Removed API function opt_loopunroll_pass
[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  * Do the scalar replacement optimization.
111  * Make a date flow analyze and split the
112  * data flow edges.
113  *
114  * @param irg  the graph which should be optimized
115  */
116 FIRM_API void data_flow_scalar_replacement_opt(ir_graph *irg);
117
118 /**
119  * A callback that checks whether a entity is an allocation
120  * routine.
121  */
122 typedef int (*check_alloc_entity_func)(ir_entity *ent);
123
124 /**
125  * Do simple and fast escape analysis for one graph.
126  *
127  * @param irg       the graph
128  * @param callback  a callback function to check whether a
129  *                  given entity is a allocation call
130  */
131 FIRM_API void escape_enalysis_irg(ir_graph *irg,
132                                   check_alloc_entity_func callback);
133
134 /**
135  * Do simple and fast escape analysis for all graphs.
136  *
137  * This optimization implements a simple and fast but inexact
138  * escape analysis. Some addresses might be marked as 'escaped' even
139  * if they are not.
140  * The advantage is a low memory footprint and fast speed.
141  *
142  * @param run_scalar_replace  if this flag in non-zero, scalar
143  *                            replacement optimization is run on graphs with removed
144  *                            allocation
145  * @param callback            a callback function to check whether a
146  *                            given entity is a allocation call
147  *
148  * This optimization removes allocation which are not used (rare) and replace
149  * allocation that can be proved dead at the end of the graph which stack variables.
150  *
151  * The creation of stack variable allows scalar replacement to be run only
152  * on those graphs that have been changed.
153  *
154  * This is most effective on Java where no other stack variables exists.
155  */
156 FIRM_API void escape_analysis(int run_scalar_replace,
157                               check_alloc_entity_func callback);
158
159 /**
160  * Optimize function calls by handling const functions.
161  *
162  * This optimization first detects all "const functions", i.e.,
163  * IR graphs that neither read nor write memory (and hence did
164  * not create exceptions, as these use memory in Firm).
165  *
166  * The result of calls to such functions depends only on its
167  * arguments, hence those calls are no more pinned.
168  *
169  * This is a rather strong criteria, so do not expect that a
170  * lot of functions will be found. Moreover, all of them might
171  * already be inlined if inlining is activated.
172  * Anyway, it might be good for handling builtin's
173  * even if the later read/write memory (but we know how).
174  *
175  * This optimizations read the irg_const_function property of
176  * entities and and sets the irg_const_function property of
177  * graphs.
178  *
179  * If callee information is valid, we also optimize polymorphic Calls.
180  *
181  * @param force_run  if non-zero, an optimization run is started even
182  *                   if no const function graph was detected.
183  *                   Else calls are only optimized if at least one
184  *                   const function graph was detected.
185  * @param callback   a callback function to check whether a
186  *                   given entity is a allocation call
187  *
188  * If the frontend created external entities with the irg_const_function
189  * property set, the force_run parameter should be set, else
190  * should be unset.
191  *
192  * @note This optimization destroys the link fields of nodes.
193  */
194 FIRM_API void optimize_funccalls(int force_run,
195                                  check_alloc_entity_func callback);
196
197 /**
198  * Creates an ir_prog pass for optimize_funccalls().
199  *
200  * @param name       the name of this pass or NULL
201  * @param force_run  if non-zero, an optimization run is started even
202  *                   if no const function graph was detected.
203  *                   Else calls are only optimized if at least one
204  *                   const function graph was detected.
205  * @param callback   a callback function to check whether a
206  *                   given entity is a allocation call
207  *
208  * @return  the newly created ir_prog pass
209  */
210 FIRM_API ir_prog_pass_t *optimize_funccalls_pass(const char *name,
211                                                  int force_run,
212                                                  check_alloc_entity_func callback);
213
214 /**
215  * Does Partial Redundancy Elimination combined with
216  * Global Value Numbering.
217  * Can be used to replace place_code() completely.
218  *
219  * Based on VanDrunen and Hosking 2004.
220  *
221  * @param irg  the graph
222  */
223 FIRM_API void do_gvn_pre(ir_graph *irg);
224
225 /**
226  * Creates an ir_graph pass for do_gvn_pre().
227  *
228  * @param name     the name of this pass or NULL
229  *
230  * @return  the newly created ir_graph pass
231  */
232 FIRM_API ir_graph_pass_t *do_gvn_pre_pass(const char *name);
233
234 /**
235  * This function is called to evaluate, if a
236  * mux(@p sel, @p mux_false, @p mux_true) should be built for the current
237  * architecture.
238  * If it returns non-zero, a mux is created, else the code
239  * is not modified.
240  * @param sel        A selector of a Cond.
241  * @param phi_list   phi node to be converted
242  * @param i          First data predecessor involved in if conversion
243  * @param j          Second data predecessor involved in if conversion
244  */
245 typedef int (*arch_allow_ifconv_func)(ir_node *sel, ir_node *mux_false,
246                                       ir_node *mux_true);
247
248 /**
249  * Perform If conversion on a graph.
250  *
251  * @param irg The graph.
252  *
253  * Cannot handle blocks with Bad control predecessors, so call it after control
254  * flow optimization.
255  */
256 FIRM_API void opt_if_conv(ir_graph *irg);
257
258 /**
259  * Creates an ir_graph pass for opt_if_conv().
260  *
261  * @param name     the name of this pass or NULL
262  *
263  * @return  the newly created ir_graph pass
264  */
265 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_if_conv_pass(const char *name);
266
267 /**
268  * Tries to reduce dependencies for memory nodes where possible by parallelizing
269  * them and synchronizing with Sync nodes
270  * @param irg   the graph where memory operations should be parallelized
271  */
272 FIRM_API void opt_parallelize_mem(ir_graph *irg);
273
274 /**
275  * Creates an ir_graph pass for opt_sync().
276  *
277  * @param name     the name of this pass or NULL
278  *
279  * @return  the newly created ir_graph pass
280  */
281 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_parallelize_mem_pass(const char *name);
282
283 /*
284  * Check if we can replace the load by a given const from
285  * the const code irg.
286  *
287  * @param load   the load to replace
288  * @param c      the constant
289  *
290  * @return in the modes match or can be transformed using a reinterpret cast
291  *         returns a copy of the constant (possibly Conv'ed) on the
292  *         current_ir_graph
293  */
294 FIRM_API ir_node *can_replace_load_by_const(const ir_node *load, ir_node *c);
295
296 /**
297  * Load/Store optimization.
298  *
299  * Removes redundant non-volatile Loads and Stores.
300  * May introduce Bad nodes if exceptional control flow
301  * is removed. The following cases are optimized:
302  *
303  * Load without result: A Load which has only a memory use
304  *   is removed.
305  *
306  * Load after Store: A Load after a Store is removed, if
307  *   the Load doesn't have an exception handler OR is in
308  *   the same block as the Store.
309  *
310  * Load after Load: A Load after a Load is removed, if the
311  *   Load doesn't have an exception handler OR is in the
312  *   same block as the previous Load.
313  *
314  * Store before Store: A Store immediately before another
315  *   Store in the same block is removed, if the Store doesn't
316  *   have an exception handler.
317  *
318  * Store after Load: A Store after a Load is removed, if the
319  *   Store doesn't have an exception handler.
320  *
321  * @return non-zero if the optimization could be applied, 0 else
322  */
323 FIRM_API int optimize_load_store(ir_graph *irg);
324
325 /**
326  * Creates an ir_graph pass for optimize_load_store().
327  *
328  * @param name     the name of this pass or NULL
329  *
330  * @return  the newly created ir_graph pass
331  */
332 FIRM_API ir_graph_pass_t *optimize_load_store_pass(const char *name);
333
334 /**
335  * New experimental alternative to optimize_load_store.
336  * Based on a dataflow analysis, so load/stores are moved out of loops
337  * where possible
338  */
339 FIRM_API int opt_ldst(ir_graph *irg);
340
341 /**
342  * Creates an ir_graph pass for opt_ldst().
343  *
344  * @param name     the name of this pass or NULL
345  *
346  * @return  the newly created ir_graph pass
347  */
348 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_ldst_pass(const char *name);
349
350 /**
351  * Optimize loops by peeling or unrolling them if beneficial.
352  *
353  * @param irg  The graph whose loops will be processed
354  *
355  * This function did not change the graph, only it's frame type.
356  * The layout state of the frame type will be set to layout_undefined
357  * if entities were removed.
358  */
359 FIRM_API void loop_optimization(ir_graph *irg);
360
361 /**
362  * Optimize the frame type of an irg by removing
363  * never touched entities.
364  *
365  * @param irg  The graph whose frame type will be optimized
366  *
367  * This function did not change the graph, only it's frame type.
368  * The layout state of the frame type will be set to layout_undefined
369  * if entities were removed.
370  */
371 FIRM_API void opt_frame_irg(ir_graph *irg);
372
373 /**
374  * Creates an ir_graph pass for opt_frame_irg().
375  *
376  * @param name     the name of this pass or NULL
377  *
378  * @return  the newly created ir_graph pass
379  */
380 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_frame_irg_pass(const char *name);
381
382 /** Possible flags for the Operator Scalar Replacement. */
383 typedef enum osr_flags {
384         osr_flag_none               = 0,  /**< no additional flags */
385         osr_flag_lftr_with_ov_check = 1,  /**< do linear function test replacement
386                                                only if no overflow can occur. */
387         osr_flag_ignore_x86_shift   = 2,  /**< ignore Multiplications by 2, 4, 8 */
388         osr_flag_keep_reg_pressure  = 4   /**< do NOT increase register pressure by introducing new
389                                                induction variables. */
390 } osr_flags;
391
392 /* FirmJNI cannot handle identical enum values... */
393
394 /** default setting */
395 #define osr_flag_default osr_flag_lftr_with_ov_check
396
397 /**
398  * Do the Operator Scalar Replacement optimization and linear
399  * function test replacement for loop control.
400  * Can be switched off using the set_opt_strength_red() flag.
401  * In that case, only remove_phi_cycles() is executed.
402  *
403  * @param irg    the graph which should be optimized
404  * @param flags  set of osr_flags
405  *
406  * The linear function replacement test is controlled by the flags.
407  * If the osr_flag_lftr_with_ov_check is set, the replacement is only
408  * done if do overflow can occur.
409  * Otherwise it is ALWAYS done which might be insecure.
410  *
411  * For instance:
412  *
413  * for (i = 0; i < 100; ++i)
414  *
415  * might be replaced by
416  *
417  * for (i = 0; i < 400; i += 4)
418  *
419  * But
420  *
421  * for (i = 0; i < 0x7FFFFFFF; ++i)
422  *
423  * will not be replaced by
424  *
425  * for (i = 0; i < 0xFFFFFFFC; i += 4)
426  *
427  * because of overflow.
428  *
429  * More bad cases:
430  *
431  * for (i = 0; i <= 0xF; ++i)
432  *
433  * will NOT be transformed into
434  *
435  * for (i = 0xFFFFFFF0; i <= 0xFFFFFFFF; ++i)
436  *
437  * although here is no direct overflow. The OV occurs when the ++i
438  * is executed (and would created an endless loop here!).
439  *
440  * For the same reason, a loop
441  *
442  * for (i = 0; i <= 9; i += x)
443  *
444  * will NOT be transformed because we cannot estimate whether an overflow
445  * might happen adding x.
446  *
447  * Note that i < a + 400 is also not possible with the current implementation
448  * although this might be allowed by other compilers...
449  *
450  * Note further that tests for equality can be handled some simpler (but are not
451  * implemented yet).
452  *
453  * This algorithm destroys the link field of nodes.
454  */
455 FIRM_API void opt_osr(ir_graph *irg, unsigned flags);
456
457 /**
458  * Creates an ir_graph pass for remove_phi_cycles().
459  *
460  * @param name     the name of this pass or NULL
461  * @param flags    set of osr_flags
462  *
463  * @return  the newly created ir_graph pass
464  */
465 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_osr_pass(const char *name, unsigned flags);
466
467 /**
468  * Removes useless Phi cycles, i.e cycles of Phi nodes with only one
469  * non-Phi node.
470  * This is automatically done in opt_osr(), so there is no need to call it
471  * additionally.
472  *
473  * @param irg    the graph which should be optimized
474  *
475  * This algorithm destroys the link field of nodes.
476  */
477 FIRM_API void remove_phi_cycles(ir_graph *irg);
478
479 /**
480  * Creates an ir_graph pass for remove_phi_cycles().
481  *
482  * @param name     the name of this pass or NULL
483  *
484  * @return  the newly created ir_graph pass
485  */
486 FIRM_API ir_graph_pass_t *remove_phi_cycles_pass(const char *name);
487
488
489 /** A default threshold. */
490 #define DEFAULT_CLONE_THRESHOLD 20
491
492 /**
493  * Do procedure cloning. Evaluate a heuristic weight for every
494  * Call(..., Const, ...). If the weight is bigger than threshold,
495  * clone the entity and fix the calls.
496  *
497  * @param threshold   the threshold for cloning
498  *
499  * The threshold is an estimation of how many instructions are saved
500  * when executing a cloned method. If threshold is 0.0, every possible
501  * call is cloned.
502  */
503 FIRM_API void proc_cloning(float threshold);
504
505 /**
506  * Creates an ir_prog pass for proc_cloning().
507  *
508  * @param name        the name of this pass or NULL
509  * @param threshold   the threshold for cloning
510  *
511  * @return  the newly created ir_prog pass
512  */
513 FIRM_API ir_prog_pass_t *proc_cloning_pass(const char *name, float threshold);
514
515 /**
516  * Reassociation.
517  *
518  * Applies Reassociation rules to integer expressions.
519  * Beware: Works only if integer overflow might be ignored, as for C, Java
520  * and for address expression.
521  * Works only if Constant folding is activated.
522  *
523  * Uses loop information to detect loop-invariant (i.e. contant
524  * inside the loop) values.
525  *
526  * See Muchnik 12.3.1 Algebraic Simplification and Reassociation of
527  * Addressing Expressions.
528  *
529  * @return non-zero if the optimization could be applied, 0 else
530  */
531 FIRM_API int optimize_reassociation(ir_graph *irg);
532
533 /**
534  * Creates an ir_graph pass for optimize_reassociation().
535  *
536  * @param name     the name of this pass or NULL
537  *
538  * @return  the newly created ir_graph pass
539  */
540 FIRM_API ir_graph_pass_t *optimize_reassociation_pass(const char *name);
541
542 /**
543  * Normalize the Returns of a graph by creating a new End block
544  * with One Return(Phi).
545  * This is the preferred input for the if-conversion.
546  *
547  * In pseudocode, it means:
548  *
549  * if (a)
550  *   return b;
551  * else
552  *   return c;
553  *
554  * is transformed into
555  *
556  * if (a)
557  *   res = b;
558  * else
559  *   res = c;
560  * return res;
561  */
562 FIRM_API void normalize_one_return(ir_graph *irg);
563
564 /**
565  * Creates an ir_graph pass for normalize_one_return().
566  *
567  * @param name     the name of this pass or NULL
568  *
569  * @return  the newly created ir_graph pass
570  */
571 FIRM_API ir_graph_pass_t *normalize_one_return_pass(const char *name);
572
573 /**
574  * Normalize the Returns of a graph by moving
575  * the Returns upwards as much as possible.
576  * This might be preferred for code generation.
577  *
578  * In pseudocode, it means:
579  *
580  * if (a)
581  *   res = b;
582  * else
583  *   res = c;
584  * return res;
585  *
586  * is transformed into
587  *
588  * if (a)
589  *   return b;
590  * else
591  *   return c;
592  */
593 FIRM_API void normalize_n_returns(ir_graph *irg);
594
595 /**
596  * Creates an ir_graph pass for normalize_n_returns().
597  *
598  * @param name     the name of this pass or NULL
599  *
600  * @return  the newly created ir_graph pass
601  */
602 FIRM_API ir_graph_pass_t *normalize_n_returns_pass(const char *name);
603
604 /**
605  * Do the scalar replacement optimization.
606  * Replace local compound entities (like structures and arrays)
607  * with atomic values if possible. Does not handle classes yet.
608  *
609  * @param irg  the graph which should be optimized
610  *
611  * @return non-zero, if at least one entity was replaced
612  */
613 FIRM_API int scalar_replacement_opt(ir_graph *irg);
614
615 /**
616  * Creates an ir_graph pass for scalar_replacement_opt().
617  *
618  * @param name     the name of this pass or NULL
619  *
620  * @return  the newly created ir_graph pass
621  */
622 FIRM_API ir_graph_pass_t *scalar_replacement_opt_pass(const char *name);
623
624 /** Performs strength reduction for the passed graph. */
625 FIRM_API void reduce_strength(ir_graph *irg);
626
627 /**
628  * Optimizes tail-recursion calls by converting them into loops.
629  * Depends on the flag opt_tail_recursion.
630  * Currently supports the following forms:
631  *  - return func();
632  *  - return x + func();
633  *  - return func() - x;
634  *  - return x * func();
635  *  - return -func();
636  *
637  * Does not work for Calls that use the exception stuff.
638  *
639  * @param irg   the graph to be optimized
640  *
641  * @return non-zero if the optimization could be applied, 0 else
642  */
643 FIRM_API int opt_tail_rec_irg(ir_graph *irg);
644
645 /**
646  * Creates an ir_graph pass for opt_tail_rec_irg().
647  *
648  * @param name     the name of this pass or NULL
649  *
650  * @return  the newly created ir_graph pass
651  */
652 FIRM_API ir_graph_pass_t *opt_tail_rec_irg_pass(const char *name);
653
654 /**
655  * Optimize tail-recursion calls for all IR-Graphs.
656  * Can currently handle:
657  * - direct return value, i.e. return func().
658  * - additive return value, i.e. return x +/- func()
659  * - multiplicative return value, i.e. return x * func() or return -func()
660  *
661  * The current implementation must be run before optimize_funccalls(),
662  * because it expects the memory edges pointing to calls, which might be
663  * removed by optimize_funccalls().
664  */
665 FIRM_API void opt_tail_recursion(void);
666
667 /**
668  * Creates an ir_prog pass for opt_tail_recursion().
669  *
670  * @param name     the name of this pass or NULL
671  *
672  * @return  the newly created ir_prog pass
673  */
674 FIRM_API ir_prog_pass_t *opt_tail_recursion_pass(const char *name);
675
676 /** This is the type for a method, that returns a pointer type to
677  *  tp.  This is needed in the normalization. */
678 typedef ir_type *(*gen_pointer_type_to_func)(ir_type *tp);
679
680 /**  Insert Casts so that class type casts conform exactly with the type hierarchy.
681  *
682  *  Formulated in Java, this achieves the following:
683  *
684  *  For a class hierarchy
685  *    class A {}
686  *    class B extends A {}
687  *    class C extends B {}
688  *  we transforms a cast
689  *    (A)new C()
690  *  to
691  *    (A)((B)new C()).
692  *
693  *  The algorithm works for Casts with class types, but also for Casts
694  *  with all pointer types that point (over several indirections,
695  *  i.e. ***A) to a class type.  Normalizes all graphs.  Computes type
696  *  information (@see irtypeinfo.h) if not available.
697  *  Invalidates trout information as new casts are generated.
698  *
699  *  @param gppt_fct A function that returns a pointer type that points
700  *    to the type given as argument.  If this parameter is NULL, a default
701  *    function is used that either uses trout information or performs a O(n)
702  *    search to find an existing pointer type.  If it can not find a type,
703  *    generates a pointer type with mode_P_mach and suffix "cc_ptr_tp".
704  */
705 FIRM_API void normalize_irp_class_casts(gen_pointer_type_to_func gppt_fct);
706
707 /**  Insert Casts so that class type casts conform exactly with the type hierarchy
708  *   in given graph.
709  *
710  *   For more details see normalize_irp_class_casts().
711  *
712  *  This transformation requires that type information is computed. @see irtypeinfo.h.
713  */
714 FIRM_API void normalize_irg_class_casts(ir_graph *irg,
715                                         gen_pointer_type_to_func gppt_fct);
716
717 /** Optimize casting between class types.
718  *
719  *    class A { m(); }
720  *    class B extends A { }
721  *    class C extends B {}
722  *  Performs the following transformations:
723  *    C c = (C)(B)(A)(B)new C()  --> C c = (C)(B)newC() --> C c = new C()
724  *    (Optimizing downcasts as A a = (A)(B)(new A()) --> A a = new A() can
725  *     be suppressed by setting the flag opt_suppress_downcast_optimization.
726  *     Downcasting A to B might cause an exception.  It is not clear
727  *     whether this is modeled by the Firm Cast node, as it has no exception
728  *     outputs.);
729  *  If there is inh_m() that overwrites m() in B:
730  *    ((A) new B()).m()  --> (new B()).inh_m()
731  *  Phi((A)x, (A)y)  --> (A) Phi (x, y)  if (A) is an upcast.
732  *
733  *  Computes type information if not available. @see irtypeinfo.h.
734  *  Typeinformation is valid after optimization.
735  *  Invalidates trout information.
736  */
737 FIRM_API void optimize_class_casts(void);
738
739 /**
740  * CLiff Click's combo algorithm from
741  *   "Combining Analyses, combining Optimizations".
742  *
743  * Does conditional constant propagation, unreachable code elimination and
744  * optimistic global value numbering at once.
745  *
746  * @param irg  the graph to run on
747  */
748 FIRM_API void combo(ir_graph *irg);
749
750 /**
751  * Creates an ir_graph pass for combo.
752  *
753  * @param name     the name of this pass or NULL
754  *
755  * @return  the newly created ir_graph pass
756  */
757 FIRM_API ir_graph_pass_t *combo_pass(const char *name);
758
759 /**
760  * Inlines all small methods at call sites where the called address comes
761  * from a SymConst node that references the entity representing the called
762  * method.
763  *
764  * @param irg  the graph
765  * @param size maximum function size
766  *
767  * The size argument is a rough measure for the code size of the method:
768  * Methods where the obstack containing the firm graph is smaller than
769  * size are inlined.  Further only a limited number of calls are inlined.
770  * If the method contains more than 1024 inlineable calls none will be
771  * inlined.
772  * Inlining is only performed if flags `optimize' and `inlining' are set.
773  * The graph may not be in state phase_building.
774  * It is recommended to call local_optimize_graph() after inlining as this
775  * function leaves a set of obscure Tuple nodes, e.g. a Proj-Tuple-Jmp
776  * combination as control flow operation.
777  */
778 FIRM_API void inline_small_irgs(ir_graph *irg, int size);
779
780 /**
781  * Creates an ir_graph pass for inline_small_irgs().
782  *
783  * @param name   the name of this pass or NULL
784  * @param size   maximum function size
785  *
786  * @return  the newly created ir_graph pass
787  */
788 FIRM_API ir_graph_pass_t *inline_small_irgs_pass(const char *name, int size);
789
790 /**
791  * Inlineing with a different heuristic than inline_small_irgs().
792  *
793  * Inlines leave functions.  If inlining creates new leave
794  * function inlines these, too. (If g calls f, and f calls leave h,
795  * h is first inlined in f and then f in g.)
796  *
797  * Then inlines all small functions (this is not recursive).
798  *
799  * For a heuristic this inlining uses firm node counts.  It does
800  * not count auxiliary nodes as Proj, Tuple, End, Start, Id, Sync.
801  * If the ignore_runtime flag is set, calls to functions marked with the
802  * mtp_property_runtime property are ignored.
803  *
804  * @param maxsize         Do not inline any calls if a method has more than
805  *                        maxsize firm nodes.  It may reach this limit by
806  *                        inlining.
807  * @param leavesize       Inline leave functions if they have less than leavesize
808  *                        nodes.
809  * @param size            Inline all function smaller than size.
810  * @param ignore_runtime  count a function only calling runtime functions as
811  *                        leave
812  */
813 FIRM_API void inline_leave_functions(unsigned maxsize, unsigned leavesize,
814                                      unsigned size, int ignore_runtime);
815
816 /**
817  * Creates an ir_prog pass for inline_leave_functions().
818  *
819  * @param name            the name of this pass or NULL
820  * @param maxsize         Do not inline any calls if a method has more than
821  *                        maxsize firm nodes.  It may reach this limit by
822  *                        inlining.
823  * @param leavesize       Inline leave functions if they have less than leavesize
824  *                        nodes.
825  * @param size            Inline all function smaller than size.
826  * @param ignore_runtime  count a function only calling runtime functions as
827  *                        leave
828  *
829  * @return  the newly created ir_prog pass
830  */
831 FIRM_API ir_prog_pass_t *inline_leave_functions_pass(const char *name,
832                 unsigned maxsize, unsigned leavesize, unsigned size,
833                 int ignore_runtime);
834
835 typedef void (*opt_ptr)(ir_graph *irg);
836
837 /**
838  * Heuristic inliner. Calculates a benefice value for every call and inlines
839  * those calls with a value higher than the threshold.
840  *
841  * @param maxsize             Do not inline any calls if a method has more than
842  *                            maxsize firm nodes.  It may reach this limit by
843  *                            inlining.
844  * @param inline_threshold    inlining threshold
845  * @param after_inline_opt    optimizations performed immediately after inlining
846  *                            some calls
847  */
848 FIRM_API void inline_functions(unsigned maxsize, int inline_threshold,
849                                opt_ptr after_inline_opt);
850
851 /**
852  * Creates an ir_prog pass for inline_functions().
853  *
854  * @param name               the name of this pass or NULL
855  * @param maxsize            Do not inline any calls if a method has more than
856  *                           maxsize firm nodes.  It may reach this limit by
857  *                           inlineing.
858  * @param inline_threshold   inlining threshold
859  * @param after_inline_opt   a function that is called after inlining a
860  *                           procedure. You should run fast local optimisations
861  *                           here which cleanup the graph before further
862  *                           inlining
863  *
864  * @return  the newly created ir_prog pass
865  */
866 FIRM_API ir_prog_pass_t *inline_functions_pass(const char *name,
867                 unsigned maxsize, int inline_threshold, opt_ptr after_inline_opt);
868
869 /**
870  * Combines congruent blocks into one.
871  *
872  * @param irg   The IR-graph to optimize.
873  *
874  * @return non-zero if the graph was transformed
875  */
876 FIRM_API int shape_blocks(ir_graph *irg);
877
878 /**
879  * Creates an ir_graph pass for shape_blocks().
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 *shape_blocks_pass(const char *name);
886
887 /**
888  * Perform loop inversion on a given graph.
889  * Loop inversion transforms a head controlled loop (like while(...) {} and
890  * for(...) {}) into a foot controlled loop (do {} while(...)).
891  */
892 FIRM_API void do_loop_inversion(ir_graph *irg);
893
894 /**
895  * Perform loop unrolling on a given graph.
896  * Loop unrolling multiplies the number loop completely by a number found
897  * through a heuristic.
898  */
899 FIRM_API void do_loop_unrolling(ir_graph *irg);
900
901 /**
902  * Perform loop peeling on a given graph.
903  */
904 FIRM_API void do_loop_peeling(ir_graph *irg);
905
906 /**
907  * Creates an ir_graph pass for loop inversion.
908  *
909  * @param name     the name of this pass or NULL
910  *
911  * @return  the newly created ir_graph pass
912  */
913 FIRM_API ir_graph_pass_t *loop_inversion_pass(const char *name);
914
915 /**
916  * Creates an ir_graph pass for loop unrolling.
917  *
918  * @param name     the name of this pass or NULL
919  *
920  * @return  the newly created ir_graph pass
921  */
922 FIRM_API ir_graph_pass_t *loop_unroll_pass(const char *name);
923
924 /**
925  * Creates an ir_graph pass for loop peeling.
926  *
927  * @param name     the name of this pass or NULL
928  *
929  * @return  the newly created ir_graph pass
930  */
931 FIRM_API ir_graph_pass_t *loop_peeling_pass(const char *name);
932
933 typedef ir_type *(*get_Alloc_func)(ir_node *n);
934 /** Set a new get_Alloc_func and returns the old one. */
935 FIRM_API get_Alloc_func firm_set_Alloc_func(get_Alloc_func newf);
936
937 /**
938  * Creates an ir_graph pass for set_vrp_data()
939  *
940  * @param name The name of this pass or NULL
941  *
942  * @return the newly created ir_graph pass
943  */
944 FIRM_API ir_graph_pass_t *set_vrp_pass(const char *name);
945
946 /**
947  * Removes all entities which are unused.
948  *
949  * Unused entities have ir_visibility_local and are not used directly or
950  * indirectly through entities/code visible outside the compilation unit.
951  * This is usually conservative than gc_irgs, but does not respect properties
952  * of object-oriented programs.
953  */
954 FIRM_API void garbage_collect_entities(void);
955
956 /** Pass for garbage_collect_entities */
957 FIRM_API ir_prog_pass_t *garbage_collect_entities_pass(const char *name);
958
959 /**
960  * Performs dead node elimination by copying the ir graph to a new obstack.
961  *
962  *  The major intention of this pass is to free memory occupied by
963  *  dead nodes and outdated analyzes information.  Further this
964  *  function removes Bad predecessors from Blocks and the corresponding
965  *  inputs to Phi nodes.  This opens optimization potential for other
966  *  optimizations.  Further this phase reduces dead Block<->Jmp
967  *  self-cycles to Bad nodes.
968  *
969  *  Dead_node_elimination is only performed if options `optimize' and
970  *  `opt_dead_node_elimination' are set.  The graph may
971  *  not be in state phase_building.  The outs datastructure is freed,
972  *  the outs state set to outs_none.  Backedge information is conserved.
973  *  Removes old attributes of nodes.  Sets link field to NULL.
974  *  Callee information must be freed (irg_callee_info_none).
975  *
976  * @param irg  The graph to be optimized.
977  */
978 FIRM_API void dead_node_elimination(ir_graph *irg);
979
980 /**
981  * Creates an ir_graph pass for dead_node_elimination().
982  *
983  * @param name     the name of this pass or NULL
984  *
985  * @return  the newly created ir_graph pass
986  */
987 FIRM_API ir_graph_pass_t *dead_node_elimination_pass(const char *name);
988
989 /**
990  * Inlines a method at the given call site.
991  *
992  *  Removes the call node and splits the basic block the call node
993  *  belongs to.  Inserts a copy of the called graph between these nodes.
994  *  Assumes that call is a Call node in current_ir_graph and that
995  *  the type in the Call nodes type attribute is the same as the
996  *  type of the called graph.
997  *  Further it assumes that all Phi nodes in a block of current_ir_graph
998  *  are assembled in a "link" list in the link field of the corresponding
999  *  block nodes.  Further assumes that all Proj nodes are in a "link" list
1000  *  in the nodes producing the tuple.  (This is only an optical feature
1001  *  for the graph.)  Conserves this feature for the old
1002  *  nodes of the graph.  This precondition can be established by a call to
1003  *  collect_phisprojs(), see irgmod.h.
1004  *  As dead_node_elimination this function reduces dead Block<->Jmp
1005  *  self-cycles to Bad nodes.
1006  *
1007  *  Called_graph must be unequal to current_ir_graph.   Will not inline
1008  *  if they are equal.
1009  *  Sets visited masterflag in current_ir_graph to the max of the flag in
1010  *  current and called graph.
1011  *  Assumes that both, the called and the calling graph are in state
1012  *  "op_pin_state_pinned".
1013  *  It is recommended to call local_optimize_graph() after inlining as this
1014  *  function leaves a set of obscure Tuple nodes, e.g. a Proj-Tuple-Jmp
1015  *  combination as control flow operation.
1016  *
1017  *  @param call          the call node that should be inlined
1018  *  @param called_graph  the IR-graph that is called at call
1019  *
1020  *  @return zero if method could not be inlined (recursion for instance),
1021  *          non-zero if all went ok
1022  */
1023 FIRM_API int inline_method(ir_node *call, ir_graph *called_graph);
1024
1025 /**
1026  * Code Placement.
1027  *
1028  * Pins all floating nodes to a block where they
1029  * will be executed only if needed.   Depends on the flag opt_global_cse.
1030  * Graph may not be in phase_building.  Does not schedule control dead
1031  * code.  Uses dominator information which it computes if the irg is not
1032  * in state dom_consistent.  Destroys the out information as it moves nodes
1033  * to other blocks.  Optimizes Tuples in Control edges.
1034  *
1035  * Call remove_critical_cf_edges() before place_code().  This normalizes
1036  * the control flow graph so that for all operations a basic block exists
1037  * where they can be optimally placed.
1038  */
1039 FIRM_API void place_code(ir_graph *irg);
1040
1041 /**
1042  * Creates an ir_graph pass for place_code().
1043  * This pass enables GCSE, runs optimize_graph_df() and finally
1044  * place_code();
1045  *
1046  * @param name     the name of this pass or NULL
1047  *
1048  * @return  the newly created ir_graph pass
1049  */
1050 FIRM_API ir_graph_pass_t *place_code_pass(const char *name);
1051
1052 /**
1053  * Determine information about the values of nodes and perform simplifications
1054  * using this information.  This optimization performs a data-flow analysis to
1055  * find the minimal fixpoint.
1056  */
1057 FIRM_API void fixpoint_vrp(ir_graph*);
1058
1059 /**
1060  * Creates an ir_graph pass for fixpoint_vrp().
1061  * This pass dDetermines information about the values of nodes
1062  * and perform simplifications using this information.
1063  * This optimization performs a data-flow analysis to
1064  * find the minimal fixpoint.
1065  *
1066  * @param name     the name of this pass or NULL
1067  *
1068  * @return  the newly created ir_graph pass
1069  */
1070 FIRM_API ir_graph_pass_t *fixpoint_vrp_irg_pass(const char *name);
1071
1072 /**
1073  * Check, if the value of a node is != 0.
1074  *
1075  * This is a often needed case, so we handle here Confirm
1076  * nodes too.
1077  *
1078  * @param n        a node representing the value
1079  * @param confirm  if n is confirmed to be != 0, returns
1080  *                 the the Confirm-node, else NULL
1081  */
1082 FIRM_API int value_not_zero(const ir_node *n, ir_node_cnst_ptr *confirm);
1083
1084 /**
1085  * Check, if the value of a node cannot represent a NULL pointer.
1086  *
1087  * - If option sel_based_null_check_elim is enabled, all
1088  *   Sel nodes can be skipped.
1089  * - A SymConst(entity) is NEVER a NULL pointer
1090  * - A Const != NULL is NEVER a NULL pointer
1091  * - Confirms are evaluated
1092  *
1093  * @param n        a node representing the value
1094  * @param confirm  if n is confirmed to be != NULL, returns
1095  *                 the the Confirm-node, else NULL
1096  */
1097 FIRM_API int value_not_null(const ir_node *n, ir_node_cnst_ptr *confirm);
1098
1099 /**
1100  * Check, if the value of a node can be confirmed >= 0 or <= 0,
1101  * If the mode of the value did not honor signed zeros, else
1102  * check for >= 0 or < 0.
1103  *
1104  * @param n  a node representing the value
1105  */
1106 FIRM_API ir_value_classify_sign classify_value_sign(ir_node *n);
1107
1108 /**
1109  * Return the value of a Cmp if one or both predecessors
1110  * are Confirm nodes.
1111  *
1112  * @param cmp    the compare node that will be evaluated
1113  * @param left   the left operand of the Cmp
1114  * @param right  the right operand of the Cmp
1115  * @param pnc    the compare relation
1116  */
1117 FIRM_API ir_tarval *computed_value_Cmp_Confirm(
1118         ir_node *cmp, ir_node *left, ir_node *right, pn_Cmp pnc);
1119
1120 #include "end.h"
1121
1122 #endif