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 #include "inssel.h"
  12
  13 //#define DEBUG_LIVENESS
  14
  15
  16 extern guint8 mono_burg_arity [];
  17
  18 /* mono_bitset_mp_new:
  19  *
  20  * allocates a MonoBitSet inside a memory pool
  21  */
  22 static MonoBitSet*
  23 mono_bitset_mp_new (MonoMemPool *mp,  guint32 max_size)
  24 {
  25         int size = mono_bitset_alloc_size (max_size, 0);
  26         gpointer mem;
  27
  28         mem = mono_mempool_alloc0 (mp, size);
  29         return mono_bitset_mem_new (mem, max_size, MONO_BITSET_DONT_FREE);
  30 }
  31
  32 #ifdef DEBUG_LIVENESS
  33 static void
  34 mono_bitset_print (MonoBitSet *set)
  35 {
  36         int i;
  37
  38         printf ("{");
  39         for (i = 0; i < mono_bitset_size (set); i++) {
  40
  41                 if (mono_bitset_test (set, i))
  42                         printf ("%d, ", i);
  43
  44         }
  45         printf ("}");
  46 }
  47 #endif
  48
  49 static void
  50 update_live_range (MonoCompile *cfg, int idx, int block_dfn, int tree_pos)
  51 {
  52         MonoLiveRange *range = &MONO_VARINFO (cfg, idx)->range;
  53         guint32 abs_pos = (block_dfn << 16) | tree_pos;
  54
  55         if (range->first_use.abs_pos > abs_pos)
  56                 range->first_use.abs_pos = abs_pos;
  57
  58         if (range->last_use.abs_pos < abs_pos)
  59                 range->last_use.abs_pos = abs_pos;
  60 }
  61
  62 static void
  63 update_gen_kill_set (MonoCompile *cfg, MonoBasicBlock *bb, MonoInst *inst, int inst_num)
  64 {
  65         int arity = mono_burg_arity [inst->opcode];
  66         int max_vars = cfg->num_varinfo;
  67
  68         if (arity)
  69                 update_gen_kill_set (cfg, bb, inst->inst_i0, inst_num);
  70
  71         if (arity > 1)
  72                 update_gen_kill_set (cfg, bb, inst->inst_i1, inst_num);
  73
  74         if (inst->ssa_op == MONO_SSA_LOAD) {
  75                 int idx = inst->inst_i0->inst_c0;
  76                 MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, idx);
  77                 g_assert (idx < max_vars);
  78                 update_live_range (cfg, idx, bb->dfn, inst_num);
  79                 if (!mono_bitset_test (bb->kill_set, idx))
  80                         mono_bitset_set (bb->gen_set, idx);
  81                 vi->spill_costs += 1 + (bb->nesting * 2);
  82         } else if (inst->ssa_op == MONO_SSA_STORE) {
  83                 int idx = inst->inst_i0->inst_c0;
  84                 MonoMethodVar *vi = MONO_VARINFO (cfg, idx);
  85                 g_assert (idx < max_vars);
  86                 g_assert (inst->inst_i1->opcode != OP_PHI);
  87
  88                 update_live_range (cfg, idx, bb->dfn, inst_num);
  89                 mono_bitset_set (bb->kill_set, idx);
  90                 vi->spill_costs += 1 + (bb->nesting * 2);
  91         }
  92 }
  93
  94 /* generic liveness analysis code. CFG specific parts are
  95  * in update_gen_kill_set()
  96  */
  97 void
  98 mono_analyze_liveness (MonoCompile *cfg)
  99 {
 100         MonoBitSet *old_live_in_set, *old_live_out_set;
 101         gboolean changes;
 102         int i, j, max_vars = cfg->num_varinfo;
 103
 104 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 105         printf ("LIVENLESS %s\n", mono_method_full_name (cfg->method, TRUE));
 106 #endif
 107
 108         g_assert (!(cfg->comp_done & MONO_COMP_LIVENESS));
 109
 110         cfg->comp_done |= MONO_COMP_LIVENESS;
 111
 112         if (max_vars == 0)
 113                 return;
 114
 115         for (i = 0; i < cfg->num_bblocks; ++i) {
 116                 MonoBasicBlock *bb = cfg->bblocks [i];
 117
 118                 bb->gen_set = mono_bitset_mp_new (cfg->mempool, max_vars);
 119                 bb->kill_set = mono_bitset_mp_new (cfg->mempool, max_vars);
 120                 bb->live_in_set = mono_bitset_mp_new (cfg->mempool, max_vars);
 121                 bb->live_out_set = mono_bitset_mp_new (cfg->mempool, max_vars);
 122         }
 123
 124         for (i = 0; i < cfg->num_bblocks; ++i) {
 125                 MonoBasicBlock *bb = cfg->bblocks [i];
 126                 MonoInst *inst;
 127                 int tree_num;
 128
 129                 for (tree_num = 0, inst = bb->code; inst; inst = inst->next, tree_num++) {
 130                         //mono_print_tree (inst); printf ("\n");
 131                         update_gen_kill_set (cfg, bb, inst, tree_num);
 132                 }
 133
 134 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 135                 printf ("BLOCK BB%d (", bb->block_num);
 136                 for (j = 0; j < bb->out_count; j++)
 137                         printf ("BB%d, ", bb->out_bb [j]->block_num);
 138
 139                 printf (")\n");
 140                 printf ("GEN  BB%d: ", bb->block_num); mono_bitset_print (bb->gen_set); printf ("\n");
 141                 printf ("KILL BB%d: ", bb->block_num); mono_bitset_print (bb->kill_set); printf ("\n");
 142 #endif
 143         }
 144
 145         old_live_in_set = mono_bitset_new (max_vars, 0);
 146         old_live_out_set = mono_bitset_new (max_vars, 0);
 147
 148         do {
 149                 changes = FALSE;
 150
 151                 for (i = cfg->num_bblocks - 1; i >= 0; i--) {
 152                         MonoBasicBlock *bb = cfg->bblocks [i];
 153
 154                         mono_bitset_copyto (bb->live_in_set, old_live_in_set);
 155                         mono_bitset_copyto (bb->live_out_set, old_live_out_set);
 156
 157                         mono_bitset_copyto (bb->live_out_set, bb->live_in_set);
 158                         mono_bitset_sub (bb->live_in_set, bb->kill_set);
 159                         mono_bitset_union (bb->live_in_set, bb->gen_set);
 160
 161                         mono_bitset_clear_all (bb->live_out_set);
 162
 163                         for (j = 0; j < bb->out_count; j++)
 164                                 mono_bitset_union (bb->live_out_set, bb->out_bb [j]->live_in_set);
 165
 166                         if (!(mono_bitset_equal (old_live_in_set, bb->live_in_set) &&
 167                               mono_bitset_equal (old_live_out_set, bb->live_out_set)))
 168                                 changes = TRUE;
 169                 }
 170
 171         } while (changes);
 172
 173         mono_bitset_free (old_live_in_set);
 174         mono_bitset_free (old_live_out_set);
 175
 176         for (i = 0; i < cfg->num_bblocks; ++i) {
 177                 MonoBasicBlock *bb = cfg->bblocks [i];
 178
 179                 for (j = max_vars - 1; j >= 0; j--) {
 180
 181                         if (mono_bitset_test (bb->live_in_set, j))
 182                                 update_live_range (cfg, j, bb->dfn, 0);
 183
 184                         if (mono_bitset_test (bb->live_out_set, j))
 185                                 update_live_range (cfg, j, bb->dfn, 0xffff);
 186                 }
 187         }
 188
 189 #ifdef DEBUG_LIVENESS
 190         for (i = cfg->num_bblocks - 1; i >= 0; i--) {
 191                 MonoBasicBlock *bb = cfg->bblocks [i];
 192
 193                 printf ("LIVE IN  BB%d: ", bb->block_num);
 194                 mono_bitset_print (bb->live_in_set);
 195                 printf ("\n");
 196                 printf ("LIVE OUT BB%d: ", bb->block_num);
 197                 mono_bitset_print (bb->live_out_set);
 198                 printf ("\n");
 199         }
 200 #endif
 201 }
 202