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[libfirm] / ir / ir / irpass.c
1 /*
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17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief     Manager for optimization passes.
23  * @author    Michael Beck
24  * @version   $Id$
25  */
26 #include "config.h"
27
28 #include <string.h>
29 #include "adt/list.h"
30 #include "irpass_t.h"
31 #include "irgraph_t.h"
32 #include "irprog_t.h"
33 #include "irdump.h"
34 #include "irvrfy.h"
35 #include "xmalloc.h"
36
37 /*Add a graph pass to a graph pass manager. */
38 void ir_graph_pass_mgr_add(ir_graph_pass_manager_t *mgr, ir_graph_pass_t *pass)
39 {
40         list_add_tail(&pass->list, &mgr->passes);
41         ++mgr->n_passes;
42         if (pass->add_to_mgr)
43                 pass->add_to_mgr(pass->context);
44 }
45
46 /* Add an irprog pass to an irprog pass manager. */
47 void ir_prog_pass_mgr_add(ir_prog_pass_manager_t *mgr, ir_prog_pass_t *pass)
48 {
49         list_add_tail(&pass->list, &mgr->passes);
50         ++mgr->n_passes;
51         if (pass->add_to_mgr)
52                 pass->add_to_mgr(pass->context);
53 }
54
55 /**
56  * wrapper for running a graph pass manager as a pass on an irprog
57  * pass manager.
58  */
59 static int run_wrapper(ir_prog *prog, void *ctx)
60 {
61         ir_graph_pass_manager_t *mgr = ctx;
62
63         (void)prog;
64         return ir_graph_pass_mgr_run(mgr);
65 }
66
67 /* Ensure that no verifier is run an ir_prog pass. */
68 int ir_prog_no_verify(ir_prog *prog, void *ctx)
69 {
70         (void)prog;
71         (void)ctx;
72         return 0;
73 }
74
75 /* Ensure that no dumper is run from an ir_prog pass. */
76 void ir_prog_no_dump(ir_prog *prog, void *ctx, unsigned idx)
77 {
78         (void)prog;
79         (void)ctx;
80         (void)idx;
81 }
82
83 /**
84  * Term wrapper for a wrapped ir_graph pass manager.
85  */
86 static void term_wrapper(void *context)
87 {
88         ir_graph_pass_manager_t *mgr = context;
89         term_graph_pass_mgr(mgr);
90 }
91
92 /**
93  * Create a wrapper ir_prog pass for an ir_graph manager.
94  */
95 static ir_prog_pass_t *create_wrapper_pass(ir_graph_pass_manager_t *graph_mgr)
96 {
97         /* create a wrapper pass */
98         ir_prog_pass_t *pass = XMALLOCZ(ir_prog_pass_t);
99
100         pass->run_on_irprog = run_wrapper;
101         pass->context       = graph_mgr;
102         pass->name          = graph_mgr->name;
103
104         /* do not verify nor dump: this is handled by the graph manager */
105         pass->verify_irprog = ir_prog_no_verify;
106         pass->dump_irprog   = ir_prog_no_dump;
107         pass->is_wrapper    = 1;
108
109         pass->add_to_mgr   = NULL;
110         pass->rem_from_mgr = term_wrapper;
111
112         return pass;
113 }
114
115 /* Add an ir_graph_pass as a pass to an ir_prog pass manager. */
116 void ir_prog_pass_mgr_add_graph_pass(
117         ir_prog_pass_manager_t *mgr, ir_graph_pass_t *pass)
118 {
119         ir_graph_pass_manager_t *graph_mgr;
120         ir_prog_pass_t          *wrapper;
121
122         /* check if the last pass is a graph_pass wrapper */
123         if (! list_empty(&mgr->passes)) {
124                 wrapper = list_entry(mgr->passes.prev, ir_prog_pass_t, list);
125                 if (wrapper->is_wrapper) {
126                         graph_mgr = wrapper->context;
127
128                         ir_graph_pass_mgr_add(graph_mgr, pass);
129                         ++mgr->n_passes;
130                         return;
131                 }
132         }
133
134         /* not found, create a new wrapper */
135         graph_mgr = new_graph_pass_mgr(
136                 "graph_pass_wrapper", mgr->verify_all, mgr->dump_all);
137         graph_mgr->run_idx = mgr->n_passes;
138
139         ir_graph_pass_mgr_add(graph_mgr, pass);
140
141         wrapper = create_wrapper_pass(graph_mgr);
142         ir_prog_pass_mgr_add(mgr, wrapper);
143 }
144
145 /* Add an ir_graph_pass_manager as a pass to an ir_prog pass manager. */
146 void ir_prog_pass_mgr_add_graph_mgr(
147         ir_prog_pass_manager_t *mgr, ir_graph_pass_manager_t *graph_mgr)
148 {
149         ir_prog_pass_t *pass = create_wrapper_pass(graph_mgr);
150
151         if (mgr->dump_all)
152                 graph_mgr->dump_all = 1;
153         if (mgr->verify_all)
154                 graph_mgr->verify_all = 1;
155         graph_mgr->run_idx = mgr->n_passes;
156
157         ir_prog_pass_mgr_add(mgr, pass);
158 }
159
160 /**
161  * Create a suffix for dumping.
162  */
163 void create_suffix(char *suffix, size_t n, const char *pass_name, unsigned index)
164 {
165         snprintf(suffix, n, "-%02u_%s", index, pass_name);
166 }
167
168 /* Run all passes of an ir_graph pass manager. */
169 int ir_graph_pass_mgr_run(ir_graph_pass_manager_t *mgr)
170 {
171         ir_graph_pass_t *pass;
172         int             i, res = 0;
173         ir_graph        *rem = current_ir_graph;
174
175         /* on all graphs: beware: number of irgs might be changed */
176         for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); ++i) {
177                 ir_graph *irg = current_ir_graph = get_irp_irg(i);
178                 unsigned idx = mgr->run_idx;
179                 /* run every pass on every graph */
180                 list_for_each_entry(ir_graph_pass_t, pass, &mgr->passes, list) {
181                         int pass_res = pass->run_on_irg(irg, pass->context);
182                         if (pass_res != 0)
183                                 res = 1;
184                         /* verify is necessary */
185                         if (mgr->verify_all) {
186                                 if (pass->verify_irg) {
187                                         pass->verify_irg(irg, pass->context);
188                                 } else {
189                                         irg_verify(irg, 0);
190                                 }
191                         }
192                         /* dump */
193                         if (mgr->dump_all) {
194                                 if (pass->dump_irg) {
195                                         pass->dump_irg(irg, pass->context, idx);
196                                 } else {
197                                         char suffix[1024];
198                                         create_suffix(suffix, sizeof(suffix), pass->name, idx);
199                                         dump_ir_block_graph(irg, suffix);
200                                 }
201                         }
202                         ++idx;
203                 }
204         }
205         current_ir_graph = rem;
206         return res;
207 }
208
209 /**
210  * Verify all graphs on the given ir_prog.
211  */
212 static int irp_verify_irgs(void)
213 {
214         int i, res = 1;
215
216         for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i)
217                 res &= irg_verify(get_irp_irg(i), 0);
218         return res;
219 }
220
221 /* Run all passes of an ir_prog pass manager. */
222 int ir_prog_pass_mgr_run(ir_prog_pass_manager_t *mgr)
223 {
224         ir_prog_pass_t *pass;
225         int            res = 0;
226
227         /* run every pass on every graph */
228         unsigned idx = mgr->run_idx;
229         list_for_each_entry(ir_prog_pass_t, pass, &mgr->passes, list) {
230                 int pass_res = pass->run_on_irprog(irp, pass->context);
231                 if (pass_res != 0)
232                         res = 1;
233                 /* verify is necessary */
234                 if (mgr->verify_all) {
235                         if (pass->verify_irprog) {
236                                 pass->verify_irprog(irp, pass->context);
237                         } else {
238                                 irp_verify_irgs();
239                         }
240                 }
241                 /* dump */
242                 if (mgr->dump_all) {
243                         if (pass->dump_irprog) {
244                                 pass->dump_irprog(irp, pass->context, idx);
245                         } else {
246                                 char suffix[1024];
247                                 create_suffix(suffix, sizeof(suffix), pass->name, idx);
248                                 dump_all_ir_graphs(dump_ir_block_graph, suffix);
249                         }
250                 }
251                 if (pass->is_wrapper) {
252                         ir_graph_pass_manager_t *graph_mgr = pass->context;
253                         idx += graph_mgr->n_passes;
254                 } else
255                         ++idx;
256         }
257         return res;
258 }
259
260 /* Creates a new ir_graph pass manager. */
261 ir_graph_pass_manager_t *new_graph_pass_mgr(
262         const char *name, int verify_all, int dump_all)
263 {
264         ir_graph_pass_manager_t *res = XMALLOCZ(ir_graph_pass_manager_t);
265
266         INIT_LIST_HEAD(&res->passes);
267         res->kind       = k_ir_graph_pass_mgr;
268         res->name       = name;
269         res->run_idx    = 0;
270         res->verify_all = verify_all != 0;
271         res->dump_all   = dump_all   != 0;
272
273         return res;
274 }
275
276 /* Creates a new ir_prog pass manager. */
277 ir_prog_pass_manager_t *new_prog_pass_mgr(
278         const char *name, int verify_all, int dump_all)
279 {
280         ir_prog_pass_manager_t *res = XMALLOCZ(ir_prog_pass_manager_t);
281
282         INIT_LIST_HEAD(&res->passes);
283         res->kind       = k_ir_prog_pass_mgr;
284         res->name       = name;
285         res->run_idx    = 0;
286         res->verify_all = verify_all != 0;
287         res->dump_all   = dump_all   != 0;
288
289         return res;
290 }
291
292 /* Terminate an ir_graph pass manager and all owned passes. */
293 void term_graph_pass_mgr(ir_graph_pass_manager_t *mgr)
294 {
295         ir_graph_pass_t *pass, *next;
296
297         list_for_each_entry_safe(ir_graph_pass_t, pass, next, &mgr->passes, list) {
298                 if (pass->rem_from_mgr)
299                         pass->rem_from_mgr(pass->context);
300                 pass->kind = k_BAD;
301                 xfree(pass);
302         }
303         mgr->kind = k_BAD;
304         xfree(mgr);
305 }
306
307 /* Terminate an ir_prog pass manager and all owned passes. */
308 void term_prog_pass_mgr(ir_prog_pass_manager_t *mgr)
309 {
310         ir_prog_pass_t *pass, *next;
311
312         list_for_each_entry_safe(ir_prog_pass_t, pass, next, &mgr->passes, list) {
313                 if (pass->rem_from_mgr)
314                         pass->rem_from_mgr(pass->context);
315                 pass->kind = k_BAD;
316                 xfree(pass);
317         }
318         mgr->kind = k_BAD;
319         xfree(mgr);
320 }
321
322 /**
323  * Set the run index for an irgraph pass manager.
324  *
325  * @param mgr      the manager
326  * @param run_idx  the index for the first pass of this manager
327  */
328 void ir_graph_pass_mgr_set_run_idx(
329         ir_graph_pass_manager_t *mgr, unsigned run_idx)
330 {
331         mgr->run_idx = run_idx;
332 }
333
334 /**
335  * Set the run index for an irprog pass manager.
336  *
337  * @param mgr      the manager
338  * @param run_idx  the index for the first pass of this manager
339  */
340 void ir_prog_pass_manager_set_run_idx(
341         ir_prog_pass_manager_t *mgr, unsigned run_idx)
342 {
343         mgr->run_idx = run_idx;
344 }
345
346 /**
347  * Wrapper for running void function(ir_graph *irg) as an ir_graph pass.
348  */
349 static int void_graph_wrapper(ir_graph *irg, void *context) {
350         void (*function)(ir_graph *irg) = context;
351         function(irg);
352         return 0;
353 }  /* void_graph_wrapper */
354
355 /* Creates an ir_graph pass for running void function(ir_graph *irg). */
356 ir_graph_pass_t *def_graph_pass(
357         const char *name, void (*function)(ir_graph *irg))
358 {
359         struct ir_graph_pass_t *pass = XMALLOCZ(ir_graph_pass_t);
360
361         pass->kind       = k_ir_graph_pass;
362         pass->run_on_irg = void_graph_wrapper;
363         pass->context    = function;
364         pass->name       = name;
365
366         INIT_LIST_HEAD(&pass->list);
367
368         return pass;
369 }  /* def_graph_pass */
370
371 /**
372  * Wrapper for running void function(ir_graph *irg) as an ir_graph pass.
373  */
374 static int int_graph_wrapper(ir_graph *irg, void *context) {
375         int (*function)(ir_graph *irg) = context;
376         return function(irg);
377 }  /* int_graph_wrapper */
378
379 /* Creates an ir_graph pass for running void function(ir_graph *irg). */
380 ir_graph_pass_t *def_graph_pass_ret(
381                 const char *name, int (*function)(ir_graph *irg))
382 {
383         struct ir_graph_pass_t *pass = XMALLOCZ(ir_graph_pass_t);
384
385         pass->kind       = k_ir_graph_pass;
386         pass->run_on_irg = int_graph_wrapper;
387         pass->context    = function;
388         pass->name       = name;
389
390         INIT_LIST_HEAD(&pass->list);
391
392         return pass;
393 }  /* def_graph_pass_ret */
394
395 /* constructor for a default graph pass */
396 ir_graph_pass_t *def_graph_pass_constructor(
397         ir_graph_pass_t *pass,
398         const char *name, int (*function)(ir_graph *irg, void *context)) {
399         if (pass == NULL)
400                 pass = XMALLOCZ(ir_graph_pass_t);
401         else
402                 memset(pass, 0, sizeof(ir_graph_pass_t));
403         pass->kind       = k_ir_graph_pass;
404         pass->run_on_irg = function;
405         pass->context    = pass;
406         pass->name       = name;
407
408         INIT_LIST_HEAD(&pass->list);
409
410         return pass;
411 }  /* def_graph_pass_constructor */
412
413
414 /**
415  * Wrapper for running void function(void) as an ir_prog pass.
416  */
417 static int void_prog_wrapper(ir_prog *irp, void *context) {
418         void (*function)(void) = context;
419
420         (void)irp;
421         function();
422         return 0;
423 }  /* void_graph_wrapper */
424
425 /* Creates an ir_prog pass for running void function(void). */
426 ir_prog_pass_t *def_prog_pass(
427         const char *name,
428         void (*function)(void))
429 {
430         struct ir_prog_pass_t *pass = XMALLOCZ(ir_prog_pass_t);
431
432         pass->kind          = k_ir_prog_pass;
433         pass->run_on_irprog = void_prog_wrapper;
434         pass->context       = function;
435         pass->name          = name;
436
437         INIT_LIST_HEAD(&pass->list);
438
439         return pass;
440 }  /* def_prog_pass */
441
442 /* Creates an ir_prog pass for running void function(void). */
443 ir_prog_pass_t *def_prog_pass_constructor(
444         ir_prog_pass_t *pass,
445         const char *name,
446         int (*function)(ir_prog *irp, void *context))
447 {
448         if (pass == NULL)
449                 pass = XMALLOCZ(ir_prog_pass_t);
450         else
451                 memset(pass, 0, sizeof(ir_prog_pass_t));
452
453         pass->kind          = k_ir_prog_pass;
454         pass->run_on_irprog = function;
455         pass->context       = pass;
456         pass->name          = name;
457
458         INIT_LIST_HEAD(&pass->list);
459
460         return pass;
461 }  /* def_prog_pass_constructor */
462
463 struct pass_t {
464         ir_prog_pass_t pass;
465         void           *context;
466         void (*function)(void *context);
467 };
468
469 /**
470  * Wrapper for the call_function pass.
471  */
472 static int call_function_wrapper(ir_prog *irp, void *context) {
473         struct pass_t *pass = context;
474
475         (void)irp;
476         pass->function(pass->context);
477         return 0;
478 }  /* call_function_wrapper */
479
480 ir_prog_pass_t *call_function_pass(
481         const char *name, void (*function)(void *context), void *context) {
482         struct pass_t *pass = XMALLOCZ(struct pass_t);
483
484         def_prog_pass_constructor(
485                 &pass->pass, name ? name : "set_function", call_function_wrapper);
486
487         pass->pass.verify_irprog = ir_prog_no_verify;
488         pass->pass.dump_irprog   = ir_prog_no_dump;
489         pass->pass.context       = pass;
490
491         pass->function = function;
492         pass->context  = context;
493
494         return &pass->pass;
495 }  /* call_function_pass */