nsz Git - cparser/blob - driver/firm_opt.c

   1 /**
   2  *
   3  * @file firm_opt.c -- Firm-generating back end optimizations.
   4  *
   5  * (C) 2005-2007  Michael Beck   beck@ipd.info.uni-karlsruhe.de
   6  *
   7  * $Id$
   8  */
   9 #include <stdlib.h>
  10 #include <string.h>
  11 #include <libfirm/firm.h>
  12 #include <libfirm/be.h>
  13
  14
  15 #include "firm_opt.h"
  16 #include "firm_codegen.h"
  17 #include "firm_cmdline.h"
  18 #include "firm_timing.h"
  19
  20 #ifdef _WIN32
  21 #define snprintf _snprintf
  22 #endif
  23
  24 #if defined(_DEBUG) || defined(FIRM_DEBUG)
  25 #define DBG(x)  dbg_printf x
  26 #else
  27 #define DBG(x)
  28 #endif /* _DEBUG || FIRM_DEBUG */
  29
  30
  31 /** dump all the graphs depending on cond */
  32 #define DUMP_ALL(cond, suffix)                             \
  33   do {                                                     \
  34     if (cond) {                                            \
  35       timer_push(TV_VCG_DUMP);                             \
  36       if (firm_dump.no_blocks)                             \
  37         dump_all_ir_graphs(dump_ir_graph, suffix);         \
  38       else if (firm_dump.extbb)                            \
  39         dump_all_ir_graphs(dump_ir_extblock_graph, suffix);\
  40       else                                                 \
  41         dump_all_ir_graphs(dump_ir_block_graph, suffix);   \
  42       timer_pop();                                         \
  43     }                                                      \
  44   } while (0)
  45
  46 /** dump all control flow graphs depending on cond */
  47 #define DUMP_ALL_CFG(cond, suffix)                      \
  48   do {                                                  \
  49     if (cond) {                                         \
  50       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  51         dump_all_ir_graphs(dump_cfg, suffix);           \
  52       timer_pop();                                      \
  53     }                                                   \
  54   } while (0)
  55
  56 /** check all graphs depending on cond */
  57 #define CHECK_ALL(cond)                                 \
  58   do {                                                  \
  59     if (cond) {                                         \
  60       int ii;                                           \
  61       timer_push(TV_VERIFY);                            \
  62       for (ii = get_irp_n_irgs() - 1; ii >= 0; --ii)    \
  63         irg_verify(get_irp_irg(ii), VRFY_ENFORCE_SSA);  \
  64       timer_pop();                                      \
  65     }                                                   \
  66   } while (0)
  67
  68
  69
  70 /** dump graphs irg depending on cond */
  71 #define DUMP_ONE(cond, irg, suffix)                     \
  72   do {                                                  \
  73     if (cond) {                                         \
  74       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  75       if (firm_dump.no_blocks)                          \
  76         dump_ir_graph(irg, suffix);                     \
  77       else if (firm_dump.extbb)                         \
  78         dump_ir_extblock_graph(irg, suffix);            \
  79       else                                              \
  80         dump_ir_block_graph(irg, suffix);               \
  81       timer_pop();                                      \
  82     }                                                   \
  83   } while (0)
  84
  85 /** dump control flow graph irg depending on cond */
  86 #define DUMP_ONE_CFG(cond, irg, suffix)                 \
  87   do {                                                  \
  88     if (cond) {                                         \
  89       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  90       dump_cfg(irg, suffix);                            \
  91       timer_pop();                                      \
  92     }                                                   \
  93   } while (0)
  94
  95 /** check a graph irg depending on cond */
  96 #define CHECK_ONE(cond, irg)                            \
  97   do {                                                  \
  98     if (cond) {                                         \
  99       timer_push(TV_VERIFY);                            \
 100         irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);              \
 101       timer_pop();                                      \
 102     }                                                   \
 103   } while (0)
 104
 105
 106 /* set by the backend parameters */
 107 static const ir_settings_arch_dep_t *ad_param = NULL;
 108 static create_intrinsic_fkt *arch_create_intrinsic = NULL;
 109 static void *create_intrinsic_ctx = NULL;
 110 static const ir_settings_if_conv_t *if_conv_info = NULL;
 111
 112 ir_mode *firm_imm_fp_mode = NULL;
 113
 114 /* entities of runtime functions */
 115 ir_entity_ptr rts_entities[rts_max];
 116
 117 /**
 118  * factory for setting architecture dependent parameters
 119  */
 120 static const ir_settings_arch_dep_t *arch_factory(void)
 121 {
 122   static const ir_settings_arch_dep_t param = {
 123       1,   /* also use subs */
 124       4,   /* maximum shifts */
 125      31,   /* maximum shift amount */
 126      NULL, /* use default evaluator */
 127
 128       1, /* allow Mulhs */
 129       1, /* allow Mulus */
 130      32  /* Mulh allowed up to 32 bit */
 131   };
 132
 133   return ad_param ? ad_param : &param;
 134 }
 135
 136 /**
 137  * Map runtime functions.
 138  */
 139 static void rts_map(void) {
 140   static const struct {
 141     ir_entity_ptr *ent; /**< address of the rts entity */
 142     i_mapper_func func; /**< mapper function. */
 143   } mapper[] = {
 144     /* integer */
 145     { &rts_entities[rts_abs],     i_mapper_abs },
 146     { &rts_entities[rts_labs],    i_mapper_abs },
 147     { &rts_entities[rts_llabs],   i_mapper_abs },
 148     { &rts_entities[rts_imaxabs], i_mapper_abs },
 149
 150     /* double -> double */
 151     { &rts_entities[rts_fabs],    i_mapper_abs },
 152     { &rts_entities[rts_sqrt],    i_mapper_sqrt },
 153     { &rts_entities[rts_cbrt],    i_mapper_cbrt },
 154     { &rts_entities[rts_pow],     i_mapper_pow },
 155     { &rts_entities[rts_exp],     i_mapper_exp },
 156     { &rts_entities[rts_exp2],    i_mapper_exp },
 157     { &rts_entities[rts_exp10],   i_mapper_exp },
 158     { &rts_entities[rts_log],     i_mapper_log },
 159     { &rts_entities[rts_log2],    i_mapper_log2 },
 160     { &rts_entities[rts_log10],   i_mapper_log10 },
 161     { &rts_entities[rts_sin],     i_mapper_sin },
 162     { &rts_entities[rts_cos],     i_mapper_cos },
 163     { &rts_entities[rts_tan],     i_mapper_tan },
 164     { &rts_entities[rts_asin],    i_mapper_asin },
 165     { &rts_entities[rts_acos],    i_mapper_acos },
 166     { &rts_entities[rts_atan],    i_mapper_atan },
 167     { &rts_entities[rts_sinh],    i_mapper_sinh },
 168     { &rts_entities[rts_cosh],    i_mapper_cosh },
 169     { &rts_entities[rts_tanh],    i_mapper_tanh },
 170
 171     /* float -> float */
 172     { &rts_entities[rts_fabsf],   i_mapper_abs },
 173     { &rts_entities[rts_sqrtf],   i_mapper_sqrt },
 174     { &rts_entities[rts_cbrtf],   i_mapper_cbrt },
 175     { &rts_entities[rts_powf],    i_mapper_pow },
 176     { &rts_entities[rts_expf],    i_mapper_exp },
 177     { &rts_entities[rts_exp2f],   i_mapper_exp },
 178     { &rts_entities[rts_exp10f],  i_mapper_exp },
 179     { &rts_entities[rts_logf],    i_mapper_log },
 180     { &rts_entities[rts_log2f],   i_mapper_log2 },
 181     { &rts_entities[rts_log10f],  i_mapper_log10 },
 182     { &rts_entities[rts_sinf],    i_mapper_sin },
 183     { &rts_entities[rts_cosf],    i_mapper_cos },
 184     { &rts_entities[rts_tanf],    i_mapper_tan },
 185     { &rts_entities[rts_asinf],   i_mapper_asin },
 186     { &rts_entities[rts_acosf],   i_mapper_acos },
 187     { &rts_entities[rts_atanf],   i_mapper_atan },
 188     { &rts_entities[rts_sinhf],   i_mapper_sinh },
 189     { &rts_entities[rts_coshf],   i_mapper_cosh },
 190     { &rts_entities[rts_tanhf],   i_mapper_tanh },
 191
 192     /* long double -> long double */
 193     { &rts_entities[rts_fabsl],   i_mapper_abs },
 194     { &rts_entities[rts_sqrtl],   i_mapper_sqrt },
 195     { &rts_entities[rts_cbrtl],   i_mapper_cbrt },
 196     { &rts_entities[rts_powl],    i_mapper_pow },
 197     { &rts_entities[rts_expl],    i_mapper_exp },
 198     { &rts_entities[rts_exp2l],   i_mapper_exp },
 199     { &rts_entities[rts_exp10l],  i_mapper_exp },
 200     { &rts_entities[rts_logl],    i_mapper_log },
 201     { &rts_entities[rts_log2l],   i_mapper_log2 },
 202     { &rts_entities[rts_log10l],  i_mapper_log10 },
 203     { &rts_entities[rts_sinl],    i_mapper_sin },
 204     { &rts_entities[rts_cosl],    i_mapper_cos },
 205     { &rts_entities[rts_tanl],    i_mapper_tan },
 206     { &rts_entities[rts_asinl],   i_mapper_asin },
 207     { &rts_entities[rts_acosl],   i_mapper_acos },
 208     { &rts_entities[rts_atanl],   i_mapper_atan },
 209     { &rts_entities[rts_sinhl],   i_mapper_sinh },
 210     { &rts_entities[rts_coshl],   i_mapper_cosh },
 211     { &rts_entities[rts_tanhl],   i_mapper_tanh },
 212
 213     /* string */
 214     { &rts_entities[rts_memcpy],  i_mapper_memcpy },
 215     { &rts_entities[rts_memset],  i_mapper_memset },
 216     { &rts_entities[rts_strcmp],  i_mapper_strcmp },
 217     { &rts_entities[rts_strncmp], i_mapper_strncmp },
 218     { &rts_entities[rts_strlen],  i_mapper_strlen }
 219   };
 220   i_record rec[sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0])];
 221   unsigned i, n_map;
 222
 223   for (i = n_map = 0; i < sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0]); ++i)
 224     if (*mapper[i].ent != NULL) {
 225       rec[n_map].i_call.kind     = INTRINSIC_CALL;
 226       rec[n_map].i_call.i_ent    = *mapper[i].ent;
 227       rec[n_map].i_call.i_mapper = mapper[i].func;
 228       rec[n_map].i_call.ctx      = NULL;
 229       rec[n_map].i_call.link     = NULL;
 230       ++n_map;
 231   }  /* if */
 232   if (n_map > 0)
 233     lower_intrinsics(rec, n_map, /* part_block_used=*/0);
 234 }  /* rts_map */
 235
 236 static int *irg_dump_no;
 237
 238 static void dump_graph_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 239 {
 240   char name[64];
 241   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 242   DUMP_ONE(1, irg, name);
 243 }
 244
 245 static void dump_graph_cfg_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 246 {
 247   char name[64];
 248   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 249   DUMP_ONE_CFG(1, irg, name);
 250 }
 251
 252 static void dump_all_count(const char *const suffix)
 253 {
 254   const int n_irgs = get_irp_n_irgs();
 255   int i;
 256
 257   for (i = 0; i < n_irgs; ++i)
 258     dump_graph_count(get_irp_irg(i), suffix);
 259 }
 260
 261 #define DUMP_ONE_C(cond, irg, suffix)    \
 262   do {                                   \
 263     if (cond) {                          \
 264       dump_graph_count((irg), (suffix)); \
 265     }                                    \
 266   } while (0)
 267
 268 #define DUMP_ONE_CFG_C(cond, irg, suffix)    \
 269   do {                                       \
 270     if (cond) {                              \
 271       dump_graph_cfg_count((irg), (suffix)); \
 272     }                                        \
 273   } while (0)
 274
 275 #define DUMP_ALL_C(cond, suffix) \
 276   do {                           \
 277     if (cond) {                  \
 278       dump_all_count((suffix));  \
 279     }                            \
 280   } while (0)
 281
 282 /**
 283  * run all the Firm optimizations
 284  *
 285  * @param input_filename     the name of the (main) source file
 286  * @param firm_const_exists  non-zero, if the const attribute was used on functions
 287  */
 288 static void do_firm_optimizations(const char *input_filename, int firm_const_exists)
 289 {
 290   int      i;
 291   ir_graph *irg;
 292   unsigned aa_opt;
 293
 294   /* FIXME: cloning might ADD new graphs. */
 295   irg_dump_no = calloc(get_irp_last_idx(), sizeof(*irg_dump_no));
 296
 297   set_opt_strength_red(firm_opt.strength_red);
 298   set_opt_scalar_replacement(firm_opt.scalar_replace);
 299   set_opt_auto_create_sync(firm_opt.auto_sync);
 300   set_opt_alias_analysis(firm_opt.alias_analysis);
 301
 302   aa_opt = aa_opt_no_opt;
 303   if (firm_opt.strict_alias)
 304     aa_opt |= aa_opt_type_based | aa_opt_byte_type_may_alias;
 305   if (firm_opt.no_alias)
 306     aa_opt = aa_opt_no_alias;
 307
 308   set_irp_memory_disambiguator_options(aa_opt);
 309
 310   timer_start(TV_ALL_OPT);
 311
 312   if (firm_opt.remove_unused) {
 313         ir_entity **keep_methods;
 314         int         arr_len;
 315
 316     /* Analysis that finds the free methods,
 317        i.e. methods that are dereferenced.
 318        Optimizes polymorphic calls :-). */
 319     cgana(&arr_len, &keep_methods);
 320
 321     /* Remove methods that are never called. */
 322     gc_irgs(arr_len, keep_methods);
 323
 324     free(keep_methods);
 325   }
 326
 327   if (! firm_opt.freestanding) {
 328     rts_map();
 329     DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, "rts");
 330     CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 331   }
 332
 333   /* first step: kill dead code */
 334   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 335     irg = current_ir_graph = get_irp_irg(i);
 336     /* Confirm construction currently can only handle blocks with only one control
 337        flow predecessor. Calling optimize_cf here removes Bad predecessors and help
 338        the optimization of switch constructs. */
 339     timer_push(TV_CF_OPT);
 340       optimize_graph_df(irg);
 341       optimize_cf(irg);
 342     timer_pop();
 343   }
 344
 345   if (firm_opt.func_calls) {
 346     timer_push(TV_REAL_FUNC_CALL);
 347       optimize_funccalls(firm_const_exists, NULL);
 348     timer_pop();
 349     DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, "func_call");
 350     CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 351   }
 352
 353   /* do lowering on the const code irg */
 354   lower_const_code();
 355
 356   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 357     irg = current_ir_graph = get_irp_irg(i);
 358
 359 #ifdef FIRM_EXT_GRS
 360   /* If SIMD optimization is on, make sure we have only 1 return */
 361   if (firm_ext_grs.create_pattern || firm_ext_grs.simd_opt)
 362     normalize_one_return(irg);
 363 #endif
 364
 365
 366 #if 0
 367     if (firm_opt.modes) {
 368       /* convert all modes into integer if possible */
 369       arch_mode_conversion(irg, predefs.mode_uint);
 370     }
 371 #endif
 372     timer_push(TV_SCALAR_REPLACE);
 373       scalar_replacement_opt(irg);
 374     timer_pop();
 375     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "scalar");
 376     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 377
 378     timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 379       optimize_graph_df(irg);
 380     timer_pop();
 381     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "lopt");
 382     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 383
 384     timer_push(TV_REASSOCIATION);
 385       optimize_reassociation(irg);
 386     timer_pop();
 387     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "reassoc");
 388     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 389
 390     compute_doms(irg);
 391     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 392
 393     if (firm_opt.gcse) {
 394       timer_push(TV_CODE_PLACE);
 395         set_opt_global_cse(1);
 396         optimize_graph_df(irg);
 397         place_code(irg);
 398         set_opt_global_cse(0);
 399       timer_pop();
 400       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "place");
 401       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 402     }
 403
 404     if (firm_opt.confirm) {
 405       /* Confirm construction currently can only handle blocks with only one control
 406          flow predecessor. Calling optimize_cf here removes Bad predecessors and help
 407          the optimization of switch constructs. */
 408       timer_push(TV_CF_OPT);
 409       optimize_cf(irg);
 410       timer_pop();
 411       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "cfopt");
 412       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 413       timer_push(TV_CONFIRM_CREATE);
 414         construct_confirms(irg);
 415       timer_pop();
 416       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "confirms");
 417       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 418
 419       timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 420         optimize_graph_df(irg);
 421       timer_pop();
 422       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "lopt");
 423       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 424     }
 425
 426     if (firm_opt.luffig) {
 427       opt_ldst2(irg);
 428       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "ldst2");
 429       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 430     }
 431
 432     timer_push(TV_CF_OPT);
 433       optimize_cf(irg);
 434     timer_pop();
 435     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "cfopt");
 436     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 437
 438     if (firm_opt.load_store) {
 439       timer_push(TV_LOAD_STORE);
 440         optimize_load_store(irg);
 441       timer_pop();
 442       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "ldst");
 443       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 444     }
 445
 446     lower_highlevel_graph(irg, firm_opt.lower_bitfields);
 447
 448     if (firm_opt.deconv) {
 449       timer_push(TV_DECONV);
 450         conv_opt(irg);
 451       timer_pop();
 452       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "deconv");
 453       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 454     }
 455
 456     if (firm_opt.cond_eval) {
 457       timer_push(TV_COND_EVAL);
 458         opt_cond_eval(irg);
 459       timer_pop();
 460       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "cond_eval");
 461       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 462     }
 463
 464     /* should we really remove the Confirm here? */
 465     if (firm_opt.confirm) {
 466       timer_push(TV_CONFIRM_CREATE);
 467       remove_confirms(irg);
 468       timer_pop();
 469     }
 470
 471     if (firm_opt.gvn_pre) {
 472       do_gvn_pre(irg);
 473       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "pre");
 474       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 475       irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
 476     }
 477
 478     if (! firm_opt.gcse) {
 479       timer_push(TV_CODE_PLACE);
 480         optimize_graph_df(irg);
 481         place_code(irg);
 482       timer_pop();
 483       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "place");
 484       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 485     }
 486
 487     compute_doms(irg);
 488     compute_postdoms(irg);
 489     DUMP_ONE_CFG_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "dom");
 490     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 491
 492     construct_backedges(irg);
 493
 494     timer_push(TV_CF_OPT);
 495       optimize_cf(irg);
 496     timer_pop();
 497     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "cfopt");
 498     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 499
 500     if (firm_opt.if_conversion) {
 501       timer_push(TV_IF_CONV);
 502         opt_if_conv(current_ir_graph, if_conv_info);
 503       timer_pop();
 504       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "if");
 505       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 506
 507       timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 508         optimize_graph_df(current_ir_graph);
 509       timer_pop();
 510       timer_push(TV_CF_OPT);
 511         optimize_cf(current_ir_graph);
 512       timer_pop();
 513       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "after_if");
 514       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 515     }
 516
 517     if (firm_opt.bool_opt) {
 518       opt_bool(irg);
 519       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "bool");
 520       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 521     }
 522
 523     timer_push(TV_OSR);
 524       opt_osr(current_ir_graph, osr_flag_default | osr_flag_keep_reg_pressure | osr_flag_ignore_x86_shift);
 525     timer_pop();
 526     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "stred");
 527     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 528
 529     timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 530       optimize_graph_df(irg);
 531     timer_pop();
 532     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "lopt");
 533     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 534
 535     edges_deactivate(irg);
 536     timer_push(TV_DEAD_NODE);
 537       dead_node_elimination(irg);
 538     timer_pop();
 539     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "dead");
 540     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 541   }
 542
 543   if (firm_opt.do_inline) {
 544     inline_functions(500, 50);
 545     DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, "inl");
 546     CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 547   }
 548   if (firm_opt.cloning) {
 549     proc_cloning((float)firm_opt.clone_threshold);
 550     DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, "clone");
 551     CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 552   }
 553   if (firm_opt.tail_rec) {
 554     timer_push(TV_TAIL_REC);
 555       opt_tail_recursion();
 556     timer_pop();
 557
 558     DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, "tail_rec");
 559     CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 560   }
 561
 562   if (firm_opt.cond_eval) {
 563     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 564       irg = get_irp_irg(i);
 565       timer_push(TV_COND_EVAL);
 566         opt_cond_eval(irg);
 567       timer_pop();
 568       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "cond_eval");
 569       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 570     }
 571   }
 572
 573   /* final run of local optimizations */
 574   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 575     irg = get_irp_irg(i);
 576     timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 577       optimize_graph_df(irg);
 578     timer_pop();
 579     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "local_opt");
 580     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 581
 582     timer_push(TV_CF_OPT);
 583       optimize_cf(irg);
 584     timer_pop();
 585     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "cfopt");
 586     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 587   }
 588
 589   if (firm_dump.ir_graph) {
 590     /* recompute backedges for nicer dumps */
 591     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++)
 592       construct_cf_backedges(get_irp_irg(i));
 593   }
 594
 595   if (firm_opt.remove_unused) {
 596     ir_entity **keep_methods;
 597     int arr_len;
 598
 599     /* Analysis that finds the free methods,
 600        i.e. methods that are dereferenced.
 601        Optimizes polymorphic calls :-). */
 602     cgana(&arr_len, &keep_methods);
 603
 604     /* Remove methods that are never called. */
 605     gc_irgs(arr_len, keep_methods);
 606
 607     free(keep_methods);
 608   }
 609
 610
 611   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-opt");
 612
 613   /* verify optimized graphs */
 614   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 615     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 616     irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
 617   }
 618
 619   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_OPT)
 620     stat_dump_snapshot(input_filename, "opt");
 621
 622   timer_stop(TV_ALL_OPT);
 623 }  /* do_firm_optimizations */
 624
 625 /**
 626  * compute the size of a type (do implicit lowering)
 627  *
 628  * @param ty   a Firm type
 629  */
 630 static int compute_type_size(ir_type *ty)
 631 {
 632   optimization_state_t state;
 633   unsigned             align_all = 1;
 634   int                  n, size = 0, set = 0;
 635   int                  i, dims, s;
 636
 637   if (get_type_state(ty) == layout_fixed) {
 638     /* do not layout already layouted types again */
 639     return 1;
 640   }
 641
 642   if (is_Method_type(ty) || ty == get_glob_type()) {
 643     /* no need for size calculation for method types or the global type */
 644     return 1;
 645   }
 646
 647   DBG(("compute type size visiting: %s\n", get_type_name(ty)));
 648
 649   switch (get_type_tpop_code(ty)) {
 650   case tpo_class:
 651   case tpo_struct:
 652     for (i = 0, n = get_compound_n_members(ty); i < n; ++i) {
 653       ir_entity *ent  = get_compound_member(ty, i);
 654       ir_type *ent_ty = get_entity_type(ent);
 655       unsigned align, misalign;
 656
 657       /* compute member types */
 658       if (! compute_type_size(ent_ty))
 659         return 0;
 660
 661       align     = get_type_alignment_bytes(ent_ty);
 662       align_all = align > align_all ? align : align_all;
 663       misalign  = (align ? size % align : 0);
 664       size     += (misalign ? align - misalign : 0);
 665
 666       set_entity_offset(ent, size);
 667       size += get_type_size_bytes(ent_ty);
 668
 669       DBG(("  member %s %s -> (size: %u, align: %u)\n",
 670             get_type_name(ent_ty), get_entity_name(ent),
 671             get_type_size_bytes(ent_ty), get_type_alignment_bytes(ent_ty)));
 672     }
 673     if (align_all > 0 && size % align_all) {
 674        DBG(("align of the struct member: %u, type size: %d\n", align_all, size));
 675        size += align_all - (size % align_all);
 676        DBG(("correcting type-size to %d\n", size));
 677     }
 678     set_type_alignment_bytes(ty, align_all);
 679     set = 1;
 680     break;
 681
 682   case tpo_union:
 683     for (i = 0, n = get_union_n_members(ty); i < n; ++i) {
 684       ir_entity *ent = get_union_member(ty, i);
 685
 686       if (! compute_type_size(get_entity_type(ent)))
 687         return 0;
 688       s = get_type_size_bytes(get_entity_type(ent));
 689
 690       set_entity_offset(ent, 0);
 691       size = (s > size ? s : size);
 692     }
 693     set = 1;
 694     break;
 695
 696   case tpo_array:
 697     dims = get_array_n_dimensions(ty);
 698
 699     if (! compute_type_size(get_array_element_type(ty)))
 700       return 0;
 701
 702     size = 1;
 703
 704     save_optimization_state(&state);
 705     set_optimize(1);
 706     set_opt_constant_folding(1);
 707         set_opt_algebraic_simplification(1);
 708
 709     for (i = 0; i < dims; ++i) {
 710       ir_node *lower   = get_array_lower_bound(ty, i);
 711       ir_node *upper   = get_array_upper_bound(ty, i);
 712       ir_graph *rem    = current_ir_graph;
 713       tarval  *tv_lower, *tv_upper;
 714       long     val_lower, val_upper;
 715
 716       current_ir_graph = get_const_code_irg();
 717       local_optimize_node(lower);
 718       local_optimize_node(upper);
 719       current_ir_graph = rem;
 720
 721       tv_lower = computed_value(lower);
 722       tv_upper = computed_value(upper);
 723
 724       if (tv_lower == tarval_bad || tv_upper == tarval_bad) {
 725         /*
 726          * we cannot calculate the size of this array yet, it
 727          * even might be unknown until the end, like argv[]
 728          */
 729         restore_optimization_state(&state);
 730         return 0;
 731       }
 732
 733       val_upper = get_tarval_long(tv_upper);
 734       val_lower = get_tarval_long(tv_lower);
 735       size     *= val_upper - val_lower;
 736     }
 737     restore_optimization_state(&state);
 738
 739     DBG(("array %s -> (elements: %d, element type size: %d)\n",
 740           get_type_name(ty),
 741           size, get_type_size_bytes(get_array_element_type(ty))));
 742     size *= get_type_size_bytes(get_array_element_type(ty));
 743     set = 1;
 744     break;
 745
 746   default:
 747     break;
 748   }
 749
 750   if (set) {
 751     set_type_size_bytes(ty, size);
 752     set_type_state(ty, layout_fixed);
 753   }
 754
 755   DBG(("size: %d\n", get_type_size_bytes(ty)));
 756
 757   return set;
 758 }  /* compute_type_size */
 759
 760 /**
 761  * layout all non-frame types of the Firm graph
 762  */
 763 static void compute_type_sizes(void)
 764 {
 765   int i;
 766   ir_type *tp;
 767
 768   /* all non-frame other types */
 769   for (i = get_irp_n_types() - 1; i >= 0; --i) {
 770     tp = get_irp_type(i);
 771     compute_type_size(tp);
 772
 773     if (is_Method_type(tp)) {
 774       tp = get_method_value_res_type(tp);
 775
 776       if (tp) {
 777         /* we have a value result type for this method, lower */
 778         compute_type_size(tp);
 779       }
 780     }
 781   }
 782 }  /* compute_type_sizes */
 783
 784 /**
 785  * layout all frame-types of the Firm graph
 786  */
 787 static void compute_frame_type_sizes(void)
 788 {
 789   int i;
 790   ir_graph *irg;
 791
 792   /* all frame types */
 793   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 794     irg = get_irp_irg(i);
 795     /* do not optimize away variables in debug mode */
 796     if (firm_opt.debug_mode == DBG_MODE_NONE)
 797       opt_frame_irg(irg);
 798     compute_type_size(get_irg_frame_type(irg));
 799   }
 800 }  /* compute_frame_type_sizes */
 801
 802 /**
 803  * do Firm lowering
 804  *
 805  * @param input_filename  the name of the (main) source file
 806  */
 807 static void do_firm_lowering(const char *input_filename)
 808 {
 809   int i;
 810
 811   /* do class lowering and vtbl creation */
 812 //  lower_classes_to_struct("vtbl", "m");
 813
 814 #if 0
 815   timer_push(TV_LOWER);
 816   lower_highlevel();
 817   timer_pop();
 818 #endif
 819
 820   if (firm_opt.lower_ll) {
 821     lwrdw_param_t init = {
 822       1,
 823       1,
 824       mode_Ls, mode_Lu,
 825       mode_Is, mode_Iu,
 826       def_create_intrinsic_fkt,
 827       NULL
 828     };
 829
 830
 831     if (arch_create_intrinsic) {
 832       init.create_intrinsic = arch_create_intrinsic;
 833       init.ctx              = create_intrinsic_ctx;
 834     }
 835     timer_push(TV_DW_LOWER);
 836       lower_dw_ops(&init);
 837     timer_pop();
 838   }
 839
 840   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_LOWER)
 841     stat_dump_snapshot(input_filename, "low");
 842
 843   /* verify lowered graphs */
 844   timer_push(TV_VERIFY);
 845   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 846     irg_verify(get_irp_irg(i), VRFY_ENFORCE_SSA);
 847   timer_pop();
 848
 849   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low");
 850
 851   if (firm_opt.enabled) {
 852     timer_start(TV_ALL_OPT);
 853
 854     /* run reassociation first on all graphs BEFORE the architecture dependent optimizations
 855        are enabled */
 856     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 857       current_ir_graph = get_irp_irg(i);
 858
 859       timer_push(TV_REASSOCIATION);
 860         optimize_reassociation(current_ir_graph);
 861       timer_pop();
 862       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "reassoc");
 863       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 864     }
 865
 866     /* enable architecture dependent optimizations */
 867     arch_dep_set_opts((arch_dep_opts_t)
 868                       ((firm_opt.muls ? arch_dep_mul_to_shift : arch_dep_none) |
 869                       (firm_opt.divs ? arch_dep_div_by_const : arch_dep_none) |
 870                       (firm_opt.mods ? arch_dep_mod_by_const : arch_dep_none) ));
 871
 872     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 873       current_ir_graph = get_irp_irg(i);
 874
 875       if (firm_opt.gcse)
 876         set_opt_global_cse(1);
 877
 878       timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 879         optimize_graph_df(current_ir_graph);
 880       timer_pop();
 881       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "lopt");
 882       if (! firm_opt.gcse)
 883         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 884
 885       if (firm_opt.gcse) {
 886         timer_push(TV_CODE_PLACE);
 887           place_code(current_ir_graph);
 888           set_opt_global_cse(0);
 889         timer_pop();
 890         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "place");
 891         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 892       }
 893
 894       timer_push(TV_LOAD_STORE);
 895         optimize_load_store(current_ir_graph);
 896       timer_pop();
 897       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "ldst");
 898       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 899
 900
 901       timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 902         optimize_graph_df(current_ir_graph);
 903       timer_pop();
 904       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "lopt");
 905
 906       timer_push(TV_CF_OPT);
 907         optimize_cf(current_ir_graph);
 908       timer_pop();
 909       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "cf");
 910       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 911
 912       if (firm_opt.if_conversion) {
 913         timer_push(TV_IF_CONV);
 914           opt_if_conv(current_ir_graph, if_conv_info);
 915         timer_pop();
 916         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "if");
 917         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 918
 919         timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 920           optimize_graph_df(current_ir_graph);
 921         timer_pop();
 922         timer_push(TV_CF_OPT);
 923           optimize_cf(current_ir_graph);
 924         timer_pop();
 925         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "after_if");
 926         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 927       }
 928     }
 929     timer_stop(TV_ALL_OPT);
 930
 931     DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low-opt");
 932   }
 933
 934   if (firm_opt.cc_opt)
 935     mark_private_methods();
 936
 937   /* set the phase to low */
 938   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 939     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
 940
 941   /* all graphs are lowered, set the irp phase to low */
 942   set_irp_phase_state(phase_low);
 943
 944   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL) {
 945     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
 946   }
 947 }  /* do_firm_lowering */
 948
 949 /**
 950  * Initialize for the Firm-generating back end.
 951  */
 952 void gen_firm_init(void)
 953 {
 954   firm_parameter_t params;
 955   unsigned         pattern = 0;
 956
 957   /* the automatic state is only set if inlining is enabled */
 958   firm_opt.auto_inline = firm_opt.do_inline;
 959
 960   if (firm_dump.stat_pattern)
 961     pattern |= FIRMSTAT_PATTERN_ENABLED;
 962
 963   if (firm_dump.stat_dag)
 964     pattern |= FIRMSTAT_COUNT_DAG;
 965
 966   memset(&params, 0, sizeof(params));
 967   params.size                  = sizeof(params);
 968   params.enable_statistics     = firm_dump.statistic == STAT_NONE ? 0 :
 969     FIRMSTAT_ENABLED | FIRMSTAT_COUNT_STRONG_OP | FIRMSTAT_COUNT_CONSTS | pattern;
 970   params.initialize_local_func = uninitialized_local_var;
 971   params.cc_mask               = 0; /* no regparam, cdecl */
 972   params.builtin_dbg           = NULL;
 973
 974   #ifdef FIRM_EXT_GRS
 975   /* Activate Graph rewriting if SIMD optimization is turned on */
 976   /* This has to be done before init_firm() is called! */
 977   if (firm_ext_grs.simd_opt)
 978     ext_grs_activate();
 979 #endif
 980
 981   init_firm(&params);
 982
 983   if (firm_be_opt.selection == BE_FIRM_BE) {
 984     const backend_params *be_params = be_get_backend_param();
 985
 986     firm_opt.lower_ll       = (a_byte) be_params->do_dw_lowering;
 987     params.arch_op_settings = be_params->arch_op_settings;
 988
 989     arch_create_intrinsic   = be_params->arch_create_intrinsic_fkt;
 990     create_intrinsic_ctx    = be_params->create_intrinsic_ctx;
 991
 992     ad_param                = be_params->dep_param;
 993     if_conv_info            = be_params->if_conv_info;
 994
 995     if (be_params->has_imm_fp_mode)
 996       firm_imm_fp_mode = be_params->imm_fp_mode;
 997   }
 998   /* OS option must be set to the backend */
 999   switch (firm_opt.os_support) {
1000   case OS_SUPPORT_MINGW:
1001     firm_be_option("ia32-gasmode=mingw");
1002     break;
1003   case OS_SUPPORT_MACHO:
1004     firm_be_option("ia32-gasmode=macho");
1005     break;
1006   case OS_SUPPORT_LINUX:
1007   default:
1008     firm_be_option("ia32-gasmode=linux");
1009     break;
1010   }
1011
1012   dbg_init(NULL, NULL, dbg_snprint);
1013   edges_init_dbg(firm_opt.vrfy_edges);
1014   //cbackend_set_debug_retrieve(dbg_retrieve);
1015
1016   set_opt_precise_exc_context(firm_opt.precise_exc);
1017   set_opt_fragile_ops(firm_opt.fragile_ops);
1018
1019   /* Sel node cannot produce NULL pointers */
1020   set_opt_sel_based_null_check_elim(1);
1021
1022   /* dynamic dispatch works currently only if whole world scenarios */
1023   set_opt_dyn_meth_dispatch(0);
1024
1025   arch_dep_init(arch_factory);
1026
1027   /* do not run architecture dependent optimizations in building phase */
1028   arch_dep_set_opts(arch_dep_none);
1029
1030   do_node_verification((firm_verification_t) firm_opt.vrfy);
1031   if (firm_dump.filter)
1032     only_dump_method_with_name(new_id_from_str(firm_dump.filter));
1033
1034   if (firm_opt.enabled) {
1035     set_optimize(1);
1036     set_opt_constant_folding(firm_opt.const_folding);
1037     set_opt_algebraic_simplification(firm_opt.const_folding);
1038     set_opt_cse(firm_opt.cse);
1039     set_opt_global_cse(0);
1040     set_opt_unreachable_code(1);
1041     set_opt_control_flow(firm_opt.control_flow);
1042     set_opt_control_flow_weak_simplification(1);
1043     set_opt_control_flow_strong_simplification(1);
1044   } else {
1045     set_optimize(0);
1046   }
1047
1048   /* do not dump entity ld names */
1049   dump_ld_names(0);
1050
1051 #if 0
1052   /* init the ycomp debugger extension */
1053   if (firm_opt.ycomp_dbg)
1054     firm_init_ycomp_debugger(firm_opt.ycomp_host, firm_opt.ycomp_port);
1055 #endif
1056 }  /* gen_firm_init */
1057
1058 /**
1059  * Called, after the Firm generation is completed,
1060  * do all optimizations and backend call here.
1061  *
1062  * @param out                a file handle for the output, may be NULL
1063  * @param input_filename     the name of the (main) source file
1064  * @param c_mode             non-zero if "C" was compiled
1065  * @param firm_const_exists  non-zero, if the const attribute was used on functions
1066  */
1067 void gen_firm_finish(FILE *out, const char *input_filename, int c_mode, int firm_const_exists)
1068 {
1069   int i;
1070
1071   /* the general for dumping option must be set, or the others will not work */
1072   firm_dump.ir_graph
1073       = (a_byte) (firm_dump.ir_graph | firm_dump.all_phases | firm_dump.extbb);
1074
1075   dump_keepalive_edges(1);
1076   dump_consts_local(1);
1077   dump_dominator_information(1);
1078   dump_loop_information(0);
1079
1080   if (!firm_dump.edge_labels)
1081     turn_off_edge_labels();
1082
1083   if (firm_dump.all_types) {
1084     dump_all_types("");
1085     if (! c_mode) {
1086       dump_class_hierarchy(0, "");
1087       dump_class_hierarchy(1, "-with-entities");
1088     }
1089   }
1090
1091   /* finalize all graphs */
1092   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1093     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1094
1095     irg_finalize_cons(irg);
1096     DUMP_ONE(firm_dump.ir_graph, irg, "");
1097
1098     /* verify the graph */
1099     timer_push(TV_VERIFY);
1100       irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
1101     timer_pop();
1102   }
1103
1104   timer_push(TV_VERIFY);
1105     tr_vrfy();
1106   timer_pop();
1107
1108   /* all graphs are finalized, set the irp phase to high */
1109   set_irp_phase_state(phase_high);
1110
1111   /* BEWARE: kill unreachable code before doing compound lowering */
1112   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1113     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1114     optimize_cf(irg);
1115   }
1116
1117   /* lower all compound call return values */
1118   lower_compound_params();
1119
1120   /* computes the sizes of all types that are still not computed */
1121   compute_type_sizes();
1122
1123   /* lower copyb nodes */
1124   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1125     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1126     lower_CopyB(irg, 128, 4);
1127   }
1128
1129   if (firm_dump.statistic & STAT_BEFORE_OPT) {
1130     stat_dump_snapshot(input_filename, "noopt");
1131   }
1132
1133   if (firm_opt.enabled) {
1134     do_firm_optimizations(input_filename, firm_const_exists);
1135     do_firm_optimizations(input_filename, firm_const_exists);
1136     do_firm_optimizations(input_filename, firm_const_exists);
1137   }
1138
1139   if (firm_dump.gen_firm_asm) {
1140     timer_push(TV_FIRM_ASM);
1141       gen_Firm_assembler(input_filename);
1142     timer_pop();
1143     return;
1144   }
1145
1146   if (firm_opt.lower)
1147     do_firm_lowering(input_filename);
1148
1149   /* computes the sizes of all frame types */
1150   compute_frame_type_sizes();
1151
1152   /* set the phase to low */
1153   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
1154     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
1155
1156
1157 #ifdef FIRM_EXT_GRS
1158   /** SIMD Optimization  Extensions **/
1159
1160   /* Pattern creation step. No code has to be generated, so
1161      exit after pattern creation */
1162   if (firm_ext_grs.create_pattern) {
1163     ext_grs_create_pattern();
1164     exit(0);
1165   }
1166
1167   /* SIMD optimization step. Uses graph patterns to find
1168      rich instructions and rewrite */
1169   if (firm_ext_grs.simd_opt)
1170     ext_grs_simd_opt();
1171 #endif
1172
1173   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL_IR)
1174     stat_dump_snapshot(input_filename, "final-ir");
1175
1176   /* run the code generator */
1177   if (firm_be_opt.selection != BE_NONE)
1178     do_codegen(out, input_filename);
1179
1180   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL)
1181     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
1182
1183 #if 0
1184   if (firm_opt.ycomp_dbg)
1185     firm_finish_ycomp_debugger();
1186 #endif
1187 }  /* gen_firm_finish */
1188
1189 /**
1190  * Do very early initializations
1191  */
1192 void firm_early_init(void) {
1193   /* arg: need this here for command line options */
1194   be_opt_register();
1195   firm_init_options(NULL, 0, NULL);
1196 }  /* firm_early_init */