill_set = mono_bitset_mp_new (cfg->mempool, bitsize, max_vars);
 276
 277                 analyze_liveness_bb (cfg, bb);
 278
 279 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 280                 printf ("BLOCK BB%d (", bb->block_num);
 281                 for (j = 0; j < bb->out_count; j++)
 282                         printf ("BB%d, ", bb->out_bb [j]->block_num);
 283
 284                 printf (")\n");
 285                 printf ("GEN  BB%d: ", bb->block_num); mono_bitset_print (bb->gen_set);
 286                 printf ("KILL BB%d: ", bb->block_num); mono_bitset_print (bb->kill_set);
 287 #endif
 288         }
 289
 290         old_live_out_set = mono_bitset_new (max_vars, 0);
 291         in_worklist = g_new0 (gboolean, cfg->num_bblocks + 1);
 292
 293         worklist = g_new (MonoBasicBlock *, cfg->num_bblocks + 1);
 294         l_end = 0;
 295
 296         /*
 297          * This is a backward dataflow analysis problem, so we process blocks in
 298          * decreasing dfn order, this speeds up the iteration.
 299          */
 300         for (i = 0; i < cfg->num_bblocks; i ++) {
 301                 MonoBasicBlock *bb = cfg->bblocks [i];
 302
 303                 worklist [l_end ++] = bb;
 304                 in_worklist [bb->dfn] = TRUE;
 305
 306                 /* Initialized later */
 307                 bb->live_in_set = NULL;
 308                 bb->live_out_set = mono_bitset_mp_new (cfg->mempool, bitsize, max_vars);
 309         }
 310
 311         out_iter = 0;
 312
 313         while (l_end != 0) {
 314                 MonoBasicBlock *bb = worklist [--l_end];
 315                 MonoBasicBlock *out_bb;
 316                 gboolean changed;
 317
 318                 in_worklist [bb->dfn] = FALSE;
 319
 320 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 321                 printf ("P: %d(%d): IN: ", bb->block_num, bb->dfn);
 322                 for (j = 0; j < bb->in_count; ++j)
 323                         printf ("BB%d ", bb->in_bb [j]->block_num);
 324                 printf ("OUT:");
 325                 for (j = 0; j < bb->out_count; ++j)
 326                         printf ("BB%d ", bb->out_bb [j]->block_num);
 327                 printf ("\n");
 328 #endif
 329
 330
 331                 if (bb->out_count == 0)
 332                         continue;
 333
 334                 out_iter ++;
 335
 336                 if (!bb->live_in_set) {
 337                         /* First pass over this bblock */
 338                         changed = TRUE;
 339                 }
 340                 else {
 341                         changed = FALSE;
 342                         mono_bitset_copyto_fast (bb->live_out_set, old_live_out_set);
 343                 }
 344
 345                 for (j = 0; j < bb->out_count; j++) {
 346                         out_bb = bb->out_bb [j];
 347
 348                         if (!out_bb->live_in_set) {
 349                                 out_bb->live_in_set = mono_bitset_mp_new_noinit (cfg->mempool, bitsize, max_vars);
 350
 351                                 mono_bitset_copyto_fast (out_bb->live_out_set, out_bb->live_in_set);
 352                                 mono_bitset_sub_fast (out_bb->live_in_set, out_bb->kill_set);
 353                                 mono_bitset_union_fast (out_bb->live_in_set, out_bb->gen_set);
 354                         }
 355
 356                         mono_bitset_union_fast (bb->live_out_set, out_bb->live_in_set);
 357                 }
 358
 359                 if (changed || !mono_bitset_equal (old_live_out_set, bb->live_out_set)) {
 360                         if (!bb->live_in_set)
 361                                 bb->live_in_set = mono_bitset_mp_new_noinit (cfg->mempool, bitsize, max_vars);
 362                         mono_bitset_copyto_fast (bb->live_out_set, bb->live_in_set);
 363                         mono_bitset_sub_fast (bb->live_in_set, bb->kill_set);
 364                         mono_bitset_union_fast (bb->live_in_set, bb->gen_set);
 365
 366                         for (j = 0; j < bb->in_count; j++) {
 367                                 MonoBasicBlock *in_bb = bb->in_bb [j];
 368                                 /*
 369                                  * Some basic blocks do not seem to be in the
 370                                  * cfg->bblocks array...
 371                                  */
 372                                 if (in_bb->gen_set && !in_worklist [in_bb->dfn]) {
 373 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 374                                         printf ("\tADD: %d\n", in_bb->block_num);
 375 #endif
 376                                         /*
 377                                          * Put the block at the top of the stack, so it
 378                                          * will be processed right away.
 379                                          */
 380                                         worklist [l_end ++] = in_bb;
 381                                         in_worklist [in_bb->dfn] = TRUE;
 382                                 }
 383                         }
 384                 }
 385         }
 386
 387 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 388                 printf ("IT: %d %d.\n", cfg->num_bblocks, out_iter);
 389 #endif
 390
 391         mono_bitset_free (old_live_out_set);
 392
 393         g_free (worklist);
 394         g_free (in_worklist);
 395
 396         /* Compute live_in_set for bblocks skipped earlier */
 397         for (i = 0; i < cfg->num_bblocks; ++i) {
 398                 MonoBasicBlock *bb = cfg->bblocks [i];
 399
 400                 if (!bb->live_in_set) {
 401                         bb->live_in_set = mono_bitset_mp_new (cfg->mempool, bitsize, max_vars);
 402
 403                         mono_bitset_copyto_fast (bb->live_out_set, bb->live_in_set);
 404                         mono_bitset_sub_fast (bb->live_in_set, bb->kill_set);
 405                         mono_bitset_union_fast (bb->live_in_set, bb->gen_set);
 406                 }
 407         }
 408
 409         for (i = 0; i < cfg->num_bblocks; ++i) {
 410                 MonoBasicBlock *bb = cfg->bblocks [i];
 411                 guint32 rem, max;
 412                 guint32 abs_pos = (bb->dfn << 16);
 413                 MonoMethodVar *vars = cfg->vars;
 414
 415                 if (!bb->live_out_set)
 416                         continue;
 417
 418                 rem = max_vars % BITS_PER_CHUNK;
 419                 max = ((max_vars + (BITS_PER_CHUNK -1)) / BITS_PER_CHUNK);
 420                 for (j = 0; j < max; ++j) {
 421                         gsize bits_in;
 422                         gsize bits_out;
 423                         int k;
 424
 425                         bits_in = mono_bitset_get_fast (bb->live_in_set, j);
 426                         bits_out = mono_bitset_get_fast (bb->live_out_set, j);
 427
 428                         k = (j * BITS_PER_CHUNK);
 429                         while ((bits_in || bits_out)) {
 430                                 if (bits_in & 1)
 431                                         update_live_range (&vars [k], abs_pos + 0);
 432                                 if (bits_out & 1)
 433                                         update_live_range (&vars [k], abs_pos + 0xffff);
 434                                 bits_in >>= 1;
 435                                 bits_out >>= 1;
 436                                 k ++;
 437                         }
 438                 }
 439         }
 440
 441         /*
 442          * Arguments need to have their live ranges extended to the beginning of
 443          * the method to account for the arg reg/memory -> global register copies
 444          * in the prolog (bug #74992).
 445          */
 446
 447         for (i = 0; i < max_vars; i ++) {
 448                 MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, i);
 449                 if (cfg->varinfo [vi->idx]->opcode == OP_ARG) {
 450                         if (vi->range.last_use.abs_pos == 0 && !(cfg->varinfo [vi->idx]->flags & (MONO_INST_VOLATILE|MONO_INST_INDIRECT))) {
 451                                 /*
 452                                  * Can't eliminate the this variable in gshared code, since
 453                                  * it is needed during exception handling to identify the
 454                                  * method.
 455                                  * It is better to check for this here instead of marking the variable
 456                                  * VOLATILE, since that would prevent it from being allocated to
 457                                  * registers.
 458                                  */
 459                                  if (!cfg->disable_deadce_vars && !(cfg->generic_sharing_context && mono_method_signature (cfg->method)->hasthis && cfg->varinfo [vi->idx] == cfg->args [0]))
 460                                          cfg->varinfo [vi->idx]->flags |= MONO_INST_IS_DEAD;
 461                         }
 462                         vi->range.first_use.abs_pos = 0;
 463                 }
 464         }
 465
 466 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 467         for (i = cfg->num_bblocks - 1; i >= 0; i--) {
 468                 MonoBasicBlock *bb = cfg->bblocks [i];
 469
 470                 printf ("LIVE IN  BB%d: ", bb->block_num);
 471                 mono_bitset_print (bb->live_in_set);
 472                 printf ("LIVE OUT BB%d: ", bb->block_num);
 473                 mono_bitset_print (bb->live_out_set);
 474         }
 475 #endif
 476
 477         if (!cfg->disable_initlocals_opt)
 478                 optimize_initlocals (cfg);
 479
 480 #ifdef ENABLE_LIVENESS2
 481         /* This improves code size by about 5% but slows down compilation too much */
 482         if (cfg->compile_aot)
 483                 mono_analyze_liveness2 (cfg);
 484 #endif
 485 }
 486
 487 /**
 488  * optimize_initlocals:
 489  *
 490  * Try to optimize away some of the redundant initialization code inserted because of
 491  * 'locals init' using the liveness information.
 492  */
 493 static void
 494 optimize_initlocals (MonoCompile *cfg)
 495 {
 496         MonoBitSet *used;
 497         MonoInst *ins;
 498         MonoBasicBlock *initlocals_bb;
 499
 500         used = mono_bitset_new (cfg->next_vreg + 1, 0);
 501
 502         mono_bitset_clear_all (used);
 503         initlocals_bb = cfg->bb_entry->next_bb;
 504         for (ins = initlocals_bb->code; ins; ins = ins->next) {
 505                 int num_sregs, i;
 506                 int sregs [MONO_MAX_SRC_REGS];
 507
 508                 num_sregs = mono_inst_get_src_registers (ins, sregs);
 509                 for (i = 0; i < num_sregs; ++i)
 510                         mono_bitset_set_fast (used, sregs [i]);
 511
 512                 if (MONO_IS_STORE_MEMBASE (ins))
 513                         mono_bitset_set_fast (used, ins->dreg);
 514         }
 515
 516         for (ins = initlocals_bb->code; ins; ins = ins->next) {
 517                 const char *spec = INS_INFO (ins->opcode);
 518
 519                 /* Look for statements whose dest is not used in this bblock and not live on exit. */
 520                 if ((spec [MONO_INST_DEST] != ' ') && !MONO_IS_STORE_MEMBASE (ins)) {
 521                         MonoInst *var = get_vreg_to_inst (cfg, ins->dreg);
 522
 523                         if (var && !mono_bitset_test_fast (used, ins->dreg) && !mono_bitset_test_fast (initlocals_bb->live_out_set, var->inst_c0) && (var != cfg->ret) && !(var->flags & (MONO_INST_VOLATILE|MONO_INST_INDIRECT))) {
 524                                 //printf ("DEAD: "); mono_print_ins (ins);
 525                                 if ((ins->opcode == OP_ICONST) || (ins->opcode == OP_I8CONST) || (ins->opcode == OP_R8CONST)) {
 526                                         NULLIFY_INS (ins);
 527                                         MONO_VARINFO (cfg, var->inst_c0)->spill_costs -= 1;
 528                                         /*
 529                                          * We should shorten the liveness interval of these vars as well, but
 530                                          * don't have enough info to do that.
 531                                          */
 532                                 }
 533                         }
 534                 }
 535         }
 536
 537         g_free (used);
 538 }
 539
 540 void
 541 mono_linterval_add_range (MonoCompile *cfg, MonoLiveInterval *interval, int from, int to)
 542 {
 543         MonoLiveRange2 *prev_range, *next_range, *new_range;
 544
 545         g_assert (to >= from);
 546
 547         /* Optimize for extending the first interval backwards */
 548         if (G_LIKELY (interval->range && (interval->range->from > from) && (interval->range->from == to))) {
 549                 interval->range->from = from;
 550                 return;
 551         }
 552
 553         /* Find a place in the list for the new range */
 554         prev_range = NULL;
 555         next_range = interval->range;
 556         while ((next_range != NULL) && (next_range->from <= from)) {
 557                 prev_range = next_range;
 558                 next_range = next_range->next;
 559         }
 560
 561         if (prev_range && prev_range->to == from) {
 562                 /* Merge with previous */
 563                 prev_range->to = to;
 564         } else if (next_range && next_range->from == to) {
 565                 /* Merge with previous */
 566                 next_range->from = from;
 567         } else {
 568                 /* Insert it */
 569                 new_range = mono_mempool_alloc (cfg->mempool, sizeof (MonoLiveRange2));
 570                 new_range->from = from;
 571                 new_range->to = to;
 572                 new_range->next = NULL;
 573
 574                 if (prev_range)
 575                         prev_range->next = new_range;
 576                 else
 577                         interval->range = new_range;
 578                 if (next_range)
 579                         new_range->next = next_range;
 580                 else
 581                         interval->last_range = new_range;
 582         }
 583
 584         /* FIXME: Merge intersecting ranges */
 585 }
 586
 587 void
 588 mono_linterval_print (MonoLiveInterval *interval)
 589 {
 590         MonoLiveRange2 *range;
 591
 592         for (range = interval->range; range != NULL; range = range->next)
 593                 printf ("[%x-%x] ", range->from, range->to);
 594 }
 595
 596 void
 597 mono_linterval_print_nl (MonoLiveInterval *interval)
 598 {
 599         mono_linterval_print (interval);
 600         printf ("\n");
 601 }
 602
 603 /**
 604  * mono_linterval_convers:
 605  *
 606  *   Return whenever INTERVAL covers the position POS.
 607  */
 608 gboolean
 609 mono_linterval_covers (MonoLiveInterval *interval, int pos)
 610 {
 611         MonoLiveRange2 *range;
 612
 613         for (range = interval->range; range != NULL; range = range->next) {
 614                 if (pos >= range->from && pos <= range->to)
 615                         return TRUE;
 616                 if (range->from > pos)
 617                         return FALSE;
 618         }
 619
 620         return FALSE;
 621 }
 622
 623 /**
 624  * mono_linterval_get_intersect_pos:
 625  *
 626  *   Determine whenever I1 and I2 intersect, and if they do, return the first
 627  * point of intersection. Otherwise, return -1.
 628  */
 629 gint32
 630 mono_linterval_get_intersect_pos (MonoLiveInterval *i1, MonoLiveInterval *i2)
 631 {
 632         MonoLiveRange2 *r1, *r2;
 633
 634         /* FIXME: Optimize this */
 635         for (r1 = i1->range; r1 != NULL; r1 = r1->next) {
 636                 for (r2 = i2->range; r2 != NULL; r2 = r2->next) {
 637                         if (r2->to > r1->from && r2->from < r1->to) {
 638                                 if (r2->from <= r1->from)
 639                                         return r1->from;
 640                                 else
 641                                         return r2->from;
 642                         }
 643                 }
 644         }
 645
 646         return -1;
 647 }
 648
 649 /**
 650  * mono_linterval_split
 651  *
 652  *   Split L at POS and store the newly created intervals into L1 and L2. POS becomes
 653  * part of L2.
 654  */
 655 void
 656 mono_linterval_split (MonoCompile *cfg, MonoLiveInterval *interval, MonoLiveInterval **i1, MonoLiveInterval **i2, int pos)
 657 {
 658         MonoLiveRange2 *r;
 659
 660         g_assert (pos > interval->range->from && pos <= interval->last_range->to);
 661
 662         *i1 = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, sizeof (MonoLiveInterval));
 663         *i2 = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, sizeof (MonoLiveInterval));
 664
 665         for (r = interval->range; r; r = r->next) {
 666                 if (pos > r->to) {
 667                         /* Add it to the first child */
 668                         mono_linterval_add_range (cfg, *i1, r->from, r->to);
 669                 } else if (pos > r->from && pos <= r->to) {
 670                         /* Split at pos */
 671                         mono_linterval_add_range (cfg, *i1, r->from, pos - 1);
 672                         mono_linterval_add_range (cfg, *i2, pos, r->to);
 673                 } else {
 674                         /* Add it to the second child */
 675                         mono_linterval_add_range (cfg, *i2, r->from, r->to);
 676                 }
 677         }
 678 }
 679
 680 #ifdef ENABLE_LIVENESS2
 681
 682 #if 0
 683 #define LIVENESS_DEBUG(a) do { a; } while (0)
 684 #else
 685 #define LIVENESS_DEBUG(a)
 686 #endif
 687
 688 static inline void
 689 update_liveness2 (MonoCompile *cfg, MonoInst *ins, gboolean set_volatile, int inst_num, gint32 *last_use)
 690 {
 691         const char *spec = INS_INFO (ins->opcode);
 692         int sreg;
 693         int num_sregs, i;
 694         int sregs [MONO_MAX_SRC_REGS];
 695
 696         LIVENESS_DEBUG (printf ("\t%x: ", inst_num); mono_print_ins (ins));
 697
 698         if (ins->opcode == OP_NOP)
 699                 return;
 700
 701         /* DREG */
 702         if ((spec [MONO_INST_DEST] != ' ') && get_vreg_to_inst (cfg, ins->dreg)) {
 703                 MonoInst *var = get_vreg_to_inst (cfg, ins->dreg);
 704                 int idx = var->inst_c0;
 705                 MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, idx);
 706
 707                 if (MONO_IS_STORE_MEMBASE (ins)) {
 708                         if (last_use [idx] == 0) {
 709                                 LIVENESS_DEBUG (printf ("\tlast use of R%d set to %x\n", ins->dreg, inst_num));
 710                                 last_use [idx] = inst_num;
 711                         }
 712                 } else {
 713                         if (last_use [idx] > 0) {
 714                                 LIVENESS_DEBUG (printf ("\tadd range to R%d: [%x, %x)\n", ins->dreg, inst_num, last_use [idx]));
 715                                 mono_linterval_add_range (cfg, vi->interval, inst_num, last_use [idx]);
 716                                 last_use [idx] = 0;
 717                         }
 718                         else {
 719                                 /* Try dead code elimination */
 720                                 if ((var != cfg->ret) && !(var->flags & (MONO_INST_VOLATILE|MONO_INST_INDIRECT)) && ((ins->opcode == OP_ICONST) || (ins->opcode == OP_I8CONST) || (ins->opcode == OP_R8CONST)) && !(var->flags & MONO_INST_VOLATILE)) {
 721                                         LIVENESS_DEBUG (printf ("\tdead def of R%d, eliminated\n", ins->dreg));
 722                                         ins->opcode = OP_NOP;
 723                                         ins->dreg = -1;
 724                                         MONO_INST_NULLIFY_SREGS (ins);
 725                                         return;
 726                                 }
 727
 728                                 LIVENESS_DEBUG (printf ("\tdead def of R%d, add range to R%d: [%x, %x]\n", ins->dreg, ins->dreg, inst_num, inst_num + 1));
 729                                 mono_linterval_add_range (cfg, vi->interval, inst_num, inst_num + 1);
 730                         }
 731                 }
 732         }
 733
 734         /* SREGs */
 735         num_sregs = mono_inst_get_src_registers (ins, sregs);
 736         for (i = 0; i < num_sregs; ++i) {
 737                 sreg = sregs [i];
 738                 if ((spec [MONO_INST_SRC1 + i] != ' ') && get_vreg_to_inst (cfg, sreg)) {
 739                         MonoInst *var = get_vreg_to_inst (cfg, sreg);
 740                         int idx = var->inst_c0;
 741
 742                         if (last_use [idx] == 0) {
 743                                 LIVENESS_DEBUG (printf ("\tlast use of R%d set to %x\n", sreg, inst_num));
 744                                 last_use [idx] = inst_num;
 745                         }
 746                 }
 747         }
 748 }
 749
 750 static void
 751 mono_analyze_liveness2 (MonoCompile *cfg)
 752 {
 753         int bnum, idx, i, j, nins, rem, max, max_vars, block_from, block_to, pos, reverse_len;
 754         gint32 *last_use;
 755         static guint32 disabled = -1;
 756         MonoInst **reverse;
 757
 758         if (disabled == -1)
 759                 disabled = getenv ("DISABLED") != NULL;
 760
 761         if (disabled)
 762                 return;
 763
 764         LIVENESS_DEBUG (printf ("LIVENESS 2 %s\n", mono_method_full_name (cfg->method, TRUE)));
 765
 766         /*
 767         if (strstr (cfg->method->name, "test_") != cfg->method->name)
 768                 return;
 769         */
 770
 771         max_vars = cfg->num_varinfo;
 772         last_use = g_new0 (gint32, max_vars);
 773
 774         reverse_len = 1024;
 775         reverse = mono_mempool_alloc (cfg->mempool, sizeof (MonoInst*) * reverse_len);
 776
 777         for (idx = 0; idx < max_vars; ++idx) {
 778                 MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, idx);
 779
 780                 vi->interval = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, sizeof (MonoLiveInterval));
 781         }
 782
 783         /*
 784          * Process bblocks in reverse order, so the addition of new live ranges
 785          * to the intervals is faster.
 786          */
 787         for (bnum = cfg->num_bblocks - 1; bnum >= 0; --bnum) {
 788                 MonoBasicBlock *bb = cfg->bblocks [bnum];
 789                 MonoInst *ins;
 790
 791                 block_from = (bb->dfn << 16) + 1; /* so pos > 0 */
 792                 if (bnum < cfg->num_bblocks - 1)
 793                         /* Beginning of the next bblock */
 794                         block_to = (cfg->bblocks [bnum + 1]->dfn << 16) + 1;
 795                 else
 796                         block_to = (bb->dfn << 16) + 0xffff;
 797
 798                 LIVENESS_DEBUG (printf ("LIVENESS BLOCK BB%d:\n", bb->block_num));
 799
 800                 memset (last_use, 0, max_vars * sizeof (gint32));
 801
 802                 /* For variables in bb->live_out, set last_use to block_to */
 803
 804                 rem = max_vars % BITS_PER_CHUNK;
 805                 max = ((max_vars + (BITS_PER_CHUNK -1)) / BITS_PER_CHUNK);
 806                 for (j = 0; j < max; ++j) {
 807                         gsize bits_out;
 808                         int k;
 809
 810                         bits_out = mono_bitset_get_fast (bb->live_out_set, j);
 811                         k = (j * BITS_PER_CHUNK);
 812                         while (bits_out) {
 813                                 if (bits_out & 1) {
 814                                         LIVENESS_DEBUG (printf ("Var R%d live at exit, set last_use to %x\n", cfg->varinfo [k]->dreg, block_to));
 815                                         last_use [k] = block_to;
 816                                 }
 817                                 bits_out >>= 1;
 818                                 k ++;
 819                         }
 820                 }
 821
 822                 if (cfg->ret)
 823                         last_use [cfg->ret->inst_c0] = block_to;
 824
 825                 for (nins = 0, pos = block_from, ins = bb->code; ins; ins = ins->next, ++nins, ++pos) {
 826                         if (nins >= reverse_len) {
 827                                 int new_reverse_len = reverse_len * 2;
 828                                 MonoInst **new_reverse = mono_mempool_alloc (cfg->mempool, sizeof (MonoInst*) * new_reverse_len);
 829                                 memcpy (new_reverse, reverse, sizeof (MonoInst*) * reverse_len);
 830                                 reverse = new_reverse;
 831                                 reverse_len = new_reverse_len;
 832                         }
 833
 834                         reverse [nins] = ins;
 835                 }
 836
 837                 /* Process instructions backwards */
 838                 for (i = nins - 1; i >= 0; --i) {
 839                         MonoInst *ins = (MonoInst*)reverse [i];
 840
 841                         update_liveness2 (cfg, ins, FALSE, pos, last_use);
 842
 843                         pos --;
 844                 }
 845
 846                 for (idx = 0; idx < max_vars; ++idx) {
 847                         MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, idx);
 848
 849                         if (last_use [idx] != 0) {
 850                                 /* Live at exit, not written -> live on enter */
 851                                 LIVENESS_DEBUG (printf ("Var R%d live at enter, add range to R%d: [%x, %x)\n", cfg->varinfo [idx]->dreg, cfg->varinfo [idx]->dreg, block_from, last_use [idx]));
 852                                 mono_linterval_add_range (cfg, vi->interval, block_from, last_use [idx]);
 853                         }
 854                 }
 855         }
 856
 857         /*
 858          * Arguments need to have their live ranges extended to the beginning of
 859          * the method to account for the arg reg/memory -> global register copies
 860          * in the prolog (bug #74992).
 861          */
 862         for (i = 0; i < max_vars; i ++) {
 863                 MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, i);
 864                 if (cfg->varinfo [vi->idx]->opcode == OP_ARG)
 865                         mono_linterval_add_range (cfg, vi->interval, 0, 1);
 866         }
 867
 868 #if 0
 869         for (idx = 0; idx < max_vars; ++idx) {
 870                 MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, idx);
 871
 872                 LIVENESS_DEBUG (printf ("LIVENESS R%d: ", cfg->varinfo [idx]->dreg));
 873                 LIVENESS_DEBUG (mono_linterval_print (vi->interval));
 874                 LIVENESS_DEBUG (printf ("\n"));
 875         }
 876 #endif
 877
 878         g_free (last_use);
 879 }
 880
 881 #endif