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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2007 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   Perform optimizations of the type representation.
  23  * @date    20.4.2005
  24  * @author  Goetz Lindenmaier
  25  * @version $Id$
  26  */
  27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  28 #include "config.h"
  29 #endif
  30
  31 #include <assert.h>
  32
  33 #include "tropt.h"
  34
  35 #include "irprog.h"
  36 #include "mangle.h"
  37
  38 #include "tr_inheritance.h"
  39 #include "irtypeinfo.h"
  40 #include "irgwalk.h"
  41 #include "irsimpletype.h"
  42 #include "trouts.h"
  43 #include "ircons.h"
  44 #include "irgmod.h"
  45 #include "irflag_t.h"
  46 #include "xmalloc.h"
  47
  48 /* - statistics ---------------------------------------------- */
  49
  50 static int n_casts_normalized = 0;
  51 static int n_casts_removed    = 0;
  52 static int n_sels_concretized = 0;
  53
  54 /* - Cast normalization. ------------------------------------- */
  55
  56 static ir_type *default_gen_pointer_type_to(ir_type *tp);
  57
  58 #define PTR_TYPE_SUFFIX "cc_ptr_tp"  /* class cast pointer type. */
  59 static ident *ptr_type_suffix = NULL;
  60 static gen_pointer_type_to_func gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
  61
  62 /**
  63  * Find a pointer type to a given type.
  64  * Uses and updates trouts if available.
  65  */
  66 static ir_type *default_gen_pointer_type_to(ir_type *tp) {
  67   ir_type *res = NULL;
  68   if (get_trouts_state() == outs_consistent) {
  69     if (get_type_n_pointertypes_to(tp) > 0) {
  70       res = get_type_pointertype_to(tp, 0);
  71     } else {
  72       ir_mode *mode = is_Method_type(tp) ? mode_P_code : mode_P_data;
  73
  74       res = new_type_pointer(mangle_u(get_type_ident(tp), ptr_type_suffix), tp, mode);
  75       /* Update trout for pointer types, so we can use it in next call. */
  76       add_type_pointertype_to(tp, res);
  77     }
  78   }
  79   else {
  80     res = find_pointer_type_to_type(tp);
  81     if (res == firm_unknown_type)
  82       res = new_type_pointer(mangle_u(get_type_ident(tp), ptr_type_suffix), tp, mode_P_data);
  83   }
  84
  85   return res;
  86 }
  87
  88 /** Return a type that is a depth times pointer to type. */
  89 static ir_type *pointerize_type(ir_type *tp, int depth) {
  90   for (; depth > 0; --depth) {
  91     tp = gen_pointer_type_to(tp);
  92   }
  93   return tp;
  94 }
  95
  96
  97 static ir_node *normalize_values_type(ir_type *totype, ir_node *pred) {
  98   ir_type *fromtype = get_irn_typeinfo_type(pred);
  99   ir_node *new_cast = pred;
 100   int ref_depth = 0;
 101
 102   if (totype == fromtype) return pred;   /* Case for optimization! */
 103
 104   while (is_Pointer_type(totype) && is_Pointer_type(fromtype)) {
 105     totype   = get_pointer_points_to_type(totype);
 106     fromtype = get_pointer_points_to_type(fromtype);
 107     ref_depth++;
 108   }
 109
 110   if (!is_Class_type(totype))   return pred;
 111   if (!is_Class_type(fromtype)) return pred;
 112
 113   if ((get_class_supertype_index(totype, fromtype) != -1) ||
 114       (get_class_supertype_index(fromtype, totype) != -1) ) {
 115     /* It's just what we want ... */
 116     return pred;
 117   }
 118
 119   set_cur_block(get_nodes_block(pred));
 120
 121   if (is_SubClass_of(totype, fromtype)) {
 122     /* downcast */
 123     while (get_class_subtype_index(fromtype, totype) == -1) {
 124       /* Insert a cast to a subtype of fromtype. */
 125       ir_type *new_type = NULL;
 126       ir_node *new_cast;
 127       int i, n_subtypes = get_class_n_subtypes(fromtype);
 128       for (i = 0; i < n_subtypes && !new_type; ++i) {
 129         ir_type *new_sub = get_class_subtype(fromtype, i);
 130         if (is_SuperClass_of(new_sub, totype))
 131           new_type = new_sub;
 132       }
 133       assert(new_type);
 134       fromtype = new_type;
 135       new_type = pointerize_type(new_type, ref_depth);
 136       new_cast = new_Cast(pred, new_type);
 137       pred = new_cast;
 138       n_casts_normalized ++;
 139       set_irn_typeinfo_type(new_cast, new_type);  /* keep type information up to date. */
 140       if (get_trouts_state() != outs_none) add_type_cast(new_type, new_cast);
 141     }
 142   }
 143   else {
 144     assert(is_SuperClass_of(totype, fromtype));
 145     /* upcast */
 146     while (get_class_supertype_index(fromtype, totype) == -1) {
 147       /* Insert a cast to a supertype of fromtype. */
 148       ir_type *new_type = NULL;
 149       int i, n_supertypes = get_class_n_supertypes(fromtype);
 150       for (i = 0; i < n_supertypes && !new_type; ++i) {
 151         ir_type *new_super = get_class_supertype(fromtype, i);
 152         if (is_SubClass_of(new_super, totype))
 153           new_type = new_super;
 154       }
 155       assert(new_type);
 156       fromtype = new_type;
 157       new_type = pointerize_type(new_type, ref_depth);
 158       new_cast = new_Cast(pred, new_type);
 159       pred = new_cast;
 160       n_casts_normalized ++;
 161       set_irn_typeinfo_type(new_cast, new_type);  /* keep type information up to date. */
 162       if (get_trouts_state() != outs_none) add_type_cast(new_type, new_cast);
 163     }
 164   }
 165   return new_cast;
 166 }
 167
 168
 169 static void normalize_irn_class_cast(ir_node *n, void *env) {
 170   ir_node *res;
 171   if (get_irn_op(n) == op_Cast) {
 172     ir_node *pred  = get_Cast_op(n);
 173     ir_type *totype   = get_Cast_type(n);
 174     res = normalize_values_type(totype, pred);
 175     set_Cast_op(n, res);
 176   } else if (get_irn_op(n) == op_Call) {
 177     int i, n_params = get_Call_n_params(n);
 178     ir_type *tp = get_Call_type(n);
 179     for (i = 0; i < n_params; ++i) {
 180       res = normalize_values_type(get_method_param_type(tp, i), get_Call_param(n, i));
 181       set_Call_param(n, i, res);
 182     }
 183   }
 184 }
 185
 186
 187 static void pure_normalize_irg_class_casts(ir_graph *irg) {
 188   assert(get_irg_class_cast_state(irg) != ir_class_casts_any &&
 189          "Cannot normalize irregular casts.");
 190   if (get_irg_class_cast_state(irg) == ir_class_casts_normalized) {
 191     verify_irg_class_cast_state(irg);
 192     return;
 193   }
 194
 195   irg_walk_graph(irg, NULL, normalize_irn_class_cast, NULL);
 196   set_irg_class_cast_state(irg, ir_class_casts_normalized);
 197 }
 198
 199
 200 void normalize_irg_class_casts(ir_graph *irg, gen_pointer_type_to_func gppt_fct) {
 201   assert(get_irp_typeinfo_state() == ir_typeinfo_consistent);
 202
 203   if (gppt_fct) gen_pointer_type_to = gppt_fct;
 204
 205   if (!ptr_type_suffix)
 206     ptr_type_suffix = new_id_from_str(PTR_TYPE_SUFFIX);
 207
 208   pure_normalize_irg_class_casts(irg);
 209
 210   gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
 211 }
 212
 213 void normalize_irp_class_casts(gen_pointer_type_to_func gppt_fct) {
 214   int i, n_irgs = get_irp_n_irgs();
 215   if (gppt_fct) gen_pointer_type_to = gppt_fct;
 216
 217   if (get_irp_typeinfo_state() != ir_typeinfo_consistent)
 218     simple_analyse_types();
 219
 220   for (i = 0; i < n_irgs; ++i) {
 221     pure_normalize_irg_class_casts(get_irp_irg(i));
 222   }
 223
 224   set_irp_class_cast_state(ir_class_casts_normalized);
 225   gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
 226
 227   if (get_opt_optimize_class_casts_verbose() && get_firm_verbosity()) {
 228     printf(" Cast normalization: %d Casts inserted.\n", n_casts_normalized);
 229   }
 230 }
 231
 232
 233
 234 /* - Cast optimization. ------------------------------------------- */
 235
 236 /**
 237  * Optimizes Casts:
 238  *
 239  *  (T1)(T2)x<T1> -> x<T1>
 240  *
 241  *  (T3)(T2)x<T1> -> (T3)x<T1>
 242  *
 243  * if possible.
 244  */
 245 static void cancel_out_casts(ir_node *cast) {
 246   ir_node *orig, *pred = get_Cast_op(cast);
 247   ir_type *tp_cast, *tp_pred, *tp_orig;
 248   int ref_depth = 0;
 249
 250   if (get_irn_op(pred) != op_Cast) return;
 251   orig = get_Cast_op(pred);
 252
 253   tp_cast = get_Cast_type(cast);
 254   tp_pred = get_Cast_type(pred);
 255   tp_orig = get_irn_typeinfo_type(orig);
 256
 257   while (is_Pointer_type(tp_cast) &&
 258          is_Pointer_type(tp_pred) &&
 259          is_Pointer_type(tp_orig)   ) {
 260     tp_cast = get_pointer_points_to_type(tp_cast);
 261     tp_pred = get_pointer_points_to_type(tp_pred);
 262     tp_orig = get_pointer_points_to_type(tp_orig);
 263     ref_depth++;
 264   }
 265
 266   if (!is_Class_type(tp_cast)) return;
 267   if (!is_Class_type(tp_pred)) return;
 268   if (!is_Class_type(tp_orig)) return;
 269
 270   if (is_SubClass_of(tp_pred, tp_cast) && get_opt_suppress_downcast_optimization())
 271     return;
 272
 273   if (tp_cast == tp_orig) {
 274     exchange(cast, orig);
 275     n_casts_removed += 2;
 276     return;
 277   }
 278
 279   if (!(is_SubClass_of  (tp_cast, tp_orig) || is_SubClass_of  (tp_orig, tp_cast))) {
 280     /* Avoid (B2)(A)(new B1()) --> (B2)(new B1())
 281      * if B1 =!> B2  and  B2 =!> B1
 282      */
 283     return;
 284   }
 285
 286   if ((is_SubClass_of  (tp_cast, tp_pred) && is_SuperClass_of(tp_pred, tp_orig)) ||
 287       (is_SuperClass_of(tp_cast, tp_pred) && is_SubClass_of  (tp_pred, tp_orig))   ) {
 288     /* Cast --> Pred --> Orig */
 289     set_Cast_op (cast, orig);
 290     n_casts_removed ++;
 291   }
 292 }
 293
 294 static void concretize_selected_entity(ir_node *sel) {
 295   ir_node *cast, *ptr = get_Sel_ptr(sel);
 296   ir_type *orig_tp, *cast_tp;
 297   ir_entity *new_ent, *sel_ent;
 298
 299   sel_ent = get_Sel_entity(sel);
 300   cast = get_Sel_ptr(sel);
 301
 302   while (get_irn_op(cast) == op_Cast) {
 303     cast_tp = get_Cast_type(cast);
 304     ptr = get_Cast_op(cast);
 305     orig_tp = get_irn_typeinfo_type(ptr);
 306
 307     if (!is_Pointer_type(orig_tp)) return;
 308     if (!is_Pointer_type(cast_tp)) return;
 309     orig_tp = get_pointer_points_to_type(orig_tp);
 310     cast_tp = get_pointer_points_to_type(cast_tp);
 311     if (!is_Class_type(orig_tp)) return;
 312     if (!is_Class_type(cast_tp)) return;
 313
 314     /* We only want to concretize, but not generalize. */
 315     if (!is_SuperClass_of(cast_tp, orig_tp)) return;
 316
 317     /* Hmm, we are not properly typed. */
 318     if (get_class_member_index(cast_tp, sel_ent) == -1) return;
 319
 320     new_ent = resolve_ent_polymorphy(orig_tp, sel_ent);
 321
 322     /* New ent must be member of orig_tp. */
 323     if (get_class_member_index(orig_tp, new_ent) == -1) return;
 324
 325     set_Sel_entity(sel, new_ent);
 326     set_Sel_ptr(sel, ptr);
 327     n_sels_concretized++;
 328
 329     sel_ent = new_ent;
 330     cast = ptr;
 331   }
 332 }
 333
 334 static void concretize_Phi_type(ir_node *phi) {
 335   int i, n_preds = get_Phi_n_preds(phi);
 336   ir_node **pred = alloca(n_preds * sizeof(ir_node *));
 337   ir_node *new;
 338   ir_type *totype, *fromtype;
 339
 340   if (n_preds == 0) return;
 341   pred[0] = get_Phi_pred(phi, 0);
 342
 343   if (get_irn_op(pred[0]) != op_Cast) return;
 344
 345   if (!is_Cast_upcast(pred[0])) return;
 346
 347   fromtype = get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(pred[0]));
 348   totype   = get_Cast_type(pred[0]);
 349
 350   pred[0] = get_Cast_op(pred[0]);
 351   for (i = 1; i < n_preds; ++i) {
 352     pred[i] = get_Phi_pred(phi, i);
 353     if (get_irn_op(pred[i]) != op_Cast) return;
 354     if (get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(pred[i])) != fromtype) return;
 355     pred[i] = get_Cast_op(pred[i]);
 356   }
 357
 358   /* Transform Phi */
 359   set_cur_block(get_nodes_block(phi));
 360   new = new_Phi(n_preds, pred, get_irn_mode(phi));
 361   set_irn_typeinfo_type(new, fromtype);
 362   new = new_Cast(new, totype);
 363   set_irn_typeinfo_type(new, totype);
 364   exchange(phi, new);
 365 }
 366
 367 void remove_Cmp_Null_cast(ir_node *cmp) {
 368   ir_node *cast, *null, *new_null;
 369   int cast_pos, null_pos;
 370   ir_type *fromtype;
 371
 372   cast = get_Cmp_left(cmp);
 373   cast_pos = 0;
 374   if (get_irn_op(cast) != op_Cast) {
 375     null = cast;
 376     null_pos = cast_pos;
 377     cast = get_Cmp_right(cmp);
 378     cast_pos = 1;
 379     if (get_irn_op(cast) != op_Cast) return;
 380   } else {
 381     null = get_Cmp_right(cmp);
 382     null_pos = 1;
 383   }
 384
 385   if (get_irn_op(null) != op_Const) return;
 386   if (!mode_is_reference(get_irn_mode(null))) return;
 387   if (get_Const_tarval(null) != get_mode_null(get_irn_mode(null))) return;
 388
 389   /* Transform Cmp */
 390   set_irn_n(cmp, cast_pos, get_Cast_op(cast));
 391   fromtype = get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(cast));
 392   new_null = new_Const_type(get_Const_tarval(null), fromtype);
 393   set_irn_typeinfo_type(new_null, fromtype);
 394   set_irn_n(cmp, null_pos, new_null);
 395   n_casts_removed ++;
 396 }
 397
 398 /**
 399  * Post-Walker:
 400  */
 401 static void irn_optimize_class_cast(ir_node *n, void *env) {
 402   if (get_irn_op(n) == op_Cast)
 403     cancel_out_casts(n);
 404   else if (get_irn_op(n) == op_Sel)
 405     concretize_selected_entity(n);
 406   else if (get_irn_op(n) == op_Phi)
 407     concretize_Phi_type(n);
 408   else if (get_irn_op(n) == op_Cmp)
 409     remove_Cmp_Null_cast(n);
 410 }
 411
 412 void optimize_class_casts(void) {
 413   int i, n_irgs = get_irp_n_irgs();
 414
 415   if (get_irp_typeinfo_state() != ir_typeinfo_consistent)
 416     simple_analyse_types();
 417
 418   all_irg_walk(NULL, irn_optimize_class_cast, NULL);
 419
 420   set_trouts_inconsistent();
 421   for (i = 0; i < n_irgs; ++i)
 422     set_irg_outs_inconsistent(get_irp_irg(i));
 423
 424   if (get_opt_optimize_class_casts_verbose() && get_firm_verbosity()) {
 425     printf(" Cast optimization: %d Casts removed, %d Sels concretized.\n",
 426            n_casts_removed, n_sels_concretized);
 427   }
 428 }