don't include old_fctnames.h in firm.h - don't #define size in old_fctnames.h
[libfirm] / include / libfirm / iroptimize.h
index 7e47cde..27f885d 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (C) 1995-2007 University of Karlsruhe.  All right reserved.
+ * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
  *
  * This file is part of libFirm.
  *
@@ -20,7 +20,7 @@
 /**
  * @file
  * @brief   Available Optimisations of libFirm.
- * @version $Id: cfopt.h 13543 2007-04-29 19:29:02Z beck $
+ * @version $Id$
  */
 #ifndef FIRM_IROPTIMIZE_H
 #define FIRM_IROPTIMIZE_H
 void optimize_cf(ir_graph *irg);
 
 /**
- * Perform partial conditional evaluation on the given graph.
+ * Creates an ir_graph pass for optimize_cf().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *optimize_cf_pass(const char *name);
+
+/**
+ * Perform path-sensitive jump threading on the given graph.
+ *
+ * @param irg  the graph
+ */
+void opt_jumpthreading(ir_graph* irg);
+
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for opt_jumpthreading().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *opt_jumpthreading_pass(const char *name);
+
+/**
+ * Try to simplify boolean expression in the given ir graph.
+ * eg. x < 5 && x < 6 becomes x < 5
  *
  * @param irg  the graph
  */
-void opt_cond_eval(ir_graph* irg);
+void opt_bool(ir_graph *irg);
+
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for opt_bool().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *opt_bool_pass(const char *name);
 
 /**
  * Try to reduce the number of conv nodes in the given ir graph.
  *
  * @param irg  the graph
+ *
+ * @return non-zero if the optimization could be applied, 0 else
+ */
+int conv_opt(ir_graph *irg);
+
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for conv_opt().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
  */
-void conv_opt(ir_graph *irg);
+ir_graph_pass_t *conv_opt_pass(const char *name);
 
 /**
  * Do the scalar replacement optimization.
@@ -132,14 +178,33 @@ void escape_analysis(int run_scalar_replace, check_alloc_entity_func callback);
  *                   if no const function graph was detected.
  *                   Else calls are only optimized if at least one
  *                   const function graph was detected.
+ * @param callback   a callback function to check whether a
+ *                   given entity is a allocation call
  *
- * If the fontend created external entities with the irg_const_function
+ * If the frontend created external entities with the irg_const_function
  * property set, the force_run parameter should be set, else
  * should be unset.
  *
  * @note This optimization destroys the link fields of nodes.
  */
-void optimize_funccalls(int force_run);
+void optimize_funccalls(int force_run, check_alloc_entity_func callback);
+
+/**
+ * Creates an ir_prog pass for optimize_funccalls().
+ *
+ * @param name       the name of this pass or NULL
+ * @param force_run  if non-zero, an optimization run is started even
+ *                   if no const function graph was detected.
+ *                   Else calls are only optimized if at least one
+ *                   const function graph was detected.
+ * @param callback   a callback function to check whether a
+ *                   given entity is a allocation call
+ *
+ * @return  the newly created ir_prog pass
+ */
+ir_prog_pass_t *optimize_funccalls_pass(
+       const char *name,
+       int force_run, check_alloc_entity_func callback);
 
 /**
  * Does Partial Redundancy Elimination combined with
@@ -149,20 +214,25 @@ void optimize_funccalls(int force_run);
  * Based on VanDrunen and Hosking 2004.
  *
  * @param irg  the graph
- *
- * @note
- * Currently completely broken because the used sets do NOT
- * preserve the topological sort of its elements.
  */
 void do_gvn_pre(ir_graph *irg);
 
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for do_gvn_pre().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *do_gvn_pre_pass(const char *name);
+
 /**
  * This function is called to evaluate, if a mux can build
  * of the current architecture.
  * If it returns non-zero, a mux is created, else the code
  * is not modified.
  * @param sel        A selector of a Cond.
- * @param phi_list   List of Phi nodes about to be converted (linked via link field)
+ * @param phi_list   List of Phi nodes about to be converted (linked via get_Phi_next() field)
  * @param i          First data predecessor involved in if conversion
  * @param j          Second data predecessor involved in if conversion
  */
@@ -171,13 +241,13 @@ typedef int (*arch_allow_ifconv_func)(ir_node *sel, ir_node* phi_list, int i, in
 /**
  * The parameters structure.
  */
-typedef struct _opt_if_conv_info_t {
-  int                 max_depth;    /**< The maximum depth up to which expressions
-                                         are examined when it has to be decided if they
-                                         can be placed into another block. */
-  arch_allow_ifconv_func allow_ifconv; /**< Evaluator function, if not set all possible Psi
-                                         nodes will be created. */
-} opt_if_conv_info_t;
+struct ir_settings_if_conv_t {
+       int                 max_depth;       /**< The maximum depth up to which expressions
+                                              are examined when it has to be decided if they
+                                              can be placed into another block. */
+       arch_allow_ifconv_func allow_ifconv; /**< Evaluator function, if not set all possible Psi
+                                              nodes will be created. */
+};
 
 /**
  * Perform If conversion on a graph.
@@ -188,9 +258,47 @@ typedef struct _opt_if_conv_info_t {
  * Cannot handle blocks with Bad control predecessors, so call it after control
  * flow optimization.
  */
-void opt_if_conv(ir_graph *irg, const opt_if_conv_info_t *params);
+void opt_if_conv(ir_graph *irg, const ir_settings_if_conv_t *params);
 
-void opt_ldst2(ir_graph *irg);
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for opt_if_conv().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ * @param params   The parameters for the if conversion.
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *opt_if_conv_pass(
+       const char *name, const ir_settings_if_conv_t *params);
+
+/**
+ * Tries to reduce dependencies for memory nodes where possible by parllelizing
+ * them and synchronising with Sync nodes
+ * @param irg   the graph where memory operations should be parallelised
+ */
+void opt_parallelize_mem(ir_graph *irg);
+
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for opt_sync().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *opt_parallelize_mem_pass(const char *name);
+
+/*
+ * Check if we can replace the load by a given const from
+ * the const code irg.
+ *
+ * @param load   the load to replace
+ * @param c      the constant
+ *
+ * @return in the modes match or can be transformed using a reinterpret cast
+ *         returns a copy of the constant (possibly Conv'ed) on the
+ *         current_ir_graph
+ */
+ir_node *can_replace_load_by_const(const ir_node *load, ir_node *c);
 
 /**
  * Load/Store optimization.
@@ -216,14 +324,50 @@ void opt_ldst2(ir_graph *irg);
  *
  * Store after Load: A Store after a Load is removed, if the
  *   Store doesn't have an exception handler.
+ *
+ * @return non-zero if the optimization could be applied, 0 else
+ */
+int optimize_load_store(ir_graph *irg);
+
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for optimize_load_store().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
  */
-void optimize_load_store(ir_graph *irg);
+ir_graph_pass_t *optimize_load_store_pass(const char *name);
+
+/**
+ * New experimental alternative to optimize_load_store.
+ * Based on a dataflow analysis, so load/stores are moved out of loops
+ * where possible
+ */
+int opt_ldst(ir_graph *irg);
+
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for opt_ldst().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *opt_ldst_pass(const char *name);
 
 /**
  * Do Loop unrolling in the given graph.
  */
 void optimize_loop_unrolling(ir_graph *irg);
 
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for optimize_loop_unrolling().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *optimize_loop_unrolling_pass(const char *name);
+
 /**
  * Optimize the frame type of an irg by removing
  * never touched entities.
@@ -236,12 +380,23 @@ void optimize_loop_unrolling(ir_graph *irg);
  */
 void opt_frame_irg(ir_graph *irg);
 
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for opt_frame_irg().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *opt_frame_irg_pass(const char *name);
+
 /** Possible flags for the Operator Scalar Replacement. */
 typedef enum osr_flags {
        osr_flag_none               = 0,  /**< no additional flags */
        osr_flag_lftr_with_ov_check = 1,  /**< do linear function test replacement
                                               only if no overflow can occur. */
-       osr_flag_ignore_x86_shift   = 2   /**< ignore Multiplications by 2, 4, 8 */
+       osr_flag_ignore_x86_shift   = 2,  /**< ignore Multiplications by 2, 4, 8 */
+       osr_flag_keep_reg_pressure  = 4   /**< do NOT increase register pressure by introducing new
+                                              induction variables. */
 } osr_flags;
 
 /* FirmJNI cannot handle identical enum values... */
@@ -309,6 +464,16 @@ typedef enum osr_flags {
  */
 void opt_osr(ir_graph *irg, unsigned flags);
 
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for remove_phi_cycles().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ * @param flags    set of osr_flags
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *opt_osr_pass(const char *name, unsigned flags);
+
 /**
  * Removes useless Phi cycles, i.e cycles of Phi nodes with only one
  * non-Phi node.
@@ -321,6 +486,16 @@ void opt_osr(ir_graph *irg, unsigned flags);
  */
 void remove_phi_cycles(ir_graph *irg);
 
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for remove_phi_cycles().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *remove_phi_cycles_pass(const char *name);
+
+
 /** A default threshold. */
 #define DEFAULT_CLONE_THRESHOLD 300
 
@@ -337,6 +512,16 @@ void remove_phi_cycles(ir_graph *irg);
  */
 void proc_cloning(float threshold);
 
+/**
+ * Creates an ir_prog pass for proc_cloning().
+ *
+ * @param name        the name of this pass or NULL
+ * @param threshold   the threshold for cloning
+ *
+ * @return  the newly created ir_prog pass
+ */
+ir_prog_pass_t *proc_cloning_pass(const char *name, float threshold);
+
 /**
  * Reassociation.
  *
@@ -351,9 +536,18 @@ void proc_cloning(float threshold);
  * See Muchnik 12.3.1 Algebraic Simplification and Reassociation of
  * Addressing Expressions.
  *
+ * @return non-zero if the optimization could be applied, 0 else
+ */
+int optimize_reassociation(ir_graph *irg);
+
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for optimize_reassociation().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
  *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
  */
-void optimize_reassociation(ir_graph *irg);
+ir_graph_pass_t *optimize_reassociation_pass(const char *name);
 
 /**
  * Normalize the Returns of a graph by creating a new End block
@@ -377,6 +571,15 @@ void optimize_reassociation(ir_graph *irg);
  */
 void normalize_one_return(ir_graph *irg);
 
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for normalize_one_return().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *normalize_one_return_pass(const char *name);
+
 /**
  * Normalize the Returns of a graph by moving
  * the Returns upwards as much as possible.
@@ -399,21 +602,47 @@ void normalize_one_return(ir_graph *irg);
  */
 void normalize_n_returns(ir_graph *irg);
 
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for normalize_n_returns().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *normalize_n_returns_pass(const char *name);
+
 /**
  * Do the scalar replacement optimization.
  * Replace local compound entities (like structures and arrays)
  * with atomic values if possible. Does not handle classes yet.
  *
  * @param irg  the graph which should be optimized
+ *
+ * @return non-zero, if at least one entity was replaced
+ */
+int scalar_replacement_opt(ir_graph *irg);
+
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for scalar_replacement_opt().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
  */
-void scalar_replacement_opt(ir_graph *irg);
+ir_graph_pass_t *scalar_replacement_opt_pass(const char *name);
 
 /** Performs strength reduction for the passed graph. */
 void reduce_strength(ir_graph *irg);
 
 /**
- * Optimizes simple tail-recursion calls by
- * converting them into loops. Depends on the flag opt_tail_recursion.
+ * Optimizes tail-recursion calls by converting them into loops.
+ * Depends on the flag opt_tail_recursion.
+ * Currently supports the following forms:
+ *  - return func();
+ *  - return x + func();
+ *  - return func() - x;
+ *  - return x * func();
+ *  - return -func();
  *
  * Does not work for Calls that use the exception stuff.
  *
@@ -423,12 +652,37 @@ void reduce_strength(ir_graph *irg);
  */
 int opt_tail_rec_irg(ir_graph *irg);
 
-/*
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for opt_tail_rec_irg().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *opt_tail_rec_irg_pass(const char *name);
+
+/**
  * Optimize tail-recursion calls for all IR-Graphs.
- * Depends on the flag opt_tail_recursion.
+ * Can currently handle:
+ * - direct return value, i.e. return func().
+ * - additive return value, i.e. return x +/- func()
+ * - multiplicative return value, i.e. return x * func() or return -func()
+ *
+ * The current implementation must be run before optimize_funccalls(),
+ * because it expects the memory edges pointing to calls, which might be
+ * removed by optimize_funccalls().
  */
 void opt_tail_recursion(void);
 
+/**
+ * Creates an ir_prog pass for opt_tail_recursion().
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_prog pass
+ */
+ir_prog_pass_t *opt_tail_recursion_pass(const char *name);
+
 /** This is the type for a method, that returns a pointer type to
  *  tp.  This is needed in the normalization. */
 typedef ir_type *(*gen_pointer_type_to_func)(ir_type *tp);
@@ -460,7 +714,6 @@ typedef ir_type *(*gen_pointer_type_to_func)(ir_type *tp);
  */
 void normalize_irp_class_casts(gen_pointer_type_to_func gppt_fct);
 
-
 /**  Insert Casts so that class type casts conform exactly with the type hierarchy
  *   in given graph.
  *
@@ -470,7 +723,6 @@ void normalize_irp_class_casts(gen_pointer_type_to_func gppt_fct);
  */
 void normalize_irg_class_casts(ir_graph *irg, gen_pointer_type_to_func gppt_fct);
 
-
 /** Optimize casting between class types.
  *
  *    class A { m(); }
@@ -493,4 +745,165 @@ void normalize_irg_class_casts(ir_graph *irg, gen_pointer_type_to_func gppt_fct)
  */
 void optimize_class_casts(void);
 
+/**
+ * CLiff Click's combo algorithm from
+ *   "Combining Analyses, combining Optimizations".
+ *
+ * Does conditional constant propagation, unreachable code elimination and
+ * optimistic global value numbering at once.
+ *
+ * @param irg  the graph to run on
+ */
+void combo(ir_graph *irg);
+
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for combo.
+ *
+ * @param name     the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *combo_pass(const char *name);
+
+/**
+ * Inlines all small methods at call sites where the called address comes
+ * from a SymConst node that references the entity representing the called
+ * method.
+ *
+ * @param irg  the graph
+ * @param size maximum function size
+ *
+ * The size argument is a rough measure for the code size of the method:
+ * Methods where the obstack containing the firm graph is smaller than
+ * size are inlined.  Further only a limited number of calls are inlined.
+ * If the method contains more than 1024 inlineable calls none will be
+ * inlined.
+ * Inlining is only performed if flags `optimize' and `inlineing' are set.
+ * The graph may not be in state phase_building.
+ * It is recommended to call local_optimize_graph() after inlining as this
+ * function leaves a set of obscure Tuple nodes, e.g. a Proj-Tuple-Jmp
+ * combination as control flow operation.
+ */
+void inline_small_irgs(ir_graph *irg, int size);
+
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for inline_small_irgs().
+ *
+ * @param name   the name of this pass or NULL
+ * @param size   maximum function size
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *inline_small_irgs_pass(const char *name, int size);
+
+/**
+ * Inlineing with a different heuristic than inline_small_irgs().
+ *
+ * Inlines leave functions.  If inlinening creates new leave
+ * function inlines these, too. (If g calls f, and f calls leave h,
+ * h is first inlined in f and then f in g.)
+ *
+ * Then inlines all small functions (this is not recursive).
+ *
+ * For a heuristic this inlineing uses firm node counts.  It does
+ * not count auxiliary nodes as Proj, Tuple, End, Start, Id, Sync.
+ * If the ignore_runtime flag is set, calls to functions marked with the
+ * mtp_property_runtime property are ignored.
+ *
+ * @param maxsize         Do not inline any calls if a method has more than
+ *                        maxsize firm nodes.  It may reach this limit by
+ *                        inlineing.
+ * @param leavesize       Inline leave functions if they have less than leavesize
+ *                        nodes.
+ * @param size            Inline all function smaller than size.
+ * @param ignore_runtime  count a function only calling runtime functions as
+ *                        leave
+ */
+void inline_leave_functions(unsigned maxsize, unsigned leavesize,
+               unsigned size, int ignore_runtime);
+
+/**
+ * Creates an ir_prog pass for inline_leave_functions().
+ *
+ * @param name            the name of this pass or NULL
+ * @param maxsize         Do not inline any calls if a method has more than
+ *                        maxsize firm nodes.  It may reach this limit by
+ *                        inlineing.
+ * @param leavesize       Inline leave functions if they have less than leavesize
+ *                        nodes.
+ * @param size            Inline all function smaller than size.
+ * @param ignore_runtime  count a function only calling runtime functions as
+ *                        leave
+ *
+ * @return  the newly created ir_prog pass
+ */
+ir_prog_pass_t *inline_leave_functions_pass(
+       const char *name, unsigned maxsize, unsigned leavesize,
+       unsigned size, int ignore_runtime);
+
+typedef void (*opt_ptr)(ir_graph *irg);
+
+/**
+ * Heuristic inliner. Calculates a benefice value for every call and inlines
+ * those calls with a value higher than the threshold.
+ *
+ * @param maxsize             Do not inline any calls if a method has more than
+ *                            maxsize firm nodes.  It may reach this limit by
+ *                            inlining.
+ * @param inline_threshold    inlining threshold
+ * @param after_inline_opt    optimizations performed immediately after inlining
+ *                            some calls
+ */
+void inline_functions(unsigned maxsize, int inline_threshold,
+                      opt_ptr after_inline_opt);
+
+/**
+ * Creates an ir_prog pass for inline_functions().
+ *
+ * @param name               the name of this pass or NULL
+ * @param maxsize            Do not inline any calls if a method has more than
+ *                           maxsize firm nodes.  It may reach this limit by
+       *                     inlineing.
+ * @param inline_threshold   inlining threshold
+ *
+ * @return  the newly created ir_prog pass
+ */
+ir_prog_pass_t *inline_functions_pass(
+       const char *name, unsigned maxsize, int inline_threshold,
+       opt_ptr after_inline_opt);
+
+/**
+ * Combines congruent blocks into one.
+ *
+ * @param irg   The IR-graph to optimize.
+ *
+ * @return non-zero if the graph was transformed
+ */
+int shape_blocks(ir_graph *irg);
+
+/**
+ * Creates an ir_graph pass for shape_blocks().
+ *
+ * @param name   the name of this pass or NULL
+ *
+ * @return  the newly created ir_graph pass
+ */
+ir_graph_pass_t *shape_blocks_pass(const char *name);
+
+/**
+ * Perform loop inversion on a given graph.
+ * Loop inversion transform a head controlled loop (like while(...) {} and
+ * for(...) {}) into a foot controlled loop (do {} while(...)).
+ */
+void do_loop_inversion(ir_graph *irg);
+
+/**
+ * Perform loop peeling on a given graph.
+ */
+void do_loop_peeling(ir_graph *irg);
+
+typedef ir_type *(*get_Alloc_func)(ir_node *n);
+/** Set a new get_Alloc_func and returns the old one. */
+get_Alloc_func firm_set_Alloc_func(get_Alloc_func newf);
+
 #endif