Update change log
[platform/upstream/gcc48.git] / gcc / tree-phinodes.c
1 /* Generic routines for manipulating PHIs
2    Copyright (C) 2003-2013 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
18 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "config.h"
21 #include "system.h"
22 #include "coretypes.h"
23 #include "tm.h"
24 #include "tree.h"
25 #include "ggc.h"
26 #include "basic-block.h"
27 #include "tree-flow.h"
28 #include "diagnostic-core.h"
29 #include "gimple.h"
30
31 /* Rewriting a function into SSA form can create a huge number of PHIs
32    many of which may be thrown away shortly after their creation if jumps
33    were threaded through PHI nodes.
34
35    While our garbage collection mechanisms will handle this situation, it
36    is extremely wasteful to create nodes and throw them away, especially
37    when the nodes can be reused.
38
39    For PR 8361, we can significantly reduce the number of nodes allocated
40    and thus the total amount of memory allocated by managing PHIs a
41    little.  This additionally helps reduce the amount of work done by the
42    garbage collector.  Similar results have been seen on a wider variety
43    of tests (such as the compiler itself).
44
45    PHI nodes have different sizes, so we can't have a single list of all
46    the PHI nodes as it would be too expensive to walk down that list to
47    find a PHI of a suitable size.
48
49    Instead we have an array of lists of free PHI nodes.  The array is
50    indexed by the number of PHI alternatives that PHI node can hold.
51    Except for the last array member, which holds all remaining PHI
52    nodes.
53
54    So to find a free PHI node, we compute its index into the free PHI
55    node array and see if there are any elements with an exact match.
56    If so, then we are done.  Otherwise, we test the next larger size
57    up and continue until we are in the last array element.
58
59    We do not actually walk members of the last array element.  While it
60    might allow us to pick up a few reusable PHI nodes, it could potentially
61    be very expensive if the program has released a bunch of large PHI nodes,
62    but keeps asking for even larger PHI nodes.  Experiments have shown that
63    walking the elements of the last array entry would result in finding less
64    than .1% additional reusable PHI nodes.
65
66    Note that we can never have less than two PHI argument slots.  Thus,
67    the -2 on all the calculations below.  */
68
69 #define NUM_BUCKETS 10
70 static GTY ((deletable (""))) vec<gimple, va_gc> *free_phinodes[NUM_BUCKETS - 2];
71 static unsigned long free_phinode_count;
72
73 static int ideal_phi_node_len (int);
74
75 unsigned int phi_nodes_reused;
76 unsigned int phi_nodes_created;
77
78 /* Dump some simple statistics regarding the re-use of PHI nodes.  */
79
80 void
81 phinodes_print_statistics (void)
82 {
83   fprintf (stderr, "PHI nodes allocated: %u\n", phi_nodes_created);
84   fprintf (stderr, "PHI nodes reused: %u\n", phi_nodes_reused);
85 }
86
87 /* Allocate a PHI node with at least LEN arguments.  If the free list
88    happens to contain a PHI node with LEN arguments or more, return
89    that one.  */
90
91 static inline gimple
92 allocate_phi_node (size_t len)
93 {
94   gimple phi;
95   size_t bucket = NUM_BUCKETS - 2;
96   size_t size = sizeof (struct gimple_statement_phi)
97                 + (len - 1) * sizeof (struct phi_arg_d);
98
99   if (free_phinode_count)
100     for (bucket = len - 2; bucket < NUM_BUCKETS - 2; bucket++)
101       if (free_phinodes[bucket])
102         break;
103
104   /* If our free list has an element, then use it.  */
105   if (bucket < NUM_BUCKETS - 2
106       && gimple_phi_capacity ((*free_phinodes[bucket])[0]) >= len)
107     {
108       free_phinode_count--;
109       phi = free_phinodes[bucket]->pop ();
110       if (free_phinodes[bucket]->is_empty ())
111         vec_free (free_phinodes[bucket]);
112       if (GATHER_STATISTICS)
113         phi_nodes_reused++;
114     }
115   else
116     {
117       phi = ggc_alloc_gimple_statement_d (size);
118       if (GATHER_STATISTICS)
119         {
120           enum gimple_alloc_kind kind = gimple_alloc_kind (GIMPLE_PHI);
121           phi_nodes_created++;
122           gimple_alloc_counts[(int) kind]++;
123           gimple_alloc_sizes[(int) kind] += size;
124         }
125     }
126
127   return phi;
128 }
129
130 /* Given LEN, the original number of requested PHI arguments, return
131    a new, "ideal" length for the PHI node.  The "ideal" length rounds
132    the total size of the PHI node up to the next power of two bytes.
133
134    Rounding up will not result in wasting any memory since the size request
135    will be rounded up by the GC system anyway.  [ Note this is not entirely
136    true since the original length might have fit on one of the special
137    GC pages. ]  By rounding up, we may avoid the need to reallocate the
138    PHI node later if we increase the number of arguments for the PHI.  */
139
140 static int
141 ideal_phi_node_len (int len)
142 {
143   size_t size, new_size;
144   int log2, new_len;
145
146   /* We do not support allocations of less than two PHI argument slots.  */
147   if (len < 2)
148     len = 2;
149
150   /* Compute the number of bytes of the original request.  */
151   size = sizeof (struct gimple_statement_phi)
152          + (len - 1) * sizeof (struct phi_arg_d);
153
154   /* Round it up to the next power of two.  */
155   log2 = ceil_log2 (size);
156   new_size = 1 << log2;
157
158   /* Now compute and return the number of PHI argument slots given an
159      ideal size allocation.  */
160   new_len = len + (new_size - size) / sizeof (struct phi_arg_d);
161   return new_len;
162 }
163
164 /* Return a PHI node with LEN argument slots for variable VAR.  */
165
166 static gimple
167 make_phi_node (tree var, int len)
168 {
169   gimple phi;
170   int capacity, i;
171
172   capacity = ideal_phi_node_len (len);
173
174   phi = allocate_phi_node (capacity);
175
176   /* We need to clear the entire PHI node, including the argument
177      portion, because we represent a "missing PHI argument" by placing
178      NULL_TREE in PHI_ARG_DEF.  */
179   memset (phi, 0, (sizeof (struct gimple_statement_phi)
180                    - sizeof (struct phi_arg_d)
181                    + sizeof (struct phi_arg_d) * len));
182   phi->gsbase.code = GIMPLE_PHI;
183   gimple_init_singleton (phi);
184   phi->gimple_phi.nargs = len;
185   phi->gimple_phi.capacity = capacity;
186   if (!var)
187     ;
188   else if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
189     gimple_phi_set_result (phi, var);
190   else
191     gimple_phi_set_result (phi, make_ssa_name (var, phi));
192
193   for (i = 0; i < capacity; i++)
194     {
195       use_operand_p  imm;
196
197       gimple_phi_arg_set_location (phi, i, UNKNOWN_LOCATION);
198       imm = gimple_phi_arg_imm_use_ptr (phi, i);
199       imm->use = gimple_phi_arg_def_ptr (phi, i);
200       imm->prev = NULL;
201       imm->next = NULL;
202       imm->loc.stmt = phi;
203     }
204
205   return phi;
206 }
207
208 /* We no longer need PHI, release it so that it may be reused.  */
209
210 void
211 release_phi_node (gimple phi)
212 {
213   size_t bucket;
214   size_t len = gimple_phi_capacity (phi);
215   size_t x;
216
217   for (x = 0; x < gimple_phi_num_args (phi); x++)
218     {
219       use_operand_p  imm;
220       imm = gimple_phi_arg_imm_use_ptr (phi, x);
221       delink_imm_use (imm);
222     }
223
224   bucket = len > NUM_BUCKETS - 1 ? NUM_BUCKETS - 1 : len;
225   bucket -= 2;
226   vec_safe_push (free_phinodes[bucket], phi);
227   free_phinode_count++;
228 }
229
230
231 /* Resize an existing PHI node.  The only way is up.  Return the
232    possibly relocated phi.  */
233
234 static gimple
235 resize_phi_node (gimple phi, size_t len)
236 {
237   size_t old_size, i;
238   gimple new_phi;
239
240   gcc_assert (len > gimple_phi_capacity (phi));
241
242   /* The garbage collector will not look at the PHI node beyond the
243      first PHI_NUM_ARGS elements.  Therefore, all we have to copy is a
244      portion of the PHI node currently in use.  */
245   old_size = sizeof (struct gimple_statement_phi)
246              + (gimple_phi_num_args (phi) - 1) * sizeof (struct phi_arg_d);
247
248   new_phi = allocate_phi_node (len);
249
250   memcpy (new_phi, phi, old_size);
251
252   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (new_phi); i++)
253     {
254       use_operand_p imm, old_imm;
255       imm = gimple_phi_arg_imm_use_ptr (new_phi, i);
256       old_imm = gimple_phi_arg_imm_use_ptr (phi, i);
257       imm->use = gimple_phi_arg_def_ptr (new_phi, i);
258       relink_imm_use_stmt (imm, old_imm, new_phi);
259     }
260
261   new_phi->gimple_phi.capacity = len;
262
263   for (i = gimple_phi_num_args (new_phi); i < len; i++)
264     {
265       use_operand_p imm;
266
267       gimple_phi_arg_set_location (new_phi, i, UNKNOWN_LOCATION);
268       imm = gimple_phi_arg_imm_use_ptr (new_phi, i);
269       imm->use = gimple_phi_arg_def_ptr (new_phi, i);
270       imm->prev = NULL;
271       imm->next = NULL;
272       imm->loc.stmt = new_phi;
273     }
274
275   return new_phi;
276 }
277
278 /* Reserve PHI arguments for a new edge to basic block BB.  */
279
280 void
281 reserve_phi_args_for_new_edge (basic_block bb)
282 {
283   size_t len = EDGE_COUNT (bb->preds);
284   size_t cap = ideal_phi_node_len (len + 4);
285   gimple_stmt_iterator gsi;
286
287   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
288     {
289       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
290
291       if (len > gimple_phi_capacity (stmt))
292         {
293           gimple new_phi = resize_phi_node (stmt, cap);
294
295           /* The result of the PHI is defined by this PHI node.  */
296           SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_phi_result (new_phi)) = new_phi;
297           gsi_set_stmt (&gsi, new_phi);
298
299           release_phi_node (stmt);
300           stmt = new_phi;
301         }
302
303       /* We represent a "missing PHI argument" by placing NULL_TREE in
304          the corresponding slot.  If PHI arguments were added
305          immediately after an edge is created, this zeroing would not
306          be necessary, but unfortunately this is not the case.  For
307          example, the loop optimizer duplicates several basic blocks,
308          redirects edges, and then fixes up PHI arguments later in
309          batch.  */
310       SET_PHI_ARG_DEF (stmt, len - 1, NULL_TREE);
311       gimple_phi_arg_set_location (stmt, len - 1, UNKNOWN_LOCATION);
312
313       stmt->gimple_phi.nargs++;
314     }
315 }
316
317 /* Adds PHI to BB.  */
318
319 void
320 add_phi_node_to_bb (gimple phi, basic_block bb)
321 {
322   gimple_seq seq = phi_nodes (bb);
323   /* Add the new PHI node to the list of PHI nodes for block BB.  */
324   if (seq == NULL)
325     set_phi_nodes (bb, gimple_seq_alloc_with_stmt (phi));
326   else
327     {
328       gimple_seq_add_stmt (&seq, phi);
329       gcc_assert (seq == phi_nodes (bb));
330     }
331
332   /* Associate BB to the PHI node.  */
333   gimple_set_bb (phi, bb);
334
335 }
336
337 /* Create a new PHI node for variable VAR at basic block BB.  */
338
339 gimple
340 create_phi_node (tree var, basic_block bb)
341 {
342   gimple phi = make_phi_node (var, EDGE_COUNT (bb->preds));
343
344   add_phi_node_to_bb (phi, bb);
345   return phi;
346 }
347
348
349 /* Add a new argument to PHI node PHI.  DEF is the incoming reaching
350    definition and E is the edge through which DEF reaches PHI.  The new
351    argument is added at the end of the argument list.
352    If PHI has reached its maximum capacity, add a few slots.  In this case,
353    PHI points to the reallocated phi node when we return.  */
354
355 void
356 add_phi_arg (gimple phi, tree def, edge e, source_location locus)
357 {
358   basic_block bb = e->dest;
359
360   gcc_assert (bb == gimple_bb (phi));
361
362   /* We resize PHI nodes upon edge creation.  We should always have
363      enough room at this point.  */
364   gcc_assert (gimple_phi_num_args (phi) <= gimple_phi_capacity (phi));
365
366   /* We resize PHI nodes upon edge creation.  We should always have
367      enough room at this point.  */
368   gcc_assert (e->dest_idx < gimple_phi_num_args (phi));
369
370   /* Copy propagation needs to know what object occur in abnormal
371      PHI nodes.  This is a convenient place to record such information.  */
372   if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
373     {
374       SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (def) = 1;
375       SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (PHI_RESULT (phi)) = 1;
376     }
377
378   SET_PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx, def);
379   gimple_phi_arg_set_location (phi, e->dest_idx, locus);
380 }
381
382
383 /* Remove the Ith argument from PHI's argument list.  This routine
384    implements removal by swapping the last alternative with the
385    alternative we want to delete and then shrinking the vector, which
386    is consistent with how we remove an edge from the edge vector.  */
387
388 static void
389 remove_phi_arg_num (gimple phi, int i)
390 {
391   int num_elem = gimple_phi_num_args (phi);
392
393   gcc_assert (i < num_elem);
394
395   /* Delink the item which is being removed.  */
396   delink_imm_use (gimple_phi_arg_imm_use_ptr (phi, i));
397
398   /* If it is not the last element, move the last element
399      to the element we want to delete, resetting all the links. */
400   if (i != num_elem - 1)
401     {
402       use_operand_p old_p, new_p;
403       old_p = gimple_phi_arg_imm_use_ptr (phi, num_elem - 1);
404       new_p = gimple_phi_arg_imm_use_ptr (phi, i);
405       /* Set use on new node, and link into last element's place.  */
406       *(new_p->use) = *(old_p->use);
407       relink_imm_use (new_p, old_p);
408       /* Move the location as well.  */
409       gimple_phi_arg_set_location (phi, i,
410                                    gimple_phi_arg_location (phi, num_elem - 1));
411     }
412
413   /* Shrink the vector and return.  Note that we do not have to clear
414      PHI_ARG_DEF because the garbage collector will not look at those
415      elements beyond the first PHI_NUM_ARGS elements of the array.  */
416   phi->gimple_phi.nargs--;
417 }
418
419
420 /* Remove all PHI arguments associated with edge E.  */
421
422 void
423 remove_phi_args (edge e)
424 {
425   gimple_stmt_iterator gsi;
426
427   for (gsi = gsi_start_phis (e->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
428     remove_phi_arg_num (gsi_stmt (gsi), e->dest_idx);
429 }
430
431
432 /* Remove the PHI node pointed-to by iterator GSI from basic block BB.  After
433    removal, iterator GSI is updated to point to the next PHI node in the
434    sequence. If RELEASE_LHS_P is true, the LHS of this PHI node is released
435    into the free pool of SSA names.  */
436
437 void
438 remove_phi_node (gimple_stmt_iterator *gsi, bool release_lhs_p)
439 {
440   gimple phi = gsi_stmt (*gsi);
441
442   if (release_lhs_p)
443     insert_debug_temps_for_defs (gsi);
444
445   gsi_remove (gsi, false);
446
447   /* If we are deleting the PHI node, then we should release the
448      SSA_NAME node so that it can be reused.  */
449   release_phi_node (phi);
450   if (release_lhs_p)
451     release_ssa_name (gimple_phi_result (phi));
452 }
453
454 /* Remove all the phi nodes from BB.  */
455
456 void
457 remove_phi_nodes (basic_block bb)
458 {
459   gimple_stmt_iterator gsi;
460
461   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); )
462     remove_phi_node (&gsi, true);
463
464   set_phi_nodes (bb, NULL);
465 }
466
467 #include "gt-tree-phinodes.h"