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

   1 /**
   2  * @file tropt.c
   3  *
   4  * Project:     libFIRM
   5  * File name:   ir/opt/tropt.c
   6  * Purpose:     Optimize the type representation.
   7  * Author:      Goetz Lindenmaier
   8  * Modified by:
   9  * Created:     20.4.2005
  10  * CVS-ID:      $Id$
  11  * Copyright:   (c) 2005 Universität Karlsruhe
  12  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
  13  *
  14  * Perform optimizations of the type representation.
  15  */
  16 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  17 #include "config.h"
  18 #endif
  19
  20 #ifdef HAVE_ALLOCA_H
  21 #include <alloca.h>
  22 #endif
  23
  24 #ifdef HAVE_MALLOC_H
  25 #include <malloc.h>
  26 #endif
  27
  28 #include "tropt.h"
  29
  30 #include "irprog.h"
  31 #include "mangle.h"
  32
  33 #include "tr_inheritance.h"
  34 #include "irtypeinfo.h"
  35 #include "irgwalk.h"
  36 #include "irsimpletype.h"
  37 #include "trouts.h"
  38 #include "ircons.h"
  39 #include "irgmod.h"
  40 #include "irflag.h"
  41
  42 /* - statistics ---------------------------------------------- */
  43
  44 static int n_casts_normalized = 0;
  45 static int n_casts_removed    = 0;
  46 static int n_sels_concretized = 0;
  47
  48 /* - Cast normalization. ------------------------------------- */
  49
  50 static type *default_gen_pointer_type_to(type *tp);
  51
  52 #define PTR_TYPE_SUFFIX "cc_ptr_tp"  /* class cast pointer type. */
  53 static ident *ptr_type_suffix = NULL;
  54 static gen_pointer_type_to_func gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
  55
  56 /**
  57  * Find a pointer type to a given type.
  58  * Uses and updates trouts if available.
  59  */
  60 static type *default_gen_pointer_type_to(type *tp) {
  61   type *res = NULL;
  62   if (get_trouts_state() == outs_consistent) {
  63     if (get_type_n_pointertypes_to(tp) > 0) {
  64       res = get_type_pointertype_to(tp, 0);
  65     } else {
  66       ir_mode *mode = is_Method_type(tp) ? mode_P_code : mode_P_data;
  67
  68       res = new_type_pointer(mangle_u(get_type_ident(tp), ptr_type_suffix), tp, mode);
  69       /* Update trout for pointer types, so we can use it in next call. */
  70       add_type_pointertype_to(tp, res);
  71     }
  72   }
  73   else {
  74     res = find_pointer_type_to_type(tp);
  75     if (res == firm_unknown_type)
  76       res = new_type_pointer(mangle_u(get_type_ident(tp), ptr_type_suffix), tp, mode_P_data);
  77   }
  78
  79   return res;
  80 }
  81
  82 /** Return a type that is a depth times pointer to type. */
  83 static type *pointerize_type(type *tp, int depth) {
  84   for (; depth > 0; --depth) {
  85     tp = gen_pointer_type_to(tp);
  86   }
  87   return tp;
  88 }
  89
  90
  91 static ir_node *normalize_values_type(type *totype, ir_node *pred) {
  92   type *fromtype = get_irn_typeinfo_type(pred);
  93   ir_node *new_cast = pred;
  94   int ref_depth = 0;
  95
  96   if (totype == fromtype) return pred;   /* Case for optimization! */
  97
  98   while (is_Pointer_type(totype) && is_Pointer_type(fromtype)) {
  99     totype   = get_pointer_points_to_type(totype);
 100     fromtype = get_pointer_points_to_type(fromtype);
 101     ref_depth++;
 102   }
 103
 104   if (!is_Class_type(totype))   return pred;
 105   if (!is_Class_type(fromtype)) return pred;
 106
 107   if ((get_class_supertype_index(totype, fromtype) != -1) ||
 108       (get_class_supertype_index(fromtype, totype) != -1) ) {
 109     /* It's just what we want ... */
 110     return pred;
 111   }
 112
 113   set_cur_block(get_nodes_block(pred));
 114
 115   if (is_subclass_of(totype, fromtype)) {
 116     /* downcast */
 117     while (get_class_subtype_index(fromtype, totype) == -1) {
 118       /* Insert a cast to a subtype of fromtype. */
 119       type *new_type = NULL;
 120       ir_node *new_cast;
 121       int i, n_subtypes = get_class_n_subtypes(fromtype);
 122       for (i = 0; i < n_subtypes && !new_type; ++i) {
 123         type *new_sub = get_class_subtype(fromtype, i);
 124         if (is_superclass_of(new_sub, totype))
 125           new_type = new_sub;
 126       }
 127       assert(new_type);
 128       fromtype = new_type;
 129       new_type = pointerize_type(new_type, ref_depth);
 130       new_cast = new_Cast(pred, new_type);
 131       pred = new_cast;
 132       n_casts_normalized ++;
 133       set_irn_typeinfo_type(new_cast, new_type);  /* keep type information up to date. */
 134       if (get_trouts_state() != outs_none) add_type_cast(new_type, new_cast);
 135     }
 136   }
 137   else {
 138     assert(is_superclass_of(totype, fromtype));
 139     /* upcast */
 140     while (get_class_supertype_index(fromtype, totype) == -1) {
 141       /* Insert a cast to a supertype of fromtype. */
 142       type *new_type = NULL;
 143       int i, n_supertypes = get_class_n_supertypes(fromtype);
 144       for (i = 0; i < n_supertypes && !new_type; ++i) {
 145         type *new_super = get_class_supertype(fromtype, i);
 146         if (is_subclass_of(new_super, totype))
 147           new_type = new_super;
 148       }
 149       assert(new_type);
 150       fromtype = new_type;
 151       new_type = pointerize_type(new_type, ref_depth);
 152       new_cast = new_Cast(pred, new_type);
 153       pred = new_cast;
 154       n_casts_normalized ++;
 155       set_irn_typeinfo_type(new_cast, new_type);  /* keep type information up to date. */
 156       if (get_trouts_state() != outs_none) add_type_cast(new_type, new_cast);
 157     }
 158   }
 159   return new_cast;
 160 }
 161
 162
 163 static void normalize_irn_class_cast(ir_node *n, void *env) {
 164   ir_node *res;
 165   if (get_irn_op(n) == op_Cast) {
 166     ir_node *pred  = get_Cast_op(n);
 167     type *totype   = get_Cast_type(n);
 168     res = normalize_values_type(totype, pred);
 169     set_Cast_op(n, res);
 170   } else if (get_irn_op(n) == op_Call) {
 171     int i, n_params = get_Call_n_params(n);
 172     type *tp = get_Call_type(n);
 173     for (i = 0; i < n_params; ++i) {
 174       res = normalize_values_type(get_method_param_type(tp, i), get_Call_param(n, i));
 175       set_Call_param(n, i, res);
 176     }
 177   }
 178 }
 179
 180
 181 static void pure_normalize_irg_class_casts(ir_graph *irg) {
 182   assert(get_irg_class_cast_state(irg) != ir_class_casts_any &&
 183          "Cannot normalize irregular casts.");
 184   if (get_irg_class_cast_state(irg) == ir_class_casts_normalized) {
 185     verify_irg_class_cast_state(irg);
 186     return;
 187   }
 188
 189   irg_walk_graph(irg, NULL, normalize_irn_class_cast, NULL);
 190   set_irg_class_cast_state(irg, ir_class_casts_normalized);
 191 }
 192
 193
 194 void normalize_irg_class_casts(ir_graph *irg, gen_pointer_type_to_func gppt_fct) {
 195   assert(get_irp_typeinfo_state() == ir_typeinfo_consistent);
 196
 197   if (gppt_fct) gen_pointer_type_to = gppt_fct;
 198
 199   if (!ptr_type_suffix)
 200     ptr_type_suffix = new_id_from_str(PTR_TYPE_SUFFIX);
 201
 202   pure_normalize_irg_class_casts(irg);
 203
 204   gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
 205 }
 206
 207 void normalize_irp_class_casts(gen_pointer_type_to_func gppt_fct) {
 208   int i, n_irgs = get_irp_n_irgs();
 209   if (gppt_fct) gen_pointer_type_to = gppt_fct;
 210
 211   if (get_irp_typeinfo_state() != ir_typeinfo_consistent)
 212     simple_analyse_types();
 213
 214   for (i = 0; i < n_irgs; ++i) {
 215     pure_normalize_irg_class_casts(get_irp_irg(i));
 216   }
 217
 218   set_irp_class_cast_state(ir_class_casts_normalized);
 219   gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
 220
 221   if (get_opt_optimize_class_casts_verbose() && get_firm_verbosity()) {
 222     printf(" Cast normalization: %d Casts inserted.\n", n_casts_normalized);
 223   }
 224 }
 225
 226
 227
 228 /* - Cast optimization. ------------------------------------------- */
 229
 230 /**
 231  * Optimizes Casts:
 232  *
 233  *  (T1)(T2)x<T1> -> x<T1>
 234  *
 235  *  (T3)(T2)x<T1> -> (T3)x<T1>
 236  *
 237  * if possible.
 238  */
 239 static void cancel_out_casts(ir_node *cast) {
 240   ir_node *orig, *pred = get_Cast_op(cast);
 241   type *tp_cast, *tp_pred, *tp_orig;
 242   int ref_depth = 0;
 243
 244   if (get_irn_op(pred) != op_Cast) return;
 245   orig = get_Cast_op(pred);
 246
 247   tp_cast = get_Cast_type(cast);
 248   tp_pred = get_Cast_type(pred);
 249   tp_orig = get_irn_typeinfo_type(orig);
 250
 251   while (is_Pointer_type(tp_cast) &&
 252          is_Pointer_type(tp_pred) &&
 253          is_Pointer_type(tp_orig)   ) {
 254     tp_cast = get_pointer_points_to_type(tp_cast);
 255     tp_pred = get_pointer_points_to_type(tp_pred);
 256     tp_orig = get_pointer_points_to_type(tp_orig);
 257     ref_depth++;
 258   }
 259
 260   if (!is_Class_type(tp_cast)) return;
 261   if (!is_Class_type(tp_pred)) return;
 262   if (!is_Class_type(tp_orig)) return;
 263
 264   if (is_subclass_of(tp_pred, tp_cast) && get_opt_suppress_downcast_optimization())
 265     return;
 266
 267   if (tp_cast == tp_orig) {
 268     exchange(cast, orig);
 269     n_casts_removed += 2;
 270     return;
 271   }
 272
 273   if (!(is_subclass_of  (tp_cast, tp_orig) || is_subclass_of  (tp_orig, tp_cast))) {
 274     /* Avoid (B2)(A)(new B1()) --> (B2)(new B1())
 275      * if B1 =!> B2  and  B2 =!> B1
 276      */
 277     return;
 278   }
 279
 280   if ((is_subclass_of  (tp_cast, tp_pred) && is_superclass_of(tp_pred, tp_orig)) ||
 281       (is_superclass_of(tp_cast, tp_pred) && is_subclass_of  (tp_pred, tp_orig))   ) {
 282     /* Cast --> Pred --> Orig */
 283     set_Cast_op (cast, orig);
 284     n_casts_removed ++;
 285   }
 286 }
 287
 288 static void concretize_selected_entity(ir_node *sel) {
 289   ir_node *cast, *ptr = get_Sel_ptr(sel);
 290   type *orig_tp, *cast_tp;
 291   entity *new_ent, *sel_ent;
 292
 293   sel_ent = get_Sel_entity(sel);
 294   cast = get_Sel_ptr(sel);
 295
 296   while (get_irn_op(cast) == op_Cast) {
 297     cast_tp = get_Cast_type(cast);
 298     ptr = get_Cast_op(cast);
 299     orig_tp = get_irn_typeinfo_type(ptr);
 300
 301     if (!is_Pointer_type(orig_tp)) return;
 302     if (!is_Pointer_type(cast_tp)) return;
 303     orig_tp = get_pointer_points_to_type(orig_tp);
 304     cast_tp = get_pointer_points_to_type(cast_tp);
 305     if (!is_Class_type(orig_tp)) return;
 306     if (!is_Class_type(cast_tp)) return;
 307
 308     /* We only want to concretize, but not generalize. */
 309     if (!is_superclass_of(cast_tp, orig_tp)) return;
 310
 311     /* Hmm, we are not properly typed. */
 312     if (get_class_member_index(cast_tp, sel_ent) == -1) return;
 313
 314     new_ent = resolve_ent_polymorphy(orig_tp, sel_ent);
 315
 316     /* New ent must be member of orig_tp. */
 317     if (get_class_member_index(orig_tp, new_ent) == -1) return;
 318
 319     set_Sel_entity(sel, new_ent);
 320     set_Sel_ptr(sel, ptr);
 321     n_sels_concretized++;
 322
 323     sel_ent = new_ent;
 324     cast = ptr;
 325   }
 326 }
 327
 328 static void concretize_Phi_type(ir_node *phi) {
 329   int i, n_preds = get_Phi_n_preds(phi);
 330   ir_node **pred = alloca(n_preds * sizeof(ir_node *));
 331   ir_node *new;
 332   type *totype, *fromtype;
 333
 334   if (n_preds == 0) return;
 335   pred[0] = get_Phi_pred(phi, 0);
 336
 337   if (get_irn_op(pred[0]) != op_Cast) return;
 338
 339   if (!is_Cast_upcast(pred[0])) return;
 340
 341   fromtype = get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(pred[0]));
 342   totype   = get_Cast_type(pred[0]);
 343
 344   pred[0] = get_Cast_op(pred[0]);
 345   for (i = 1; i < n_preds; ++i) {
 346     pred[i] = get_Phi_pred(phi, i);
 347     if (get_irn_op(pred[i]) != op_Cast) return;
 348     if (get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(pred[i])) != fromtype) return;
 349     pred[i] = get_Cast_op(pred[i]);
 350   }
 351
 352   /* Transform Phi */
 353   set_cur_block(get_nodes_block(phi));
 354   new = new_Phi(n_preds, pred, get_irn_mode(phi));
 355   set_irn_typeinfo_type(new, fromtype);
 356   new = new_Cast(new, totype);
 357   set_irn_typeinfo_type(new, totype);
 358   exchange(phi, new);
 359 }
 360
 361 void remove_Cmp_Null_cast(ir_node *cmp) {
 362   ir_node *cast, *null, *new_null;
 363   int cast_pos, null_pos;
 364   type *fromtype;
 365
 366   cast = get_Cmp_left(cmp);
 367   cast_pos = 0;
 368   if (get_irn_op(cast) != op_Cast) {
 369     null = cast;
 370     null_pos = cast_pos;
 371     cast = get_Cmp_right(cmp);
 372     cast_pos = 1;
 373     if (get_irn_op(cast) != op_Cast) return;
 374   } else {
 375     null = get_Cmp_right(cmp);
 376     null_pos = 1;
 377   }
 378
 379   if (get_irn_op(null) != op_Const) return;
 380   if (!mode_is_reference(get_irn_mode(null))) return;
 381   if (get_Const_tarval(null) != get_mode_null(get_irn_mode(null))) return;
 382
 383   /* Transform Cmp */
 384   set_irn_n(cmp, cast_pos, get_Cast_op(cast));
 385   fromtype = get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(cast));
 386   new_null = new_Const_type(get_Const_tarval(null), fromtype);
 387   set_irn_typeinfo_type(new_null, fromtype);
 388   set_irn_n(cmp, null_pos, new_null);
 389   n_casts_removed ++;
 390 }
 391
 392 /**
 393  * Post-Walker:
 394  */
 395 static void irn_optimize_class_cast(ir_node *n, void *env) {
 396   if (get_irn_op(n) == op_Cast)
 397     cancel_out_casts(n);
 398   else if (get_irn_op(n) == op_Sel)
 399     concretize_selected_entity(n);
 400   else if (get_irn_op(n) == op_Phi)
 401     concretize_Phi_type(n);
 402   else if (get_irn_op(n) == op_Cmp)
 403     remove_Cmp_Null_cast(n);
 404 }
 405
 406 void optimize_class_casts(void) {
 407   int i, n_irgs = get_irp_n_irgs();
 408
 409   if (get_irp_typeinfo_state() != ir_typeinfo_consistent)
 410     simple_analyse_types();
 411
 412   all_irg_walk(NULL, irn_optimize_class_cast, NULL);
 413
 414   set_trouts_inconsistent();
 415   for (i = 0; i < n_irgs; ++i)
 416     set_irg_outs_inconsistent(get_irp_irg(i));
 417
 418   if (get_opt_optimize_class_casts_verbose() && get_firm_verbosity()) {
 419     printf(" Cast optimization: %d Casts removed, %d sels concretized.\n",
 420            n_casts_removed, n_sels_concretized);
 421   }
 422 }