/* * Project: libFIRM * File name: ir/ana/cgana.c * Purpose: Intraprozedural analyses to estimate the call graph. * Author: Hubert Schmid * Modified by: * Created: 09.06.2002 * CVS-ID: $Id$ * Copyright: (c) 1999-2003 Universität Karlsruhe * Licence: This file protected by GPL - GNU GENERAL PUBLIC LICENSE. */ /** * Intraprozedurale Analyse zur Abschätzung der Aufrufrelation. Es * wird eine Menge von freien Methoden und anschließend die an den * Call-Operationen aufrufbaren Methoden bestimmt. * */ #ifdef HAVE_CONFIG_H # include #endif #include #include "cgana.h" #include "rta.h" #include "eset.h" #include "pmap.h" #include "array.h" #include "irprog.h" #include "irgwalk.h" #include "ircons.h" #include "irgmod.h" #include "irnode_t.h" #include "irflag_t.h" #include "dbginfo_t.h" /* Eindeutige Adresse zur Markierung von besuchten Knoten und zur * Darstellung der unbekannten Methode. */ static void * MARK = &MARK; /* --- sel methods ---------------------------------------------------------- */ static eset * entities = NULL; /* Bestimmt die eindeutige Methode, die die Methode für den * übergebenene (dynamischen) Typ überschreibt. */ entity * get_implementation(type * class, entity * method) { int i; if (get_entity_peculiarity(method) != peculiarity_description && get_entity_owner(method) == class) { return method; } for (i = get_entity_n_overwrittenby(method) - 1; i >= 0; --i) { entity * e = get_entity_overwrittenby(method, i); if (get_entity_peculiarity(e) != peculiarity_description && get_entity_owner(e) == class) { return e; } } for (i = get_class_n_supertypes(class) - 1; i >= 0; --i) { entity * e = get_implementation(get_class_supertype(class, i), method); if (e) { return e; } } assert(0 && "implementation not found"); return NULL; } /* Returns the entity that contains the implementation of the inherited entity if available, else returns the entity passed. */ entity *get_inherited_methods_implementation(entity *inh_meth) { entity *impl_meth = NULL; ir_node *addr = get_atomic_ent_value(inh_meth); assert(addr && "constant entity without value"); if (get_irn_op(addr) == op_Const) { impl_meth = tarval_to_entity(get_Const_tarval(addr)); } else { assert(0 && "Complex constant values not supported -- address of method should be straight constant!"); } if (impl_meth && (get_entity_peculiarity(impl_meth) != peculiarity_existent)) { /* printf("this_meth: "); DDMEO(inh_meth); printf("impl meth: "); DDMEO(impl_meth); assert(!impl_meth || get_entity_peculiarity(impl_meth) == peculiarity_existent); */ impl_meth = NULL; } return impl_meth? impl_meth : inh_meth; } /** Collect the entity representing the implementation of this * entity (not the same if inherited) and all entities for overwriting * implementations in "set". * If the implementation of the method is not included in the * compilation unit "open" is set to true. * A recursive descend in the overwritten relation. * Cycle-free, therefore must terminate. * * @param method * @param set A set of entities. * @param size Number of entities in set. * @param open */ static void collect_impls(entity *method, eset *set, int *size, bool *open) { int i; if (get_entity_peculiarity(method) == peculiarity_existent) { if (get_entity_visibility(method) == visibility_external_allocated) { assert(get_entity_irg(method) == NULL); *open = true; } else { assert(get_entity_irg(method) != NULL); if (!eset_contains(set, method)) { eset_insert(set, method); ++(*size); } } } if (get_entity_peculiarity(method) == peculiarity_inherited) { entity *impl_ent = get_inherited_methods_implementation(method); assert(impl_ent && "no implementation for inherited entity"); if (get_entity_visibility(impl_ent) == visibility_external_allocated) { assert(get_entity_irg(impl_ent) == NULL); *open = true; } else { assert(get_entity_irg(impl_ent) != NULL); if (!eset_contains(set, impl_ent)) { eset_insert(set, impl_ent); ++(*size); } } } /** recursive descend **/ for (i = get_entity_n_overwrittenby(method) - 1; i >= 0; --i) collect_impls(get_entity_overwrittenby(method, i), set, size, open); } /** Alle Methoden bestimmen, die die übergebene Methode überschreiben * (und implementieren). In der zurückgegebenen Reihung kommt jede * Methode nur einmal vor. Der Wert 'NULL' steht für unbekannte * (externe) Methoden. Die zurückgegebene Reihung muß vom Aufrufer * wieder freigegeben werden (siehe "DEL_ARR_F"). Gibt es überhaupt * keine Methoden, die "method" überschreiben, so gibt die Methode * "NULL" zurück. * * @param method */ static entity ** get_impl_methods(entity * method) { eset * set = eset_create(); int size = 0; entity ** arr; bool open = false; /* Collect all method entities that can be called here */ collect_impls(method, set, &size, &open); /* Vorgaenger einfuegen. */ if (size == 0 && !open) { /* keine implementierte überschriebene Methode */ arr = NULL; } else if (open) { entity * ent; arr = NEW_ARR_F(entity *, size + 1); arr[0] = NULL; /* Represents open method */ for (ent = eset_first(set); size > 0; ent = eset_next(set), --size) arr[size] = ent; } else { entity * ent; arr = NEW_ARR_F(entity *, size); for (size -= 1, ent = eset_first(set); size >= 0; ent = eset_next(set), --size) arr[size] = ent; } eset_destroy(set); return arr; } /* debug makros used in sel_methods_walker */ #define SIZ(x) sizeof(x)/sizeof((x)[0]) #define DBG_OPT_NORMALIZE \ __dbg_info_merge_pair(new_node, node, dbg_const_eval) #define DBG_OPT_POLY_ALLOC \ do { \ ir_node *ons[2]; \ ons[0] = node; \ ons[1] = skip_Proj(get_Sel_ptr(node)); \ __dbg_info_merge_sets(&new_node, 1, ons, SIZ(ons), dbg_rem_poly_call); \ } while(0) #define DBG_OPT_POLY \ __dbg_info_merge_pair(new_node, node, dbg_rem_poly_call) static void sel_methods_walker(ir_node * node, pmap * ldname_map) { if (get_irn_op(node) == op_SymConst) { /* Wenn möglich SymConst-Operation durch Const-Operation * ersetzen. */ if (get_SymConst_kind(node) == linkage_ptr_info) { pmap_entry * entry = pmap_find(ldname_map, (void *) get_SymConst_ptrinfo(node)); if (entry != NULL) { /* Method is declared in the compiled code */ entity * ent = entry->value; if (get_opt_normalize() && (get_entity_visibility(ent) != visibility_external_allocated)) { /* Meth. is defined */ ir_node *new_node; assert(get_entity_irg(ent)); set_irg_current_block(current_ir_graph, get_nodes_Block(node)); new_node = new_d_Const(get_irn_dbg_info(node), mode_P_mach, new_tarval_from_entity(ent, mode_P_mach)); DBG_OPT_NORMALIZE; exchange(node, new_node); } } } } else if (get_irn_op(node) == op_Sel && is_method_type(get_entity_type(get_Sel_entity(node)))) { entity * ent = get_Sel_entity(node); if (get_opt_optimize() && get_opt_dyn_meth_dispatch() && (get_irn_op(skip_Proj(get_Sel_ptr(node))) == op_Alloc)) { ir_node *new_node; entity *called_ent; /* We know which method will be called, no dispatch necessary. */ #if 0 assert(get_entity_peculiarity(ent) != peculiarity_description); set_irg_current_block(current_ir_graph, get_nodes_Block(node)); /* @@@ Is this correct?? Alloc could reference a subtype of the owner of Sel that overwrites the method referenced in Sel. */ /* @@@ Yes, this is wrong. GL, 10.3.04 */ new_node = copy_const_value(get_atomic_ent_value(ent)); DBG_OPT_POLY_ALLOC; #else called_ent = resolve_ent_polymorphy(get_Alloc_type(skip_Proj(get_Sel_ptr(node))), ent); set_irg_current_block(current_ir_graph, get_nodes_Block(node)); /* called_ent may not be description: has no Address/Const to Call! */ assert(get_entity_peculiarity(called_ent) != peculiarity_description); new_node = copy_const_value(get_atomic_ent_value(called_ent)); DBG_OPT_POLY_ALLOC; #endif exchange (node, new_node); } else { assert(get_entity_peculiarity(ent) != peculiarity_inherited); if (!eset_contains(entities, ent)) { /* Entity noch nicht behandelt. Alle (intern oder extern) * implementierten Methoden suchen, die diese Entity * überschreiben. Die Menge an entity.link speichern. */ set_entity_link(ent, get_impl_methods(ent)); eset_insert(entities, ent); } if (get_entity_link(ent) == NULL) { /* Die Sel-Operation kann nie einen Zeiger auf eine aufrufbare * Methode zurückgeben. Damit ist sie insbesondere nicht * ausführbar und nicht erreichbar. */ /* Gib eine Warnung aus wenn die Entitaet eine Beschreibung ist fuer die es keine Implementierung gibt. */ if (get_entity_peculiarity(ent) == peculiarity_description) { /* @@@ GL Methode um Fehler anzuzeigen aufrufen! */ printf("WARNING: Calling method description %s\n in method %s\n of class %s\n which has " "no implementation!\n", get_entity_name(ent), get_entity_name(get_irg_ent(current_ir_graph)), get_type_name(get_entity_owner(get_irg_ent(current_ir_graph)))); printf("This happens when compiling a Java Interface that's never really used, i.e., " "no class implementing the interface is ever used.\n"); } else { exchange(node, new_Bad()); } } else { entity ** arr = get_entity_link(ent); #if 0 int i; printf("\nCall site "); DDMN(node); printf(" in "); DDME(get_irg_ent(current_ir_graph)); printf(" can call:\n"); for (i = 0; i < ARR_LEN(arr); i++) { printf(" - "); DDME(arr[i]); printf(" with owner "); DDMT(get_entity_owner(arr[i])); } printf("\n"); #endif if (get_opt_optimize() && get_opt_dyn_meth_dispatch() && (ARR_LEN(arr) == 1 && arr[0] != NULL)) { ir_node *new_node; /* Die Sel-Operation kann immer nur einen Wert auf eine * interne Methode zurückgeben. Wir können daher die * Sel-Operation durch eine Const- bzw. SymConst-Operation * ersetzen. */ set_irg_current_block(current_ir_graph, get_nodes_Block(node)); /* assert(get_entity_peculiarity(tarval_to_entity(get_Const_tarval(get_atomic_ent_value(arr[0])))) == peculiarity_existent); */ new_node = copy_const_value(get_atomic_ent_value(arr[0])); DBG_OPT_POLY; exchange (node, new_node); } } } } } /* Datenstruktur initialisieren. Zusätzlich werden alle * SymConst-Operationen, die auf interne Methoden verweisen, durch * Const-Operationen ersetzt. */ static void sel_methods_init(void) { int i; pmap * ldname_map = pmap_create(); assert(entities == NULL); entities = eset_create(); for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) { entity * ent = get_irg_ent(get_irp_irg(i)); /* Nur extern sichtbare Methode können überhaupt mit SymConst * aufgerufen werden. */ if (get_entity_visibility(ent) != visibility_local) { pmap_insert(ldname_map, (void *) get_entity_ld_ident(ent), ent); } } all_irg_walk((irg_walk_func *) sel_methods_walker, NULL, ldname_map); pmap_destroy(ldname_map); } /*****************************************************************************/ /* Datenstruktur freigeben. */ static void sel_methods_dispose(void) { entity * ent; assert(entities); for (ent = eset_first(entities); ent; ent = eset_next(entities)) { entity ** arr = get_entity_link(ent); if (arr) { DEL_ARR_F(arr); } set_entity_link(ent, NULL); } eset_destroy(entities); entities = NULL; } /* Gibt die Menge aller Methoden zurück, die an diesem Sel-Knoten * zurückgegeben werden können. Die Liste enthält keine doppelten * Einträge. */ static entity ** get_Sel_arr(ir_node * sel) { static entity ** NULL_ARRAY = NULL; entity * ent; entity ** arr; assert(sel && get_irn_op(sel) == op_Sel); ent = get_Sel_entity(sel); assert(is_method_type(get_entity_type(ent))); /* what else? */ arr = get_entity_link(ent); if (arr) { return arr; } else { /* "NULL" zeigt an, dass keine Implementierung existiert. Dies * kann für polymorphe (abstrakte) Methoden passieren. */ if (!NULL_ARRAY) { NULL_ARRAY = NEW_ARR_F(entity *, 0); } return NULL_ARRAY; } } static int get_Sel_n_methods(ir_node * sel) { return ARR_LEN(get_Sel_arr(sel)); } static entity * get_Sel_method(ir_node * sel, int pos) { entity ** arr = get_Sel_arr(sel); assert(pos >= 0 && pos < ARR_LEN(arr)); return arr[pos]; } /* --- callee analysis ------------------------------------------------------ */ static void callee_ana_node(ir_node * node, eset * methods); static void callee_ana_proj(ir_node * node, long n, eset * methods) { assert(get_irn_mode(node) == mode_T); if (get_irn_link(node) == MARK) { /* already visited */ return; } set_irn_link(node, MARK); switch (get_irn_opcode(node)) { case iro_Proj: { /* proj_proj: in einem "sinnvollen" Graphen kommt jetzt ein * op_Tuple oder ein Knoten, der eine "freie Methode" * zurückgibt. */ ir_node * pred = get_Proj_pred(node); if (get_irn_link(pred) != MARK) { if (get_irn_op(pred) == op_Tuple) { callee_ana_proj(get_Tuple_pred(pred, get_Proj_proj(node)), n, methods); } else { eset_insert(methods, MARK); /* free method -> unknown */ } } break; } case iro_Tuple: callee_ana_node(get_Tuple_pred(node, n), methods); break; case iro_Id: callee_ana_proj(get_Id_pred(node), n, methods); break; default: eset_insert(methods, MARK); /* free method -> unknown */ break; } set_irn_link(node, NULL); } static void callee_ana_node(ir_node * node, eset * methods) { int i; assert(mode_is_reference(get_irn_mode(node)) || is_Bad(node)); /* rekursion verhindern */ if (get_irn_link(node) == MARK) { /* already visited */ return; } set_irn_link(node, MARK); switch (get_irn_opcode(node)) { case iro_SymConst: /* externe Methode (wegen fix_symconst!) */ eset_insert(methods, MARK); /* free method -> unknown */ break; case iro_Const: { /* interne Methode */ entity * ent = tarval_to_entity(get_Const_tarval(node)); assert(ent && is_method_type(get_entity_type(ent))); if (get_entity_visibility(ent) != visibility_external_allocated) { assert(get_entity_irg(ent)); eset_insert(methods, ent); } else { eset_insert(methods, MARK); /* free method -> unknown */ } break; } case iro_Sel: /* polymorphe Methode */ for (i = get_Sel_n_methods(node) - 1; i >= 0; --i) { entity * ent = get_Sel_method(node, i); if (ent) { eset_insert(methods, ent); } else { eset_insert(methods, MARK); } } break; case iro_Bad: /* nothing */ break; case iro_Phi: /* Vereinigung */ for (i = get_Phi_n_preds(node) - 1; i >= 0; --i) { callee_ana_node(get_Phi_pred(node, i), methods); } break; case iro_Id: callee_ana_node(get_Id_pred(node), methods); break; case iro_Proj: callee_ana_proj(get_Proj_pred(node), get_Proj_proj(node), methods); break; case iro_Add: case iro_Sub: case iro_Conv: /* extern */ eset_insert(methods, MARK); /* free method -> unknown */ break; default: assert(0 && "invalid opcode or opcode not implemented"); break; } set_irn_link(node, NULL); } static void callee_walker(ir_node * call, void * env) { if (get_irn_op(call) == op_Call) { eset * methods = eset_create(); entity * ent; entity ** arr = NEW_ARR_F(entity *, 0); callee_ana_node(skip_nop(get_Call_ptr(call)), methods); if (eset_contains(methods, MARK)) { /* unknown method */ ARR_APP1(entity *, arr, NULL); } for (ent = eset_first(methods); ent; ent = eset_next(methods)) { if (ent != MARK) { ARR_APP1(entity *, arr, ent); } } if (ARR_LEN(arr) == 0) { /* Kann vorkommen, wenn der Vorgänger beispielsweise eine * Sel-Operation war, die keine Methoden zurückgeben * konnte. Wir ersetzen die Call-Operation ebenfalls durch * eine Bad-Operation. Die Verlinkung muss wiederhergestellt * werden! */ /* exchange(call, new_Bad()); invalid firm */ ir_node *mem = get_Call_mem(call); turn_into_tuple (call, 5 /* pn_Call_max */); set_Tuple_pred(call, pn_Call_M_regular , mem); set_Tuple_pred(call, pn_Call_T_result , new_Bad()); set_Tuple_pred(call, pn_Call_P_value_res_base, new_Bad()); set_Tuple_pred(call, pn_Call_X_except , new_Bad()); /* new_Jmp() ?? new_Raise() ?? */ set_Tuple_pred(call, pn_Call_M_except , mem); } else { set_Call_callee_arr(call, ARR_LEN(arr), arr); } DEL_ARR_F(arr); eset_destroy(methods); } } /* Bestimmt für jede Call-Operation die Menge der aufrufbaren Methode * und speichert das Ergebnis in der Call-Operation. (siehe * "set_Call_callee"). "sel_methods" wird für den Aufbau benötigt und * muss bereits aufgebaut sein. */ static void callee_ana(void) { int i; /* Alle Graphen analysieren. */ for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) { irg_walk_graph(get_irp_irg(i), callee_walker, NULL, NULL); set_irg_callee_info_state(get_irp_irg(i), irg_callee_info_consistent); } } /* --- free method analysis ------------------------------------------------- */ static void free_mark(ir_node * node, eset * set); static void free_mark_proj(ir_node * node, long n, eset * set) { assert(get_irn_mode(node) == mode_T); if (get_irn_link(node) == MARK) { /* already visited */ return; } set_irn_link(node, MARK); switch (get_irn_opcode(node)) { case iro_Proj: { /* proj_proj: in einem "sinnvollen" Graphen kommt jetzt ein * op_Tuple oder ein Knoten, der in "free_ana_walker" behandelt * wird. */ ir_node * pred = get_Proj_pred(node); if (get_irn_link(pred) != MARK && get_irn_op(pred) == op_Tuple) { free_mark_proj(get_Tuple_pred(pred, get_Proj_proj(node)), n, set); } else { /* nothing: da in "free_ana_walker" behandelt. */ } break; } case iro_Tuple: free_mark(get_Tuple_pred(node, n), set); break; case iro_Id: free_mark_proj(get_Id_pred(node), n, set); break; case iro_Start: case iro_Alloc: case iro_Load: /* nothing: Die Operationen werden in "free_ana_walker" selbst * behandelt. */ break; default: assert(0 && "unexpected opcode or opcode not implemented"); break; } set_irn_link(node, NULL); } static void free_mark(ir_node * node, eset * set) { int i; assert(mode_is_reference(get_irn_mode(node))); if (get_irn_link(node) == MARK) { return; /* already visited */ } set_irn_link(node, MARK); switch (get_irn_opcode(node)) { case iro_Sel: { entity * ent = get_Sel_entity(node); if (is_method_type(get_entity_type(ent))) { for (i = get_Sel_n_methods(node) - 1; i >= 0; --i) { eset_insert(set, get_Sel_method(node, i)); } } break; } case iro_SymConst: /* nothing: SymConst points to extern method */ break; case iro_Const: { tarval * val = get_Const_tarval(node); if (tarval_is_entity(val)) { /* filter null pointer */ entity * ent = tarval_to_entity(val); if (is_method_type(get_entity_type(ent))) { eset_insert(set, ent); } } break; } case iro_Phi: for (i = get_Phi_n_preds(node) - 1; i >= 0; --i) { free_mark(get_Phi_pred(node, i), set); } break; case iro_Id: free_mark(get_Id_pred(node), set); break; case iro_Proj: free_mark_proj(get_Proj_pred(node), get_Proj_proj(node), set); break; default: /* nothing: Wird unten behandelt! */ break; } set_irn_link(node, NULL); } static void free_ana_walker(ir_node * node, eset * set) { int i; if (get_irn_link(node) == MARK) { /* bereits in einem Zyklus besucht. */ return; } switch (get_irn_opcode(node)) { /* special nodes */ case iro_Sel: case iro_SymConst: case iro_Const: case iro_Phi: case iro_Id: case iro_Proj: case iro_Tuple: /* nothing */ break; /* Sonderbehandlung, da der Funktionszeigereingang natürlich kein * Verräter ist. */ case iro_Call: set_irn_link(node, MARK); for (i = get_Call_arity(node) - 1; i >= 0; --i) { ir_node * pred = get_Call_param(node, i); if (mode_is_reference(get_irn_mode(pred))) { free_mark(pred, set); } } break; /* other nodes: Alle anderen Knoten nehmen wir als Verräter an, bis * jemand das Gegenteil implementiert. */ default: set_irn_link(node, MARK); for (i = get_irn_arity(node) - 1; i >= 0; --i) { ir_node * pred = get_irn_n(node, i); if (mode_is_reference(get_irn_mode(pred))) { free_mark(pred, set); } } break; } set_irn_link(node, NULL); } /* Die Datenstrukturen für sel-Methoden (sel_methods) muß vor dem * Aufruf von "get_free_methods" aufgebaut sein. Die (internen) * SymConst-Operationen müssen in passende Const-Operationen * umgewandelt worden sein, d.h. SymConst-Operationen verweisen immer * auf eine echt externe Methode. */ static entity ** get_free_methods(void) { eset * set = eset_create(); int i; entity ** arr = NEW_ARR_F(entity *, 0); entity * ent; for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) { ir_graph * irg = get_irp_irg(i); entity * ent = get_irg_ent(irg); /* insert "external visible" methods. */ if (get_entity_visibility(ent) != visibility_local) { eset_insert(set, ent); } /* Finde alle Methoden die in dieser Methode extern sichtbar werden, z.B. da die Adresse einer Methode abgespeichert wird. */ irg_walk_graph(irg, NULL, (irg_walk_func *) free_ana_walker, set); } /* Hauptprogramm ist auch dann frei, wenn es nicht "external * visible" ist. */ if (get_irp_main_irg()) { eset_insert(set, get_irg_ent(get_irp_main_irg())); } /* Wandle Menge in Feld um. Effizienter. */ for (ent = eset_first(set); ent; ent = eset_next(set)) { ARR_APP1(entity *, arr, ent); } eset_destroy(set); return arr; } void cgana(int *length, entity ***free_methods) { entity ** free_meths; int i; sel_methods_init(); free_meths = get_free_methods(); callee_ana(); sel_methods_dispose(); /* Convert the flexible array to an array that can be handled by standard C. */ *length = ARR_LEN(free_meths); *free_methods = (entity **)malloc(sizeof(entity *) * (*length)); for (i = 0; i < (*length); i++) (*free_methods)[i] = free_meths[i]; DEL_ARR_F(free_meths); } /* Optimize the address expressions passed to call nodes. * Alle SymConst-Operationen, die auf interne Methoden verweisen, * werden durch Const-Operationen ersetzt. * Sel Knoten deren entitaeten nicht ueberschrieben werden, werden * durch Const ersetzt. * Sel Knoten, fuer die keine Implementierung existiert, werden * durch Bad ersetzt. */ void opt_call_addrs(void) { sel_methods_init(); sel_methods_dispose(); #if 0 int i; pmap * ldname_map = pmap_create(); assert(entities == NULL); entities = eset_create(); for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) { entity * ent = get_irg_ent(get_irp_irg(i)); /* Nur extern sichtbare Methoden können überhaupt mit SymConst * aufgerufen werden. */ if (get_entity_visibility(ent) != local) { pmap_insert(ldname_map, (void *) get_entity_ld_ident(ent), ent); } } all_irg_walk((irg_walk_func *) sel_methods_walker, NULL, ldname_map); pmap_destroy(ldname_map); #endif }