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