gcc/passes.c

   1 /* Top level of GCC compilers (cc1, cc1plus, etc.)
   2    Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
   3    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007
   4    Free Software Foundation, Inc.
   5
   6 This file is part of GCC.
   7
   8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
  11 version.
  12
  13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  16 for more details.
  17
  18 You should have received a copy of the GNU General Public License
  19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  21
  22 /* This is the top level of cc1/c++.
  23    It parses command args, opens files, invokes the various passes
  24    in the proper order, and counts the time used by each.
  25    Error messages and low-level interface to malloc also handled here.  */
  26
  27 #include "config.h"
  28 #undef FLOAT /* This is for hpux. They should change hpux.  */
  29 #undef FFS  /* Some systems define this in param.h.  */
  30 #include "system.h"
  31 #include "coretypes.h"
  32 #include "tm.h"
  33 #include <signal.h>
  34
  35 #ifdef HAVE_SYS_RESOURCE_H
  36 # include <sys/resource.h>
  37 #endif
  38
  39 #ifdef HAVE_SYS_TIMES_H
  40 # include <sys/times.h>
  41 #endif
  42
  43 #include "line-map.h"
  44 #include "input.h"
  45 #include "tree.h"
  46 #include "rtl.h"
  47 #include "tm_p.h"
  48 #include "flags.h"
  49 #include "insn-attr.h"
  50 #include "insn-config.h"
  51 #include "insn-flags.h"
  52 #include "hard-reg-set.h"
  53 #include "recog.h"
  54 #include "output.h"
  55 #include "except.h"
  56 #include "function.h"
  57 #include "toplev.h"
  58 #include "expr.h"
  59 #include "basic-block.h"
  60 #include "intl.h"
  61 #include "ggc.h"
  62 #include "graph.h"
  63 #include "regs.h"
  64 #include "timevar.h"
  65 #include "diagnostic.h"
  66 #include "params.h"
  67 #include "reload.h"
  68 #include "dwarf2asm.h"
  69 #include "integrate.h"
  70 #include "real.h"
  71 #include "debug.h"
  72 #include "target.h"
  73 #include "langhooks.h"
  74 #include "cfglayout.h"
  75 #include "cfgloop.h"
  76 #include "hosthooks.h"
  77 #include "cgraph.h"
  78 #include "opts.h"
  79 #include "coverage.h"
  80 #include "value-prof.h"
  81 #include "tree-inline.h"
  82 #include "tree-flow.h"
  83 #include "tree-pass.h"
  84 #include "tree-dump.h"
  85 #include "df.h"
  86 #include "predict.h"
  87
  88 #if defined (DWARF2_UNWIND_INFO) || defined (DWARF2_DEBUGGING_INFO)
  89 #include "dwarf2out.h"
  90 #endif
  91
  92 #if defined (DBX_DEBUGGING_INFO) || defined (XCOFF_DEBUGGING_INFO)
  93 #include "dbxout.h"
  94 #endif
  95
  96 #ifdef SDB_DEBUGGING_INFO
  97 #include "sdbout.h"
  98 #endif
  99
 100 #ifdef XCOFF_DEBUGGING_INFO
 101 #include "xcoffout.h"           /* Needed for external data
 102                                    declarations for e.g. AIX 4.x.  */
 103 #endif
 104
 105 /* This is used for debugging.  It allows the current pass to printed
 106    from anywhere in compilation.  */
 107 struct tree_opt_pass *current_pass;
 108
 109 /* Call from anywhere to find out what pass this is.  Useful for
 110    printing out debugging information deep inside an service
 111    routine.  */
 112 void
 113 print_current_pass (FILE *file)
 114 {
 115   if (current_pass)
 116     fprintf (file, "current pass = %s (%d)\n",
 117              current_pass->name, current_pass->static_pass_number);
 118   else
 119     fprintf (file, "no current pass.\n");
 120 }
 121
 122
 123 /* Call from the debugger to get the current pass name.  */
 124 void
 125 debug_pass (void)
 126 {
 127   print_current_pass (stderr);
 128 }
 129
 130
 131
 132 /* Global variables used to communicate with passes.  */
 133 int dump_flags;
 134 bool in_gimple_form;
 135 bool first_pass_instance;
 136
 137
 138 /* This is called from various places for FUNCTION_DECL, VAR_DECL,
 139    and TYPE_DECL nodes.
 140
 141    This does nothing for local (non-static) variables, unless the
 142    variable is a register variable with DECL_ASSEMBLER_NAME set.  In
 143    that case, or if the variable is not an automatic, it sets up the
 144    RTL and outputs any assembler code (label definition, storage
 145    allocation and initialization).
 146
 147    DECL is the declaration.  TOP_LEVEL is nonzero
 148    if this declaration is not within a function.  */
 149
 150 void
 151 rest_of_decl_compilation (tree decl,
 152                           int top_level,
 153                           int at_end)
 154 {
 155   /* We deferred calling assemble_alias so that we could collect
 156      other attributes such as visibility.  Emit the alias now.  */
 157   {
 158     tree alias;
 159     alias = lookup_attribute ("alias", DECL_ATTRIBUTES (decl));
 160     if (alias)
 161       {
 162         alias = TREE_VALUE (TREE_VALUE (alias));
 163         alias = get_identifier (TREE_STRING_POINTER (alias));
 164         assemble_alias (decl, alias);
 165       }
 166   }
 167
 168   /* Can't defer this, because it needs to happen before any
 169      later function definitions are processed.  */
 170   if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (decl) && DECL_REGISTER (decl))
 171     make_decl_rtl (decl);
 172
 173   /* Forward declarations for nested functions are not "external",
 174      but we need to treat them as if they were.  */
 175   if (TREE_STATIC (decl) || DECL_EXTERNAL (decl)
 176       || TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
 177     {
 178       timevar_push (TV_VARCONST);
 179
 180       /* Don't output anything when a tentative file-scope definition
 181          is seen.  But at end of compilation, do output code for them.
 182
 183          We do output all variables when unit-at-a-time is active and rely on
 184          callgraph code to defer them except for forward declarations
 185          (see gcc.c-torture/compile/920624-1.c) */
 186       if ((at_end
 187            || !DECL_DEFER_OUTPUT (decl)
 188            || DECL_INITIAL (decl))
 189           && !DECL_EXTERNAL (decl))
 190         {
 191           if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
 192             varpool_finalize_decl (decl);
 193           else
 194             assemble_variable (decl, top_level, at_end, 0);
 195         }
 196
 197 #ifdef ASM_FINISH_DECLARE_OBJECT
 198       if (decl == last_assemble_variable_decl)
 199         {
 200           ASM_FINISH_DECLARE_OBJECT (asm_out_file, decl,
 201                                      top_level, at_end);
 202         }
 203 #endif
 204
 205       timevar_pop (TV_VARCONST);
 206     }
 207   else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
 208            /* Like in rest_of_type_compilation, avoid confusing the debug
 209               information machinery when there are errors.  */
 210            && !(sorrycount || errorcount))
 211     {
 212       timevar_push (TV_SYMOUT);
 213       debug_hooks->type_decl (decl, !top_level);
 214       timevar_pop (TV_SYMOUT);
 215     }
 216
 217   /* Let cgraph know about the existence of variables.  */
 218   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && !DECL_EXTERNAL (decl))
 219     varpool_node (decl);
 220 }
 221
 222 /* Called after finishing a record, union or enumeral type.  */
 223
 224 void
 225 rest_of_type_compilation (tree type, int toplev)
 226 {
 227   /* Avoid confusing the debug information machinery when there are
 228      errors.  */
 229   if (errorcount != 0 || sorrycount != 0)
 230     return;
 231
 232   timevar_push (TV_SYMOUT);
 233   debug_hooks->type_decl (TYPE_STUB_DECL (type), !toplev);
 234   timevar_pop (TV_SYMOUT);
 235 }
 236
 237 \f
 238
 239 void
 240 finish_optimization_passes (void)
 241 {
 242   enum tree_dump_index i;
 243   struct dump_file_info *dfi;
 244   char *name;
 245
 246   timevar_push (TV_DUMP);
 247   if (profile_arc_flag || flag_test_coverage || flag_branch_probabilities)
 248     {
 249       dump_file = dump_begin (pass_profile.static_pass_number, NULL);
 250       end_branch_prob ();
 251       if (dump_file)
 252         dump_end (pass_profile.static_pass_number, dump_file);
 253     }
 254
 255   if (optimize > 0)
 256     {
 257       dump_file = dump_begin (pass_combine.static_pass_number, NULL);
 258       if (dump_file)
 259         {
 260           dump_combine_total_stats (dump_file);
 261           dump_end (pass_combine.static_pass_number, dump_file);
 262         }
 263     }
 264
 265   /* Do whatever is necessary to finish printing the graphs.  */
 266   if (graph_dump_format != no_graph)
 267     for (i = TDI_end; (dfi = get_dump_file_info (i)) != NULL; ++i)
 268       if (dump_initialized_p (i)
 269           && (dfi->flags & TDF_GRAPH) != 0
 270           && (name = get_dump_file_name (i)) != NULL)
 271         {
 272           finish_graph_dump_file (name);
 273           free (name);
 274         }
 275
 276   timevar_pop (TV_DUMP);
 277 }
 278
 279 static bool
 280 gate_rest_of_compilation (void)
 281 {
 282   /* Early return if there were errors.  We can run afoul of our
 283      consistency checks, and there's not really much point in fixing them.  */
 284   return !(rtl_dump_and_exit || flag_syntax_only || errorcount || sorrycount);
 285 }
 286
 287 struct tree_opt_pass pass_rest_of_compilation =
 288 {
 289   NULL,                                 /* name */
 290   gate_rest_of_compilation,             /* gate */
 291   NULL,                                 /* execute */
 292   NULL,                                 /* sub */
 293   NULL,                                 /* next */
 294   0,                                    /* static_pass_number */
 295   TV_REST_OF_COMPILATION,               /* tv_id */
 296   PROP_rtl,                             /* properties_required */
 297   0,                                    /* properties_provided */
 298   0,                                    /* properties_destroyed */
 299   0,                                    /* todo_flags_start */
 300   TODO_ggc_collect,                     /* todo_flags_finish */
 301   0                                     /* letter */
 302 };
 303
 304 static bool
 305 gate_postreload (void)
 306 {
 307   return reload_completed;
 308 }
 309
 310 struct tree_opt_pass pass_postreload =
 311 {
 312   NULL,                                 /* name */
 313   gate_postreload,                      /* gate */
 314   NULL,                                 /* execute */
 315   NULL,                                 /* sub */
 316   NULL,                                 /* next */
 317   0,                                    /* static_pass_number */
 318   0,                                    /* tv_id */
 319   PROP_rtl,                             /* properties_required */
 320   0,                                    /* properties_provided */
 321   0,                                    /* properties_destroyed */
 322   0,                                    /* todo_flags_start */
 323   TODO_ggc_collect | TODO_verify_rtl_sharing, /* todo_flags_finish */
 324   0                                     /* letter */
 325 };
 326
 327
 328
 329 /* The root of the compilation pass tree, once constructed.  */
 330 struct tree_opt_pass *all_passes, *all_ipa_passes, *all_lowering_passes;
 331
 332 /* Iterate over the pass tree allocating dump file numbers.  We want
 333    to do this depth first, and independent of whether the pass is
 334    enabled or not.  */
 335
 336 static void
 337 register_one_dump_file (struct tree_opt_pass *pass, bool ipa, int properties)
 338 {
 339   char *dot_name, *flag_name, *glob_name;
 340   const char *prefix;
 341   char num[10];
 342   int flags;
 343
 344   /* See below in next_pass_1.  */
 345   num[0] = '\0';
 346   if (pass->static_pass_number != -1)
 347     sprintf (num, "%d", ((int) pass->static_pass_number < 0
 348                          ? 1 : pass->static_pass_number));
 349
 350   dot_name = concat (".", pass->name, num, NULL);
 351   if (ipa)
 352     prefix = "ipa-", flags = TDF_IPA;
 353   else if (properties & PROP_trees)
 354     prefix = "tree-", flags = TDF_TREE;
 355   else
 356     prefix = "rtl-", flags = TDF_RTL;
 357
 358   flag_name = concat (prefix, pass->name, num, NULL);
 359   glob_name = concat (prefix, pass->name, NULL);
 360   pass->static_pass_number = dump_register (dot_name, flag_name, glob_name,
 361                                             flags, pass->letter);
 362 }
 363
 364 /* Recursive worker function for register_dump_files.  */
 365
 366 static int
 367 register_dump_files_1 (struct tree_opt_pass *pass, bool ipa, int properties)
 368 {
 369   do
 370     {
 371       int new_properties = (properties | pass->properties_provided)
 372                            & ~pass->properties_destroyed;
 373
 374       if (pass->name)
 375         register_one_dump_file (pass, ipa, new_properties);
 376
 377       if (pass->sub)
 378         new_properties = register_dump_files_1 (pass->sub, false,
 379                                                 new_properties);
 380
 381       /* If we have a gate, combine the properties that we could have with
 382          and without the pass being examined.  */
 383       if (pass->gate)
 384         properties &= new_properties;
 385       else
 386         properties = new_properties;
 387
 388       pass = pass->next;
 389     }
 390   while (pass);
 391
 392   return properties;
 393 }
 394
 395 /* Register the dump files for the pipeline starting at PASS.  IPA is
 396    true if the pass is inter-procedural, and PROPERTIES reflects the
 397    properties that are guaranteed to be available at the beginning of
 398    the pipeline.  */
 399
 400 static void
 401 register_dump_files (struct tree_opt_pass *pass, bool ipa, int properties)
 402 {
 403   pass->properties_required |= properties;
 404   register_dump_files_1 (pass, ipa, properties);
 405 }
 406
 407 /* Add a pass to the pass list. Duplicate the pass if it's already
 408    in the list.  */
 409
 410 static struct tree_opt_pass **
 411 next_pass_1 (struct tree_opt_pass **list, struct tree_opt_pass *pass)
 412 {
 413   /* A nonzero static_pass_number indicates that the
 414      pass is already in the list.  */
 415   if (pass->static_pass_number)
 416     {
 417       struct tree_opt_pass *new;
 418
 419       new = xmalloc (sizeof (*new));
 420       memcpy (new, pass, sizeof (*new));
 421       new->next = NULL;
 422
 423       new->todo_flags_start &= ~TODO_mark_first_instance;
 424
 425       /* Indicate to register_dump_files that this pass has duplicates,
 426          and so it should rename the dump file.  The first instance will
 427          be -1, and be number of duplicates = -static_pass_number - 1.
 428          Subsequent instances will be > 0 and just the duplicate number.  */
 429       if (pass->name)
 430         {
 431           pass->static_pass_number -= 1;
 432           new->static_pass_number = -pass->static_pass_number;
 433         }
 434
 435       *list = new;
 436     }
 437   else
 438     {
 439       pass->todo_flags_start |= TODO_mark_first_instance;
 440       pass->static_pass_number = -1;
 441       *list = pass;
 442     }
 443
 444   return &(*list)->next;
 445
 446 }
 447
 448
 449 /* Construct the pass tree.  The sequencing of passes is driven by
 450    the cgraph routines:
 451
 452    cgraph_finalize_compilation_unit ()
 453        for each node N in the cgraph
 454            cgraph_analyze_function (N)
 455                cgraph_lower_function (N) -> all_lowering_passes
 456
 457    If we are optimizing, cgraph_optimize is then invoked:
 458
 459    cgraph_optimize ()
 460        ipa_passes ()                    -> all_ipa_passes
 461        cgraph_expand_all_functions ()
 462            for each node N in the cgraph
 463                cgraph_expand_function (N)
 464                   tree_rest_of_compilation (DECL (N))  -> all_passes
 465 */
 466
 467 void
 468 init_optimization_passes (void)
 469 {
 470   struct tree_opt_pass **p;
 471
 472 #define NEXT_PASS(PASS)  (p = next_pass_1 (p, &PASS))
 473
 474  /* All passes needed to lower the function into shape optimizers can
 475     operate on.  These passes are always run first on the function, but
 476     backend might produce already lowered functions that are not processed
 477     by these passes.  */
 478   p = &all_lowering_passes;
 479   NEXT_PASS (pass_remove_useless_stmts);
 480   NEXT_PASS (pass_mudflap_1);
 481   NEXT_PASS (pass_lower_omp);
 482   NEXT_PASS (pass_lower_cf);
 483   NEXT_PASS (pass_refactor_eh);
 484   NEXT_PASS (pass_lower_eh);
 485   NEXT_PASS (pass_build_cfg);
 486   NEXT_PASS (pass_lower_complex_O0);
 487   NEXT_PASS (pass_lower_vector);
 488   NEXT_PASS (pass_warn_function_return);
 489   NEXT_PASS (pass_build_cgraph_edges);
 490   NEXT_PASS (pass_inline_parameters);
 491   *p = NULL;
 492
 493   /* Interprocedural optimization passes.
 494      All these passes are ignored in -fno-unit-at-a-time
 495      except for subpasses of early_local_passes.  */
 496   p = &all_ipa_passes;
 497   NEXT_PASS (pass_ipa_function_and_variable_visibility);
 498   NEXT_PASS (pass_ipa_early_inline);
 499     {
 500       struct tree_opt_pass **p = &pass_ipa_early_inline.sub;
 501       NEXT_PASS (pass_early_inline);
 502       NEXT_PASS (pass_inline_parameters);
 503       NEXT_PASS (pass_rebuild_cgraph_edges);
 504     }
 505   NEXT_PASS (pass_early_local_passes);
 506     {
 507       struct tree_opt_pass **p = &pass_early_local_passes.sub;
 508       NEXT_PASS (pass_tree_profile);
 509       NEXT_PASS (pass_cleanup_cfg);
 510       NEXT_PASS (pass_init_datastructures);
 511       NEXT_PASS (pass_expand_omp);
 512       NEXT_PASS (pass_all_early_optimizations);
 513         {
 514           struct tree_opt_pass **p = &pass_all_early_optimizations.sub;
 515           NEXT_PASS (pass_referenced_vars);
 516           NEXT_PASS (pass_reset_cc_flags);
 517           NEXT_PASS (pass_build_ssa);
 518           NEXT_PASS (pass_expand_omp_ssa);
 519           NEXT_PASS (pass_early_warn_uninitialized);
 520           NEXT_PASS (pass_rebuild_cgraph_edges);
 521           NEXT_PASS (pass_early_inline);
 522           NEXT_PASS (pass_cleanup_cfg);
 523           NEXT_PASS (pass_rename_ssa_copies);
 524           NEXT_PASS (pass_ccp);
 525           NEXT_PASS (pass_forwprop);
 526           NEXT_PASS (pass_update_address_taken);
 527           NEXT_PASS (pass_simple_dse);
 528           NEXT_PASS (pass_sra_early);
 529           NEXT_PASS (pass_copy_prop);
 530           NEXT_PASS (pass_merge_phi);
 531           NEXT_PASS (pass_dce);
 532           NEXT_PASS (pass_update_address_taken);
 533           NEXT_PASS (pass_simple_dse);
 534           NEXT_PASS (pass_tail_recursion);
 535           NEXT_PASS (pass_profile);
 536           NEXT_PASS (pass_release_ssa_names);
 537         }
 538       NEXT_PASS (pass_rebuild_cgraph_edges);
 539       NEXT_PASS (pass_inline_parameters);
 540     }
 541   NEXT_PASS (pass_ipa_increase_alignment);
 542   NEXT_PASS (pass_ipa_matrix_reorg);
 543   NEXT_PASS (pass_ipa_cp);
 544   NEXT_PASS (pass_ipa_inline);
 545   NEXT_PASS (pass_ipa_reference);
 546   NEXT_PASS (pass_ipa_pure_const);
 547   NEXT_PASS (pass_ipa_type_escape);
 548   NEXT_PASS (pass_ipa_pta);
 549   *p = NULL;
 550
 551   /* These passes are run after IPA passes on every function that is being
 552      output to the assembler file.  */
 553   p = &all_passes;
 554   NEXT_PASS (pass_apply_inline);
 555   NEXT_PASS (pass_all_optimizations);
 556     {
 557       struct tree_opt_pass **p = &pass_all_optimizations.sub;
 558       NEXT_PASS (pass_create_structure_vars);
 559       NEXT_PASS (pass_return_slot);
 560       NEXT_PASS (pass_rename_ssa_copies);
 561
 562       /* Initial scalar cleanups.  */
 563       NEXT_PASS (pass_ccp);
 564       NEXT_PASS (pass_phiprop);
 565       NEXT_PASS (pass_fre);
 566       NEXT_PASS (pass_dce);
 567       NEXT_PASS (pass_forwprop);
 568       NEXT_PASS (pass_copy_prop);
 569       NEXT_PASS (pass_merge_phi);
 570       NEXT_PASS (pass_vrp);
 571       NEXT_PASS (pass_dce);
 572       NEXT_PASS (pass_cselim);
 573       NEXT_PASS (pass_dominator);
 574       /* The only const/copy propagation opportunities left after
 575          DOM should be due to degenerate PHI nodes.  So rather than
 576          run the full propagators, run a specialized pass which
 577          only examines PHIs to discover const/copy propagation
 578          opportunities.  */
 579       NEXT_PASS (pass_phi_only_cprop);
 580       NEXT_PASS (pass_tree_ifcombine);
 581       NEXT_PASS (pass_phiopt);
 582       NEXT_PASS (pass_tail_recursion);
 583       NEXT_PASS (pass_ch);
 584       NEXT_PASS (pass_stdarg);
 585       NEXT_PASS (pass_lower_complex);
 586       NEXT_PASS (pass_sra);
 587       NEXT_PASS (pass_rename_ssa_copies);
 588       NEXT_PASS (pass_dominator);
 589
 590       /* The only const/copy propagation opportunities left after
 591          DOM should be due to degenerate PHI nodes.  So rather than
 592          run the full propagators, run a specialized pass which
 593          only examines PHIs to discover const/copy propagation
 594          opportunities.  */
 595       NEXT_PASS (pass_phi_only_cprop);
 596
 597       NEXT_PASS (pass_reassoc);
 598       NEXT_PASS (pass_dce);
 599       NEXT_PASS (pass_dse);
 600       NEXT_PASS (pass_forwprop);
 601       NEXT_PASS (pass_phiopt);
 602       NEXT_PASS (pass_object_sizes);
 603       NEXT_PASS (pass_store_ccp);
 604       NEXT_PASS (pass_store_copy_prop);
 605       NEXT_PASS (pass_fold_builtins);
 606       NEXT_PASS (pass_cse_sincos);
 607       NEXT_PASS (pass_split_crit_edges);
 608       NEXT_PASS (pass_pre);
 609       NEXT_PASS (pass_sink_code);
 610       NEXT_PASS (pass_tree_loop);
 611         {
 612           struct tree_opt_pass **p = &pass_tree_loop.sub;
 613           NEXT_PASS (pass_tree_loop_init);
 614           NEXT_PASS (pass_copy_prop);
 615           NEXT_PASS (pass_dce_loop);
 616           NEXT_PASS (pass_lim);
 617           NEXT_PASS (pass_predcom);
 618           NEXT_PASS (pass_tree_unswitch);
 619           NEXT_PASS (pass_scev_cprop);
 620           NEXT_PASS (pass_empty_loop);
 621           NEXT_PASS (pass_record_bounds);
 622           NEXT_PASS (pass_check_data_deps);
 623           NEXT_PASS (pass_linear_transform);
 624           NEXT_PASS (pass_iv_canon);
 625           NEXT_PASS (pass_if_conversion);
 626           NEXT_PASS (pass_vectorize);
 627             {
 628               struct tree_opt_pass **p = &pass_vectorize.sub;
 629               NEXT_PASS (pass_lower_vector_ssa);
 630               NEXT_PASS (pass_dce_loop);
 631             }
 632           NEXT_PASS (pass_complete_unroll);
 633           NEXT_PASS (pass_parallelize_loops);
 634           NEXT_PASS (pass_loop_prefetch);
 635           NEXT_PASS (pass_iv_optimize);
 636           NEXT_PASS (pass_tree_loop_done);
 637         }
 638       NEXT_PASS (pass_cse_reciprocals);
 639       NEXT_PASS (pass_convert_to_rsqrt);
 640       NEXT_PASS (pass_reassoc);
 641       NEXT_PASS (pass_vrp);
 642       NEXT_PASS (pass_dominator);
 643
 644       /* The only const/copy propagation opportunities left after
 645          DOM should be due to degenerate PHI nodes.  So rather than
 646          run the full propagators, run a specialized pass which
 647          only examines PHIs to discover const/copy propagation
 648          opportunities.  */
 649       NEXT_PASS (pass_phi_only_cprop);
 650
 651       NEXT_PASS (pass_cd_dce);
 652       NEXT_PASS (pass_tracer);
 653
 654       /* FIXME: If DCE is not run before checking for uninitialized uses,
 655          we may get false warnings (e.g., testsuite/gcc.dg/uninit-5.c).
 656          However, this also causes us to misdiagnose cases that should be
 657          real warnings (e.g., testsuite/gcc.dg/pr18501.c).
 658
 659          To fix the false positives in uninit-5.c, we would have to
 660          account for the predicates protecting the set and the use of each
 661          variable.  Using a representation like Gated Single Assignment
 662          may help.  */
 663       NEXT_PASS (pass_late_warn_uninitialized);
 664       NEXT_PASS (pass_dse);
 665       NEXT_PASS (pass_forwprop);
 666       NEXT_PASS (pass_phiopt);
 667       NEXT_PASS (pass_tail_calls);
 668       NEXT_PASS (pass_rename_ssa_copies);
 669       NEXT_PASS (pass_uncprop);
 670       NEXT_PASS (pass_del_ssa);
 671       NEXT_PASS (pass_nrv);
 672       NEXT_PASS (pass_mark_used_blocks);
 673       NEXT_PASS (pass_cleanup_cfg_post_optimizing);
 674     }
 675   NEXT_PASS (pass_warn_function_noreturn);
 676   NEXT_PASS (pass_free_datastructures);
 677   NEXT_PASS (pass_mudflap_2);
 678   NEXT_PASS (pass_free_cfg_annotations);
 679   NEXT_PASS (pass_expand);
 680   NEXT_PASS (pass_rest_of_compilation);
 681     {
 682       struct tree_opt_pass **p = &pass_rest_of_compilation.sub;
 683       NEXT_PASS (pass_init_function);
 684       NEXT_PASS (pass_jump);
 685       NEXT_PASS (pass_rtl_eh);
 686       NEXT_PASS (pass_initial_value_sets);
 687       NEXT_PASS (pass_unshare_all_rtl);
 688       NEXT_PASS (pass_instantiate_virtual_regs);
 689       NEXT_PASS (pass_into_cfg_layout_mode);
 690       NEXT_PASS (pass_jump2);
 691       NEXT_PASS (pass_lower_subreg);
 692       NEXT_PASS (pass_df_initialize_opt);
 693       NEXT_PASS (pass_cse);
 694       NEXT_PASS (pass_rtl_fwprop);
 695       NEXT_PASS (pass_gcse);
 696       NEXT_PASS (pass_rtl_ifcvt);
 697       /* Perform loop optimizations.  It might be better to do them a bit
 698          sooner, but we want the profile feedback to work more
 699          efficiently.  */
 700       NEXT_PASS (pass_loop2);
 701         {
 702           struct tree_opt_pass **p = &pass_loop2.sub;
 703           NEXT_PASS (pass_rtl_loop_init);
 704           NEXT_PASS (pass_rtl_move_loop_invariants);
 705           NEXT_PASS (pass_rtl_unswitch);
 706           NEXT_PASS (pass_rtl_unroll_and_peel_loops);
 707           NEXT_PASS (pass_rtl_doloop);
 708           NEXT_PASS (pass_rtl_loop_done);
 709           *p = NULL;
 710         }
 711       NEXT_PASS (pass_web);
 712       NEXT_PASS (pass_jump_bypass);
 713       NEXT_PASS (pass_cse2);
 714       NEXT_PASS (pass_rtl_dse1);
 715       NEXT_PASS (pass_rtl_fwprop_addr);
 716       NEXT_PASS (pass_regclass_init);
 717       NEXT_PASS (pass_inc_dec);
 718       NEXT_PASS (pass_initialize_regs);
 719       NEXT_PASS (pass_outof_cfg_layout_mode);
 720       NEXT_PASS (pass_ud_rtl_dce);
 721       NEXT_PASS (pass_combine);
 722       NEXT_PASS (pass_if_after_combine);
 723       NEXT_PASS (pass_partition_blocks);
 724       NEXT_PASS (pass_regmove);
 725       NEXT_PASS (pass_split_all_insns);
 726       NEXT_PASS (pass_lower_subreg2);
 727       NEXT_PASS (pass_df_initialize_no_opt);
 728       NEXT_PASS (pass_stack_ptr_mod);
 729       NEXT_PASS (pass_mode_switching);
 730       NEXT_PASS (pass_see);
 731       NEXT_PASS (pass_match_asm_constraints);
 732       NEXT_PASS (pass_sms);
 733       NEXT_PASS (pass_sched);
 734       NEXT_PASS (pass_subregs_of_mode_init);
 735       NEXT_PASS (pass_local_alloc);
 736       NEXT_PASS (pass_global_alloc);
 737       NEXT_PASS (pass_subregs_of_mode_finish);
 738       NEXT_PASS (pass_postreload);
 739         {
 740           struct tree_opt_pass **p = &pass_postreload.sub;
 741           NEXT_PASS (pass_postreload_cse);
 742           NEXT_PASS (pass_gcse2);
 743           NEXT_PASS (pass_split_after_reload);
 744           NEXT_PASS (pass_branch_target_load_optimize1);
 745           NEXT_PASS (pass_thread_prologue_and_epilogue);
 746           NEXT_PASS (pass_rtl_dse2);
 747           NEXT_PASS (pass_rtl_seqabstr);
 748           NEXT_PASS (pass_stack_adjustments);
 749           NEXT_PASS (pass_peephole2);
 750           NEXT_PASS (pass_if_after_reload);
 751           NEXT_PASS (pass_regrename);
 752           NEXT_PASS (pass_cprop_hardreg);
 753           NEXT_PASS (pass_fast_rtl_dce);
 754           NEXT_PASS (pass_reorder_blocks);
 755           NEXT_PASS (pass_branch_target_load_optimize2);
 756           NEXT_PASS (pass_leaf_regs);
 757           NEXT_PASS (pass_split_before_sched2);
 758           NEXT_PASS (pass_sched2);
 759           NEXT_PASS (pass_stack_regs);
 760             {
 761               struct tree_opt_pass **p = &pass_stack_regs.sub;
 762               NEXT_PASS (pass_split_before_regstack);
 763               NEXT_PASS (pass_stack_regs_run);
 764             }
 765           NEXT_PASS (pass_compute_alignments);
 766           NEXT_PASS (pass_duplicate_computed_gotos);
 767           NEXT_PASS (pass_variable_tracking);
 768           NEXT_PASS (pass_free_cfg);
 769           NEXT_PASS (pass_machine_reorg);
 770           NEXT_PASS (pass_cleanup_barriers);
 771           NEXT_PASS (pass_delay_slots);
 772           NEXT_PASS (pass_split_for_shorten_branches);
 773           NEXT_PASS (pass_convert_to_eh_region_ranges);
 774           NEXT_PASS (pass_shorten_branches);
 775           NEXT_PASS (pass_set_nothrow_function_flags);
 776           NEXT_PASS (pass_final);
 777         }
 778       NEXT_PASS (pass_df_finish);
 779     }
 780   NEXT_PASS (pass_clean_state);
 781   *p = NULL;
 782
 783 #undef NEXT_PASS
 784
 785   /* Register the passes with the tree dump code.  */
 786   register_dump_files (all_lowering_passes, false, PROP_gimple_any);
 787   all_lowering_passes->todo_flags_start |= TODO_set_props;
 788   register_dump_files (all_ipa_passes, true,
 789                        PROP_gimple_any | PROP_gimple_lcf | PROP_gimple_leh
 790                        | PROP_cfg);
 791   register_dump_files (all_passes, false,
 792                        PROP_gimple_any | PROP_gimple_lcf | PROP_gimple_leh
 793                        | PROP_cfg);
 794 }
 795
 796 /* If we are in IPA mode (i.e., current_function_decl is NULL), call
 797    function CALLBACK for every function in the call graph.  Otherwise,
 798    call CALLBACK on the current function.  */
 799
 800 static void
 801 do_per_function (void (*callback) (void *data), void *data)
 802 {
 803   if (current_function_decl)
 804     callback (data);
 805   else
 806     {
 807       struct cgraph_node *node;
 808       for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
 809         if (node->analyzed)
 810           {
 811             push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl));
 812             current_function_decl = node->decl;
 813             callback (data);
 814             free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 815             free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
 816             current_function_decl = NULL;
 817             pop_cfun ();
 818             ggc_collect ();
 819           }
 820     }
 821 }
 822
 823 /* Because inlining might remove no-longer reachable nodes, we need to
 824    keep the array visible to garbage collector to avoid reading collected
 825    out nodes.  */
 826 static int nnodes;
 827 static GTY ((length ("nnodes"))) struct cgraph_node **order;
 828
 829 /* If we are in IPA mode (i.e., current_function_decl is NULL), call
 830    function CALLBACK for every function in the call graph.  Otherwise,
 831    call CALLBACK on the current function.  */
 832
 833 static void
 834 do_per_function_toporder (void (*callback) (void *data), void *data)
 835 {
 836   int i;
 837
 838   if (current_function_decl)
 839     callback (data);
 840   else
 841     {
 842       gcc_assert (!order);
 843       order = ggc_alloc (sizeof (*order) * cgraph_n_nodes);
 844       nnodes = cgraph_postorder (order);
 845       for (i = nnodes - 1; i >= 0; i--)
 846         {
 847           struct cgraph_node *node = order[i];
 848
 849           /* Allow possibly removed nodes to be garbage collected.  */
 850           order[i] = NULL;
 851           if (node->analyzed && (node->needed || node->reachable))
 852             {
 853               push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl));
 854               current_function_decl = node->decl;
 855               callback (data);
 856               free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 857               free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
 858               current_function_decl = NULL;
 859               pop_cfun ();
 860               ggc_collect ();
 861             }
 862         }
 863     }
 864   ggc_free (order);
 865   order = NULL;
 866   nnodes = 0;
 867 }
 868
 869 /* Perform all TODO actions that ought to be done on each function.  */
 870
 871 static void
 872 execute_function_todo (void *data)
 873 {
 874   unsigned int flags = (size_t)data;
 875   if (cfun->curr_properties & PROP_ssa)
 876     flags |= TODO_verify_ssa;
 877   flags &= ~cfun->last_verified;
 878   if (!flags)
 879     return;
 880
 881   /* Always cleanup the CFG before trying to update SSA.  */
 882   if (flags & TODO_cleanup_cfg)
 883     {
 884       bool cleanup = cleanup_tree_cfg ();
 885
 886       if (cleanup && (cfun->curr_properties & PROP_ssa))
 887         flags |= TODO_remove_unused_locals;
 888
 889       /* When cleanup_tree_cfg merges consecutive blocks, it may
 890          perform some simplistic propagation when removing single
 891          valued PHI nodes.  This propagation may, in turn, cause the
 892          SSA form to become out-of-date (see PR 22037).  So, even
 893          if the parent pass had not scheduled an SSA update, we may
 894          still need to do one.  */
 895       if (!(flags & TODO_update_ssa_any) && need_ssa_update_p ())
 896         flags |= TODO_update_ssa;
 897     }
 898
 899   if (flags & TODO_update_ssa_any)
 900     {
 901       unsigned update_flags = flags & TODO_update_ssa_any;
 902       update_ssa (update_flags);
 903       cfun->last_verified &= ~TODO_verify_ssa;
 904     }
 905
 906   if (flags & TODO_rebuild_alias)
 907     {
 908       compute_may_aliases ();
 909       cfun->curr_properties |= PROP_alias;
 910     }
 911
 912   if (flags & TODO_remove_unused_locals)
 913     remove_unused_locals ();
 914
 915   if ((flags & TODO_dump_func)
 916       && dump_file && current_function_decl)
 917     {
 918       if (cfun->curr_properties & PROP_trees)
 919         dump_function_to_file (current_function_decl,
 920                                dump_file, dump_flags);
 921       else
 922         {
 923           if (dump_flags & TDF_SLIM)
 924             print_rtl_slim_with_bb (dump_file, get_insns (), dump_flags);
 925           else if ((cfun->curr_properties & PROP_cfg)
 926                    && (dump_flags & TDF_BLOCKS))
 927             print_rtl_with_bb (dump_file, get_insns ());
 928           else
 929             print_rtl (dump_file, get_insns ());
 930
 931           if (cfun->curr_properties & PROP_cfg
 932               && graph_dump_format != no_graph
 933               && (dump_flags & TDF_GRAPH))
 934             print_rtl_graph_with_bb (dump_file_name, get_insns ());
 935         }
 936
 937       /* Flush the file.  If verification fails, we won't be able to
 938          close the file before aborting.  */
 939       fflush (dump_file);
 940     }
 941
 942   if (flags & TODO_rebuild_frequencies)
 943     {
 944       if (profile_status == PROFILE_GUESSED)
 945         {
 946           loop_optimizer_init (0);
 947           add_noreturn_fake_exit_edges ();
 948           mark_irreducible_loops ();
 949           connect_infinite_loops_to_exit ();
 950           estimate_bb_frequencies ();
 951           remove_fake_exit_edges ();
 952           loop_optimizer_finalize ();
 953         }
 954       else if (profile_status == PROFILE_READ)
 955         counts_to_freqs ();
 956       else
 957         gcc_unreachable ();
 958     }
 959
 960 #if defined ENABLE_CHECKING
 961   if (flags & TODO_verify_ssa)
 962     verify_ssa (true);
 963   if (flags & TODO_verify_flow)
 964     verify_flow_info ();
 965   if (flags & TODO_verify_stmts)
 966     verify_stmts ();
 967   if (flags & TODO_verify_loops)
 968     verify_loop_closed_ssa ();
 969   if (flags & TODO_verify_rtl_sharing)
 970     verify_rtl_sharing ();
 971 #endif
 972
 973   cfun->last_verified = flags & TODO_verify_all;
 974 }
 975
 976 /* Perform all TODO actions.  */
 977 static void
 978 execute_todo (unsigned int flags)
 979 {
 980 #if defined ENABLE_CHECKING
 981   if (need_ssa_update_p ())
 982     gcc_assert (flags & TODO_update_ssa_any);
 983 #endif
 984
 985   /* Inform the pass whether it is the first time it is run.  */
 986   first_pass_instance = (flags & TODO_mark_first_instance) != 0;
 987
 988   do_per_function (execute_function_todo, (void *)(size_t) flags);
 989
 990   /* Always remove functions just as before inlining: IPA passes might be
 991      interested to see bodies of extern inline functions that are not inlined
 992      to analyze side effects.  The full removal is done just at the end
 993      of IPA pass queue.  */
 994   if (flags & TODO_remove_functions)
 995     cgraph_remove_unreachable_nodes (true, dump_file);
 996
 997   if ((flags & TODO_dump_cgraph)
 998       && dump_file && !current_function_decl)
 999     {
1000       dump_cgraph (dump_file);
1001       /* Flush the file.  If verification fails, we won't be able to
1002          close the file before aborting.  */
1003       fflush (dump_file);
1004     }
1005
1006   if (flags & TODO_ggc_collect)
1007     {
1008       ggc_collect ();
1009     }
1010
1011   /* Now that the dumping has been done, we can get rid of the optional
1012      df problems.  */
1013   if (flags & TODO_df_finish)
1014     df_finish_pass ((flags & TODO_df_verify) != 0);
1015 }
1016
1017 /* Verify invariants that should hold between passes.  This is a place
1018    to put simple sanity checks.  */
1019
1020 static void
1021 verify_interpass_invariants (void)
1022 {
1023 #ifdef ENABLE_CHECKING
1024   gcc_assert (!fold_deferring_overflow_warnings_p ());
1025 #endif
1026 }
1027
1028 /* Clear the last verified flag.  */
1029
1030 static void
1031 clear_last_verified (void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1032 {
1033   cfun->last_verified = 0;
1034 }
1035
1036 /* Helper function. Verify that the properties has been turn into the
1037    properties expected by the pass.  */
1038
1039 #ifdef ENABLE_CHECKING
1040 static void
1041 verify_curr_properties (void *data)
1042 {
1043   unsigned int props = (size_t)data;
1044   gcc_assert ((cfun->curr_properties & props) == props);
1045 }
1046 #endif
1047
1048 /* After executing the pass, apply expected changes to the function
1049    properties. */
1050 static void
1051 update_properties_after_pass (void *data)
1052 {
1053   struct tree_opt_pass *pass = data;
1054   cfun->curr_properties = (cfun->curr_properties | pass->properties_provided)
1055                            & ~pass->properties_destroyed;
1056 }
1057
1058 static bool
1059 execute_one_pass (struct tree_opt_pass *pass)
1060 {
1061   bool initializing_dump;
1062   unsigned int todo_after = 0;
1063
1064   current_pass = pass;
1065   /* See if we're supposed to run this pass.  */
1066   if (pass->gate && !pass->gate ())
1067     return false;
1068
1069   if (!quiet_flag && !cfun)
1070     fprintf (stderr, " <%s>", pass->name ? pass->name : "");
1071
1072   if (pass->todo_flags_start & TODO_set_props)
1073     cfun->curr_properties = pass->properties_required;
1074
1075   /* Note that the folders should only create gimple expressions.
1076      This is a hack until the new folder is ready.  */
1077   in_gimple_form = (cfun && (cfun->curr_properties & PROP_trees)) != 0;
1078
1079   /* Run pre-pass verification.  */
1080   execute_todo (pass->todo_flags_start);
1081
1082 #ifdef ENABLE_CHECKING
1083   do_per_function (verify_curr_properties,
1084                    (void *)(size_t)pass->properties_required);
1085 #endif
1086
1087   /* If a dump file name is present, open it if enabled.  */
1088   if (pass->static_pass_number != -1)
1089     {
1090       initializing_dump = !dump_initialized_p (pass->static_pass_number);
1091       dump_file_name = get_dump_file_name (pass->static_pass_number);
1092       dump_file = dump_begin (pass->static_pass_number, &dump_flags);
1093       if (dump_file && current_function_decl)
1094         {
1095           const char *dname, *aname;
1096           dname = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
1097           aname = (IDENTIFIER_POINTER
1098                    (DECL_ASSEMBLER_NAME (current_function_decl)));
1099           fprintf (dump_file, "\n;; Function %s (%s)%s\n\n", dname, aname,
1100              cfun->function_frequency == FUNCTION_FREQUENCY_HOT
1101              ? " (hot)"
1102              : cfun->function_frequency == FUNCTION_FREQUENCY_UNLIKELY_EXECUTED
1103              ? " (unlikely executed)"
1104              : "");
1105         }
1106     }
1107   else
1108     initializing_dump = false;
1109
1110   /* If a timevar is present, start it.  */
1111   if (pass->tv_id)
1112     timevar_push (pass->tv_id);
1113
1114   /* Do it!  */
1115   if (pass->execute)
1116     {
1117       todo_after = pass->execute ();
1118       do_per_function (clear_last_verified, NULL);
1119     }
1120
1121   /* Stop timevar.  */
1122   if (pass->tv_id)
1123     timevar_pop (pass->tv_id);
1124
1125   do_per_function (update_properties_after_pass, pass);
1126
1127   if (initializing_dump
1128       && dump_file
1129       && graph_dump_format != no_graph
1130       && (cfun->curr_properties & (PROP_cfg | PROP_rtl))
1131           == (PROP_cfg | PROP_rtl))
1132     {
1133       get_dump_file_info (pass->static_pass_number)->flags |= TDF_GRAPH;
1134       dump_flags |= TDF_GRAPH;
1135       clean_graph_dump_file (dump_file_name);
1136     }
1137
1138   /* Run post-pass cleanup and verification.  */
1139   execute_todo (todo_after | pass->todo_flags_finish);
1140   verify_interpass_invariants ();
1141
1142   if (!current_function_decl)
1143     cgraph_process_new_functions ();
1144
1145   /* Flush and close dump file.  */
1146   if (dump_file_name)
1147     {
1148       free (CONST_CAST (char *, dump_file_name));
1149       dump_file_name = NULL;
1150     }
1151
1152   if (dump_file)
1153     {
1154       dump_end (pass->static_pass_number, dump_file);
1155       dump_file = NULL;
1156     }
1157
1158   current_pass = NULL;
1159   /* Reset in_gimple_form to not break non-unit-at-a-time mode.  */
1160   in_gimple_form = false;
1161
1162   return true;
1163 }
1164
1165 void
1166 execute_pass_list (struct tree_opt_pass *pass)
1167 {
1168   do
1169     {
1170       if (execute_one_pass (pass) && pass->sub)
1171         execute_pass_list (pass->sub);
1172       pass = pass->next;
1173     }
1174   while (pass);
1175 }
1176
1177 /* Same as execute_pass_list but assume that subpasses of IPA passes
1178    are local passes.  */
1179 void
1180 execute_ipa_pass_list (struct tree_opt_pass *pass)
1181 {
1182   do
1183     {
1184       gcc_assert (!current_function_decl);
1185       gcc_assert (!cfun);
1186       if (execute_one_pass (pass) && pass->sub)
1187         do_per_function_toporder ((void (*)(void *))execute_pass_list,
1188                                   pass->sub);
1189       if (!current_function_decl)
1190         cgraph_process_new_functions ();
1191       pass = pass->next;
1192     }
1193   while (pass);
1194 }
1195 #include "gt-passes.h"