used new is_return
[libfirm] / ir / opt / return.c
1 /*
2  * Project:     libFIRM
3  * File name:   ir/opt/return.c
4  * Purpose:     normalize returns
5  * Author:
6  * Created:
7  * CVS-ID:      $Id$
8  * Copyright:   (c) 1998-2005 Universität Karlsruhe
9  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
10  */
11 #ifdef HAVE_CONFIG_H
12 #include "config.h"
13 #endif
14
15 #ifdef HAVE_ALLOCA_H
16 # include <alloca.h>
17 #endif
18 #ifdef HAVE_MALLOC_H
19 # include <malloc.h>
20 #endif
21
22 #include "irgraph_t.h"
23 #include "ircons_t.h"
24 #include "irnode_t.h"
25 #include "irgmod.h"
26
27 #define set_bit(n)      (returns[(n) >> 3] |= 1 << ((n) & 7))
28 #define get_bit(n)      (returns[(n) >> 3] & (1 << ((n) & 7)))
29
30 #undef IMAX
31 #define IMAX(a, b)       ((a) > (b) ? (a) : (b))
32
33 /*
34  * Normalize the Returns of a graph by creating a new End block
35  * with One Return(Phi).
36  * This is the preferred input for the if-conversion.
37  *
38  * In pseudocode, it means:
39  *
40  * if (a)
41  *   return b;
42  * else
43  *   return c;
44  *
45  * is transformed into
46  *
47  * if (a)
48  *   res = b;
49  * else
50  *   res = c;
51  * return res;
52  */
53 void normalize_one_return(ir_graph *irg)
54 {
55   ir_node *endbl = get_irg_end_block(irg);
56   int i, j, k, n, last_idx, n_rets, n_ret_vals = -1;
57   unsigned char *returns;
58   ir_node **in, **retvals;
59
60   ir_node *block, *new_ret;
61
62   /* look, if we have more than one return */
63   n       = get_Block_n_cfgpreds(endbl);
64   assert(n > 0);
65   returns = alloca((n + 7) >> 3);
66   memset(returns, 0, (n + 7) >> 3);
67
68   for (n_rets = i = 0; i < n; ++i) {
69     ir_node *node = get_Block_cfgpred(endbl, i);
70
71     if (is_Return(node)) {
72       ++n_rets;
73
74       set_bit(i);
75
76       if (n_ret_vals < 0)
77         n_ret_vals = get_irn_arity(node);
78     }
79   }
80
81   /* there should be at least one Return node in Firm */
82   if (n_rets <= 1)
83     return;
84
85   in      = alloca(sizeof(*in) * IMAX(n_rets, n_ret_vals));
86   retvals = alloca(sizeof(*in) * n_rets * n_ret_vals);
87
88   for (j = i = 0; i < n; ++i) {
89     if (get_bit(i)) {
90       ir_node *ret  = get_Block_cfgpred(endbl, i);
91       ir_node *block = get_nodes_block(ret);
92
93       /* create a new Jmp for every Ret and place the in in */
94       in[j] = new_r_Jmp(irg, block);
95
96       /* save the return values and shuffle them */
97       for (k = 0; k < n_ret_vals; ++k)
98         retvals[j + k*n_rets] = get_irn_n(ret, k);
99
100       set_Block_cfgpred(endbl, i, new_r_Bad(irg));
101       last_idx = i;
102
103       ++j;
104     }
105   }
106
107   /* ok, create a new block with all created in's */
108   block = new_r_Block(irg, n_rets, in);
109
110   /* now create the Phi nodes */
111   for (j = i = 0; i < n_ret_vals; ++i, j += n_rets) {
112     /* the return values are already shuffled */
113     in[i] = new_r_Phi(irg, block, n_rets, &retvals[j], get_irn_mode(retvals[j]));
114   }
115
116   new_ret = new_r_Return(irg, block, in[0], n_ret_vals-1, &in[1]);
117
118   set_Block_cfgpred(endbl, last_idx, new_ret);
119
120   /* invalidate analysis information:
121    * a new Block was added, so dominator, outs and loop are inconsistent,
122    * trouts and callee-state should be still valid
123    */
124   set_irg_doms_inconsistent(irg);
125   set_irg_outs_inconsistent(irg);
126   set_irg_loopinfo_state(current_ir_graph, loopinfo_cf_inconsistent);
127 }
128
129 /**
130  * check, whether a Ret can be moved on block upwards.
131  *
132  * In a block with a Return, all live nodes must be linked
133  * with the Return, otherwise they are dead (because the Return leaves
134  * the graph, so no more users of the other nodes can exists.
135  *
136  * We can move a Return, if it's predecessors are Phi nodes or
137  * comes from another block. In the later case, it is always possible
138  * to move the Return one block up, because the predecessor block must
139  * dominate the Return block (SSA) and then it dominates the predecessor
140  * block of the Return block as well.
141  *
142  * All predecessors of the Return block must be Jmp's of course, or we
143  * cannot move it up, so we check this either.
144  */
145 static int can_move_ret(ir_node *ret)
146 {
147   ir_node *retbl = get_nodes_block(ret);
148   int i, n = get_irn_arity(ret);
149
150   for (i = 0; i < n; ++i) {
151     ir_node *pred = get_irn_n(ret, i);
152
153     if (! is_Phi(pred) && retbl == get_nodes_block(pred)) {
154       /* first condition failed, found a non-Phi predecessor
155        * then is in the Return block */
156       return 0;
157     }
158   }
159
160   /* check, that predecessors are Jmps */
161   n = get_Block_n_cfgpreds(retbl);
162   for (i = 0; i < n; ++i)
163     if (get_irn_op(get_Block_cfgpred(retbl, i)) != op_Jmp)
164       return 0;
165
166   /* if we have 0 control flow predecessors, we cannot move :-) */
167   return n > 0;
168 }
169
170 /*
171  * Normalize the Returns of a graph by moving
172  * the Returns upwards as much as possible.
173  * This might be preferred for code generation.
174  *
175  * In pseudocode, it means:
176  *
177  * if (a)
178  *   res = b;
179  * else
180  *   res = c;
181  * return res;
182  *
183  * is transformed into
184  *
185  * if (a)
186  *   return b;
187  * else
188  *   return c;
189  */
190 void normalize_n_returns(ir_graph *irg)
191 {
192   int i, j, n, n_rets, n_finals, n_ret_vals;
193   ir_node *list  = NULL;
194   ir_node *final = NULL;
195   ir_node **in;
196   ir_node *endbl = get_irg_end_block(irg);
197   ir_node *end;
198
199   /*
200    * First, link all returns:
201    * These must be predecessors of the endblock.
202    * Place Returns that can be moved on list, all others
203    * on final.
204    */
205   n = get_Block_n_cfgpreds(endbl);
206   for (n_finals = n_rets = i = 0; i < n; ++i) {
207     ir_node *ret = get_Block_cfgpred(endbl, i);
208
209     if (is_Return(ret) && can_move_ret(ret)) {
210       /*
211        * Ok, all conditions met, we can move this Return, put it
212        * on our work list.
213        */
214       set_irn_link(ret, list);
215       list = ret;
216       ++n_rets;
217     }
218     else {
219       /* Put all nodes that are not changed on the final list. */
220       set_irn_link(ret, final);
221       final = ret;
222       ++n_finals;
223     }
224   }
225
226   if (n_rets <= 0)
227     return;
228
229   /*
230    * Now move the Returns upwards. We move always one block up (and create n
231    * new Returns), than we check if a newly created Return can be moved even further.
232    * If yes, we simply add it to our work list, else to the final list.
233    */
234   end        = get_irg_end(irg);
235   n_ret_vals = get_irn_arity(list);
236   in         = alloca(sizeof(*in) * n_ret_vals);
237   while (list) {
238     ir_node *ret   = list;
239     ir_node *block = get_nodes_block(ret);
240     ir_node *phiM;
241
242     list = get_irn_link(ret);
243     --n_rets;
244
245     n = get_Block_n_cfgpreds(block);
246     for (i = 0; i < n; ++i) {
247       ir_node *jmp = get_Block_cfgpred(block, i);
248       ir_node *new_bl, *new_ret;
249
250       if (get_irn_op(jmp) != op_Jmp)
251         continue;
252
253       new_bl = get_nodes_block(jmp);
254
255       /* create the in-array for the new Ret */
256       for (j = 0; j < n_ret_vals; ++j) {
257         ir_node *pred = get_irn_n(ret, j);
258
259         in[j] = (is_Phi(pred) && get_nodes_block(pred) == block) ? get_Phi_pred(pred, i) : pred;
260       }
261
262       new_ret = new_r_Return(irg, new_bl, in[0], n_ret_vals - 1, &in[1]);
263
264       if (! is_Bad(new_ret)) {
265         /*
266          * The newly created node might be bad, if we
267          * create it in a block with only Bad predecessors.
268          * In that case ignore this block.
269          *
270          * We could even kill the jmp then ...
271          */
272         if (can_move_ret(new_ret)) {
273           set_irn_link(new_ret, list);
274           list = new_ret;
275           ++n_rets;
276         }
277         else {
278           set_irn_link(new_ret, final);
279           final = new_ret;
280           ++n_finals;
281         }
282       }
283
284       /* remove the Jmp, we have placed a Return here */
285       exchange(jmp, new_r_Bad(irg));
286     }
287
288     /*
289      * if the memory of the old Return is a PhiM, remove it
290      * from the keep-alives, or it will keep the block which
291      * will crash the dominator algorithm.
292      */
293     phiM = get_Return_mem(ret);
294     if (is_Phi(phiM)) {
295       n = get_End_n_keepalives(end);
296       for (i = 0; i < n; ++i) {
297         if (get_End_keepalive(end, i) == phiM) {
298           set_End_keepalive(end, i, new_r_Bad(irg));
299           break;
300         }
301       }
302     }
303   }
304
305   /*
306    * Last step: Create a new endblock, with all nodes on the final
307    * list as predecessors.
308    */
309   in = alloca(sizeof(*in) * n_finals);
310
311   for (i = 0; final; ++i, final = get_irn_link(final))
312     in[i] = final;
313
314   exchange(endbl, new_r_Block(irg, n_finals, in));
315
316   /* the end block is not automatically skipped, so do it here */
317   set_irg_end_block(irg, skip_Id(get_irg_end_block(irg)));
318
319   /* Invalidate analysis information:
320    * Blocks become dead and new Returns were deleted, so dominator, outs and loop are inconsistent,
321    * trouts and callee-state should be still valid
322    */
323   set_irg_doms_inconsistent(irg);
324   set_irg_outs_inconsistent(irg);
325   set_irg_loopinfo_state(current_ir_graph, loopinfo_cf_inconsistent);
326 }