Improve GraphColor.colorScan
[ghc-hetmet.git] / compiler / nativeGen / GraphColor.hs
index 71f7f6d..c6aea25 100644 (file)
@@ -3,13 +3,7 @@
 --     This is a generic graph coloring library, abstracted over the type of
 --     the node keys, nodes and colors.
 --
-
-{-# OPTIONS_GHC -w #-}
--- The above warning supression flag is a temporary kludge.
--- While working on this module you are encouraged to remove it and fix
--- any warnings in the module. See
---     http://hackage.haskell.org/trac/ghc/wiki/WorkingConventions#Warnings
--- for details
+{-# OPTIONS -fno-warn-missing-signatures #-}
 
 module GraphColor ( 
        module GraphBase,
@@ -41,25 +35,38 @@ import Data.List
 --     the stack (ie in reverse order) and assigning them colors different to their neighbors.
 --
 colorGraph
-       :: ( Uniquable  k, Uniquable cls,  Uniquable  color, Eq color
+       :: ( Uniquable  k, Uniquable cls,  Uniquable  color
+          , Eq color, Eq cls, Ord k
           , Outputable k, Outputable cls, Outputable color)
        => UniqFM (UniqSet color)       -- ^ map of (node class -> set of colors available for this class).
        -> Triv   k cls color           -- ^ fn to decide whether a node is trivially colorable.
        -> (Graph k cls color -> k)     -- ^ fn to choose a node to potentially leave uncolored if nothing is trivially colorable.
        -> Graph  k cls color           -- ^ the graph to color.
-       -> ( Graph k cls color          -- ^ the colored graph.
-          , UniqSet k )                -- ^ the set of nodes that we couldn't find a color for.
+
+       -> ( Graph k cls color          -- the colored graph.
+          , UniqSet k                  -- the set of nodes that we couldn't find a color for.
+          , UniqFM  k )                -- map of regs (r1 -> r2) that were coaleced
+                                       --       r1 should be replaced by r2 in the source
 
 colorGraph colors triv spill graph0
- = let -- run the scanner to slurp out all the trivially colorable nodes
-       (ksTriv, ksProblems)    = colorScan colors triv spill [] emptyUniqSet graph0
+ = let
+       -- do aggressive coalesing on the graph
+       (graph_coalesced, rsCoalesce)
+               = coalesceGraph triv graph0
+
+       -- run the scanner to slurp out all the trivially colorable nodes
+       (ksTriv, ksProblems)
+               = colorScan triv spill graph_coalesced
  
        -- color the trivially colorable nodes
-       (graph1, ksNoTriv)      = assignColors colors graph0 ksTriv
+       --      as the keys were added to the front of the list while they were scanned,
+       --      this colors them in the reverse order they were found, as required by the algorithm.
+       (graph_triv, ksNoTriv)
+               = assignColors colors graph_coalesced ksTriv
 
        -- try and color the problem nodes
-       (graph2, ksNoColor)     = assignColors colors graph1 (uniqSetToList ksProblems)
-       
+       (graph_prob, ksNoColor) = assignColors colors graph_triv ksProblems
+
        -- if the trivially colorable nodes didn't color then something is wrong
        --      with the provided triv function.
    in  if not $ null ksNoTriv
@@ -69,9 +76,95 @@ colorGraph colors triv spill graph0
                        $$ text "ksNoTriv  = " <> ppr ksNoTriv
                        $$ empty
                        $$ dotGraph (\x -> text "white") triv graph1) -}
-        else   (graph2, mkUniqSet ksNoColor)
-       
+
+        else   ( graph_prob
+               , mkUniqSet ksNoColor
+               , listToUFM rsCoalesce)
        
+
+-- | Scan through the conflict graph separating out trivially colorable and
+--     potentially uncolorable (problem) nodes.
+--
+--     Checking whether a node is trivially colorable or not is a resonably expensive operation,
+--     so after a triv node is found and removed from the graph it's no good to return to the 'start'
+--     of the graph and recheck a bunch of nodes that will probably still be non-trivially colorable.
+--
+--     To ward against this, during each pass through the graph we collect up a list of triv nodes
+--     that were found, and only remove them once we've finished the pass. The more nodes we can delete
+--     at once the more likely it is that nodes we've already checked will become trivially colorable
+--     for the next pass.
+--
+colorScan
+       :: ( Uniquable k, Uniquable cls, Uniquable color)
+       => Triv k cls color             -- ^ fn to decide whether a node is trivially colorable
+       -> (Graph k cls color -> k)     -- ^ fn to choose a node to potentially leave uncolored if nothing is trivially colorable.
+       -> Graph k cls color            -- ^ the graph to scan
+       -> ([k], [k])                   --  triv colorable, problem nodes
+
+
+colorScan triv spill graph
+       = colorScan' triv spill graph
+               []      []
+               []
+               (eltsUFM $ graphMap graph)
+
+-- we've reached the end of the candidates list
+colorScan' triv spill graph
+       ksTriv  ksTrivFound
+       ksSpill
+       []
+
+       -- if the graph is empty then we're done
+       | isNullUFM $ graphMap graph
+       = (ksTrivFound ++ ksTriv, ksSpill)
+
+       -- if we haven't found a trivially colorable node then we'll have to
+       --      choose a spill candidate and leave it uncolored
+       | []            <- ksTrivFound
+       , kSpill        <- spill graph                  -- choose a spill candiate
+       , graph'        <- delNode kSpill graph         -- remove it from the graph
+       , nsRest'       <- eltsUFM $ graphMap graph'    -- graph has changed, so get new node list
+
+       = colorScan' triv spill graph'
+               ksTriv ksTrivFound
+               (kSpill : ksSpill)
+               nsRest'
+
+       -- we're at the end of the candidates list but we've found some triv nodes
+       --      along the way. We can delete them from the graph and go back for more.
+       | graph'        <- foldr delNode graph ksTrivFound
+       , nsRest'       <- eltsUFM $ graphMap graph'
+
+       = colorScan' triv spill graph'
+               (ksTrivFound ++ ksTriv) []
+               ksSpill
+               nsRest'
+
+-- check if the current node is triv colorable
+colorScan' triv spill graph
+       ksTriv  ksTrivFound
+       ksSpill
+       (node : nsRest)
+
+       -- node is trivially colorable
+       --      add it to the found nodes list and carry on.
+       | k     <- nodeId node
+       , triv (nodeClass node) (nodeConflicts node) (nodeExclusions node)
+
+       = colorScan' triv spill graph
+               ksTriv  (k : ksTrivFound)
+               ksSpill
+               nsRest
+
+       -- node wasn't trivially colorable, skip over it and look in the rest of the list
+       | otherwise
+       = colorScan' triv spill graph
+               ksTriv ksTrivFound
+               ksSpill
+               nsRest
+
+{- -- This is cute and easy to understand, but too slow.. BL 2007/09
+
 colorScan colors triv spill safe prob graph
 
        -- empty graphs are easy to color.
@@ -93,7 +186,7 @@ colorScan colors triv spill safe prob graph
        | k             <- spill graph
        = colorScan colors triv spill
                safe (addOneToUniqSet prob k) (delNode k graph)
-               
+-}
 
 
 -- | Try to assign a color to all these nodes.
@@ -109,7 +202,7 @@ assignColors
 assignColors colors graph ks 
        = assignColors' colors graph [] ks
 
- where assignColors' colors graph prob []
+ where assignColors' _ graph prob []
                = (graph, prob)
 
        assignColors' colors graph prob (k:ks)
@@ -177,12 +270,12 @@ selectColor colors graph u
 
                -- we got one of our preferences, score!
                | not $ isEmptyUniqSet colors_ok_pref   
-               , c : rest      <- uniqSetToList colors_ok_pref
+               , c : _         <- uniqSetToList colors_ok_pref
                = Just c
                
                -- it wasn't a preference, but it was still ok
                | not $ isEmptyUniqSet colors_ok
-               , c : rest      <- uniqSetToList colors_ok
+               , c : _         <- uniqSetToList colors_ok
                = Just c
                
                -- leave this node uncolored