nsz Git - libfirm/blob - ir/opt/return.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief   Normalize returns.
  23  * @author  Michael Beck
  24  * @version $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include "iroptimize.h"
  29 #include "irgraph_t.h"
  30 #include "ircons_t.h"
  31 #include "irnode_t.h"
  32 #include "irgmod.h"
  33 #include "irpass.h"
  34
  35 #define set_bit(n)      (returns[(n) >> 3] |= 1 << ((n) & 7))
  36 #define get_bit(n)      (returns[(n) >> 3] & (1 << ((n) & 7)))
  37
  38 #undef IMAX
  39 #define IMAX(a, b)       ((a) > (b) ? (a) : (b))
  40
  41 /*
  42  * Normalize the Returns of a graph by creating a new End block
  43  * with One Return(Phi).
  44  * This is the preferred input for the if-conversion.
  45  *
  46  * In pseudocode, it means:
  47  *
  48  * if (a)
  49  *   return b;
  50  * else
  51  *   return c;
  52  *
  53  * is transformed into
  54  *
  55  * if (a)
  56  *   res = b;
  57  * else
  58  *   res = c;
  59  * return res;
  60  */
  61 void normalize_one_return(ir_graph *irg) {
  62         ir_node *endbl = get_irg_end_block(irg);
  63         int i, j, k, n, last_idx, n_rets, n_ret_vals = -1;
  64         unsigned char *returns;
  65         ir_node **in, **retvals, **endbl_in;
  66         ir_node *block;
  67         int       filter_dbgi   = 0;
  68         dbg_info *combined_dbgi = NULL;
  69
  70         /* look, if we have more than one return */
  71         n = get_Block_n_cfgpreds(endbl);
  72         if (n <= 0) {
  73                 /* The end block has no predecessors, we have an endless
  74                    loop. In that case, no returns exists. */
  75                 return;
  76         }
  77
  78         returns = ALLOCANZ(unsigned char, (n + 7) >> 3);
  79
  80         for (n_rets = i = 0; i < n; ++i) {
  81                 ir_node *node = get_Block_cfgpred(endbl, i);
  82
  83                 if (is_Return(node)) {
  84                         dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(node);
  85
  86                         if (dbgi != NULL && dbgi != combined_dbgi) {
  87                                 if (filter_dbgi) {
  88                                         combined_dbgi = NULL;
  89                                 } else {
  90                                         combined_dbgi = dbgi;
  91                                         filter_dbgi   = 1;
  92                                 }
  93                         }
  94
  95                         ++n_rets;
  96
  97                         set_bit(i);
  98
  99                         if (n_ret_vals < 0)
 100                                 n_ret_vals = get_irn_arity(node);
 101                 }
 102         }
 103
 104         /* there should be at least one Return node in Firm */
 105         if (n_rets <= 1)
 106                 return;
 107
 108         in       = ALLOCAN(ir_node*,  IMAX(n_rets, n_ret_vals));
 109         retvals  = ALLOCAN(ir_node*,  n_rets * n_ret_vals);
 110         endbl_in = ALLOCAN(ir_node*,  n);
 111
 112         last_idx = 0;
 113         for (j = i = 0; i < n; ++i) {
 114                 ir_node *ret = get_Block_cfgpred(endbl, i);
 115
 116                 if (get_bit(i)) {
 117                         ir_node *block = get_nodes_block(ret);
 118
 119                         /* create a new Jmp for every Ret and place the in in */
 120                         in[j] = new_r_Jmp(block);
 121
 122                         /* save the return values and shuffle them */
 123                         for (k = 0; k < n_ret_vals; ++k)
 124                                 retvals[j + k*n_rets] = get_irn_n(ret, k);
 125
 126                         ++j;
 127                 } else
 128                         endbl_in[last_idx++] = ret;
 129         }
 130
 131         /* ok, create a new block with all created in's */
 132         block = new_r_Block(irg, n_rets, in);
 133
 134         /* now create the Phi nodes */
 135         for (j = i = 0; i < n_ret_vals; ++i, j += n_rets) {
 136                 int k;
 137                 ir_node *first;
 138                 /* the return values are already shuffled */
 139
 140                 /* Beware: normally the Phi constructor automatically replaces a Phi(a,...a) into a
 141                    but NOT, if a is Unknown. Here, we known that this case can be optimize also,
 142                    so do it here */
 143                 first = retvals[j + 0];
 144                 for (k = 1; k < n_rets; ++k) {
 145                         if (retvals[j + k] != first) {
 146                                 first = NULL;
 147                                 break;
 148                         }
 149                 }
 150                 if (first)
 151                         in[i] = first;
 152                 else
 153                         in[i] = new_r_Phi(block, n_rets, &retvals[j], get_irn_mode(retvals[j]));
 154         }
 155
 156         endbl_in[last_idx++] = new_rd_Return(combined_dbgi, block, in[0], n_ret_vals-1, &in[1]);
 157
 158         set_irn_in(endbl, last_idx, endbl_in);
 159
 160         /* invalidate analysis information:
 161          * a new Block was added, so dominator, outs and loop are inconsistent,
 162          * trouts and callee-state should be still valid
 163          */
 164         set_irg_doms_inconsistent(irg);
 165         set_irg_outs_inconsistent(irg);
 166         set_irg_extblk_inconsistent(irg);
 167         set_irg_loopinfo_inconsistent(irg);
 168 }
 169
 170 /* Create a graph pass. */
 171 ir_graph_pass_t *normalize_one_return_pass(const char *name)
 172 {
 173         return def_graph_pass(name ? name : "one_ret", normalize_one_return);
 174 }
 175
 176 /**
 177  * Check, whether a Return can be moved on block upwards.
 178  *
 179  * In a block with a Return, all live nodes must be linked
 180  * with the Return, otherwise they are dead (because the Return leaves
 181  * the graph, so no more users of the other nodes can exists.
 182  *
 183  * We can move a Return, if it's predecessors are Phi nodes or
 184  * comes from another block. In the later case, it is always possible
 185  * to move the Return one block up, because the predecessor block must
 186  * dominate the Return block (SSA) and then it dominates the predecessor
 187  * block of the Return block as well.
 188  *
 189  * All predecessors of the Return block must be Jmp's of course, or we
 190  * cannot move it up, so we add blocks if needed.
 191  */
 192 static int can_move_ret(ir_node *ret) {
 193         ir_node *retbl = get_nodes_block(ret);
 194         int i, n = get_irn_arity(ret);
 195
 196         for (i = 0; i < n; ++i) {
 197                 ir_node *pred = get_irn_n(ret, i);
 198
 199                 if (! is_Phi(pred) && retbl == get_nodes_block(pred)) {
 200                         /* first condition failed, found a non-Phi predecessor
 201                          * then is in the Return block */
 202                         return 0;
 203                 }
 204         }
 205
 206         /* check, that predecessors are Jmps */
 207         n = get_Block_n_cfgpreds(retbl);
 208         /* we cannot move above a labeled block, as this might kill the block */
 209         if (n <= 1 || has_Block_entity(retbl))
 210                 return 0;
 211         for (i = 0; i < n; ++i) {
 212                 ir_node *pred = get_Block_cfgpred(retbl, i);
 213
 214                 pred = skip_Tuple(pred);
 215                 if (! is_Jmp(pred) && !is_Bad(pred)) {
 216                         /* simply place a new block here */
 217                         ir_graph *irg  = get_irn_irg(retbl);
 218                         ir_node *block = new_r_Block(irg, 1, &pred);
 219                         ir_node *jmp   = new_r_Jmp(block);
 220                         set_Block_cfgpred(retbl, i, jmp);
 221                 }
 222         }
 223         return 1;
 224 }
 225
 226 /*
 227  * Normalize the Returns of a graph by moving
 228  * the Returns upwards as much as possible.
 229  * This might be preferred for code generation.
 230  *
 231  * In pseudocode, it means:
 232  *
 233  * if (a)
 234  *   res = b;
 235  * else
 236  *   res = c;
 237  * return res;
 238  *
 239  * is transformed into
 240  *
 241  * if (a)
 242  *   return b;
 243  * else
 244  *   return c;
 245  */
 246 void normalize_n_returns(ir_graph *irg) {
 247         int i, j, n, n_rets, n_finals, n_ret_vals;
 248         ir_node *list  = NULL;
 249         ir_node *final = NULL;
 250         ir_node **in;
 251         ir_node *endbl = get_irg_end_block(irg);
 252         ir_node *end;
 253
 254         /*
 255          * First, link all returns:
 256          * These must be predecessors of the endblock.
 257          * Place Returns that can be moved on list, all others
 258          * on final.
 259          */
 260         n = get_Block_n_cfgpreds(endbl);
 261         for (n_finals = n_rets = i = 0; i < n; ++i) {
 262                 ir_node *ret = get_Block_cfgpred(endbl, i);
 263
 264                 if (is_Return(ret) && can_move_ret(ret)) {
 265                         /*
 266                          * Ok, all conditions met, we can move this Return, put it
 267                          * on our work list.
 268                          */
 269                         set_irn_link(ret, list);
 270                         list = ret;
 271                         ++n_rets;
 272                 } else {
 273                         /* Put all nodes that are not changed on the final list. */
 274                         set_irn_link(ret, final);
 275                         final = ret;
 276                         ++n_finals;
 277                 }
 278         }
 279
 280         if (n_rets <= 0)
 281                 return;
 282
 283         /*
 284          * Now move the Returns upwards. We move always one block up (and create n
 285          * new Returns), than we check if a newly created Return can be moved even further.
 286          * If yes, we simply add it to our work list, else to the final list.
 287          */
 288         end        = get_irg_end(irg);
 289         n_ret_vals = get_irn_arity(list);
 290         in         = ALLOCAN(ir_node*, n_ret_vals);
 291         while (list) {
 292                 ir_node  *ret   = list;
 293                 ir_node  *block = get_nodes_block(ret);
 294                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(ret);
 295                 ir_node  *phiM;
 296
 297                 list = get_irn_link(ret);
 298                 --n_rets;
 299
 300                 n = get_Block_n_cfgpreds(block);
 301                 for (i = 0; i < n; ++i) {
 302                         ir_node *jmp = get_Block_cfgpred(block, i);
 303                         ir_node *new_bl, *new_ret;
 304
 305                         if (is_Bad(jmp))
 306                                 continue;
 307                         assert(is_Jmp(jmp));
 308
 309                         new_bl = get_nodes_block(jmp);
 310
 311                         /* create the in-array for the new Return */
 312                         for (j = 0; j < n_ret_vals; ++j) {
 313                                 ir_node *pred = get_irn_n(ret, j);
 314
 315                                 in[j] = (is_Phi(pred) && get_nodes_block(pred) == block) ? get_Phi_pred(pred, i) : pred;
 316                         }
 317
 318                         new_ret = new_rd_Return(dbgi, new_bl, in[0], n_ret_vals - 1, &in[1]);
 319
 320                         if (! is_Bad(new_ret)) {
 321                                 /*
 322                                  * The newly created node might be bad, if we
 323                                  * create it in a block with only Bad predecessors.
 324                                  * In that case ignore this block.
 325                                  *
 326                                  * We could even kill the jmp then ...
 327                                  */
 328                                 if (can_move_ret(new_ret)) {
 329                                         set_irn_link(new_ret, list);
 330                                         list = new_ret;
 331                                         ++n_rets;
 332                                 } else {
 333                                         set_irn_link(new_ret, final);
 334                                         final = new_ret;
 335                                         ++n_finals;
 336                                 }
 337                         }
 338
 339                         /* remove the Jmp, we have placed a Return here */
 340                         exchange(jmp, new_r_Bad(irg));
 341                 }
 342
 343                 /*
 344                  * if the memory of the old Return is a PhiM, remove it
 345                  * from the keep-alives, or it will keep the block which
 346                  * will crash the dominator algorithm.
 347                  */
 348                 phiM = get_Return_mem(ret);
 349                 if (is_Phi(phiM)) {
 350                         n = get_End_n_keepalives(end);
 351                         for (i = 0; i < n; ++i) {
 352                                 if (get_End_keepalive(end, i) == phiM) {
 353                                         set_End_keepalive(end, i, new_r_Bad(irg));
 354                                         break;
 355                                 }
 356                         }
 357                 }
 358         }
 359
 360         /*
 361          * Last step: Create a new endblock, with all nodes on the final
 362          * list as predecessors.
 363          */
 364         in = ALLOCAN(ir_node*, n_finals);
 365
 366         for (i = 0; final; ++i, final = get_irn_link(final))
 367                 in[i] = final;
 368
 369         exchange(endbl, new_r_Block(irg, n_finals, in));
 370
 371         /* the end block is not automatically skipped, so do it here */
 372         set_irg_end_block(irg, skip_Id(get_irg_end_block(irg)));
 373
 374         /* Invalidate analysis information:
 375          * Blocks become dead and new Returns were deleted, so dominator, outs and loop are inconsistent,
 376          * trouts and callee-state should be still valid
 377          */
 378         set_irg_doms_inconsistent(irg);
 379         set_irg_extblk_inconsistent(irg);  /* may not be needed */
 380         set_irg_outs_inconsistent(irg);
 381         set_irg_loopinfo_inconsistent(current_ir_graph);
 382 }
 383
 384 /* Create a graph pass. */
 385 ir_graph_pass_t *normalize_n_returns_pass(const char *name)
 386 {
 387         return def_graph_pass(name ? name : "n_rets", normalize_n_returns);
 388 }