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
  23 #ifdef _WIN32
  24 #define snprintf _snprintf
  25 #endif
  26
  27 #if defined(_DEBUG) || defined(FIRM_DEBUG)
  28 #define DBG(x)  dbg_printf x
  29 #else
  30 #define DBG(x)
  31 #endif /* _DEBUG || FIRM_DEBUG */
  32
  33
  34 /** dump all the graphs depending on cond */
  35 #define DUMP_ALL(cond, suffix)                             \
  36   do {                                                     \
  37     if (cond) {                                            \
  38       timer_push(TV_VCG_DUMP);                             \
  39       if (firm_dump.no_blocks)                             \
  40         dump_all_ir_graphs(dump_ir_graph, suffix);         \
  41       else if (firm_dump.extbb)                            \
  42         dump_all_ir_graphs(dump_ir_extblock_graph, suffix);\
  43       else                                                 \
  44         dump_all_ir_graphs(dump_ir_block_graph, suffix);   \
  45       timer_pop();                                         \
  46     }                                                      \
  47   } while (0)
  48
  49 /** dump all control flow graphs depending on cond */
  50 #define DUMP_ALL_CFG(cond, suffix)                      \
  51   do {                                                  \
  52     if (cond) {                                         \
  53       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  54         dump_all_ir_graphs(dump_cfg, suffix);           \
  55       timer_pop();                                      \
  56     }                                                   \
  57   } while (0)
  58
  59 /** check all graphs depending on cond */
  60 #define CHECK_ALL(cond)                                 \
  61   do {                                                  \
  62     if (cond) {                                         \
  63       int ii;                                           \
  64       timer_push(TV_VERIFY);                            \
  65       for (ii = get_irp_n_irgs() - 1; ii >= 0; --ii)    \
  66         irg_verify(get_irp_irg(ii), VRFY_ENFORCE_SSA);  \
  67       timer_pop();                                      \
  68     }                                                   \
  69   } while (0)
  70
  71
  72
  73 /** dump graphs irg depending on cond */
  74 #define DUMP_ONE(cond, irg, suffix)                     \
  75   do {                                                  \
  76     if (cond) {                                         \
  77       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  78       if (firm_dump.no_blocks)                          \
  79         dump_ir_graph(irg, suffix);                     \
  80       else if (firm_dump.extbb)                         \
  81         dump_ir_extblock_graph(irg, suffix);            \
  82       else                                              \
  83         dump_ir_block_graph(irg, suffix);               \
  84       timer_pop();                                      \
  85     }                                                   \
  86   } while (0)
  87
  88 /** dump control flow graph irg depending on cond */
  89 #define DUMP_ONE_CFG(cond, irg, suffix)                 \
  90   do {                                                  \
  91     if (cond) {                                         \
  92       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  93       dump_cfg(irg, suffix);                            \
  94       timer_pop();                                      \
  95     }                                                   \
  96   } while (0)
  97
  98 /** check a graph irg depending on cond */
  99 #define CHECK_ONE(cond, irg)                            \
 100   do {                                                  \
 101     if (cond) {                                         \
 102       timer_push(TV_VERIFY);                            \
 103         irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);              \
 104       timer_pop();                                      \
 105     }                                                   \
 106   } while (0)
 107
 108
 109 /* set by the backend parameters */
 110 static const ir_settings_arch_dep_t *ad_param = NULL;
 111 static create_intrinsic_fkt *arch_create_intrinsic = NULL;
 112 static void *create_intrinsic_ctx = NULL;
 113 static const ir_settings_if_conv_t *if_conv_info = NULL;
 114
 115 ir_mode *firm_imm_fp_mode = NULL;
 116
 117 /* entities of runtime functions */
 118 ir_entity_ptr rts_entities[rts_max];
 119
 120 /**
 121  * factory for setting architecture dependent parameters
 122  */
 123 static const ir_settings_arch_dep_t *arch_factory(void)
 124 {
 125   static const ir_settings_arch_dep_t param = {
 126       1,   /* also use subs */
 127       4,   /* maximum shifts */
 128      31,   /* maximum shift amount */
 129      NULL, /* use default evaluator */
 130
 131       1, /* allow Mulhs */
 132       1, /* allow Mulus */
 133      32  /* Mulh allowed up to 32 bit */
 134   };
 135
 136   return ad_param ? ad_param : &param;
 137 }
 138
 139 /**
 140  * Map runtime functions.
 141  */
 142 static void rts_map(void) {
 143   static const struct {
 144     ir_entity_ptr *ent; /**< address of the rts entity */
 145     i_mapper_func func; /**< mapper function. */
 146   } mapper[] = {
 147     /* integer */
 148     { &rts_entities[rts_abs],     i_mapper_abs },
 149     { &rts_entities[rts_labs],    i_mapper_abs },
 150     { &rts_entities[rts_llabs],   i_mapper_abs },
 151     { &rts_entities[rts_imaxabs], i_mapper_abs },
 152
 153     /* double -> double */
 154     { &rts_entities[rts_fabs],    i_mapper_abs },
 155     { &rts_entities[rts_sqrt],    i_mapper_sqrt },
 156     { &rts_entities[rts_cbrt],    i_mapper_cbrt },
 157     { &rts_entities[rts_pow],     i_mapper_pow },
 158     { &rts_entities[rts_exp],     i_mapper_exp },
 159     { &rts_entities[rts_exp2],    i_mapper_exp },
 160     { &rts_entities[rts_exp10],   i_mapper_exp },
 161     { &rts_entities[rts_log],     i_mapper_log },
 162     { &rts_entities[rts_log2],    i_mapper_log2 },
 163     { &rts_entities[rts_log10],   i_mapper_log10 },
 164     { &rts_entities[rts_sin],     i_mapper_sin },
 165     { &rts_entities[rts_cos],     i_mapper_cos },
 166     { &rts_entities[rts_tan],     i_mapper_tan },
 167     { &rts_entities[rts_asin],    i_mapper_asin },
 168     { &rts_entities[rts_acos],    i_mapper_acos },
 169     { &rts_entities[rts_atan],    i_mapper_atan },
 170     { &rts_entities[rts_sinh],    i_mapper_sinh },
 171     { &rts_entities[rts_cosh],    i_mapper_cosh },
 172     { &rts_entities[rts_tanh],    i_mapper_tanh },
 173
 174     /* float -> float */
 175     { &rts_entities[rts_fabsf],   i_mapper_abs },
 176     { &rts_entities[rts_sqrtf],   i_mapper_sqrt },
 177     { &rts_entities[rts_cbrtf],   i_mapper_cbrt },
 178     { &rts_entities[rts_powf],    i_mapper_pow },
 179     { &rts_entities[rts_expf],    i_mapper_exp },
 180     { &rts_entities[rts_exp2f],   i_mapper_exp },
 181     { &rts_entities[rts_exp10f],  i_mapper_exp },
 182     { &rts_entities[rts_logf],    i_mapper_log },
 183     { &rts_entities[rts_log2f],   i_mapper_log2 },
 184     { &rts_entities[rts_log10f],  i_mapper_log10 },
 185     { &rts_entities[rts_sinf],    i_mapper_sin },
 186     { &rts_entities[rts_cosf],    i_mapper_cos },
 187     { &rts_entities[rts_tanf],    i_mapper_tan },
 188     { &rts_entities[rts_asinf],   i_mapper_asin },
 189     { &rts_entities[rts_acosf],   i_mapper_acos },
 190     { &rts_entities[rts_atanf],   i_mapper_atan },
 191     { &rts_entities[rts_sinhf],   i_mapper_sinh },
 192     { &rts_entities[rts_coshf],   i_mapper_cosh },
 193     { &rts_entities[rts_tanhf],   i_mapper_tanh },
 194
 195     /* long double -> long double */
 196     { &rts_entities[rts_fabsl],   i_mapper_abs },
 197     { &rts_entities[rts_sqrtl],   i_mapper_sqrt },
 198     { &rts_entities[rts_cbrtl],   i_mapper_cbrt },
 199     { &rts_entities[rts_powl],    i_mapper_pow },
 200     { &rts_entities[rts_expl],    i_mapper_exp },
 201     { &rts_entities[rts_exp2l],   i_mapper_exp },
 202     { &rts_entities[rts_exp10l],  i_mapper_exp },
 203     { &rts_entities[rts_logl],    i_mapper_log },
 204     { &rts_entities[rts_log2l],   i_mapper_log2 },
 205     { &rts_entities[rts_log10l],  i_mapper_log10 },
 206     { &rts_entities[rts_sinl],    i_mapper_sin },
 207     { &rts_entities[rts_cosl],    i_mapper_cos },
 208     { &rts_entities[rts_tanl],    i_mapper_tan },
 209     { &rts_entities[rts_asinl],   i_mapper_asin },
 210     { &rts_entities[rts_acosl],   i_mapper_acos },
 211     { &rts_entities[rts_atanl],   i_mapper_atan },
 212     { &rts_entities[rts_sinhl],   i_mapper_sinh },
 213     { &rts_entities[rts_coshl],   i_mapper_cosh },
 214     { &rts_entities[rts_tanhl],   i_mapper_tanh },
 215
 216     /* string */
 217     { &rts_entities[rts_memcpy],  i_mapper_memcpy },
 218     { &rts_entities[rts_memset],  i_mapper_memset },
 219     { &rts_entities[rts_strcmp],  i_mapper_strcmp },
 220     { &rts_entities[rts_strncmp], i_mapper_strncmp },
 221     { &rts_entities[rts_strlen],  i_mapper_strlen }
 222   };
 223   i_record rec[sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0])];
 224   unsigned i, n_map;
 225
 226   for (i = n_map = 0; i < sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0]); ++i)
 227     if (*mapper[i].ent != NULL) {
 228       rec[n_map].i_call.kind     = INTRINSIC_CALL;
 229       rec[n_map].i_call.i_ent    = *mapper[i].ent;
 230       rec[n_map].i_call.i_mapper = mapper[i].func;
 231       rec[n_map].i_call.ctx      = NULL;
 232       rec[n_map].i_call.link     = NULL;
 233       ++n_map;
 234   }  /* if */
 235   if (n_map > 0)
 236     lower_intrinsics(rec, n_map, /* part_block_used=*/0);
 237 }  /* rts_map */
 238
 239 static int *irg_dump_no;
 240
 241 static void dump_graph_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 242 {
 243   char name[64];
 244   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 245   DUMP_ONE(1, irg, name);
 246 }
 247
 248 #if 0
 249 static void dump_graph_cfg_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 250 {
 251   char name[64];
 252   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 253   DUMP_ONE_CFG(1, irg, name);
 254 }
 255 #endif
 256
 257 static void dump_all_count(const char *const suffix)
 258 {
 259   const int n_irgs = get_irp_n_irgs();
 260   int i;
 261
 262   for (i = 0; i < n_irgs; ++i)
 263     dump_graph_count(get_irp_irg(i), suffix);
 264 }
 265
 266 #define DUMP_ONE_C(cond, irg, suffix)    \
 267   do {                                   \
 268     if (cond) {                          \
 269       dump_graph_count((irg), (suffix)); \
 270     }                                    \
 271   } while (0)
 272
 273 #define DUMP_ONE_CFG_C(cond, irg, suffix)    \
 274   do {                                       \
 275     if (cond) {                              \
 276       dump_graph_cfg_count((irg), (suffix)); \
 277     }                                        \
 278   } while (0)
 279
 280 #define DUMP_ALL_C(cond, suffix) \
 281   do {                           \
 282     if (cond) {                  \
 283       dump_all_count((suffix));  \
 284     }                            \
 285   } while (0)
 286
 287 static void remove_unused_functions(void)
 288 {
 289         ir_entity **keep_methods;
 290         int         arr_len;
 291
 292         /* Analysis that finds the free methods,
 293            i.e. methods that are dereferenced.
 294            Optimizes polymorphic calls :-). */
 295         cgana(&arr_len, &keep_methods);
 296
 297         /* Remove methods that are never called. */
 298         gc_irgs(arr_len, keep_methods);
 299         free(keep_methods);
 300 }
 301
 302 static int firm_const_exists;
 303
 304 static void do_optimize_funccalls(void)
 305 {
 306         optimize_funccalls(firm_const_exists, NULL);
 307 }
 308
 309 static void do_gcse(ir_graph *irg)
 310 {
 311         set_opt_global_cse(1);
 312         place_code(irg);
 313         set_opt_global_cse(0);
 314 }
 315
 316 static void do_lower_highlevel(ir_graph *irg)
 317 {
 318         lower_highlevel_graph(irg, firm_opt.lower_bitfields);
 319 }
 320
 321 static void do_if_conv(ir_graph *irg)
 322 {
 323         opt_if_conv(irg, if_conv_info);
 324 }
 325
 326 static void do_stred(ir_graph *irg)
 327 {
 328         opt_osr(irg, osr_flag_default | osr_flag_keep_reg_pressure | osr_flag_ignore_x86_shift);
 329 }
 330
 331 static void do_inline(void)
 332 {
 333         inline_functions(500, 50);
 334 }
 335
 336 static void do_cloning(void)
 337 {
 338         proc_cloning((float) firm_opt.clone_threshold);
 339 }
 340
 341 static void do_lower_switch(ir_graph *irg)
 342 {
 343         lower_switch(irg, firm_opt.spare_size);
 344 }
 345
 346 typedef enum opt_target {
 347         OPT_TARGET_IRG,
 348         OPT_TARGET_IRP
 349 } opt_target;
 350
 351 typedef void (*transform_irg_func)(ir_graph *irg);
 352 typedef void (*transform_irp_func)(void);
 353 typedef void (*func_ptr_t)(void);
 354
 355 typedef struct {
 356         opt_target  target;
 357         const char *name;
 358         func_ptr_t  func;
 359         bool        enabled;
 360         bool        dump;
 361         bool        verify;
 362         int         timer;
 363 } opt_config_t;
 364
 365 static opt_config_t opts[] = {
 366         { OPT_TARGET_IRP, "rts",         (func_ptr_t) rts_map,                 true, true,  true,  -1 },
 367         { OPT_TARGET_IRG, "combo",       (func_ptr_t) combo,                   true, true,  true,  TV_COMBO },
 368         { OPT_TARGET_IRG, "controlflow", (func_ptr_t) optimize_cf,             true, true,  true,  TV_CF_OPT },
 369         { OPT_TARGET_IRG, "local",       (func_ptr_t) optimize_graph_df,       true, true,  true,  TV_LOCAL_OPT },
 370         { OPT_TARGET_IRP, "gc_irgs",     (func_ptr_t) remove_unused_functions, true, false, false, TV_CGANA },
 371         { OPT_TARGET_IRP, "tailrec",     (func_ptr_t) opt_tail_recursion,      true, true,  true,  TV_TAIL_REC },
 372         { OPT_TARGET_IRP, "funccalls",   (func_ptr_t) do_optimize_funccalls,   true, true,  true,  TV_REAL_FUNC_CALL },
 373         { OPT_TARGET_IRP, "lowerconst",  (func_ptr_t) lower_const_code,        true, false, false, -1 },
 374         { OPT_TARGET_IRG, "onereturn",   (func_ptr_t) normalize_one_return,    true, false, false, -1 },
 375         { OPT_TARGET_IRG, "scalar",      (func_ptr_t) scalar_replacement_opt,  true, true,  true,  TV_SCALAR_REPLACE },
 376         { OPT_TARGET_IRG, "reassoc",     (func_ptr_t) optimize_reassociation,  true, true,  true,  TV_REASSOCIATION },
 377         { OPT_TARGET_IRG, "gcse",        (func_ptr_t) do_gcse,                 true, true,  true,  TV_CODE_PLACE },
 378         { OPT_TARGET_IRG, "place",       (func_ptr_t) place_code,              true, true,  true,  TV_CODE_PLACE },
 379         { OPT_TARGET_IRG, "confirm",     (func_ptr_t) construct_confirms,      true, true,  true,  TV_CONFIRM_CREATE },
 380         { OPT_TARGET_IRG, "ldst",        (func_ptr_t) optimize_load_store,     true, true,  true,  TV_LOAD_STORE },
 381         { OPT_TARGET_IRG, "ldst2",       (func_ptr_t) opt_ldst2,               true, true,  true,  -1 },
 382         { OPT_TARGET_IRG, "lower",       (func_ptr_t) do_lower_highlevel,      true, true,  true,  -1 },
 383         { OPT_TARGET_IRG, "deconv",      (func_ptr_t) conv_opt,                true, true,  true,  TV_DECONV },
 384         { OPT_TARGET_IRG, "condeval",    (func_ptr_t) opt_cond_eval,           true, true,  true,  TV_COND_EVAL },
 385         { OPT_TARGET_IRG, "remove_confirms", (func_ptr_t) remove_confirms,     true, false, false, TV_CONFIRM_CREATE },
 386         { OPT_TARGET_IRG, "gvnpre",      (func_ptr_t) do_gvn_pre,              true, true,  true,  -1 },
 387         { OPT_TARGET_IRG, "ifconv",      (func_ptr_t) do_if_conv,              true, true,  true,  TV_IF_CONV },
 388         { OPT_TARGET_IRG, "bool",        (func_ptr_t) opt_bool,                true, true,  true,  -1 },
 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
 482   aa_opt = aa_opt_no_opt;
 483   if (firm_opt.strict_alias)
 484     aa_opt |= aa_opt_type_based | aa_opt_byte_type_may_alias;
 485   if (firm_opt.no_alias)
 486     aa_opt = aa_opt_no_alias;
 487
 488   set_irp_memory_disambiguator_options(aa_opt);
 489
 490   /* parameter passing code should set them directly sometime... */
 491   set_opt_enabled("rts", firm_opt.freestanding);
 492   set_opt_enabled("gc_irgs", firm_opt.remove_unused);
 493   set_opt_enabled("tailrec", firm_opt.tail_rec);
 494   set_opt_enabled("funccalls", firm_opt.func_calls);
 495   set_opt_enabled("gcse", firm_opt.gcse);
 496   set_opt_enabled("place", !firm_opt.gcse);
 497   set_opt_enabled("confirm", firm_opt.confirm);
 498   set_opt_enabled("remove_confirms", firm_opt.confirm);
 499   set_opt_enabled("ldst2", firm_opt.luffig);
 500   set_opt_enabled("ldst", firm_opt.load_store);
 501   set_opt_enabled("deconv", firm_opt.deconv);
 502   set_opt_enabled("condeval", firm_opt.cond_eval);
 503   set_opt_enabled("gvnpre", firm_opt.gvn_pre);
 504   set_opt_enabled("ifconv", firm_opt.if_conversion);
 505   set_opt_enabled("bool", firm_opt.bool_opt);
 506   set_opt_enabled("inline", firm_opt.do_inline);
 507   set_opt_enabled("clone", firm_opt.cloning);
 508   set_opt_enabled("combo", firm_opt.combo);
 509
 510   timer_start(TV_ALL_OPT);
 511
 512   do_irp_opt("rts");
 513
 514   /* first step: kill dead code */
 515   if (firm_opt.combo) {
 516     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 517       ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 518       do_irg_opt(irg, "combo");
 519     }
 520   } else {
 521     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 522       ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 523       do_irg_opt(irg, "local");
 524       do_irg_opt(irg, "controlflow");
 525     }
 526   }
 527
 528   do_irp_opt("gc_irgs");
 529   do_irp_opt("tailrec");
 530   do_irp_opt("funccalls");
 531   do_irp_opt("lowerconst");
 532
 533   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 534     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 535
 536 #ifdef FIRM_EXT_GRS
 537     /* If SIMD optimization is on, make sure we have only 1 return */
 538     if (firm_ext_grs.create_pattern || firm_ext_grs.simd_opt)
 539       do_irg_opt("onereturn");
 540 #endif
 541
 542     do_irg_opt(irg, "scalar");
 543     do_irg_opt(irg, "local");
 544     do_irg_opt(irg, "reassoc");
 545     do_irg_opt(irg, "local");
 546     do_irg_opt(irg, "gcse");
 547
 548     if (firm_opt.confirm) {
 549       /* Confirm construction currently can only handle blocks with only one control
 550          flow predecessor. Calling optimize_cf here removes Bad predecessors and help
 551          the optimization of switch constructs. */
 552       do_irg_opt(irg, "controlflow");
 553       do_irg_opt(irg, "confirm");
 554       do_irg_opt(irg, "local");
 555     }
 556
 557     do_irg_opt(irg, "ldst2");
 558     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 559     do_irg_opt(irg, "ldst");
 560     do_irg_opt(irg, "lower");
 561     do_irg_opt(irg, "deconv");
 562     do_irg_opt(irg, "condeval");
 563     do_irg_opt(irg, "lower_switch");
 564     do_irg_opt(irg, "remove_confirms");
 565     do_irg_opt(irg, "gvnpre");
 566     do_irg_opt(irg, "place");
 567     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 568
 569     if (firm_opt.if_conversion) {
 570       do_irg_opt(irg, "ifconv");
 571       do_irg_opt(irg, "local");
 572       do_irg_opt(irg, "controlflow");
 573     }
 574
 575     do_irg_opt(irg, "bool");
 576     do_irg_opt(irg, "stred");
 577     do_irg_opt(irg, "local");
 578     do_irg_opt(irg, "dead");
 579   }
 580
 581   do_irp_opt("inline");
 582   do_irp_opt("clone");
 583
 584   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 585     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 586     do_irg_opt(irg, "local");
 587     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 588     do_irg_opt(irg, "condeval");
 589     do_irg_opt(irg, "local");
 590     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 591   }
 592
 593   if (firm_dump.ir_graph) {
 594     /* recompute backedges for nicer dumps */
 595     for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++)
 596       construct_cf_backedges(get_irp_irg(i));
 597   }
 598
 599   do_irp_opt("gc_irgs");
 600
 601   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-opt");
 602   /* verify optimized graphs */
 603   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 604     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 605     irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
 606   }
 607
 608   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_OPT)
 609     stat_dump_snapshot(input_filename, "opt");
 610
 611   timer_stop(TV_ALL_OPT);
 612 }  /* do_firm_optimizations */
 613
 614 /**
 615  * compute the size of a type (do implicit lowering)
 616  *
 617  * @param ty   a Firm type
 618  */
 619 static int compute_type_size(ir_type *ty)
 620 {
 621   optimization_state_t state;
 622   unsigned             align_all = 1;
 623   int                  n, size = 0, set = 0;
 624   int                  i, dims, s;
 625
 626   if (get_type_state(ty) == layout_fixed) {
 627     /* do not layout already layouted types again */
 628     return 1;
 629   }
 630
 631   if (is_Method_type(ty) || ty == get_glob_type()) {
 632     /* no need for size calculation for method types or the global type */
 633     return 1;
 634   }
 635
 636   DBG(("compute type size visiting: %s\n", get_type_name(ty)));
 637
 638   switch (get_type_tpop_code(ty)) {
 639   case tpo_class:
 640   case tpo_struct:
 641     for (i = 0, n = get_compound_n_members(ty); i < n; ++i) {
 642       ir_entity *ent  = get_compound_member(ty, i);
 643       ir_type *ent_ty = get_entity_type(ent);
 644       unsigned align, misalign;
 645
 646       /* compute member types */
 647       if (! compute_type_size(ent_ty))
 648         return 0;
 649
 650       align     = get_type_alignment_bytes(ent_ty);
 651       align_all = align > align_all ? align : align_all;
 652       misalign  = (align ? size % align : 0);
 653       size     += (misalign ? align - misalign : 0);
 654
 655       set_entity_offset(ent, size);
 656       size += get_type_size_bytes(ent_ty);
 657
 658       DBG(("  member %s %s -> (size: %u, align: %u)\n",
 659             get_type_name(ent_ty), get_entity_name(ent),
 660             get_type_size_bytes(ent_ty), get_type_alignment_bytes(ent_ty)));
 661     }
 662     if (align_all > 0 && size % align_all) {
 663        DBG(("align of the struct member: %u, type size: %d\n", align_all, size));
 664        size += align_all - (size % align_all);
 665        DBG(("correcting type-size to %d\n", size));
 666     }
 667     set_type_alignment_bytes(ty, align_all);
 668     set = 1;
 669     break;
 670
 671   case tpo_union:
 672     for (i = 0, n = get_union_n_members(ty); i < n; ++i) {
 673       ir_entity *ent = get_union_member(ty, i);
 674
 675       if (! compute_type_size(get_entity_type(ent)))
 676         return 0;
 677       s = get_type_size_bytes(get_entity_type(ent));
 678
 679       set_entity_offset(ent, 0);
 680       size = (s > size ? s : size);
 681     }
 682     set = 1;
 683     break;
 684
 685   case tpo_array:
 686     dims = get_array_n_dimensions(ty);
 687
 688     if (! compute_type_size(get_array_element_type(ty)))
 689       return 0;
 690
 691     size = 1;
 692
 693     save_optimization_state(&state);
 694     set_optimize(1);
 695     set_opt_constant_folding(1);
 696         set_opt_algebraic_simplification(1);
 697
 698     for (i = 0; i < dims; ++i) {
 699       ir_node *lower   = get_array_lower_bound(ty, i);
 700       ir_node *upper   = get_array_upper_bound(ty, i);
 701       ir_graph *rem    = current_ir_graph;
 702       tarval  *tv_lower, *tv_upper;
 703       long     val_lower, val_upper;
 704
 705       current_ir_graph = get_const_code_irg();
 706       local_optimize_node(lower);
 707       local_optimize_node(upper);
 708       current_ir_graph = rem;
 709
 710       tv_lower = computed_value(lower);
 711       tv_upper = computed_value(upper);
 712
 713       if (tv_lower == tarval_bad || tv_upper == tarval_bad) {
 714         /*
 715          * we cannot calculate the size of this array yet, it
 716          * even might be unknown until the end, like argv[]
 717          */
 718         restore_optimization_state(&state);
 719         return 0;
 720       }
 721
 722       val_upper = get_tarval_long(tv_upper);
 723       val_lower = get_tarval_long(tv_lower);
 724       size     *= val_upper - val_lower;
 725     }
 726     restore_optimization_state(&state);
 727
 728     DBG(("array %s -> (elements: %d, element type size: %d)\n",
 729           get_type_name(ty),
 730           size, get_type_size_bytes(get_array_element_type(ty))));
 731     size *= get_type_size_bytes(get_array_element_type(ty));
 732     set = 1;
 733     break;
 734
 735   default:
 736     break;
 737   }
 738
 739   if (set) {
 740     set_type_size_bytes(ty, size);
 741     set_type_state(ty, layout_fixed);
 742   }
 743
 744   DBG(("size: %d\n", get_type_size_bytes(ty)));
 745
 746   return set;
 747 }  /* compute_type_size */
 748
 749 /**
 750  * layout all non-frame types of the Firm graph
 751  */
 752 static void compute_type_sizes(void)
 753 {
 754   int i;
 755   ir_type *tp;
 756
 757   /* all non-frame other types */
 758   for (i = get_irp_n_types() - 1; i >= 0; --i) {
 759     tp = get_irp_type(i);
 760     compute_type_size(tp);
 761
 762     if (is_Method_type(tp)) {
 763       tp = get_method_value_res_type(tp);
 764
 765       if (tp) {
 766         /* we have a value result type for this method, lower */
 767         compute_type_size(tp);
 768       }
 769     }
 770   }
 771 }  /* compute_type_sizes */
 772
 773 /**
 774  * layout all frame-types of the Firm graph
 775  */
 776 static void compute_frame_type_sizes(void)
 777 {
 778   int i;
 779   ir_graph *irg;
 780
 781   /* all frame types */
 782   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 783     irg = get_irp_irg(i);
 784     /* do not optimize away variables in debug mode */
 785     if (firm_opt.debug_mode == DBG_MODE_NONE)
 786       opt_frame_irg(irg);
 787     compute_type_size(get_irg_frame_type(irg));
 788   }
 789 }  /* compute_frame_type_sizes */
 790
 791 /**
 792  * do Firm lowering
 793  *
 794  * @param input_filename  the name of the (main) source file
 795  */
 796 static void do_firm_lowering(const char *input_filename)
 797 {
 798   int i;
 799
 800   /* do class lowering and vtbl creation */
 801 //  lower_classes_to_struct("vtbl", "m");
 802
 803 #if 0
 804   timer_push(TV_LOWER);
 805   lower_highlevel();
 806   timer_pop();
 807 #endif
 808
 809   if (firm_opt.lower_ll) {
 810     lwrdw_param_t init = {
 811       1,
 812       1,
 813       mode_Ls, mode_Lu,
 814       mode_Is, mode_Iu,
 815       def_create_intrinsic_fkt,
 816       NULL
 817     };
 818
 819
 820     if (arch_create_intrinsic) {
 821       init.create_intrinsic = arch_create_intrinsic;
 822       init.ctx              = create_intrinsic_ctx;
 823     }
 824     timer_push(TV_DW_LOWER);
 825       lower_dw_ops(&init);
 826     timer_pop();
 827   }
 828
 829   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_LOWER)
 830     stat_dump_snapshot(input_filename, "low");
 831
 832   /* verify lowered graphs */
 833   timer_push(TV_VERIFY);
 834   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 835     irg_verify(get_irp_irg(i), VRFY_ENFORCE_SSA);
 836   timer_pop();
 837
 838   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low");
 839
 840   if (firm_opt.enabled) {
 841     timer_start(TV_ALL_OPT);
 842
 843     /* run reassociation first on all graphs BEFORE the architecture dependent optimizations
 844        are enabled */
 845     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 846       current_ir_graph = get_irp_irg(i);
 847
 848       timer_push(TV_REASSOCIATION);
 849         optimize_reassociation(current_ir_graph);
 850       timer_pop();
 851       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "reassoc");
 852       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 853     }
 854
 855     /* enable architecture dependent optimizations */
 856     arch_dep_set_opts((arch_dep_opts_t)
 857                       ((firm_opt.muls ? arch_dep_mul_to_shift : arch_dep_none) |
 858                       (firm_opt.divs ? arch_dep_div_by_const : arch_dep_none) |
 859                       (firm_opt.mods ? arch_dep_mod_by_const : arch_dep_none) ));
 860
 861     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 862       current_ir_graph = get_irp_irg(i);
 863
 864       if (firm_opt.gcse)
 865         set_opt_global_cse(1);
 866
 867       timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 868         optimize_graph_df(current_ir_graph);
 869       timer_pop();
 870       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "lopt");
 871       if (! firm_opt.gcse)
 872         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 873
 874       if (firm_opt.gcse) {
 875         timer_push(TV_CODE_PLACE);
 876           place_code(current_ir_graph);
 877           set_opt_global_cse(0);
 878         timer_pop();
 879         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "place");
 880         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 881       }
 882
 883       timer_push(TV_LOAD_STORE);
 884         optimize_load_store(current_ir_graph);
 885       timer_pop();
 886       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "ldst");
 887       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 888
 889
 890       timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 891         optimize_graph_df(current_ir_graph);
 892       timer_pop();
 893       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "lopt");
 894
 895       timer_push(TV_CF_OPT);
 896         optimize_cf(current_ir_graph);
 897       timer_pop();
 898       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "cf");
 899       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 900
 901       if (firm_opt.if_conversion) {
 902         timer_push(TV_IF_CONV);
 903           opt_if_conv(current_ir_graph, if_conv_info);
 904         timer_pop();
 905         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "if");
 906         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 907
 908         timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 909           optimize_graph_df(current_ir_graph);
 910         timer_pop();
 911         timer_push(TV_CF_OPT);
 912           optimize_cf(current_ir_graph);
 913         timer_pop();
 914         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "after_if");
 915         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 916       }
 917     }
 918     timer_stop(TV_ALL_OPT);
 919
 920     DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low-opt");
 921   }
 922
 923   if (firm_opt.cc_opt)
 924     mark_private_methods();
 925
 926   /* set the phase to low */
 927   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 928     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
 929
 930   /* all graphs are lowered, set the irp phase to low */
 931   set_irp_phase_state(phase_low);
 932
 933   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL) {
 934     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
 935   }
 936 }  /* do_firm_lowering */
 937
 938 /**
 939  * Initialize for the Firm-generating back end.
 940  */
 941 void gen_firm_init(void)
 942 {
 943   firm_parameter_t params;
 944   unsigned         pattern = 0;
 945
 946   /* the automatic state is only set if inlining is enabled */
 947   firm_opt.auto_inline = firm_opt.do_inline;
 948
 949   if (firm_dump.stat_pattern)
 950     pattern |= FIRMSTAT_PATTERN_ENABLED;
 951
 952   if (firm_dump.stat_dag)
 953     pattern |= FIRMSTAT_COUNT_DAG;
 954
 955   memset(&params, 0, sizeof(params));
 956   params.size                  = sizeof(params);
 957   params.enable_statistics     = firm_dump.statistic == STAT_NONE ? 0 :
 958     FIRMSTAT_ENABLED | FIRMSTAT_COUNT_STRONG_OP | FIRMSTAT_COUNT_CONSTS | pattern;
 959   params.initialize_local_func = uninitialized_local_var;
 960   params.cc_mask               = 0; /* no regparam, cdecl */
 961   params.builtin_dbg           = NULL;
 962
 963   #ifdef FIRM_EXT_GRS
 964   /* Activate Graph rewriting if SIMD optimization is turned on */
 965   /* This has to be done before init_firm() is called! */
 966   if (firm_ext_grs.simd_opt)
 967     ext_grs_activate();
 968 #endif
 969
 970   init_firm(&params);
 971
 972   if (firm_be_opt.selection == BE_FIRM_BE) {
 973     const backend_params *be_params = be_get_backend_param();
 974
 975     firm_opt.lower_ll       = (a_byte) be_params->do_dw_lowering;
 976     params.arch_op_settings = be_params->arch_op_settings;
 977
 978     arch_create_intrinsic   = be_params->arch_create_intrinsic_fkt;
 979     create_intrinsic_ctx    = be_params->create_intrinsic_ctx;
 980
 981     ad_param                = be_params->dep_param;
 982     if_conv_info            = be_params->if_conv_info;
 983
 984     if (be_params->has_imm_fp_mode)
 985       firm_imm_fp_mode = be_params->imm_fp_mode;
 986   }
 987   /* OS option must be set to the backend */
 988   switch (firm_opt.os_support) {
 989   case OS_SUPPORT_MINGW:
 990     firm_be_option("ia32-gasmode=mingw");
 991     break;
 992   case OS_SUPPORT_MACHO:
 993     firm_be_option("ia32-gasmode=macho");
 994     break;
 995   case OS_SUPPORT_LINUX:
 996   default:
 997     firm_be_option("ia32-gasmode=linux");
 998     break;
 999   }
1000
1001   dbg_init(NULL, NULL, dbg_snprint);
1002   edges_init_dbg(firm_opt.vrfy_edges);
1003   //cbackend_set_debug_retrieve(dbg_retrieve);
1004
1005   set_opt_precise_exc_context(firm_opt.precise_exc);
1006   set_opt_fragile_ops(firm_opt.fragile_ops);
1007
1008   /* Sel node cannot produce NULL pointers */
1009   set_opt_sel_based_null_check_elim(1);
1010
1011   /* dynamic dispatch works currently only if whole world scenarios */
1012   set_opt_dyn_meth_dispatch(0);
1013
1014   arch_dep_init(arch_factory);
1015
1016   /* do not run architecture dependent optimizations in building phase */
1017   arch_dep_set_opts(arch_dep_none);
1018
1019   do_node_verification((firm_verification_t) firm_opt.vrfy);
1020   if (firm_dump.filter)
1021     only_dump_method_with_name(new_id_from_str(firm_dump.filter));
1022
1023   if (firm_opt.enabled) {
1024     set_optimize(1);
1025     set_opt_constant_folding(firm_opt.const_folding);
1026     set_opt_algebraic_simplification(firm_opt.const_folding);
1027     set_opt_cse(firm_opt.cse);
1028     set_opt_global_cse(0);
1029     set_opt_unreachable_code(1);
1030     set_opt_control_flow(firm_opt.control_flow);
1031     set_opt_control_flow_weak_simplification(1);
1032     set_opt_control_flow_strong_simplification(1);
1033   } else {
1034     set_optimize(0);
1035   }
1036
1037   /* do not dump entity ld names */
1038   dump_ld_names(0);
1039 }  /* gen_firm_init */
1040
1041 /**
1042  * Called, after the Firm generation is completed,
1043  * do all optimizations and backend call here.
1044  *
1045  * @param out                a file handle for the output, may be NULL
1046  * @param input_filename     the name of the (main) source file
1047  * @param c_mode             non-zero if "C" was compiled
1048  * @param new_firm_const_exists  non-zero, if the const attribute was used on functions
1049  */
1050 void gen_firm_finish(FILE *out, const char *input_filename, int c_mode, int new_firm_const_exists)
1051 {
1052   int i;
1053
1054   firm_const_exists = new_firm_const_exists;
1055
1056   /* the general for dumping option must be set, or the others will not work */
1057   firm_dump.ir_graph
1058       = (a_byte) (firm_dump.ir_graph | firm_dump.all_phases | firm_dump.extbb);
1059
1060   dump_keepalive_edges(1);
1061   dump_consts_local(1);
1062   dump_dominator_information(1);
1063   dump_loop_information(0);
1064
1065   if (!firm_dump.edge_labels)
1066     turn_off_edge_labels();
1067
1068   if (firm_dump.all_types) {
1069     dump_all_types("");
1070     if (! c_mode) {
1071       dump_class_hierarchy(0, "");
1072       dump_class_hierarchy(1, "-with-entities");
1073     }
1074   }
1075
1076   /* finalize all graphs */
1077   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1078     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1079
1080     irg_finalize_cons(irg);
1081     DUMP_ONE(firm_dump.ir_graph, irg, "");
1082
1083     /* verify the graph */
1084     timer_push(TV_VERIFY);
1085       irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
1086     timer_pop();
1087   }
1088
1089   timer_push(TV_VERIFY);
1090     tr_vrfy();
1091   timer_pop();
1092
1093   /* all graphs are finalized, set the irp phase to high */
1094   set_irp_phase_state(phase_high);
1095
1096   /* BEWARE: kill unreachable code before doing compound lowering */
1097   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1098     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1099     optimize_cf(irg);
1100   }
1101
1102   /* lower all compound call return values */
1103   lower_compound_params();
1104
1105   /* computes the sizes of all types that are still not computed */
1106   compute_type_sizes();
1107
1108   /* lower copyb nodes */
1109   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1110     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1111     lower_CopyB(irg, 128, 4);
1112   }
1113
1114   if (firm_dump.statistic & STAT_BEFORE_OPT) {
1115     stat_dump_snapshot(input_filename, "noopt");
1116   }
1117
1118   if (firm_opt.enabled)
1119     do_firm_optimizations(input_filename);
1120
1121   if (firm_dump.gen_firm_asm) {
1122     timer_push(TV_FIRM_ASM);
1123       gen_Firm_assembler(input_filename);
1124     timer_pop();
1125     return;
1126   }
1127
1128   if (firm_opt.lower)
1129     do_firm_lowering(input_filename);
1130
1131   /* computes the sizes of all frame types */
1132   compute_frame_type_sizes();
1133
1134   /* set the phase to low */
1135   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
1136     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
1137
1138
1139 #ifdef FIRM_EXT_GRS
1140   /** SIMD Optimization  Extensions **/
1141
1142   /* Pattern creation step. No code has to be generated, so
1143      exit after pattern creation */
1144   if (firm_ext_grs.create_pattern) {
1145     ext_grs_create_pattern();
1146     exit(0);
1147   }
1148
1149   /* SIMD optimization step. Uses graph patterns to find
1150      rich instructions and rewrite */
1151   if (firm_ext_grs.simd_opt)
1152     ext_grs_simd_opt();
1153 #endif
1154
1155   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL_IR)
1156     stat_dump_snapshot(input_filename, "final-ir");
1157
1158   /* run the code generator */
1159   if (firm_be_opt.selection != BE_NONE)
1160     do_codegen(out, input_filename);
1161
1162   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL)
1163     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
1164
1165 #if 0
1166   if (firm_opt.ycomp_dbg)
1167     firm_finish_ycomp_debugger();
1168 #endif
1169 }  /* gen_firm_finish */
1170
1171 /**
1172  * Do very early initializations
1173  */
1174 void firm_early_init(void) {
1175   /* arg: need this here for command line options */
1176   be_opt_register();
1177   firm_init_options(NULL, 0, NULL);
1178 }  /* firm_early_init */