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