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 #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 #include "debug.h"
  44 #include "tropt.h"
  45
  46 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
  47
  48 /* - statistics ---------------------------------------------- */
  49
  50 static int n_casts_normalized = 0;
  51 static int n_casts_removed    = 0;
  52 static int n_sels_concretized = 0;
  53
  54 /* - Cast normalization. ------------------------------------- */
  55
  56 static ir_type *default_gen_pointer_type_to(ir_type *tp);
  57
  58 #define PTR_TYPE_SUFFIX "cc_ptr_tp"  /* class cast pointer type. */
  59 static ident *ptr_type_suffix = NULL;
  60 static gen_pointer_type_to_func gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
  61
  62 /**
  63  * Find a pointer type to a given type.
  64  * Uses and updates trouts if available.
  65  */
  66 static ir_type *default_gen_pointer_type_to(ir_type *tp) {
  67         ir_type *res = NULL;
  68         if (get_trouts_state() == outs_consistent) {
  69                 if (get_type_n_pointertypes_to(tp) > 0) {
  70                         res = get_type_pointertype_to(tp, 0);
  71                 } else {
  72                         ir_mode *mode = is_Method_type(tp) ? mode_P_code : mode_P_data;
  73
  74                         res = new_type_pointer(mangle_u(get_type_ident(tp), ptr_type_suffix), tp, mode);
  75                         /* Update trout for pointer types, so we can use it in next call. */
  76                         add_type_pointertype_to(tp, res);
  77                 }
  78         }
  79         else {
  80                 res = find_pointer_type_to_type(tp);
  81                 if (res == firm_unknown_type)
  82                         res = new_type_pointer(mangle_u(get_type_ident(tp), ptr_type_suffix), tp, mode_P_data);
  83         }
  84
  85         return res;
  86 }
  87
  88 /** Return a type that is a depth times pointer to type. */
  89 static ir_type *pointerize_type(ir_type *tp, int depth) {
  90         for (; depth > 0; --depth) {
  91                 tp = gen_pointer_type_to(tp);
  92         }
  93         return tp;
  94 }
  95
  96
  97 static ir_node *normalize_values_type(ir_type *totype, ir_node *pred) {
  98         ir_type *fromtype = get_irn_typeinfo_type(pred);
  99         ir_node *new_cast = pred;
 100         int ref_depth = 0;
 101
 102         if (totype == fromtype) return pred;   /* Case for optimization! */
 103
 104         while (is_Pointer_type(totype) && is_Pointer_type(fromtype)) {
 105                 totype   = get_pointer_points_to_type(totype);
 106                 fromtype = get_pointer_points_to_type(fromtype);
 107                 ref_depth++;
 108         }
 109
 110         if (!is_Class_type(totype))   return pred;
 111         if (!is_Class_type(fromtype)) return pred;
 112
 113         if ((get_class_supertype_index(totype, fromtype) != -1) ||
 114                 (get_class_supertype_index(fromtype, totype) != -1) ) {
 115                         /* It's just what we want ... */
 116                         return pred;
 117         }
 118
 119         set_cur_block(get_nodes_block(pred));
 120
 121         if (is_SubClass_of(totype, fromtype)) {
 122                 /* downcast */
 123                 while (get_class_subtype_index(fromtype, totype) == -1) {
 124                         /* Insert a cast to a subtype of fromtype. */
 125                         ir_type *new_type = NULL;
 126                         ir_node *new_cast;
 127                         int i, n_subtypes = get_class_n_subtypes(fromtype);
 128                         for (i = 0; i < n_subtypes && !new_type; ++i) {
 129                                 ir_type *new_sub = get_class_subtype(fromtype, i);
 130                                 if (is_SuperClass_of(new_sub, totype))
 131                                         new_type = new_sub;
 132                         }
 133                         assert(new_type);
 134                         fromtype = new_type;
 135                         new_type = pointerize_type(new_type, ref_depth);
 136                         new_cast = new_Cast(pred, new_type);
 137                         pred = new_cast;
 138                         n_casts_normalized ++;
 139                         set_irn_typeinfo_type(new_cast, new_type);  /* keep type information up to date. */
 140                         if (get_trouts_state() != outs_none) add_type_cast(new_type, new_cast);
 141                 }
 142         } else {
 143                 assert(is_SuperClass_of(totype, fromtype));
 144                 /* upcast */
 145                 while (get_class_supertype_index(fromtype, totype) == -1) {
 146                         /* Insert a cast to a supertype of fromtype. */
 147                         ir_type *new_type = NULL;
 148                         int i, n_supertypes = get_class_n_supertypes(fromtype);
 149                         for (i = 0; i < n_supertypes && !new_type; ++i) {
 150                                 ir_type *new_super = get_class_supertype(fromtype, i);
 151                                 if (is_SubClass_of(new_super, totype))
 152                                         new_type = new_super;
 153                         }
 154                         assert(new_type);
 155                         fromtype = new_type;
 156                         new_type = pointerize_type(new_type, ref_depth);
 157                         new_cast = new_Cast(pred, new_type);
 158                         pred = new_cast;
 159                         n_casts_normalized ++;
 160                         set_irn_typeinfo_type(new_cast, new_type);  /* keep type information up to date. */
 161                         if (get_trouts_state() != outs_none) add_type_cast(new_type, new_cast);
 162                 }
 163         }
 164         return new_cast;
 165 }
 166
 167 /**
 168  * Post-Walker.
 169  */
 170 static void normalize_irn_class_cast(ir_node *n, void *env) {
 171         ir_node *res;
 172         (void) env;
 173         if (is_Cast(n)) {
 174                 ir_node *pred   = get_Cast_op(n);
 175                 ir_type *totype = get_Cast_type(n);
 176                 res = normalize_values_type(totype, pred);
 177                 set_Cast_op(n, res);
 178         } else if (is_Call(n)) {
 179                 int i, n_params = get_Call_n_params(n);
 180                 ir_type *tp = get_Call_type(n);
 181                 for (i = 0; i < n_params; ++i) {
 182                         res = normalize_values_type(get_method_param_type(tp, i), get_Call_param(n, i));
 183                         set_Call_param(n, i, res);
 184                 }
 185         }
 186 }
 187
 188
 189 static void pure_normalize_irg_class_casts(ir_graph *irg) {
 190         assert(get_irg_class_cast_state(irg) != ir_class_casts_any &&
 191                 "Cannot normalize irregular casts.");
 192         if (get_irg_class_cast_state(irg) == ir_class_casts_normalized) {
 193                 verify_irg_class_cast_state(irg);
 194                 return;
 195         }
 196
 197         irg_walk_graph(irg, NULL, normalize_irn_class_cast, NULL);
 198         set_irg_class_cast_state(irg, ir_class_casts_normalized);
 199 }
 200
 201
 202 void normalize_irg_class_casts(ir_graph *irg, gen_pointer_type_to_func gppt_fct) {
 203         assert(get_irp_typeinfo_state() == ir_typeinfo_consistent);
 204
 205         if (gppt_fct) gen_pointer_type_to = gppt_fct;
 206
 207         if (!ptr_type_suffix)
 208                 ptr_type_suffix = new_id_from_str(PTR_TYPE_SUFFIX);
 209
 210         pure_normalize_irg_class_casts(irg);
 211
 212         gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
 213 }
 214
 215 void normalize_irp_class_casts(gen_pointer_type_to_func gppt_fct) {
 216         int i, n_irgs = get_irp_n_irgs();
 217         if (gppt_fct) gen_pointer_type_to = gppt_fct;
 218
 219         if (get_irp_typeinfo_state() != ir_typeinfo_consistent)
 220                 simple_analyse_types();
 221
 222         for (i = 0; i < n_irgs; ++i) {
 223                 pure_normalize_irg_class_casts(get_irp_irg(i));
 224         }
 225
 226         set_irp_class_cast_state(ir_class_casts_normalized);
 227         gen_pointer_type_to = default_gen_pointer_type_to;
 228
 229         DB((dbg, SET_LEVEL_1, " Cast normalization: %d Casts inserted.\n", n_casts_normalized));
 230 }
 231
 232
 233
 234 /* - Cast optimization. ------------------------------------------- */
 235
 236 /**
 237  * Optimizes Casts:
 238  *
 239  *  (T1)(T2)x<T1> -> x<T1>
 240  *
 241  *  (T3)(T2)x<T1> -> (T3)x<T1>
 242  *
 243  * if possible.
 244  */
 245 static void cancel_out_casts(ir_node *cast) {
 246         ir_node *orig, *pred = get_Cast_op(cast);
 247         ir_type *tp_cast, *tp_pred, *tp_orig;
 248         int ref_depth = 0;
 249
 250         if (!is_Cast(pred)) return;
 251         orig = get_Cast_op(pred);
 252
 253         tp_cast = get_Cast_type(cast);
 254         tp_pred = get_Cast_type(pred);
 255         tp_orig = get_irn_typeinfo_type(orig);
 256
 257         while (is_Pointer_type(tp_cast) &&
 258                 is_Pointer_type(tp_pred) &&
 259                 is_Pointer_type(tp_orig)   ) {
 260                         tp_cast = get_pointer_points_to_type(tp_cast);
 261                         tp_pred = get_pointer_points_to_type(tp_pred);
 262                         tp_orig = get_pointer_points_to_type(tp_orig);
 263                         ref_depth++;
 264         }
 265
 266         if (!is_Class_type(tp_cast)) return;
 267         if (!is_Class_type(tp_pred)) return;
 268         if (!is_Class_type(tp_orig)) return;
 269
 270         if (is_SubClass_of(tp_pred, tp_cast) && get_opt_suppress_downcast_optimization())
 271                 return;
 272
 273         if (tp_cast == tp_orig) {
 274                 exchange(cast, orig);
 275                 n_casts_removed += 2;
 276                 return;
 277         }
 278
 279         if (!(is_SubClass_of  (tp_cast, tp_orig) || is_SubClass_of  (tp_orig, tp_cast))) {
 280                 /* Avoid (B2)(A)(new B1()) --> (B2)(new B1())
 281                 * if B1 =!> B2  and  B2 =!> B1
 282                 */
 283                 return;
 284         }
 285
 286         if ((is_SubClass_of  (tp_cast, tp_pred) && is_SuperClass_of(tp_pred, tp_orig)) ||
 287                 (is_SuperClass_of(tp_cast, tp_pred) && is_SubClass_of  (tp_pred, tp_orig))) {
 288                         /* Cast --> Pred --> Orig */
 289                         set_Cast_op(cast, orig);
 290                         n_casts_removed ++;
 291         }
 292 }
 293
 294 static void concretize_selected_entity(ir_node *sel) {
 295         ir_node *cast, *ptr = get_Sel_ptr(sel);
 296         ir_type *orig_tp, *cast_tp;
 297         ir_entity *new_ent, *sel_ent;
 298
 299         sel_ent = get_Sel_entity(sel);
 300         cast = get_Sel_ptr(sel);
 301
 302         while (is_Cast(cast)) {
 303                 cast_tp = get_Cast_type(cast);
 304                 ptr = get_Cast_op(cast);
 305                 orig_tp = get_irn_typeinfo_type(ptr);
 306
 307                 if (!is_Pointer_type(orig_tp)) return;
 308                 if (!is_Pointer_type(cast_tp)) return;
 309                 orig_tp = get_pointer_points_to_type(orig_tp);
 310                 cast_tp = get_pointer_points_to_type(cast_tp);
 311                 if (!is_Class_type(orig_tp)) return;
 312                 if (!is_Class_type(cast_tp)) return;
 313
 314                 /* We only want to concretize, but not generalize. */
 315                 if (!is_SuperClass_of(cast_tp, orig_tp)) return;
 316
 317                 /* Hmm, we are not properly typed. */
 318                 if (get_class_member_index(cast_tp, sel_ent) == -1) return;
 319
 320                 new_ent = resolve_ent_polymorphy(orig_tp, sel_ent);
 321
 322                 /* New ent must be member of orig_tp. */
 323                 if (get_class_member_index(orig_tp, new_ent) == -1) return;
 324
 325                 set_Sel_entity(sel, new_ent);
 326                 set_Sel_ptr(sel, ptr);
 327                 n_sels_concretized++;
 328
 329                 sel_ent = new_ent;
 330                 cast = ptr;
 331         }
 332 }
 333
 334 static void concretize_Phi_type(ir_node *phi) {
 335         int i, n_preds = get_Phi_n_preds(phi);
 336         ir_node **pred = alloca(n_preds * sizeof(ir_node *));
 337         ir_node *nn;
 338         ir_type *totype, *fromtype;
 339
 340         if (n_preds == 0) return;
 341         pred[0] = get_Phi_pred(phi, 0);
 342
 343         if (!is_Cast(pred[0])) return;
 344
 345         if (!is_Cast_upcast(pred[0])) return;
 346
 347         fromtype = get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(pred[0]));
 348         totype   = get_Cast_type(pred[0]);
 349
 350         pred[0] = get_Cast_op(pred[0]);
 351         for (i = 1; i < n_preds; ++i) {
 352                 pred[i] = get_Phi_pred(phi, i);
 353                 if (!is_Cast(pred[i])) return;
 354                 if (get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(pred[i])) != fromtype) return;
 355                 pred[i] = get_Cast_op(pred[i]);
 356         }
 357
 358         /* Transform Phi */
 359         set_cur_block(get_nodes_block(phi));
 360         nn = new_Phi(n_preds, pred, get_irn_mode(phi));
 361         set_irn_typeinfo_type(nn, fromtype);
 362         nn = new_Cast(nn, totype);
 363         set_irn_typeinfo_type(nn, totype);
 364         exchange(phi, nn);
 365 }
 366
 367 void remove_Cmp_Null_cast(ir_node *cmp) {
 368         ir_node *cast, *null, *new_null;
 369         int cast_pos, null_pos;
 370         ir_type *fromtype;
 371
 372         cast = get_Cmp_left(cmp);
 373         cast_pos = 0;
 374         if (!is_Cast(cast)) {
 375                 null = cast;
 376                 null_pos = cast_pos;
 377                 cast = get_Cmp_right(cmp);
 378                 cast_pos = 1;
 379                 if (!is_Cast(cast)) return;
 380         } else {
 381                 null = get_Cmp_right(cmp);
 382                 null_pos = 1;
 383         }
 384
 385         if (! is_Const(null)) return;
 386         if (!mode_is_reference(get_irn_mode(null))) return;
 387         if (get_Const_tarval(null) != get_mode_null(get_irn_mode(null))) return;
 388
 389         /* Transform Cmp */
 390         set_irn_n(cmp, cast_pos, get_Cast_op(cast));
 391         fromtype = get_irn_typeinfo_type(get_Cast_op(cast));
 392         new_null = new_Const_type(get_Const_tarval(null), fromtype);
 393         set_irn_typeinfo_type(new_null, fromtype);
 394         set_irn_n(cmp, null_pos, new_null);
 395         n_casts_removed ++;
 396 }
 397
 398 /**
 399  * Post-Walker:
 400  */
 401 static void irn_optimize_class_cast(ir_node *n, void *env) {
 402         (void) env;
 403         if (is_Cast(n))
 404                 cancel_out_casts(n);
 405         else if (is_Sel(n))
 406                 concretize_selected_entity(n);
 407         else if (is_Phi(n))
 408                 concretize_Phi_type(n);
 409         else if (is_Cmp(n))
 410                 remove_Cmp_Null_cast(n);
 411 }
 412
 413 void optimize_class_casts(void) {
 414         int i, n_irgs = get_irp_n_irgs();
 415
 416         if (get_irp_typeinfo_state() != ir_typeinfo_consistent)
 417                 simple_analyse_types();
 418
 419         all_irg_walk(NULL, irn_optimize_class_cast, NULL);
 420
 421         set_trouts_inconsistent();
 422         for (i = 0; i < n_irgs; ++i)
 423                 set_irg_outs_inconsistent(get_irp_irg(i));
 424
 425         DB((dbg, SET_LEVEL_1, " Cast optimization: %d Casts removed, %d Sels concretized.\n",
 426                 n_casts_removed, n_sels_concretized));
 427 }
 428
 429 void firm_init_class_casts_opt(void) {
 430         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.tropt");
 431 }