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 tropt.c
  22  *
  23  * Project:     libFIRM
  24  * File name:   ir/opt/tropt.c
  25  * Purpose:     Optimize the type representation.
  26  * Author:      Goetz Lindenmaier
  27  * Modified by:
  28  * Created:     20.4.2005
  29  * CVS-ID:      $Id$
  30  * Copyright:   (c) 2005 Universität Karlsruhe
  31  *
  32  * Perform optimizations of the type representation.
  33  */
  34 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  35 #include "config.h"
  36 #endif
  37
  38 #include <assert.h>
  39
  40 #include "tropt.h"
  41
  42 #include "irprog.h"
  43 #include "mangle.h"
  44
  45 #include "tr_inheritance.h"
  46 #include "irtypeinfo.h"
  47 #include "irgwalk.h"
  48 #include "irsimpletype.h"
  49 #include "trouts.h"
  50 #include "ircons.h"
  51 #include "irgmod.h"
  52 #include "irflag_t.h"
  53 #include "xmalloc.h"
  54
  55 /* - statistics ---------------------------------------------- */
  56
  57 static int n_casts_normalized = 0;
  58 static int n_casts_removed    = 0;
  59 static int n_sels_concretized = 0;
  60
  61 /* - Cast normalization. ------------------------------------- */
  62
  63 static ir_type *default_gen_pointer_type_to(ir_type *tp);
  64
  65 #define PTR_TYPE_SUFFIX "cc_ptr_tp"  /* class cast pointer type. */
  66 static ident *ptr_type_suffix = NULL;
  67 static gen_pointer_type_to_func gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
  68
  69 /**
  70  * Find a pointer type to a given type.
  71  * Uses and updates trouts if available.
  72  */
  73 static ir_type *default_gen_pointer_type_to(ir_type *tp) {
  74   ir_type *res = NULL;
  75   if (get_trouts_state() == outs_consistent) {
  76     if (get_type_n_pointertypes_to(tp) > 0) {
  77       res = get_type_pointertype_to(tp, 0);
  78     } else {
  79       ir_mode *mode = is_Method_type(tp) ? mode_P_code : mode_P_data;
  80
  81       res = new_type_pointer(mangle_u(get_type_ident(tp), ptr_type_suffix), tp, mode);
  82       /* Update trout for pointer types, so we can use it in next call. */
  83       add_type_pointertype_to(tp, res);
  84     }
  85   }
  86   else {
  87     res = find_pointer_type_to_type(tp);
  88     if (res == firm_unknown_type)
  89       res = new_type_pointer(mangle_u(get_type_ident(tp), ptr_type_suffix), tp, mode_P_data);
  90   }
  91
  92   return res;
  93 }
  94
  95 /** Return a type that is a depth times pointer to type. */
  96 static ir_type *pointerize_type(ir_type *tp, int depth) {
  97   for (; depth > 0; --depth) {
  98     tp = gen_pointer_type_to(tp);
  99   }
 100   return tp;
 101 }
 102
 103
 104 static ir_node *normalize_values_type(ir_type *totype, ir_node *pred) {
 105   ir_type *fromtype = get_irn_typeinfo_type(pred);
 106   ir_node *new_cast = pred;
 107   int ref_depth = 0;
 108
 109   if (totype == fromtype) return pred;   /* Case for optimization! */
 110
 111   while (is_Pointer_type(totype) && is_Pointer_type(fromtype)) {
 112     totype   = get_pointer_points_to_type(totype);
 113     fromtype = get_pointer_points_to_type(fromtype);
 114     ref_depth++;
 115   }
 116
 117   if (!is_Class_type(totype))   return pred;
 118   if (!is_Class_type(fromtype)) return pred;
 119
 120   if ((get_class_supertype_index(totype, fromtype) != -1) ||
 121       (get_class_supertype_index(fromtype, totype) != -1) ) {
 122     /* It's just what we want ... */
 123     return pred;
 124   }
 125
 126   set_cur_block(get_nodes_block(pred));
 127
 128   if (is_SubClass_of(totype, fromtype)) {
 129     /* downcast */
 130     while (get_class_subtype_index(fromtype, totype) == -1) {
 131       /* Insert a cast to a subtype of fromtype. */
 132       ir_type *new_type = NULL;
 133       ir_node *new_cast;
 134       int i, n_subtypes = get_class_n_subtypes(fromtype);
 135       for (i = 0; i < n_subtypes && !new_type; ++i) {
 136         ir_type *new_sub = get_class_subtype(fromtype, i);
 137         if (is_SuperClass_of(new_sub, totype))
 138           new_type = new_sub;
 139       }
 140       assert(new_type);
 141       fromtype = new_type;
 142       new_type = pointerize_type(new_type, ref_depth);
 143       new_cast = new_Cast(pred, new_type);
 144       pred = new_cast;
 145       n_casts_normalized ++;
 146       set_irn_typeinfo_type(new_cast, new_type);  /* keep type information up to date. */
 147       if (get_trouts_state() != outs_none) add_type_cast(new_type, new_cast);
 148     }
 149   }
 150   else {
 151     assert(is_SuperClass_of(totype, fromtype));
 152     /* upcast */
 153     while (get_class_supertype_index(fromtype, totype) == -1) {
 154       /* Insert a cast to a supertype of fromtype. */
 155       ir_type *new_type = NULL;
 156       int i, n_supertypes = get_class_n_supertypes(fromtype);
 157       for (i = 0; i < n_supertypes && !new_type; ++i) {
 158         ir_type *new_super = get_class_supertype(fromtype, i);
 159         if (is_SubClass_of(new_super, totype))
 160           new_type = new_super;
 161       }
 162       assert(new_type);
 163       fromtype = new_type;
 164       new_type = pointerize_type(new_type, ref_depth);
 165       new_cast = new_Cast(pred, new_type);
 166       pred = new_cast;
 167       n_casts_normalized ++;
 168       set_irn_typeinfo_type(new_cast, new_type);  /* keep type information up to date. */
 169       if (get_trouts_state() != outs_none) add_type_cast(new_type, new_cast);
 170     }
 171   }
 172   return new_cast;
 173 }
 174
 175
 176 static void normalize_irn_class_cast(ir_node *n, void *env) {
 177   ir_node *res;
 178   if (get_irn_op(n) == op_Cast) {
 179     ir_node *pred  = get_Cast_op(n);
 180     ir_type *totype   = get_Cast_type(n);
 181     res = normalize_values_type(totype, pred);
 182     set_Cast_op(n, res);
 183   } else if (get_irn_op(n) == op_Call) {
 184     int i, n_params = get_Call_n_params(n);
 185     ir_type *tp = get_Call_type(n);
 186     for (i = 0; i < n_params; ++i) {
 187       res = normalize_values_type(get_method_param_type(tp, i), get_Call_param(n, i));
 188       set_Call_param(n, i, res);
 189     }
 190   }
 191 }
 192
 193
 194 static void pure_normalize_irg_class_casts(ir_graph *irg) {
 195   assert(get_irg_class_cast_state(irg) != ir_class_casts_any &&
 196          "Cannot normalize irregular casts.");
 197   if (get_irg_class_cast_state(irg) == ir_class_casts_normalized) {
 198     verify_irg_class_cast_state(irg);
 199     return;
 200   }
 201
 202   irg_walk_graph(irg, NULL, normalize_irn_class_cast, NULL);
 203   set_irg_class_cast_state(irg, ir_class_casts_normalized);
 204 }
 205
 206
 207 void normalize_irg_class_casts(ir_graph *irg, gen_pointer_type_to_func gppt_fct) {
 208   assert(get_irp_typeinfo_state() == ir_typeinfo_consistent);
 209
 210   if (gppt_fct) gen_pointer_type_to = gppt_fct;
 211
 212   if (!ptr_type_suffix)
 213     ptr_type_suffix = new_id_from_str(PTR_TYPE_SUFFIX);
 214
 215   pure_normalize_irg_class_casts(irg);
 216
 217   gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
 218 }
 219
 220 void normalize_irp_class_casts(gen_pointer_type_to_func gppt_fct) {
 221   int i, n_irgs = get_irp_n_irgs();
 222   if (gppt_fct) gen_pointer_type_to = gppt_fct;
 223
 224   if (get_irp_typeinfo_state() != ir_typeinfo_consistent)
 225     simple_analyse_types();
 226
 227   for (i = 0; i < n_irgs; ++i) {
 228     pure_normalize_irg_class_casts(get_irp_irg(i));
 229   }
 230
 231   set_irp_class_cast_state(ir_class_casts_normalized);
 232   gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
 233
 234   if (get_opt_optimize_class_casts_verbose() && get_firm_verbosity()) {
 235     printf(" Cast normalization: %d Casts inserted.\n", n_casts_normalized);
 236   }
 237 }
 238
 239
 240
 241 /* - Cast optimization. ------------------------------------------- */
 242
 243 /**
 244  * Optimizes Casts:
 245  *
 246  *  (T1)(T2)x<T1> -> x<T1>
 247  *
 248  *  (T3)(T2)x<T1> -> (T3)x<T1>
 249  *
 250  * if possible.
 251  */
 252 static void cancel_out_casts(ir_node *cast) {
 253   ir_node *orig, *pred = get_Cast_op(cast);
 254   ir_type *tp_cast, *tp_pred, *tp_orig;
 255   int ref_depth = 0;
 256
 257   if (get_irn_op(pred) != op_Cast) return;
 258   orig = get_Cast_op(pred);
 259
 260   tp_cast = get_Cast_type(cast);
 261   tp_pred = get_Cast_type(pred);
 262   tp_orig = get_irn_typeinfo_type(orig);
 263
 264   while (is_Pointer_type(tp_cast) &&
 265          is_Pointer_type(tp_pred) &&
 266          is_Pointer_type(tp_orig)   ) {
 267     tp_cast = get_pointer_points_to_type(tp_cast);
 268     tp_pred = get_pointer_points_to_type(tp_pred);
 269     tp_orig = get_pointer_points_to_type(tp_orig);
 270     ref_depth++;
 271   }
 272
 273   if (!is_Class_type(tp_cast)) return;
 274   if (!is_Class_type(tp_pred)) return;
 275   if (!is_Class_type(tp_orig)) return;
 276
 277   if (is_SubClass_of(tp_pred, tp_cast) && get_opt_suppress_downcast_optimization())
 278     return;
 279
 280   if (tp_cast == tp_orig) {
 281     exchange(cast, orig);
 282     n_casts_removed += 2;
 283     return;
 284   }
 285
 286   if (!(is_SubClass_of  (tp_cast, tp_orig) || is_SubClass_of  (tp_orig, tp_cast))) {
 287     /* Avoid (B2)(A)(new B1()) --> (B2)(new B1())
 288      * if B1 =!> B2  and  B2 =!> B1
 289      */
 290     return;
 291   }
 292
 293   if ((is_SubClass_of  (tp_cast, tp_pred) && is_SuperClass_of(tp_pred, tp_orig)) ||
 294       (is_SuperClass_of(tp_cast, tp_pred) && is_SubClass_of  (tp_pred, tp_orig))   ) {
 295     /* Cast --> Pred --> Orig */
 296     set_Cast_op (cast, orig);
 297     n_casts_removed ++;
 298   }
 299 }
 300
 301 static void concretize_selected_entity(ir_node *sel) {
 302   ir_node *cast, *ptr = get_Sel_ptr(sel);
 303   ir_type *orig_tp, *cast_tp;
 304   ir_entity *new_ent, *sel_ent;
 305
 306   sel_ent = get_Sel_entity(sel);
 307   cast = get_Sel_ptr(sel);
 308
 309   while (get_irn_op(cast) == op_Cast) {
 310     cast_tp = get_Cast_type(cast);
 311     ptr = get_Cast_op(cast);
 312     orig_tp = get_irn_typeinfo_type(ptr);
 313
 314     if (!is_Pointer_type(orig_tp)) return;
 315     if (!is_Pointer_type(cast_tp)) return;
 316     orig_tp = get_pointer_points_to_type(orig_tp);
 317     cast_tp = get_pointer_points_to_type(cast_tp);
 318     if (!is_Class_type(orig_tp)) return;
 319     if (!is_Class_type(cast_tp)) return;
 320
 321     /* We only want to concretize, but not generalize. */
 322     if (!is_SuperClass_of(cast_tp, orig_tp)) return;
 323
 324     /* Hmm, we are not properly typed. */
 325     if (get_class_member_index(cast_tp, sel_ent) == -1) return;
 326
 327     new_ent = resolve_ent_polymorphy(orig_tp, sel_ent);
 328
 329     /* New ent must be member of orig_tp. */
 330     if (get_class_member_index(orig_tp, new_ent) == -1) return;
 331
 332     set_Sel_entity(sel, new_ent);
 333     set_Sel_ptr(sel, ptr);
 334     n_sels_concretized++;
 335
 336     sel_ent = new_ent;
 337     cast = ptr;
 338   }
 339 }
 340
 341 static void concretize_Phi_type(ir_node *phi) {
 342   int i, n_preds = get_Phi_n_preds(phi);
 343   ir_node **pred = alloca(n_preds * sizeof(ir_node *));
 344   ir_node *new;
 345   ir_type *totype, *fromtype;
 346
 347   if (n_preds == 0) return;
 348   pred[0] = get_Phi_pred(phi, 0);
 349
 350   if (get_irn_op(pred[0]) != op_Cast) return;
 351
 352   if (!is_Cast_upcast(pred[0])) return;
 353
 354   fromtype = get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(pred[0]));
 355   totype   = get_Cast_type(pred[0]);
 356
 357   pred[0] = get_Cast_op(pred[0]);
 358   for (i = 1; i < n_preds; ++i) {
 359     pred[i] = get_Phi_pred(phi, i);
 360     if (get_irn_op(pred[i]) != op_Cast) return;
 361     if (get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(pred[i])) != fromtype) return;
 362     pred[i] = get_Cast_op(pred[i]);
 363   }
 364
 365   /* Transform Phi */
 366   set_cur_block(get_nodes_block(phi));
 367   new = new_Phi(n_preds, pred, get_irn_mode(phi));
 368   set_irn_typeinfo_type(new, fromtype);
 369   new = new_Cast(new, totype);
 370   set_irn_typeinfo_type(new, totype);
 371   exchange(phi, new);
 372 }
 373
 374 void remove_Cmp_Null_cast(ir_node *cmp) {
 375   ir_node *cast, *null, *new_null;
 376   int cast_pos, null_pos;
 377   ir_type *fromtype;
 378
 379   cast = get_Cmp_left(cmp);
 380   cast_pos = 0;
 381   if (get_irn_op(cast) != op_Cast) {
 382     null = cast;
 383     null_pos = cast_pos;
 384     cast = get_Cmp_right(cmp);
 385     cast_pos = 1;
 386     if (get_irn_op(cast) != op_Cast) return;
 387   } else {
 388     null = get_Cmp_right(cmp);
 389     null_pos = 1;
 390   }
 391
 392   if (get_irn_op(null) != op_Const) return;
 393   if (!mode_is_reference(get_irn_mode(null))) return;
 394   if (get_Const_tarval(null) != get_mode_null(get_irn_mode(null))) return;
 395
 396   /* Transform Cmp */
 397   set_irn_n(cmp, cast_pos, get_Cast_op(cast));
 398   fromtype = get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(cast));
 399   new_null = new_Const_type(get_Const_tarval(null), fromtype);
 400   set_irn_typeinfo_type(new_null, fromtype);
 401   set_irn_n(cmp, null_pos, new_null);
 402   n_casts_removed ++;
 403 }
 404
 405 /**
 406  * Post-Walker:
 407  */
 408 static void irn_optimize_class_cast(ir_node *n, void *env) {
 409   if (get_irn_op(n) == op_Cast)
 410     cancel_out_casts(n);
 411   else if (get_irn_op(n) == op_Sel)
 412     concretize_selected_entity(n);
 413   else if (get_irn_op(n) == op_Phi)
 414     concretize_Phi_type(n);
 415   else if (get_irn_op(n) == op_Cmp)
 416     remove_Cmp_Null_cast(n);
 417 }
 418
 419 void optimize_class_casts(void) {
 420   int i, n_irgs = get_irp_n_irgs();
 421
 422   if (get_irp_typeinfo_state() != ir_typeinfo_consistent)
 423     simple_analyse_types();
 424
 425   all_irg_walk(NULL, irn_optimize_class_cast, NULL);
 426
 427   set_trouts_inconsistent();
 428   for (i = 0; i < n_irgs; ++i)
 429     set_irg_outs_inconsistent(get_irp_irg(i));
 430
 431   if (get_opt_optimize_class_casts_verbose() && get_firm_verbosity()) {
 432     printf(" Cast optimization: %d Casts removed, %d Sels concretized.\n",
 433            n_casts_removed, n_sels_concretized);
 434   }
 435 }