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