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
  13 #ifdef FIRM_BACKEND
  14 #include <libfirm/be.h>
  15 #endif /* FIRM_BACKEND */
  16
  17
  18 #include "firm_opt.h"
  19 #include "firm_codegen.h"
  20 #include "firm_cmdline.h"
  21 #include "firm_timing.h"
  22
  23 #ifdef _WIN32
  24 #define snprintf _snprintf
  25 #endif
  26
  27 #if defined(_DEBUG) || defined(FIRM_DEBUG)
  28 #define DBG(x)  dbg_printf x
  29 #else
  30 #define DBG(x)
  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_memcpy],  i_mapper_memcpy },
 216     { &rts_entities[rts_memset],  i_mapper_memset },
 217     { &rts_entities[rts_strcmp],  i_mapper_strcmp },
 218     { &rts_entities[rts_strncmp], i_mapper_strncmp },
 219     { &rts_entities[rts_strlen],  i_mapper_strlen }
 220   };
 221   i_record rec[sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0])];
 222   unsigned i, n_map;
 223
 224   for (i = n_map = 0; i < sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0]); ++i)
 225     if (*mapper[i].ent != NULL) {
 226       rec[n_map].i_call.kind     = INTRINSIC_CALL;
 227       rec[n_map].i_call.i_ent    = *mapper[i].ent;
 228       rec[n_map].i_call.i_mapper = mapper[i].func;
 229       rec[n_map].i_call.ctx      = NULL;
 230       rec[n_map].i_call.link     = NULL;
 231       ++n_map;
 232   }  /* if */
 233   if (n_map > 0)
 234     lower_intrinsics(rec, n_map, /* part_block_used=*/0);
 235 }  /* rts_map */
 236
 237 static int *irg_dump_no;
 238
 239 static void dump_graph_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 240 {
 241   char name[64];
 242   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 243   DUMP_ONE(1, irg, name);
 244 }
 245
 246 static void dump_graph_cfg_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 247 {
 248   char name[64];
 249   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 250   DUMP_ONE_CFG(1, irg, name);
 251 }
 252
 253 static void dump_all_count(const char *const suffix)
 254 {
 255   const int n_irgs = get_irp_n_irgs();
 256   int i;
 257
 258   for (i = 0; i < n_irgs; ++i)
 259     dump_graph_count(get_irp_irg(i), suffix);
 260 }
 261
 262 #define DUMP_ONE_C(cond, irg, suffix)    \
 263   do {                                   \
 264     if (cond) {                          \
 265       dump_graph_count((irg), (suffix)); \
 266     }                                    \
 267   } while (0)
 268
 269 #define DUMP_ONE_CFG_C(cond, irg, suffix)    \
 270   do {                                       \
 271     if (cond) {                              \
 272       dump_graph_cfg_count((irg), (suffix)); \
 273     }                                        \
 274   } while (0)
 275
 276 #define DUMP_ALL_C(cond, suffix) \
 277   do {                           \
 278     if (cond) {                  \
 279       dump_all_count((suffix));  \
 280     }                            \
 281   } while (0)
 282
 283 /**
 284  * run all the Firm optimizations
 285  *
 286  * @param input_filename     the name of the (main) source file
 287  * @param firm_const_exists  non-zero, if the const attribute was used on functions
 288  */
 289 static void do_firm_optimizations(const char *input_filename, int firm_const_exists)
 290 {
 291   int      i;
 292   ir_graph *irg;
 293   unsigned aa_opt;
 294
 295   /* FIXME: cloning might ADD new graphs. */
 296   irg_dump_no = calloc(get_irp_last_idx(), sizeof(*irg_dump_no));
 297
 298   set_opt_strength_red(firm_opt.strength_red);
 299   set_opt_scalar_replacement(firm_opt.scalar_replace);
 300   set_opt_auto_create_sync(firm_opt.auto_sync);
 301   set_opt_alias_analysis(firm_opt.alias_analysis);
 302
 303   aa_opt = aa_opt_no_opt;
 304   if (firm_opt.strict_alias)
 305     aa_opt |= aa_opt_type_based | aa_opt_byte_type_may_alias;
 306   if (firm_opt.no_alias)
 307     aa_opt = aa_opt_no_alias;
 308
 309   set_irp_memory_disambiguator_options(aa_opt);
 310
 311   timer_start(TV_ALL_OPT);
 312
 313   if (firm_opt.remove_unused) {
 314         ir_entity **keep_methods;
 315         int         arr_len;
 316
 317     /* Analysis that finds the free methods,
 318        i.e. methods that are dereferenced.
 319        Optimizes polymorphic calls :-). */
 320     cgana(&arr_len, &keep_methods);
 321
 322     /* Remove methods that are never called. */
 323     gc_irgs(arr_len, keep_methods);
 324
 325     free(keep_methods);
 326   }
 327
 328   if (! firm_opt.freestanding) {
 329     rts_map();
 330     DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, "rts");
 331     CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 332   }
 333
 334   /* first step: kill dead code */
 335   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 336     irg = current_ir_graph = get_irp_irg(i);
 337     /* Confirm construction currently can only handle blocks with only one control
 338        flow predecessor. Calling optimize_cf here removes Bad predecessors and help
 339        the optimization of switch constructs. */
 340     timer_push(TV_CF_OPT);
 341       optimize_graph_df(irg);
 342       optimize_cf(irg);
 343     timer_pop();
 344   }
 345
 346   if (firm_opt.func_calls) {
 347     timer_push(TV_REAL_FUNC_CALL);
 348       optimize_funccalls(firm_const_exists, NULL);
 349     timer_pop();
 350     DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, "func_call");
 351     CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 352   }
 353
 354   /* do lowering on the const code irg */
 355   lower_const_code();
 356
 357   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 358     irg = current_ir_graph = get_irp_irg(i);
 359
 360 #ifdef FIRM_EXT_GRS
 361   /* If SIMD optimization is on, make sure we have only 1 return */
 362   if (firm_ext_grs.create_pattern || firm_ext_grs.simd_opt)
 363     normalize_one_return(irg);
 364 #endif
 365
 366
 367 #if 0
 368     if (firm_opt.modes) {
 369       /* convert all modes into integer if possible */
 370       arch_mode_conversion(irg, predefs.mode_uint);
 371     }
 372 #endif
 373     timer_push(TV_SCALAR_REPLACE);
 374       scalar_replacement_opt(irg);
 375     timer_pop();
 376     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "scalar");
 377     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 378
 379     timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 380       optimize_graph_df(irg);
 381     timer_pop();
 382     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "lopt");
 383     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 384
 385     timer_push(TV_REASSOCIATION);
 386       optimize_reassociation(irg);
 387     timer_pop();
 388     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "reassoc");
 389     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 390
 391     if (firm_opt.confirm) {
 392       /* Confirm construction currently can only handle blocks with only one control
 393          flow predecessor. Calling optimize_cf here removes Bad predecessors and help
 394          the optimization of switch constructs. */
 395       timer_push(TV_CF_OPT);
 396         optimize_cf(irg);
 397       timer_pop();
 398       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "cfopt");
 399       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 400       timer_push(TV_CONFIRM_CREATE);
 401         construct_confirms(irg);
 402       timer_pop();
 403       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "confirms");
 404       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 405     }
 406
 407     timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 408       optimize_graph_df(irg);
 409     timer_pop();
 410     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "lopt");
 411     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 412
 413     compute_doms(irg);
 414     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 415
 416     if (firm_opt.code_place) {
 417       timer_push(TV_CODE_PLACE);
 418         set_opt_global_cse(1);
 419         optimize_graph_df(irg);
 420         place_code(irg);
 421         set_opt_global_cse(0);
 422       timer_pop();
 423       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "place");
 424       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 425     }
 426
 427     if (firm_opt.luffig) {
 428       opt_ldst2(irg);
 429       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "ldst2");
 430       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 431     }
 432
 433     timer_push(TV_CF_OPT);
 434       optimize_cf(irg);
 435     timer_pop();
 436     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "cfopt");
 437     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 438
 439     /* should we really remove the Confirm here? */
 440     if (firm_opt.confirm) {
 441       timer_push(TV_CONFIRM_CREATE);
 442         remove_confirms(irg);
 443       timer_pop();
 444     }
 445
 446     irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
 447     if (firm_opt.gvn_pre) {
 448       do_gvn_pre(irg);
 449       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "pre");
 450       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 451       irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
 452     }
 453
 454     if (firm_opt.load_store) {
 455       timer_push(TV_LOAD_STORE);
 456         optimize_load_store(irg);
 457       timer_pop();
 458       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "ldst");
 459       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 460         }
 461
 462     lower_highlevel_graph(irg, firm_opt.lower_bitfields);
 463
 464     if (firm_opt.deconv) {
 465       timer_push(TV_DECONV);
 466         conv_opt(irg);
 467       timer_pop();
 468       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "deconv");
 469       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 470     }
 471
 472     if (firm_opt.cond_eval) {
 473       timer_push(TV_COND_EVAL);
 474         opt_cond_eval(irg);
 475       timer_pop();
 476       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "cond_eval");
 477       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 478     }
 479
 480     compute_doms(irg);
 481     compute_postdoms(irg);
 482     DUMP_ONE_CFG_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "dom");
 483     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 484
 485     construct_backedges(irg);
 486
 487     timer_push(TV_CF_OPT);
 488       optimize_cf(irg);
 489     timer_pop();
 490     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "cfopt");
 491     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 492
 493     if (firm_opt.if_conversion) {
 494       timer_push(TV_IF_CONV);
 495         opt_if_conv(current_ir_graph, if_conv_info);
 496       timer_pop();
 497       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "if");
 498       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 499
 500       timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 501         optimize_graph_df(current_ir_graph);
 502       timer_pop();
 503       timer_push(TV_CF_OPT);
 504         optimize_cf(current_ir_graph);
 505       timer_pop();
 506       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "after_if");
 507       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 508     }
 509
 510     if (firm_opt.bool_opt) {
 511       opt_bool(irg);
 512       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "bool");
 513       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 514     }
 515
 516     timer_push(TV_OSR);
 517       opt_osr(current_ir_graph, osr_flag_default | osr_flag_keep_reg_pressure | osr_flag_ignore_x86_shift);
 518     timer_pop();
 519     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "stred");
 520     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 521
 522     timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 523       optimize_graph_df(irg);
 524     timer_pop();
 525     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "lopt");
 526     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 527
 528     edges_deactivate(irg);
 529     timer_push(TV_DEAD_NODE);
 530       dead_node_elimination(irg);
 531     timer_pop();
 532     DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, "dead");
 533     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 534   }
 535
 536   if (firm_opt.do_inline) {
 537     inline_functions(500, 50);
 538     DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, "inl");
 539     CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 540   }
 541   if (firm_opt.cloning) {
 542     proc_cloning((float)firm_opt.clone_threshold);
 543     DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, "clone");
 544     CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 545   }
 546   if (firm_opt.tail_rec) {
 547     timer_push(TV_TAIL_REC);
 548       opt_tail_recursion();
 549     timer_pop();
 550
 551     DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, "tail_rec");
 552     CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 553   }
 554
 555   if (firm_dump.ir_graph) {
 556     /* recompute backedges for nicer dumps */
 557     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++)
 558       construct_cf_backedges(get_irp_irg(i));
 559   }
 560
 561   if (firm_opt.remove_unused) {
 562     ir_entity **keep_methods;
 563     int arr_len;
 564
 565     /* Analysis that finds the free methods,
 566        i.e. methods that are dereferenced.
 567        Optimizes polymorphic calls :-). */
 568     cgana(&arr_len, &keep_methods);
 569
 570     /* Remove methods that are never called. */
 571     gc_irgs(arr_len, keep_methods);
 572
 573     free(keep_methods);
 574   }
 575
 576
 577   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-opt");
 578
 579   /* verify optimized graphs */
 580   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 581     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 582     irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
 583   }
 584
 585   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_OPT)
 586     stat_dump_snapshot(input_filename, "opt");
 587
 588   timer_stop(TV_ALL_OPT);
 589 }  /* do_firm_optimizations */
 590
 591 /**
 592  * compute the size of a type (do implicit lowering)
 593  *
 594  * @param ty   a Firm type
 595  */
 596 static int compute_type_size(ir_type *ty)
 597 {
 598   optimization_state_t state;
 599   unsigned             align_all = 1;
 600   int                  n, size = 0, set = 0;
 601   int                  i, dims, s;
 602
 603   if (get_type_state(ty) == layout_fixed) {
 604     /* do not layout already layouted types again */
 605     return 1;
 606   }
 607
 608   if (is_Method_type(ty) || ty == get_glob_type()) {
 609     /* no need for size calculation for method types or the global type */
 610     return 1;
 611   }
 612
 613   DBG(("compute type size visiting: %s\n", get_type_name(ty)));
 614
 615   switch (get_type_tpop_code(ty)) {
 616   case tpo_class:
 617   case tpo_struct:
 618     for (i = 0, n = get_compound_n_members(ty); i < n; ++i) {
 619       ir_entity *ent  = get_compound_member(ty, i);
 620       ir_type *ent_ty = get_entity_type(ent);
 621       unsigned align, misalign;
 622
 623       /* compute member types */
 624       if (! compute_type_size(ent_ty))
 625         return 0;
 626
 627       align     = get_type_alignment_bytes(ent_ty);
 628       align_all = align > align_all ? align : align_all;
 629       misalign  = (align ? size % align : 0);
 630       size     += (misalign ? align - misalign : 0);
 631
 632       set_entity_offset(ent, size);
 633       size += get_type_size_bytes(ent_ty);
 634
 635       DBG(("  member %s %s -> (size: %u, align: %u)\n",
 636             get_type_name(ent_ty), get_entity_name(ent),
 637             get_type_size_bytes(ent_ty), get_type_alignment_bytes(ent_ty)));
 638     }
 639     if (align_all > 0 && size % align_all) {
 640        DBG(("align of the struct member: %u, type size: %d\n", align_all, size));
 641        size += align_all - (size % align_all);
 642        DBG(("correcting type-size to %d\n", size));
 643     }
 644     set_type_alignment_bytes(ty, align_all);
 645     set = 1;
 646     break;
 647
 648   case tpo_union:
 649     for (i = 0, n = get_union_n_members(ty); i < n; ++i) {
 650       ir_entity *ent = get_union_member(ty, i);
 651
 652       if (! compute_type_size(get_entity_type(ent)))
 653         return 0;
 654       s = get_type_size_bytes(get_entity_type(ent));
 655
 656       set_entity_offset(ent, 0);
 657       size = (s > size ? s : size);
 658     }
 659     set = 1;
 660     break;
 661
 662   case tpo_array:
 663     dims = get_array_n_dimensions(ty);
 664
 665     if (! compute_type_size(get_array_element_type(ty)))
 666       return 0;
 667
 668     size = 1;
 669
 670     save_optimization_state(&state);
 671     set_optimize(1);
 672     set_opt_constant_folding(1);
 673
 674     for (i = 0; i < dims; ++i) {
 675       ir_node *lower   = get_array_lower_bound(ty, i);
 676       ir_node *upper   = get_array_upper_bound(ty, i);
 677       ir_graph *rem    = current_ir_graph;
 678       tarval  *tv_lower, *tv_upper;
 679       long     val_lower, val_upper;
 680
 681       current_ir_graph = get_const_code_irg();
 682       local_optimize_node(lower);
 683       local_optimize_node(upper);
 684       current_ir_graph = rem;
 685
 686       tv_lower = computed_value(lower);
 687       tv_upper = computed_value(upper);
 688
 689       if (tv_lower == tarval_bad || tv_upper == tarval_bad) {
 690         /*
 691          * we cannot calculate the size of this array yet, it
 692          * even might be unknown until the end, like argv[]
 693          */
 694         restore_optimization_state(&state);
 695         return 0;
 696       }
 697
 698       val_upper = get_tarval_long(tv_upper);
 699       val_lower = get_tarval_long(tv_lower);
 700       size     *= val_upper - val_lower;
 701     }
 702     restore_optimization_state(&state);
 703
 704     DBG(("array %s -> (elements: %d, element type size: %d)\n",
 705           get_type_name(ty),
 706           size, get_type_size_bytes(get_array_element_type(ty))));
 707     size *= get_type_size_bytes(get_array_element_type(ty));
 708     set = 1;
 709     break;
 710
 711   default:
 712     break;
 713   }
 714
 715   if (set) {
 716     set_type_size_bytes(ty, size);
 717     set_type_state(ty, layout_fixed);
 718   }
 719
 720   DBG(("size: %d\n", get_type_size_bytes(ty)));
 721
 722   return set;
 723 }  /* compute_type_size */
 724
 725 /**
 726  * layout all non-frame types of the Firm graph
 727  */
 728 static void compute_type_sizes(void)
 729 {
 730   int i;
 731   ir_type *tp;
 732
 733   /* all non-frame other types */
 734   for (i = get_irp_n_types() - 1; i >= 0; --i) {
 735     tp = get_irp_type(i);
 736     compute_type_size(tp);
 737
 738     if (is_Method_type(tp)) {
 739       tp = get_method_value_res_type(tp);
 740
 741       if (tp) {
 742         /* we have a value result type for this method, lower */
 743         compute_type_size(tp);
 744       }
 745     }
 746   }
 747 }  /* compute_type_sizes */
 748
 749 /**
 750  * layout all frame-types of the Firm graph
 751  */
 752 static void compute_frame_type_sizes(void)
 753 {
 754   int i;
 755   ir_graph *irg;
 756
 757   /* all frame types */
 758   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 759     irg = get_irp_irg(i);
 760     /* do not optimize away variables in debug mode */
 761     if (firm_opt.debug_mode == DBG_MODE_NONE)
 762       opt_frame_irg(irg);
 763     compute_type_size(get_irg_frame_type(irg));
 764   }
 765 }  /* compute_frame_type_sizes */
 766
 767 /**
 768  * do Firm lowering
 769  *
 770  * @param input_filename  the name of the (main) source file
 771  */
 772 static void do_firm_lowering(const char *input_filename)
 773 {
 774   int i;
 775
 776   /* do class lowering and vtbl creation */
 777 //  lower_classes_to_struct("vtbl", "m");
 778
 779 #if 0
 780   timer_push(TV_LOWER);
 781   lower_highlevel();
 782   timer_pop();
 783 #endif
 784
 785   if (firm_opt.lower_ll) {
 786     lwrdw_param_t init = {
 787       1,
 788       1,
 789       mode_Ls, mode_Lu,
 790       mode_Is, mode_Iu,
 791       def_create_intrinsic_fkt,
 792       NULL
 793     };
 794
 795
 796     if (arch_create_intrinsic) {
 797       init.create_intrinsic = arch_create_intrinsic;
 798       init.ctx              = create_intrinsic_ctx;
 799     }
 800     timer_push(TV_DW_LOWER);
 801       lower_dw_ops(&init);
 802     timer_pop();
 803   }
 804
 805   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_LOWER)
 806     stat_dump_snapshot(input_filename, "low");
 807
 808   /* verify lowered graphs */
 809   timer_push(TV_VERIFY);
 810   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 811     irg_verify(get_irp_irg(i), VRFY_ENFORCE_SSA);
 812   timer_pop();
 813
 814   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low");
 815
 816   if (firm_opt.enabled) {
 817     timer_start(TV_ALL_OPT);
 818
 819     /* run reassociation first on all graphs BEFORE the architecture dependent optimizations
 820        are enabled */
 821     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 822       current_ir_graph = get_irp_irg(i);
 823
 824       timer_push(TV_REASSOCIATION);
 825         optimize_reassociation(current_ir_graph);
 826       timer_pop();
 827       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "reassoc");
 828       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 829     }
 830
 831     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 832       current_ir_graph = get_irp_irg(i);
 833
 834       if (firm_opt.code_place)
 835         set_opt_global_cse(1);
 836
 837       timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 838         optimize_graph_df(current_ir_graph);
 839       timer_pop();
 840       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "lopt");
 841       if (! firm_opt.code_place)
 842         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 843
 844       if (firm_opt.code_place) {
 845         timer_push(TV_CODE_PLACE);
 846           place_code(current_ir_graph);
 847           set_opt_global_cse(0);
 848         timer_pop();
 849         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "place");
 850         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 851       }
 852
 853       timer_push(TV_LOAD_STORE);
 854         optimize_load_store(current_ir_graph);
 855       timer_pop();
 856       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "ldst");
 857       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 858
 859
 860       timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 861         optimize_graph_df(current_ir_graph);
 862       timer_pop();
 863       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "lopt");
 864
 865       timer_push(TV_CF_OPT);
 866         optimize_cf(current_ir_graph);
 867       timer_pop();
 868       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "cf");
 869       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 870
 871       if (firm_opt.if_conversion) {
 872         timer_push(TV_IF_CONV);
 873           opt_if_conv(current_ir_graph, if_conv_info);
 874         timer_pop();
 875         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "if");
 876         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 877
 878         timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 879           optimize_graph_df(current_ir_graph);
 880         timer_pop();
 881         timer_push(TV_CF_OPT);
 882           optimize_cf(current_ir_graph);
 883         timer_pop();
 884         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "after_if");
 885         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 886       }
 887     }
 888     timer_stop(TV_ALL_OPT);
 889
 890     DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low-opt");
 891   }
 892
 893   if (firm_opt.cc_opt)
 894     mark_private_methods();
 895
 896   /* set the phase to low */
 897   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 898     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
 899
 900   /* all graphs are lowered, set the irp phase to low */
 901   set_irp_phase_state(phase_low);
 902
 903   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL) {
 904     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
 905   }
 906 }  /* do_firm_lowering */
 907
 908 /**
 909  * Initialize for the Firm-generating back end.
 910  */
 911 void gen_firm_init(void)
 912 {
 913   firm_parameter_t params;
 914   char             *dump_filter;
 915   unsigned         pattern = 0;
 916
 917   /* the automatic state is only set if inlining is enabled */
 918   firm_opt.auto_inline = firm_opt.do_inline;
 919
 920   if (firm_dump.stat_pattern)
 921     pattern |= FIRMSTAT_PATTERN_ENABLED;
 922
 923   if (firm_dump.stat_dag)
 924     pattern |= FIRMSTAT_COUNT_DAG;
 925
 926   memset(&params, 0, sizeof(params));
 927   params.size                  = sizeof(params);
 928   params.enable_statistics     = firm_dump.statistic == STAT_NONE ? 0 :
 929     FIRMSTAT_ENABLED | FIRMSTAT_COUNT_STRONG_OP | FIRMSTAT_COUNT_CONSTS | pattern;
 930   params.initialize_local_func = uninitialized_local_var;
 931   params.cc_mask               = 0; /* no regparam, cdecl */
 932   params.builtin_dbg           = NULL;
 933
 934 #ifdef FIRM_BACKEND
 935   if (firm_be_opt.selection == BE_FIRM_BE) {
 936     const backend_params *be_params = be_init();
 937
 938     firm_opt.lower_ll       = (a_byte) be_params->do_dw_lowering;
 939     params.arch_op_settings = be_params->arch_op_settings;
 940
 941     arch_create_intrinsic   = be_params->arch_create_intrinsic_fkt;
 942     create_intrinsic_ctx    = be_params->create_intrinsic_ctx;
 943
 944     ad_param                = be_params->dep_param;
 945     if_conv_info            = be_params->if_conv_info;
 946   }
 947 #endif /* FIRM_BACKEND */
 948
 949 #ifdef FIRM_EXT_GRS
 950   /* Activate Graph rewriting if SIMD optimization is turned on */
 951   /* This has to be done before init_firm() is called! */
 952   if (firm_ext_grs.simd_opt)
 953           ext_grs_activate();
 954 #endif
 955
 956   init_firm(&params);
 957   dbg_init(NULL, NULL, dbg_snprint);
 958   edges_init_dbg(firm_opt.vrfy_edges);
 959   //cbackend_set_debug_retrieve(dbg_retrieve);
 960
 961   set_opt_precise_exc_context(firm_opt.precise_exc);
 962   set_opt_fragile_ops(firm_opt.fragile_ops);
 963
 964   /* Sel node cannot produce NULL pointers */
 965   set_opt_sel_based_null_check_elim(1);
 966
 967   /* dynamic dispatch works currently only if whole world scenarios */
 968   set_opt_dyn_meth_dispatch(0);
 969
 970   arch_dep_init(arch_factory);
 971
 972   /* do not run architecture dependent optimizations in building phase */
 973   arch_dep_set_opts(arch_dep_none);
 974
 975   do_node_verification((firm_verification_t) firm_opt.vrfy);
 976   if (firm_dump.filter)
 977     only_dump_method_with_name(new_id_from_str(firm_dump.filter));
 978
 979   if (firm_opt.enabled) {
 980     set_optimize(1);
 981     set_opt_constant_folding(firm_opt.const_folding);
 982     set_opt_cse(firm_opt.cse);
 983     set_opt_global_cse (0);
 984     set_opt_unreachable_code(1);
 985     set_opt_control_flow(firm_opt.control_flow);
 986     set_opt_control_flow_weak_simplification(1);
 987     set_opt_control_flow_strong_simplification(1);
 988   }
 989   else
 990     set_optimize(0);
 991
 992   dump_filter = getenv("FIRM_DUMP_FILTER");
 993   if (dump_filter)
 994     only_dump_method_with_name(new_id_from_str(dump_filter));
 995
 996   /* do not dump entity ld names */
 997   dump_ld_names(0);
 998
 999 #if 0
1000   /* init the ycomp debugger extension */
1001   if (firm_opt.ycomp_dbg)
1002     firm_init_ycomp_debugger(firm_opt.ycomp_host, firm_opt.ycomp_port);
1003 #endif
1004 }  /* gen_firm_init */
1005
1006 /**
1007  * Called, after the Firm generation is completed,
1008  * do all optimizations and backend call here.
1009  *
1010  * @param out                a file handle for the output, may be NULL
1011  * @param input_filename     the name of the (main) source file
1012  * @param c_mode             non-zero if "C" was compiled
1013  * @param firm_const_exists  non-zero, if the const attribute was used on functions
1014  */
1015 void gen_firm_finish(FILE *out, const char *input_filename, int c_mode, int firm_const_exists)
1016 {
1017   int i;
1018
1019   /* the general for dumping option must be set, or the others will not work */
1020   firm_dump.ir_graph
1021       = (a_byte) (firm_dump.ir_graph | firm_dump.all_phases | firm_dump.extbb);
1022
1023   dump_keepalive_edges(1);
1024   dump_consts_local(1);
1025   dump_dominator_information(1);
1026   dump_loop_information(0);
1027
1028   if (!firm_dump.edge_labels)
1029     turn_off_edge_labels();
1030
1031   if (firm_dump.all_types) {
1032     dump_all_types("");
1033     if (! c_mode) {
1034       dump_class_hierarchy(0, "");
1035       dump_class_hierarchy(1, "-with-entities");
1036     }
1037   }
1038
1039   /* finalize all graphs */
1040   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1041     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1042
1043     irg_finalize_cons(irg);
1044     DUMP_ONE(firm_dump.ir_graph, irg, "");
1045
1046     /* verify the graph */
1047     timer_push(TV_VERIFY);
1048       irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
1049     timer_pop();
1050   }
1051
1052   timer_push(TV_VERIFY);
1053     tr_vrfy();
1054   timer_pop();
1055
1056   /* all graphs are finalized, set the irp phase to high */
1057   set_irp_phase_state(phase_high);
1058
1059   /* lower all compound call return values */
1060   lower_compound_params();
1061
1062   /* computes the sizes of all types that are still not computed */
1063   compute_type_sizes();
1064
1065   /* lower copyb nodes */
1066   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1067     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1068     lower_CopyB(irg, 128, 4);
1069   }
1070
1071   if (firm_dump.statistic & STAT_BEFORE_OPT) {
1072     stat_dump_snapshot(input_filename, "noopt");
1073   }
1074
1075   if (firm_opt.enabled)
1076     do_firm_optimizations(input_filename, firm_const_exists);
1077
1078   if (firm_dump.gen_firm_asm) {
1079     timer_push(TV_FIRM_ASM);
1080       gen_Firm_assembler(input_filename);
1081     timer_pop();
1082     return;
1083   }
1084
1085   if (firm_opt.lower)
1086     do_firm_lowering(input_filename);
1087
1088   /* computes the sizes of all frame types */
1089   compute_frame_type_sizes();
1090
1091   /* set the phase to low */
1092   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
1093     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
1094
1095
1096 #ifdef FIRM_EXT_GRS
1097   /** SIMD Optimization  Extensions **/
1098
1099   /* Pattern creation step. No code has to be generated, so
1100      exit after pattern creation */
1101   if (firm_ext_grs.create_pattern) {
1102     ext_grs_create_pattern();
1103     exit(0);
1104   }
1105
1106   /* SIMD optimization step. Uses graph patterns to find
1107      rich instructions and rewrite */
1108   if (firm_ext_grs.simd_opt)
1109     ext_grs_simd_opt();
1110 #endif
1111
1112   /* enable architecture dependent optimizations */
1113   arch_dep_set_opts((arch_dep_opts_t)
1114                     ((firm_opt.muls ? arch_dep_mul_to_shift : arch_dep_none) |
1115                     (firm_opt.divs ? arch_dep_div_by_const : arch_dep_none) |
1116                     (firm_opt.mods ? arch_dep_mod_by_const : arch_dep_none) ));
1117
1118
1119   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL_IR)
1120     stat_dump_snapshot(input_filename, "final-ir");
1121
1122   /* run the code generator */
1123   if (firm_be_opt.selection != BE_NONE)
1124     do_codegen(out, input_filename);
1125
1126   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL)
1127     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
1128
1129 #if 0
1130   if (firm_opt.ycomp_dbg)
1131     firm_finish_ycomp_debugger();
1132 #endif
1133 }  /* gen_firm_finish */
1134
1135 /**
1136  * Do very early initializations
1137  */
1138 void firm_early_init(void) {
1139 #ifdef FIRM_BACKEND
1140   /* arg: need this here for command line options */
1141   be_opt_register();
1142 #endif
1143   firm_init_options(NULL, 0, NULL);
1144 }  /* firm_early_init */