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