nsz Git - libfirm/blob - ir/opt/tropt.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   Perform optimizations of the type representation.
  23  * @date    20.4.2005
  24  * @author  Goetz Lindenmaier
  25  * @version $Id$
  26  */
  27 #include "config.h"
  28
  29 #include <assert.h>
  30
  31 #include "iroptimize.h"
  32 #include "irprog.h"
  33 #include "irtypeinfo.h"
  34 #include "irgwalk.h"
  35 #include "irsimpletype.h"
  36 #include "trouts.h"
  37 #include "ircons.h"
  38 #include "irgmod.h"
  39 #include "irflag_t.h"
  40 #include "xmalloc.h"
  41 #include "debug.h"
  42 #include "tropt.h"
  43
  44 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
  45
  46 /* - statistics ---------------------------------------------- */
  47
  48 static int n_casts_normalized = 0;
  49 static int n_casts_removed    = 0;
  50 static int n_sels_concretized = 0;
  51
  52 /* - Cast normalization. ------------------------------------- */
  53
  54 static ir_type *default_gen_pointer_type_to(ir_type *tp);
  55
  56 #define PTR_TYPE_SUFFIX "cc_ptr_tp"  /* class cast pointer type. */
  57 static ident *ptr_type_suffix = NULL;
  58 static gen_pointer_type_to_func gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
  59
  60 /**
  61  * Find a pointer type to a given type.
  62  * Uses and updates trouts if available.
  63  */
  64 static ir_type *default_gen_pointer_type_to(ir_type *tp) {
  65         ir_type *res = NULL;
  66         if (get_trouts_state() == outs_consistent) {
  67                 if (get_type_n_pointertypes_to(tp) > 0) {
  68                         res = get_type_pointertype_to(tp, 0);
  69                 } else {
  70                         ir_mode *mode = is_Method_type(tp) ? mode_P_code : mode_P_data;
  71
  72                         res = new_type_pointer(mangle_u(get_type_ident(tp), ptr_type_suffix), tp, mode);
  73                         /* Update trout for pointer types, so we can use it in next call. */
  74                         add_type_pointertype_to(tp, res);
  75                 }
  76         }
  77         else {
  78                 res = find_pointer_type_to_type(tp);
  79                 if (res == firm_unknown_type)
  80                         res = new_type_pointer(mangle_u(get_type_ident(tp), ptr_type_suffix), tp, mode_P_data);
  81         }
  82
  83         return res;
  84 }
  85
  86 /** Return a type that is a depth times pointer to type. */
  87 static ir_type *pointerize_type(ir_type *tp, int depth) {
  88         for (; depth > 0; --depth) {
  89                 tp = gen_pointer_type_to(tp);
  90         }
  91         return tp;
  92 }
  93
  94
  95 static ir_node *normalize_values_type(ir_type *totype, ir_node *pred) {
  96         ir_type *fromtype = get_irn_typeinfo_type(pred);
  97         ir_node *new_cast = pred;
  98         int ref_depth = 0;
  99
 100         if (totype == fromtype) return pred;   /* Case for optimization! */
 101
 102         while (is_Pointer_type(totype) && is_Pointer_type(fromtype)) {
 103                 totype   = get_pointer_points_to_type(totype);
 104                 fromtype = get_pointer_points_to_type(fromtype);
 105                 ref_depth++;
 106         }
 107
 108         if (!is_Class_type(totype))   return pred;
 109         if (!is_Class_type(fromtype)) return pred;
 110
 111         if ((get_class_supertype_index(totype, fromtype) != -1) ||
 112                 (get_class_supertype_index(fromtype, totype) != -1) ) {
 113                         /* It's just what we want ... */
 114                         return pred;
 115         }
 116
 117         set_cur_block(get_nodes_block(pred));
 118
 119         if (is_SubClass_of(totype, fromtype)) {
 120                 /* downcast */
 121                 while (get_class_subtype_index(fromtype, totype) == -1) {
 122                         /* Insert a cast to a subtype of fromtype. */
 123                         ir_type *new_type = NULL;
 124                         ir_node *new_cast;
 125                         int i, n_subtypes = get_class_n_subtypes(fromtype);
 126                         for (i = 0; i < n_subtypes && !new_type; ++i) {
 127                                 ir_type *new_sub = get_class_subtype(fromtype, i);
 128                                 if (is_SuperClass_of(new_sub, totype))
 129                                         new_type = new_sub;
 130                         }
 131                         assert(new_type);
 132                         fromtype = new_type;
 133                         new_type = pointerize_type(new_type, ref_depth);
 134                         new_cast = new_Cast(pred, new_type);
 135                         pred = new_cast;
 136                         n_casts_normalized ++;
 137                         set_irn_typeinfo_type(new_cast, new_type);  /* keep type information up to date. */
 138                         if (get_trouts_state() != outs_none) add_type_cast(new_type, new_cast);
 139                 }
 140         } else {
 141                 assert(is_SuperClass_of(totype, fromtype));
 142                 /* upcast */
 143                 while (get_class_supertype_index(fromtype, totype) == -1) {
 144                         /* Insert a cast to a supertype of fromtype. */
 145                         ir_type *new_type = NULL;
 146                         int i, n_supertypes = get_class_n_supertypes(fromtype);
 147                         for (i = 0; i < n_supertypes && !new_type; ++i) {
 148                                 ir_type *new_super = get_class_supertype(fromtype, i);
 149                                 if (is_SubClass_of(new_super, totype))
 150                                         new_type = new_super;
 151                         }
 152                         assert(new_type);
 153                         fromtype = new_type;
 154                         new_type = pointerize_type(new_type, ref_depth);
 155                         new_cast = new_Cast(pred, new_type);
 156                         pred = new_cast;
 157                         n_casts_normalized ++;
 158                         set_irn_typeinfo_type(new_cast, new_type);  /* keep type information up to date. */
 159                         if (get_trouts_state() != outs_none) add_type_cast(new_type, new_cast);
 160                 }
 161         }
 162         return new_cast;
 163 }
 164
 165 /**
 166  * Post-Walker.
 167  */
 168 static void normalize_irn_class_cast(ir_node *n, void *env) {
 169         ir_node *res;
 170         (void) env;
 171         if (is_Cast(n)) {
 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 (is_Call(n)) {
 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         DB((dbg, SET_LEVEL_1, " Cast normalization: %d Casts inserted.\n", n_casts_normalized));
 228 }
 229
 230
 231
 232 /* - Cast optimization. ------------------------------------------- */
 233
 234 /**
 235  * Optimizes Casts:
 236  *
 237  *  (T1)(T2)x<T1> -> x<T1>
 238  *
 239  *  (T3)(T2)x<T1> -> (T3)x<T1>
 240  *
 241  * if possible.
 242  */
 243 static void cancel_out_casts(ir_node *cast) {
 244         ir_node *orig, *pred = get_Cast_op(cast);
 245         ir_type *tp_cast, *tp_pred, *tp_orig;
 246         int ref_depth = 0;
 247
 248         if (!is_Cast(pred)) return;
 249         orig = get_Cast_op(pred);
 250
 251         tp_cast = get_Cast_type(cast);
 252         tp_pred = get_Cast_type(pred);
 253         tp_orig = get_irn_typeinfo_type(orig);
 254
 255         while (is_Pointer_type(tp_cast) &&
 256                 is_Pointer_type(tp_pred) &&
 257                 is_Pointer_type(tp_orig)   ) {
 258                         tp_cast = get_pointer_points_to_type(tp_cast);
 259                         tp_pred = get_pointer_points_to_type(tp_pred);
 260                         tp_orig = get_pointer_points_to_type(tp_orig);
 261                         ref_depth++;
 262         }
 263
 264         if (!is_Class_type(tp_cast)) return;
 265         if (!is_Class_type(tp_pred)) return;
 266         if (!is_Class_type(tp_orig)) return;
 267
 268         if (is_SubClass_of(tp_pred, tp_cast) && get_opt_suppress_downcast_optimization())
 269                 return;
 270
 271         if (tp_cast == tp_orig) {
 272                 exchange(cast, orig);
 273                 n_casts_removed += 2;
 274                 return;
 275         }
 276
 277         if (!(is_SubClass_of  (tp_cast, tp_orig) || is_SubClass_of  (tp_orig, tp_cast))) {
 278                 /* Avoid (B2)(A)(new B1()) --> (B2)(new B1())
 279                 * if B1 =!> B2  and  B2 =!> B1
 280                 */
 281                 return;
 282         }
 283
 284         if ((is_SubClass_of  (tp_cast, tp_pred) && is_SuperClass_of(tp_pred, tp_orig)) ||
 285                 (is_SuperClass_of(tp_cast, tp_pred) && is_SubClass_of  (tp_pred, tp_orig))) {
 286                         /* Cast --> Pred --> Orig */
 287                         set_Cast_op(cast, orig);
 288                         n_casts_removed ++;
 289         }
 290 }
 291
 292 static void concretize_selected_entity(ir_node *sel) {
 293         ir_node *cast, *ptr = get_Sel_ptr(sel);
 294         ir_type *orig_tp, *cast_tp;
 295         ir_entity *new_ent, *sel_ent;
 296
 297         sel_ent = get_Sel_entity(sel);
 298         cast = get_Sel_ptr(sel);
 299
 300         while (is_Cast(cast)) {
 301                 cast_tp = get_Cast_type(cast);
 302                 ptr = get_Cast_op(cast);
 303                 orig_tp = get_irn_typeinfo_type(ptr);
 304
 305                 if (!is_Pointer_type(orig_tp)) return;
 306                 if (!is_Pointer_type(cast_tp)) return;
 307                 orig_tp = get_pointer_points_to_type(orig_tp);
 308                 cast_tp = get_pointer_points_to_type(cast_tp);
 309                 if (!is_Class_type(orig_tp)) return;
 310                 if (!is_Class_type(cast_tp)) return;
 311
 312                 /* We only want to concretize, but not generalize. */
 313                 if (!is_SuperClass_of(cast_tp, orig_tp)) return;
 314
 315                 /* Hmm, we are not properly typed. */
 316                 if (get_class_member_index(cast_tp, sel_ent) == -1) return;
 317
 318                 new_ent = resolve_ent_polymorphy(orig_tp, sel_ent);
 319
 320                 /* New ent must be member of orig_tp. */
 321                 if (get_class_member_index(orig_tp, new_ent) == -1) return;
 322
 323                 set_Sel_entity(sel, new_ent);
 324                 set_Sel_ptr(sel, ptr);
 325                 n_sels_concretized++;
 326
 327                 sel_ent = new_ent;
 328                 cast = ptr;
 329         }
 330 }
 331
 332 static void concretize_Phi_type(ir_node *phi)
 333 {
 334         int       n_preds = get_Phi_n_preds(phi);
 335         ir_node **pred    = ALLOCAN(ir_node*, n_preds);
 336         ir_node  *nn;
 337         ir_type  *totype;
 338         ir_type  *fromtype;
 339         int       i;
 340
 341         if (n_preds == 0) return;
 342         pred[0] = get_Phi_pred(phi, 0);
 343
 344         if (!is_Cast(pred[0])) return;
 345
 346         if (!is_Cast_upcast(pred[0])) return;
 347
 348         fromtype = get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(pred[0]));
 349         totype   = get_Cast_type(pred[0]);
 350
 351         pred[0] = get_Cast_op(pred[0]);
 352         for (i = 1; i < n_preds; ++i) {
 353                 pred[i] = get_Phi_pred(phi, i);
 354                 if (!is_Cast(pred[i])) return;
 355                 if (get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(pred[i])) != fromtype) return;
 356                 pred[i] = get_Cast_op(pred[i]);
 357         }
 358
 359         /* Transform Phi */
 360         set_cur_block(get_nodes_block(phi));
 361         nn = new_Phi(n_preds, pred, get_irn_mode(phi));
 362         set_irn_typeinfo_type(nn, fromtype);
 363         nn = new_Cast(nn, totype);
 364         set_irn_typeinfo_type(nn, totype);
 365         exchange(phi, nn);
 366 }
 367
 368 void remove_Cmp_Null_cast(ir_node *cmp) {
 369         ir_node *cast, *null, *new_null;
 370         int cast_pos, null_pos;
 371         ir_type *fromtype;
 372
 373         cast = get_Cmp_left(cmp);
 374         cast_pos = 0;
 375         if (!is_Cast(cast)) {
 376                 null = cast;
 377                 null_pos = cast_pos;
 378                 cast = get_Cmp_right(cmp);
 379                 cast_pos = 1;
 380                 if (!is_Cast(cast)) return;
 381         } else {
 382                 null = get_Cmp_right(cmp);
 383                 null_pos = 1;
 384         }
 385
 386         if (! is_Const(null)) return;
 387         if (!mode_is_reference(get_irn_mode(null))) return;
 388         if (get_Const_tarval(null) != get_mode_null(get_irn_mode(null))) return;
 389
 390         /* Transform Cmp */
 391         set_irn_n(cmp, cast_pos, get_Cast_op(cast));
 392         fromtype = get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(cast));
 393         new_null = new_Const_type(get_Const_tarval(null), fromtype);
 394         set_irn_typeinfo_type(new_null, fromtype);
 395         set_irn_n(cmp, null_pos, new_null);
 396         n_casts_removed ++;
 397 }
 398
 399 /**
 400  * Post-Walker:
 401  */
 402 static void irn_optimize_class_cast(ir_node *n, void *env) {
 403         (void) env;
 404         if (is_Cast(n))
 405                 cancel_out_casts(n);
 406         else if (is_Sel(n))
 407                 concretize_selected_entity(n);
 408         else if (is_Phi(n))
 409                 concretize_Phi_type(n);
 410         else if (is_Cmp(n))
 411                 remove_Cmp_Null_cast(n);
 412 }
 413
 414 void optimize_class_casts(void) {
 415         int i, n_irgs = get_irp_n_irgs();
 416
 417         if (get_irp_typeinfo_state() != ir_typeinfo_consistent)
 418                 simple_analyse_types();
 419
 420         all_irg_walk(NULL, irn_optimize_class_cast, NULL);
 421
 422         set_trouts_inconsistent();
 423         for (i = 0; i < n_irgs; ++i)
 424                 set_irg_outs_inconsistent(get_irp_irg(i));
 425
 426         DB((dbg, SET_LEVEL_1, " Cast optimization: %d Casts removed, %d Sels concretized.\n",
 427                 n_casts_removed, n_sels_concretized));
 428 }
 429
 430 void firm_init_class_casts_opt(void) {
 431         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.tropt");
 432 }