implemented loop unrolling optimization
[libfirm] / ir / ana / irsimpletype.c
1 /**
2  *
3  * @file irsimpeltype.c
4  *
5  * Project:     libFIRM
6  * File name:   ir/ana/irsimpletype.c
7  * Purpose:     Run most simple type analyses.
8  * Author:      Goetz Lindenmaier
9  * Modified by:
10  * Created:     22.8.2003
11  * CVS-ID:      $Id$
12  * Copyright:   (c) 2003 Universität Karlsruhe
13  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
14  *
15  *
16  * We compute type information for each node.  It is derived from the
17  * types of the origines of values, e.g. parameter types can be derived
18  * from the method type.
19  * The type information so far is saved in the link field.
20  *
21  */
22
23
24 # include "irtypeinfo.h"
25 # include "irsimpletype.h"
26
27 # include "irnode_t.h"
28 # include "irprog_t.h"
29 # include "irgwalk.h"
30 # include "ident.h"
31
32 #define VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(s) printf s
33
34 static type *phi_cycle_type = NULL;
35
36
37 /* ------------ Building and Removing the type information  ----------- */
38
39
40 /* init type link field so that types point to their pointers. */
41 void precompute_pointer_types(void) {
42   int i;
43   set_type_link(firm_unknown_type, firm_unknown_type);
44   set_type_link(firm_none_type,    firm_unknown_type);
45   for (i = 0; i < get_irp_n_types(); ++i)
46     set_type_link(get_irp_type(i), (void *)firm_unknown_type);
47   for (i = get_irp_n_types()-1; i>=0; --i) {
48     type *tp = get_irp_type(i);
49     if (is_Pointer_type(tp))
50       set_type_link(get_pointer_points_to_type(tp), (void *)tp);
51   }
52 }
53
54 /* Store pointer in link to speed up search of pointer type. */
55 static type *find_pointer_type_to (type *tp) {
56   return (type *)get_type_link(tp);
57 }
58
59 static type* compute_irn_type(ir_node *n);
60
61 static type *find_type_for_Proj(ir_node *n) {
62   type *tp;
63   ir_node *pred = skip_Tuple(get_Proj_pred(n));
64   ir_mode *m = get_irn_mode(n);
65
66   if (m == mode_T  ||
67       m == mode_BB ||
68       m == mode_X  ||
69       m == mode_M  ||
70       m == mode_b    )
71     return firm_none_type;
72
73   switch (get_irn_opcode(pred)) {
74   case iro_Proj: {
75     ir_node *pred_pred;
76     /* Deal with Start / Call here: we need to know the Proj Nr. */
77     assert(get_irn_mode(pred) == mode_T);
78     pred_pred = get_Proj_pred(pred);
79     if (get_irn_op(pred_pred) == op_Start)  {
80       type *mtp = get_entity_type(get_irg_entity(get_irn_irg(pred_pred)));
81       tp = get_method_param_type(mtp, get_Proj_proj(n));
82     } else if (get_irn_op(pred_pred) == op_Call) {
83       type *mtp = get_Call_type(pred_pred);
84       tp = get_method_res_type(mtp, get_Proj_proj(n));
85     } else {
86       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Proj %ld from Proj from ??: unknown type\n", get_irn_node_nr(n)));
87       tp = firm_unknown_type;
88     }
89   } break;
90   case iro_Start: {
91     /* globals and frame pointer */
92     if (get_Proj_proj(n) ==  pn_Start_P_frame_base)
93       tp = find_pointer_type_to(get_irg_frame_type(get_irn_irg(pred)));
94     else if (get_Proj_proj(n) == pn_Start_P_globals)
95       tp = find_pointer_type_to(get_glob_type());
96     else  if (get_Proj_proj(n) == pn_Start_P_value_arg_base) {
97       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Value arg base proj %ld from Start: unknown type\n", get_irn_node_nr(n)));
98       tp =  firm_unknown_type; /* find_pointer_type_to(get....(get_entity_type(get_irg_entity(get_irn_irg(pred))))); */
99     } else {
100       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Proj %ld %ld from Start: unknown type\n", get_Proj_proj(n), get_irn_node_nr(n)));
101       tp = firm_unknown_type;
102     }
103   } break;
104   case iro_Call: {
105     /* value args pointer */
106     if (get_Proj_proj(n) == pn_Call_P_value_res_base) {
107       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Value res base Proj %ld from Call: unknown type\n", get_irn_node_nr(n)));
108       tp = firm_unknown_type; /* find_pointer_type_to(get....get_Call_type(pred)); */
109     } else {
110       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Proj %ld %ld from Call: unknown type\n", get_Proj_proj(n), get_irn_node_nr(n)));
111       tp = firm_unknown_type;
112     }
113   } break;
114   default:
115     tp = compute_irn_type(pred);
116   }
117
118   return tp;
119 }
120
121 static type *find_type_for_node(ir_node *n) {
122   type *tp = NULL;
123   type *tp1 = NULL, *tp2 = NULL;
124   ir_node *a = NULL, *b = NULL;
125
126   /* DDMN(n); */
127
128   if (is_unop(n)) {
129     a = get_unop_op(n);
130     tp1 = compute_irn_type(a);
131   }
132   if (is_binop(n)) {
133     a = get_binop_left(n);
134     b = get_binop_right(n);
135     tp1 = compute_irn_type(a);
136     tp2 = compute_irn_type(b);
137   }
138
139   switch(get_irn_opcode(n)) {
140
141   case iro_InstOf: {
142     assert(0 && "op_InstOf not supported");
143   } break;
144
145   /* has no type */
146   case iro_Return: {
147     /* Check returned type. */
148     /*
149     int i;
150     type *meth_type = get_entity_type(get_irg_entity(current_ir_graph));
151     for (i = 0; i < get_method_n_ress(meth_type); i++) {
152       type *res_type = get_method_res_type(meth_type, i);
153       type *ana_res_type = get_irn_type(get_Return_res(n, i));
154       if (ana_res_type == firm_unknown_type) continue;
155       if (res_type != ana_res_type && "return value has wrong type") {
156         DDMN(n);
157         assert(res_type == ana_res_type && "return value has wrong type");
158       }
159     }
160     */
161   }
162   case iro_Block:
163   case iro_Start:
164   case iro_End:
165   case iro_Jmp:
166   case iro_Cond:
167   case iro_Raise:
168   case iro_Call:
169   case iro_Cmp:
170   case iro_Store:
171   case iro_Free:
172   case iro_Sync:
173   case iro_Tuple:
174   case iro_Bad:
175   case iro_Break:
176   case iro_CallBegin:
177   case iro_EndReg:
178   case iro_EndExcept:
179     tp = firm_none_type; break;
180
181   /* compute the type */
182   case iro_Const:  tp = get_Const_type(n); break;
183   case iro_SymConst:
184     tp = get_SymConst_value_type(n); break;
185   case iro_Sel:
186     tp = find_pointer_type_to(get_entity_type(get_Sel_entity(n))); break;
187   /* asymmetric binops */
188   case iro_Shl:
189   case iro_Shr:
190   case iro_Shrs:
191   case iro_Rot:
192     tp = tp1;  break;
193   case iro_Cast:
194     tp = get_Cast_type(n);  break;
195   case iro_Phi: {
196     int i;
197     int n_preds = get_Phi_n_preds(n);
198
199     if (n_preds == 0)  {tp = firm_none_type; break; }
200
201     /* initialize this Phi */
202     set_irn_typeinfo_type(n, phi_cycle_type);
203
204     /* find a first real type */
205     for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
206       tp1 = compute_irn_type(get_Phi_pred(n, i));
207       assert(tp1 != initial_type);
208       if ((tp1 != phi_cycle_type) && (tp1 != firm_none_type))
209         break;
210     }
211
212     /* find a second real type */
213     tp2 = tp1;
214     for (; (i < n_preds); ++i) {
215       tp2 = compute_irn_type(get_Phi_pred(n, i));
216       if ((tp2 == phi_cycle_type) || (tp2 == firm_none_type)) {
217         tp2 = tp1;
218         continue;
219       }
220       if (tp2 != tp1) break;
221     }
222
223     /* printf("Types in Phi %s and %s \n", get_type_name(tp1), get_type_name(tp2)); */
224
225     if (tp1 == tp2) { tp = tp1; break; }
226
227     VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Phi %ld with two different types: %s, %s: unknown type.\n", get_irn_node_nr(n),
228               get_type_name(tp1), get_type_name(tp2)));
229     tp = firm_unknown_type;
230   } break;
231   case iro_Load: {
232     ir_node *a = get_Load_ptr(n);
233     if (get_irn_op(a) == op_Sel)
234       tp = get_entity_type(get_Sel_entity(a));
235     else if (is_Pointer_type(compute_irn_type(a))) {
236       tp = get_pointer_points_to_type(get_irn_typeinfo_type(a));
237       if (is_Array_type(tp)) tp = get_array_element_type(tp);
238     } else {
239       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Load %ld with typeless address. result: unknown type\n", get_irn_node_nr(n)));
240       tp = firm_unknown_type;
241     }
242   } break;
243   case iro_Alloc:
244     tp = find_pointer_type_to(get_Alloc_type(n));  break;
245   case iro_Proj:
246     tp = find_type_for_Proj(n); break;
247   case iro_Id:
248     tp = compute_irn_type(get_Id_pred(n)); break;
249  case iro_Unknown:
250     tp = firm_unknown_type;  break;
251  case iro_Filter:
252     assert(0 && "Filter not implemented"); break;
253
254   /* catch special cases with fallthrough to binop/unop cases in default. */
255   case iro_Sub: {
256     if (mode_is_int(get_irn_mode(n))       &&
257               mode_is_reference(get_irn_mode(a)) &&
258               mode_is_reference(get_irn_mode(b))   ) {
259       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Sub %ld ptr - ptr = int: unknown type\n", get_irn_node_nr(n)));
260       tp =  firm_unknown_type; break;
261     }
262   } /* fall through to Add. */
263   case iro_Add: {
264     if (mode_is_reference(get_irn_mode(n)) &&
265               mode_is_reference(get_irn_mode(a)) &&
266               mode_is_int(get_irn_mode(b))         ) {
267       tp = tp1; break;
268     }
269     if (mode_is_reference(get_irn_mode(n)) &&
270     mode_is_int(get_irn_mode(a))       &&
271     mode_is_reference(get_irn_mode(b))    ) {
272       tp = tp2; break;
273     }
274     goto default_code;
275   } break;
276   case iro_Mul: {
277     if (get_irn_mode(n) != get_irn_mode(a)) {
278       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Mul %ld int1 * int1 = int2: unknown type\n", get_irn_node_nr(n)));
279       tp = firm_unknown_type; break;
280     }
281     goto default_code;
282   } break;
283
284   default:
285   default_code: {
286
287     if (is_unop(n)) {
288       /* Is is proper to walk past a Conv??? */
289       tp = tp1;
290       break;
291     }
292
293     if (is_binop(n)) {
294       if (tp1 == tp2) {
295               tp = tp1;
296               break;
297       }
298       if((tp1 == phi_cycle_type) || (tp2 == phi_cycle_type)) {
299               tp = phi_cycle_type;
300               break;
301       }
302       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Binop %ld with two different types: %s, %s: unknown type \n", get_irn_node_nr(n),
303                             get_type_name(tp1), get_type_name(tp2)));
304       tp = firm_unknown_type;
305       break;
306     }
307
308     printf(" not implemented: "); DDMN(n);
309   } break; /* default */
310   } /* end switch */
311
312   /* printf (" found %s ", get_type_name(tp)); DDM; */
313
314   return tp;
315 }
316
317
318 static type* compute_irn_type(ir_node *n) {
319   type *tp = get_irn_typeinfo_type(n);
320
321   if (tp == initial_type) {
322     tp = find_type_for_node(n);
323     set_irn_typeinfo_type(n, tp);
324   }
325
326   /* printf (" found %s ", get_type_name(tp)); DDM; */
327
328   return tp;
329 }
330
331 static void compute_type(ir_node *n, void *env) {
332
333   type *tp = get_irn_typeinfo_type(n);
334   if (tp ==  phi_cycle_type) {
335     /* printf(" recomputing for phi_cycle_type "); DDMN(n); */
336     set_irn_typeinfo_type(n, initial_type);
337   }
338
339   compute_irn_type(n);
340 }
341
342 static void analyse_irg (ir_graph *irg) {
343   set_irg_typeinfo_state(irg, irg_typeinfo_consistent);
344   irg_walk_graph(irg, NULL, compute_type, NULL);
345 }
346
347 static void init_irsimpletype(void) {
348   init_irtypeinfo();
349   if (!phi_cycle_type)
350     phi_cycle_type = new_type_class(new_id_from_str("phi_cycle_type"));
351   precompute_pointer_types();
352 }
353
354 void simple_analyse_types(void) {
355   int i;
356   init_irsimpletype();
357   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
358     current_ir_graph = get_irp_irg(i);
359     analyse_irg(current_ir_graph);
360   }
361 }
362
363 void free_simple_type_information(void) {
364   free_irtypeinfo();
365
366   if (phi_cycle_type) {
367     free_type(phi_cycle_type);
368     phi_cycle_type = NULL;
369   }
370 }