gcc/ipa.c

   1 /* Basic IPA optimizations and utilities.
   2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2007, 2008 Free Software Foundation,
   3    Inc.
   4
   5 This file is part of GCC.
   6
   7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   9 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
  10 version.
  11
  12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  15 for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  20
  21 #include "config.h"
  22 #include "system.h"
  23 #include "coretypes.h"
  24 #include "tm.h"
  25 #include "cgraph.h"
  26 #include "tree-pass.h"
  27 #include "timevar.h"
  28 #include "gimple.h"
  29 #include "ggc.h"
  30
  31 /* Fill array order with all nodes with output flag set in the reverse
  32    topological order.  */
  33
  34 int
  35 cgraph_postorder (struct cgraph_node **order)
  36 {
  37   struct cgraph_node *node, *node2;
  38   int stack_size = 0;
  39   int order_pos = 0;
  40   struct cgraph_edge *edge, last;
  41   int pass;
  42
  43   struct cgraph_node **stack =
  44     XCNEWVEC (struct cgraph_node *, cgraph_n_nodes);
  45
  46   /* We have to deal with cycles nicely, so use a depth first traversal
  47      output algorithm.  Ignore the fact that some functions won't need
  48      to be output and put them into order as well, so we get dependencies
  49      right through inline functions.  */
  50   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
  51     node->aux = NULL;
  52   for (pass = 0; pass < 2; pass++)
  53     for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
  54       if (!node->aux
  55           && (pass
  56               || (!cgraph_only_called_directly_p (node)
  57                   && !node->address_taken)))
  58         {
  59           node2 = node;
  60           if (!node->callers)
  61             node->aux = &last;
  62           else
  63             node->aux = node->callers;
  64           while (node2)
  65             {
  66               while (node2->aux != &last)
  67                 {
  68                   edge = (struct cgraph_edge *) node2->aux;
  69                   if (edge->next_caller)
  70                     node2->aux = edge->next_caller;
  71                   else
  72                     node2->aux = &last;
  73                   if (!edge->caller->aux)
  74                     {
  75                       if (!edge->caller->callers)
  76                         edge->caller->aux = &last;
  77                       else
  78                         edge->caller->aux = edge->caller->callers;
  79                       stack[stack_size++] = node2;
  80                       node2 = edge->caller;
  81                       break;
  82                     }
  83                 }
  84               if (node2->aux == &last)
  85                 {
  86                   order[order_pos++] = node2;
  87                   if (stack_size)
  88                     node2 = stack[--stack_size];
  89                   else
  90                     node2 = NULL;
  91                 }
  92             }
  93         }
  94   free (stack);
  95   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
  96     node->aux = NULL;
  97   return order_pos;
  98 }
  99
 100 /* Look for all functions inlined to NODE and update their inlined_to pointers
 101    to INLINED_TO.  */
 102
 103 static void
 104 update_inlined_to_pointer (struct cgraph_node *node, struct cgraph_node *inlined_to)
 105 {
 106   struct cgraph_edge *e;
 107   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
 108     if (e->callee->global.inlined_to)
 109       {
 110         e->callee->global.inlined_to = inlined_to;
 111         update_inlined_to_pointer (e->callee, inlined_to);
 112       }
 113 }
 114
 115 /* Perform reachability analysis and reclaim all unreachable nodes.
 116    If BEFORE_INLINING_P is true this function is called before inlining
 117    decisions has been made.  If BEFORE_INLINING_P is false this function also
 118    removes unneeded bodies of extern inline functions.  */
 119
 120 bool
 121 cgraph_remove_unreachable_nodes (bool before_inlining_p, FILE *file)
 122 {
 123   struct cgraph_node *first = (struct cgraph_node *) (void *) 1;
 124   struct cgraph_node *node, *next;
 125   bool changed = false;
 126
 127 #ifdef ENABLE_CHECKING
 128   verify_cgraph ();
 129 #endif
 130   if (file)
 131     fprintf (file, "\nReclaiming functions:");
 132 #ifdef ENABLE_CHECKING
 133   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
 134     gcc_assert (!node->aux);
 135 #endif
 136   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
 137     if (!cgraph_can_remove_if_no_direct_calls_p (node)
 138         && ((!DECL_EXTERNAL (node->decl))
 139             || !node->analyzed
 140             || before_inlining_p))
 141       {
 142         gcc_assert (!node->global.inlined_to);
 143         node->aux = first;
 144         first = node;
 145       }
 146     else
 147       gcc_assert (!node->aux);
 148
 149   /* Perform reachability analysis.  As a special case do not consider
 150      extern inline functions not inlined as live because we won't output
 151      them at all.  */
 152   while (first != (void *) 1)
 153     {
 154       struct cgraph_edge *e;
 155       node = first;
 156       first = (struct cgraph_node *) first->aux;
 157
 158       for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
 159         if (!e->callee->aux
 160             && node->analyzed
 161             && (!e->inline_failed || !e->callee->analyzed
 162                 || (!DECL_EXTERNAL (e->callee->decl))
 163                 || before_inlining_p))
 164           {
 165             e->callee->aux = first;
 166             first = e->callee;
 167           }
 168       while (node->clone_of && !node->clone_of->aux && !gimple_has_body_p (node->decl))
 169         {
 170           node = node->clone_of;
 171           node->aux = first;
 172           first = node;
 173         }
 174     }
 175
 176   /* Remove unreachable nodes.  Extern inline functions need special care;
 177      Unreachable extern inline functions shall be removed.
 178      Reachable extern inline functions we never inlined shall get their bodies
 179      eliminated.
 180      Reachable extern inline functions we sometimes inlined will be turned into
 181      unanalyzed nodes so they look like for true extern functions to the rest
 182      of code.  Body of such functions is released via remove_node once the
 183      inline clones are eliminated.  */
 184   for (node = cgraph_nodes; node; node = next)
 185     {
 186       next = node->next;
 187       if (!node->aux)
 188         {
 189           node->global.inlined_to = NULL;
 190           if (file)
 191             fprintf (file, " %s", cgraph_node_name (node));
 192           if (!node->analyzed || !DECL_EXTERNAL (node->decl)
 193               || before_inlining_p)
 194             cgraph_remove_node (node);
 195           else
 196             {
 197               struct cgraph_edge *e;
 198
 199               /* See if there is reachable caller.  */
 200               for (e = node->callers; e; e = e->next_caller)
 201                 if (e->caller->aux)
 202                   break;
 203
 204               /* If so, we need to keep node in the callgraph.  */
 205               if (e || node->needed)
 206                 {
 207                   struct cgraph_node *clone;
 208
 209                   /* If there are still clones, we must keep body around.
 210                      Otherwise we can just remove the body but keep the clone.  */
 211                   for (clone = node->clones; clone;
 212                        clone = clone->next_sibling_clone)
 213                     if (clone->aux)
 214                       break;
 215                   if (!clone)
 216                     {
 217                       cgraph_release_function_body (node);
 218                       cgraph_node_remove_callees (node);
 219                       node->analyzed = false;
 220                       node->local.inlinable = false;
 221                     }
 222                 }
 223               else
 224                 cgraph_remove_node (node);
 225             }
 226           changed = true;
 227         }
 228     }
 229   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
 230     {
 231       /* Inline clones might be kept around so their materializing allows further
 232          cloning.  If the function the clone is inlined into is removed, we need
 233          to turn it into normal cone.  */
 234       if (node->global.inlined_to
 235           && !node->callers)
 236         {
 237           gcc_assert (node->clones);
 238           node->global.inlined_to = NULL;
 239           update_inlined_to_pointer (node, node);
 240         }
 241       node->aux = NULL;
 242     }
 243 #ifdef ENABLE_CHECKING
 244   verify_cgraph ();
 245 #endif
 246
 247   /* Reclaim alias pairs for functions that have disappeared from the
 248      call graph.  */
 249   remove_unreachable_alias_pairs ();
 250
 251   return changed;
 252 }
 253
 254 static bool
 255 cgraph_externally_visible_p (struct cgraph_node *node, bool whole_program)
 256 {
 257   if (!node->local.finalized)
 258     return false;
 259   if (!DECL_COMDAT (node->decl)
 260       && (!TREE_PUBLIC (node->decl) || DECL_EXTERNAL (node->decl)))
 261     return false;
 262   if (!whole_program)
 263     return true;
 264   /* COMDAT functions must be shared only if they have address taken,
 265      otherwise we can produce our own private implementation with
 266      -fwhole-program.  */
 267   if (DECL_COMDAT (node->decl) && (node->address_taken || !node->analyzed))
 268     return true;
 269   if (MAIN_NAME_P (DECL_NAME (node->decl)))
 270     return true;
 271   if (lookup_attribute ("externally_visible", DECL_ATTRIBUTES (node->decl)))
 272     return true;
 273   return false;
 274 }
 275
 276 /* Mark visibility of all functions.
 277
 278    A local function is one whose calls can occur only in the current
 279    compilation unit and all its calls are explicit, so we can change
 280    its calling convention.  We simply mark all static functions whose
 281    address is not taken as local.
 282
 283    We also change the TREE_PUBLIC flag of all declarations that are public
 284    in language point of view but we want to overwrite this default
 285    via visibilities for the backend point of view.  */
 286
 287 static unsigned int
 288 function_and_variable_visibility (bool whole_program)
 289 {
 290   struct cgraph_node *node;
 291   struct varpool_node *vnode;
 292
 293   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
 294     {
 295       if (cgraph_externally_visible_p (node, whole_program))
 296         {
 297           gcc_assert (!node->global.inlined_to);
 298           node->local.externally_visible = true;
 299         }
 300       else
 301         node->local.externally_visible = false;
 302       if (!node->local.externally_visible && node->analyzed
 303           && !DECL_EXTERNAL (node->decl))
 304         {
 305           gcc_assert (whole_program || !TREE_PUBLIC (node->decl));
 306           TREE_PUBLIC (node->decl) = 0;
 307           DECL_COMDAT (node->decl) = 0;
 308           DECL_WEAK (node->decl) = 0;
 309         }
 310       node->local.local = (cgraph_only_called_directly_p (node)
 311                            && node->analyzed
 312                            && !DECL_EXTERNAL (node->decl)
 313                            && !node->local.externally_visible);
 314     }
 315   for (vnode = varpool_nodes_queue; vnode; vnode = vnode->next_needed)
 316     {
 317       if (!vnode->finalized)
 318         continue;
 319       if (vnode->needed
 320           && (DECL_COMDAT (vnode->decl) || TREE_PUBLIC (vnode->decl))
 321           && (!whole_program
 322               || lookup_attribute ("externally_visible",
 323                                    DECL_ATTRIBUTES (vnode->decl))))
 324         vnode->externally_visible = true;
 325       else
 326         vnode->externally_visible = false;
 327       if (!vnode->externally_visible)
 328         {
 329           gcc_assert (whole_program || !TREE_PUBLIC (vnode->decl));
 330           TREE_PUBLIC (vnode->decl) = 0;
 331         }
 332      gcc_assert (TREE_STATIC (vnode->decl));
 333     }
 334
 335   if (dump_file)
 336     {
 337       fprintf (dump_file, "\nMarking local functions:");
 338       for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
 339         if (node->local.local)
 340           fprintf (dump_file, " %s", cgraph_node_name (node));
 341       fprintf (dump_file, "\n\n");
 342       fprintf (dump_file, "\nMarking externally visible functions:");
 343       for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
 344         if (node->local.externally_visible)
 345           fprintf (dump_file, " %s", cgraph_node_name (node));
 346       fprintf (dump_file, "\n\n");
 347     }
 348   cgraph_function_flags_ready = true;
 349   return 0;
 350 }
 351
 352 /* Local function pass handling visibilities.  This happens before LTO streaming
 353    so in particular -fwhole-program should be ignored at this level.  */
 354
 355 static unsigned int
 356 local_function_and_variable_visibility (void)
 357 {
 358   return function_and_variable_visibility (flag_whole_program && !flag_lto && !flag_whopr);
 359 }
 360
 361 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_function_and_variable_visibility =
 362 {
 363  {
 364   SIMPLE_IPA_PASS,
 365   "visibility",                         /* name */
 366   NULL,                                 /* gate */
 367   local_function_and_variable_visibility,/* execute */
 368   NULL,                                 /* sub */
 369   NULL,                                 /* next */
 370   0,                                    /* static_pass_number */
 371   TV_CGRAPHOPT,                         /* tv_id */
 372   0,                                    /* properties_required */
 373   0,                                    /* properties_provided */
 374   0,                                    /* properties_destroyed */
 375   0,                                    /* todo_flags_start */
 376   TODO_remove_functions | TODO_dump_cgraph/* todo_flags_finish */
 377  }
 378 };
 379
 380 /* Do not re-run on ltrans stage.  */
 381
 382 static bool
 383 gate_whole_program_function_and_variable_visibility (void)
 384 {
 385   return !flag_ltrans;
 386 }
 387
 388 /* Bring functionss local at LTO time whith -fwhole-program.  */
 389
 390 static unsigned int
 391 whole_program_function_and_variable_visibility (void)
 392 {
 393   struct cgraph_node *node;
 394   struct varpool_node *vnode;
 395
 396   function_and_variable_visibility (flag_whole_program);
 397
 398   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
 399     if (node->local.externally_visible && node->local.finalized)
 400       cgraph_mark_needed_node (node);
 401   for (vnode = varpool_nodes_queue; vnode; vnode = vnode->next_needed)
 402     if (vnode->externally_visible)
 403       varpool_mark_needed_node (vnode);
 404   return 0;
 405 }
 406
 407 struct ipa_opt_pass_d pass_ipa_whole_program_visibility =
 408 {
 409  {
 410   IPA_PASS,
 411   "whole-program",                      /* name */
 412   gate_whole_program_function_and_variable_visibility,/* gate */
 413   whole_program_function_and_variable_visibility,/* execute */
 414   NULL,                                 /* sub */
 415   NULL,                                 /* next */
 416   0,                                    /* static_pass_number */
 417   TV_CGRAPHOPT,                         /* tv_id */
 418   0,                                    /* properties_required */
 419   0,                                    /* properties_provided */
 420   0,                                    /* properties_destroyed */
 421   0,                                    /* todo_flags_start */
 422   TODO_dump_cgraph | TODO_remove_functions/* todo_flags_finish */
 423  },
 424  NULL,                                  /* generate_summary */
 425  NULL,                                  /* write_summary */
 426  NULL,                                  /* read_summary */
 427  NULL,                                  /* function_read_summary */
 428  NULL,                                  /* stmt_fixup */
 429  0,                                     /* TODOs */
 430  NULL,                                  /* function_transform */
 431  NULL,                                  /* variable_transform */
 432 };
 433
 434 /* Hash a cgraph node set element.  */
 435
 436 static hashval_t
 437 hash_cgraph_node_set_element (const void *p)
 438 {
 439   const_cgraph_node_set_element element = (const_cgraph_node_set_element) p;
 440   return htab_hash_pointer (element->node);
 441 }
 442
 443 /* Compare two cgraph node set elements.  */
 444
 445 static int
 446 eq_cgraph_node_set_element (const void *p1, const void *p2)
 447 {
 448   const_cgraph_node_set_element e1 = (const_cgraph_node_set_element) p1;
 449   const_cgraph_node_set_element e2 = (const_cgraph_node_set_element) p2;
 450
 451   return e1->node == e2->node;
 452 }
 453
 454 /* Create a new cgraph node set.  */
 455
 456 cgraph_node_set
 457 cgraph_node_set_new (void)
 458 {
 459   cgraph_node_set new_node_set;
 460
 461   new_node_set = GGC_NEW (struct cgraph_node_set_def);
 462   new_node_set->hashtab = htab_create_ggc (10,
 463                                            hash_cgraph_node_set_element,
 464                                            eq_cgraph_node_set_element,
 465                                            NULL);
 466   new_node_set->nodes = NULL;
 467   return new_node_set;
 468 }
 469
 470 /* Add cgraph_node NODE to cgraph_node_set SET.  */
 471
 472 void
 473 cgraph_node_set_add (cgraph_node_set set, struct cgraph_node *node)
 474 {
 475   void **slot;
 476   cgraph_node_set_element element;
 477   struct cgraph_node_set_element_def dummy;
 478
 479   dummy.node = node;
 480   slot = htab_find_slot (set->hashtab, &dummy, INSERT);
 481
 482   if (*slot != HTAB_EMPTY_ENTRY)
 483     {
 484       element = (cgraph_node_set_element) *slot;
 485       gcc_assert (node == element->node
 486                   && (VEC_index (cgraph_node_ptr, set->nodes, element->index)
 487                       == node));
 488       return;
 489     }
 490
 491   /* Insert node into hash table.  */
 492   element =
 493     (cgraph_node_set_element) GGC_NEW (struct cgraph_node_set_element_def);
 494   element->node = node;
 495   element->index = VEC_length (cgraph_node_ptr, set->nodes);
 496   *slot = element;
 497
 498   /* Insert into node vector.  */
 499   VEC_safe_push (cgraph_node_ptr, gc, set->nodes, node);
 500 }
 501
 502 /* Remove cgraph_node NODE from cgraph_node_set SET.  */
 503
 504 void
 505 cgraph_node_set_remove (cgraph_node_set set, struct cgraph_node *node)
 506 {
 507   void **slot, **last_slot;
 508   cgraph_node_set_element element, last_element;
 509   struct cgraph_node *last_node;
 510   struct cgraph_node_set_element_def dummy;
 511
 512   dummy.node = node;
 513   slot = htab_find_slot (set->hashtab, &dummy, NO_INSERT);
 514   if (slot == NULL)
 515     return;
 516
 517   element = (cgraph_node_set_element) *slot;
 518   gcc_assert (VEC_index (cgraph_node_ptr, set->nodes, element->index)
 519               == node);
 520
 521   /* Remove from vector. We do this by swapping node with the last element
 522      of the vector.  */
 523   last_node = VEC_pop (cgraph_node_ptr, set->nodes);
 524   if (last_node != node)
 525     {
 526       dummy.node = last_node;
 527       last_slot = htab_find_slot (set->hashtab, &dummy, NO_INSERT);
 528       last_element = (cgraph_node_set_element) *last_slot;
 529       gcc_assert (last_element);
 530
 531       /* Move the last element to the original spot of NODE.  */
 532       last_element->index = element->index;
 533       VEC_replace (cgraph_node_ptr, set->nodes, last_element->index,
 534                    last_node);
 535     }
 536
 537   /* Remove element from hash table.  */
 538   htab_clear_slot (set->hashtab, slot);
 539   ggc_free (element);
 540 }
 541
 542 /* Find NODE in SET and return an iterator to it if found.  A null iterator
 543    is returned if NODE is not in SET.  */
 544
 545 cgraph_node_set_iterator
 546 cgraph_node_set_find (cgraph_node_set set, struct cgraph_node *node)
 547 {
 548   void **slot;
 549   struct cgraph_node_set_element_def dummy;
 550   cgraph_node_set_element element;
 551   cgraph_node_set_iterator csi;
 552
 553   dummy.node = node;
 554   slot = htab_find_slot (set->hashtab, &dummy, NO_INSERT);
 555   if (slot == NULL)
 556     csi.index = (unsigned) ~0;
 557   else
 558     {
 559       element = (cgraph_node_set_element) *slot;
 560       gcc_assert (VEC_index (cgraph_node_ptr, set->nodes, element->index)
 561                   == node);
 562       csi.index = element->index;
 563     }
 564   csi.set = set;
 565
 566   return csi;
 567 }
 568
 569 /* Dump content of SET to file F.  */
 570
 571 void
 572 dump_cgraph_node_set (FILE *f, cgraph_node_set set)
 573 {
 574   cgraph_node_set_iterator iter;
 575
 576   for (iter = csi_start (set); !csi_end_p (iter); csi_next (&iter))
 577     {
 578       struct cgraph_node *node = csi_node (iter);
 579       dump_cgraph_node (f, node);
 580     }
 581 }
 582
 583 /* Dump content of SET to stderr.  */
 584
 585 void
 586 debug_cgraph_node_set (cgraph_node_set set)
 587 {
 588   dump_cgraph_node_set (stderr, set);
 589 }
 590