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 <stdbool.h>
  10 #include <stdlib.h>
  11 #include <string.h>
  12 #include <stdbool.h>
  13 #include <assert.h>
  14 #include <libfirm/firm.h>
  15 #include <libfirm/be.h>
  16
  17
  18 #include "firm_opt.h"
  19 #include "firm_codegen.h"
  20 #include "firm_cmdline.h"
  21 #include "firm_timing.h"
  22 #include "ast2firm.h"
  23
  24 #ifdef _WIN32
  25 #define snprintf _snprintf
  26 #endif
  27
  28 #if defined(_DEBUG) || defined(FIRM_DEBUG)
  29 #define DBG(x)  dbg_printf x
  30 #else
  31 #define DBG(x)
  32 #endif /* _DEBUG || FIRM_DEBUG */
  33
  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 ir_mode *firm_imm_fp_mode = NULL;
 117
 118 /* entities of runtime functions */
 119 ir_entity_ptr rts_entities[rts_max];
 120
 121 /**
 122  * factory for setting architecture dependent parameters
 123  */
 124 static const ir_settings_arch_dep_t *arch_factory(void)
 125 {
 126   static const ir_settings_arch_dep_t param = {
 127       1,   /* also use subs */
 128       4,   /* maximum shifts */
 129      31,   /* maximum shift amount */
 130      NULL, /* use default evaluator */
 131
 132       1, /* allow Mulhs */
 133       1, /* allow Mulus */
 134      32  /* Mulh allowed up to 32 bit */
 135   };
 136
 137   return ad_param ? ad_param : &param;
 138 }
 139
 140 /**
 141  * Map runtime functions.
 142  */
 143 static void rts_map(void) {
 144   static const struct {
 145     ir_entity_ptr *ent; /**< address of the rts entity */
 146     i_mapper_func func; /**< mapper function. */
 147   } mapper[] = {
 148     /* integer */
 149     { &rts_entities[rts_abs],     i_mapper_abs },
 150     { &rts_entities[rts_labs],    i_mapper_abs },
 151     { &rts_entities[rts_llabs],   i_mapper_abs },
 152     { &rts_entities[rts_imaxabs], i_mapper_abs },
 153
 154     /* double -> double */
 155     { &rts_entities[rts_fabs],    i_mapper_abs },
 156     { &rts_entities[rts_sqrt],    i_mapper_sqrt },
 157     { &rts_entities[rts_cbrt],    i_mapper_cbrt },
 158     { &rts_entities[rts_pow],     i_mapper_pow },
 159     { &rts_entities[rts_exp],     i_mapper_exp },
 160     { &rts_entities[rts_exp2],    i_mapper_exp },
 161     { &rts_entities[rts_exp10],   i_mapper_exp },
 162     { &rts_entities[rts_log],     i_mapper_log },
 163     { &rts_entities[rts_log2],    i_mapper_log2 },
 164     { &rts_entities[rts_log10],   i_mapper_log10 },
 165     { &rts_entities[rts_sin],     i_mapper_sin },
 166     { &rts_entities[rts_cos],     i_mapper_cos },
 167     { &rts_entities[rts_tan],     i_mapper_tan },
 168     { &rts_entities[rts_asin],    i_mapper_asin },
 169     { &rts_entities[rts_acos],    i_mapper_acos },
 170     { &rts_entities[rts_atan],    i_mapper_atan },
 171     { &rts_entities[rts_sinh],    i_mapper_sinh },
 172     { &rts_entities[rts_cosh],    i_mapper_cosh },
 173     { &rts_entities[rts_tanh],    i_mapper_tanh },
 174
 175     /* float -> float */
 176     { &rts_entities[rts_fabsf],   i_mapper_abs },
 177     { &rts_entities[rts_sqrtf],   i_mapper_sqrt },
 178     { &rts_entities[rts_cbrtf],   i_mapper_cbrt },
 179     { &rts_entities[rts_powf],    i_mapper_pow },
 180     { &rts_entities[rts_expf],    i_mapper_exp },
 181     { &rts_entities[rts_exp2f],   i_mapper_exp },
 182     { &rts_entities[rts_exp10f],  i_mapper_exp },
 183     { &rts_entities[rts_logf],    i_mapper_log },
 184     { &rts_entities[rts_log2f],   i_mapper_log2 },
 185     { &rts_entities[rts_log10f],  i_mapper_log10 },
 186     { &rts_entities[rts_sinf],    i_mapper_sin },
 187     { &rts_entities[rts_cosf],    i_mapper_cos },
 188     { &rts_entities[rts_tanf],    i_mapper_tan },
 189     { &rts_entities[rts_asinf],   i_mapper_asin },
 190     { &rts_entities[rts_acosf],   i_mapper_acos },
 191     { &rts_entities[rts_atanf],   i_mapper_atan },
 192     { &rts_entities[rts_sinhf],   i_mapper_sinh },
 193     { &rts_entities[rts_coshf],   i_mapper_cosh },
 194     { &rts_entities[rts_tanhf],   i_mapper_tanh },
 195
 196     /* long double -> long double */
 197     { &rts_entities[rts_fabsl],   i_mapper_abs },
 198     { &rts_entities[rts_sqrtl],   i_mapper_sqrt },
 199     { &rts_entities[rts_cbrtl],   i_mapper_cbrt },
 200     { &rts_entities[rts_powl],    i_mapper_pow },
 201     { &rts_entities[rts_expl],    i_mapper_exp },
 202     { &rts_entities[rts_exp2l],   i_mapper_exp },
 203     { &rts_entities[rts_exp10l],  i_mapper_exp },
 204     { &rts_entities[rts_logl],    i_mapper_log },
 205     { &rts_entities[rts_log2l],   i_mapper_log2 },
 206     { &rts_entities[rts_log10l],  i_mapper_log10 },
 207     { &rts_entities[rts_sinl],    i_mapper_sin },
 208     { &rts_entities[rts_cosl],    i_mapper_cos },
 209     { &rts_entities[rts_tanl],    i_mapper_tan },
 210     { &rts_entities[rts_asinl],   i_mapper_asin },
 211     { &rts_entities[rts_acosl],   i_mapper_acos },
 212     { &rts_entities[rts_atanl],   i_mapper_atan },
 213     { &rts_entities[rts_sinhl],   i_mapper_sinh },
 214     { &rts_entities[rts_coshl],   i_mapper_cosh },
 215     { &rts_entities[rts_tanhl],   i_mapper_tanh },
 216
 217     /* string */
 218     { &rts_entities[rts_memcpy],  i_mapper_memcpy },
 219     { &rts_entities[rts_memset],  i_mapper_memset },
 220     { &rts_entities[rts_strcmp],  i_mapper_strcmp },
 221     { &rts_entities[rts_strncmp], i_mapper_strncmp },
 222     { &rts_entities[rts_strlen],  i_mapper_strlen }
 223   };
 224   i_record rec[sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0])];
 225   unsigned i, n_map;
 226
 227   for (i = n_map = 0; i < sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0]); ++i)
 228     if (*mapper[i].ent != NULL) {
 229       rec[n_map].i_call.kind     = INTRINSIC_CALL;
 230       rec[n_map].i_call.i_ent    = *mapper[i].ent;
 231       rec[n_map].i_call.i_mapper = mapper[i].func;
 232       rec[n_map].i_call.ctx      = NULL;
 233       rec[n_map].i_call.link     = NULL;
 234       ++n_map;
 235   }  /* if */
 236   if (n_map > 0)
 237     lower_intrinsics(rec, n_map, /* part_block_used=*/0);
 238 }  /* rts_map */
 239
 240 static int *irg_dump_no;
 241
 242 static void dump_graph_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 243 {
 244   char name[64];
 245   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 246   DUMP_ONE(1, irg, name);
 247 }
 248
 249 #if 0
 250 static void dump_graph_cfg_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 251 {
 252   char name[64];
 253   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 254   DUMP_ONE_CFG(1, irg, name);
 255 }
 256 #endif
 257
 258 static void dump_all_count(const char *const suffix)
 259 {
 260   const int n_irgs = get_irp_n_irgs();
 261   int i;
 262
 263   for (i = 0; i < n_irgs; ++i)
 264     dump_graph_count(get_irp_irg(i), suffix);
 265 }
 266
 267 #define DUMP_ONE_C(cond, irg, suffix)    \
 268   do {                                   \
 269     if (cond) {                          \
 270       dump_graph_count((irg), (suffix)); \
 271     }                                    \
 272   } while (0)
 273
 274 #define DUMP_ONE_CFG_C(cond, irg, suffix)    \
 275   do {                                       \
 276     if (cond) {                              \
 277       dump_graph_cfg_count((irg), (suffix)); \
 278     }                                        \
 279   } while (0)
 280
 281 #define DUMP_ALL_C(cond, suffix) \
 282   do {                           \
 283     if (cond) {                  \
 284       dump_all_count((suffix));  \
 285     }                            \
 286   } while (0)
 287
 288 static void remove_unused_functions(void)
 289 {
 290         ir_entity **keep_methods;
 291         int         arr_len;
 292
 293         /* Analysis that finds the free methods,
 294            i.e. methods that are dereferenced.
 295            Optimizes polymorphic calls :-). */
 296         cgana(&arr_len, &keep_methods);
 297
 298         /* Remove methods that are never called. */
 299         gc_irgs(arr_len, keep_methods);
 300         free(keep_methods);
 301 }
 302
 303 static int firm_const_exists;
 304
 305 static void do_optimize_funccalls(void)
 306 {
 307         optimize_funccalls(firm_const_exists, NULL);
 308 }
 309
 310 static void do_gcse(ir_graph *irg)
 311 {
 312         set_opt_global_cse(1);
 313         optimize_graph_df(irg);
 314         place_code(irg);
 315         set_opt_global_cse(0);
 316 }
 317
 318 static void do_lower_highlevel(ir_graph *irg)
 319 {
 320         lower_highlevel_graph(irg, firm_opt.lower_bitfields);
 321 }
 322
 323 static void do_if_conv(ir_graph *irg)
 324 {
 325         opt_if_conv(irg, if_conv_info);
 326 }
 327
 328 static void do_stred(ir_graph *irg)
 329 {
 330         opt_osr(irg, osr_flag_default | osr_flag_keep_reg_pressure | osr_flag_ignore_x86_shift);
 331 }
 332
 333 static void do_inline(void)
 334 {
 335         inline_functions(firm_opt.inline_maxsize, firm_opt.inline_threshold);
 336 }
 337
 338 static void do_cloning(void)
 339 {
 340         proc_cloning((float) firm_opt.clone_threshold);
 341 }
 342
 343 static void do_lower_switch(ir_graph *irg)
 344 {
 345         lower_switch(irg, firm_opt.spare_size);
 346 }
 347
 348 typedef enum opt_target {
 349         OPT_TARGET_IRG,
 350         OPT_TARGET_IRP
 351 } opt_target;
 352
 353 typedef void (*transform_irg_func)(ir_graph *irg);
 354 typedef void (*transform_irp_func)(void);
 355 typedef void (*func_ptr_t)(void);
 356
 357 typedef struct {
 358         opt_target  target;
 359         const char *name;
 360         func_ptr_t  func;
 361         bool        enabled;
 362         bool        dump;
 363         bool        verify;
 364         int         timer;
 365 } opt_config_t;
 366
 367 static opt_config_t opts[] = {
 368         { OPT_TARGET_IRP, "rts",         (func_ptr_t) rts_map,                 true, true,  true,  -1 },
 369         { OPT_TARGET_IRG, "combo",       (func_ptr_t) combo,                   true, true,  true,  TV_COMBO },
 370         { OPT_TARGET_IRG, "controlflow", (func_ptr_t) optimize_cf,             true, true,  true,  TV_CF_OPT },
 371         { OPT_TARGET_IRG, "local",       (func_ptr_t) optimize_graph_df,       true, true,  true,  TV_LOCAL_OPT },
 372         { OPT_TARGET_IRP, "gc_irgs",     (func_ptr_t) remove_unused_functions, true, false, false, TV_CGANA },
 373         { OPT_TARGET_IRP, "tailrec",     (func_ptr_t) opt_tail_recursion,      true, true,  true,  TV_TAIL_REC },
 374         { OPT_TARGET_IRP, "funccalls",   (func_ptr_t) do_optimize_funccalls,   true, true,  true,  TV_REAL_FUNC_CALL },
 375         { OPT_TARGET_IRP, "lowerconst",  (func_ptr_t) lower_const_code,        true, false, false, -1 },
 376         { OPT_TARGET_IRG, "onereturn",   (func_ptr_t) normalize_one_return,    true, false, false, -1 },
 377         { OPT_TARGET_IRG, "scalar",      (func_ptr_t) scalar_replacement_opt,  true, true,  true,  TV_SCALAR_REPLACE },
 378         { OPT_TARGET_IRG, "reassoc",     (func_ptr_t) optimize_reassociation,  true, true,  true,  TV_REASSOCIATION },
 379         { OPT_TARGET_IRG, "gcse",        (func_ptr_t) do_gcse,                 true, true,  true,  TV_CODE_PLACE },
 380         { OPT_TARGET_IRG, "place",       (func_ptr_t) place_code,              true, true,  true,  TV_CODE_PLACE },
 381         { OPT_TARGET_IRG, "confirm",     (func_ptr_t) construct_confirms,      true, true,  true,  TV_CONFIRM_CREATE },
 382         { OPT_TARGET_IRG, "ldst",        (func_ptr_t) optimize_load_store,     true, true,  true,  TV_LOAD_STORE },
 383         { OPT_TARGET_IRG, "sync",        (func_ptr_t) opt_sync,                true, true,  true,  -1 },
 384         { OPT_TARGET_IRG, "lower",       (func_ptr_t) do_lower_highlevel,      true, true,  true,  -1 },
 385         { OPT_TARGET_IRG, "deconv",      (func_ptr_t) conv_opt,                true, true,  true,  TV_DECONV },
 386         { OPT_TARGET_IRG, "condeval",    (func_ptr_t) opt_cond_eval,           true, true,  true,  TV_COND_EVAL },
 387         { OPT_TARGET_IRG, "remove_confirms", (func_ptr_t) remove_confirms,     true, false, false, TV_CONFIRM_CREATE },
 388         { OPT_TARGET_IRG, "gvnpre",      (func_ptr_t) do_gvn_pre,              true, true,  true,  -1 },
 389         { OPT_TARGET_IRG, "ifconv",      (func_ptr_t) do_if_conv,              true, true,  true,  TV_IF_CONV },
 390         { OPT_TARGET_IRG, "bool",        (func_ptr_t) opt_bool,                true, true,  true,  -1 },
 391         { OPT_TARGET_IRG, "shape-blocks",(func_ptr_t) shape_blocks,            true, true,  true,  TV_END_MELT },
 392         { OPT_TARGET_IRG, "stred",       (func_ptr_t) do_stred,                true, true,  true,  TV_OSR },
 393         { OPT_TARGET_IRG, "dead",        (func_ptr_t) dead_node_elimination,   true, false, true,  TV_DEAD_NODE },
 394         { OPT_TARGET_IRP, "inline",      (func_ptr_t) do_inline,               true, true,  true,  -1 },
 395         { OPT_TARGET_IRP, "clone",       (func_ptr_t) do_cloning,              true, true,  true,  -1 },
 396         { OPT_TARGET_IRG, "lower_switch", (func_ptr_t) do_lower_switch,        true, true,  true,  -1 },
 397 };
 398 static const int n_opts = sizeof(opts) / sizeof(opts[0]);
 399
 400 static opt_config_t *get_opt(const char *name)
 401 {
 402         int i;
 403         for (i = 0; i < n_opts; ++i) {
 404                 opt_config_t *config = &opts[i];
 405                 if (strcmp(config->name, name) == 0)
 406                         return config;
 407         }
 408
 409         assert(0);
 410         return NULL;
 411 }
 412
 413 static void set_opt_enabled(const char *name, bool enabled)
 414 {
 415         opt_config_t *config = get_opt(name);
 416         config->enabled = enabled;
 417 }
 418
 419 static void do_irg_opt(ir_graph *irg, const char *name)
 420 {
 421         transform_irg_func  func;
 422         ir_graph           *old_irg;
 423         opt_config_t       *config = get_opt(name);
 424         assert(config->target == OPT_TARGET_IRG);
 425         if (!config->enabled)
 426                 return;
 427
 428         if (config->timer != -1)
 429                 timer_push(config->timer);
 430
 431         old_irg          = current_ir_graph;
 432         current_ir_graph = irg;
 433
 434         func = (transform_irg_func) config->func;
 435         func(irg);
 436
 437         if (config->timer != -1)
 438                 timer_pop();
 439
 440         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, config->name);
 441         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 442
 443         current_ir_graph = old_irg;
 444 }
 445
 446 static void do_irp_opt(const char *name)
 447 {
 448         transform_irp_func  func;
 449         opt_config_t       *config = get_opt(name);
 450         assert(config->target == OPT_TARGET_IRP);
 451         if (!config->enabled)
 452                 return;
 453
 454         if (config->timer != -1)
 455                 timer_push(config->timer);
 456
 457         func = (transform_irp_func) config->func;
 458         func();
 459
 460         DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, config->name);
 461         CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 462
 463         if (config->timer != -1)
 464                 timer_pop();
 465 }
 466
 467 /**
 468  * run all the Firm optimizations
 469  *
 470  * @param input_filename     the name of the (main) source file
 471  */
 472 static void do_firm_optimizations(const char *input_filename)
 473 {
 474   int      i;
 475   unsigned aa_opt;
 476
 477   /* FIXME: cloning might ADD new graphs. */
 478   irg_dump_no = calloc(get_irp_last_idx(), sizeof(*irg_dump_no));
 479
 480   set_opt_strength_red(firm_opt.strength_red);
 481   set_opt_scalar_replacement(firm_opt.scalar_replace);
 482   set_opt_auto_create_sync(firm_opt.auto_sync);
 483   set_opt_alias_analysis(firm_opt.alias_analysis);
 484   set_opt_combo(firm_opt.combo);
 485
 486   aa_opt = aa_opt_no_opt;
 487   if (firm_opt.strict_alias)
 488     aa_opt |= aa_opt_type_based | aa_opt_byte_type_may_alias;
 489   if (firm_opt.no_alias)
 490     aa_opt = aa_opt_no_alias;
 491
 492   set_irp_memory_disambiguator_options(aa_opt);
 493
 494   /* parameter passing code should set them directly sometime... */
 495   set_opt_enabled("rts", firm_opt.freestanding);
 496   set_opt_enabled("gc_irgs", firm_opt.remove_unused);
 497   set_opt_enabled("tailrec", firm_opt.tail_rec);
 498   set_opt_enabled("funccalls", firm_opt.func_calls);
 499   set_opt_enabled("gcse", firm_opt.gcse);
 500   set_opt_enabled("place", !firm_opt.gcse);
 501   set_opt_enabled("confirm", firm_opt.confirm);
 502   set_opt_enabled("remove_confirms", firm_opt.confirm);
 503   set_opt_enabled("sync", firm_opt.sync);
 504   set_opt_enabled("ldst", firm_opt.load_store);
 505   set_opt_enabled("deconv", firm_opt.deconv);
 506   set_opt_enabled("condeval", firm_opt.cond_eval);
 507   set_opt_enabled("gvnpre", firm_opt.gvn_pre);
 508   set_opt_enabled("ifconv", firm_opt.if_conversion);
 509   set_opt_enabled("bool", firm_opt.bool_opt);
 510   set_opt_enabled("shape-blocks", firm_opt.shape_blocks);
 511   set_opt_enabled("inline", firm_opt.do_inline);
 512   set_opt_enabled("clone", firm_opt.cloning);
 513   set_opt_enabled("combo", firm_opt.combo);
 514
 515   timer_start(TV_ALL_OPT);
 516
 517   do_irp_opt("rts");
 518
 519   /* first step: kill dead code */
 520   if (firm_opt.combo) {
 521     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 522       ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 523       do_irg_opt(irg, "combo");
 524     }
 525   } else {
 526     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 527       ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 528       do_irg_opt(irg, "local");
 529       do_irg_opt(irg, "controlflow");
 530     }
 531   }
 532
 533   do_irp_opt("gc_irgs");
 534   do_irp_opt("tailrec");
 535   do_irp_opt("funccalls");
 536   do_irp_opt("lowerconst");
 537
 538   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 539     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 540
 541 #ifdef FIRM_EXT_GRS
 542     /* If SIMD optimization is on, make sure we have only 1 return */
 543     if (firm_ext_grs.create_pattern || firm_ext_grs.simd_opt)
 544       do_irg_opt("onereturn");
 545 #endif
 546
 547     do_irg_opt(irg, "scalar");
 548     do_irg_opt(irg, "local");
 549     do_irg_opt(irg, "reassoc");
 550     do_irg_opt(irg, "local");
 551     do_irg_opt(irg, "gcse");
 552
 553     if (firm_opt.confirm) {
 554       /* Confirm construction currently can only handle blocks with only one control
 555          flow predecessor. Calling optimize_cf here removes Bad predecessors and help
 556          the optimization of switch constructs. */
 557       do_irg_opt(irg, "controlflow");
 558       do_irg_opt(irg, "confirm");
 559       do_irg_opt(irg, "local");
 560     }
 561
 562     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 563     do_irg_opt(irg, "ldst");
 564     do_irg_opt(irg, "lower");
 565     do_irg_opt(irg, "deconv");
 566     do_irg_opt(irg, "condeval");
 567     do_irg_opt(irg, "remove_confirms");
 568     do_irg_opt(irg, "gvnpre");
 569     do_irg_opt(irg, "place");
 570     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 571
 572     if (firm_opt.if_conversion) {
 573       do_irg_opt(irg, "ifconv");
 574       do_irg_opt(irg, "local");
 575       do_irg_opt(irg, "controlflow");
 576     }
 577
 578     do_irg_opt(irg, "bool");
 579     do_irg_opt(irg, "shape-blocks");
 580     do_irg_opt(irg, "lower_switch");
 581     do_irg_opt(irg, "stred");
 582     do_irg_opt(irg, "local");
 583     do_irg_opt(irg, "dead");
 584   }
 585
 586   do_irp_opt("inline");
 587   do_irp_opt("clone");
 588
 589   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 590     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 591     do_irg_opt(irg, "local");
 592     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 593     do_irg_opt(irg, "condeval");
 594     do_irg_opt(irg, "local");
 595     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 596   }
 597
 598   if (firm_dump.ir_graph) {
 599     /* recompute backedges for nicer dumps */
 600     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++)
 601       construct_cf_backedges(get_irp_irg(i));
 602   }
 603
 604   do_irp_opt("gc_irgs");
 605
 606   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-opt");
 607   /* verify optimized graphs */
 608   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 609     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 610     irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
 611   }
 612
 613   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_OPT)
 614     stat_dump_snapshot(input_filename, "opt");
 615
 616   timer_stop(TV_ALL_OPT);
 617 }  /* do_firm_optimizations */
 618
 619 /**
 620  * compute the size of a type (do implicit lowering)
 621  *
 622  * @param ty   a Firm type
 623  */
 624 static int compute_type_size(ir_type *ty)
 625 {
 626   optimization_state_t state;
 627   unsigned             align_all = 1;
 628   int                  n, size = 0, set = 0;
 629   int                  i, dims, s;
 630
 631   if (get_type_state(ty) == layout_fixed) {
 632     /* do not layout already layouted types again */
 633     return 1;
 634   }
 635
 636   if (is_Method_type(ty) || ty == get_glob_type()) {
 637     /* no need for size calculation for method types or the global type */
 638     return 1;
 639   }
 640
 641   DBG(("compute type size visiting: %s\n", get_type_name(ty)));
 642
 643   switch (get_type_tpop_code(ty)) {
 644   case tpo_class:
 645   case tpo_struct:
 646     for (i = 0, n = get_compound_n_members(ty); i < n; ++i) {
 647       ir_entity *ent  = get_compound_member(ty, i);
 648       ir_type *ent_ty = get_entity_type(ent);
 649       unsigned align, misalign;
 650
 651       /* compute member types */
 652       if (! compute_type_size(ent_ty))
 653         return 0;
 654
 655       align     = get_type_alignment_bytes(ent_ty);
 656       align_all = align > align_all ? align : align_all;
 657       misalign  = (align ? size % align : 0);
 658       size     += (misalign ? align - misalign : 0);
 659
 660       set_entity_offset(ent, size);
 661       size += get_type_size_bytes(ent_ty);
 662
 663       DBG(("  member %s %s -> (size: %u, align: %u)\n",
 664             get_type_name(ent_ty), get_entity_name(ent),
 665             get_type_size_bytes(ent_ty), get_type_alignment_bytes(ent_ty)));
 666     }
 667     if (align_all > 0 && size % align_all) {
 668        DBG(("align of the struct member: %u, type size: %d\n", align_all, size));
 669        size += align_all - (size % align_all);
 670        DBG(("correcting type-size to %d\n", size));
 671     }
 672     set_type_alignment_bytes(ty, align_all);
 673     set = 1;
 674     break;
 675
 676   case tpo_union:
 677     for (i = 0, n = get_union_n_members(ty); i < n; ++i) {
 678       ir_entity *ent = get_union_member(ty, i);
 679
 680       if (! compute_type_size(get_entity_type(ent)))
 681         return 0;
 682       s = get_type_size_bytes(get_entity_type(ent));
 683
 684       set_entity_offset(ent, 0);
 685       size = (s > size ? s : size);
 686     }
 687     set = 1;
 688     break;
 689
 690   case tpo_array:
 691     dims = get_array_n_dimensions(ty);
 692
 693     if (! compute_type_size(get_array_element_type(ty)))
 694       return 0;
 695
 696     size = 1;
 697
 698     save_optimization_state(&state);
 699     set_optimize(1);
 700     set_opt_constant_folding(1);
 701         set_opt_algebraic_simplification(1);
 702
 703     for (i = 0; i < dims; ++i) {
 704       ir_node *lower   = get_array_lower_bound(ty, i);
 705       ir_node *upper   = get_array_upper_bound(ty, i);
 706       ir_graph *rem    = current_ir_graph;
 707       tarval  *tv_lower, *tv_upper;
 708       long     val_lower, val_upper;
 709
 710       current_ir_graph = get_const_code_irg();
 711       local_optimize_node(lower);
 712       local_optimize_node(upper);
 713       current_ir_graph = rem;
 714
 715       tv_lower = computed_value(lower);
 716       tv_upper = computed_value(upper);
 717
 718       if (tv_lower == tarval_bad || tv_upper == tarval_bad) {
 719         /*
 720          * we cannot calculate the size of this array yet, it
 721          * even might be unknown until the end, like argv[]
 722          */
 723         restore_optimization_state(&state);
 724         return 0;
 725       }
 726
 727       val_upper = get_tarval_long(tv_upper);
 728       val_lower = get_tarval_long(tv_lower);
 729       size     *= val_upper - val_lower;
 730     }
 731     restore_optimization_state(&state);
 732
 733     DBG(("array %s -> (elements: %d, element type size: %d)\n",
 734           get_type_name(ty),
 735           size, get_type_size_bytes(get_array_element_type(ty))));
 736     size *= get_type_size_bytes(get_array_element_type(ty));
 737     set = 1;
 738     break;
 739
 740   default:
 741     break;
 742   }
 743
 744   if (set) {
 745     set_type_size_bytes(ty, size);
 746     set_type_state(ty, layout_fixed);
 747   }
 748
 749   DBG(("size: %d\n", get_type_size_bytes(ty)));
 750
 751   return set;
 752 }  /* compute_type_size */
 753
 754 /**
 755  * layout all non-frame types of the Firm graph
 756  */
 757 static void compute_type_sizes(void)
 758 {
 759   int i;
 760   ir_type *tp;
 761
 762   /* all non-frame other types */
 763   for (i = get_irp_n_types() - 1; i >= 0; --i) {
 764     tp = get_irp_type(i);
 765     compute_type_size(tp);
 766
 767     if (is_Method_type(tp)) {
 768       tp = get_method_value_res_type(tp);
 769
 770       if (tp) {
 771         /* we have a value result type for this method, lower */
 772         compute_type_size(tp);
 773       }
 774     }
 775   }
 776 }  /* compute_type_sizes */
 777
 778 /**
 779  * layout all frame-types of the Firm graph
 780  */
 781 static void compute_frame_type_sizes(void)
 782 {
 783   int i;
 784   ir_graph *irg;
 785
 786   /* all frame types */
 787   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 788     irg = get_irp_irg(i);
 789     /* do not optimize away variables in debug mode */
 790     if (firm_opt.debug_mode == DBG_MODE_NONE)
 791       opt_frame_irg(irg);
 792     compute_type_size(get_irg_frame_type(irg));
 793   }
 794 }  /* compute_frame_type_sizes */
 795
 796 /**
 797  * do Firm lowering
 798  *
 799  * @param input_filename  the name of the (main) source file
 800  */
 801 static void do_firm_lowering(const char *input_filename)
 802 {
 803   int i;
 804
 805   if (firm_opt.lower_ll) {
 806     lwrdw_param_t init = {
 807       1,
 808       1,
 809       get_atomic_mode(ATOMIC_TYPE_LONGLONG),
 810       get_atomic_mode(ATOMIC_TYPE_ULONGLONG),
 811       get_atomic_mode(ATOMIC_TYPE_INT),
 812       get_atomic_mode(ATOMIC_TYPE_UINT),
 813       def_create_intrinsic_fkt,
 814       NULL
 815     };
 816
 817
 818     if (arch_create_intrinsic) {
 819       init.create_intrinsic = arch_create_intrinsic;
 820       init.ctx              = create_intrinsic_ctx;
 821     }
 822     timer_push(TV_DW_LOWER);
 823       lower_dw_ops(&init);
 824     timer_pop();
 825   }
 826
 827   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_LOWER)
 828     stat_dump_snapshot(input_filename, "low");
 829
 830   /* verify lowered graphs */
 831   timer_push(TV_VERIFY);
 832   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 833     irg_verify(get_irp_irg(i), VRFY_ENFORCE_SSA);
 834   timer_pop();
 835
 836   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low");
 837
 838   if (firm_opt.enabled) {
 839     timer_start(TV_ALL_OPT);
 840
 841     /* run reassociation first on all graphs BEFORE the architecture dependent optimizations
 842        are enabled */
 843     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 844       ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 845           do_irg_opt(irg, "reassoc");
 846         }
 847
 848     /* enable architecture dependent optimizations */
 849     arch_dep_set_opts((arch_dep_opts_t)
 850                       ((firm_opt.muls ? arch_dep_mul_to_shift : arch_dep_none) |
 851                       (firm_opt.divs ? arch_dep_div_by_const : arch_dep_none) |
 852                       (firm_opt.mods ? arch_dep_mod_by_const : arch_dep_none) ));
 853
 854     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 855       ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 856
 857       current_ir_graph = irg;
 858
 859           do_irg_opt(irg, "local");
 860           do_irg_opt(irg, "gcse");
 861           do_irg_opt(irg, "ldst");
 862           do_irg_opt(irg, "local");
 863           do_irg_opt(irg, "controlflow");
 864
 865       if (firm_opt.if_conversion) {
 866                   do_irg_opt(irg, "ifconv");
 867                   do_irg_opt(irg, "local");
 868                   do_irg_opt(irg, "controlflow");
 869           }
 870
 871           do_irg_opt(current_ir_graph, "sync");
 872     }
 873     timer_stop(TV_ALL_OPT);
 874
 875     DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low-opt");
 876   }
 877
 878   if (firm_opt.cc_opt)
 879     mark_private_methods();
 880
 881   /* set the phase to low */
 882   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 883     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
 884
 885   /* all graphs are lowered, set the irp phase to low */
 886   set_irp_phase_state(phase_low);
 887
 888   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL) {
 889     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
 890   }
 891 }  /* do_firm_lowering */
 892
 893 /**
 894  * Initialize for the Firm-generating back end.
 895  */
 896 void gen_firm_init(void)
 897 {
 898   firm_parameter_t params;
 899   unsigned         pattern = 0;
 900
 901   /* the automatic state is only set if inlining is enabled */
 902   firm_opt.auto_inline = firm_opt.do_inline;
 903
 904   if (firm_dump.stat_pattern)
 905     pattern |= FIRMSTAT_PATTERN_ENABLED;
 906
 907   if (firm_dump.stat_dag)
 908     pattern |= FIRMSTAT_COUNT_DAG;
 909
 910   memset(&params, 0, sizeof(params));
 911   params.size                  = sizeof(params);
 912   params.enable_statistics     = firm_dump.statistic == STAT_NONE ? 0 :
 913     FIRMSTAT_ENABLED | FIRMSTAT_COUNT_STRONG_OP | FIRMSTAT_COUNT_CONSTS | pattern;
 914   params.initialize_local_func = uninitialized_local_var;
 915   params.cc_mask               = 0; /* no regparam, cdecl */
 916   params.builtin_dbg           = NULL;
 917
 918   #ifdef FIRM_EXT_GRS
 919   /* Activate Graph rewriting if SIMD optimization is turned on */
 920   /* This has to be done before init_firm() is called! */
 921   if (firm_ext_grs.simd_opt)
 922     ext_grs_activate();
 923 #endif
 924
 925   init_firm(&params);
 926
 927   if (firm_be_opt.selection == BE_FIRM_BE) {
 928     const backend_params *be_params = be_get_backend_param();
 929
 930     firm_opt.lower_ll       = (a_byte) be_params->do_dw_lowering;
 931     params.arch_op_settings = be_params->arch_op_settings;
 932
 933     arch_create_intrinsic   = be_params->arch_create_intrinsic_fkt;
 934     create_intrinsic_ctx    = be_params->create_intrinsic_ctx;
 935
 936     ad_param                = be_params->dep_param;
 937     if_conv_info            = be_params->if_conv_info;
 938
 939     if (be_params->has_imm_fp_mode)
 940       firm_imm_fp_mode = be_params->imm_fp_mode;
 941   }
 942   /* OS option must be set to the backend */
 943   switch (firm_opt.os_support) {
 944   case OS_SUPPORT_MINGW:
 945     firm_be_option("ia32-gasmode=mingw");
 946     break;
 947   case OS_SUPPORT_MACHO:
 948     firm_be_option("ia32-gasmode=macho");
 949     break;
 950   case OS_SUPPORT_LINUX:
 951   default:
 952     firm_be_option("ia32-gasmode=linux");
 953     break;
 954   }
 955
 956   dbg_init(NULL, NULL, dbg_snprint);
 957   edges_init_dbg(firm_opt.vrfy_edges);
 958   //cbackend_set_debug_retrieve(dbg_retrieve);
 959
 960   set_opt_precise_exc_context(firm_opt.precise_exc);
 961   set_opt_fragile_ops(firm_opt.fragile_ops);
 962
 963   /* Sel node cannot produce NULL pointers */
 964   set_opt_sel_based_null_check_elim(1);
 965
 966   /* dynamic dispatch works currently only if whole world scenarios */
 967   set_opt_dyn_meth_dispatch(0);
 968
 969   arch_dep_init(arch_factory);
 970
 971   /* do not run architecture dependent optimizations in building phase */
 972   arch_dep_set_opts(arch_dep_none);
 973
 974   do_node_verification((firm_verification_t) firm_opt.vrfy);
 975   if (firm_dump.filter)
 976     only_dump_method_with_name(new_id_from_str(firm_dump.filter));
 977
 978   if (firm_opt.enabled) {
 979     set_optimize(1);
 980     set_opt_constant_folding(firm_opt.const_folding);
 981     set_opt_algebraic_simplification(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   } else {
 989     set_optimize(0);
 990   }
 991
 992   /* do not dump entity ld names */
 993   dump_ld_names(0);
 994 }  /* gen_firm_init */
 995
 996 /**
 997  * Called, after the Firm generation is completed,
 998  * do all optimizations and backend call here.
 999  *
1000  * @param out                a file handle for the output, may be NULL
1001  * @param input_filename     the name of the (main) source file
1002  * @param c_mode             non-zero if "C" was compiled
1003  * @param new_firm_const_exists  non-zero, if the const attribute was used on functions
1004  */
1005 void gen_firm_finish(FILE *out, const char *input_filename, int c_mode, int new_firm_const_exists)
1006 {
1007   int i;
1008
1009   firm_const_exists = new_firm_const_exists;
1010
1011   /* the general for dumping option must be set, or the others will not work */
1012   firm_dump.ir_graph
1013       = (a_byte) (firm_dump.ir_graph | firm_dump.all_phases | firm_dump.extbb);
1014
1015   dump_keepalive_edges(1);
1016   dump_consts_local(1);
1017   dump_dominator_information(1);
1018   dump_loop_information(0);
1019
1020   if (!firm_dump.edge_labels)
1021     turn_off_edge_labels();
1022
1023   if (firm_dump.all_types) {
1024     dump_all_types("");
1025     if (! c_mode) {
1026       dump_class_hierarchy(0, "");
1027       dump_class_hierarchy(1, "-with-entities");
1028     }
1029   }
1030
1031   /* finalize all graphs */
1032   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1033     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1034
1035     irg_finalize_cons(irg);
1036     DUMP_ONE(firm_dump.ir_graph, irg, "");
1037
1038     /* verify the graph */
1039     timer_push(TV_VERIFY);
1040       irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
1041     timer_pop();
1042   }
1043
1044   timer_push(TV_VERIFY);
1045     tr_vrfy();
1046   timer_pop();
1047
1048   /* all graphs are finalized, set the irp phase to high */
1049   set_irp_phase_state(phase_high);
1050
1051   /* BEWARE: kill unreachable code before doing compound lowering */
1052   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1053     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1054     optimize_cf(irg);
1055   }
1056
1057   /* lower all compound call return values */
1058   lower_compound_params();
1059
1060   /* computes the sizes of all types that are still not computed */
1061   compute_type_sizes();
1062
1063   /* lower copyb nodes */
1064   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1065     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1066     lower_CopyB(irg, 128, 4);
1067   }
1068
1069   if (firm_dump.statistic & STAT_BEFORE_OPT) {
1070     stat_dump_snapshot(input_filename, "noopt");
1071   }
1072
1073   if (firm_opt.enabled)
1074     do_firm_optimizations(input_filename);
1075
1076   if (firm_dump.gen_firm_asm) {
1077     timer_push(TV_FIRM_ASM);
1078       gen_Firm_assembler(input_filename);
1079     timer_pop();
1080     return;
1081   }
1082
1083   if (firm_opt.lower)
1084     do_firm_lowering(input_filename);
1085
1086   /* computes the sizes of all frame types */
1087   compute_frame_type_sizes();
1088
1089   /* set the phase to low */
1090   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
1091     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
1092
1093
1094 #ifdef FIRM_EXT_GRS
1095   /** SIMD Optimization  Extensions **/
1096
1097   /* Pattern creation step. No code has to be generated, so
1098      exit after pattern creation */
1099   if (firm_ext_grs.create_pattern) {
1100     ext_grs_create_pattern();
1101     exit(0);
1102   }
1103
1104   /* SIMD optimization step. Uses graph patterns to find
1105      rich instructions and rewrite */
1106   if (firm_ext_grs.simd_opt)
1107     ext_grs_simd_opt();
1108 #endif
1109
1110   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL_IR)
1111     stat_dump_snapshot(input_filename, "final-ir");
1112
1113   /* run the code generator */
1114   if (firm_be_opt.selection != BE_NONE)
1115     do_codegen(out, input_filename);
1116
1117   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL)
1118     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
1119
1120 #if 0
1121   if (firm_opt.ycomp_dbg)
1122     firm_finish_ycomp_debugger();
1123 #endif
1124 }  /* gen_firm_finish */
1125
1126 /**
1127  * Do very early initializations
1128  */
1129 void firm_early_init(void) {
1130   /* arg: need this here for command line options */
1131   be_opt_register();
1132   firm_init_options(NULL, 0, NULL);
1133 }  /* firm_early_init */