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 <assert.h>
  13 #include <libfirm/firm.h>
  14 #include <libfirm/be.h>
  15
  16
  17 #include "firm_opt.h"
  18 #include "firm_codegen.h"
  19 #include "firm_cmdline.h"
  20 #include "firm_timing.h"
  21
  22 #ifdef _WIN32
  23 #define snprintf _snprintf
  24 #endif
  25
  26 #if defined(_DEBUG) || defined(FIRM_DEBUG)
  27 #define DBG(x)  dbg_printf x
  28 #else
  29 #define DBG(x)
  30 #endif /* _DEBUG || FIRM_DEBUG */
  31
  32
  33 /** dump all the graphs depending on cond */
  34 #define DUMP_ALL(cond, suffix)                             \
  35   do {                                                     \
  36     if (cond) {                                            \
  37       timer_push(TV_VCG_DUMP);                             \
  38       if (firm_dump.no_blocks)                             \
  39         dump_all_ir_graphs(dump_ir_graph, suffix);         \
  40       else if (firm_dump.extbb)                            \
  41         dump_all_ir_graphs(dump_ir_extblock_graph, suffix);\
  42       else                                                 \
  43         dump_all_ir_graphs(dump_ir_block_graph, suffix);   \
  44       timer_pop();                                         \
  45     }                                                      \
  46   } while (0)
  47
  48 /** dump all control flow graphs depending on cond */
  49 #define DUMP_ALL_CFG(cond, suffix)                      \
  50   do {                                                  \
  51     if (cond) {                                         \
  52       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  53         dump_all_ir_graphs(dump_cfg, suffix);           \
  54       timer_pop();                                      \
  55     }                                                   \
  56   } while (0)
  57
  58 /** check all graphs depending on cond */
  59 #define CHECK_ALL(cond)                                 \
  60   do {                                                  \
  61     if (cond) {                                         \
  62       int ii;                                           \
  63       timer_push(TV_VERIFY);                            \
  64       for (ii = get_irp_n_irgs() - 1; ii >= 0; --ii)    \
  65         irg_verify(get_irp_irg(ii), VRFY_ENFORCE_SSA);  \
  66       timer_pop();                                      \
  67     }                                                   \
  68   } while (0)
  69
  70
  71
  72 /** dump graphs irg depending on cond */
  73 #define DUMP_ONE(cond, irg, suffix)                     \
  74   do {                                                  \
  75     if (cond) {                                         \
  76       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  77       if (firm_dump.no_blocks)                          \
  78         dump_ir_graph(irg, suffix);                     \
  79       else if (firm_dump.extbb)                         \
  80         dump_ir_extblock_graph(irg, suffix);            \
  81       else                                              \
  82         dump_ir_block_graph(irg, suffix);               \
  83       timer_pop();                                      \
  84     }                                                   \
  85   } while (0)
  86
  87 /** dump control flow graph irg depending on cond */
  88 #define DUMP_ONE_CFG(cond, irg, suffix)                 \
  89   do {                                                  \
  90     if (cond) {                                         \
  91       timer_push(TV_VCG_DUMP);                          \
  92       dump_cfg(irg, suffix);                            \
  93       timer_pop();                                      \
  94     }                                                   \
  95   } while (0)
  96
  97 /** check a graph irg depending on cond */
  98 #define CHECK_ONE(cond, irg)                            \
  99   do {                                                  \
 100     if (cond) {                                         \
 101       timer_push(TV_VERIFY);                            \
 102         irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);              \
 103       timer_pop();                                      \
 104     }                                                   \
 105   } while (0)
 106
 107
 108 /* set by the backend parameters */
 109 static const ir_settings_arch_dep_t *ad_param = NULL;
 110 static create_intrinsic_fkt *arch_create_intrinsic = NULL;
 111 static void *create_intrinsic_ctx = NULL;
 112 static const ir_settings_if_conv_t *if_conv_info = NULL;
 113
 114 ir_mode *firm_imm_fp_mode = NULL;
 115
 116 /* entities of runtime functions */
 117 ir_entity_ptr rts_entities[rts_max];
 118
 119 /**
 120  * factory for setting architecture dependent parameters
 121  */
 122 static const ir_settings_arch_dep_t *arch_factory(void)
 123 {
 124   static const ir_settings_arch_dep_t param = {
 125       1,   /* also use subs */
 126       4,   /* maximum shifts */
 127      31,   /* maximum shift amount */
 128      NULL, /* use default evaluator */
 129
 130       1, /* allow Mulhs */
 131       1, /* allow Mulus */
 132      32  /* Mulh allowed up to 32 bit */
 133   };
 134
 135   return ad_param ? ad_param : &param;
 136 }
 137
 138 /**
 139  * Map runtime functions.
 140  */
 141 static void rts_map(void) {
 142   static const struct {
 143     ir_entity_ptr *ent; /**< address of the rts entity */
 144     i_mapper_func func; /**< mapper function. */
 145   } mapper[] = {
 146     /* integer */
 147     { &rts_entities[rts_abs],     i_mapper_abs },
 148     { &rts_entities[rts_labs],    i_mapper_abs },
 149     { &rts_entities[rts_llabs],   i_mapper_abs },
 150     { &rts_entities[rts_imaxabs], i_mapper_abs },
 151
 152     /* double -> double */
 153     { &rts_entities[rts_fabs],    i_mapper_abs },
 154     { &rts_entities[rts_sqrt],    i_mapper_sqrt },
 155     { &rts_entities[rts_cbrt],    i_mapper_cbrt },
 156     { &rts_entities[rts_pow],     i_mapper_pow },
 157     { &rts_entities[rts_exp],     i_mapper_exp },
 158     { &rts_entities[rts_exp2],    i_mapper_exp },
 159     { &rts_entities[rts_exp10],   i_mapper_exp },
 160     { &rts_entities[rts_log],     i_mapper_log },
 161     { &rts_entities[rts_log2],    i_mapper_log2 },
 162     { &rts_entities[rts_log10],   i_mapper_log10 },
 163     { &rts_entities[rts_sin],     i_mapper_sin },
 164     { &rts_entities[rts_cos],     i_mapper_cos },
 165     { &rts_entities[rts_tan],     i_mapper_tan },
 166     { &rts_entities[rts_asin],    i_mapper_asin },
 167     { &rts_entities[rts_acos],    i_mapper_acos },
 168     { &rts_entities[rts_atan],    i_mapper_atan },
 169     { &rts_entities[rts_sinh],    i_mapper_sinh },
 170     { &rts_entities[rts_cosh],    i_mapper_cosh },
 171     { &rts_entities[rts_tanh],    i_mapper_tanh },
 172
 173     /* float -> float */
 174     { &rts_entities[rts_fabsf],   i_mapper_abs },
 175     { &rts_entities[rts_sqrtf],   i_mapper_sqrt },
 176     { &rts_entities[rts_cbrtf],   i_mapper_cbrt },
 177     { &rts_entities[rts_powf],    i_mapper_pow },
 178     { &rts_entities[rts_expf],    i_mapper_exp },
 179     { &rts_entities[rts_exp2f],   i_mapper_exp },
 180     { &rts_entities[rts_exp10f],  i_mapper_exp },
 181     { &rts_entities[rts_logf],    i_mapper_log },
 182     { &rts_entities[rts_log2f],   i_mapper_log2 },
 183     { &rts_entities[rts_log10f],  i_mapper_log10 },
 184     { &rts_entities[rts_sinf],    i_mapper_sin },
 185     { &rts_entities[rts_cosf],    i_mapper_cos },
 186     { &rts_entities[rts_tanf],    i_mapper_tan },
 187     { &rts_entities[rts_asinf],   i_mapper_asin },
 188     { &rts_entities[rts_acosf],   i_mapper_acos },
 189     { &rts_entities[rts_atanf],   i_mapper_atan },
 190     { &rts_entities[rts_sinhf],   i_mapper_sinh },
 191     { &rts_entities[rts_coshf],   i_mapper_cosh },
 192     { &rts_entities[rts_tanhf],   i_mapper_tanh },
 193
 194     /* long double -> long double */
 195     { &rts_entities[rts_fabsl],   i_mapper_abs },
 196     { &rts_entities[rts_sqrtl],   i_mapper_sqrt },
 197     { &rts_entities[rts_cbrtl],   i_mapper_cbrt },
 198     { &rts_entities[rts_powl],    i_mapper_pow },
 199     { &rts_entities[rts_expl],    i_mapper_exp },
 200     { &rts_entities[rts_exp2l],   i_mapper_exp },
 201     { &rts_entities[rts_exp10l],  i_mapper_exp },
 202     { &rts_entities[rts_logl],    i_mapper_log },
 203     { &rts_entities[rts_log2l],   i_mapper_log2 },
 204     { &rts_entities[rts_log10l],  i_mapper_log10 },
 205     { &rts_entities[rts_sinl],    i_mapper_sin },
 206     { &rts_entities[rts_cosl],    i_mapper_cos },
 207     { &rts_entities[rts_tanl],    i_mapper_tan },
 208     { &rts_entities[rts_asinl],   i_mapper_asin },
 209     { &rts_entities[rts_acosl],   i_mapper_acos },
 210     { &rts_entities[rts_atanl],   i_mapper_atan },
 211     { &rts_entities[rts_sinhl],   i_mapper_sinh },
 212     { &rts_entities[rts_coshl],   i_mapper_cosh },
 213     { &rts_entities[rts_tanhl],   i_mapper_tanh },
 214
 215     /* string */
 216     { &rts_entities[rts_memcpy],  i_mapper_memcpy },
 217     { &rts_entities[rts_memset],  i_mapper_memset },
 218     { &rts_entities[rts_strcmp],  i_mapper_strcmp },
 219     { &rts_entities[rts_strncmp], i_mapper_strncmp },
 220     { &rts_entities[rts_strlen],  i_mapper_strlen }
 221   };
 222   i_record rec[sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0])];
 223   unsigned i, n_map;
 224
 225   for (i = n_map = 0; i < sizeof(mapper)/sizeof(mapper[0]); ++i)
 226     if (*mapper[i].ent != NULL) {
 227       rec[n_map].i_call.kind     = INTRINSIC_CALL;
 228       rec[n_map].i_call.i_ent    = *mapper[i].ent;
 229       rec[n_map].i_call.i_mapper = mapper[i].func;
 230       rec[n_map].i_call.ctx      = NULL;
 231       rec[n_map].i_call.link     = NULL;
 232       ++n_map;
 233   }  /* if */
 234   if (n_map > 0)
 235     lower_intrinsics(rec, n_map, /* part_block_used=*/0);
 236 }  /* rts_map */
 237
 238 static int *irg_dump_no;
 239
 240 static void dump_graph_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 241 {
 242   char name[64];
 243   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 244   DUMP_ONE(1, irg, name);
 245 }
 246
 247 #if 0
 248 static void dump_graph_cfg_count(ir_graph *const irg, const char *const suffix)
 249 {
 250   char name[64];
 251   snprintf(name, sizeof(name), "-%02d_%s", irg_dump_no[get_irg_idx(irg)]++, suffix);
 252   DUMP_ONE_CFG(1, irg, name);
 253 }
 254 #endif
 255
 256 static void dump_all_count(const char *const suffix)
 257 {
 258   const int n_irgs = get_irp_n_irgs();
 259   int i;
 260
 261   for (i = 0; i < n_irgs; ++i)
 262     dump_graph_count(get_irp_irg(i), suffix);
 263 }
 264
 265 #define DUMP_ONE_C(cond, irg, suffix)    \
 266   do {                                   \
 267     if (cond) {                          \
 268       dump_graph_count((irg), (suffix)); \
 269     }                                    \
 270   } while (0)
 271
 272 #define DUMP_ONE_CFG_C(cond, irg, suffix)    \
 273   do {                                       \
 274     if (cond) {                              \
 275       dump_graph_cfg_count((irg), (suffix)); \
 276     }                                        \
 277   } while (0)
 278
 279 #define DUMP_ALL_C(cond, suffix) \
 280   do {                           \
 281     if (cond) {                  \
 282       dump_all_count((suffix));  \
 283     }                            \
 284   } while (0)
 285
 286 static void remove_unused_functions(void)
 287 {
 288         ir_entity **keep_methods;
 289         int         arr_len;
 290
 291         /* Analysis that finds the free methods,
 292            i.e. methods that are dereferenced.
 293            Optimizes polymorphic calls :-). */
 294         cgana(&arr_len, &keep_methods);
 295
 296         /* Remove methods that are never called. */
 297         gc_irgs(arr_len, keep_methods);
 298         free(keep_methods);
 299 }
 300
 301 static int firm_const_exists;
 302
 303 static void do_optimize_funccalls(void)
 304 {
 305         optimize_funccalls(firm_const_exists, NULL);
 306 }
 307
 308 static void do_gcse(ir_graph *irg)
 309 {
 310         set_opt_global_cse(1);
 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(500, 50);
 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, 128);
 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, "ldst2",       (func_ptr_t) opt_ldst2,               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, "stred",       (func_ptr_t) do_stred,                true, true,  true,  TV_OSR },
 389         { OPT_TARGET_IRG, "dead",        (func_ptr_t) dead_node_elimination,   true, false, true,  TV_DEAD_NODE },
 390         { OPT_TARGET_IRP, "inline",      (func_ptr_t) do_inline,               true, true,  true,  -1 },
 391         { OPT_TARGET_IRP, "clone",       (func_ptr_t) do_cloning,              true, true,  true,  -1 },
 392         { OPT_TARGET_IRG, "lower_switch", (func_ptr_t) do_lower_switch,        true, true,  true,  -1 },
 393 };
 394 static const int n_opts = sizeof(opts) / sizeof(opts[0]);
 395
 396 static opt_config_t *get_opt(const char *name)
 397 {
 398         int i;
 399         for (i = 0; i < n_opts; ++i) {
 400                 opt_config_t *config = &opts[i];
 401                 if (strcmp(config->name, name) == 0)
 402                         return config;
 403         }
 404
 405         assert(0);
 406         return NULL;
 407 }
 408
 409 static void set_opt_enabled(const char *name, bool enabled)
 410 {
 411         opt_config_t *config = get_opt(name);
 412         config->enabled = enabled;
 413 }
 414
 415 static void do_irg_opt(ir_graph *irg, const char *name)
 416 {
 417         transform_irg_func  func;
 418         ir_graph           *old_irg;
 419         opt_config_t       *config = get_opt(name);
 420         assert(config->target == OPT_TARGET_IRG);
 421         if (!config->enabled)
 422                 return;
 423
 424         if (config->timer != -1)
 425                 timer_push(config->timer);
 426
 427         old_irg          = current_ir_graph;
 428         current_ir_graph = irg;
 429
 430         func = (transform_irg_func) config->func;
 431         func(irg);
 432
 433         if (config->timer != -1)
 434                 timer_pop();
 435
 436         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, irg, config->name);
 437         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, irg);
 438
 439         current_ir_graph = old_irg;
 440 }
 441
 442 static void do_irp_opt(const char *name)
 443 {
 444         transform_irp_func  func;
 445         opt_config_t       *config = get_opt(name);
 446         assert(config->target == OPT_TARGET_IRP);
 447         if (!config->enabled)
 448                 return;
 449
 450         if (config->timer != -1)
 451                 timer_push(config->timer);
 452
 453         func = (transform_irp_func) config->func;
 454         func();
 455
 456         DUMP_ALL_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, config->name);
 457         CHECK_ALL(firm_opt.check_all);
 458
 459         if (config->timer != -1)
 460                 timer_pop();
 461 }
 462
 463 /**
 464  * run all the Firm optimizations
 465  *
 466  * @param input_filename     the name of the (main) source file
 467  */
 468 static void do_firm_optimizations(const char *input_filename)
 469 {
 470   int      i;
 471   unsigned aa_opt;
 472
 473   /* FIXME: cloning might ADD new graphs. */
 474   irg_dump_no = calloc(get_irp_last_idx(), sizeof(*irg_dump_no));
 475
 476   set_opt_strength_red(firm_opt.strength_red);
 477   set_opt_scalar_replacement(firm_opt.scalar_replace);
 478   set_opt_auto_create_sync(firm_opt.auto_sync);
 479   set_opt_alias_analysis(firm_opt.alias_analysis);
 480
 481   aa_opt = aa_opt_no_opt;
 482   if (firm_opt.strict_alias)
 483     aa_opt |= aa_opt_type_based | aa_opt_byte_type_may_alias;
 484   if (firm_opt.no_alias)
 485     aa_opt = aa_opt_no_alias;
 486
 487   set_irp_memory_disambiguator_options(aa_opt);
 488
 489   /* parameter passing code should set them directly sometime... */
 490   set_opt_enabled("rts", firm_opt.freestanding);
 491   set_opt_enabled("gc_irgs", firm_opt.remove_unused);
 492   set_opt_enabled("tailrec", firm_opt.tail_rec);
 493   set_opt_enabled("funccalls", firm_opt.func_calls);
 494   set_opt_enabled("gcse", firm_opt.gcse);
 495   set_opt_enabled("place", !firm_opt.gcse);
 496   set_opt_enabled("confirm", firm_opt.confirm);
 497   set_opt_enabled("remove_confirms", firm_opt.confirm);
 498   set_opt_enabled("ldst2", firm_opt.luffig);
 499   set_opt_enabled("ldst", firm_opt.load_store);
 500   set_opt_enabled("deconv", firm_opt.deconv);
 501   set_opt_enabled("condeval", firm_opt.cond_eval);
 502   set_opt_enabled("gvnpre", firm_opt.gvn_pre);
 503   set_opt_enabled("ifconv", firm_opt.if_conversion);
 504   set_opt_enabled("bool", firm_opt.bool_opt);
 505   set_opt_enabled("inline", firm_opt.do_inline);
 506   set_opt_enabled("clone", firm_opt.cloning);
 507   set_opt_enabled("combo", firm_opt.combo);
 508
 509   timer_start(TV_ALL_OPT);
 510
 511   do_irp_opt("rts");
 512
 513   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 514         ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 515     do_irg_opt(irg, "combo");
 516     do_irg_opt(irg, "local");
 517
 518     /* Confirm construction currently can only handle blocks with only one control
 519        flow predecessor. Calling optimize_cf here removes Bad predecessors and help
 520        the optimization of switch constructs. */
 521     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 522   }
 523
 524   do_irp_opt("gc_irgs");
 525   do_irp_opt("tailrec");
 526   do_irp_opt("funccalls");
 527   do_irp_opt("lowerconst");
 528
 529   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
 530     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 531
 532 #ifdef FIRM_EXT_GRS
 533         /* If SIMD optimization is on, make sure we have only 1 return */
 534         if (firm_ext_grs.create_pattern || firm_ext_grs.simd_opt)
 535           do_irg_opt("onereturn");
 536 #endif
 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, "ldst2");
 554     do_irg_opt(irg, "controlflow");
 555     do_irg_opt(irg, "ldst");
 556     do_irg_opt(irg, "lower");
 557     do_irg_opt(irg, "deconv");
 558     do_irg_opt(irg, "condeval");
 559     do_irg_opt(irg, "lower_switch");
 560     do_irg_opt(irg, "remove_confirms");
 561     do_irg_opt(irg, "gvnpre");
 562     do_irg_opt(irg, "place");
 563         do_irg_opt(irg, "controlflow");
 564
 565     if (firm_opt.if_conversion) {
 566       do_irg_opt(irg, "ifconv");
 567       do_irg_opt(irg, "local");
 568       do_irg_opt(irg, "controlflow");
 569     }
 570
 571     do_irg_opt(irg, "bool");
 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   /* do class lowering and vtbl creation */
 797 //  lower_classes_to_struct("vtbl", "m");
 798
 799 #if 0
 800   timer_push(TV_LOWER);
 801   lower_highlevel();
 802   timer_pop();
 803 #endif
 804
 805   if (firm_opt.lower_ll) {
 806     lwrdw_param_t init = {
 807       1,
 808       1,
 809       mode_Ls, mode_Lu,
 810       mode_Is, mode_Iu,
 811       def_create_intrinsic_fkt,
 812       NULL
 813     };
 814
 815
 816     if (arch_create_intrinsic) {
 817       init.create_intrinsic = arch_create_intrinsic;
 818       init.ctx              = create_intrinsic_ctx;
 819     }
 820     timer_push(TV_DW_LOWER);
 821       lower_dw_ops(&init);
 822     timer_pop();
 823   }
 824
 825   if (firm_dump.statistic & STAT_AFTER_LOWER)
 826     stat_dump_snapshot(input_filename, "low");
 827
 828   /* verify lowered graphs */
 829   timer_push(TV_VERIFY);
 830   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 831     irg_verify(get_irp_irg(i), VRFY_ENFORCE_SSA);
 832   timer_pop();
 833
 834   DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low");
 835
 836   if (firm_opt.enabled) {
 837     timer_start(TV_ALL_OPT);
 838
 839     /* run reassociation first on all graphs BEFORE the architecture dependent optimizations
 840        are enabled */
 841     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 842       current_ir_graph = get_irp_irg(i);
 843
 844       timer_push(TV_REASSOCIATION);
 845         optimize_reassociation(current_ir_graph);
 846       timer_pop();
 847       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "reassoc");
 848       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 849     }
 850
 851     /* enable architecture dependent optimizations */
 852     arch_dep_set_opts((arch_dep_opts_t)
 853                       ((firm_opt.muls ? arch_dep_mul_to_shift : arch_dep_none) |
 854                       (firm_opt.divs ? arch_dep_div_by_const : arch_dep_none) |
 855                       (firm_opt.mods ? arch_dep_mod_by_const : arch_dep_none) ));
 856
 857     for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
 858       current_ir_graph = get_irp_irg(i);
 859
 860       if (firm_opt.gcse)
 861         set_opt_global_cse(1);
 862
 863       timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 864         optimize_graph_df(current_ir_graph);
 865       timer_pop();
 866       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "lopt");
 867       if (! firm_opt.gcse)
 868         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 869
 870       if (firm_opt.gcse) {
 871         timer_push(TV_CODE_PLACE);
 872           place_code(current_ir_graph);
 873           set_opt_global_cse(0);
 874         timer_pop();
 875         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "place");
 876         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 877       }
 878
 879       timer_push(TV_LOAD_STORE);
 880         optimize_load_store(current_ir_graph);
 881       timer_pop();
 882       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "ldst");
 883       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 884
 885
 886       timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 887         optimize_graph_df(current_ir_graph);
 888       timer_pop();
 889       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "lopt");
 890
 891       timer_push(TV_CF_OPT);
 892         optimize_cf(current_ir_graph);
 893       timer_pop();
 894       DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "cf");
 895       CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 896
 897       if (firm_opt.if_conversion) {
 898         timer_push(TV_IF_CONV);
 899           opt_if_conv(current_ir_graph, if_conv_info);
 900         timer_pop();
 901         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "if");
 902         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 903
 904         timer_push(TV_LOCAL_OPT);
 905           optimize_graph_df(current_ir_graph);
 906         timer_pop();
 907         timer_push(TV_CF_OPT);
 908           optimize_cf(current_ir_graph);
 909         timer_pop();
 910         DUMP_ONE_C(firm_dump.ir_graph && firm_dump.all_phases, current_ir_graph, "after_if");
 911         CHECK_ONE(firm_opt.check_all, current_ir_graph);
 912       }
 913     }
 914     timer_stop(TV_ALL_OPT);
 915
 916     DUMP_ALL(firm_dump.ir_graph, "-low-opt");
 917   }
 918
 919   if (firm_opt.cc_opt)
 920     mark_private_methods();
 921
 922   /* set the phase to low */
 923   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
 924     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
 925
 926   /* all graphs are lowered, set the irp phase to low */
 927   set_irp_phase_state(phase_low);
 928
 929   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL) {
 930     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
 931   }
 932 }  /* do_firm_lowering */
 933
 934 /**
 935  * Initialize for the Firm-generating back end.
 936  */
 937 void gen_firm_init(void)
 938 {
 939   firm_parameter_t params;
 940   unsigned         pattern = 0;
 941
 942   /* the automatic state is only set if inlining is enabled */
 943   firm_opt.auto_inline = firm_opt.do_inline;
 944
 945   if (firm_dump.stat_pattern)
 946     pattern |= FIRMSTAT_PATTERN_ENABLED;
 947
 948   if (firm_dump.stat_dag)
 949     pattern |= FIRMSTAT_COUNT_DAG;
 950
 951   memset(&params, 0, sizeof(params));
 952   params.size                  = sizeof(params);
 953   params.enable_statistics     = firm_dump.statistic == STAT_NONE ? 0 :
 954     FIRMSTAT_ENABLED | FIRMSTAT_COUNT_STRONG_OP | FIRMSTAT_COUNT_CONSTS | pattern;
 955   params.initialize_local_func = uninitialized_local_var;
 956   params.cc_mask               = 0; /* no regparam, cdecl */
 957   params.builtin_dbg           = NULL;
 958
 959   #ifdef FIRM_EXT_GRS
 960   /* Activate Graph rewriting if SIMD optimization is turned on */
 961   /* This has to be done before init_firm() is called! */
 962   if (firm_ext_grs.simd_opt)
 963     ext_grs_activate();
 964 #endif
 965
 966   init_firm(&params);
 967
 968   if (firm_be_opt.selection == BE_FIRM_BE) {
 969     const backend_params *be_params = be_get_backend_param();
 970
 971     firm_opt.lower_ll       = (a_byte) be_params->do_dw_lowering;
 972     params.arch_op_settings = be_params->arch_op_settings;
 973
 974     arch_create_intrinsic   = be_params->arch_create_intrinsic_fkt;
 975     create_intrinsic_ctx    = be_params->create_intrinsic_ctx;
 976
 977     ad_param                = be_params->dep_param;
 978     if_conv_info            = be_params->if_conv_info;
 979
 980     if (be_params->has_imm_fp_mode)
 981       firm_imm_fp_mode = be_params->imm_fp_mode;
 982   }
 983   /* OS option must be set to the backend */
 984   switch (firm_opt.os_support) {
 985   case OS_SUPPORT_MINGW:
 986     firm_be_option("ia32-gasmode=mingw");
 987     break;
 988   case OS_SUPPORT_MACHO:
 989     firm_be_option("ia32-gasmode=macho");
 990     break;
 991   case OS_SUPPORT_LINUX:
 992   default:
 993     firm_be_option("ia32-gasmode=linux");
 994     break;
 995   }
 996
 997   dbg_init(NULL, NULL, dbg_snprint);
 998   edges_init_dbg(firm_opt.vrfy_edges);
 999   //cbackend_set_debug_retrieve(dbg_retrieve);
1000
1001   set_opt_precise_exc_context(firm_opt.precise_exc);
1002   set_opt_fragile_ops(firm_opt.fragile_ops);
1003
1004   /* Sel node cannot produce NULL pointers */
1005   set_opt_sel_based_null_check_elim(1);
1006
1007   /* dynamic dispatch works currently only if whole world scenarios */
1008   set_opt_dyn_meth_dispatch(0);
1009
1010   arch_dep_init(arch_factory);
1011
1012   /* do not run architecture dependent optimizations in building phase */
1013   arch_dep_set_opts(arch_dep_none);
1014
1015   do_node_verification((firm_verification_t) firm_opt.vrfy);
1016   if (firm_dump.filter)
1017     only_dump_method_with_name(new_id_from_str(firm_dump.filter));
1018
1019   if (firm_opt.enabled) {
1020     set_optimize(1);
1021     set_opt_constant_folding(firm_opt.const_folding);
1022     set_opt_algebraic_simplification(firm_opt.const_folding);
1023     set_opt_cse(firm_opt.cse);
1024     set_opt_global_cse(0);
1025     set_opt_unreachable_code(1);
1026     set_opt_control_flow(firm_opt.control_flow);
1027     set_opt_control_flow_weak_simplification(1);
1028     set_opt_control_flow_strong_simplification(1);
1029   } else {
1030     set_optimize(0);
1031   }
1032
1033   /* do not dump entity ld names */
1034   dump_ld_names(0);
1035 }  /* gen_firm_init */
1036
1037 /**
1038  * Called, after the Firm generation is completed,
1039  * do all optimizations and backend call here.
1040  *
1041  * @param out                a file handle for the output, may be NULL
1042  * @param input_filename     the name of the (main) source file
1043  * @param c_mode             non-zero if "C" was compiled
1044  * @param new_firm_const_exists  non-zero, if the const attribute was used on functions
1045  */
1046 void gen_firm_finish(FILE *out, const char *input_filename, int c_mode, int new_firm_const_exists)
1047 {
1048   int i;
1049
1050   firm_const_exists = new_firm_const_exists;
1051
1052   /* the general for dumping option must be set, or the others will not work */
1053   firm_dump.ir_graph
1054       = (a_byte) (firm_dump.ir_graph | firm_dump.all_phases | firm_dump.extbb);
1055
1056   dump_keepalive_edges(1);
1057   dump_consts_local(1);
1058   dump_dominator_information(1);
1059   dump_loop_information(0);
1060
1061   if (!firm_dump.edge_labels)
1062     turn_off_edge_labels();
1063
1064   if (firm_dump.all_types) {
1065     dump_all_types("");
1066     if (! c_mode) {
1067       dump_class_hierarchy(0, "");
1068       dump_class_hierarchy(1, "-with-entities");
1069     }
1070   }
1071
1072   /* finalize all graphs */
1073   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1074     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1075
1076     irg_finalize_cons(irg);
1077     DUMP_ONE(firm_dump.ir_graph, irg, "");
1078
1079     /* verify the graph */
1080     timer_push(TV_VERIFY);
1081       irg_verify(irg, VRFY_ENFORCE_SSA);
1082     timer_pop();
1083   }
1084
1085   timer_push(TV_VERIFY);
1086     tr_vrfy();
1087   timer_pop();
1088
1089   /* all graphs are finalized, set the irp phase to high */
1090   set_irp_phase_state(phase_high);
1091
1092   /* BEWARE: kill unreachable code before doing compound lowering */
1093   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1094     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1095     optimize_cf(irg);
1096   }
1097
1098   /* lower all compound call return values */
1099   lower_compound_params();
1100
1101   /* computes the sizes of all types that are still not computed */
1102   compute_type_sizes();
1103
1104   /* lower copyb nodes */
1105   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1106     ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1107     lower_CopyB(irg, 128, 4);
1108   }
1109
1110   if (firm_dump.statistic & STAT_BEFORE_OPT) {
1111     stat_dump_snapshot(input_filename, "noopt");
1112   }
1113
1114   if (firm_opt.enabled)
1115     do_firm_optimizations(input_filename);
1116
1117   if (firm_dump.gen_firm_asm) {
1118     timer_push(TV_FIRM_ASM);
1119       gen_Firm_assembler(input_filename);
1120     timer_pop();
1121     return;
1122   }
1123
1124   if (firm_opt.lower)
1125     do_firm_lowering(input_filename);
1126
1127   /* computes the sizes of all frame types */
1128   compute_frame_type_sizes();
1129
1130   /* set the phase to low */
1131   for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
1132     set_irg_phase_low(get_irp_irg(i));
1133
1134
1135 #ifdef FIRM_EXT_GRS
1136   /** SIMD Optimization  Extensions **/
1137
1138   /* Pattern creation step. No code has to be generated, so
1139      exit after pattern creation */
1140   if (firm_ext_grs.create_pattern) {
1141     ext_grs_create_pattern();
1142     exit(0);
1143   }
1144
1145   /* SIMD optimization step. Uses graph patterns to find
1146      rich instructions and rewrite */
1147   if (firm_ext_grs.simd_opt)
1148     ext_grs_simd_opt();
1149 #endif
1150
1151   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL_IR)
1152     stat_dump_snapshot(input_filename, "final-ir");
1153
1154   /* run the code generator */
1155   if (firm_be_opt.selection != BE_NONE)
1156     do_codegen(out, input_filename);
1157
1158   if (firm_dump.statistic & STAT_FINAL)
1159     stat_dump_snapshot(input_filename, "final");
1160
1161 #if 0
1162   if (firm_opt.ycomp_dbg)
1163     firm_finish_ycomp_debugger();
1164 #endif
1165 }  /* gen_firm_finish */
1166
1167 /**
1168  * Do very early initializations
1169  */
1170 void firm_early_init(void) {
1171   /* arg: need this here for command line options */
1172   be_opt_register();
1173   firm_init_options(NULL, 0, NULL);
1174 }  /* firm_early_init */