nsz Git - libfirm/blob - ir/opt/scalar_replace.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   Scalar replacement of compounds.
  23  * @author  Beyhan Veliev, Michael Beck
  24  * @version $Id$
  25  */
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #include "config.h"
  28 #endif
  29
  30 #include <string.h>
  31
  32 #include "iroptimize.h"
  33 #include "scalar_replace.h"
  34 #include "irflag_t.h"
  35 #include "irouts.h"
  36 #include "set.h"
  37 #include "pset.h"
  38 #include "array.h"
  39 #include "tv.h"
  40 #include "ircons_t.h"
  41 #include "hashptr.h"
  42 #include "irgwalk.h"
  43 #include "irgmod.h"
  44 #include "irnode_t.h"
  45 #include "irtools.h"
  46 #include "xmalloc.h"
  47 #include "debug.h"
  48 #include "error.h"
  49
  50 #define SET_VNUM(node, vnum) set_irn_link(node, INT_TO_PTR(vnum))
  51 #define GET_VNUM(node)       (unsigned)PTR_TO_INT(get_irn_link(node))
  52
  53 /**
  54  * A path element entry: it is either an entity
  55  * or a tarval, because we evaluate only constant array
  56  * accesses like a.b.c[8].d
  57  */
  58 typedef union {
  59         ir_entity *ent;
  60         tarval *tv;
  61 } path_elem_t;
  62
  63 /**
  64  * An access path, used to assign value numbers
  65  * to variables that will be scalar replaced.
  66  */
  67 typedef struct _path_t {
  68         unsigned    vnum;      /**< The value number. */
  69         unsigned    path_len;  /**< The length of the access path. */
  70         path_elem_t path[1];   /**< The path. */
  71 } path_t;
  72
  73 /** The size of a path in bytes. */
  74 #define PATH_SIZE(p)  (sizeof(*(p)) + sizeof((p)->path[0]) * ((p)->path_len - 1))
  75
  76 typedef struct _scalars_t {
  77         ir_entity *ent;              /**< A entity for scalar replacement. */
  78         ir_type *ent_owner;          /**< The owner of this entity. */
  79 } scalars_t;
  80
  81 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
  82
  83 /**
  84  * Compare two pathes.
  85  *
  86  * @return 0 if they are identically
  87  */
  88 static int path_cmp(const void *elt, const void *key, size_t size) {
  89         const path_t *p1 = elt;
  90         const path_t *p2 = key;
  91         (void) size;
  92
  93         /* we can use memcmp here, because identical tarvals should have identical addresses */
  94         return memcmp(p1->path, p2->path, p1->path_len * sizeof(p1->path[0]));
  95 }
  96
  97 /**
  98  * Compare two elements of the scalars_t set.
  99  *
 100  * @return 0 if they are identically
 101  */
 102 static int ent_cmp(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 103         const scalars_t *c1 = elt;
 104         const scalars_t *c2 = key;
 105         (void) size;
 106
 107         return c1->ent != c2->ent;
 108 }
 109
 110 /**
 111  * Calculate a hash value for a path.
 112  */
 113 static unsigned path_hash(const path_t *path) {
 114         unsigned hash = 0;
 115         unsigned i;
 116
 117         for (i = 0; i < path->path_len; ++i)
 118                 hash ^= (unsigned)PTR_TO_INT(path->path[i].ent);
 119
 120         return hash >> 4;
 121 }
 122
 123 /**
 124  * Returns non-zero, if all indeces of a Sel node are constants.
 125  *
 126  * @param sel  the Sel node that will be checked
 127  */
 128 static int is_const_sel(ir_node *sel) {
 129         int i, n = get_Sel_n_indexs(sel);
 130
 131         for (i = 0; i < n; ++i) {
 132                 ir_node *idx = get_Sel_index(sel, i);
 133
 134                 if (get_irn_op(idx) != op_Const)
 135                         return 0;
 136         }
 137         return 1;
 138 }
 139
 140 /**
 141  * Check the mode of a Load/Store with the mode of the entity
 142  * that is accessed.
 143  * If the mode of the entity and the Load/Store mode do not match, we
 144  * have the bad reinterpret case:
 145  *
 146  * int i;
 147  * char b = *(char *)&i;
 148  *
 149  * We do NOT count this as one value and return address_taken
 150  * in that case.
 151  * However, we support an often used case. If the mode is two-complement
 152  * we allow casts between signed/unsigned.
 153  *
 154  * @param mode     the mode of the Load/Store
 155  * @param ent_mode the mode of the accessed entity
 156  */
 157 static int check_load_store_mode(ir_mode *mode, ir_mode *ent_mode) {
 158         if (ent_mode != mode) {
 159                 if (ent_mode == NULL ||
 160                     get_mode_size_bits(ent_mode) != get_mode_size_bits(mode) ||
 161                     get_mode_sort(ent_mode) != get_mode_sort(mode) ||
 162                     get_mode_arithmetic(ent_mode) != irma_twos_complement ||
 163                     get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
 164                         return 0;
 165         }
 166         return 1;
 167 }
 168
 169 /*
 170  * Returns non-zero, if the address of an entity
 171  * represented by a Sel node (or it's successor Sels) is taken.
 172  */
 173 int is_address_taken(ir_node *sel)
 174 {
 175         int     i;
 176         ir_mode *emode, *mode;
 177         ir_node *value;
 178         ir_entity *ent;
 179
 180         if (! is_const_sel(sel))
 181                 return 1;
 182
 183         for (i = get_irn_n_outs(sel) - 1; i >= 0; --i) {
 184                 ir_node *succ = get_irn_out(sel, i);
 185
 186                 switch (get_irn_opcode(succ)) {
 187                 case iro_Load:
 188                         /* check if this load is not a hidden conversion */
 189                         mode = get_Load_mode(succ);
 190                         ent = get_Sel_entity(sel);
 191                         emode = get_type_mode(get_entity_type(ent));
 192                         if (! check_load_store_mode(mode, emode))
 193                                 return 1;
 194                         /* do not remove volatile variables */
 195                         if (get_Load_volatility(succ) == volatility_is_volatile)
 196                                 return 1;
 197                         break;
 198
 199                 case iro_Store:
 200                         /* check that Sel is not the Store's value */
 201                         value = get_Store_value(succ);
 202                         if (value == sel)
 203                                 return 1;
 204                         /* check if this Store is not a hidden conversion */
 205                         mode = get_irn_mode(value);
 206                         ent = get_Sel_entity(sel);
 207                         emode = get_type_mode(get_entity_type(ent));
 208                         if (! check_load_store_mode(mode, emode))
 209                                 return 1;
 210                         /* do not remove volatile variables */
 211                         if (get_Store_volatility(succ) == volatility_is_volatile)
 212                                 return 1;
 213                         break;
 214
 215                 case iro_Sel: {
 216                         /* Check the Sel successor of Sel */
 217                         int res = is_address_taken(succ);
 218
 219                         if (res)
 220                                 return 1;
 221                         break;
 222                 }
 223
 224                 case iro_Call:
 225                         /* The address of an entity is given as a parameter.
 226                          * As long as we do not have analyses that can tell what
 227                          * is done with parameters, think is taken.
 228                          * One special case: If the Call type tells that it's a
 229                          * value parameter, the address is NOT taken.
 230                          */
 231                         return 1;
 232
 233                 default:
 234                         /* another op, the address is taken */
 235                         return 1;
 236                 }
 237         }
 238         return 0;
 239 }
 240
 241 /**
 242  * Link all leave Sels with the entity.
 243  *
 244  * @param ent  the entity that will be scalar replaced
 245  * @param sel  a Sel node that selects some fields of this entity
 246  */
 247 static void link_all_leave_sels(ir_entity *ent, ir_node *sel) {
 248         int i, n, flag = 1;
 249
 250         n = get_irn_n_outs(sel);
 251         for (i = 0; i < n; ++i) {
 252                 ir_node *succ = get_irn_out(sel, i);
 253
 254                 if (is_Sel(succ)) {
 255                         link_all_leave_sels(ent, succ);
 256                         flag = 0;
 257                 }
 258         }
 259
 260         if (flag) {
 261                 /* if Sel nodes with memory inputs are used, a entity can be
 262                  * visited more than once causing a ring here, so we use the
 263                  * node flag to mark linked nodes
 264                  */
 265                 if (irn_visited(sel))
 266                         return;
 267
 268                 /* we know we are at a leave, because this function is only
 269                  * called if the address is NOT taken, so succ must be a Load
 270                  * or a Store node
 271                  */
 272                 set_irn_link(sel, get_entity_link(ent));
 273                 set_entity_link(ent, sel);
 274
 275                 mark_irn_visited(sel);
 276         }
 277 }
 278
 279 /* we need a special address that serves as an address taken marker */
 280 static char _x;
 281 static void *ADDRESS_TAKEN = &_x;
 282
 283 /**
 284  * Find possible scalar replacements.
 285  *
 286  * @param irg  an IR graph
 287  *
 288  * This function finds variables on the (members of the) frame type
 289  * that can be scalar replaced, because their address is never taken.
 290  * If such a variable is found, it's entity link will hold a list of all
 291  * Sel nodes, that selects the atomic fields of this entity.
 292  * Otherwise, the link will be ADDRESS_TAKEN or NULL.
 293  *
 294  * @return  non-zero if at least one entity could be replaced
 295  *          potentially
 296  */
 297 static int find_possible_replacements(ir_graph *irg) {
 298         ir_node *irg_frame = get_irg_frame(irg);
 299         int i, n;
 300         int res = 0;
 301
 302         inc_irg_visited(irg);
 303
 304         n = get_irn_n_outs(irg_frame);
 305
 306         /*
 307          * First, clear the link field of all interesting entities.
 308          * Note that we did not rely on the fact that there is only
 309          * one Sel node per entity, so we might access one entity
 310          * more than once here.
 311          * That's why we have need two loops.
 312          */
 313         for (i = 0; i < n; ++i) {
 314                 ir_node *succ = get_irn_out(irg_frame, i);
 315
 316                 if (is_Sel(succ)) {
 317                         ir_entity *ent = get_Sel_entity(succ);
 318                         set_entity_link(ent, NULL);
 319                 }
 320         }
 321
 322         /*
 323          * Check the ir_graph for Sel nodes. If the entity of Sel
 324          * isn't a scalar replacement set the link of this entity
 325          * equal ADDRESS_TAKEN.
 326          */
 327         for (i = 0; i < n; ++i) {
 328                 ir_node *succ = get_irn_out(irg_frame, i);
 329
 330                 if (is_Sel(succ)) {
 331                         ir_entity *ent = get_Sel_entity(succ);
 332                         ir_type *ent_type;
 333
 334                         if (get_entity_link(ent) == ADDRESS_TAKEN)
 335                                 continue;
 336
 337                         /*
 338                          * Beware: in rare cases even entities on the frame might be
 339                          * volatile. This might happen if the entity serves as a store
 340                          * to a value that must survive a exception. Do not optimize
 341                          * such entities away.
 342                          */
 343                         if (get_entity_volatility(ent) == volatility_is_volatile) {
 344                                 set_entity_link(ent, ADDRESS_TAKEN);
 345                                 continue;
 346                         }
 347
 348                         ent_type = get_entity_type(ent);
 349
 350                         /* we can handle arrays, structs and atomic types yet */
 351                         if (is_Array_type(ent_type) || is_Struct_type(ent_type) || is_atomic_type(ent_type)) {
 352                                 if (is_address_taken(succ)) {
 353                                         if (get_entity_link(ent)) /* killing one */
 354                                                 --res;
 355                                         set_entity_link(ent, ADDRESS_TAKEN);
 356                                 } else {
 357                                         /* possible found one */
 358                                         if (get_entity_link(ent) == NULL)
 359                                                 ++res;
 360                                         link_all_leave_sels(ent, succ);
 361                                 }
 362                         }
 363                 }
 364         }
 365
 366         return res;
 367 }
 368
 369 /**
 370  * Return a path from the Sel node sel to it's root.
 371  *
 372  * @param sel  the Sel node
 373  * @param len  the length of the path so far
 374  */
 375 static path_t *find_path(ir_node *sel, unsigned len) {
 376         int pos, i, n;
 377         path_t *res;
 378         ir_node *pred = get_Sel_ptr(sel);
 379
 380         /* the current Sel node will add some path elements */
 381         n    = get_Sel_n_indexs(sel);
 382         len += n + 1;
 383
 384         if (! is_Sel(pred)) {
 385                 /* we found the root */
 386
 387                 res = xmalloc(sizeof(*res) + (len - 1) * sizeof(res->path));
 388                 res->path_len = len;
 389         } else
 390                 res = find_path(pred, len);
 391
 392         pos = res->path_len - len;
 393
 394         res->path[pos++].ent = get_Sel_entity(sel);
 395         for (i = 0; i < n; ++i) {
 396                 ir_node *index = get_Sel_index(sel, i);
 397
 398                 res->path[pos++].tv = get_Const_tarval(index);
 399         }
 400         return res;
 401 }
 402
 403
 404 /**
 405  * Allocate value numbers for the leaves
 406  * in our found entities.
 407  *
 408  * @param sels  a set that will contain all Sels that have a value number
 409  * @param ent   the entity that will be scalar replaced
 410  * @param vnum  the first value number we can assign
 411  * @param modes a flexible array, containing all the modes of
 412  *              the value numbers.
 413  *
 414  * @return the next free value number
 415  */
 416 static unsigned allocate_value_numbers(pset *sels, ir_entity *ent, unsigned vnum, ir_mode ***modes)
 417 {
 418         ir_node *sel, *next;
 419         path_t *key, *path;
 420         set *pathes = new_set(path_cmp, 8);
 421
 422         /* visit all Sel nodes in the chain of the entity */
 423         for (sel = get_entity_link(ent); sel; sel = next) {
 424                 next = get_irn_link(sel);
 425
 426                 /* we must mark this sel for later */
 427                 pset_insert_ptr(sels, sel);
 428
 429                 key  = find_path(sel, 0);
 430                 path = set_find(pathes, key, PATH_SIZE(key), path_hash(key));
 431
 432                 if (path)
 433                         SET_VNUM(sel, path->vnum);
 434                 else {
 435                         key->vnum = vnum++;
 436
 437                         set_insert(pathes, key, PATH_SIZE(key), path_hash(key));
 438
 439                         SET_VNUM(sel, key->vnum);
 440                         ARR_EXTO(ir_mode *, *modes, (int)((key->vnum + 15) & ~15));
 441
 442                         (*modes)[key->vnum] = get_type_mode(get_entity_type(get_Sel_entity(sel)));
 443
 444                         assert((*modes)[key->vnum] && "Value is not atomic");
 445
 446 #ifdef DEBUG_libfirm
 447                         /* Debug output */
 448                         {
 449                                 unsigned i;
 450                                 DB((dbg, SET_LEVEL_2, "  %s", get_entity_name(key->path[0].ent)));
 451                                 for (i = 1; i < key->path_len; ++i) {
 452                                         if (is_entity(key->path[i].ent))
 453                                                 DB((dbg, SET_LEVEL_2, ".%s", get_entity_name(key->path[i].ent)));
 454                                         else
 455                                                 DB((dbg, SET_LEVEL_2, "[%ld]", get_tarval_long(key->path[i].tv)));
 456                                 }
 457                                 DB((dbg, SET_LEVEL_2, " = %u (%s)\n", PTR_TO_INT(get_irn_link(sel)), get_mode_name((*modes)[key->vnum])));
 458                         }
 459 #endif /* DEBUG_libfirm */
 460                 }
 461                 free(key);
 462         }
 463
 464         del_set(pathes);
 465         set_entity_link(ent, NULL);
 466         return vnum;
 467 }
 468
 469 /**
 470  * A list entry for the fixing lists
 471  */
 472 typedef struct _list_entry_t {
 473         ir_node  *node;   /**< the node that must be fixed */
 474         unsigned vnum;    /**< the value number of this node */
 475 } list_entry_t;
 476
 477 /**
 478  * environment for memory walker
 479  */
 480 typedef struct _env_t {
 481         struct obstack obst;      /**< a obstack for the value blocks */
 482         int          nvals;       /**< number of values */
 483         ir_mode      **modes;     /**< the modes of the values */
 484         list_entry_t *fix_phis;   /**< list of all Phi nodes that must be fixed */
 485         list_entry_t *fix_loads;  /**< list of all Load nodes that must be fixed */
 486         pset         *sels;       /**< A set of all Sel nodes that have a value number */
 487 } env_t;
 488
 489 /**
 490  * topological walker.
 491  */
 492 static void topologic_walker(ir_node *node, void *ctx) {
 493         env_t        *env = ctx;
 494         ir_op        *op = get_irn_op(node);
 495         ir_node      *adr, *block, *mem, *unk, **value_arr, **in, *val;
 496         ir_mode      *mode;
 497         unsigned     vnum;
 498         int          i, j, n;
 499         list_entry_t *l;
 500
 501         if (op == op_Load) {
 502                 /* a load, check if we can resolve it */
 503                 adr = get_Load_ptr(node);
 504
 505                 if (! is_Sel(adr))
 506                         return;
 507
 508                 if (! pset_find_ptr(env->sels, adr))
 509                         return;
 510
 511                 /* ok, we have a Load that will be replaced */
 512                 vnum = GET_VNUM(adr);
 513
 514                 assert(vnum < (unsigned)env->nvals);
 515
 516                 block     = get_nodes_block(node);
 517                 value_arr = get_irn_link(block);
 518
 519                 /* check, if we can replace this Load */
 520                 if (value_arr[vnum]) {
 521                         mem = get_Load_mem(node);
 522
 523                         /* Beware: A Load can contain a hidden conversion in Firm.
 524                         This happens for instance in the following code:
 525
 526                          int i;
 527                          unsigned j = *(unsigned *)&i;
 528
 529                         Handle this here. */
 530                         val = value_arr[vnum];
 531                         mode = get_Load_mode(node);
 532                         if (mode != get_irn_mode(val))
 533                                 val = new_d_Conv(get_irn_dbg_info(node), val, mode);
 534
 535                         turn_into_tuple(node, pn_Load_max);
 536                         set_Tuple_pred(node, pn_Load_M,         mem);
 537                         set_Tuple_pred(node, pn_Load_res,       val);
 538                         set_Tuple_pred(node, pn_Load_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, block));
 539                         set_Tuple_pred(node, pn_Load_X_except,  new_Bad());
 540                 } else {
 541                         l = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*l));
 542                         l->node = node;
 543                         l->vnum = vnum;
 544
 545                         set_irn_link(node, env->fix_loads);
 546                         env->fix_loads = l;
 547                 }
 548         } else if (op == op_Store) {
 549                 /* a Store always can be replaced */
 550                 adr = get_Store_ptr(node);
 551
 552                 if (! is_Sel(adr))
 553                         return;
 554
 555                 if (! pset_find_ptr(env->sels, adr))
 556                         return;
 557
 558                 vnum = GET_VNUM(adr);
 559
 560                 assert(vnum < (unsigned)env->nvals);
 561
 562                 block     = get_nodes_block(node);
 563                 value_arr = get_irn_link(block);
 564
 565                 /* Beware: A Store can contain a hidden conversion in Firm. */
 566                 val = get_Store_value(node);
 567                 if (get_irn_mode(val) != env->modes[vnum])
 568                         val = new_d_Conv(get_irn_dbg_info(node), val, env->modes[vnum]);
 569                 value_arr[vnum] = val;
 570
 571                 mem = get_Store_mem(node);
 572                 block = get_nodes_block(node);
 573
 574                 turn_into_tuple(node, pn_Store_max);
 575                 set_Tuple_pred(node, pn_Store_M,         mem);
 576                 set_Tuple_pred(node, pn_Store_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, block));
 577                 set_Tuple_pred(node, pn_Store_X_except,  new_Bad());
 578         } else if (op == op_Phi && get_irn_mode(node) == mode_M) {
 579                 /*
 580                  * found a memory Phi: Here, we must create new Phi nodes
 581                  */
 582                 block     = get_nodes_block(node);
 583                 value_arr = get_irn_link(block);
 584
 585                 n = get_Block_n_cfgpreds(block);
 586
 587                 in = alloca(sizeof(*in) * n);
 588
 589                 for (i = env->nvals - 1; i >= 0; --i) {
 590                         unk = new_Unknown(env->modes[i]);
 591                         for (j = n - 1; j >= 0; --j)
 592                                 in[j] = unk;
 593
 594                         value_arr[i] = new_r_Phi(current_ir_graph, block, n, in, env->modes[i]);
 595
 596                         l = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*l));
 597                         l->node = value_arr[i];
 598                         l->vnum = i;
 599
 600                         set_irn_link(value_arr[i], env->fix_phis);
 601                         env->fix_phis = l;
 602                 }
 603         }
 604 }
 605
 606 /**
 607  * Walker: allocate the value array for every block.
 608  */
 609 static void alloc_value_arr(ir_node *block, void *ctx) {
 610         env_t *env = ctx;
 611         ir_node **var_arr = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*var_arr) * env->nvals);
 612
 613         /* the value array is empty at start */
 614         memset(var_arr, 0, sizeof(*var_arr) * env->nvals);
 615         set_irn_link(block, var_arr);
 616 }
 617
 618 /**
 619  * searches through blocks beginning from block for value
 620  * vnum and return it.
 621  */
 622 static ir_node *find_vnum_value(ir_node *block, unsigned vnum) {
 623         ir_node **value_arr;
 624         int i;
 625         ir_node *res;
 626
 627         if (Block_not_block_visited(block)) {
 628                 mark_Block_block_visited(block);
 629
 630                 value_arr = get_irn_link(block);
 631
 632                 if (value_arr[vnum])
 633                         return value_arr[vnum];
 634
 635                 for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
 636                         ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
 637
 638                         res = find_vnum_value(get_nodes_block(pred), vnum);
 639                         if (res)
 640                                 return res;
 641                 }
 642         }
 643         return NULL;
 644 }
 645
 646 /**
 647  * fix the Phi list
 648  */
 649 static void fix_phis(env_t *env) {
 650         list_entry_t *l;
 651         ir_node      *phi, *block, *pred, *val;
 652         int          i;
 653
 654         for (l = env->fix_phis; l; l = get_irn_link(phi)) {
 655                 phi = l->node;
 656
 657                 block = get_nodes_block(phi);
 658                 for (i = get_irn_arity(phi) - 1; i >= 0; --i) {
 659                         pred = get_Block_cfgpred(block, i);
 660                         pred = get_nodes_block(pred);
 661
 662                         inc_irg_block_visited(current_ir_graph);
 663                         val = find_vnum_value(pred, l->vnum);
 664
 665                         if (val)
 666                                 set_irn_n(phi, i, val);
 667                 }
 668         }
 669 }
 670
 671 /**
 672  * fix the Load list
 673  */
 674 static void fix_loads(env_t *env) {
 675         list_entry_t *l;
 676         ir_node      *load, *block, *pred, *val = NULL, *mem;
 677         ir_mode      *mode;
 678         int          i;
 679
 680         for (l = env->fix_loads; l; l = get_irn_link(load)) {
 681                 load = l->node;
 682
 683                 block = get_nodes_block(load);
 684                 for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
 685                         pred = get_Block_cfgpred(block, i);
 686                         pred = get_nodes_block(pred);
 687
 688                         inc_irg_block_visited(current_ir_graph);
 689                         val = find_vnum_value(pred, l->vnum);
 690
 691                         if (val)
 692                                 break;
 693                 }
 694
 695                 if (! val) {
 696                         /* access of an uninitialized value */
 697                         val = new_Unknown(env->modes[l->vnum]);
 698                 }
 699
 700                 /* Beware: A Load can contain a hidden conversion in Firm.
 701                    Handle this here. */
 702                 mode = get_Load_mode(load);
 703                 if (mode != get_irn_mode(val))
 704                         val = new_d_Conv(get_irn_dbg_info(load), val, mode);
 705
 706                 mem = get_Load_mem(load);
 707
 708                 turn_into_tuple(load, pn_Load_max);
 709                 set_Tuple_pred(load, pn_Load_M,         mem);
 710                 set_Tuple_pred(load, pn_Load_res,       val);
 711                 set_Tuple_pred(load, pn_Load_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, block));
 712                 set_Tuple_pred(load, pn_Load_X_except,  new_Bad());
 713         }
 714 }
 715
 716 /**
 717  *  Make scalar replacement.
 718  *
 719  * @param sels    A set containing all Sel nodes that have a value number
 720  * @param nvals   The number of scalars.
 721  * @param modes   A flexible array, containing all the modes of
 722  *                the value numbers.
 723  */
 724 static void do_scalar_replacements(pset *sels, int nvals, ir_mode **modes) {
 725         env_t env;
 726
 727         obstack_init(&env.obst);
 728         env.nvals     = nvals;
 729         env.modes     = modes;
 730         env.fix_phis  = NULL;
 731         env.fix_loads = NULL;
 732         env.sels      = sels;
 733
 734         /* first step: allocate the value arrays for every block */
 735         irg_block_walk_graph(current_ir_graph, NULL, alloc_value_arr, &env);
 736
 737         /*
 738          * second step: walk over the graph blockwise in topological order
 739          * and fill the array as much as possible.
 740          */
 741         irg_walk_blkwise_graph(current_ir_graph, NULL, topologic_walker, &env);
 742
 743         /* third, fix the list of Phis, then the list of Loads */
 744         fix_phis(&env);
 745         fix_loads(&env);
 746
 747         obstack_free(&env.obst, NULL);
 748 }
 749
 750 /*
 751  * Find possible scalar replacements
 752  *
 753  * @param irg  The current ir graph.
 754  */
 755 void scalar_replacement_opt(ir_graph *irg) {
 756         unsigned  nvals;
 757         int       i;
 758         scalars_t key, *value;
 759         ir_node   *irg_frame;
 760         ir_mode   **modes;
 761         set       *set_ent;
 762         pset      *sels;
 763         ir_type   *ent_type;
 764         ir_graph  *rem;
 765
 766         if (! get_opt_scalar_replacement())
 767                 return;
 768
 769         rem = current_ir_graph;
 770
 771         /* Call algorithm that computes the out edges */
 772         assure_irg_outs(irg);
 773
 774         /* Find possible scalar replacements */
 775         if (find_possible_replacements(irg)) {
 776                 DB((dbg, SET_LEVEL_1, "Scalar Replacement: %s\n", get_entity_name(get_irg_entity(irg))));
 777
 778                 /* Insert in set the scalar replacements. */
 779                 irg_frame = get_irg_frame(irg);
 780                 nvals = 0;
 781                 modes = NEW_ARR_F(ir_mode *, 16);
 782                 set_ent = new_set(ent_cmp, 8);
 783                 sels    = pset_new_ptr(8);
 784
 785                 for (i = 0 ; i < get_irn_n_outs(irg_frame); i++) {
 786                         ir_node *succ = get_irn_out(irg_frame, i);
 787
 788                         if (is_Sel(succ)) {
 789                                 ir_entity *ent = get_Sel_entity(succ);
 790
 791                                 if (get_entity_link(ent) == NULL || get_entity_link(ent) == ADDRESS_TAKEN)
 792                                         continue;
 793
 794                                 ent_type = get_entity_type(ent);
 795
 796                                 key.ent       = ent;
 797                                 key.ent_owner = get_entity_owner(ent);
 798                                 set_insert(set_ent, &key, sizeof(key), HASH_PTR(key.ent));
 799
 800 #ifdef DEBUG_libfirm
 801                                 if (is_Array_type(ent_type)) {
 802                                         DB((dbg, SET_LEVEL_1, "  found array %s\n", get_entity_name(ent)));
 803                                 } else if (is_Struct_type(ent_type)) {
 804                                         DB((dbg, SET_LEVEL_1, "  found struct %s\n", get_entity_name(ent)));
 805                                 } else if (is_atomic_type(ent_type))
 806                                         DB((dbg, SET_LEVEL_1, "  found atomic value %s\n", get_entity_name(ent)));
 807                                 else {
 808                                         panic("Neither an array nor a struct or atomic value found in scalar replace");
 809                                 }
 810 #endif /* DEBUG_libfirm */
 811
 812                                 nvals = allocate_value_numbers(sels, ent, nvals, &modes);
 813                         }
 814                 }
 815
 816                 DB((dbg, SET_LEVEL_1, "  %u values will be needed\n", nvals));
 817
 818                 /* If scalars were found. */
 819                 if (nvals > 0) {
 820                         do_scalar_replacements(sels, nvals, modes);
 821
 822                         foreach_set(set_ent, value) {
 823                                 remove_class_member(value->ent_owner, value->ent);
 824                         }
 825
 826                         /*
 827                          * We changed the graph, but did NOT introduce new blocks
 828                          * neither changed control flow, cf-backedges should be still
 829                          * consistent.
 830                          */
 831                         set_irg_outs_inconsistent(irg);
 832                         set_irg_loopinfo_inconsistent(irg);
 833                 }
 834                 del_pset(sels);
 835                 del_set(set_ent);
 836                 DEL_ARR_F(modes);
 837
 838         }
 839
 840         current_ir_graph = rem;
 841 }
 842
 843 void firm_init_scalar_replace(void) {
 844         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.scalar_replace");
 845 }