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

   1 /**
   2  *
   3  * @file firm_opt.c -- Firm-generating back end optimizations.
   4  *
   5  * (C) 2005-2009  Michael Beck   beck@ipd.info.uni-karlsruhe.de
   6  *
   7  * $Id$
   8  */
   9
  10 #include <config.h>
  11
  12 #include <stdbool.h>
  13 #include <stdlib.h>
  14 #include <string.h>
  15 #include <stdbool.h>
  16 #include <assert.h>
  17 #include <libfirm/firm.h>
  18 #include <libfirm/be.h>
  19
  20
  21 #include "firm_opt.h"
  22 #include "firm_codegen.h"
  23 #include "firm_cmdline.h"
  24 #include "firm_timing.h"
  25 #include "ast2firm.h"
  26
  27 #if defined(_DEBUG) || defined(FIRM_DEBUG)
  28 #define DBG(x)  dbg_printf x
  29 #else
  30 #define DBG(x) ((void)0)
  31 #endif /* _DEBUG || FIRM_DEBUG */
  32
  33
  34 /** dump all the graphs depending on cond */
  35 #define DUMP_ALL(cond, suffix)                             \
  36   do {                                                     \
  37     if (cond) {                                            \
  38       timer_push(TV_VCG_DUMP);                             \
  39       if (firm_dump.no_blocks)                             \
  40         dump_all_ir_graphs(dump_ir_graph, suffix);         \
  41       else if (firm_dump.extbb)                            \
  42         dump_all_ir_graphs(dump_ir_extblock_graph, suffix);\
  43       else                                                 \
  44         dump_all_ir_graphs(dump_ir_block_graph, suffix);   \
  45       timer_pop();                                         \
  46     }                                                      \
  47   } while (0)
  48
  49 /** dump all control flow graphs depending on cond */
  50 #define DUMP_ALL_CFG(cond, suffix)                      \
  51   do {                                                  \
  52     if (cond) {                                         \
  53       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  54         dump_all_ir_graphs(dump_cfg, suffix);           \
  55       timer_pop();                                      \
  56     }                                                   \
  57   } while (0)
  58
  59 /** check all graphs depending on cond */
  60 #define CHECK_ALL(cond)                                 \
  61   do {                                                  \
  62     if (cond) {                                         \
  63       int ii;                                           \
  64       timer_push(TV_VERIFY);                            \
  65       for (ii = get_irp_n_irgs() - 1; ii >= 0; --ii)    \
  66         irg_verify(get_irp_irg(ii), VRFY_ENFORCE_SSA);  \
  67       timer_pop();                                      \
  68     }                                                   \
  69   } while (0)
  70
  71
  72
  73 /** dump graphs irg depending on cond */
  74 #define DUMP_ONE(cond, irg, suffix)                     \
  75   do {                                                  \
  76     if (cond) {                                         \
  77       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  78       if (firm_dump.no_blocks)                          \
  79         dump_ir_graph(irg, suffix);                     \
  80       else if (firm_dump.extbb)                         \
  81         dump_ir_extblock_graph(irg, suffix);            \
  82       else                                              \
  83         dump_ir_block_graph(irg, suffix);               \
  84       timer_pop();                                      \
  85     }                                                   \
  86   } while (0)
  87
  88 /** dump control flow graph irg depending on cond */
  89 #define DUMP_ONE_CFG(cond, irg, suffix)                 \
  90   do {                                                  \
  91     if (cond) {                                         \
  92       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  93       dump_cfg(irg, suffix);                            \
  94       timer_pop();                                      \
  95     }                                                   \
  96   } while (0)
  97
  98 /** check a graph irg depending on cond */
  99 #define CHECK_ONE(cond, irg)                            \
 100   do {                                                  \
 101     if (cond) {                                         \
 102       timer_push(TV_VERIFY);                            \
 103         irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);              \
 104       timer_pop();                                      \
 105     }                                                   \
 106   } while (0)
 107
 108
 109 /* set by the backend parameters */
 110 static const ir_settings_arch_dep_t *ad_param = NULL;
 111 static create_intrinsic_fkt *arch_create_intrinsic = NULL;
 112 static void *create_intrinsic_ctx = NULL;
 113 static const ir_settings_if_conv_t *if_conv_info = NULL;
 114
 115 /* entities of runtime functions */
 116 ir_entity_ptr rts_entities[rts_max];
 117
 118 /**
 119  * factory for setting architecture dependent parameters
 120  */
 121 static const ir_settings_arch_dep_t *arch_factory(void)
 122 {
 123   static const ir_settings_arch_dep_t param = {
 124       1,   /* also use subs */
 125       4,   /* maximum shifts */
 126      31,   /* maximum shift amount */
 127      NULL, /* use default evaluator */
 128
 129       1, /* allow Mulhs */
 130       1, /* allow Mulus */
 131      32  /* Mulh allowed up to 32 bit */
 132   };
 133
 134   return ad_param ? ad_param : &param;
 135 }
 136
 137 /**
 138  * Map runtime functions.
 139  */
 140 static void rts_map(void) {
 141   static const struct {
 142     ir_entity_ptr *ent; /**< address of the rts entity */
 143     i_mapper_func func; /**< mapper function. */
 144   } mapper[] = {
 145     /* integer */
 146     { &rts_entities[rts_abs],     i_mapper_abs },
 147     { &rts_entities[rts_labs],    i_mapper_abs },
 148     { &rts_entities[rts_llabs],   i_mapper_abs },
 149     { &rts_entities[rts_imaxabs], i_mapper_abs },
 150
 151     /* double -> double */
 152     { &rts_entities[rts_fabs],    i_mapper_abs },
 153     { &rts_entities[rts_sqrt],    i_mapper_sqrt },
 154     { &rts_entities[rts_cbrt],    i_mapper_cbrt },
 155     { &rts_entities[rts_pow],     i_mapper_pow },
 156     { &rts_entities[rts_exp],     i_mapper_exp },
 157     { &rts_entities[rts_exp2],    i_mapper_exp },
 158     { &rts_entities[rts_exp10],   i_mapper_exp },
 159     { &rts_entities[rts_log],     i_mapper_log },
 160     { &rts_entities[rts_log2],    i_mapper_log2 },
 161     { &rts_entities[rts_log10],   i_mapper_log10 },
 162     { &rts_entities[rts_sin],     i_mapper_sin },
 163     { &rts_entities[rts_cos],     i_mapper_cos },
 164     { &rts_entities[rts_tan],     i_mapper_tan },
 165     { &rts_entities[rts_asin],    i_mapper_asin },
 166     { &rts_entities[rts_acos],    i_mapper_acos },
 167     { &rts_entities[rts_atan],    i_mapper_atan },
 168     { &rts_entities[rts_sinh],    i_mapper_sinh },
 169     { &rts_entities[rts_cosh],    i_mapper_cosh },
 170     { &rts_entities[rts_tanh],    i_mapper_tanh },
 171
 172     /* float -> float */
 173     { &rts_entities[rts_fabsf],   i_mapper_abs },
 174     { &rts_entities[rts_sqrtf],   i_mapper_sqrt },
 175     { &rts_entities[rts_cbrtf],   i_mapper_cbrt },
 176     { &rts_entities[rts_powf],    i_mapper_pow },
 177     { &rts_entities[rts_expf],    i_mapper_exp },
 178     { &rts_entities[rts_exp2f],   i_mapper_exp },
 179     { &rts_entities[rts_exp10f],  i_mapper_exp },
 180     { &rts_entities[rts_logf],    i_mapper_log },
 181     { &rts_entities[rts_log2f],   i_mapper_log2 },
 182     { &rts_entities[rts_log10f],  i_mapper_log10 },
 183     { &rts_entities[rts_sinf],    i_mapper_sin },
 184     { &rts_entities[rts_cosf],    i_mapper_cos },
 185     { &rts_entities[rts_tanf],    i_mapper_tan },
 186     { &rts_entities[rts_asinf],   i_mapper_asin },
 187     { &rts_entities[rts_acosf],   i_mapper_acos },
 188     { &rts_entities[rts_atanf],   i_mapper_atan },
 189     { &rts_entities[rts_sinhf],   i_mapper_sinh },
 190     { &rts_entities[rts_coshf],   i_mapper_cosh },
 191     { &rts_entities[rts_tanhf],   i_mapper_tanh },
 192
 193     /* long double -> long double */
 194     { &rts_entities[rts_fabsl],   i_mapper_abs },
 195     { &rts_entities[rts_sqrtl],   i_mapper_sqrt },
 196     { &rts_entities[rts_cbrtl],   i_mapper_cbrt },
 197     { &rts_entities[rts_powl],    i_mapper_pow },
 198     { &rts_entities[rts_expl],    i_mapper_exp },
 199     { &rts_entities[rts_exp2l],   i_mapper_exp },
 200     { &rts_entities[rts_exp10l],  i_mapper_exp },
 201     { &rts_entities[rts_logl],    i_mapper_log },
 202     { &rts_entities[rts_log2l],   i_mapper_log2 },
 203     { &rts_entities[rts_log10l],  i_mapper_log10 },
 204     { &rts_entities[rts_sinl],    i_mapper_sin },
 205     { &rts_entities[rts_cosl],    i_mapper_cos },
 206     { &rts_entities[rts_tanl],    i_mapper_tan },
 207     { &rts_entities[rts_asinl],   i_mapper_asin },
 208     { &rts_entities[rts_acosl],   i_mapper_acos },
 209     { &rts_entities[rts_atanl],   i_mapper_atan },
 210     { &rts_entities[rts_sinhl],   i_mapper_sinh },
 211     { &rts_entities[rts_coshl],   i_mapper_cosh },
 212     { &rts_entities[rts_tanhl],   i_mapper_tanh },
 213
 214     /* string */
 215     { &rts_entities[rts_strcmp],  i_mapper_strcmp },
 216     { &rts_entities[rts_strncmp], i_mapper_strncmp },
 217     { &rts_entities[rts_strcpy],  i_mapper_strcpy },
 218     { &rts_entities[rts_strlen],  i_mapper_strlen },
 219     { &rts_entities[rts_memcpy],  i_mapper_memcpy },
 220     { &rts_entities[rts_mempcpy], i_mapper_mempcpy },
 221     { &rts_entities[rts_memmove], i_mapper_memmove },
 222     { &rts_entities[rts_memset],  i_mapper_memset },
 223     { &rts_entities[rts_memcmp],  i_mapper_memcmp }
 224   };
 225   i_record rec[sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0])];
 226   unsigned i, n_map;
 227
 228   for (i = n_map = 0; i < sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0]); ++i)
 229     if (*mapper[i].ent != NULL) {
 230       rec[n_map].i_call.kind     = INTRINSIC_CALL;
 231       rec[n_map].i_call.i_ent    = *mapper[i].ent;
 232       rec[n_map].i_call.i_mapper = mapper[i].func;
 233       rec[n_map].i_call.ctx      = NULL;
 234       rec[n_map].i_call.link     = NULL;
 235       ++n_map;
 236   }  /* if */
 237   if (n_map > 0)
 238     lower_intrinsics(rec, n_map, /* part_block_used=*/0);
 239 }  /* rts_map */
 240
 241 static int *irg_dump_no;
 242
 243 static void dump_graph_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 244 {
 245   char name[64];
 246   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 247   DUMP_ONE(1, irg, name);
 248 }
 249
 250 #if 0
 251 static void dump_graph_cfg_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 252 {
 253   char name[64];
 254   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 255   DUMP_ONE_CFG(1, irg, name);
 256 }
 257 #endif
 258
 259 static void dump_all_count(const char *const suffix)
 260 {
 261   const int n_irgs = get_irp_n_irgs();
 262   int i;
 263
 264   for (i = 0; i < n_irgs; ++i)
 265     dump_graph_count(get_irp_irg(i), suffix);
 266 }
 267
 268 #define DUMP_ONE_C(cond, irg, suffix)    \
 269   do {                                   \
 270     if (cond) {                          \
 271       dump_graph_count((irg), (suffix)); \
 272     }                                    \
 273   } while (0)
 274
 275 #define DUMP_ONE_CFG_C(cond, irg, suffix)    \
 276   do {                                       \
 277     if (cond) {                              \
 278       dump_graph_cfg_count((irg), (suffix)); \
 279     }                                        \
 280   } while (0)
 281
 282 #define DUMP_ALL_C(cond, suffix) \
 283   do {                           \
 284     if (cond) {                  \
 285       dump_all_count((suffix));  \
 286     }                            \
 287   } while (0)
 288
 289 static void remove_unused_functions(void)
 290 {
 291         ir_entity **keep_methods;
 292         int         arr_len;
 293
 294         /* Analysis that finds the free methods,
 295            i.e. methods that are dereferenced.
 296            Optimizes polymorphic calls :-). */
 297         cgana(&arr_len, &keep_methods);
 298
 299         /* Remove methods that are never called. */
 300         gc_irgs(arr_len, keep_methods);
 301         free(keep_methods);
 302 }
 303
 304 static int firm_const_exists;
 305
 306 static void do_optimize_funccalls(void)
 307 {
 308         optimize_funccalls(firm_const_exists, NULL);
 309 }
 310
 311 static void do_gcse(ir_graph *irg)
 312 {
 313         set_opt_global_cse(1);
 314         optimize_graph_df(irg);
 315         place_code(irg);
 316         set_opt_global_cse(0);
 317 }
 318
 319 static void do_lower_highlevel(ir_graph *irg)
 320 {
 321         lower_highlevel_graph(irg, firm_opt.lower_bitfields);
 322 }
 323
 324 static void do_if_conv(ir_graph *irg)
 325 {
 326         opt_if_conv(irg, if_conv_info);
 327 }
 328
 329 static void do_stred(ir_graph *irg)
 330 {
 331         opt_osr(irg, osr_flag_default | osr_flag_keep_reg_pressure | osr_flag_ignore_x86_shift);
 332 }
 333
 334 static void do_inline(void)
 335 {
 336         inline_functions(firm_opt.inline_maxsize, firm_opt.inline_threshold);
 337 }
 338
 339 static void do_cloning(void)
 340 {
 341         proc_cloning((float) firm_opt.clone_threshold);
 342 }
 343
 344 static void do_lower_switch(ir_graph *irg)
 345 {
 346         lower_switch(irg, firm_opt.spare_size);
 347 }
 348
 349 typedef enum opt_target {
 350         OPT_TARGET_IRG,
 351         OPT_TARGET_IRP
 352 } opt_target;
 353
 354 typedef void (*transform_irg_func)(ir_graph *irg);
 355 typedef void (*transform_irp_func)(void);
 356 typedef void (*func_ptr_t)(void);
 357
 358 typedef struct {
 359         opt_target  target;
 360         const char *name;
 361         func_ptr_t  func;
 362         bool        enabled;
 363         bool        dump;
 364         bool        verify;
 365         int         timer;
 366 } opt_config_t;
 367
 368 static opt_config_t opts[] = {
 369         { OPT_TARGET_IRP, "rts",         (func_ptr_t) rts_map,                 true, true,  true,  -1 },
 370         { OPT_TARGET_IRG, "combo",       (func_ptr_t) combo,                   true, true,  true,  TV_COMBO },
 371         { OPT_TARGET_IRG, "controlflow", (func_ptr_t) optimize_cf,             true, true,  true,  TV_CF_OPT },
 372         { OPT_TARGET_IRG, "local",       (func_ptr_t) optimize_graph_df,       true, true,  true,  TV_LOCAL_OPT },
 373         { OPT_TARGET_IRP, "gc_irgs",     (func_ptr_t) remove_unused_functions, true, false, false, TV_CGANA },
 374         { OPT_TARGET_IRP, "tailrec",     (func_ptr_t) opt_tail_recursion,      true, true,  true,  TV_TAIL_REC },
 375         { OPT_TARGET_IRP, "funccalls",   (func_ptr_t) do_optimize_funccalls,   true, true,  true,  TV_REAL_FUNC_CALL },
 376         { OPT_TARGET_IRP, "lowerconst",  (func_ptr_t) lower_const_code,        true, false, false, -1 },
 377         { OPT_TARGET_IRG, "onereturn",   (func_ptr_t) normalize_one_return,    true, false, false, -1 },
 378         { OPT_TARGET_IRG, "scalar",      (func_ptr_t) scalar_replacement_opt,  true, true,  true,  TV_SCALAR_REPLACE },
 379         { OPT_TARGET_IRG, "reassoc",     (func_ptr_t) optimize_reassociation,  true, true,  true,  TV_REASSOCIATION },
 380         { OPT_TARGET_IRG, "gcse",        (func_ptr_t) do_gcse,                 true, true,  true,  TV_CODE_PLACE },
 381         { OPT_TARGET_IRG, "place",       (func_ptr_t) place_code,              true, true,  true,  TV_CODE_PLACE },
 382         { OPT_TARGET_IRG, "confirm",     (func_ptr_t) construct_confirms,      true, true,  true,  TV_CONFIRM_CREATE },
 383         { OPT_TARGET_IRG, "ldst",        (func_ptr_t) optimize_load_store,     true, true,  true,  TV_LOAD_STORE },
 384         { OPT_TARGET_IRG, "sync",        (func_ptr_t) opt_sync,                true, true,  true,  -1 },
 385         { OPT_TARGET_IRG, "lower",       (func_ptr_t) do_lower_highlevel,      true, true,  true,  -1 },
 386         { OPT_TARGET_IRG, "deconv",      (func_ptr_t) conv_opt,                true, true,  true,  TV_DECONV },
 387         { OPT_TARGET_IRG, "jumpthreading", (func_ptr_t) opt_jumpthreading,     true, true,  true,  TV_JUMPTHREADING },
 388         { OPT_TARGET_IRG, "remove_confirms", (func_ptr_t) remove_confirms,     true, false, false, TV_CONFIRM_CREATE },
 389         { OPT_TARGET_IRG, "gvnpre",      (func_ptr_t) do_gvn_pre,              true, true,  true,  -1 },
 390         { OPT_TARGET_IRG, "ifconv",      (func_ptr_t) do_if_conv,              true, true,  true,  TV_IF_CONV },
 391         { OPT_TARGET_IRG, "bool",        (func_ptr_t) opt_bool,                true, true,  true,  -1 },
 392         { OPT_TARGET_IRG, "shape-blocks",(func_ptr_t) shape_blocks,            true, true,  true,  TV_END_MELT },
 393         { OPT_TARGET_IRG, "stred",       (func_ptr_t) do_stred,                true, true,  true,  TV_OSR },
 394         { OPT_TARGET_IRG, "dead",        (func_ptr_t) dead_node_elimination,   true, false, true,  TV_DEAD_NODE },
 395         { OPT_TARGET_IRP, "inline",      (func_ptr_t) do_inline,               true, true,  true,  -1 },
 396         { OPT_TARGET_IRP, "clone",       (func_ptr_t) do_cloning,              true, true,  true,  -1 },
 397         { OPT_TARGET_IRG, "lower_switch", (func_ptr_t) do_lower_switch,        true, true,  true,  -1 },
 398 };
 399 static const int n_opts = sizeof(opts) / sizeof(opts[0]);
 400
 401 static opt_config_t *get_opt(const char *name)
 402 {
 403         int i;
 404         for (i = 0; i < n_opts; ++i) {
 405                 opt_config_t *config = &opts[i];
 406                 if (strcmp(config->name, name) == 0)
 407                         return config;
 408         }
 409
 410         assert(0);
 411         return NULL;
 412 }
 413
 414 static void set_opt_enabled(const char *name, bool enabled)
 415 {
 416         opt_config_t *config = get_opt(name);
 417         config->enabled = enabled;
 418 }
 419
 420 static void do_irg_opt(ir_graph *irg, const char *name)
 421 {
 422         transform_irg_func  func;
 423         ir_graph           *old_irg;
 424         opt_config_t       *config = get_opt(name);
 425         assert(config->target == OPT_TARGET_IRG);
 426         if (!config->enabled)
 427                 return;
 428
 429         if (config->timer != -1)
 430                 timer_push(config->timer);
 431
 432         old_irg          = current_ir_graph;
 433         current_ir_graph = irg;
 434
 435         func = (transform_irg_func) config->func;
 436         func(irg);
 437
 438         if (config->timer != -1)
 439                 timer_pop();
 440
 441         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, config->name);
 442         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 443
 444         current_ir_graph = old_irg;
 445 }
 446
 447 static void do_irp_opt(const char *name)
 448 {
 449         transform_irp_func  func;
 450         opt_config_t       *config = get_opt(name);
 451         assert(config->target == OPT_TARGET_IRP);
 452         if (!config->enabled)
 453                 return;
 454
 455         if (config->timer != -1)
 456                 timer_push(config->timer);
 457
 458         func = (transform_irp_func) config->func;
 459         func();
 460
 461         DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, config->name);
 462         CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 463
 464         if (config->timer != -1)
 465                 timer_pop();
 466 }
 467
 468 /**
 469  * run all the Firm optimizations
 470  *
 471  * @param input_filename     the name of the (main) source file
 472  */
 473 static void do_firm_optimizations(const char *input_filename)
 474 {
 475   int      i;
 476   unsigned aa_opt;
 477
 478   /* FIXME: cloning might ADD new graphs. */
 479   irg_dump_no = calloc(get_irp_last_idx(), sizeof(*irg_dump_no));
 480
 481   set_opt_strength_red(firm_opt.strength_red);
 482   set_opt_scalar_replacement(firm_opt.scalar_replace);
 483   set_opt_auto_create_sync(firm_opt.auto_sync);
 484   set_opt_alias_analysis(firm_opt.alias_analysis);
 485   set_opt_combo(firm_opt.combo);
 486
 487   aa_opt = aa_opt_no_opt;
 488   if (firm_opt.strict_alias)
 489     aa_opt |= aa_opt_type_based | aa_opt_byte_type_may_alias;
 490   if (firm_opt.no_alias)
 491     aa_opt = aa_opt_no_alias;
 492
 493   set_irp_memory_disambiguator_options(aa_opt);
 494
 495   /* parameter passing code should set them directly sometime... */
 496   set_opt_enabled("rts", !firm_opt.freestanding);
 497   set_opt_enabled("gc_irgs", firm_opt.remove_unused);
 498   set_opt_enabled("tailrec", firm_opt.tail_rec);
 499   set_opt_enabled("funccalls", firm_opt.func_calls);
 500   set_opt_enabled("gcse", firm_opt.gcse);
 501   set_opt_enabled("place", !firm_opt.gcse);
 502   set_opt_enabled("confirm", firm_opt.confirm);
 503   set_opt_enabled("remove_confirms", firm_opt.confirm);
 504   set_opt_enabled("sync", firm_opt.sync);
 505   set_opt_enabled("ldst", firm_opt.load_store);
 506   set_opt_enabled("deconv", firm_opt.deconv);
 507   set_opt_enabled("jumpthreading", firm_opt.jumpthreading);
 508   set_opt_enabled("gvnpre", firm_opt.gvn_pre);
 509   set_opt_enabled("ifconv", firm_opt.if_conversion);
 510   set_opt_enabled("bool", firm_opt.bool_opt);
 511   set_opt_enabled("shape-blocks", firm_opt.shape_blocks);
 512   set_opt_enabled("inline", firm_opt.do_inline);
 513   set_opt_enabled("clone", firm_opt.cloning);
 514   set_opt_enabled("combo", firm_opt.combo);
 515
 516   timer_start(TV_ALL_OPT);
 517
 518   do_irp_opt("rts");
 519
 520   /* first step: kill dead code */
 521   if (firm_opt.combo) {
 522     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 523       ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 524       do_irg_opt(irg, "combo");
 525     }
 526   } else {
 527     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 528       ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 529       do_irg_opt(irg, "local");
 530       do_irg_opt(irg, "controlflow");
 531     }
 532   }
 533
 534   do_irp_opt("gc_irgs");
 535   do_irp_opt("tailrec");
 536   do_irp_opt("funccalls");
 537   do_irp_opt("lowerconst");
 538
 539   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 540     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 541
 542     do_irg_opt(irg, "scalar");
 543     do_irg_opt(irg, "local");
 544     do_irg_opt(irg, "reassoc");
 545     do_irg_opt(irg, "local");
 546     do_irg_opt(irg, "gcse");
 547
 548     if (firm_opt.confirm) {
 549       /* Confirm construction currently can only handle blocks with only one control
 550          flow predecessor. Calling optimize_cf here removes Bad predecessors and help
 551          the optimization of switch constructs. */
 552       do_irg_opt(irg, "controlflow");
 553       do_irg_opt(irg, "confirm");
 554       do_irg_opt(irg, "local");
 555     }
 556
 557     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 558     do_irg_opt(irg, "ldst");
 559     do_irg_opt(irg, "lower");
 560     do_irg_opt(irg, "deconv");
 561     do_irg_opt(irg, "jumpthreading");
 562     do_irg_opt(irg, "remove_confirms");
 563     do_irg_opt(irg, "gvnpre");
 564     do_irg_opt(irg, "place");
 565     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 566
 567     if (firm_opt.if_conversion) {
 568       do_irg_opt(irg, "ifconv");
 569       do_irg_opt(irg, "local");
 570       do_irg_opt(irg, "controlflow");
 571     }
 572
 573     do_irg_opt(irg, "bool");
 574     do_irg_opt(irg, "shape-blocks");
 575     do_irg_opt(irg, "lower_switch");
 576     do_irg_opt(irg, "stred");
 577     do_irg_opt(irg, "local");
 578     do_irg_opt(irg, "dead");
 579   }
 580
 581   do_irp_opt("inline");
 582   do_irp_opt("clone");
 583
 584   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 585     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 586     do_irg_opt(irg, "local");
 587     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 588     do_irg_opt(irg, "jumpthreading");
 589     do_irg_opt(irg, "local");
 590     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 591   }
 592
 593   if (firm_dump.ir_graph) {
 594     /* recompute backedges for nicer dumps */
 595     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++)
 596       construct_cf_backedges(get_irp_irg(i));
 597   }
 598
 599   do_irp_opt("gc_irgs");
 600
 601   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-opt");
 602   /* verify optimized graphs */
 603   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 604     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 605     irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
 606   }
 607
 608   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_OPT)
 609     stat_dump_snapshot(input_filename, "opt");
 610
 611   timer_stop(TV_ALL_OPT);
 612 }  /* do_firm_optimizations */
 613
 614 /**
 615  * compute the size of a type (do implicit lowering)
 616  *
 617  * @param ty   a Firm type
 618  */
 619 static int compute_type_size(ir_type *ty)
 620 {
 621   optimization_state_t state;
 622   unsigned             align_all = 1;
 623   int                  n, size = 0, set = 0;
 624   int                  i, dims, s;
 625
 626   if (get_type_state(ty) == layout_fixed) {
 627     /* do not layout already layouted types again */
 628     return 1;
 629   }
 630
 631   if (is_Method_type(ty) || ty == get_glob_type()) {
 632     /* no need for size calculation for method types or the global type */
 633     return 1;
 634   }
 635
 636   DBG(("compute type size visiting: %s\n", get_type_name(ty)));
 637
 638   switch (get_type_tpop_code(ty)) {
 639   case tpo_class:
 640   case tpo_struct:
 641     for (i = 0, n = get_compound_n_members(ty); i < n; ++i) {
 642       ir_entity *ent  = get_compound_member(ty, i);
 643       ir_type *ent_ty = get_entity_type(ent);
 644       unsigned align, misalign;
 645
 646       /* inner functions do not expand the frame */
 647       if (is_Method_type(ent_ty) && is_frame_type(ty))
 648         continue;
 649
 650       /* compute member types */
 651       if (! compute_type_size(ent_ty))
 652         return 0;
 653
 654       align     = get_type_alignment_bytes(ent_ty);
 655       align_all = align > align_all ? align : align_all;
 656       misalign  = (align ? size % align : 0);
 657       size     += (misalign ? align - misalign : 0);
 658
 659       set_entity_offset(ent, size);
 660       size += get_type_size_bytes(ent_ty);
 661
 662       DBG(("  member %s %s -> (size: %u, align: %u)\n",
 663             get_type_name(ent_ty), get_entity_name(ent),
 664             get_type_size_bytes(ent_ty), get_type_alignment_bytes(ent_ty)));
 665     }
 666     if (align_all > 0 && size % align_all) {
 667        DBG(("align of the struct member: %u, type size: %d\n", align_all, size));
 668        size += align_all - (size % align_all);
 669        DBG(("correcting type-size to %d\n", size));
 670     }
 671     set_type_alignment_bytes(ty, align_all);
 672     set = 1;
 673     break;
 674
 675   case tpo_union:
 676     for (i = 0, n = get_union_n_members(ty); i < n; ++i) {
 677       ir_entity *ent = get_union_member(ty, i);
 678
 679       if (! compute_type_size(get_entity_type(ent)))
 680         return 0;
 681       s = get_type_size_bytes(get_entity_type(ent));
 682
 683       set_entity_offset(ent, 0);
 684       size = (s > size ? s : size);
 685     }
 686     set = 1;
 687     break;
 688
 689   case tpo_array:
 690     dims = get_array_n_dimensions(ty);
 691
 692     if (! compute_type_size(get_array_element_type(ty)))
 693       return 0;
 694
 695     size = 1;
 696
 697     save_optimization_state(&state);
 698     set_optimize(1);
 699     set_opt_constant_folding(1);
 700         set_opt_algebraic_simplification(1);
 701
 702     for (i = 0; i < dims; ++i) {
 703       ir_node *lower   = get_array_lower_bound(ty, i);
 704       ir_node *upper   = get_array_upper_bound(ty, i);
 705       ir_graph *rem    = current_ir_graph;
 706       tarval  *tv_lower, *tv_upper;
 707       long     val_lower, val_upper;
 708
 709       current_ir_graph = get_const_code_irg();
 710       local_optimize_node(lower);
 711       local_optimize_node(upper);
 712       current_ir_graph = rem;
 713
 714       tv_lower = computed_value(lower);
 715       tv_upper = computed_value(upper);
 716
 717       if (tv_lower == tarval_bad || tv_upper == tarval_bad) {
 718         /*
 719          * we cannot calculate the size of this array yet, it
 720          * even might be unknown until the end, like argv[]
 721          */
 722         restore_optimization_state(&state);
 723         return 0;
 724       }
 725
 726       val_upper = get_tarval_long(tv_upper);
 727       val_lower = get_tarval_long(tv_lower);
 728       size     *= val_upper - val_lower;
 729     }
 730     restore_optimization_state(&state);
 731
 732     DBG(("array %s -> (elements: %d, element type size: %d)\n",
 733           get_type_name(ty),
 734           size, get_type_size_bytes(get_array_element_type(ty))));
 735     size *= get_type_size_bytes(get_array_element_type(ty));
 736     set = 1;
 737     break;
 738
 739   default:
 740     break;
 741   }
 742
 743   if (set) {
 744     set_type_size_bytes(ty, size);
 745     set_type_state(ty, layout_fixed);
 746   }
 747
 748   DBG(("size: %d\n", get_type_size_bytes(ty)));
 749
 750   return set;
 751 }  /* compute_type_size */
 752
 753 /**
 754  * layout all non-frame types of the Firm graph
 755  */
 756 static void compute_type_sizes(void)
 757 {
 758   int i;
 759   ir_type *tp;
 760
 761   /* all non-frame other types */
 762   for (i = get_irp_n_types() - 1; i >= 0; --i) {
 763     tp = get_irp_type(i);
 764     compute_type_size(tp);
 765
 766     if (is_Method_type(tp)) {
 767       tp = get_method_value_res_type(tp);
 768
 769       if (tp) {
 770         /* we have a value result type for this method, lower */
 771         compute_type_size(tp);
 772       }
 773     }
 774   }
 775 }  /* compute_type_sizes */
 776
 777 /**
 778  * layout all frame-types of the Firm graph
 779  */
 780 static void compute_frame_type_sizes(void)
 781 {
 782   int i;
 783   ir_graph *irg;
 784
 785   /* all frame types */
 786   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 787     irg = get_irp_irg(i);
 788     /* do not optimize away variables in debug mode */
 789     if (firm_opt.debug_mode == DBG_MODE_NONE)
 790       opt_frame_irg(irg);
 791     compute_type_size(get_irg_frame_type(irg));
 792   }
 793 }  /* compute_frame_type_sizes */
 794
 795 /**
 796  * do Firm lowering
 797  *
 798  * @param input_filename  the name of the (main) source file
 799  */
 800 static void do_firm_lowering(const char *input_filename)
 801 {
 802   int i;
 803
 804   if (firm_opt.lower_ll) {
 805     lwrdw_param_t init = {
 806       1,
 807       1,
 808       get_atomic_mode(ATOMIC_TYPE_LONGLONG),
 809       get_atomic_mode(ATOMIC_TYPE_ULONGLONG),
 810       get_atomic_mode(ATOMIC_TYPE_INT),
 811       get_atomic_mode(ATOMIC_TYPE_UINT),
 812       def_create_intrinsic_fkt,
 813       NULL
 814     };
 815
 816
 817     if (arch_create_intrinsic) {
 818       init.create_intrinsic = arch_create_intrinsic;
 819       init.ctx              = create_intrinsic_ctx;
 820     }
 821     timer_push(TV_DW_LOWER);
 822       lower_dw_ops(&init);
 823     timer_pop();
 824   }
 825
 826   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_LOWER)
 827     stat_dump_snapshot(input_filename, "low");
 828
 829   /* verify lowered graphs */
 830   timer_push(TV_VERIFY);
 831   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 832     irg_verify(get_irp_irg(i), VRFY_ENFORCE_SSA);
 833   timer_pop();
 834
 835   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low");
 836
 837   if (firm_opt.enabled) {
 838     timer_start(TV_ALL_OPT);
 839
 840     /* run reassociation first on all graphs BEFORE the architecture dependent optimizations
 841        are enabled */
 842     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 843       ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 844           do_irg_opt(irg, "reassoc");
 845         }
 846
 847     /* enable architecture dependent optimizations */
 848     arch_dep_set_opts((arch_dep_opts_t)
 849                       ((firm_opt.muls ? arch_dep_mul_to_shift : arch_dep_none) |
 850                       (firm_opt.divs ? arch_dep_div_by_const : arch_dep_none) |
 851                       (firm_opt.mods ? arch_dep_mod_by_const : arch_dep_none) ));
 852
 853     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 854       ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 855
 856       current_ir_graph = irg;
 857
 858           do_irg_opt(irg, "local");
 859           do_irg_opt(irg, "gcse");
 860           do_irg_opt(irg, "ldst");
 861           do_irg_opt(irg, "local");
 862           do_irg_opt(irg, "controlflow");
 863
 864       if (firm_opt.if_conversion) {
 865                   do_irg_opt(irg, "ifconv");
 866                   do_irg_opt(irg, "local");
 867                   do_irg_opt(irg, "controlflow");
 868           }
 869
 870           do_irg_opt(current_ir_graph, "sync");
 871     }
 872     timer_stop(TV_ALL_OPT);
 873
 874     DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low-opt");
 875   }
 876
 877   if (firm_opt.cc_opt)
 878     mark_private_methods();
 879
 880   /* set the phase to low */
 881   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 882     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
 883
 884   /* all graphs are lowered, set the irp phase to low */
 885   set_irp_phase_state(phase_low);
 886
 887   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL) {
 888     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
 889   }
 890 }  /* do_firm_lowering */
 891
 892 /**
 893  * Initialize for the Firm-generating back end.
 894  */
 895 void gen_firm_init(void)
 896 {
 897   firm_parameter_t params;
 898   unsigned         pattern = 0;
 899
 900   /* the automatic state is only set if inlining is enabled */
 901   firm_opt.auto_inline = firm_opt.do_inline;
 902
 903   if (firm_dump.stat_pattern)
 904     pattern |= FIRMSTAT_PATTERN_ENABLED;
 905
 906   if (firm_dump.stat_dag)
 907     pattern |= FIRMSTAT_COUNT_DAG;
 908
 909   memset(&params, 0, sizeof(params));
 910   params.size                  = sizeof(params);
 911   params.enable_statistics     = firm_dump.statistic == STAT_NONE ? 0 :
 912     FIRMSTAT_ENABLED | FIRMSTAT_COUNT_STRONG_OP | FIRMSTAT_COUNT_CONSTS | pattern;
 913   params.initialize_local_func = uninitialized_local_var;
 914   params.cc_mask               = 0; /* no regparam, cdecl */
 915   params.builtin_dbg           = NULL;
 916
 917   ir_init(&params);
 918
 919   if (firm_be_opt.selection == BE_FIRM_BE) {
 920     const backend_params *be_params = be_get_backend_param();
 921
 922     firm_opt.lower_ll       = (a_byte) be_params->do_dw_lowering;
 923
 924     arch_create_intrinsic   = be_params->arch_create_intrinsic_fkt;
 925     create_intrinsic_ctx    = be_params->create_intrinsic_ctx;
 926
 927     ad_param                = be_params->dep_param;
 928     if_conv_info            = be_params->if_conv_info;
 929   }
 930
 931   dbg_init(NULL, NULL, dbg_snprint);
 932   edges_init_dbg(firm_opt.vrfy_edges);
 933
 934   set_opt_precise_exc_context(firm_opt.precise_exc);
 935   set_opt_fragile_ops(firm_opt.fragile_ops);
 936
 937   /* Sel node cannot produce NULL pointers */
 938   set_opt_sel_based_null_check_elim(1);
 939
 940   /* dynamic dispatch works currently only if whole world scenarios */
 941   set_opt_dyn_meth_dispatch(0);
 942
 943   arch_dep_init(arch_factory);
 944
 945   /* do not run architecture dependent optimizations in building phase */
 946   arch_dep_set_opts(arch_dep_none);
 947
 948   do_node_verification((firm_verification_t) firm_opt.vrfy);
 949   if (firm_dump.filter)
 950     only_dump_method_with_name(new_id_from_str(firm_dump.filter));
 951
 952   if (firm_opt.enabled) {
 953     set_optimize(1);
 954     set_opt_constant_folding(firm_opt.const_folding);
 955     set_opt_algebraic_simplification(firm_opt.const_folding);
 956     set_opt_cse(firm_opt.cse);
 957     set_opt_global_cse(0);
 958     set_opt_unreachable_code(1);
 959     set_opt_control_flow(firm_opt.control_flow);
 960     set_opt_control_flow_weak_simplification(1);
 961     set_opt_control_flow_strong_simplification(1);
 962   } else {
 963     set_optimize(0);
 964   }
 965
 966   /* do not dump entity ld names */
 967   dump_ld_names(0);
 968 }  /* gen_firm_init */
 969
 970 /**
 971  * Called, after the Firm generation is completed,
 972  * do all optimizations and backend call here.
 973  *
 974  * @param out                a file handle for the output, may be NULL
 975  * @param input_filename     the name of the (main) source file
 976  * @param c_mode             non-zero if "C" was compiled
 977  * @param new_firm_const_exists  non-zero, if the const attribute was used on functions
 978  */
 979 void gen_firm_finish(FILE *out, const char *input_filename, int c_mode, int new_firm_const_exists)
 980 {
 981   int i;
 982
 983 #if 0
 984   if (firm_opt.enable_statev) {
 985           char buf[1024];
 986           snprintf(buf, sizeof(buf), "%s.ev", input_filename);
 987           ir_stat_ev_begin(input_filename, firm_opt.statev_filter);
 988           ir_stat_ev_compilation_unit(input_filename);
 989   }
 990 #endif
 991
 992   firm_const_exists = new_firm_const_exists;
 993
 994   /* the general for dumping option must be set, or the others will not work */
 995   firm_dump.ir_graph
 996       = (a_byte) (firm_dump.ir_graph | firm_dump.all_phases | firm_dump.extbb);
 997
 998   dump_keepalive_edges(1);
 999   dump_consts_local(1);
1000   dump_dominator_information(1);
1001   dump_loop_information(0);
1002
1003   if (!firm_dump.edge_labels)
1004     turn_off_edge_labels();
1005
1006   if (firm_dump.all_types) {
1007     dump_all_types("");
1008     if (! c_mode) {
1009       dump_class_hierarchy(0, "");
1010       dump_class_hierarchy(1, "-with-entities");
1011     }
1012   }
1013
1014   /* finalize all graphs */
1015   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1016     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1017
1018     irg_finalize_cons(irg);
1019     DUMP_ONE(firm_dump.ir_graph, irg, "");
1020
1021     /* verify the graph */
1022     timer_push(TV_VERIFY);
1023       irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
1024     timer_pop();
1025   }
1026
1027   timer_push(TV_VERIFY);
1028     tr_vrfy();
1029   timer_pop();
1030
1031   /* all graphs are finalized, set the irp phase to high */
1032   set_irp_phase_state(phase_high);
1033
1034   /* BEWARE: kill unreachable code before doing compound lowering */
1035   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1036     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1037     optimize_cf(irg);
1038   }
1039
1040   /* lower all compound call return values */
1041   lower_compound_params();
1042
1043   /* computes the sizes of all types that are still not computed */
1044   compute_type_sizes();
1045
1046   /* lower copyb nodes */
1047   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1048     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1049     lower_CopyB(irg, 128, 4);
1050   }
1051
1052   if (firm_dump.statistic & STAT_BEFORE_OPT) {
1053     stat_dump_snapshot(input_filename, "noopt");
1054   }
1055
1056   if (firm_opt.enabled)
1057     do_firm_optimizations(input_filename);
1058
1059   if (firm_dump.gen_firm_asm) {
1060     timer_push(TV_FIRM_ASM);
1061       gen_Firm_assembler(input_filename);
1062     timer_pop();
1063     return;
1064   }
1065
1066   if (firm_opt.lower)
1067     do_firm_lowering(input_filename);
1068
1069   /* computes the sizes of all frame types */
1070   compute_frame_type_sizes();
1071
1072   /* set the phase to low */
1073   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
1074     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
1075
1076   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL_IR)
1077     stat_dump_snapshot(input_filename, "final-ir");
1078
1079   /* run the code generator */
1080   if (firm_be_opt.selection != BE_NONE)
1081     do_codegen(out, input_filename);
1082
1083   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL)
1084     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
1085 }
1086
1087 /**
1088  * Do very early initializations
1089  */
1090 void firm_early_init(void)
1091 {
1092   /* arg: need this here for command line options */
1093   be_opt_register();
1094 }