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