First implementation of lowering for calls with compound return values
authorMichael Beck <beck@ipd.info.uni-karlsruhe.de>
Fri, 3 Mar 2006 16:48:48 +0000 (16:48 +0000)
committerMichael Beck <beck@ipd.info.uni-karlsruhe.de>
Fri, 3 Mar 2006 16:48:48 +0000 (16:48 +0000)
[r7388]

ir/lower/lower_calls.c [new file with mode: 0644]
ir/lower/lower_calls.h [new file with mode: 0644]

diff --git a/ir/lower/lower_calls.c b/ir/lower/lower_calls.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ad92fa1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,366 @@
+/*
+ * Project:     libFIRM
+ * File name:   ir/lower/lower_calls.c
+ * Purpose:     lowering of Calls with compound parameters
+ * Author:      Michael Beck
+ * Created:
+ * CVS-ID:      $Id$
+ * Copyright:   (c) 1998-2005 Universität Karlsruhe
+ * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
+ */
+
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#include "config.h"
+#endif
+
+#ifdef HAVE_ALLOCA_H
+#include <alloca.h>
+#endif
+#ifdef HAVE_MALLOC_H
+#include <malloc.h>
+#endif
+
+#include "irprog_t.h"
+#include "irnode_t.h"
+#include "type_t.h"
+#include "irmode_t.h"
+#include "ircons.h"
+#include "irgmod.h"
+#include "irgwalk.h"
+#include "lower_calls.h"
+#include "return.h"
+#include "array.h"
+
+/**
+ * Creates a new lowered type for a method type with compound
+ * arguments. The new type is associated to the old one and returned.
+ */
+static ir_type *create_modified_mtd_type(const lower_params_t *lp, ir_type *mtp)
+{
+  ir_type *lowered;
+  ir_type **params, **results, *res_tp;
+  int n_ress, n_params, nn_ress, nn_params, i, first_variadic;
+  ident *id;
+  add_hidden hidden_params;
+  variadicity var;
+
+  if (is_lowered_type(mtp)) {
+    /* the type is already lowered. Not handled yet. */
+    assert(0 && "lowered types NYI");
+  }
+
+  lowered = get_associated_type(mtp);
+  if (lowered)
+    return lowered;
+
+  n_ress   = get_method_n_ress(mtp);
+  NEW_ARR_A(ir_type *, results, n_ress);
+
+  n_params = get_method_n_params(mtp);
+  NEW_ARR_A(ir_type *, params, n_params + n_ress);
+
+  first_variadic = get_method_first_variadic_param_index(mtp);
+
+  hidden_params = lp->hidden_params;
+  if (hidden_params == ADD_HIDDEN_SMART &&
+    get_method_variadicity(mtp) == variadicity_variadic)
+        hidden_params = ADD_HIDDEN_ALWAYS_IN_FRONT;
+
+  if (hidden_params == ADD_HIDDEN_ALWAYS_IN_FRONT) {
+    /* add hidden in front */
+    for (nn_ress = nn_params = i = 0; i < n_ress; ++i) {
+      res_tp = get_method_res_type(mtp, i);
+
+      if (is_compound_type(res_tp))
+        params[nn_params++] = lp->find_pointer_type(res_tp, get_modeP_data(), lp->def_ptr_alignment);
+      else
+        results[nn_ress++] = res_tp;
+    }
+
+    /* move the index of the first variadic parameter */
+    first_variadic += nn_params;
+
+    for (i = 0; i < n_params; ++i)
+      params[nn_params++] = get_method_param_type(mtp, i);
+  }
+  else {
+    /* add hidden parameters last */
+    assert(get_method_variadicity(mtp) == variadicity_non_variadic &&
+      "Cannot add hidden parameters at end of variadic function");
+
+    for (nn_params = 0; nn_params < n_params; ++nn_params)
+      params[nn_params] = get_method_param_type(mtp, nn_params);
+
+    for (nn_ress = i = 0; i < n_ress; ++i) {
+      res_tp = get_method_res_type(mtp, i);
+
+      if (is_compound_type(res_tp))
+        params[nn_params++] = lp->find_pointer_type(res_tp, get_modeP_data(), lp->def_ptr_alignment);
+      else
+        results[nn_ress++] = res_tp;
+    }
+  }
+
+  /* create the new type */
+  id = mangle_u(new_id_from_chars("L", 1), get_type_ident(mtp));
+  lowered = new_d_type_method(id, nn_params, nn_ress, get_type_dbg_info(mtp));
+
+  /* fill it */
+  for (i = 0; i < nn_params; ++i)
+    set_method_param_type(lowered, i, params[i]);
+  for (i = 0; i < nn_ress; ++i)
+    set_method_res_type(lowered, i, results[i]);
+
+  var = get_method_variadicity(mtp);
+  set_method_variadicity(lowered, var);
+  if (var == variadicity_variadic)
+    set_method_first_variadic_param_index(lowered, first_variadic);
+
+  /* associate the lowered type with the original one for easier access */
+  set_lowered_type(mtp, lowered);
+
+  return lowered;
+}
+
+/**
+ * Walker environment for fix_value_res_access().
+ */
+typedef struct _wlk_env_t {
+  int arg_shift;      /**< argument index shift for parameters. */
+  int first_hidden;   /**< index of the first hidden argument. */
+} wlk_env;
+
+/**
+ * Post walker: shift all parameter indeces and remove
+ * Sel(Proj(P_frame_base())
+ */
+static void fix_value_res_access(ir_node *n, void *ctx) {
+  wlk_env *env = ctx;
+
+  if (env->arg_shift > 0 && is_Proj(n)) {
+    ir_node *pred = get_Proj_pred(n);
+
+    /* Fix the argument numbers */
+    if (pred == get_irg_args(current_ir_graph)) {
+      long pnr = get_Proj_proj(n);
+      set_Proj_proj(n, pnr + env->arg_shift);
+    }
+  }
+}
+
+/**
+ * returns non-zero if adr is a compound address
+ * of a frame-type entity
+ *
+ * @param ft   the frame type
+ * @param adr  the node
+ */
+static int is_compound_address(ir_type *ft, ir_node *adr)
+{
+  entity *ent;
+
+  if (! is_Sel(adr))
+    return 0;
+  if (get_Sel_n_indexs(adr) != 0)
+    return 0;
+  ent = get_Sel_entity(adr);
+  return get_entity_owner(ent) == ft;
+}
+
+/** A pair for the copy-return-optimization */
+typedef struct cr_pair {
+  entity *ent;    /**< the entity than can be removed from the frame */
+  ir_node *arg;   /**< the argument that replaces the entities address */
+} cr_pair;
+
+/**
+ * Post walker: fixes all entities addresses for the copy-return
+ * optimization.
+ *
+ * Note: We expect the length of the cr array to be 1 (C, C++),
+ * so ignore the linear search.
+ */
+static void do_copy_return_opt(ir_node *n, void *ctx) {
+  cr_pair *arr = ctx;
+  int i;
+
+  if (is_Sel(n)) {
+    entity *ent = get_Sel_entity(n);
+
+    for (i = ARR_LEN(arr) - 1; i >= 0; --i) {
+      if (ent == arr[i].ent) {
+        exchange(n, arr[i].arg);
+        break;
+      }
+    }
+  }
+}
+
+/**
+ * Transform all graphs with compound parameter return:
+ * Remove the return and use the hidden parameter instead.
+ *
+ * @param irg  the graph to transform
+ */
+static void transform_irg(const lower_params_t *lp, ir_graph *irg)
+{
+  entity *ent = get_irg_entity(irg);
+  ir_type *mtp, *lowered_mtp, *res_tp, *ft;
+  int i, j, k, n_ress, n_com, n_cr_opt;
+  ir_node **new_in, *ret, *endbl, *bl, *mem, *copy;
+  cr_pair *cr_opt;
+  wlk_env env;
+  add_hidden hidden_params;
+
+  assert(ent && "Cannot tranform graph without an entity");
+  assert(get_irg_phase_state(irg) != phase_high && "call lowering must be done in phase high");
+
+  mtp    = get_entity_type(ent);
+  n_ress = get_method_n_ress(mtp);
+  for (n_com = i = 0; i < n_ress; ++i) {
+    res_tp = get_method_res_type(mtp, i);
+
+    if (is_compound_type(res_tp))
+      ++n_com;
+  }
+  if (! n_com)
+    return;
+
+  /* much easier if we have only one return */
+  normalize_one_return(irg);
+
+  /* This graph has a compound argument. Create a new type */
+  lowered_mtp = create_modified_mtd_type(lp, mtp);
+  set_entity_type(ent, lowered_mtp);
+
+  hidden_params = lp->hidden_params;
+  if (hidden_params == ADD_HIDDEN_SMART &&
+    get_method_variadicity(mtp) == variadicity_variadic)
+    hidden_params = ADD_HIDDEN_ALWAYS_IN_FRONT;
+
+  if (hidden_params == ADD_HIDDEN_ALWAYS_IN_FRONT) {
+    /* hidden arguments are added first */
+    env.arg_shift    = n_com;
+    env.first_hidden = 0;
+  }
+  else {
+    /* hidden arguments are added last */
+    env.arg_shift    = 0;
+    env.first_hidden = get_method_n_params(mtp);
+  }
+
+  if (env.arg_shift > 0) {
+    /* scan the code and argument numbers. */
+    irg_walk_graph(irg, NULL, fix_value_res_access, &env);
+  }
+
+  /*
+   * Now fix the return.
+   */
+
+  /* STEP 1: find the return */
+  endbl = get_irg_end_block(irg);
+  ret = NULL;
+  for (i = get_Block_n_cfgpreds(endbl) - 1; i >= 0; --i) {
+    ir_node *pred = get_Block_cfgpred(endbl, i);
+
+    if (is_Return(pred)) {
+      ret = pred;
+      break;
+    }
+  }
+  /* there should always be a return */
+  assert(ret);
+
+  /*
+   * STEP 2: fix it. For all compound return value add a CopyB,
+   * all others are copied.
+   */
+  NEW_ARR_A(ir_node *, new_in, n_ress - n_com + 1);
+
+  bl  = get_nodes_block(ret);
+  mem = get_Return_mem(ret);
+
+  ft = get_irg_frame_type(irg);
+  NEW_ARR_A(cr_pair, cr_opt, n_com);
+  n_cr_opt = 0;
+  for (j = 1, i = k = 0; i < n_ress; ++i) {
+    ir_node *pred = get_Return_res(ret, i);
+    res_tp = get_method_res_type(mtp, i);
+
+    if (is_compound_type(res_tp)) {
+      ir_node *arg = get_irg_args(irg);
+      arg = new_r_Proj(irg, get_nodes_block(arg), arg, mode_P_data, env.first_hidden + k);
+      ++k;
+
+      if (is_compound_address(ft, pred)) {
+        /* we can do the copy-return optimization here */
+        cr_opt[n_cr_opt].ent = get_Sel_entity(pred);
+        cr_opt[n_cr_opt].arg = arg;
+        ++n_cr_opt;
+      }
+      else {
+        /* we cannot do copy-return optimization */
+        copy = new_r_CopyB(
+                irg, bl,
+                mem,
+                arg,
+                pred,
+                res_tp
+               );
+        mem = new_r_Proj(irg, bl, copy, mode_M, pn_CopyB_M_regular);
+      }
+    }
+    else {
+      new_in[j] = pred;
+      ++j;
+    }
+  }
+  new_in[0] = mem;
+  set_irn_in(ret, j, new_in);
+
+  if (n_cr_opt > 0) {
+    irg_walk_graph(irg, NULL, do_copy_return_opt, cr_opt);
+
+    for (i = ARR_LEN(cr_opt) - 1; i >= 0; --i) {
+      remove_class_member(ft, cr_opt[i].ent);
+    }
+  }
+
+  dump_ir_block_graph(irg, "-lc");
+}
+
+/*
+ * Lower calls with compound return types.
+ * This function does the following transformations:
+ *
+ * - Adds a new (hidden) pointer parameter for
+ *   any return compound type.
+ *
+ * - Use of the hidden parameters in the function code.
+ *
+ * - Change all calls to functions with compound return
+ *   by providing space for the hidden parameter on the callers
+ *   stack.
+ *
+ * - Replace a possible block copy after the function call.
+ */
+void lower_compound_ret_calls(const lower_params_t *params)
+{
+  int i;
+  ir_graph *irg;
+
+  /* second step: Transform all graphs */
+  for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
+    irg = get_irp_irg(i);
+
+    if (irg == get_const_code_irg())
+      continue;
+
+    transform_irg(params, irg);
+  }
+
+  /*
+   * Last step: transform any other method types.
+   */
+}
diff --git a/ir/lower/lower_calls.h b/ir/lower/lower_calls.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f804a91
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,56 @@
+/*
+ * Project:     libFIRM
+ * File name:   ir/lower/lower_calls.h
+ * Purpose:     lowering of Calls with compound parameters
+ * Author:      Michael Beck
+ * Created:
+ * CVS-ID:      $Id$
+ * Copyright:   (c) 1998-2005 Universität Karlsruhe
+ * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
+ */
+
+/**
+ * @file lower_calls.h
+ *
+ * Lowering of Calls with compound return types.
+ *
+ * @author Michael Beck
+ */
+#ifndef _LOWER_CALLS_H_
+#define _LOWER_CALLS_H_
+
+/**
+ * A type telling where to add hidden parameters.
+ */
+typedef enum add_hidden_params {
+  ADD_HIDDEN_ALWAYS_IN_FRONT = 0,   /**< always add hidden parameters in front (default). */
+  ADD_HIDDEN_ALWAYS_LAST     = 1,   /**< always add hidden parameters last, did not work for variadic functions. */
+  ADD_HIDDEN_SMART           = 2,   /**< add hidden parameters last for non-variadic and first for variadic functions. */
+} add_hidden;
+
+typedef struct {
+  int        def_ptr_alignment;   /**< default alignment for data pointer */
+  add_hidden hidden_params;       /**< where to add hidden params. */
+
+  /** a function returning a pointer type for a given type */
+  ir_type *(*find_pointer_type)(ir_type *e_type, ir_mode *mode, int alignment);
+} lower_params_t;
+
+/**
+ * Lower calls with compound return types.
+ * This function does the following transformations:
+ *
+ * - Adds a new (hidden) pointer parameter for
+ *   any return compound type.
+ *
+ * - Use of the hidden parameters in the function code.
+ *
+ * - Change all calls to functions with compound return
+ *   by providing space for the hidden parameter on the callers
+ *   stack.
+ *
+ * - Replace a possible block copy after the function call.
+ */
+void lower_compound_ret_calls(const lower_params_t *params);
+
+#endif /* _LOWER_CALLS_H_ */