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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2011 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 #include "config.h"
  27
  28 #include <string.h>
  29 #include <stdbool.h>
  30
  31 #include "iroptimize.h"
  32 #include "scalar_replace.h"
  33 #include "opt_init.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 "irpass.h"
  46 #include "irtools.h"
  47 #include "xmalloc.h"
  48 #include "debug.h"
  49 #include "error.h"
  50 #include "opt_manage.h"
  51
  52 static unsigned get_vnum(const ir_node *node)
  53 {
  54         return (unsigned)PTR_TO_INT(get_irn_link(node));
  55 }
  56
  57 static void set_vnum(ir_node *node, unsigned vnum)
  58 {
  59         set_irn_link(node, INT_TO_PTR(vnum));
  60 }
  61
  62 /**
  63  * A path element entry: it is either an entity
  64  * or a tarval, because we evaluate only constant array
  65  * accesses like a.b.c[8].d
  66  */
  67 typedef union {
  68         ir_entity *ent;
  69         ir_tarval *tv;
  70 } path_elem_t;
  71
  72 /**
  73  * An access path, used to assign value numbers
  74  * to variables that will be scalar replaced.
  75  */
  76 typedef struct path_t {
  77         unsigned    vnum;      /**< The value number. */
  78         size_t      path_len;  /**< The length of the access path. */
  79         path_elem_t path[1];   /**< The path. */
  80 } path_t;
  81
  82 /** The size of a path in bytes. */
  83 static size_t path_size(path_t *p)
  84 {
  85         return sizeof(*p) + sizeof(p->path[0]) * (p->path_len-1);
  86 }
  87
  88 typedef struct scalars_t {
  89         ir_entity *ent;              /**< A entity for scalar replacement. */
  90 } scalars_t;
  91
  92 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
  93
  94 /**
  95  * Compare two pathes.
  96  *
  97  * @return 0 if they are identically
  98  */
  99 static int path_cmp(const void *elt, const void *key, size_t size)
 100 {
 101         const path_t *p1 = (const path_t*)elt;
 102         const path_t *p2 = (const path_t*)key;
 103         (void) size;
 104
 105         /* we can use memcmp here, because identical tarvals should have identical addresses */
 106         return memcmp(p1->path, p2->path, p1->path_len * sizeof(p1->path[0]));
 107 }
 108
 109 /**
 110  * Compare two elements of the scalars_t set.
 111  *
 112  * @return 0 if they are identically
 113  */
 114 static int ent_cmp(const void *elt, const void *key, size_t size)
 115 {
 116         const scalars_t *c1 = (const scalars_t*)elt;
 117         const scalars_t *c2 = (const scalars_t*)key;
 118         (void) size;
 119
 120         return c1->ent != c2->ent;
 121 }
 122
 123 /**
 124  * Calculate a hash value for a path.
 125  */
 126 static unsigned path_hash(const path_t *path)
 127 {
 128         unsigned hash = 0;
 129         unsigned i;
 130
 131         for (i = 0; i < path->path_len; ++i)
 132                 hash ^= (unsigned)PTR_TO_INT(path->path[i].ent);
 133
 134         return hash >> 4;
 135 }
 136
 137 /**
 138  * Returns non-zero, if all indeces of a Sel node are constants.
 139  *
 140  * @param sel  the Sel node that will be checked
 141  */
 142 static bool is_const_sel(ir_node *sel)
 143 {
 144         int i, n = get_Sel_n_indexs(sel);
 145
 146         for (i = 0; i < n; ++i) {
 147                 ir_node *idx = get_Sel_index(sel, i);
 148
 149                 if (!is_Const(idx))
 150                         return false;
 151         }
 152         return true;
 153 }
 154
 155 /**
 156  * Check the mode of a Load/Store with the mode of the entity
 157  * that is accessed.
 158  * If the mode of the entity and the Load/Store mode do not match, we
 159  * have the bad reinterpret case:
 160  *
 161  * int i;
 162  * char b = *(char *)&i;
 163  *
 164  * We do NOT count this as one value and return address_taken
 165  * in that case.
 166  * However, we support an often used case. If the mode is two-complement
 167  * we allow casts between signed/unsigned.
 168  *
 169  * @param mode     the mode of the Load/Store
 170  * @param ent_mode the mode of the accessed entity
 171  */
 172 static bool check_load_store_mode(ir_mode *mode, ir_mode *ent_mode)
 173 {
 174         if (ent_mode != mode) {
 175                 if (ent_mode == NULL ||
 176                     get_mode_size_bits(ent_mode) != get_mode_size_bits(mode) ||
 177                     get_mode_sort(ent_mode) != get_mode_sort(mode) ||
 178                     get_mode_arithmetic(ent_mode) != irma_twos_complement ||
 179                     get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
 180                         return false;
 181         }
 182         return true;
 183 }
 184
 185 /*
 186  * Returns non-zero, if the address of an entity
 187  * represented by a Sel node (or its successor Sels) is taken.
 188  */
 189 bool is_address_taken(ir_node *sel)
 190 {
 191         int       i, input_nr, k;
 192         ir_mode   *emode, *mode;
 193         ir_node   *value;
 194         ir_entity *ent;
 195
 196         if (! is_const_sel(sel))
 197                 return true;
 198
 199         for (i = get_irn_n_outs(sel) - 1; i >= 0; --i) {
 200                 ir_node *succ = get_irn_out(sel, i);
 201
 202                 switch (get_irn_opcode(succ)) {
 203                 case iro_Load:
 204                         /* do not remove volatile variables */
 205                         if (get_Load_volatility(succ) == volatility_is_volatile)
 206                                 return true;
 207                         /* check if this load is not a hidden conversion */
 208                         mode = get_Load_mode(succ);
 209                         ent = get_Sel_entity(sel);
 210                         emode = get_type_mode(get_entity_type(ent));
 211                         if (! check_load_store_mode(mode, emode))
 212                                 return true;
 213                         break;
 214
 215                 case iro_Store:
 216                         /* check that Sel is not the Store's value */
 217                         value = get_Store_value(succ);
 218                         if (value == sel)
 219                                 return true;
 220                         /* do not remove volatile variables */
 221                         if (get_Store_volatility(succ) == volatility_is_volatile)
 222                                 return true;
 223                         /* check if this Store is not a hidden conversion */
 224                         mode = get_irn_mode(value);
 225                         ent = get_Sel_entity(sel);
 226                         emode = get_type_mode(get_entity_type(ent));
 227                         if (! check_load_store_mode(mode, emode))
 228                                 return true;
 229                         break;
 230
 231                 case iro_Sel: {
 232                         int       res;
 233                         ir_entity *entity = get_Sel_entity(succ);
 234                         /* we can't handle unions correctly yet -> address taken */
 235                         if (is_Union_type(get_entity_owner(entity)))
 236                                 return true;
 237
 238                         /* Check the Sel successor of Sel */
 239                         res = is_address_taken(succ);
 240                         if (res)
 241                                 return true;
 242                         break;
 243                 }
 244
 245                 case iro_Call:
 246                         /* The address of an entity is given as a parameter.
 247                          * As long as we do not have analyses that can tell what
 248                          * is done with parameters, think is taken.
 249                          * One special case: If the Call type tells that it's a
 250                          * value parameter, the address is NOT taken.
 251                          */
 252                         return true;
 253
 254                 case iro_Id: {
 255                         int res = is_address_taken(succ);
 256                         if (res)
 257                                 return true;
 258                         break;
 259                 }
 260
 261                 case iro_Tuple:
 262                         /* Non-optimized Tuple, happens in inlining */
 263                         for (input_nr = get_Tuple_n_preds(succ) - 1; input_nr >= 0; --input_nr) {
 264                                 ir_node *pred = get_Tuple_pred(succ, input_nr);
 265
 266                                 if (pred == sel) {
 267                                         /* we found one input */
 268                                         for (k = get_irn_n_outs(succ) - 1; k >= 0; --k) {
 269                                                 ir_node *proj = get_irn_out(succ, k);
 270
 271                                                 if (is_Proj(proj) && get_Proj_proj(proj) == input_nr) {
 272                                                         int res = is_address_taken(proj);
 273                                                         if (res)
 274                                                                 return true;
 275                                                 }
 276                                         }
 277                                 }
 278                         }
 279                         break;
 280
 281                 default:
 282                         /* another op, the address is taken */
 283                         return true;
 284                 }
 285         }
 286         return false;
 287 }
 288
 289 /**
 290  * Link all leave Sels with the entity.
 291  *
 292  * @param ent  the entity that will be scalar replaced
 293  * @param sel  a Sel node that selects some fields of this entity
 294  */
 295 static bool link_all_leave_sels(ir_entity *ent, ir_node *sel)
 296 {
 297         int i;
 298         bool is_leave = true;
 299
 300         for (i = get_irn_n_outs(sel) - 1; i >= 0; --i) {
 301                 ir_node *succ = get_irn_out(sel, i);
 302
 303                 if (is_Sel(succ)) {
 304                         /* the current leave has further Sel's, no leave */
 305                         is_leave = false;
 306                         link_all_leave_sels(ent, succ);
 307                 } else if (is_Id(succ)) {
 308                         is_leave &= link_all_leave_sels(ent, succ);
 309                 }
 310         }
 311
 312         if (is_leave) {
 313                 /* beware of Id's */
 314                 sel = skip_Id(sel);
 315
 316                 /* we know we are at a leave, because this function is only
 317                  * called if the address is NOT taken, so sel's successor(s)
 318                  * must be Loads or Stores
 319                  */
 320                 set_irn_link(sel, get_entity_link(ent));
 321                 set_entity_link(ent, sel);
 322         }
 323         return is_leave;
 324 }
 325
 326 /* we need a special address that serves as an address taken marker */
 327 static char _x;
 328 static void *ADDRESS_TAKEN = &_x;
 329
 330 /**
 331  * Find possible scalar replacements.
 332  *
 333  * @param irg  an IR graph
 334  *
 335  * This function finds variables on the (members of the) frame type
 336  * that can be scalar replaced, because their address is never taken.
 337  * If such a variable is found, its entity link will hold a list of all
 338  * Sel nodes, that selects the atomic fields of this entity.
 339  * Otherwise, the link will be ADDRESS_TAKEN or NULL.
 340  *
 341  * @return  non-zero if at least one entity could be replaced
 342  *          potentially
 343  */
 344 static int find_possible_replacements(ir_graph *irg)
 345 {
 346         ir_node *irg_frame;
 347         ir_type *frame_tp;
 348         size_t  mem_idx;
 349         int     i;
 350         long    static_link_arg;
 351         int     res = 0;
 352
 353         /*
 354          * First, clear the link field of all interesting entities.
 355          */
 356         frame_tp = get_irg_frame_type(irg);
 357         for (mem_idx = get_class_n_members(frame_tp); mem_idx > 0;) {
 358                 ir_entity *ent = get_class_member(frame_tp, --mem_idx);
 359                 set_entity_link(ent, NULL);
 360         }
 361
 362         /* check for inner functions:
 363          * FIXME: need a way to get the argument position for the static link */
 364         static_link_arg = 0;
 365         for (mem_idx = get_class_n_members(frame_tp); mem_idx > 0;) {
 366                 ir_entity *ent = get_class_member(frame_tp, --mem_idx);
 367                 if (is_method_entity(ent)) {
 368                         ir_graph *inner_irg = get_entity_irg(ent);
 369                         ir_node  *args;
 370                         int      j;
 371
 372                         assure_irg_outs(inner_irg);
 373                         args = get_irg_args(inner_irg);
 374                         for (j = get_irn_n_outs(args) - 1; j >= 0; --j) {
 375                                 ir_node *arg = get_irn_out(args, j);
 376
 377                                 if (get_Proj_proj(arg) == static_link_arg) {
 378                                         int k;
 379                                         for (k = get_irn_n_outs(arg) - 1; k >= 0; --k) {
 380                                                 ir_node *succ = get_irn_out(arg, k);
 381
 382                                                 if (is_Sel(succ)) {
 383                                                         ir_entity *ent = get_Sel_entity(succ);
 384
 385                                                         if (get_entity_owner(ent) == frame_tp) {
 386                                                                 /* found an access to the outer frame */
 387                                                                 set_entity_link(ent, ADDRESS_TAKEN);
 388                                                         }
 389                                                 }
 390                                         }
 391                                 }
 392                         }
 393                 }
 394         }
 395
 396         /*
 397          * Check the ir_graph for Sel nodes. If the entity of Sel
 398          * isn't a scalar replacement set the link of this entity
 399          * equal ADDRESS_TAKEN.
 400          */
 401         irg_frame = get_irg_frame(irg);
 402         for (i = get_irn_n_outs(irg_frame) - 1; i >= 0; --i) {
 403                 ir_node *succ = get_irn_out(irg_frame, i);
 404
 405                 if (is_Sel(succ)) {
 406                         ir_entity *ent = get_Sel_entity(succ);
 407                         ir_type *ent_type;
 408
 409                         /* we are only interested in entities on the frame, NOT
 410                            on the value type */
 411                         if (get_entity_owner(ent) != frame_tp)
 412                                 continue;
 413
 414                         if (get_entity_link(ent) == ADDRESS_TAKEN)
 415                                 continue;
 416
 417                         ent_type = get_entity_type(ent);
 418
 419                         /* we can handle arrays, structs and atomic types yet */
 420                         if (is_Array_type(ent_type) || is_Struct_type(ent_type) || is_atomic_type(ent_type)) {
 421                                 if (is_address_taken(succ)) {
 422                                          /* killing one */
 423                                         if (get_entity_link(ent))
 424                                                 --res;
 425                                         set_entity_link(ent, ADDRESS_TAKEN);
 426                                 } else {
 427                                         /* possible found one */
 428                                         if (get_entity_link(ent) == NULL)
 429                                                 ++res;
 430                                         link_all_leave_sels(ent, succ);
 431                                 }
 432                         }
 433                 }
 434         }
 435
 436         return res;
 437 }
 438
 439 /**
 440  * Return a path from the Sel node "sel" to its root.
 441  *
 442  * @param sel  the Sel node
 443  * @param len  the length of the path so far
 444  */
 445 static path_t *find_path(ir_node *sel, size_t len)
 446 {
 447         size_t pos;
 448         int i, n;
 449         path_t *res;
 450         ir_node *pred = get_Sel_ptr(sel);
 451
 452         /* the current Sel node will add some path elements */
 453         n    = get_Sel_n_indexs(sel);
 454         len += n + 1;
 455
 456         if (! is_Sel(pred)) {
 457                 /* we found the root */
 458                 res = XMALLOCF(path_t, path, len);
 459                 res->path_len = len;
 460         } else
 461                 res = find_path(pred, len);
 462
 463         assert(len <= res->path_len);
 464         pos = res->path_len - len;
 465
 466         res->path[pos++].ent = get_Sel_entity(sel);
 467         for (i = 0; i < n; ++i) {
 468                 ir_node *index = get_Sel_index(sel, i);
 469
 470                 res->path[pos++].tv = get_Const_tarval(index);
 471         }
 472         return res;
 473 }
 474
 475
 476 /**
 477  * Allocate value numbers for the leaves
 478  * in our found entities.
 479  *
 480  * @param sels  a set that will contain all Sels that have a value number
 481  * @param ent   the entity that will be scalar replaced
 482  * @param vnum  the first value number we can assign
 483  * @param modes a flexible array, containing all the modes of
 484  *              the value numbers.
 485  *
 486  * @return the next free value number
 487  */
 488 static unsigned allocate_value_numbers(pset *sels, ir_entity *ent, unsigned vnum, ir_mode ***modes)
 489 {
 490         ir_node *sel, *next;
 491         path_t *key, *path;
 492         set *pathes = new_set(path_cmp, 8);
 493
 494         DB((dbg, SET_LEVEL_3, "  Visiting Sel nodes of entity %+F\n", ent));
 495         /* visit all Sel nodes in the chain of the entity */
 496         for (sel = (ir_node*)get_entity_link(ent); sel != NULL; sel = next) {
 497                 next = (ir_node*)get_irn_link(sel);
 498
 499                 /* we must mark this sel for later */
 500                 pset_insert_ptr(sels, sel);
 501
 502                 key  = find_path(sel, 0);
 503                 path = (path_t*)set_find(pathes, key, path_size(key), path_hash(key));
 504
 505                 if (path) {
 506                         set_vnum(sel, path->vnum);
 507                         DB((dbg, SET_LEVEL_3, "  %+F represents value %u\n", sel, path->vnum));
 508                 } else {
 509                         key->vnum = vnum++;
 510
 511                         set_insert(pathes, key, path_size(key), path_hash(key));
 512
 513                         set_vnum(sel, key->vnum);
 514                         DB((dbg, SET_LEVEL_3, "  %+F represents value %u\n", sel, key->vnum));
 515
 516                         ARR_EXTO(ir_mode *, *modes, (key->vnum + 15) & ~15);
 517
 518                         (*modes)[key->vnum] = get_type_mode(get_entity_type(get_Sel_entity(sel)));
 519
 520                         assert((*modes)[key->vnum] && "Value is not atomic");
 521
 522 #ifdef DEBUG_libfirm
 523                         /* Debug output */
 524                         {
 525                                 unsigned i;
 526                                 DB((dbg, SET_LEVEL_2, "  %s", get_entity_name(key->path[0].ent)));
 527                                 for (i = 1; i < key->path_len; ++i) {
 528                                         if (is_entity(key->path[i].ent))
 529                                                 DB((dbg, SET_LEVEL_2, ".%s", get_entity_name(key->path[i].ent)));
 530                                         else
 531                                                 DB((dbg, SET_LEVEL_2, "[%ld]", get_tarval_long(key->path[i].tv)));
 532                                 }
 533                                 DB((dbg, SET_LEVEL_2, " = %u (%s)\n", PTR_TO_INT(get_irn_link(sel)), get_mode_name((*modes)[key->vnum])));
 534                         }
 535 #endif /* DEBUG_libfirm */
 536                 }
 537                 free(key);
 538         }
 539
 540         del_set(pathes);
 541         set_entity_link(ent, NULL);
 542         return vnum;
 543 }
 544
 545 /**
 546  * environment for memory walker
 547  */
 548 typedef struct env_t {
 549         unsigned nvals;      /**< number of values */
 550         ir_mode  **modes;    /**< the modes of the values */
 551         pset     *sels;      /**< A set of all Sel nodes that have a value number */
 552 } env_t;
 553
 554 /**
 555  * topological post-walker.
 556  */
 557 static void walker(ir_node *node, void *ctx)
 558 {
 559         env_t    *env = (env_t*)ctx;
 560         ir_graph *irg = get_irn_irg(node);
 561         ir_node  *addr, *block, *mem, *val;
 562         ir_mode  *mode;
 563         unsigned vnum;
 564
 565         if (is_Load(node)) {
 566                 /* a load, check if we can resolve it */
 567                 addr = get_Load_ptr(node);
 568
 569                 DB((dbg, SET_LEVEL_3, "  checking %+F for replacement ", node));
 570                 if (! is_Sel(addr)) {
 571                         DB((dbg, SET_LEVEL_3, "no Sel input (%+F)\n", addr));
 572                         return;
 573                 }
 574
 575                 if (! pset_find_ptr(env->sels, addr)) {
 576                         DB((dbg, SET_LEVEL_3, "Sel %+F has no VNUM\n", addr));
 577                         return;
 578                 }
 579
 580                 /* ok, we have a Load that will be replaced */
 581                 vnum = get_vnum(addr);
 582                 assert(vnum < env->nvals);
 583
 584                 DB((dbg, SET_LEVEL_3, "replacing by value %u\n", vnum));
 585
 586                 block = get_nodes_block(node);
 587                 set_cur_block(block);
 588
 589                 /* check, if we can replace this Load */
 590                 val = get_value(vnum, env->modes[vnum]);
 591
 592                 /* Beware: A Load can contain a hidden conversion in Firm.
 593                 This happens for instance in the following code:
 594
 595                  int i;
 596                  unsigned j = *(unsigned *)&i;
 597
 598                 Handle this here. */
 599                 mode = get_Load_mode(node);
 600                 if (mode != get_irn_mode(val))
 601                         val = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(node), block, val, mode);
 602
 603                 mem = get_Load_mem(node);
 604                 turn_into_tuple(node, pn_Load_max+1);
 605                 set_Tuple_pred(node, pn_Load_M,         mem);
 606                 set_Tuple_pred(node, pn_Load_res,       val);
 607                 set_Tuple_pred(node, pn_Load_X_regular, new_r_Jmp(block));
 608                 set_Tuple_pred(node, pn_Load_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
 609         } else if (is_Store(node)) {
 610                 DB((dbg, SET_LEVEL_3, "  checking %+F for replacement ", node));
 611
 612                 /* a Store always can be replaced */
 613                 addr = get_Store_ptr(node);
 614
 615                 if (! is_Sel(addr)) {
 616                         DB((dbg, SET_LEVEL_3, "no Sel input (%+F)\n", addr));
 617                         return;
 618                 }
 619
 620                 if (! pset_find_ptr(env->sels, addr)) {
 621                         DB((dbg, SET_LEVEL_3, "Sel %+F has no VNUM\n", addr));
 622                         return;
 623                 }
 624
 625                 vnum = get_vnum(addr);
 626                 assert(vnum < env->nvals);
 627
 628                 DB((dbg, SET_LEVEL_3, "replacing by value %u\n", vnum));
 629
 630                 block = get_nodes_block(node);
 631                 set_cur_block(block);
 632
 633                 /* Beware: A Store can contain a hidden conversion in Firm. */
 634                 val = get_Store_value(node);
 635                 if (get_irn_mode(val) != env->modes[vnum])
 636                         val = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(node), block, val, env->modes[vnum]);
 637
 638                 set_value(vnum, val);
 639
 640                 mem = get_Store_mem(node);
 641                 turn_into_tuple(node, pn_Store_max+1);
 642                 set_Tuple_pred(node, pn_Store_M,         mem);
 643                 set_Tuple_pred(node, pn_Store_X_regular, new_r_Jmp(block));
 644                 set_Tuple_pred(node, pn_Store_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
 645         }
 646 }
 647
 648 /**
 649  * Make scalar replacement.
 650  *
 651  * @param sels    A set containing all Sel nodes that have a value number
 652  * @param nvals   The number of scalars.
 653  * @param modes   A flexible array, containing all the modes of
 654  *                the value numbers.
 655  */
 656 static void do_scalar_replacements(ir_graph *irg, pset *sels, unsigned nvals,
 657                                    ir_mode **modes)
 658 {
 659         env_t env;
 660
 661         ssa_cons_start(irg, (int)nvals);
 662
 663         env.nvals = nvals;
 664         env.modes = modes;
 665         env.sels  = sels;
 666
 667         /*
 668          * second step: walk over the graph blockwise in topological order
 669          * and fill the array as much as possible.
 670          */
 671         DB((dbg, SET_LEVEL_3, "Substituting Loads and Stores in %+F\n", irg));
 672         irg_walk_blkwise_graph(irg, NULL, walker, &env);
 673
 674         ssa_cons_finish(irg);
 675 }
 676
 677 /*
 678  * Find possible scalar replacements
 679  *
 680  * @param irg  The current ir graph.
 681  */
 682 static ir_graph_state_t do_scalar_replacement(ir_graph *irg)
 683 {
 684         unsigned  nvals;
 685         int       i;
 686         scalars_t key, *value;
 687         ir_node   *irg_frame;
 688         ir_mode   **modes;
 689         set       *set_ent;
 690         pset      *sels;
 691         ir_type   *ent_type, *frame_tp;
 692
 693         /* we use the link field to store the VNUM */
 694         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 695         irp_reserve_resources(irp, IRP_RESOURCE_ENTITY_LINK);
 696
 697         /* Find possible scalar replacements */
 698         if (find_possible_replacements(irg)) {
 699                 DB((dbg, SET_LEVEL_1, "Scalar Replacement: %+F\n", irg));
 700
 701                 /* Insert in set the scalar replacements. */
 702                 irg_frame = get_irg_frame(irg);
 703                 nvals     = 0;
 704                 modes     = NEW_ARR_F(ir_mode *, 16);
 705                 set_ent   = new_set(ent_cmp, 8);
 706                 sels      = pset_new_ptr(8);
 707                 frame_tp  = get_irg_frame_type(irg);
 708
 709                 for (i = get_irn_n_outs(irg_frame) - 1; i >= 0; --i) {
 710                         ir_node *succ = get_irn_out(irg_frame, i);
 711
 712                         if (is_Sel(succ)) {
 713                                 ir_entity *ent = get_Sel_entity(succ);
 714
 715                                 /* we are only interested in entities on the frame, NOT
 716                                    parameters */
 717                                 if (get_entity_owner(ent) != frame_tp
 718                                     || is_parameter_entity(ent))
 719                                         continue;
 720
 721                                 if (get_entity_link(ent) == NULL || get_entity_link(ent) == ADDRESS_TAKEN)
 722                                         continue;
 723
 724                                 ent_type = get_entity_type(ent);
 725
 726                                 key.ent       = ent;
 727                                 set_insert(set_ent, &key, sizeof(key), HASH_PTR(key.ent));
 728
 729 #ifdef DEBUG_libfirm
 730                                 if (is_Array_type(ent_type)) {
 731                                         DB((dbg, SET_LEVEL_1, "  found array %s\n", get_entity_name(ent)));
 732                                 } else if (is_Struct_type(ent_type)) {
 733                                         DB((dbg, SET_LEVEL_1, "  found struct %s\n", get_entity_name(ent)));
 734                                 } else if (is_atomic_type(ent_type))
 735                                         DB((dbg, SET_LEVEL_1, "  found atomic value %s\n", get_entity_name(ent)));
 736                                 else {
 737                                         panic("Neither an array nor a struct or atomic value found in scalar replace");
 738                                 }
 739 #endif /* DEBUG_libfirm */
 740
 741                                 nvals = allocate_value_numbers(sels, ent, nvals, &modes);
 742                         }
 743                 }
 744
 745                 DB((dbg, SET_LEVEL_1, "  %u values will be needed\n", nvals));
 746
 747                 /* If scalars were found. */
 748                 if (nvals > 0) {
 749                         do_scalar_replacements(irg, sels, nvals, modes);
 750
 751                         foreach_set(set_ent, scalars_t*, value) {
 752                                 free_entity(value->ent);
 753                         }
 754
 755                         /*
 756                          * We changed the graph, but did NOT introduce new blocks
 757                          * neither changed control flow, cf-backedges should be still
 758                          * consistent.
 759                          */
 760                 }
 761                 del_pset(sels);
 762                 del_set(set_ent);
 763                 DEL_ARR_F(modes);
 764         }
 765
 766         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
 767         irp_free_resources(irp, IRP_RESOURCE_ENTITY_LINK);
 768
 769         return 0;
 770 }
 771
 772 optdesc_t opt_scalar_rep = {
 773         "scalar-replace",
 774         IR_GRAPH_STATE_NO_UNREACHABLE_BLOCKS | IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_OUTS,
 775         do_scalar_replacement,
 776 };
 777
 778 int scalar_replacement_opt(ir_graph *irg)
 779 {
 780         perform_irg_optimization(irg, &opt_scalar_rep);
 781         return 1;
 782 }
 783
 784 ir_graph_pass_t *scalar_replacement_opt_pass(const char *name)
 785 {
 786         return def_graph_pass_ret(name ? name : "scalar_rep",
 787                                   scalar_replacement_opt);
 788 }
 789
 790 void firm_init_scalar_replace(void)
 791 {
 792         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.scalar_replace");
 793 }