OSDN Git Service

2010-08-04 Tobias Burnus <burnus@net-b.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / graphite-interchange.c
index 6ac7fca..0a7a749 100644 (file)
@@ -78,15 +78,15 @@ build_linearized_memory_access (ppl_dimension_type offset, poly_dr_p pdr)
   ppl_dimension_type i;
   ppl_dimension_type first = pdr_subscript_dim (pdr, 0);
   ppl_dimension_type last = pdr_subscript_dim (pdr, PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr));
-  Value size, sub_size;
+  mpz_t size, sub_size;
   graphite_dim_t dim = offset + pdr_dim (pdr);
 
   ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&res, dim);
 
-  value_init (size);
-  value_set_si (size, 1);
-  value_init (sub_size);
-  value_set_si (sub_size, 1);
+  mpz_init (size);
+  mpz_set_si (size, 1);
+  mpz_init (sub_size);
+  mpz_set_si (sub_size, 1);
 
   for (i = last - 1; i >= first; i--)
     {
@@ -95,20 +95,108 @@ build_linearized_memory_access (ppl_dimension_type offset, poly_dr_p pdr)
       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, dim - offset);
       ppl_set_coef (le, i, 1);
       ppl_max_for_le_pointset (PDR_ACCESSES (pdr), le, sub_size);
-      value_multiply (size, size, sub_size);
+      mpz_mul (size, size, sub_size);
       ppl_delete_Linear_Expression (le);
     }
 
-  value_clear (sub_size);
-  value_clear (size);
+  mpz_clear (sub_size);
+  mpz_clear (size);
   return res;
 }
 
+/* Builds a partial difference equations and inserts them
+   into pointset powerset polyhedron P.  Polyhedron is assumed
+   to have the format: T|I|T'|I'|G|S|S'|l1|l2.
+
+   TIME_DEPTH is the time dimension w.r.t. which we are
+   differentiating.
+   OFFSET represents the number of dimensions between
+   columns t_{time_depth} and t'_{time_depth}.
+   DIM_SCTR is the number of scattering dimensions.  It is
+   essentially the dimensionality of the T vector.
+
+   The following equations are inserted into the polyhedron P:
+    | t_1 = t_1'
+    | ...
+    | t_{time_depth-1} = t'_{time_depth-1}
+    | t_{time_depth} = t'_{time_depth} + 1
+    | t_{time_depth+1} = t'_{time_depth + 1}
+    | ...
+    | t_{dim_sctr} = t'_{dim_sctr}.  */
+
+static void
+build_partial_difference (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t *p,
+                          ppl_dimension_type time_depth,
+                          ppl_dimension_type offset,
+                          ppl_dimension_type dim_sctr)
+{
+  ppl_Constraint_t new_cstr;
+  ppl_Linear_Expression_t le;
+  ppl_dimension_type i;
+  ppl_dimension_type dim;
+  ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t temp;
+
+  /* Add the equality: t_{time_depth} = t'_{time_depth} + 1.
+     This is the core part of this alogrithm, since this
+     constraint asks for the memory access stride (difference)
+     between two consecutive points in time dimensions.  */
+
+  ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (*p, &dim);
+  ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, dim);
+  ppl_set_coef (le, time_depth, 1);
+  ppl_set_coef (le, time_depth + offset, -1);
+  ppl_set_inhomogeneous (le, 1);
+  ppl_new_Constraint (&new_cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
+  ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_constraint (*p, new_cstr);
+  ppl_delete_Linear_Expression (le);
+  ppl_delete_Constraint (new_cstr);
+
+  /* Add equalities:
+     | t1 = t1'
+     | ...
+     | t_{time_depth-1} = t'_{time_depth-1}
+     | t_{time_depth+1} = t'_{time_depth+1}
+     | ...
+     | t_{dim_sctr} = t'_{dim_sctr}
+
+     This means that all the time dimensions are equal except for
+     time_depth, where the constraint is t_{depth} = t'_{depth} + 1
+     step.  More to this: we should be carefull not to add equalities
+     to the 'coupled' dimensions, which happens when the one dimension
+     is stripmined dimension, and the other dimension corresponds
+     to the point loop inside stripmined dimension.  */
+
+  ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (&temp, *p);
+
+  for (i = 0; i < dim_sctr; i++)
+    if (i != time_depth)
+      {
+        ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, dim);
+        ppl_set_coef (le, i, 1);
+        ppl_set_coef (le, i + offset, -1);
+        ppl_new_Constraint (&new_cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
+        ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_constraint (temp, new_cstr);
+
+        if (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (temp))
+          {
+            ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (temp);
+            ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (&temp, *p);
+          }
+        else
+          ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_constraint (*p, new_cstr);
+        ppl_delete_Linear_Expression (le);
+        ppl_delete_Constraint (new_cstr);
+      }
+
+  ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (temp);
+}
+
+
 /* Set STRIDE to the stride of PDR in memory by advancing by one in
-   time dimension DEPTH.  */
+   the loop at DEPTH.  */
 
 static void
-memory_stride_in_loop (Value stride, graphite_dim_t depth, poly_dr_p pdr)
+pdr_stride_in_loop (mpz_t stride, graphite_dim_t depth, poly_dr_p pdr)
 {
   ppl_dimension_type time_depth;
   ppl_Linear_Expression_t le, lma;
@@ -215,48 +303,11 @@ memory_stride_in_loop (Value stride, graphite_dim_t depth, poly_dr_p pdr)
     free (map);
   }
 
-  /* Add equalities:
-     | t1 = t1'
-     | ...
-     | t_{depth-1} = t'_{depth-1}
-     | t_{depth+1} = t'_{depth+1}
-     | ...
-     | t_{dim_sctr} = t'_{dim_sctr}
-
-     This means that all the time dimensions are equal except for
-     depth, where we will add t_{depth} = t'_{depth} + 1 in the next
-     step.  */
-
   time_depth = psct_dynamic_dim (pbb, depth);
-  for (i = 0; i < dim_sctr; i++)
-    if (i != time_depth)
-      {
-        ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, new_dim);
-        ppl_set_coef (le, i, 1);
-        ppl_set_coef (le, i + offset, -1);
-        ppl_new_Constraint (&new_cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
-        ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_constraint (p2, new_cstr);
-        ppl_delete_Linear_Expression (le);
-        ppl_delete_Constraint (new_cstr);
-      }
-
-  /* Add equality : t_{depth} = t'_{depth} + 1.
-     This is the core part of this alogrithm, since this
-     constraint asks for the memory access stride (difference)
-     between two consecutive points in time dimensions.  */
-  {
-    ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, new_dim);
-    ppl_set_coef (le, time_depth, 1);
-    ppl_set_coef (le, time_depth + offset, -1);
-    ppl_set_inhomogeneous (le, 1);
-    ppl_new_Constraint (&new_cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
-    ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_constraint (p2, new_cstr);
-    ppl_delete_Linear_Expression (le);
-    ppl_delete_Constraint (new_cstr);
-  }
 
   /* P1 = P1 inter P2.  */
   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (p1, p2);
+  build_partial_difference (&p1, time_depth, offset, dim_sctr);
 
   /* Maximise the expression L2 - L1.  */
   {
@@ -266,13 +317,72 @@ memory_stride_in_loop (Value stride, graphite_dim_t depth, poly_dr_p pdr)
     ppl_max_for_le_pointset (p1, le, stride);
   }
 
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      char *str;
+      void (*gmp_free) (void *, size_t);
+      
+      fprintf (dump_file, "\nStride in BB_%d, DR_%d, depth %d:",
+              pbb_index (pbb), PDR_ID (pdr), (int) depth);
+      str = mpz_get_str (0, 10, stride);
+      fprintf (dump_file, "  %s ", str);
+      mp_get_memory_functions (NULL, NULL, &gmp_free);
+      (*gmp_free) (str, strlen (str) + 1);
+    }
+
   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (p1);
   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (p2);
   ppl_delete_Linear_Expression (le);
 }
 
-/* Returns true when it is profitable to interchange time dimensions DEPTH1
-   and DEPTH2 with DEPTH1 < DEPTH2 for PBB.
+
+/* Sets STRIDES to the sum of all the strides of the data references
+   accessed in LOOP at DEPTH.  */
+
+static void
+memory_strides_in_loop_1 (lst_p loop, graphite_dim_t depth, mpz_t strides)
+{
+  int i, j;
+  lst_p l;
+  poly_dr_p pdr;
+  mpz_t s, n;
+
+  mpz_init (s);
+  mpz_init (n);
+
+  for (j = 0; VEC_iterate (lst_p, LST_SEQ (loop), j, l); j++)
+    if (LST_LOOP_P (l))
+      memory_strides_in_loop_1 (l, depth, strides);
+    else
+      for (i = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (LST_PBB (l)), i, pdr); i++)
+       {
+         pdr_stride_in_loop (s, depth, pdr);
+         mpz_set_si (n, PDR_NB_REFS (pdr));
+         mpz_mul (s, s, n);
+         mpz_add (strides, strides, s);
+       }
+
+  mpz_clear (s);
+  mpz_clear (n);
+}
+
+/* Sets STRIDES to the sum of all the strides of the data references
+   accessed in LOOP at DEPTH.  */
+
+static void
+memory_strides_in_loop (lst_p loop, graphite_dim_t depth, mpz_t strides)
+{
+  if (mpz_cmp_si (loop->memory_strides, -1) == 0)
+    {
+      mpz_set_si (strides, 0);
+      memory_strides_in_loop_1 (loop, depth, strides);
+    }
+  else
+    mpz_set (strides, loop->memory_strides);
+}
+
+/* Return true when the interchange of loops LOOP1 and LOOP2 is
+   profitable.
 
    Example:
 
@@ -353,42 +463,25 @@ memory_stride_in_loop (Value stride, graphite_dim_t depth, poly_dr_p pdr)
    profitable to interchange the loops at DEPTH1 and DEPTH2.  */
 
 static bool
-pbb_interchange_profitable_p (graphite_dim_t depth1, graphite_dim_t depth2,
-                             poly_bb_p pbb)
+lst_interchange_profitable_p (lst_p loop1, lst_p loop2)
 {
-  int i;
-  poly_dr_p pdr;
-  Value d1, d2, s, n;
+  mpz_t d1, d2;
   bool res;
 
-  gcc_assert (depth1 < depth2);
-
-  value_init (d1);
-  value_set_si (d1, 0);
-  value_init (d2);
-  value_set_si (d2, 0);
-  value_init (s);
-  value_init (n);
+  gcc_assert (loop1 && loop2
+             && LST_LOOP_P (loop1) && LST_LOOP_P (loop2)
+             && lst_depth (loop1) < lst_depth (loop2));
 
-  for (i = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb), i, pdr); i++)
-    {
-      value_set_si (n, PDR_NB_REFS (pdr));
+  mpz_init (d1);
+  mpz_init (d2);
 
-      memory_stride_in_loop (s, depth1, pdr);
-      value_multiply (s, s, n);
-      value_addto (d1, d1, s);
-
-      memory_stride_in_loop (s, depth2, pdr);
-      value_multiply (s, s, n);
-      value_addto (d2, d2, s);
-    }
+  memory_strides_in_loop (loop1, lst_depth (loop1), d1);
+  memory_strides_in_loop (loop2, lst_depth (loop2), d2);
 
   res = value_lt (d1, d2);
 
-  value_clear (d1);
-  value_clear (d2);
-  value_clear (s);
-  value_clear (n);
+  mpz_clear (d1);
+  mpz_clear (d2);
 
   return res;
 }
@@ -441,40 +534,6 @@ lst_apply_interchange (lst_p lst, int depth1, int depth2)
     pbb_interchange_loop_depths (depth1, depth2, LST_PBB (lst));
 }
 
-/* Return true when the interchange of loops at depths DEPTH1 and
-   DEPTH2 to all the statements below LST is profitable.  */
-
-static bool
-lst_interchange_profitable_p (lst_p lst, int depth1, int depth2)
-{
-  if (!lst)
-    return false;
-
-  if (LST_LOOP_P (lst))
-    {
-      int i;
-      lst_p l;
-      bool res = false;
-
-      for (i = 0; VEC_iterate (lst_p, LST_SEQ (lst), i, l); i++)
-       {
-         bool profitable = lst_interchange_profitable_p (l, depth1, depth2);
-
-         if (profitable && !LST_LOOP_P (lst)
-             && dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-           fprintf (dump_file,
-                    "Interchanging loops at depths %d and %d is profitable for stmt_%d.\n",
-                    depth1, depth2, pbb_index (LST_PBB (lst)));
-
-         res |= profitable;
-       }
-
-      return res;
-    }
-  else
-    return pbb_interchange_profitable_p (depth1, depth2, LST_PBB (lst));
-}
-
 /* Return true when the nest starting at LOOP1 and ending on LOOP2 is
    perfect: i.e. there are no sequence of statements.  */
 
@@ -519,39 +578,51 @@ lst_perfect_nestify (lst_p loop1, lst_p loop2, lst_p *before,
 
   lst_remove_all_before_excluding_pbb (*nest, first, true);
   lst_remove_all_before_excluding_pbb (*nest, last, false);
+
+  if (lst_empty_p (*before))
+    {
+      free_lst (*before);
+      *before = NULL;
+    }
+  if (lst_empty_p (*after))
+    {
+      free_lst (*after);
+      *after = NULL;
+    }
+  if (lst_empty_p (*nest))
+    {
+      free_lst (*nest);
+      *nest = NULL;
+    }
 }
 
 /* Try to interchange LOOP1 with LOOP2 for all the statements of the
    body of LOOP2.  LOOP1 contains LOOP2.  Return true if it did the
-   interchange.  CREATED_LOOP_BEFORE/CREATED_LOOP_AFTER are set to
-   true if the loop distribution created a loop before/after LOOP1.  */
+   interchange.  */
 
 static bool
-lst_try_interchange_loops (scop_p scop, lst_p loop1, lst_p loop2,
-                          lst_p *before, lst_p *nest, lst_p *after)
+lst_try_interchange_loops (scop_p scop, lst_p loop1, lst_p loop2)
 {
   int depth1 = lst_depth (loop1);
   int depth2 = lst_depth (loop2);
   lst_p transformed;
 
-  *before = NULL;
-  *after = NULL;
-  *nest = NULL;
+  lst_p before = NULL, nest = NULL, after = NULL;
 
-  if (!lst_interchange_profitable_p (loop2, depth1, depth2))
+  if (!lst_interchange_profitable_p (loop1, loop2))
     return false;
 
   if (!lst_perfectly_nested_p (loop1, loop2))
-    lst_perfect_nestify (loop1, loop2, before, nest, after);
+    lst_perfect_nestify (loop1, loop2, &before, &nest, &after);
 
   lst_apply_interchange (loop2, depth1, depth2);
 
   /* Sync the transformed LST information and the PBB scatterings
      before using the scatterings in the data dependence analysis.  */
-  if (*before || *nest || *after)
+  if (before || nest || after)
     {
       transformed = lst_substitute_3 (SCOP_TRANSFORMED_SCHEDULE (scop), loop1,
-                                     *before, *nest, *after);
+                                     before, nest, after);
       lst_update_scattering (transformed);
       free_lst (transformed);
     }
@@ -564,12 +635,12 @@ lst_try_interchange_loops (scop_p scop, lst_p loop1, lst_p loop2,
                 depth1, depth2);
 
       /* Transform the SCOP_TRANSFORMED_SCHEDULE of the SCOP.  */
-      lst_insert_in_sequence (*before, loop1, true);
-      lst_insert_in_sequence (*after, loop1, false);
+      lst_insert_in_sequence (before, loop1, true);
+      lst_insert_in_sequence (after, loop1, false);
 
-      if (*nest)
+      if (nest)
        {
-         lst_replace (loop1, *nest);
+         lst_replace (loop1, nest);
          free_lst (loop1);
        }
 
@@ -577,99 +648,71 @@ lst_try_interchange_loops (scop_p scop, lst_p loop1, lst_p loop2,
     }
 
   /* Undo the transform.  */
+  free_lst (before);
+  free_lst (nest);
+  free_lst (after);
   lst_apply_interchange (loop2, depth2, depth1);
-  *before = NULL;
-  *after = NULL;
-  *nest = NULL;
   return false;
 }
 
-static bool lst_do_interchange_1 (scop_p, lst_p, int *);
-
-/* Try to interchange LOOP with all the loops contained in the body of
-   LST.  Return true if it did interchanged some loops.  INDEX points
-   to the next element to be processed by lst_do_interchange.  */
+/* Selects the inner loop in LST_SEQ (INNER_FATHER) to be interchanged
+   with the loop OUTER in LST_SEQ (OUTER_FATHER).  */
 
 static bool
-lst_try_interchange (scop_p scop, lst_p loop, lst_p lst, int *index)
+lst_interchange_select_inner (scop_p scop, lst_p outer_father, int outer,
+                             lst_p inner_father)
 {
-  int i;
-  lst_p l;
-  lst_p before, nest, after;
-  bool res;
-
-  if (!lst || !LST_LOOP_P (lst))
-    return false;
-
-  res = lst_try_interchange_loops (scop, loop, lst, &before, &nest, &after);
-
-  if (before)
-    {
-      res |= lst_do_interchange_1 (scop, before, index);
-      (*index)++;
-    }
-
-  if (nest)
-    res |= lst_do_interchange_1 (scop, nest, index);
-  else
-    for (i = 0; VEC_iterate (lst_p, LST_SEQ (lst), i, l); i++)
-      res |= lst_try_interchange (scop, loop, l, index);
-
-  if (after)
-    {
-      res |= lst_do_interchange_1 (scop, after, index);
-      (*index)++;
-    }
-
-  (*index)++;
-  return res;
-}
-
-/* Interchanges all the loops of LOOP that are considered profitable
-   to interchange.  Return true if it did interchanged some loops.
-   INDEX points to the next element to be processed by
-   lst_do_interchange.  */
+  int inner;
+  lst_p loop1, loop2;
 
-static bool
-lst_do_interchange_1 (scop_p scop, lst_p loop, int *index)
-{
-  int i;
-  lst_p l;
-  bool res = false;
+  gcc_assert (outer_father
+             && LST_LOOP_P (outer_father)
+             && LST_LOOP_P (VEC_index (lst_p, LST_SEQ (outer_father), outer))
+             && inner_father
+             && LST_LOOP_P (inner_father));
 
-  if (!loop || !LST_LOOP_P (loop))
-    return false;
+  loop1 = VEC_index (lst_p, LST_SEQ (outer_father), outer);
 
-  for (i = 0; VEC_iterate (lst_p, LST_SEQ (loop), i, l); i++)
-    res |= lst_try_interchange (scop, loop, l, index);
+  for (inner = 0; VEC_iterate (lst_p, LST_SEQ (inner_father), inner, loop2); inner++)
+    if (LST_LOOP_P (loop2)
+       && (lst_try_interchange_loops (scop, loop1, loop2)
+           || lst_interchange_select_inner (scop, outer_father, outer, loop2)))
+      return true;
 
-  return res;
+  return false;
 }
 
 /* Interchanges all the loops of LOOP and the loops of its body that
    are considered profitable to interchange.  Return true if it did
-   interchanged some loops.  INDEX points to the next element to be
-   processed in the LST_SEQ (LOOP) vector.  */
+   interchanged some loops.  OUTER is the index in LST_SEQ (LOOP) that
+   points to the next outer loop to be considered for interchange.  */
 
 static bool
-lst_do_interchange (scop_p scop, lst_p loop, int *index)
+lst_interchange_select_outer (scop_p scop, lst_p loop, int outer)
 {
   lst_p l;
   bool res = false;
+  int i = 0;
+  lst_p father;
 
   if (!loop || !LST_LOOP_P (loop))
     return false;
 
-  if (lst_depth (loop) >= 0)
-    res = lst_do_interchange_1 (scop, loop, index);
+  father = LST_LOOP_FATHER (loop);
+  if (father)
+    {
+      while (lst_interchange_select_inner (scop, father, outer, loop))
+       {
+         res = true;
+         loop = VEC_index (lst_p, LST_SEQ (father), outer);
+       }
+    }
 
-  while (VEC_iterate (lst_p, LST_SEQ (loop), *index, l))
-    if (LST_LOOP_P (l))
-      res |= lst_do_interchange (scop, l, index);
-    else
-      (*index)++;
+  if (LST_LOOP_P (loop))
+    for (i = 0; VEC_iterate (lst_p, LST_SEQ (loop), i, l); i++)
+      if (LST_LOOP_P (l))
+       res |= lst_interchange_select_outer (scop, l, i);
 
-  (*index)++;
   return res;
 }
 
@@ -678,8 +721,8 @@ lst_do_interchange (scop_p scop, lst_p loop, int *index)
 bool
 scop_do_interchange (scop_p scop)
 {
-  int i = 0;
-  bool res = lst_do_interchange (scop, SCOP_TRANSFORMED_SCHEDULE (scop), &i);
+  bool res = lst_interchange_select_outer
+    (scop, SCOP_TRANSFORMED_SCHEDULE (scop), 0);
 
   lst_update_scattering (SCOP_TRANSFORMED_SCHEDULE (scop));