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 static bool do_irg_opt(ir_graph *irg, const char *name);
  34
  35 /** dump all the graphs depending on cond */
  36 #define DUMP_ALL(cond, suffix)                             \
  37   do {                                                     \
  38     if (cond) {                                            \
  39       timer_push(TV_VCG_DUMP);                             \
  40       if (firm_dump.no_blocks)                             \
  41         dump_all_ir_graphs(dump_ir_graph, suffix);         \
  42       else if (firm_dump.extbb)                            \
  43         dump_all_ir_graphs(dump_ir_extblock_graph, suffix);\
  44       else                                                 \
  45         dump_all_ir_graphs(dump_ir_block_graph, suffix);   \
  46       timer_pop();                                         \
  47     }                                                      \
  48   } while (0)
  49
  50 /** dump all control flow graphs depending on cond */
  51 #define DUMP_ALL_CFG(cond, suffix)                      \
  52   do {                                                  \
  53     if (cond) {                                         \
  54       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  55         dump_all_ir_graphs(dump_cfg, suffix);           \
  56       timer_pop();                                      \
  57     }                                                   \
  58   } while (0)
  59
  60 /** check all graphs depending on cond */
  61 #define CHECK_ALL(cond)                                 \
  62   do {                                                  \
  63     if (cond) {                                         \
  64       int ii;                                           \
  65       timer_push(TV_VERIFY);                            \
  66       for (ii = get_irp_n_irgs() - 1; ii >= 0; --ii)    \
  67         irg_verify(get_irp_irg(ii), VRFY_ENFORCE_SSA);  \
  68       timer_pop();                                      \
  69     }                                                   \
  70   } while (0)
  71
  72
  73
  74 /** dump graphs irg depending on cond */
  75 #define DUMP_ONE(cond, irg, suffix)                     \
  76   do {                                                  \
  77     if (cond) {                                         \
  78       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  79       if (firm_dump.no_blocks)                          \
  80         dump_ir_graph(irg, suffix);                     \
  81       else if (firm_dump.extbb)                         \
  82         dump_ir_extblock_graph(irg, suffix);            \
  83       else                                              \
  84         dump_ir_block_graph(irg, suffix);               \
  85       timer_pop();                                      \
  86     }                                                   \
  87   } while (0)
  88
  89 /** dump control flow graph irg depending on cond */
  90 #define DUMP_ONE_CFG(cond, irg, suffix)                 \
  91   do {                                                  \
  92     if (cond) {                                         \
  93       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  94       dump_cfg(irg, suffix);                            \
  95       timer_pop();                                      \
  96     }                                                   \
  97   } while (0)
  98
  99 /** check a graph irg depending on cond */
 100 #define CHECK_ONE(cond, irg)                            \
 101   do {                                                  \
 102     if (cond) {                                         \
 103       timer_push(TV_VERIFY);                            \
 104         irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);              \
 105       timer_pop();                                      \
 106     }                                                   \
 107   } while (0)
 108
 109
 110 /* set by the backend parameters */
 111 static const ir_settings_arch_dep_t *ad_param = NULL;
 112 static create_intrinsic_fkt *arch_create_intrinsic = NULL;
 113 static void *create_intrinsic_ctx = NULL;
 114 static const ir_settings_if_conv_t *if_conv_info = NULL;
 115
 116 /* entities of runtime functions */
 117 ir_entity_ptr rts_entities[rts_max];
 118
 119 /**
 120  * factory for setting architecture dependent parameters
 121  */
 122 static const ir_settings_arch_dep_t *arch_factory(void)
 123 {
 124   static const ir_settings_arch_dep_t param = {
 125       1,   /* also use subs */
 126       4,   /* maximum shifts */
 127      31,   /* maximum shift amount */
 128      NULL, /* use default evaluator */
 129
 130       1, /* allow Mulhs */
 131       1, /* allow Mulus */
 132      32  /* Mulh allowed up to 32 bit */
 133   };
 134
 135   return ad_param ? ad_param : &param;
 136 }
 137
 138 /**
 139  * Map runtime functions.
 140  */
 141 static void rts_map(void) {
 142   static const struct {
 143     ir_entity_ptr *ent; /**< address of the rts entity */
 144     i_mapper_func func; /**< mapper function. */
 145   } mapper[] = {
 146     /* integer */
 147     { &rts_entities[rts_abs],     i_mapper_abs },
 148     { &rts_entities[rts_labs],    i_mapper_abs },
 149     { &rts_entities[rts_llabs],   i_mapper_abs },
 150     { &rts_entities[rts_imaxabs], i_mapper_abs },
 151
 152     /* double -> double */
 153     { &rts_entities[rts_fabs],    i_mapper_abs },
 154     { &rts_entities[rts_sqrt],    i_mapper_sqrt },
 155     { &rts_entities[rts_cbrt],    i_mapper_cbrt },
 156     { &rts_entities[rts_pow],     i_mapper_pow },
 157     { &rts_entities[rts_exp],     i_mapper_exp },
 158     { &rts_entities[rts_exp2],    i_mapper_exp },
 159     { &rts_entities[rts_exp10],   i_mapper_exp },
 160     { &rts_entities[rts_log],     i_mapper_log },
 161     { &rts_entities[rts_log2],    i_mapper_log2 },
 162     { &rts_entities[rts_log10],   i_mapper_log10 },
 163     { &rts_entities[rts_sin],     i_mapper_sin },
 164     { &rts_entities[rts_cos],     i_mapper_cos },
 165     { &rts_entities[rts_tan],     i_mapper_tan },
 166     { &rts_entities[rts_asin],    i_mapper_asin },
 167     { &rts_entities[rts_acos],    i_mapper_acos },
 168     { &rts_entities[rts_atan],    i_mapper_atan },
 169     { &rts_entities[rts_sinh],    i_mapper_sinh },
 170     { &rts_entities[rts_cosh],    i_mapper_cosh },
 171     { &rts_entities[rts_tanh],    i_mapper_tanh },
 172
 173     /* float -> float */
 174     { &rts_entities[rts_fabsf],   i_mapper_abs },
 175     { &rts_entities[rts_sqrtf],   i_mapper_sqrt },
 176     { &rts_entities[rts_cbrtf],   i_mapper_cbrt },
 177     { &rts_entities[rts_powf],    i_mapper_pow },
 178     { &rts_entities[rts_expf],    i_mapper_exp },
 179     { &rts_entities[rts_exp2f],   i_mapper_exp },
 180     { &rts_entities[rts_exp10f],  i_mapper_exp },
 181     { &rts_entities[rts_logf],    i_mapper_log },
 182     { &rts_entities[rts_log2f],   i_mapper_log2 },
 183     { &rts_entities[rts_log10f],  i_mapper_log10 },
 184     { &rts_entities[rts_sinf],    i_mapper_sin },
 185     { &rts_entities[rts_cosf],    i_mapper_cos },
 186     { &rts_entities[rts_tanf],    i_mapper_tan },
 187     { &rts_entities[rts_asinf],   i_mapper_asin },
 188     { &rts_entities[rts_acosf],   i_mapper_acos },
 189     { &rts_entities[rts_atanf],   i_mapper_atan },
 190     { &rts_entities[rts_sinhf],   i_mapper_sinh },
 191     { &rts_entities[rts_coshf],   i_mapper_cosh },
 192     { &rts_entities[rts_tanhf],   i_mapper_tanh },
 193
 194     /* long double -> long double */
 195     { &rts_entities[rts_fabsl],   i_mapper_abs },
 196     { &rts_entities[rts_sqrtl],   i_mapper_sqrt },
 197     { &rts_entities[rts_cbrtl],   i_mapper_cbrt },
 198     { &rts_entities[rts_powl],    i_mapper_pow },
 199     { &rts_entities[rts_expl],    i_mapper_exp },
 200     { &rts_entities[rts_exp2l],   i_mapper_exp },
 201     { &rts_entities[rts_exp10l],  i_mapper_exp },
 202     { &rts_entities[rts_logl],    i_mapper_log },
 203     { &rts_entities[rts_log2l],   i_mapper_log2 },
 204     { &rts_entities[rts_log10l],  i_mapper_log10 },
 205     { &rts_entities[rts_sinl],    i_mapper_sin },
 206     { &rts_entities[rts_cosl],    i_mapper_cos },
 207     { &rts_entities[rts_tanl],    i_mapper_tan },
 208     { &rts_entities[rts_asinl],   i_mapper_asin },
 209     { &rts_entities[rts_acosl],   i_mapper_acos },
 210     { &rts_entities[rts_atanl],   i_mapper_atan },
 211     { &rts_entities[rts_sinhl],   i_mapper_sinh },
 212     { &rts_entities[rts_coshl],   i_mapper_cosh },
 213     { &rts_entities[rts_tanhl],   i_mapper_tanh },
 214
 215     /* string */
 216     { &rts_entities[rts_strcmp],  i_mapper_strcmp },
 217     { &rts_entities[rts_strncmp], i_mapper_strncmp },
 218     { &rts_entities[rts_strcpy],  i_mapper_strcpy },
 219     { &rts_entities[rts_strlen],  i_mapper_strlen },
 220     { &rts_entities[rts_memcpy],  i_mapper_memcpy },
 221     { &rts_entities[rts_mempcpy], i_mapper_mempcpy },
 222     { &rts_entities[rts_memmove], i_mapper_memmove },
 223     { &rts_entities[rts_memset],  i_mapper_memset },
 224     { &rts_entities[rts_memcmp],  i_mapper_memcmp }
 225   };
 226   i_record rec[sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0])];
 227   unsigned i, n_map;
 228
 229   for (i = n_map = 0; i < sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0]); ++i)
 230     if (*mapper[i].ent != NULL) {
 231       rec[n_map].i_call.kind     = INTRINSIC_CALL;
 232       rec[n_map].i_call.i_ent    = *mapper[i].ent;
 233       rec[n_map].i_call.i_mapper = mapper[i].func;
 234       rec[n_map].i_call.ctx      = NULL;
 235       rec[n_map].i_call.link     = NULL;
 236       ++n_map;
 237   }  /* if */
 238   if (n_map > 0)
 239     lower_intrinsics(rec, n_map, /* part_block_used=*/0);
 240 }  /* rts_map */
 241
 242 static int *irg_dump_no;
 243
 244 static void dump_graph_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 245 {
 246   char name[64];
 247   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 248   DUMP_ONE(1, irg, name);
 249 }
 250
 251 static void dump_all_count(const char *const suffix)
 252 {
 253   const int n_irgs = get_irp_n_irgs();
 254   int i;
 255
 256   for (i = 0; i < n_irgs; ++i)
 257     dump_graph_count(get_irp_irg(i), suffix);
 258 }
 259
 260 #define DUMP_ONE_C(cond, irg, suffix)    \
 261   do {                                   \
 262     if (cond) {                          \
 263       dump_graph_count((irg), (suffix)); \
 264     }                                    \
 265   } while (0)
 266
 267 #define DUMP_ALL_C(cond, suffix) \
 268   do {                           \
 269     if (cond) {                  \
 270       dump_all_count((suffix));  \
 271     }                            \
 272   } while (0)
 273
 274 static void remove_unused_functions(void)
 275 {
 276         ir_entity **keep_methods;
 277         int         arr_len;
 278
 279         /* Analysis that finds the free methods,
 280            i.e. methods that are dereferenced.
 281            Optimizes polymorphic calls :-). */
 282         cgana(&arr_len, &keep_methods);
 283
 284         /* Remove methods that are never called. */
 285         gc_irgs(arr_len, keep_methods);
 286         free(keep_methods);
 287 }
 288
 289 static int firm_const_exists;
 290
 291 static void do_optimize_funccalls(void)
 292 {
 293         optimize_funccalls(firm_const_exists, NULL);
 294 }
 295
 296 static void do_gcse(ir_graph *irg)
 297 {
 298         set_opt_global_cse(1);
 299         optimize_graph_df(irg);
 300         place_code(irg);
 301         set_opt_global_cse(0);
 302 }
 303
 304 static void do_lower_highlevel(ir_graph *irg)
 305 {
 306         lower_highlevel_graph(irg, firm_opt.lower_bitfields);
 307 }
 308
 309 static void do_if_conv(ir_graph *irg)
 310 {
 311         opt_if_conv(irg, if_conv_info);
 312 }
 313
 314 static void do_stred(ir_graph *irg)
 315 {
 316         opt_osr(irg, osr_flag_default | osr_flag_keep_reg_pressure | osr_flag_ignore_x86_shift);
 317 }
 318
 319 static void after_inline_opt(ir_graph *irg)
 320 {
 321         do_irg_opt(irg, "scalar-replace");
 322         do_irg_opt(irg, "local");
 323         do_irg_opt(irg, "control-flow");
 324         do_irg_opt(irg, "combo");
 325 }
 326
 327 static void do_inline(void)
 328 {
 329         inline_functions(firm_opt.inline_maxsize, firm_opt.inline_threshold,
 330                          after_inline_opt);
 331 }
 332
 333 static void do_cloning(void)
 334 {
 335         proc_cloning((float) firm_opt.clone_threshold);
 336 }
 337
 338 static void do_lower_switch(ir_graph *irg)
 339 {
 340         lower_switch(irg, firm_opt.spare_size);
 341 }
 342
 343 typedef enum opt_target {
 344         OPT_TARGET_IRG, /**< optimization function works on a single graph */
 345         OPT_TARGET_IRP  /**< optimization function works on the complete program */
 346 } opt_target_t;
 347
 348 typedef enum opt_flags {
 349         OPT_FLAG_NONE         = 0,
 350         OPT_FLAG_ENABLED      = 1 << 0, /**< enable the optimization */
 351         OPT_FLAG_NO_DUMP      = 1 << 1, /**< don't dump after transformation */
 352         OPT_FLAG_NO_VERIFY    = 1 << 2, /**< don't verify after transformation */
 353         OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS = 1 << 3, /**< do not automatically process
 354                                              -foptions for this transformation */
 355 } opt_flags_t;
 356
 357 typedef void (*transform_irg_func)(ir_graph *irg);
 358 typedef void (*transform_irp_func)(void);
 359 typedef void (*func_ptr_t)(void);
 360
 361 typedef struct {
 362         opt_target_t  target;
 363         const char   *name;
 364         func_ptr_t    func;
 365         int           timer;
 366         const char   *description;
 367         opt_flags_t   flags;
 368 } opt_config_t;
 369
 370 static opt_config_t opts[] = {
 371         { OPT_TARGET_IRP, "rts",             (func_ptr_t) rts_map,                 TV_RTS,            "optimization of known library functions", OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS },
 372         { OPT_TARGET_IRG, "combo",           (func_ptr_t) combo,                   TV_COMBO,          "combined CCE, UCE and GVN",               OPT_FLAG_NONE},
 373         { OPT_TARGET_IRG, "control-flow",    (func_ptr_t) optimize_cf,             TV_CF_OPT,         "optimization of control-flow",            OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS },
 374         { OPT_TARGET_IRG, "local",           (func_ptr_t) optimize_graph_df,       TV_LOCAL_OPT,      "local graph optimizations",               OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS },
 375         { OPT_TARGET_IRP, "remove-unused",   (func_ptr_t) remove_unused_functions, TV_CGANA,          "removal of unused functions",             OPT_FLAG_NO_DUMP | OPT_FLAG_NO_VERIFY },
 376         { OPT_TARGET_IRP, "opt-tail-rec",    (func_ptr_t) opt_tail_recursion,      TV_TAIL_REC,       "tail-recursion eliminiation",             OPT_FLAG_NONE },
 377         { OPT_TARGET_IRP, "opt-func-call",   (func_ptr_t) do_optimize_funccalls,   TV_REAL_FUNC_CALL, "function call optimization",              OPT_FLAG_NONE },
 378         { OPT_TARGET_IRP, "lower-const",     (func_ptr_t) lower_const_code,        TV_LOWER,          "lowering of constant code",               OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS | OPT_FLAG_NO_DUMP | OPT_FLAG_NO_VERIFY },
 379         { OPT_TARGET_IRG, "one-return",      (func_ptr_t) normalize_one_return,    TV_ONERETURN,      "normalisation to 1 return",               OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS | OPT_FLAG_NO_DUMP | OPT_FLAG_NO_VERIFY },
 380         { OPT_TARGET_IRG, "scalar-replace",  (func_ptr_t) scalar_replacement_opt,  TV_SCALAR_REPLACE, "scalar replacement",                      OPT_FLAG_NONE },
 381         { OPT_TARGET_IRG, "reassociation",   (func_ptr_t) optimize_reassociation,  TV_REASSOCIATION,  "reassociation",                           OPT_FLAG_NONE },
 382         { OPT_TARGET_IRG, "gcse",            (func_ptr_t) do_gcse,                 TV_CODE_PLACE,     "global common subexpression elimination", OPT_FLAG_NONE },
 383         { OPT_TARGET_IRG, "place",           (func_ptr_t) place_code,              TV_CODE_PLACE,     "code placement",                          OPT_FLAG_NONE },
 384         { OPT_TARGET_IRG, "confirm",         (func_ptr_t) construct_confirms,      TV_CONFIRM_CREATE, "confirm optimisation",                    OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS },
 385         { OPT_TARGET_IRG, "opt-load-store",  (func_ptr_t) optimize_load_store,     TV_LOAD_STORE,     "load store optimization",                 OPT_FLAG_NONE },
 386         { OPT_TARGET_IRG, "sync",            (func_ptr_t) opt_sync,                TV_SYNC,           "automatic sync-node creation",            OPT_FLAG_NONE },
 387         { OPT_TARGET_IRG, "lower",           (func_ptr_t) do_lower_highlevel,      TV_LOWER,          "lowering",                                OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS },
 388         { OPT_TARGET_IRG, "deconv",          (func_ptr_t) conv_opt,                TV_DECONV,         "conv node elimination",                   OPT_FLAG_NONE },
 389         { OPT_TARGET_IRG, "thread-jumps",    (func_ptr_t) opt_jumpthreading,       TV_JUMPTHREADING,  "path-sensitive jumpthreading",            OPT_FLAG_NONE },
 390         { OPT_TARGET_IRG, "remove-confirms", (func_ptr_t) remove_confirms,         TV_CONFIRM_CREATE, "confirm removal",                         OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS | OPT_FLAG_NO_DUMP | OPT_FLAG_NO_VERIFY },
 391         { OPT_TARGET_IRG, "gvn-pre",         (func_ptr_t) do_gvn_pre,              TV_GVNPRE,         "global value numbering partial redundancy elimination", OPT_FLAG_NONE },
 392         { OPT_TARGET_IRG, "if-conversion",   (func_ptr_t) do_if_conv,              TV_IF_CONV,        "if-conversion",                           OPT_FLAG_NONE },
 393         { OPT_TARGET_IRG, "bool",            (func_ptr_t) opt_bool,                TV_BOOLOPT,        "bool simplification",                     OPT_FLAG_NONE },
 394         { OPT_TARGET_IRG, "shape-blocks",    (func_ptr_t) shape_blocks,            TV_END_MELT,       "block shaping",                           OPT_FLAG_NONE },
 395         { OPT_TARGET_IRG, "ivopts",          (func_ptr_t) do_stred,                TV_OSR,            "induction variable strength reduction",   OPT_FLAG_NONE },
 396         { OPT_TARGET_IRG, "remove-phi-cycles", (func_ptr_t) remove_phi_cycles,     TV_OSR,            "removal of phi cycles",                   OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS },
 397         { OPT_TARGET_IRG, "dead",            (func_ptr_t) dead_node_elimination,   TV_DEAD_NODE,      "dead node elimination",                   OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS | OPT_FLAG_NO_DUMP | OPT_FLAG_NO_VERIFY },
 398         { OPT_TARGET_IRP, "inline",          (func_ptr_t) do_inline,               TV_INLINE,         "inlining",                                OPT_FLAG_NONE },
 399         { OPT_TARGET_IRP, "opt-proc-clone",  (func_ptr_t) do_cloning,              TV_CLONE,          "procedure cloning",                       OPT_FLAG_NONE },
 400         { OPT_TARGET_IRG, "lower-switch",    (func_ptr_t) do_lower_switch,         TV_LOWER,          "switch lowering",                         OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS },
 401         { OPT_TARGET_IRG, "invert-loops",    (func_ptr_t) do_loop_inversion,       TV_LOOP_INVERSION, "loop inversion",                          OPT_FLAG_NONE },
 402         { OPT_TARGET_IRG, "peel-loops",      (func_ptr_t) do_loop_peeling,         TV_LOOP_PEELING,   "loop peeling",                            OPT_FLAG_NONE },
 403 };
 404 static const int n_opts = sizeof(opts) / sizeof(opts[0]);
 405
 406 static opt_config_t *get_opt(const char *name)
 407 {
 408         int i;
 409         for (i = 0; i < n_opts; ++i) {
 410                 opt_config_t *config = &opts[i];
 411                 if (strcmp(config->name, name) == 0)
 412                         return config;
 413         }
 414
 415         return NULL;
 416 }
 417
 418 static void set_opt_enabled(const char *name, bool enabled)
 419 {
 420         opt_config_t *config = get_opt(name);
 421         config->flags = (config->flags & ~OPT_FLAG_ENABLED)
 422                 | (enabled ? OPT_FLAG_ENABLED : 0);
 423 }
 424
 425 static bool get_opt_enabled(const char *name)
 426 {
 427         opt_config_t *config = get_opt(name);
 428         return (config->flags & OPT_FLAG_ENABLED) != 0;
 429 }
 430
 431 /**
 432  * perform an optimisation on a single graph
 433  *
 434  * @return  true if something changed, false otherwise
 435  */
 436 static bool do_irg_opt(ir_graph *irg, const char *name)
 437 {
 438         transform_irg_func  func;
 439         ir_graph           *old_irg;
 440         opt_config_t       *config = get_opt(name);
 441         assert(config->target == OPT_TARGET_IRG);
 442         if (! (config->flags & OPT_FLAG_ENABLED))
 443                 return false;
 444
 445         if (config->timer != -1)
 446                 timer_push(config->timer);
 447
 448         old_irg          = current_ir_graph;
 449         current_ir_graph = irg;
 450
 451         func = (transform_irg_func) config->func;
 452         func(irg);
 453
 454         if (config->timer != -1)
 455                 timer_pop();
 456
 457         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, config->name);
 458         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 459
 460         current_ir_graph = old_irg;
 461         return true;
 462 }
 463
 464 static void do_irp_opt(const char *name)
 465 {
 466         transform_irp_func  func;
 467         opt_config_t       *config = get_opt(name);
 468         assert(config->target == OPT_TARGET_IRP);
 469         if (! (config->flags & OPT_FLAG_ENABLED))
 470                 return;
 471
 472         if (config->timer != -1)
 473                 timer_push(config->timer);
 474
 475         func = (transform_irp_func) config->func;
 476         func();
 477
 478         DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, config->name);
 479         CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 480
 481         if (config->timer != -1)
 482                 timer_pop();
 483 }
 484
 485 /**
 486  * Enable transformations which should be always safe (and cheap) to perform
 487  */
 488 static void enable_safe_defaults(void)
 489 {
 490         set_opt_enabled("remove-unused", true);
 491         set_opt_enabled("opt-tail-rec", true);
 492         set_opt_enabled("opt-func-call", true);
 493         set_opt_enabled("reassociation", true);
 494         set_opt_enabled("control-flow", true);
 495         set_opt_enabled("local", true);
 496         set_opt_enabled("lower-const", true);
 497         set_opt_enabled("scalar-replace", true);
 498         set_opt_enabled("place", true);
 499         set_opt_enabled("confirm", true);
 500         set_opt_enabled("opt-load-store", true);
 501         set_opt_enabled("lower", true);
 502         set_opt_enabled("deconv", true);
 503         set_opt_enabled("remove-confirms", true);
 504         set_opt_enabled("ivopts", true);
 505         set_opt_enabled("dead", true);
 506         set_opt_enabled("lower-switch", true);
 507         set_opt_enabled("remove-phi-cycles", true);
 508 }
 509
 510 /**
 511  * run all the Firm optimizations
 512  *
 513  * @param input_filename     the name of the (main) source file
 514  */
 515 static void do_firm_optimizations(const char *input_filename)
 516 {
 517   int      i;
 518   unsigned aa_opt;
 519
 520   /* FIXME: cloning might ADD new graphs. */
 521   irg_dump_no = calloc(get_irp_last_idx(), sizeof(*irg_dump_no));
 522
 523   set_opt_alias_analysis(firm_opt.alias_analysis);
 524
 525   aa_opt = aa_opt_no_opt;
 526   if (firm_opt.strict_alias)
 527     aa_opt |= aa_opt_type_based | aa_opt_byte_type_may_alias;
 528   if (firm_opt.no_alias)
 529     aa_opt = aa_opt_no_alias;
 530
 531   set_irp_memory_disambiguator_options(aa_opt);
 532
 533   /* parameter passing code should set them directly sometime... */
 534   set_opt_enabled("rts", !firm_opt.freestanding);
 535   set_opt_enabled("gcse", firm_opt.gcse);
 536   set_opt_enabled("place", !firm_opt.gcse);
 537   set_opt_enabled("confirm", firm_opt.confirm);
 538   set_opt_enabled("remove-confirms", firm_opt.confirm);
 539
 540   /* osr supersedes remove_phi_cycles */
 541   if (get_opt_enabled("ivopts"))
 542           set_opt_enabled("remove-phi-cycles", false);
 543
 544   timer_start(TV_ALL_OPT);
 545
 546   do_irp_opt("rts");
 547
 548   /* first step: kill dead code */
 549   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 550     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 551     do_irg_opt(irg, "combo");
 552     do_irg_opt(irg, "local");
 553     do_irg_opt(irg, "control-flow");
 554   }
 555
 556   do_irp_opt("remove-unused");
 557   do_irp_opt("opt-tail-rec");
 558   do_irp_opt("opt-func-call");
 559   do_irp_opt("lower-const");
 560
 561   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 562     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 563
 564     do_irg_opt(irg, "scalar-replace");
 565     do_irg_opt(irg, "invert-loops");
 566     do_irg_opt(irg, "local");
 567     do_irg_opt(irg, "reassociation");
 568     do_irg_opt(irg, "local");
 569     do_irg_opt(irg, "gcse");
 570
 571     if (firm_opt.confirm) {
 572       /* Confirm construction currently can only handle blocks with only one
 573          control flow predecessor. Calling optimize_cf here removes Bad
 574          predecessors and help the optimization of switch constructs. */
 575       do_irg_opt(irg, "control-flow");
 576       do_irg_opt(irg, "confirm");
 577       do_irg_opt(irg, "local");
 578     }
 579
 580     do_irg_opt(irg, "control-flow");
 581     do_irg_opt(irg, "opt-load-store");
 582     do_irg_opt(irg, "lower");
 583     do_irg_opt(irg, "deconv");
 584     do_irg_opt(irg, "thread-jumps");
 585     do_irg_opt(irg, "remove-confirms");
 586     do_irg_opt(irg, "gvn-pre");
 587     do_irg_opt(irg, "place");
 588     do_irg_opt(irg, "control-flow");
 589
 590     if (do_irg_opt(irg, "if-conversion")) {
 591       do_irg_opt(irg, "local");
 592       do_irg_opt(irg, "control-flow");
 593     }
 594
 595     do_irg_opt(irg, "bool");
 596     do_irg_opt(irg, "shape-blocks");
 597     do_irg_opt(irg, "lower-switch");
 598     do_irg_opt(irg, "ivopts");
 599     do_irg_opt(irg, "local");
 600     do_irg_opt(irg, "dead");
 601   }
 602
 603   do_irp_opt("inline");
 604   do_irp_opt("opt-proc-clone");
 605
 606   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 607     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 608     do_irg_opt(irg, "local");
 609     do_irg_opt(irg, "control-flow");
 610     do_irg_opt(irg, "thread-jumps");
 611     do_irg_opt(irg, "local");
 612     do_irg_opt(irg, "control-flow");
 613   }
 614
 615   if (firm_dump.ir_graph) {
 616     /* recompute backedges for nicer dumps */
 617     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++)
 618       construct_cf_backedges(get_irp_irg(i));
 619   }
 620
 621   do_irp_opt("remove-unused");
 622
 623   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-opt");
 624   /* verify optimized graphs */
 625   CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 626
 627   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_OPT)
 628     stat_dump_snapshot(input_filename, "opt");
 629
 630   timer_stop(TV_ALL_OPT);
 631 }  /* do_firm_optimizations */
 632
 633 /**
 634  * compute the size of a type (do implicit lowering)
 635  *
 636  * @param ty   a Firm type
 637  */
 638 static int compute_type_size(ir_type *ty)
 639 {
 640   optimization_state_t state;
 641   unsigned             align_all = 1;
 642   int                  n, size = 0, set = 0;
 643   int                  i, dims, s;
 644
 645   if (get_type_state(ty) == layout_fixed) {
 646     /* do not layout already layouted types again */
 647     return 1;
 648   }
 649
 650   if (is_Method_type(ty) || ty == get_glob_type()) {
 651     /* no need for size calculation for method types or the global type */
 652     return 1;
 653   }
 654
 655   DBG(("compute type size visiting: %s\n", get_type_name(ty)));
 656
 657   switch (get_type_tpop_code(ty)) {
 658   case tpo_class:
 659   case tpo_struct:
 660     for (i = 0, n = get_compound_n_members(ty); i < n; ++i) {
 661       ir_entity *ent  = get_compound_member(ty, i);
 662       ir_type *ent_ty = get_entity_type(ent);
 663       unsigned align, misalign;
 664
 665       /* inner functions do not expand the frame */
 666       if (is_Method_type(ent_ty) && is_frame_type(ty))
 667         continue;
 668
 669       /* compute member types */
 670       if (! compute_type_size(ent_ty))
 671         return 0;
 672
 673       align     = get_type_alignment_bytes(ent_ty);
 674       align_all = align > align_all ? align : align_all;
 675       misalign  = (align ? size % align : 0);
 676       size     += (misalign ? align - misalign : 0);
 677
 678       set_entity_offset(ent, size);
 679       size += get_type_size_bytes(ent_ty);
 680
 681       DBG(("  member %s %s -> (size: %u, align: %u)\n",
 682             get_type_name(ent_ty), get_entity_name(ent),
 683             get_type_size_bytes(ent_ty), get_type_alignment_bytes(ent_ty)));
 684     }
 685     if (align_all > 0 && size % align_all) {
 686        DBG(("align of the struct member: %u, type size: %d\n", align_all, size));
 687        size += align_all - (size % align_all);
 688        DBG(("correcting type-size to %d\n", size));
 689     }
 690     set_type_alignment_bytes(ty, align_all);
 691     set = 1;
 692     break;
 693
 694   case tpo_union:
 695     for (i = 0, n = get_union_n_members(ty); i < n; ++i) {
 696       ir_entity *ent = get_union_member(ty, i);
 697
 698       if (! compute_type_size(get_entity_type(ent)))
 699         return 0;
 700       s = get_type_size_bytes(get_entity_type(ent));
 701
 702       set_entity_offset(ent, 0);
 703       size = (s > size ? s : size);
 704     }
 705     set = 1;
 706     break;
 707
 708   case tpo_array:
 709     dims = get_array_n_dimensions(ty);
 710
 711     if (! compute_type_size(get_array_element_type(ty)))
 712       return 0;
 713
 714     size = 1;
 715
 716     save_optimization_state(&state);
 717     set_optimize(1);
 718     set_opt_constant_folding(1);
 719         set_opt_algebraic_simplification(1);
 720
 721     for (i = 0; i < dims; ++i) {
 722       ir_node *lower   = get_array_lower_bound(ty, i);
 723       ir_node *upper   = get_array_upper_bound(ty, i);
 724       ir_graph *rem    = current_ir_graph;
 725       tarval  *tv_lower, *tv_upper;
 726       long     val_lower, val_upper;
 727
 728       current_ir_graph = get_const_code_irg();
 729       local_optimize_node(lower);
 730       local_optimize_node(upper);
 731       current_ir_graph = rem;
 732
 733       tv_lower = computed_value(lower);
 734       tv_upper = computed_value(upper);
 735
 736       if (tv_lower == tarval_bad || tv_upper == tarval_bad) {
 737         /*
 738          * we cannot calculate the size of this array yet, it
 739          * even might be unknown until the end, like argv[]
 740          */
 741         restore_optimization_state(&state);
 742         return 0;
 743       }
 744
 745       val_upper = get_tarval_long(tv_upper);
 746       val_lower = get_tarval_long(tv_lower);
 747       size     *= val_upper - val_lower;
 748     }
 749     restore_optimization_state(&state);
 750
 751     DBG(("array %s -> (elements: %d, element type size: %d)\n",
 752           get_type_name(ty),
 753           size, get_type_size_bytes(get_array_element_type(ty))));
 754     size *= get_type_size_bytes(get_array_element_type(ty));
 755     set = 1;
 756     break;
 757
 758   default:
 759     break;
 760   }
 761
 762   if (set) {
 763     set_type_size_bytes(ty, size);
 764     set_type_state(ty, layout_fixed);
 765   }
 766
 767   DBG(("size: %d\n", get_type_size_bytes(ty)));
 768
 769   return set;
 770 }  /* compute_type_size */
 771
 772 /**
 773  * layout all non-frame types of the Firm graph
 774  */
 775 static void compute_type_sizes(void)
 776 {
 777   int i;
 778   ir_type *tp;
 779
 780   /* all non-frame other types */
 781   for (i = get_irp_n_types() - 1; i >= 0; --i) {
 782     tp = get_irp_type(i);
 783     compute_type_size(tp);
 784
 785     if (is_Method_type(tp)) {
 786       tp = get_method_value_res_type(tp);
 787
 788       if (tp) {
 789         /* we have a value result type for this method, lower */
 790         compute_type_size(tp);
 791       }
 792     }
 793   }
 794 }  /* compute_type_sizes */
 795
 796 /**
 797  * layout all frame-types of the Firm graph
 798  */
 799 static void compute_frame_type_sizes(void)
 800 {
 801   int i;
 802   ir_graph *irg;
 803
 804   /* all frame types */
 805   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 806     irg = get_irp_irg(i);
 807     /* do not optimize away variables in debug mode */
 808     if (firm_opt.debug_mode == DBG_MODE_NONE)
 809       opt_frame_irg(irg);
 810     compute_type_size(get_irg_frame_type(irg));
 811   }
 812 }  /* compute_frame_type_sizes */
 813
 814 /**
 815  * do Firm lowering
 816  *
 817  * @param input_filename  the name of the (main) source file
 818  */
 819 static void do_firm_lowering(const char *input_filename)
 820 {
 821   int i;
 822
 823   if (firm_opt.lower_ll) {
 824     lwrdw_param_t init = {
 825       1,
 826       1,
 827       get_atomic_mode(ATOMIC_TYPE_LONGLONG),
 828       get_atomic_mode(ATOMIC_TYPE_ULONGLONG),
 829       get_atomic_mode(ATOMIC_TYPE_INT),
 830       get_atomic_mode(ATOMIC_TYPE_UINT),
 831       def_create_intrinsic_fkt,
 832       NULL
 833     };
 834
 835
 836     if (arch_create_intrinsic) {
 837       init.create_intrinsic = arch_create_intrinsic;
 838       init.ctx              = create_intrinsic_ctx;
 839     }
 840     timer_push(TV_DW_LOWER);
 841       lower_dw_ops(&init);
 842     timer_pop();
 843   }
 844
 845   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_LOWER)
 846     stat_dump_snapshot(input_filename, "low");
 847
 848   /* verify lowered graphs */
 849   CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 850
 851   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low");
 852
 853   if (firm_opt.enabled) {
 854     timer_start(TV_ALL_OPT);
 855
 856     /* run reassociation first on all graphs BEFORE the architecture dependent optimizations
 857        are enabled */
 858     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 859       ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 860           do_irg_opt(irg, "reassociation");
 861         }
 862
 863     /* enable architecture dependent optimizations */
 864     arch_dep_set_opts((arch_dep_opts_t)
 865                       ((firm_opt.muls ? arch_dep_mul_to_shift : arch_dep_none) |
 866                       (firm_opt.divs ? arch_dep_div_by_const : arch_dep_none) |
 867                       (firm_opt.mods ? arch_dep_mod_by_const : arch_dep_none) ));
 868
 869     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 870       ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 871
 872       current_ir_graph = irg;
 873
 874       do_irg_opt(irg, "local");
 875       do_irg_opt(irg, "gcse");
 876       do_irg_opt(irg, "opt-load-store");
 877       do_irg_opt(irg, "local");
 878       do_irg_opt(irg, "control-flow");
 879
 880       if (do_irg_opt(irg, "if-conversion")) {
 881         do_irg_opt(irg, "local");
 882         do_irg_opt(irg, "control-flow");
 883       }
 884
 885       do_irg_opt(current_ir_graph, "sync");
 886     }
 887     timer_stop(TV_ALL_OPT);
 888
 889     DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low-opt");
 890   }
 891
 892   if (firm_opt.cc_opt)
 893     mark_private_methods();
 894
 895   /* set the phase to low */
 896   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 897     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
 898
 899   /* all graphs are lowered, set the irp phase to low */
 900   set_irp_phase_state(phase_low);
 901
 902   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL) {
 903     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
 904   }
 905 }  /* do_firm_lowering */
 906
 907 /**
 908  * Initialize for the Firm-generating back end.
 909  */
 910 void gen_firm_init(void)
 911 {
 912   firm_parameter_t params;
 913   unsigned         pattern = 0;
 914
 915   if (firm_dump.stat_pattern)
 916     pattern |= FIRMSTAT_PATTERN_ENABLED;
 917
 918   if (firm_dump.stat_dag)
 919     pattern |= FIRMSTAT_COUNT_DAG;
 920
 921   memset(&params, 0, sizeof(params));
 922   params.size                  = sizeof(params);
 923   params.enable_statistics     = firm_dump.statistic == STAT_NONE ? 0 :
 924     FIRMSTAT_ENABLED | FIRMSTAT_COUNT_STRONG_OP | FIRMSTAT_COUNT_CONSTS | pattern;
 925   params.initialize_local_func = uninitialized_local_var;
 926   params.cc_mask               = 0; /* no regparam, cdecl */
 927   params.builtin_dbg           = NULL;
 928
 929   ir_init(&params);
 930
 931   if (firm_be_opt.selection == BE_FIRM_BE) {
 932     const backend_params *be_params = be_get_backend_param();
 933
 934     firm_opt.lower_ll       = (a_byte) be_params->do_dw_lowering;
 935
 936     arch_create_intrinsic   = be_params->arch_create_intrinsic_fkt;
 937     create_intrinsic_ctx    = be_params->create_intrinsic_ctx;
 938
 939     ad_param                = be_params->dep_param;
 940     if_conv_info            = be_params->if_conv_info;
 941   }
 942
 943   dbg_init(NULL, NULL, dbg_snprint);
 944   edges_init_dbg(firm_opt.vrfy_edges);
 945
 946   /* Sel node cannot produce NULL pointers */
 947   set_opt_sel_based_null_check_elim(1);
 948
 949   /* dynamic dispatch works currently only if whole world scenarios */
 950   set_opt_dyn_meth_dispatch(0);
 951
 952   arch_dep_init(arch_factory);
 953
 954   /* do not run architecture dependent optimizations in building phase */
 955   arch_dep_set_opts(arch_dep_none);
 956
 957   do_node_verification((firm_verification_t) firm_opt.vrfy);
 958   if (firm_dump.filter)
 959     only_dump_method_with_name(new_id_from_str(firm_dump.filter));
 960
 961   if (firm_opt.enabled) {
 962     set_optimize(1);
 963     set_opt_constant_folding(firm_opt.const_folding);
 964     set_opt_algebraic_simplification(firm_opt.const_folding);
 965     set_opt_cse(firm_opt.cse);
 966     set_opt_global_cse(0);
 967     set_opt_unreachable_code(1);
 968     set_opt_control_flow(firm_opt.control_flow);
 969     set_opt_control_flow_weak_simplification(1);
 970     set_opt_control_flow_strong_simplification(1);
 971   } else {
 972     set_optimize(0);
 973   }
 974
 975   /* do not dump entity ld names */
 976   dump_ld_names(0);
 977 }  /* gen_firm_init */
 978
 979 /**
 980  * Called, after the Firm generation is completed,
 981  * do all optimizations and backend call here.
 982  *
 983  * @param out                a file handle for the output, may be NULL
 984  * @param input_filename     the name of the (main) source file
 985  * @param c_mode             non-zero if "C" was compiled
 986  * @param new_firm_const_exists  non-zero, if the const attribute was used on functions
 987  */
 988 void gen_firm_finish(FILE *out, const char *input_filename, int c_mode, int new_firm_const_exists)
 989 {
 990   int i;
 991
 992 #if 0
 993   if (firm_opt.enable_statev) {
 994           char buf[1024];
 995           snprintf(buf, sizeof(buf), "%s.ev", input_filename);
 996           ir_stat_ev_begin(input_filename, firm_opt.statev_filter);
 997           ir_stat_ev_compilation_unit(input_filename);
 998   }
 999 #endif
1000
1001   firm_const_exists = new_firm_const_exists;
1002
1003   /* the general for dumping option must be set, or the others will not work */
1004   firm_dump.ir_graph
1005       = (a_byte) (firm_dump.ir_graph | firm_dump.all_phases | firm_dump.extbb);
1006
1007   dump_keepalive_edges(1);
1008   dump_consts_local(1);
1009   dump_dominator_information(1);
1010   dump_loop_information(0);
1011
1012   if (!firm_dump.edge_labels)
1013     turn_off_edge_labels();
1014
1015   if (firm_dump.all_types) {
1016     dump_all_types("");
1017     if (! c_mode) {
1018       dump_class_hierarchy(0, "");
1019       dump_class_hierarchy(1, "-with-entities");
1020     }
1021   }
1022
1023   /* finalize all graphs */
1024   timer_push(TV_CONSTRUCT);
1025   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1026     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1027
1028     irg_finalize_cons(irg);
1029     DUMP_ONE(firm_dump.ir_graph, irg, "");
1030
1031     /* verify the graph */
1032     CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
1033   }
1034   timer_pop();
1035
1036   timer_push(TV_VERIFY);
1037     tr_vrfy();
1038   timer_pop();
1039
1040   /* all graphs are finalized, set the irp phase to high */
1041   set_irp_phase_state(phase_high);
1042
1043   /* BEWARE: kill unreachable code before doing compound lowering */
1044   timer_push(TV_CF_OPT);
1045   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1046     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1047     optimize_cf(irg);
1048   }
1049   timer_pop();
1050
1051   /* lower all compound call return values */
1052   lower_compound_params();
1053
1054   /* computes the sizes of all types that are still not computed */
1055   compute_type_sizes();
1056
1057   /* lower copyb nodes */
1058   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1059     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1060     lower_CopyB(irg, 128, 4);
1061   }
1062
1063   if (firm_dump.statistic & STAT_BEFORE_OPT) {
1064     stat_dump_snapshot(input_filename, "noopt");
1065   }
1066
1067   if (firm_opt.enabled)
1068     do_firm_optimizations(input_filename);
1069
1070   if (firm_dump.gen_firm_asm) {
1071     timer_push(TV_FIRM_ASM);
1072       gen_Firm_assembler(input_filename);
1073     timer_pop();
1074     return;
1075   }
1076
1077   if (firm_opt.lower)
1078     do_firm_lowering(input_filename);
1079
1080   /* computes the sizes of all frame types */
1081   compute_frame_type_sizes();
1082
1083   /* set the phase to low */
1084   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
1085     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
1086
1087   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL_IR)
1088     stat_dump_snapshot(input_filename, "final-ir");
1089
1090   /* run the code generator */
1091   if (firm_be_opt.selection != BE_NONE)
1092     do_codegen(out, input_filename);
1093
1094   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL)
1095     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
1096 }
1097
1098 int firm_opt_option(const char *opt)
1099 {
1100         bool enable = true;
1101         if (strncmp(opt, "no-", 3) == 0) {
1102                 enable = false;
1103                 opt = opt + 3;
1104         }
1105
1106         opt_config_t *config = get_opt(opt);
1107         if (config == NULL || (config->flags & OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS))
1108                 return 0;
1109
1110         config->flags &= ~OPT_FLAG_ENABLED;
1111         config->flags |= enable ? OPT_FLAG_ENABLED : 0;
1112         return 1;
1113 }
1114
1115 void firm_opt_option_help(void)
1116 {
1117         int i;
1118
1119         for (i = 0; i < n_opts; ++i) {
1120                 char buf[1024];
1121                 char buf2[1024];
1122
1123                 const opt_config_t *config = &opts[i];
1124                 if (config->flags & OPT_FLAG_HIDE_OPTIONS)
1125                         continue;
1126
1127                 snprintf(buf2, sizeof(buf2), "firm: enable %s", config->description);
1128                 print_option_help(config->name, buf2);
1129                 snprintf(buf, sizeof(buf), "no-%s", config->name);
1130                 snprintf(buf2, sizeof(buf2), "firm: disable %s", config->description);
1131                 print_option_help(buf, buf2);
1132         }
1133 }
1134
1135 /**
1136  * Do very early initializations
1137  */
1138 void firm_early_init(void)
1139 {
1140   /* arg: need this here for command line options */
1141   be_opt_register();
1142
1143   enable_safe_defaults();
1144 }