added average calculation of distribution table
[libfirm] / ir / ana / irsimpletype.c
1 /*
2  * File name:   ir/ana/irsimpletype.c
3  * Purpose:     Run most simple type analyses.
4  * Author:      Goetz Lindenmaier
5  * Modified by:
6  * Created:     22.8.2003
7  * CVS-ID:      $Id$
8  * Copyright:   (c) 2003 Universität Karlsruhe
9  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
10  */
11
12 /**
13  * @file irsimpletype.c
14  *
15  * Runs most simple type analyses.
16  *
17  * We compute type information for each node.  It is derived from the
18  * types of the origines of values, e.g. parameter types can be derived
19  * from the method type.
20  * The type information so far is saved in the link field.
21  *
22  * @author Goetz Lindenmaier
23  */
24
25 # include "irtypeinfo.h"
26 # include "irsimpletype.h"
27
28 # include "irnode_t.h"
29 # include "irprog_t.h"
30 # include "irgwalk.h"
31 # include "ident.h"
32 # include "trouts.h"
33
34 #define VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(s) printf s
35
36 static ir_type *phi_cycle_type = NULL;
37
38
39 /* ------------ Building and Removing the type information  ----------- */
40
41
42 /**
43  * init type link field so that types point to their pointers.
44  */
45 static void precompute_pointer_types(void) {
46 #if 0
47   int i;
48   set_type_link(firm_unknown_type, firm_unknown_type);
49   set_type_link(firm_none_type,    firm_unknown_type);
50
51   for (i = get_irp_n_types() - 1; i >= 0; --i)
52     set_type_link(get_irp_type(i), (void *)firm_unknown_type);
53
54   for (i = get_irp_n_types() - 1; i >= 0; --i) {
55     ir_type *tp = get_irp_type(i);
56     if (is_Pointer_type(tp))
57       set_type_link(get_pointer_points_to_type(tp), (void *)tp);
58   }
59 #else
60   compute_trouts();
61 #endif
62 }
63
64 /**
65  * Returns a pointer to type which was stored in the link field
66  * to speed up search.
67  */
68 static ir_type *find_pointer_type_to (ir_type *tp) {
69 #if 0
70   return (ir_type *)get_type_link(tp);
71 #else
72   if (get_type_n_pointertypes_to(tp) > 0)
73     return get_type_pointertype_to(tp, 0);
74   else
75     return firm_unknown_type;
76 #endif
77 }
78
79 static ir_type *compute_irn_type(ir_node *n);
80
81 static ir_type *find_type_for_Proj(ir_node *n) {
82   ir_type *tp;
83
84   /* Avoid nested Tuples. */
85   ir_node *pred = skip_Tuple(get_Proj_pred(n));
86   ir_mode *m = get_irn_mode(n);
87
88   if (m == mode_T  ||
89       m == mode_BB ||
90       m == mode_X  ||
91       m == mode_M  ||
92       m == mode_b    )
93     return firm_none_type;
94
95   switch (get_irn_opcode(pred)) {
96   case iro_Proj: {
97     ir_node *pred_pred;
98     /* Deal with Start / Call here: we need to know the Proj Nr. */
99     assert(get_irn_mode(pred) == mode_T);
100     pred_pred = get_Proj_pred(pred);
101     if (get_irn_op(pred_pred) == op_Start)  {
102       ir_type *mtp = get_entity_type(get_irg_entity(get_irn_irg(pred_pred)));
103       tp = get_method_param_type(mtp, get_Proj_proj(n));
104     } else if (get_irn_op(pred_pred) == op_Call) {
105       ir_type *mtp = get_Call_type(pred_pred);
106       tp = get_method_res_type(mtp, get_Proj_proj(n));
107     } else if (get_irn_op(pred_pred) == op_Tuple) {
108       assert(0 && "Encountered nested Tuple");
109     } else {
110       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Proj %ld from Proj from ??: unknown type\n", get_irn_node_nr(n)));
111       tp = firm_unknown_type;
112     }
113   } break;
114   case iro_Start: {
115     /* globals and frame pointer */
116     if (get_Proj_proj(n) ==  pn_Start_P_frame_base)
117       tp = find_pointer_type_to(get_irg_frame_type(get_irn_irg(pred)));
118     else if (get_Proj_proj(n) == pn_Start_P_globals)
119       tp = find_pointer_type_to(get_glob_type());
120     else  if (get_Proj_proj(n) == pn_Start_P_value_arg_base) {
121       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Value arg base proj %ld from Start: unknown type\n", get_irn_node_nr(n)));
122       tp =  firm_unknown_type; /* find_pointer_type_to(get....(get_entity_type(get_irg_entity(get_irn_irg(pred))))); */
123     } else {
124       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Proj %ld %ld from Start: unknown type\n", get_Proj_proj(n), get_irn_node_nr(n)));
125       tp = firm_unknown_type;
126     }
127   } break;
128   case iro_Call: {
129     /* value args pointer */
130     if (get_Proj_proj(n) == pn_Call_P_value_res_base) {
131       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Value res base Proj %ld from Call: unknown type\n", get_irn_node_nr(n)));
132       tp = firm_unknown_type; /* find_pointer_type_to(get....get_Call_type(pred)); */
133     } else {
134       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Proj %ld %ld from Call: unknown type\n", get_Proj_proj(n), get_irn_node_nr(n)));
135       tp = firm_unknown_type;
136     }
137   } break;
138   case iro_Tuple: {
139     tp = compute_irn_type(get_Tuple_pred(pred, get_Proj_proj(n)));
140   } break;
141   default:
142     tp = compute_irn_type(pred);
143   }
144
145   return tp;
146 }
147
148 /**
149  * Try to determine the type of a node.
150  * If a type cannot be determined, return @p firm_none_type.
151  */
152 static ir_type *find_type_for_node(ir_node *n) {
153   ir_type *tp = NULL;
154   ir_type *tp1 = NULL, *tp2 = NULL;
155   ir_node *a = NULL, *b = NULL;
156
157   /* DDMN(n); */
158
159   if (is_unop(n)) {
160     a = get_unop_op(n);
161     tp1 = compute_irn_type(a);
162   }
163   if (is_binop(n)) {
164     a = get_binop_left(n);
165     b = get_binop_right(n);
166     tp1 = compute_irn_type(a);
167     tp2 = compute_irn_type(b);
168   }
169
170   switch(get_irn_opcode(n)) {
171
172   case iro_InstOf: {
173     assert(0 && "op_InstOf not supported");
174   } break;
175
176   /* has no type */
177   case iro_Return: {
178     /* Check returned type. */
179     /*
180     int i;
181     ir_type *meth_type = get_entity_type(get_irg_entity(current_ir_graph));
182     for (i = 0; i < get_method_n_ress(meth_type); i++) {
183       ir_type *res_type = get_method_res_type(meth_type, i);
184       ir_type *ana_res_type = get_irn_type(get_Return_res(n, i));
185       if (ana_res_type == firm_unknown_type) continue;
186       if (res_type != ana_res_type && "return value has wrong type") {
187         DDMN(n);
188         assert(res_type == ana_res_type && "return value has wrong type");
189       }
190     }
191     */
192   }
193   case iro_Block:
194   case iro_Start:
195   case iro_End:
196   case iro_Jmp:
197   case iro_Cond:
198   case iro_Raise:
199   case iro_Call:
200   case iro_Cmp:
201   case iro_Store:
202   case iro_Free:
203   case iro_Sync:
204   case iro_Tuple:
205   case iro_Bad:
206   case iro_NoMem:
207   case iro_Break:
208   case iro_CallBegin:
209   case iro_EndReg:
210   case iro_EndExcept:
211     tp = firm_none_type; break;
212
213   /* compute the type */
214   case iro_Const:  tp = get_Const_type(n); break;
215   case iro_SymConst:
216     tp = get_SymConst_value_type(n); break;
217   case iro_Sel:
218     tp = find_pointer_type_to(get_entity_type(get_Sel_entity(n))); break;
219   /* asymmetric binops */
220   case iro_Shl:
221   case iro_Shr:
222   case iro_Shrs:
223   case iro_Rot:
224     tp = tp1;  break;
225   case iro_Cast:
226     tp = get_Cast_type(n);  break;
227   case iro_Phi: {
228     int i;
229     int n_preds = get_Phi_n_preds(n);
230
231     if (n_preds == 0)  {tp = firm_none_type; break; }
232
233     /* initialize this Phi */
234     set_irn_typeinfo_type(n, phi_cycle_type);
235
236     /* find a first real type */
237     for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
238       tp1 = compute_irn_type(get_Phi_pred(n, i));
239       assert(tp1 != initial_type);
240       if ((tp1 != phi_cycle_type) && (tp1 != firm_none_type))
241         break;
242     }
243
244     /* find a second real type */
245     tp2 = tp1;
246     for (; (i < n_preds); ++i) {
247       tp2 = compute_irn_type(get_Phi_pred(n, i));
248       if ((tp2 == phi_cycle_type) || (tp2 == firm_none_type)) {
249         tp2 = tp1;
250         continue;
251       }
252       if (tp2 != tp1) break;
253     }
254
255     /* printf("Types in Phi %s and %s \n", get_type_name(tp1), get_type_name(tp2)); */
256
257     if (tp1 == tp2) { tp = tp1; break; }
258
259     if (get_firm_verbosity() > 55) {  // Do not commit 55! should be 1.
260       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Phi %ld with two different types: %s, %s: unknown type.\n", get_irn_node_nr(n),
261                             get_type_name(tp1), get_type_name(tp2)));
262     }
263     tp = firm_unknown_type;   /* Test for supertypes? */
264   } break;
265   case iro_Load: {
266     ir_node *a = get_Load_ptr(n);
267     if (is_Sel(a))
268       tp = get_entity_type(get_Sel_entity(a));
269     else if (is_Pointer_type(compute_irn_type(a))) {
270       tp = get_pointer_points_to_type(get_irn_typeinfo_type(a));
271       if (is_Array_type(tp)) tp = get_array_element_type(tp);
272     } else {
273       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Load %ld with typeless address. result: unknown type\n", get_irn_node_nr(n)));
274       tp = firm_unknown_type;
275     }
276   } break;
277   case iro_Alloc:
278     tp = find_pointer_type_to(get_Alloc_type(n));  break;
279   case iro_Proj:
280     tp = find_type_for_Proj(n); break;
281   case iro_Id:
282     tp = compute_irn_type(get_Id_pred(n)); break;
283  case iro_Unknown:
284     tp = firm_unknown_type;  break;
285  case iro_Filter:
286     assert(0 && "Filter not implemented"); break;
287
288   /* catch special cases with fallthrough to binop/unop cases in default. */
289   case iro_Sub: {
290     if (mode_is_int(get_irn_mode(n))       &&
291       mode_is_reference(get_irn_mode(a)) &&
292       mode_is_reference(get_irn_mode(b))   ) {
293       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Sub %ld ptr - ptr = int: unknown type\n", get_irn_node_nr(n)));
294       tp =  firm_unknown_type; break;
295     }
296   } /* fall through to Add. */
297   case iro_Add: {
298     if (mode_is_reference(get_irn_mode(n)) &&
299         mode_is_reference(get_irn_mode(a)) &&
300         mode_is_int(get_irn_mode(b))         ) {
301       tp = tp1; break;
302     }
303     if (mode_is_reference(get_irn_mode(n)) &&
304         mode_is_int(get_irn_mode(a))       &&
305         mode_is_reference(get_irn_mode(b))    ) {
306       tp = tp2; break;
307     }
308     goto default_code;
309   } break;
310   case iro_Mul: {
311     if (get_irn_mode(n) != get_irn_mode(a)) {
312       VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Mul %ld int1 * int1 = int2: unknown type\n", get_irn_node_nr(n)));
313       tp = firm_unknown_type; break;
314     }
315     goto default_code;
316   } break;
317   case iro_Mux: {
318     a = get_Mux_true(n);
319     b = get_Mux_false(n);
320     tp1 = compute_irn_type(a);
321     tp2 = compute_irn_type(b);
322     if (tp1 == tp2)
323       tp = tp1;
324     else
325       tp = firm_unknown_type;
326   } break;
327
328   default:
329 default_code: {
330
331     if (is_unop(n)) {
332       /* Is is proper to walk past a Conv??? */
333       tp = tp1;
334       break;
335     }
336
337     if (is_binop(n)) {
338       if (tp1 == tp2) {
339               tp = tp1;
340               break;
341       }
342       if((tp1 == phi_cycle_type) || (tp2 == phi_cycle_type)) {
343               tp = phi_cycle_type;
344               break;
345       }
346       if (get_firm_verbosity() > 55) {
347         VERBOSE_UNKNOWN_TYPE(("Binop %ld with two different types: %s, %s: unknown type \n", get_irn_node_nr(n),
348                               get_type_name(tp1), get_type_name(tp2)));
349       }
350       tp = firm_unknown_type;
351       break;
352     }
353
354     printf(" not implemented: "); DDMN(n);
355   } break; /* default */
356   } /* end switch */
357
358   /* printf (" found %s ", get_type_name(tp)); DDM; */
359
360   return tp;
361 }
362
363
364 static ir_type *compute_irn_type(ir_node *n) {
365   ir_type *tp = get_irn_typeinfo_type(n);
366
367   if (tp == initial_type) {
368     tp = find_type_for_node(n);
369     set_irn_typeinfo_type(n, tp);
370   }
371
372   /* printf (" found %s ", get_type_name(tp)); DDM; */
373
374   return tp;
375 }
376
377 static void compute_type(ir_node *n, void *env) {
378
379   ir_type *tp = get_irn_typeinfo_type(n);
380   if (tp ==  phi_cycle_type) {
381     /* printf(" recomputing for phi_cycle_type "); DDMN(n); */
382     set_irn_typeinfo_type(n, initial_type);
383   }
384
385   compute_irn_type(n);
386 }
387
388 static void analyse_irg (ir_graph *irg) {
389   set_irg_typeinfo_state(irg, ir_typeinfo_consistent);
390   irg_walk_graph(irg, NULL, compute_type, NULL);
391 }
392
393 static void init_irsimpletype(void) {
394   init_irtypeinfo();
395   if (!phi_cycle_type)
396     phi_cycle_type = new_type_class(new_id_from_str("phi_cycle_type"));
397   precompute_pointer_types();
398 }
399
400 void simple_analyse_types(void) {
401   int i;
402   init_irsimpletype();
403   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
404     current_ir_graph = get_irp_irg(i);
405     analyse_irg(current_ir_graph);
406   }
407   set_irp_typeinfo_state(ir_typeinfo_consistent);
408 }
409
410 void free_simple_type_information(void) {
411   free_irtypeinfo();
412
413   if (phi_cycle_type) {
414     free_type(phi_cycle_type);
415     phi_cycle_type = NULL;
416   }
417   set_irp_typeinfo_state(ir_typeinfo_none);
418 }