merge kaps
[libfirm] / include / libfirm / iroptimize.h
1 /*
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3  *
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17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief   Available Optimisations of libFirm.
23  * @version $Id$
24  */
25 #ifndef FIRM_IROPTIMIZE_H
26 #define FIRM_IROPTIMIZE_H
27
28 #include "firm_types.h"
29 #include "nodeops.h"
30 #include "begin.h"
31
32 /**
33  * Control flow optimization.
34  *
35  * Removes empty blocks doing if simplifications and loop simplifications.
36  * A block is empty if it contains only a Jmp node and Phi nodes.
37  * Merges single entry single exit blocks with their predecessor
38  * and propagates dead control flow by calling equivalent_node().
39  * Independent of compiler flag it removes Tuples from cf edges,
40  * Bad predecessors from Blocks and Phis, and unnecessary predecessors of End.
41  * Destroys backedge information.
42  *
43  * @bug Chokes on Id nodes if called in a certain order with other
44  *      optimizations.  Call local_optimize_graph() before to remove
45  *      Ids.
46  */
47 FIRM_API void optimize_cf(ir_graph *irg);
48
49 /**
50  * Creates an ir_graph pass for optimize_cf().
51  *
52  * @param name     the name of this pass or NULL
53  *
54  * @return  the newly created ir_graph pass
55  */
56 FIRM_API ir_graph_pass_t *optimize_cf_pass(const char *name);
57
58 /**
59  * Perform path-sensitive jump threading on the given graph.
60  *
61  * @param irg  the graph
62  */
63 FIRM_API void opt_jumpthreading(ir_graph* irg);
64
65 /**
66  * Creates an ir_graph pass for opt_jumpthreading().
67  *
68  * @param name     the name of this pass or NULL
69  *
70  * @return  the newly created ir_graph pass
71  */
72 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_jumpthreading_pass(const char *name);
73
74 /**
75  * Try to simplify boolean expression in the given ir graph.
76  * eg. x < 5 && x < 6 becomes x < 5
77  *
78  * @param irg  the graph
79  */
80 FIRM_API void opt_bool(ir_graph *irg);
81
82 /**
83  * Creates an ir_graph pass for opt_bool().
84  *
85  * @param name     the name of this pass or NULL
86  *
87  * @return  the newly created ir_graph pass
88  */
89 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_bool_pass(const char *name);
90
91 /**
92  * Try to reduce the number of conv nodes in the given ir graph.
93  *
94  * @param irg  the graph
95  *
96  * @return non-zero if the optimization could be applied, 0 else
97  */
98 FIRM_API int conv_opt(ir_graph *irg);
99
100 /**
101  * Creates an ir_graph pass for conv_opt().
102  *
103  * @param name     the name of this pass or NULL
104  *
105  * @return  the newly created ir_graph pass
106  */
107 FIRM_API ir_graph_pass_t *conv_opt_pass(const char *name);
108
109 /**
110  * A callback that checks whether a entity is an allocation
111  * routine.
112  */
113 typedef int (*check_alloc_entity_func)(ir_entity *ent);
114
115 /**
116  * Do simple and fast escape analysis for one graph.
117  *
118  * @param irg       the graph
119  * @param callback  a callback function to check whether a
120  *                  given entity is a allocation call
121  */
122 FIRM_API void escape_enalysis_irg(ir_graph *irg,
123                                   check_alloc_entity_func callback);
124
125 /**
126  * Do simple and fast escape analysis for all graphs.
127  *
128  * This optimization implements a simple and fast but inexact
129  * escape analysis. Some addresses might be marked as 'escaped' even
130  * if they are not.
131  * The advantage is a low memory footprint and fast speed.
132  *
133  * @param run_scalar_replace  if this flag in non-zero, scalar
134  *                            replacement optimization is run on graphs with removed
135  *                            allocation
136  * @param callback            a callback function to check whether a
137  *                            given entity is a allocation call
138  *
139  * This optimization removes allocation which are not used (rare) and replace
140  * allocation that can be proved dead at the end of the graph which stack variables.
141  *
142  * The creation of stack variable allows scalar replacement to be run only
143  * on those graphs that have been changed.
144  *
145  * This is most effective on Java where no other stack variables exists.
146  */
147 FIRM_API void escape_analysis(int run_scalar_replace,
148                               check_alloc_entity_func callback);
149
150 /**
151  * Optimize function calls by handling const functions.
152  *
153  * This optimization first detects all "const functions", i.e.,
154  * IR graphs that neither read nor write memory (and hence did
155  * not create exceptions, as these use memory in Firm).
156  *
157  * The result of calls to such functions depends only on its
158  * arguments, hence those calls are no more pinned.
159  *
160  * This is a rather strong criteria, so do not expect that a
161  * lot of functions will be found. Moreover, all of them might
162  * already be inlined if inlining is activated.
163  * Anyway, it might be good for handling builtin's
164  * even if the later read/write memory (but we know how).
165  *
166  * This optimizations read the irg_const_function property of
167  * entities and and sets the irg_const_function property of
168  * graphs.
169  *
170  * If callee information is valid, we also optimize polymorphic Calls.
171  */
172 FIRM_API void optimize_funccalls(void);
173
174 /**
175  * Creates an ir_prog pass for optimize_funccalls().
176  *
177  * @param name       the name of this pass or NULL
178  * @param force_run  if non-zero, an optimization run is started even
179  *                   if no const function graph was detected.
180  *                   Else calls are only optimized if at least one
181  *                   const function graph was detected.
182  * @param callback   a callback function to check whether a
183  *                   given entity is a allocation call
184  *
185  * @return  the newly created ir_prog pass
186  */
187 FIRM_API ir_prog_pass_t *optimize_funccalls_pass(const char *name);
188
189 /**
190  * Does Partial Redundancy Elimination combined with
191  * Global Value Numbering.
192  * Can be used to replace place_code() completely.
193  *
194  * Based on VanDrunen and Hosking 2004.
195  *
196  * @param irg  the graph
197  */
198 FIRM_API void do_gvn_pre(ir_graph *irg);
199
200 /**
201  * Creates an ir_graph pass for do_gvn_pre().
202  *
203  * @param name     the name of this pass or NULL
204  *
205  * @return  the newly created ir_graph pass
206  */
207 FIRM_API ir_graph_pass_t *do_gvn_pre_pass(const char *name);
208
209 /**
210  * This function is called to evaluate, if a
211  * mux(@p sel, @p mux_false, @p mux_true) should be built for the current
212  * architecture.
213  * If it returns non-zero, a mux is created, else the code
214  * is not modified.
215  * @param sel        A selector of a Cond.
216  * @param phi_list   phi node to be converted
217  * @param i          First data predecessor involved in if conversion
218  * @param j          Second data predecessor involved in if conversion
219  */
220 typedef int (*arch_allow_ifconv_func)(ir_node *sel, ir_node *mux_false,
221                                       ir_node *mux_true);
222
223 /**
224  * Perform If conversion on a graph.
225  *
226  * @param irg The graph.
227  *
228  * Cannot handle blocks with Bad control predecessors, so call it after control
229  * flow optimization.
230  */
231 FIRM_API void opt_if_conv(ir_graph *irg);
232
233 /**
234  * Creates an ir_graph pass for opt_if_conv().
235  *
236  * @param name     the name of this pass or NULL
237  *
238  * @return  the newly created ir_graph pass
239  */
240 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_if_conv_pass(const char *name);
241
242 /**
243  * Tries to reduce dependencies for memory nodes where possible by parallelizing
244  * them and synchronizing with Sync nodes
245  * @param irg   the graph where memory operations should be parallelized
246  */
247 FIRM_API void opt_parallelize_mem(ir_graph *irg);
248
249 /**
250  * Creates an ir_graph pass for opt_sync().
251  *
252  * @param name     the name of this pass or NULL
253  *
254  * @return  the newly created ir_graph pass
255  */
256 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_parallelize_mem_pass(const char *name);
257
258 /*
259  * Check if we can replace the load by a given const from
260  * the const code irg.
261  *
262  * @param load   the load to replace
263  * @param c      the constant
264  *
265  * @return in the modes match or can be transformed using a reinterpret cast
266  *         returns a copy of the constant (possibly Conv'ed) on the
267  *         current_ir_graph
268  */
269 FIRM_API ir_node *can_replace_load_by_const(const ir_node *load, ir_node *c);
270
271 /**
272  * Load/Store optimization.
273  *
274  * Removes redundant non-volatile Loads and Stores.
275  * May introduce Bad nodes if exceptional control flow
276  * is removed. The following cases are optimized:
277  *
278  * Load without result: A Load which has only a memory use
279  *   is removed.
280  *
281  * Load after Store: A Load after a Store is removed, if
282  *   the Load doesn't have an exception handler OR is in
283  *   the same block as the Store.
284  *
285  * Load after Load: A Load after a Load is removed, if the
286  *   Load doesn't have an exception handler OR is in the
287  *   same block as the previous Load.
288  *
289  * Store before Store: A Store immediately before another
290  *   Store in the same block is removed, if the Store doesn't
291  *   have an exception handler.
292  *
293  * Store after Load: A Store after a Load is removed, if the
294  *   Store doesn't have an exception handler.
295  *
296  * @return non-zero if the optimization could be applied, 0 else
297  */
298 FIRM_API int optimize_load_store(ir_graph *irg);
299
300 /**
301  * Creates an ir_graph pass for optimize_load_store().
302  *
303  * @param name     the name of this pass or NULL
304  *
305  * @return  the newly created ir_graph pass
306  */
307 FIRM_API ir_graph_pass_t *optimize_load_store_pass(const char *name);
308
309 /**
310  * New experimental alternative to optimize_load_store.
311  * Based on a dataflow analysis, so load/stores are moved out of loops
312  * where possible
313  */
314 FIRM_API int opt_ldst(ir_graph *irg);
315
316 /**
317  * Creates an ir_graph pass for opt_ldst().
318  *
319  * @param name     the name of this pass or NULL
320  *
321  * @return  the newly created ir_graph pass
322  */
323 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_ldst_pass(const char *name);
324
325 /**
326  * Optimize loops by peeling or unrolling them if beneficial.
327  *
328  * @param irg  The graph whose loops will be processed
329  *
330  * This function did not change the graph, only its frame type.
331  * The layout state of the frame type will be set to layout_undefined
332  * if entities were removed.
333  */
334 FIRM_API void loop_optimization(ir_graph *irg);
335
336 /**
337  * Optimize the frame type of an irg by removing
338  * never touched entities.
339  *
340  * @param irg  The graph whose frame type will be optimized
341  *
342  * This function did not change the graph, only its frame type.
343  * The layout state of the frame type will be set to layout_undefined
344  * if entities were removed.
345  */
346 FIRM_API void opt_frame_irg(ir_graph *irg);
347
348 /**
349  * Creates an ir_graph pass for opt_frame_irg().
350  *
351  * @param name     the name of this pass or NULL
352  *
353  * @return  the newly created ir_graph pass
354  */
355 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_frame_irg_pass(const char *name);
356
357 /** Possible flags for the Operator Scalar Replacement. */
358 typedef enum osr_flags {
359         osr_flag_none               = 0,  /**< no additional flags */
360         osr_flag_lftr_with_ov_check = 1,  /**< do linear function test replacement
361                                                only if no overflow can occur. */
362         osr_flag_ignore_x86_shift   = 2,  /**< ignore Multiplications by 2, 4, 8 */
363         osr_flag_keep_reg_pressure  = 4   /**< do NOT increase register pressure by introducing new
364                                                induction variables. */
365 } osr_flags;
366
367 /* FirmJNI cannot handle identical enum values... */
368
369 /** default setting */
370 #define osr_flag_default osr_flag_lftr_with_ov_check
371
372 /**
373  * Do the Operator Scalar Replacement optimization and linear
374  * function test replacement for loop control.
375  * Can be switched off using the set_opt_strength_red() flag.
376  * In that case, only remove_phi_cycles() is executed.
377  *
378  * @param irg    the graph which should be optimized
379  * @param flags  set of osr_flags
380  *
381  * The linear function replacement test is controlled by the flags.
382  * If the osr_flag_lftr_with_ov_check is set, the replacement is only
383  * done if do overflow can occur.
384  * Otherwise it is ALWAYS done which might be insecure.
385  *
386  * For instance:
387  *
388  * for (i = 0; i < 100; ++i)
389  *
390  * might be replaced by
391  *
392  * for (i = 0; i < 400; i += 4)
393  *
394  * But
395  *
396  * for (i = 0; i < 0x7FFFFFFF; ++i)
397  *
398  * will not be replaced by
399  *
400  * for (i = 0; i < 0xFFFFFFFC; i += 4)
401  *
402  * because of overflow.
403  *
404  * More bad cases:
405  *
406  * for (i = 0; i <= 0xF; ++i)
407  *
408  * will NOT be transformed into
409  *
410  * for (i = 0xFFFFFFF0; i <= 0xFFFFFFFF; ++i)
411  *
412  * although here is no direct overflow. The OV occurs when the ++i
413  * is executed (and would created an endless loop here!).
414  *
415  * For the same reason, a loop
416  *
417  * for (i = 0; i <= 9; i += x)
418  *
419  * will NOT be transformed because we cannot estimate whether an overflow
420  * might happen adding x.
421  *
422  * Note that i < a + 400 is also not possible with the current implementation
423  * although this might be allowed by other compilers...
424  *
425  * Note further that tests for equality can be handled some simpler (but are not
426  * implemented yet).
427  *
428  * This algorithm destroys the link field of nodes.
429  */
430 FIRM_API void opt_osr(ir_graph *irg, unsigned flags);
431
432 /**
433  * Creates an ir_graph pass for remove_phi_cycles().
434  *
435  * @param name     the name of this pass or NULL
436  * @param flags    set of osr_flags
437  *
438  * @return  the newly created ir_graph pass
439  */
440 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_osr_pass(const char *name, unsigned flags);
441
442 /**
443  * Removes useless Phi cycles, i.e cycles of Phi nodes with only one
444  * non-Phi node.
445  * This is automatically done in opt_osr(), so there is no need to call it
446  * additionally.
447  *
448  * @param irg    the graph which should be optimized
449  *
450  * This algorithm destroys the link field of nodes.
451  */
452 FIRM_API void remove_phi_cycles(ir_graph *irg);
453
454 /**
455  * Creates an ir_graph pass for remove_phi_cycles().
456  *
457  * @param name     the name of this pass or NULL
458  *
459  * @return  the newly created ir_graph pass
460  */
461 FIRM_API ir_graph_pass_t *remove_phi_cycles_pass(const char *name);
462
463
464 /** A default threshold. */
465 #define DEFAULT_CLONE_THRESHOLD 20
466
467 /**
468  * Do procedure cloning. Evaluate a heuristic weight for every
469  * Call(..., Const, ...). If the weight is bigger than threshold,
470  * clone the entity and fix the calls.
471  *
472  * @param threshold   the threshold for cloning
473  *
474  * The threshold is an estimation of how many instructions are saved
475  * when executing a cloned method. If threshold is 0.0, every possible
476  * call is cloned.
477  */
478 FIRM_API void proc_cloning(float threshold);
479
480 /**
481  * Creates an ir_prog pass for proc_cloning().
482  *
483  * @param name        the name of this pass or NULL
484  * @param threshold   the threshold for cloning
485  *
486  * @return  the newly created ir_prog pass
487  */
488 FIRM_API ir_prog_pass_t *proc_cloning_pass(const char *name, float threshold);
489
490 /**
491  * Reassociation.
492  *
493  * Applies Reassociation rules to integer expressions.
494  * Beware: Works only if integer overflow might be ignored, as for C, Java
495  * and for address expression.
496  * Works only if Constant folding is activated.
497  *
498  * Uses loop information to detect loop-invariant (i.e. contant
499  * inside the loop) values.
500  *
501  * See Muchnik 12.3.1 Algebraic Simplification and Reassociation of
502  * Addressing Expressions.
503  *
504  * @return non-zero if the optimization could be applied, 0 else
505  */
506 FIRM_API int optimize_reassociation(ir_graph *irg);
507
508 /**
509  * Creates an ir_graph pass for optimize_reassociation().
510  *
511  * @param name     the name of this pass or NULL
512  *
513  * @return  the newly created ir_graph pass
514  */
515 FIRM_API ir_graph_pass_t *optimize_reassociation_pass(const char *name);
516
517 /**
518  * Normalize the Returns of a graph by creating a new End block
519  * with One Return(Phi).
520  * This is the preferred input for the if-conversion.
521  *
522  * In pseudocode, it means:
523  *
524  * if (a)
525  *   return b;
526  * else
527  *   return c;
528  *
529  * is transformed into
530  *
531  * if (a)
532  *   res = b;
533  * else
534  *   res = c;
535  * return res;
536  */
537 FIRM_API void normalize_one_return(ir_graph *irg);
538
539 /**
540  * Creates an ir_graph pass for normalize_one_return().
541  *
542  * @param name     the name of this pass or NULL
543  *
544  * @return  the newly created ir_graph pass
545  */
546 FIRM_API ir_graph_pass_t *normalize_one_return_pass(const char *name);
547
548 /**
549  * Normalize the Returns of a graph by moving
550  * the Returns upwards as much as possible.
551  * This might be preferred for code generation.
552  *
553  * In pseudocode, it means:
554  *
555  * if (a)
556  *   res = b;
557  * else
558  *   res = c;
559  * return res;
560  *
561  * is transformed into
562  *
563  * if (a)
564  *   return b;
565  * else
566  *   return c;
567  */
568 FIRM_API void normalize_n_returns(ir_graph *irg);
569
570 /**
571  * Creates an ir_graph pass for normalize_n_returns().
572  *
573  * @param name     the name of this pass or NULL
574  *
575  * @return  the newly created ir_graph pass
576  */
577 FIRM_API ir_graph_pass_t *normalize_n_returns_pass(const char *name);
578
579 /**
580  * Do the scalar replacement optimization.
581  * Replace local compound entities (like structures and arrays)
582  * with atomic values if possible. Does not handle classes yet.
583  *
584  * @param irg  the graph which should be optimized
585  *
586  * @return non-zero, if at least one entity was replaced
587  */
588 FIRM_API int scalar_replacement_opt(ir_graph *irg);
589
590 /**
591  * Creates an ir_graph pass for scalar_replacement_opt().
592  *
593  * @param name     the name of this pass or NULL
594  *
595  * @return  the newly created ir_graph pass
596  */
597 FIRM_API ir_graph_pass_t *scalar_replacement_opt_pass(const char *name);
598
599 /**
600  * Optimizes tail-recursion calls by converting them into loops.
601  * Depends on the flag opt_tail_recursion.
602  * Currently supports the following forms:
603  *  - return func();
604  *  - return x + func();
605  *  - return func() - x;
606  *  - return x * func();
607  *  - return -func();
608  *
609  * Does not work for Calls that use the exception stuff.
610  *
611  * @param irg   the graph to be optimized
612  *
613  * @return non-zero if the optimization could be applied, 0 else
614  */
615 FIRM_API int opt_tail_rec_irg(ir_graph *irg);
616
617 /**
618  * Creates an ir_graph pass for opt_tail_rec_irg().
619  *
620  * @param name     the name of this pass or NULL
621  *
622  * @return  the newly created ir_graph pass
623  */
624 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_tail_rec_irg_pass(const char *name);
625
626 /**
627  * Optimize tail-recursion calls for all IR-Graphs.
628  * Can currently handle:
629  * - direct return value, i.e. return func().
630  * - additive return value, i.e. return x +/- func()
631  * - multiplicative return value, i.e. return x * func() or return -func()
632  *
633  * The current implementation must be run before optimize_funccalls(),
634  * because it expects the memory edges pointing to calls, which might be
635  * removed by optimize_funccalls().
636  */
637 FIRM_API void opt_tail_recursion(void);
638
639 /**
640  * Creates an ir_prog pass for opt_tail_recursion().
641  *
642  * @param name     the name of this pass or NULL
643  *
644  * @return  the newly created ir_prog pass
645  */
646 FIRM_API ir_prog_pass_t *opt_tail_recursion_pass(const char *name);
647
648 /** This is the type for a method, that returns a pointer type to
649  *  tp.  This is needed in the normalization. */
650 typedef ir_type *(*gen_pointer_type_to_func)(ir_type *tp);
651
652 /**  Insert Casts so that class type casts conform exactly with the type hierarchy.
653  *
654  *  Formulated in Java, this achieves the following:
655  *
656  *  For a class hierarchy
657  *    class A {}
658  *    class B extends A {}
659  *    class C extends B {}
660  *  we transforms a cast
661  *    (A)new C()
662  *  to
663  *    (A)((B)new C()).
664  *
665  *  The algorithm works for Casts with class types, but also for Casts
666  *  with all pointer types that point (over several indirections,
667  *  i.e. ***A) to a class type.  Normalizes all graphs.  Computes type
668  *  information (@see irtypeinfo.h) if not available.
669  *  Invalidates trout information as new casts are generated.
670  *
671  *  @param gppt_fct A function that returns a pointer type that points
672  *    to the type given as argument.  If this parameter is NULL, a default
673  *    function is used that either uses trout information or performs a O(n)
674  *    search to find an existing pointer type.  If it can not find a type,
675  *    generates a pointer type with mode_P_mach and suffix "cc_ptr_tp".
676  */
677 FIRM_API void normalize_irp_class_casts(gen_pointer_type_to_func gppt_fct);
678
679 /**  Insert Casts so that class type casts conform exactly with the type hierarchy
680  *   in given graph.
681  *
682  *   For more details see normalize_irp_class_casts().
683  *
684  *  This transformation requires that type information is computed. @see irtypeinfo.h.
685  */
686 FIRM_API void normalize_irg_class_casts(ir_graph *irg,
687                                         gen_pointer_type_to_func gppt_fct);
688
689 /** Optimize casting between class types.
690  *
691  *    class A { m(); }
692  *    class B extends A { }
693  *    class C extends B {}
694  *  Performs the following transformations:
695  *    C c = (C)(B)(A)(B)new C()  --> C c = (C)(B)newC() --> C c = new C()
696  *    (Optimizing downcasts as A a = (A)(B)(new A()) --> A a = new A() can
697  *     be suppressed by setting the flag opt_suppress_downcast_optimization.
698  *     Downcasting A to B might cause an exception.  It is not clear
699  *     whether this is modeled by the Firm Cast node, as it has no exception
700  *     outputs.);
701  *  If there is inh_m() that overwrites m() in B:
702  *    ((A) new B()).m()  --> (new B()).inh_m()
703  *  Phi((A)x, (A)y)  --> (A) Phi (x, y)  if (A) is an upcast.
704  *
705  *  Computes type information if not available. @see irtypeinfo.h.
706  *  Typeinformation is valid after optimization.
707  *  Invalidates trout information.
708  */
709 FIRM_API void optimize_class_casts(void);
710
711 /**
712  * CLiff Click's combo algorithm from
713  *   "Combining Analyses, combining Optimizations".
714  *
715  * Does conditional constant propagation, unreachable code elimination and
716  * optimistic global value numbering at once.
717  *
718  * @param irg  the graph to run on
719  */
720 FIRM_API void combo(ir_graph *irg);
721
722 /**
723  * Creates an ir_graph pass for combo.
724  *
725  * @param name     the name of this pass or NULL
726  *
727  * @return  the newly created ir_graph pass
728  */
729 FIRM_API ir_graph_pass_t *combo_pass(const char *name);
730
731 /**
732  * Inlines all small methods at call sites where the called address comes
733  * from a SymConst node that references the entity representing the called
734  * method.
735  *
736  * @param irg  the graph
737  * @param size maximum function size
738  *
739  * The size argument is a rough measure for the code size of the method:
740  * Methods where the obstack containing the firm graph is smaller than
741  * size are inlined.  Further only a limited number of calls are inlined.
742  * If the method contains more than 1024 inlineable calls none will be
743  * inlined.
744  * Inlining is only performed if flags `optimize' and `inlining' are set.
745  * The graph may not be in state phase_building.
746  * It is recommended to call local_optimize_graph() after inlining as this
747  * function leaves a set of obscure Tuple nodes, e.g. a Proj-Tuple-Jmp
748  * combination as control flow operation.
749  */
750 FIRM_API void inline_small_irgs(ir_graph *irg, int size);
751
752 /**
753  * Creates an ir_graph pass for inline_small_irgs().
754  *
755  * @param name   the name of this pass or NULL
756  * @param size   maximum function size
757  *
758  * @return  the newly created ir_graph pass
759  */
760 FIRM_API ir_graph_pass_t *inline_small_irgs_pass(const char *name, int size);
761
762 /**
763  * Inlineing with a different heuristic than inline_small_irgs().
764  *
765  * Inlines leave functions.  If inlining creates new leave
766  * function inlines these, too. (If g calls f, and f calls leave h,
767  * h is first inlined in f and then f in g.)
768  *
769  * Then inlines all small functions (this is not recursive).
770  *
771  * For a heuristic this inlining uses firm node counts.  It does
772  * not count auxiliary nodes as Proj, Tuple, End, Start, Id, Sync.
773  * If the ignore_runtime flag is set, calls to functions marked with the
774  * mtp_property_runtime property are ignored.
775  *
776  * @param maxsize         Do not inline any calls if a method has more than
777  *                        maxsize firm nodes.  It may reach this limit by
778  *                        inlining.
779  * @param leavesize       Inline leave functions if they have less than leavesize
780  *                        nodes.
781  * @param size            Inline all function smaller than size.
782  * @param ignore_runtime  count a function only calling runtime functions as
783  *                        leave
784  */
785 FIRM_API void inline_leave_functions(unsigned maxsize, unsigned leavesize,
786                                      unsigned size, int ignore_runtime);
787
788 /**
789  * Creates an ir_prog pass for inline_leave_functions().
790  *
791  * @param name            the name of this pass or NULL
792  * @param maxsize         Do not inline any calls if a method has more than
793  *                        maxsize firm nodes.  It may reach this limit by
794  *                        inlining.
795  * @param leavesize       Inline leave functions if they have less than leavesize
796  *                        nodes.
797  * @param size            Inline all function smaller than size.
798  * @param ignore_runtime  count a function only calling runtime functions as
799  *                        leave
800  *
801  * @return  the newly created ir_prog pass
802  */
803 FIRM_API ir_prog_pass_t *inline_leave_functions_pass(const char *name,
804                 unsigned maxsize, unsigned leavesize, unsigned size,
805                 int ignore_runtime);
806
807 typedef void (*opt_ptr)(ir_graph *irg);
808
809 /**
810  * Heuristic inliner. Calculates a benefice value for every call and inlines
811  * those calls with a value higher than the threshold.
812  *
813  * @param maxsize             Do not inline any calls if a method has more than
814  *                            maxsize firm nodes.  It may reach this limit by
815  *                            inlining.
816  * @param inline_threshold    inlining threshold
817  * @param after_inline_opt    optimizations performed immediately after inlining
818  *                            some calls
819  */
820 FIRM_API void inline_functions(unsigned maxsize, int inline_threshold,
821                                opt_ptr after_inline_opt);
822
823 /**
824  * Creates an ir_prog pass for inline_functions().
825  *
826  * @param name               the name of this pass or NULL
827  * @param maxsize            Do not inline any calls if a method has more than
828  *                           maxsize firm nodes.  It may reach this limit by
829  *                           inlineing.
830  * @param inline_threshold   inlining threshold
831  * @param after_inline_opt   a function that is called after inlining a
832  *                           procedure. You should run fast local optimisations
833  *                           here which cleanup the graph before further
834  *                           inlining
835  *
836  * @return  the newly created ir_prog pass
837  */
838 FIRM_API ir_prog_pass_t *inline_functions_pass(const char *name,
839                 unsigned maxsize, int inline_threshold, opt_ptr after_inline_opt);
840
841 /**
842  * Combines congruent blocks into one.
843  *
844  * @param irg   The IR-graph to optimize.
845  *
846  * @return non-zero if the graph was transformed
847  */
848 FIRM_API int shape_blocks(ir_graph *irg);
849
850 /**
851  * Creates an ir_graph pass for shape_blocks().
852  *
853  * @param name   the name of this pass or NULL
854  *
855  * @return  the newly created ir_graph pass
856  */
857 FIRM_API ir_graph_pass_t *shape_blocks_pass(const char *name);
858
859 /**
860  * Perform loop inversion on a given graph.
861  * Loop inversion transforms a head controlled loop (like while(...) {} and
862  * for(...) {}) into a foot controlled loop (do {} while(...)).
863  */
864 FIRM_API void do_loop_inversion(ir_graph *irg);
865
866 /**
867  * Perform loop unrolling on a given graph.
868  * Loop unrolling multiplies the number loop completely by a number found
869  * through a heuristic.
870  */
871 FIRM_API void do_loop_unrolling(ir_graph *irg);
872
873 /**
874  * Perform loop peeling on a given graph.
875  */
876 FIRM_API void do_loop_peeling(ir_graph *irg);
877
878 /**
879  * Creates an ir_graph pass for loop inversion.
880  *
881  * @param name     the name of this pass or NULL
882  *
883  * @return  the newly created ir_graph pass
884  */
885 FIRM_API ir_graph_pass_t *loop_inversion_pass(const char *name);
886
887 /**
888  * Creates an ir_graph pass for loop unrolling.
889  *
890  * @param name     the name of this pass or NULL
891  *
892  * @return  the newly created ir_graph pass
893  */
894 FIRM_API ir_graph_pass_t *loop_unroll_pass(const char *name);
895
896 /**
897  * Creates an ir_graph pass for loop peeling.
898  *
899  * @param name     the name of this pass or NULL
900  *
901  * @return  the newly created ir_graph pass
902  */
903 FIRM_API ir_graph_pass_t *loop_peeling_pass(const char *name);
904
905 typedef ir_type *(*get_Alloc_func)(ir_node *n);
906 /** Set a new get_Alloc_func and returns the old one. */
907 FIRM_API get_Alloc_func firm_set_Alloc_func(get_Alloc_func newf);
908
909 /**
910  * Creates an ir_graph pass for set_vrp_data()
911  *
912  * @param name The name of this pass or NULL
913  *
914  * @return the newly created ir_graph pass
915  */
916 FIRM_API ir_graph_pass_t *set_vrp_pass(const char *name);
917
918 /**
919  * Removes all entities which are unused.
920  *
921  * Unused entities have ir_visibility_local and are not used directly or
922  * indirectly through entities/code visible outside the compilation unit.
923  * This is usually conservative than gc_irgs, but does not respect properties
924  * of object-oriented programs.
925  */
926 FIRM_API void garbage_collect_entities(void);
927
928 /** Pass for garbage_collect_entities */
929 FIRM_API ir_prog_pass_t *garbage_collect_entities_pass(const char *name);
930
931 /**
932  * Performs dead node elimination by copying the ir graph to a new obstack.
933  *
934  *  The major intention of this pass is to free memory occupied by
935  *  dead nodes and outdated analyzes information.  Further this
936  *  function removes Bad predecessors from Blocks and the corresponding
937  *  inputs to Phi nodes.  This opens optimization potential for other
938  *  optimizations.  Further this phase reduces dead Block<->Jmp
939  *  self-cycles to Bad nodes.
940  *
941  *  Dead_node_elimination is only performed if options `optimize' and
942  *  `opt_dead_node_elimination' are set.  The graph may
943  *  not be in state phase_building.  The outs datastructure is freed,
944  *  the outs state set to outs_none.  Backedge information is conserved.
945  *  Removes old attributes of nodes.  Sets link field to NULL.
946  *  Callee information must be freed (irg_callee_info_none).
947  *
948  * @param irg  The graph to be optimized.
949  */
950 FIRM_API void dead_node_elimination(ir_graph *irg);
951
952 /**
953  * Creates an ir_graph pass for dead_node_elimination().
954  *
955  * @param name     the name of this pass or NULL
956  *
957  * @return  the newly created ir_graph pass
958  */
959 FIRM_API ir_graph_pass_t *dead_node_elimination_pass(const char *name);
960
961 /**
962  * Inlines a method at the given call site.
963  *
964  *  Removes the call node and splits the basic block the call node
965  *  belongs to.  Inserts a copy of the called graph between these nodes.
966  *  Assumes that call is a Call node in current_ir_graph and that
967  *  the type in the Call nodes type attribute is the same as the
968  *  type of the called graph.
969  *  Further it assumes that all Phi nodes in a block of current_ir_graph
970  *  are assembled in a "link" list in the link field of the corresponding
971  *  block nodes.  Further assumes that all Proj nodes are in a "link" list
972  *  in the nodes producing the tuple.  (This is only an optical feature
973  *  for the graph.)  Conserves this feature for the old
974  *  nodes of the graph.  This precondition can be established by a call to
975  *  collect_phisprojs(), see irgmod.h.
976  *  As dead_node_elimination this function reduces dead Block<->Jmp
977  *  self-cycles to Bad nodes.
978  *
979  *  Called_graph must be unequal to current_ir_graph.   Will not inline
980  *  if they are equal.
981  *  Sets visited masterflag in current_ir_graph to the max of the flag in
982  *  current and called graph.
983  *  Assumes that both, the called and the calling graph are in state
984  *  "op_pin_state_pinned".
985  *  It is recommended to call local_optimize_graph() after inlining as this
986  *  function leaves a set of obscure Tuple nodes, e.g. a Proj-Tuple-Jmp
987  *  combination as control flow operation.
988  *
989  *  @param call          the call node that should be inlined
990  *  @param called_graph  the IR-graph that is called at call
991  *
992  *  @return zero if method could not be inlined (recursion for instance),
993  *          non-zero if all went ok
994  */
995 FIRM_API int inline_method(ir_node *call, ir_graph *called_graph);
996
997 /**
998  * Code Placement.
999  *
1000  * Pins all floating nodes to a block where they
1001  * will be executed only if needed.   Depends on the flag opt_global_cse.
1002  * Graph may not be in phase_building.  Does not schedule control dead
1003  * code.  Uses dominator information which it computes if the irg is not
1004  * in state dom_consistent.  Destroys the out information as it moves nodes
1005  * to other blocks.  Optimizes Tuples in Control edges.
1006  *
1007  * Call remove_critical_cf_edges() before place_code().  This normalizes
1008  * the control flow graph so that for all operations a basic block exists
1009  * where they can be optimally placed.
1010  */
1011 FIRM_API void place_code(ir_graph *irg);
1012
1013 /**
1014  * Creates an ir_graph pass for place_code().
1015  * This pass enables GCSE, runs optimize_graph_df() and finally
1016  * place_code();
1017  *
1018  * @param name     the name of this pass or NULL
1019  *
1020  * @return  the newly created ir_graph pass
1021  */
1022 FIRM_API ir_graph_pass_t *place_code_pass(const char *name);
1023
1024 /**
1025  * Determine information about the values of nodes and perform simplifications
1026  * using this information.  This optimization performs a data-flow analysis to
1027  * find the minimal fixpoint.
1028  */
1029 FIRM_API void fixpoint_vrp(ir_graph*);
1030
1031 /**
1032  * Creates an ir_graph pass for fixpoint_vrp().
1033  * This pass dDetermines information about the values of nodes
1034  * and perform simplifications using this information.
1035  * This optimization performs a data-flow analysis to
1036  * find the minimal fixpoint.
1037  *
1038  * @param name     the name of this pass or NULL
1039  *
1040  * @return  the newly created ir_graph pass
1041  */
1042 FIRM_API ir_graph_pass_t *fixpoint_vrp_irg_pass(const char *name);
1043
1044 /**
1045  * Check, if the value of a node is != 0.
1046  *
1047  * This is a often needed case, so we handle here Confirm
1048  * nodes too.
1049  *
1050  * @param n        a node representing the value
1051  * @param confirm  if n is confirmed to be != 0, returns
1052  *                 the the Confirm-node, else NULL
1053  */
1054 FIRM_API int value_not_zero(const ir_node *n, ir_node_cnst_ptr *confirm);
1055
1056 /**
1057  * Check, if the value of a node cannot represent a NULL pointer.
1058  *
1059  * - If option sel_based_null_check_elim is enabled, all
1060  *   Sel nodes can be skipped.
1061  * - A SymConst(entity) is NEVER a NULL pointer
1062  * - A Const != NULL is NEVER a NULL pointer
1063  * - Confirms are evaluated
1064  *
1065  * @param n        a node representing the value
1066  * @param confirm  if n is confirmed to be != NULL, returns
1067  *                 the the Confirm-node, else NULL
1068  */
1069 FIRM_API int value_not_null(const ir_node *n, ir_node_cnst_ptr *confirm);
1070
1071 /**
1072  * Check, if the value of a node can be confirmed >= 0 or <= 0,
1073  * If the mode of the value did not honor signed zeros, else
1074  * check for >= 0 or < 0.
1075  *
1076  * @param n  a node representing the value
1077  */
1078 FIRM_API ir_value_classify_sign classify_value_sign(ir_node *n);
1079
1080 /**
1081  * Return the value of a Cmp if one or both predecessors
1082  * are Confirm nodes.
1083  *
1084  * @param cmp       the compare node that will be evaluated
1085  * @param left      the left operand of the Cmp
1086  * @param right     the right operand of the Cmp
1087  * @param relation  the compare relation
1088  */
1089 FIRM_API ir_tarval *computed_value_Cmp_Confirm(
1090         const ir_node *cmp, ir_node *left, ir_node *right, ir_relation relation);
1091
1092 #include "end.h"
1093
1094 #endif