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 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.pass.static_pass_number, NULL);
 250       end_branch_prob ();
 251       if (dump_file)
 252         dump_end (pass_profile.pass.static_pass_number, dump_file);
 253     }
 254
 255   if (optimize > 0)
 256     {
 257       dump_file = dump_begin (pass_combine.pass.static_pass_number, NULL);
 258       if (dump_file)
 259         {
 260           dump_combine_total_stats (dump_file);
 261           dump_end (pass_combine.pass.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 gimple_opt_pass pass_rest_of_compilation =
 288 {
 289  {
 290   GIMPLE_PASS,
 291   NULL,                                 /* name */
 292   gate_rest_of_compilation,             /* gate */
 293   NULL,                                 /* execute */
 294   NULL,                                 /* sub */
 295   NULL,                                 /* next */
 296   0,                                    /* static_pass_number */
 297   TV_REST_OF_COMPILATION,               /* tv_id */
 298   PROP_rtl,                             /* properties_required */
 299   0,                                    /* properties_provided */
 300   0,                                    /* properties_destroyed */
 301   0,                                    /* todo_flags_start */
 302   TODO_ggc_collect                      /* todo_flags_finish */
 303  }
 304 };
 305
 306 static bool
 307 gate_postreload (void)
 308 {
 309   return reload_completed;
 310 }
 311
 312 struct rtl_opt_pass pass_postreload =
 313 {
 314  {
 315   RTL_PASS,
 316   NULL,                                 /* name */
 317   gate_postreload,                      /* gate */
 318   NULL,                                 /* execute */
 319   NULL,                                 /* sub */
 320   NULL,                                 /* next */
 321   0,                                    /* static_pass_number */
 322   0,                                    /* tv_id */
 323   PROP_rtl,                             /* properties_required */
 324   0,                                    /* properties_provided */
 325   0,                                    /* properties_destroyed */
 326   0,                                    /* todo_flags_start */
 327   TODO_ggc_collect | TODO_verify_rtl_sharing /* todo_flags_finish */
 328  }
 329 };
 330
 331
 332
 333 /* The root of the compilation pass tree, once constructed.  */
 334 struct opt_pass *all_passes, *all_ipa_passes, *all_lowering_passes;
 335
 336 /* Iterate over the pass tree allocating dump file numbers.  We want
 337    to do this depth first, and independent of whether the pass is
 338    enabled or not.  */
 339
 340 static void
 341 register_one_dump_file (struct opt_pass *pass)
 342 {
 343   char *dot_name, *flag_name, *glob_name;
 344   const char *prefix;
 345   char num[10];
 346   int flags;
 347
 348   /* See below in next_pass_1.  */
 349   num[0] = '\0';
 350   if (pass->static_pass_number != -1)
 351     sprintf (num, "%d", ((int) pass->static_pass_number < 0
 352                          ? 1 : pass->static_pass_number));
 353
 354   dot_name = concat (".", pass->name, num, NULL);
 355   if (pass->type == SIMPLE_IPA_PASS)
 356     prefix = "ipa-", flags = TDF_IPA;
 357   else if (pass->type == GIMPLE_PASS)
 358     prefix = "tree-", flags = TDF_TREE;
 359   else
 360     prefix = "rtl-", flags = TDF_RTL;
 361
 362   flag_name = concat (prefix, pass->name, num, NULL);
 363   glob_name = concat (prefix, pass->name, NULL);
 364   pass->static_pass_number = dump_register (dot_name, flag_name, glob_name,
 365                                             flags);
 366 }
 367
 368 /* Recursive worker function for register_dump_files.  */
 369
 370 static int
 371 register_dump_files_1 (struct opt_pass *pass, int properties)
 372 {
 373   do
 374     {
 375       int new_properties = (properties | pass->properties_provided)
 376                            & ~pass->properties_destroyed;
 377
 378       if (pass->name)
 379         register_one_dump_file (pass);
 380
 381       if (pass->sub)
 382         new_properties = register_dump_files_1 (pass->sub, new_properties);
 383
 384       /* If we have a gate, combine the properties that we could have with
 385          and without the pass being examined.  */
 386       if (pass->gate)
 387         properties &= new_properties;
 388       else
 389         properties = new_properties;
 390
 391       pass = pass->next;
 392     }
 393   while (pass);
 394
 395   return properties;
 396 }
 397
 398 /* Register the dump files for the pipeline starting at PASS.
 399    PROPERTIES reflects the properties that are guaranteed to be available at
 400    the beginning of the pipeline.  */
 401
 402 static void
 403 register_dump_files (struct opt_pass *pass,int properties)
 404 {
 405   pass->properties_required |= properties;
 406   register_dump_files_1 (pass, properties);
 407 }
 408
 409 /* Add a pass to the pass list. Duplicate the pass if it's already
 410    in the list.  */
 411
 412 static struct opt_pass **
 413 next_pass_1 (struct opt_pass **list, struct opt_pass *pass)
 414 {
 415   /* A nonzero static_pass_number indicates that the
 416      pass is already in the list.  */
 417   if (pass->static_pass_number)
 418     {
 419       struct opt_pass *new;
 420
 421       new = xmalloc (sizeof (*new));
 422       memcpy (new, pass, sizeof (*new));
 423       new->next = NULL;
 424
 425       new->todo_flags_start &= ~TODO_mark_first_instance;
 426
 427       /* Indicate to register_dump_files that this pass has duplicates,
 428          and so it should rename the dump file.  The first instance will
 429          be -1, and be number of duplicates = -static_pass_number - 1.
 430          Subsequent instances will be > 0 and just the duplicate number.  */
 431       if (pass->name)
 432         {
 433           pass->static_pass_number -= 1;
 434           new->static_pass_number = -pass->static_pass_number;
 435         }
 436
 437       *list = new;
 438     }
 439   else
 440     {
 441       pass->todo_flags_start |= TODO_mark_first_instance;
 442       pass->static_pass_number = -1;
 443       *list = pass;
 444     }
 445
 446   return &(*list)->next;
 447
 448 }
 449
 450
 451 /* Construct the pass tree.  The sequencing of passes is driven by
 452    the cgraph routines:
 453
 454    cgraph_finalize_compilation_unit ()
 455        for each node N in the cgraph
 456            cgraph_analyze_function (N)
 457                cgraph_lower_function (N) -> all_lowering_passes
 458
 459    If we are optimizing, cgraph_optimize is then invoked:
 460
 461    cgraph_optimize ()
 462        ipa_passes ()                    -> all_ipa_passes
 463        cgraph_expand_all_functions ()
 464            for each node N in the cgraph
 465                cgraph_expand_function (N)
 466                   tree_rest_of_compilation (DECL (N))  -> all_passes
 467 */
 468
 469 void
 470 init_optimization_passes (void)
 471 {
 472   struct opt_pass **p;
 473
 474 #define NEXT_PASS(PASS)  (p = next_pass_1 (p, &((PASS).pass)))
 475
 476  /* All passes needed to lower the function into shape optimizers can
 477     operate on.  These passes are always run first on the function, but
 478     backend might produce already lowered functions that are not processed
 479     by these passes.  */
 480   p = &all_lowering_passes;
 481   NEXT_PASS (pass_remove_useless_stmts);
 482   NEXT_PASS (pass_mudflap_1);
 483   NEXT_PASS (pass_lower_omp);
 484   NEXT_PASS (pass_lower_cf);
 485   NEXT_PASS (pass_refactor_eh);
 486   NEXT_PASS (pass_lower_eh);
 487   NEXT_PASS (pass_build_cfg);
 488   NEXT_PASS (pass_lower_complex_O0);
 489   NEXT_PASS (pass_lower_vector);
 490   NEXT_PASS (pass_warn_function_return);
 491   NEXT_PASS (pass_build_cgraph_edges);
 492   NEXT_PASS (pass_inline_parameters);
 493   *p = NULL;
 494
 495   /* Interprocedural optimization passes.
 496      All these passes are ignored in -fno-unit-at-a-time
 497      except for subpasses of early_local_passes.  */
 498   p = &all_ipa_passes;
 499   NEXT_PASS (pass_ipa_function_and_variable_visibility);
 500   NEXT_PASS (pass_ipa_early_inline);
 501     {
 502       struct opt_pass **p = &pass_ipa_early_inline.pass.sub;
 503       NEXT_PASS (pass_early_inline);
 504       NEXT_PASS (pass_inline_parameters);
 505       NEXT_PASS (pass_rebuild_cgraph_edges);
 506     }
 507   NEXT_PASS (pass_early_local_passes);
 508     {
 509       struct opt_pass **p = &pass_early_local_passes.pass.sub;
 510       NEXT_PASS (pass_tree_profile);
 511       NEXT_PASS (pass_cleanup_cfg);
 512       NEXT_PASS (pass_init_datastructures);
 513       NEXT_PASS (pass_expand_omp);
 514       NEXT_PASS (pass_all_early_optimizations);
 515         {
 516           struct opt_pass **p = &pass_all_early_optimizations.pass.sub;
 517           NEXT_PASS (pass_referenced_vars);
 518           NEXT_PASS (pass_reset_cc_flags);
 519           NEXT_PASS (pass_build_ssa);
 520           NEXT_PASS (pass_expand_omp_ssa);
 521           NEXT_PASS (pass_early_warn_uninitialized);
 522           NEXT_PASS (pass_rebuild_cgraph_edges);
 523           NEXT_PASS (pass_early_inline);
 524           NEXT_PASS (pass_cleanup_cfg);
 525           NEXT_PASS (pass_rename_ssa_copies);
 526           NEXT_PASS (pass_ccp);
 527           NEXT_PASS (pass_forwprop);
 528           NEXT_PASS (pass_update_address_taken);
 529           NEXT_PASS (pass_simple_dse);
 530           NEXT_PASS (pass_sra_early);
 531           NEXT_PASS (pass_copy_prop);
 532           NEXT_PASS (pass_merge_phi);
 533           NEXT_PASS (pass_dce);
 534           NEXT_PASS (pass_update_address_taken);
 535           NEXT_PASS (pass_simple_dse);
 536           NEXT_PASS (pass_tail_recursion);
 537           NEXT_PASS (pass_profile);
 538           NEXT_PASS (pass_release_ssa_names);
 539         }
 540       NEXT_PASS (pass_rebuild_cgraph_edges);
 541       NEXT_PASS (pass_inline_parameters);
 542     }
 543   NEXT_PASS (pass_ipa_increase_alignment);
 544   NEXT_PASS (pass_ipa_matrix_reorg);
 545   NEXT_PASS (pass_ipa_cp);
 546   NEXT_PASS (pass_ipa_inline);
 547   NEXT_PASS (pass_ipa_reference);
 548   NEXT_PASS (pass_ipa_pure_const);
 549   NEXT_PASS (pass_ipa_type_escape);
 550   NEXT_PASS (pass_ipa_pta);
 551   NEXT_PASS (pass_ipa_struct_reorg);
 552   *p = NULL;
 553
 554   /* These passes are run after IPA passes on every function that is being
 555      output to the assembler file.  */
 556   p = &all_passes;
 557   NEXT_PASS (pass_apply_inline);
 558   NEXT_PASS (pass_all_optimizations);
 559     {
 560       struct opt_pass **p = &pass_all_optimizations.pass.sub;
 561       NEXT_PASS (pass_create_structure_vars);
 562       /* ??? pass_build_alias is a dummy pass that ensures that we
 563          execute TODO_rebuild_alias at this point even if
 564          pass_create_structure_vars was disabled.  */
 565       NEXT_PASS (pass_build_alias);
 566       NEXT_PASS (pass_return_slot);
 567       NEXT_PASS (pass_rename_ssa_copies);
 568
 569       /* Initial scalar cleanups.  */
 570       NEXT_PASS (pass_complete_unrolli);
 571       NEXT_PASS (pass_ccp);
 572       NEXT_PASS (pass_phiprop);
 573       NEXT_PASS (pass_fre);
 574       NEXT_PASS (pass_dce);
 575       NEXT_PASS (pass_forwprop);
 576       NEXT_PASS (pass_copy_prop);
 577       NEXT_PASS (pass_merge_phi);
 578       NEXT_PASS (pass_vrp);
 579       NEXT_PASS (pass_dce);
 580       NEXT_PASS (pass_cselim);
 581       NEXT_PASS (pass_dominator);
 582       /* The only const/copy propagation opportunities left after
 583          DOM should be due to degenerate PHI nodes.  So rather than
 584          run the full propagators, run a specialized pass which
 585          only examines PHIs to discover const/copy propagation
 586          opportunities.  */
 587       NEXT_PASS (pass_phi_only_cprop);
 588       NEXT_PASS (pass_tree_ifcombine);
 589       NEXT_PASS (pass_phiopt);
 590       NEXT_PASS (pass_tail_recursion);
 591       NEXT_PASS (pass_ch);
 592       NEXT_PASS (pass_stdarg);
 593       NEXT_PASS (pass_lower_complex);
 594       NEXT_PASS (pass_sra);
 595       NEXT_PASS (pass_rename_ssa_copies);
 596       NEXT_PASS (pass_dominator);
 597
 598       /* The only const/copy propagation opportunities left after
 599          DOM should be due to degenerate PHI nodes.  So rather than
 600          run the full propagators, run a specialized pass which
 601          only examines PHIs to discover const/copy propagation
 602          opportunities.  */
 603       NEXT_PASS (pass_phi_only_cprop);
 604
 605       NEXT_PASS (pass_reassoc);
 606       NEXT_PASS (pass_dce);
 607       NEXT_PASS (pass_dse);
 608       NEXT_PASS (pass_forwprop);
 609       NEXT_PASS (pass_phiopt);
 610       NEXT_PASS (pass_object_sizes);
 611       NEXT_PASS (pass_store_ccp);
 612       NEXT_PASS (pass_copy_prop);
 613       NEXT_PASS (pass_fold_builtins);
 614       NEXT_PASS (pass_cse_sincos);
 615       NEXT_PASS (pass_split_crit_edges);
 616       NEXT_PASS (pass_pre);
 617       NEXT_PASS (pass_sink_code);
 618       NEXT_PASS (pass_tree_loop);
 619         {
 620           struct opt_pass **p = &pass_tree_loop.pass.sub;
 621           NEXT_PASS (pass_tree_loop_init);
 622           NEXT_PASS (pass_copy_prop);
 623           NEXT_PASS (pass_dce_loop);
 624           NEXT_PASS (pass_lim);
 625           NEXT_PASS (pass_predcom);
 626           NEXT_PASS (pass_tree_unswitch);
 627           NEXT_PASS (pass_scev_cprop);
 628           NEXT_PASS (pass_empty_loop);
 629           NEXT_PASS (pass_record_bounds);
 630           NEXT_PASS (pass_check_data_deps);
 631           NEXT_PASS (pass_loop_distribution);
 632           NEXT_PASS (pass_linear_transform);
 633           NEXT_PASS (pass_iv_canon);
 634           NEXT_PASS (pass_if_conversion);
 635           NEXT_PASS (pass_vectorize);
 636             {
 637               struct opt_pass **p = &pass_vectorize.pass.sub;
 638               NEXT_PASS (pass_lower_vector_ssa);
 639               NEXT_PASS (pass_dce_loop);
 640             }
 641           NEXT_PASS (pass_complete_unroll);
 642           NEXT_PASS (pass_parallelize_loops);
 643           NEXT_PASS (pass_loop_prefetch);
 644           NEXT_PASS (pass_iv_optimize);
 645           NEXT_PASS (pass_tree_loop_done);
 646         }
 647       NEXT_PASS (pass_cse_reciprocals);
 648       NEXT_PASS (pass_convert_to_rsqrt);
 649       NEXT_PASS (pass_reassoc);
 650       NEXT_PASS (pass_vrp);
 651       NEXT_PASS (pass_dominator);
 652
 653       /* The only const/copy propagation opportunities left after
 654          DOM should be due to degenerate PHI nodes.  So rather than
 655          run the full propagators, run a specialized pass which
 656          only examines PHIs to discover const/copy propagation
 657          opportunities.  */
 658       NEXT_PASS (pass_phi_only_cprop);
 659
 660       NEXT_PASS (pass_cd_dce);
 661       NEXT_PASS (pass_tracer);
 662
 663       /* FIXME: If DCE is not run before checking for uninitialized uses,
 664          we may get false warnings (e.g., testsuite/gcc.dg/uninit-5.c).
 665          However, this also causes us to misdiagnose cases that should be
 666          real warnings (e.g., testsuite/gcc.dg/pr18501.c).
 667
 668          To fix the false positives in uninit-5.c, we would have to
 669          account for the predicates protecting the set and the use of each
 670          variable.  Using a representation like Gated Single Assignment
 671          may help.  */
 672       NEXT_PASS (pass_late_warn_uninitialized);
 673       NEXT_PASS (pass_dse);
 674       NEXT_PASS (pass_forwprop);
 675       NEXT_PASS (pass_phiopt);
 676       NEXT_PASS (pass_tail_calls);
 677       NEXT_PASS (pass_rename_ssa_copies);
 678       NEXT_PASS (pass_uncprop);
 679       NEXT_PASS (pass_del_ssa);
 680       NEXT_PASS (pass_nrv);
 681       NEXT_PASS (pass_mark_used_blocks);
 682       NEXT_PASS (pass_cleanup_cfg_post_optimizing);
 683     }
 684   NEXT_PASS (pass_warn_function_noreturn);
 685   NEXT_PASS (pass_free_datastructures);
 686   NEXT_PASS (pass_mudflap_2);
 687   NEXT_PASS (pass_free_cfg_annotations);
 688   NEXT_PASS (pass_expand);
 689   NEXT_PASS (pass_rest_of_compilation);
 690     {
 691       struct opt_pass **p = &pass_rest_of_compilation.pass.sub;
 692       NEXT_PASS (pass_init_function);
 693       NEXT_PASS (pass_jump);
 694       NEXT_PASS (pass_rtl_eh);
 695       NEXT_PASS (pass_initial_value_sets);
 696       NEXT_PASS (pass_unshare_all_rtl);
 697       NEXT_PASS (pass_instantiate_virtual_regs);
 698       NEXT_PASS (pass_into_cfg_layout_mode);
 699       NEXT_PASS (pass_jump2);
 700       NEXT_PASS (pass_lower_subreg);
 701       NEXT_PASS (pass_df_initialize_opt);
 702       NEXT_PASS (pass_cse);
 703       NEXT_PASS (pass_rtl_fwprop);
 704       NEXT_PASS (pass_gcse);
 705       NEXT_PASS (pass_rtl_ifcvt);
 706       /* Perform loop optimizations.  It might be better to do them a bit
 707          sooner, but we want the profile feedback to work more
 708          efficiently.  */
 709       NEXT_PASS (pass_loop2);
 710         {
 711           struct opt_pass **p = &pass_loop2.pass.sub;
 712           NEXT_PASS (pass_rtl_loop_init);
 713           NEXT_PASS (pass_rtl_move_loop_invariants);
 714           NEXT_PASS (pass_rtl_unswitch);
 715           NEXT_PASS (pass_rtl_unroll_and_peel_loops);
 716           NEXT_PASS (pass_rtl_doloop);
 717           NEXT_PASS (pass_rtl_loop_done);
 718           *p = NULL;
 719         }
 720       NEXT_PASS (pass_web);
 721       NEXT_PASS (pass_jump_bypass);
 722       NEXT_PASS (pass_cse2);
 723       NEXT_PASS (pass_rtl_dse1);
 724       NEXT_PASS (pass_rtl_fwprop_addr);
 725       NEXT_PASS (pass_regclass_init);
 726       NEXT_PASS (pass_inc_dec);
 727       NEXT_PASS (pass_initialize_regs);
 728       NEXT_PASS (pass_outof_cfg_layout_mode);
 729       NEXT_PASS (pass_ud_rtl_dce);
 730       NEXT_PASS (pass_combine);
 731       NEXT_PASS (pass_if_after_combine);
 732       NEXT_PASS (pass_partition_blocks);
 733       NEXT_PASS (pass_regmove);
 734       NEXT_PASS (pass_split_all_insns);
 735       NEXT_PASS (pass_lower_subreg2);
 736       NEXT_PASS (pass_df_initialize_no_opt);
 737       NEXT_PASS (pass_stack_ptr_mod);
 738       NEXT_PASS (pass_mode_switching);
 739       NEXT_PASS (pass_see);
 740       NEXT_PASS (pass_match_asm_constraints);
 741       NEXT_PASS (pass_sms);
 742       NEXT_PASS (pass_sched);
 743       NEXT_PASS (pass_subregs_of_mode_init);
 744       NEXT_PASS (pass_local_alloc);
 745       NEXT_PASS (pass_global_alloc);
 746       NEXT_PASS (pass_subregs_of_mode_finish);
 747       NEXT_PASS (pass_postreload);
 748         {
 749           struct opt_pass **p = &pass_postreload.pass.sub;
 750           NEXT_PASS (pass_postreload_cse);
 751           NEXT_PASS (pass_gcse2);
 752           NEXT_PASS (pass_split_after_reload);
 753           NEXT_PASS (pass_branch_target_load_optimize1);
 754           NEXT_PASS (pass_thread_prologue_and_epilogue);
 755           NEXT_PASS (pass_rtl_dse2);
 756           NEXT_PASS (pass_rtl_seqabstr);
 757           NEXT_PASS (pass_stack_adjustments);
 758           NEXT_PASS (pass_peephole2);
 759           NEXT_PASS (pass_if_after_reload);
 760           NEXT_PASS (pass_regrename);
 761           NEXT_PASS (pass_cprop_hardreg);
 762           NEXT_PASS (pass_fast_rtl_dce);
 763           NEXT_PASS (pass_reorder_blocks);
 764           NEXT_PASS (pass_branch_target_load_optimize2);
 765           NEXT_PASS (pass_leaf_regs);
 766           NEXT_PASS (pass_split_before_sched2);
 767           NEXT_PASS (pass_sched2);
 768           NEXT_PASS (pass_stack_regs);
 769             {
 770               struct opt_pass **p = &pass_stack_regs.pass.sub;
 771               NEXT_PASS (pass_split_before_regstack);
 772               NEXT_PASS (pass_stack_regs_run);
 773             }
 774           NEXT_PASS (pass_compute_alignments);
 775           NEXT_PASS (pass_duplicate_computed_gotos);
 776           NEXT_PASS (pass_variable_tracking);
 777           NEXT_PASS (pass_free_cfg);
 778           NEXT_PASS (pass_machine_reorg);
 779           NEXT_PASS (pass_cleanup_barriers);
 780           NEXT_PASS (pass_delay_slots);
 781           NEXT_PASS (pass_split_for_shorten_branches);
 782           NEXT_PASS (pass_convert_to_eh_region_ranges);
 783           NEXT_PASS (pass_shorten_branches);
 784           NEXT_PASS (pass_set_nothrow_function_flags);
 785           NEXT_PASS (pass_final);
 786         }
 787       NEXT_PASS (pass_df_finish);
 788     }
 789   NEXT_PASS (pass_clean_state);
 790   *p = NULL;
 791
 792 #undef NEXT_PASS
 793
 794   /* Register the passes with the tree dump code.  */
 795   register_dump_files (all_lowering_passes, PROP_gimple_any);
 796   all_lowering_passes->todo_flags_start |= TODO_set_props;
 797   register_dump_files (all_ipa_passes,
 798                        PROP_gimple_any | PROP_gimple_lcf | PROP_gimple_leh
 799                        | PROP_cfg);
 800   register_dump_files (all_passes,
 801                        PROP_gimple_any | PROP_gimple_lcf | PROP_gimple_leh
 802                        | PROP_cfg);
 803 }
 804
 805 /* If we are in IPA mode (i.e., current_function_decl is NULL), call
 806    function CALLBACK for every function in the call graph.  Otherwise,
 807    call CALLBACK on the current function.  */
 808
 809 static void
 810 do_per_function (void (*callback) (void *data), void *data)
 811 {
 812   if (current_function_decl)
 813     callback (data);
 814   else
 815     {
 816       struct cgraph_node *node;
 817       for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
 818         if (node->analyzed)
 819           {
 820             push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl));
 821             current_function_decl = node->decl;
 822             callback (data);
 823             free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 824             free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
 825             current_function_decl = NULL;
 826             pop_cfun ();
 827             ggc_collect ();
 828           }
 829     }
 830 }
 831
 832 /* Because inlining might remove no-longer reachable nodes, we need to
 833    keep the array visible to garbage collector to avoid reading collected
 834    out nodes.  */
 835 static int nnodes;
 836 static GTY ((length ("nnodes"))) struct cgraph_node **order;
 837
 838 /* If we are in IPA mode (i.e., current_function_decl is NULL), call
 839    function CALLBACK for every function in the call graph.  Otherwise,
 840    call CALLBACK on the current function.  */
 841
 842 static void
 843 do_per_function_toporder (void (*callback) (void *data), void *data)
 844 {
 845   int i;
 846
 847   if (current_function_decl)
 848     callback (data);
 849   else
 850     {
 851       gcc_assert (!order);
 852       order = ggc_alloc (sizeof (*order) * cgraph_n_nodes);
 853       nnodes = cgraph_postorder (order);
 854       for (i = nnodes - 1; i >= 0; i--)
 855         {
 856           struct cgraph_node *node = order[i];
 857
 858           /* Allow possibly removed nodes to be garbage collected.  */
 859           order[i] = NULL;
 860           if (node->analyzed && (node->needed || node->reachable))
 861             {
 862               push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl));
 863               current_function_decl = node->decl;
 864               callback (data);
 865               free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 866               free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
 867               current_function_decl = NULL;
 868               pop_cfun ();
 869               ggc_collect ();
 870             }
 871         }
 872     }
 873   ggc_free (order);
 874   order = NULL;
 875   nnodes = 0;
 876 }
 877
 878 /* Perform all TODO actions that ought to be done on each function.  */
 879
 880 static void
 881 execute_function_todo (void *data)
 882 {
 883   unsigned int flags = (size_t)data;
 884   if (cfun->curr_properties & PROP_ssa)
 885     flags |= TODO_verify_ssa;
 886   flags &= ~cfun->last_verified;
 887   if (!flags)
 888     return;
 889
 890   /* Always cleanup the CFG before trying to update SSA.  */
 891   if (flags & TODO_cleanup_cfg)
 892     {
 893       bool cleanup = cleanup_tree_cfg ();
 894
 895       if (cleanup && (cfun->curr_properties & PROP_ssa))
 896         flags |= TODO_remove_unused_locals;
 897
 898       /* When cleanup_tree_cfg merges consecutive blocks, it may
 899          perform some simplistic propagation when removing single
 900          valued PHI nodes.  This propagation may, in turn, cause the
 901          SSA form to become out-of-date (see PR 22037).  So, even
 902          if the parent pass had not scheduled an SSA update, we may
 903          still need to do one.  */
 904       if (!(flags & TODO_update_ssa_any) && need_ssa_update_p ())
 905         flags |= TODO_update_ssa;
 906     }
 907
 908   if (flags & TODO_update_ssa_any)
 909     {
 910       unsigned update_flags = flags & TODO_update_ssa_any;
 911       update_ssa (update_flags);
 912       cfun->last_verified &= ~TODO_verify_ssa;
 913     }
 914
 915   if (flags & TODO_rebuild_alias)
 916     {
 917       compute_may_aliases ();
 918       cfun->curr_properties |= PROP_alias;
 919     }
 920
 921   if (flags & TODO_remove_unused_locals)
 922     remove_unused_locals ();
 923
 924   if ((flags & TODO_dump_func)
 925       && dump_file && current_function_decl)
 926     {
 927       if (cfun->curr_properties & PROP_trees)
 928         dump_function_to_file (current_function_decl,
 929                                dump_file, dump_flags);
 930       else
 931         {
 932           if (dump_flags & TDF_SLIM)
 933             print_rtl_slim_with_bb (dump_file, get_insns (), dump_flags);
 934           else if ((cfun->curr_properties & PROP_cfg)
 935                    && (dump_flags & TDF_BLOCKS))
 936             print_rtl_with_bb (dump_file, get_insns ());
 937           else
 938             print_rtl (dump_file, get_insns ());
 939
 940           if (cfun->curr_properties & PROP_cfg
 941               && graph_dump_format != no_graph
 942               && (dump_flags & TDF_GRAPH))
 943             print_rtl_graph_with_bb (dump_file_name, get_insns ());
 944         }
 945
 946       /* Flush the file.  If verification fails, we won't be able to
 947          close the file before aborting.  */
 948       fflush (dump_file);
 949     }
 950
 951   if (flags & TODO_rebuild_frequencies)
 952     {
 953       if (profile_status == PROFILE_GUESSED)
 954         {
 955           loop_optimizer_init (0);
 956           add_noreturn_fake_exit_edges ();
 957           mark_irreducible_loops ();
 958           connect_infinite_loops_to_exit ();
 959           estimate_bb_frequencies ();
 960           remove_fake_exit_edges ();
 961           loop_optimizer_finalize ();
 962         }
 963       else if (profile_status == PROFILE_READ)
 964         counts_to_freqs ();
 965       else
 966         gcc_unreachable ();
 967     }
 968
 969 #if defined ENABLE_CHECKING
 970   if (flags & TODO_verify_ssa)
 971     verify_ssa (true);
 972   if (flags & TODO_verify_flow)
 973     verify_flow_info ();
 974   if (flags & TODO_verify_stmts)
 975     verify_stmts ();
 976   if (flags & TODO_verify_loops)
 977     verify_loop_closed_ssa ();
 978   if (flags & TODO_verify_rtl_sharing)
 979     verify_rtl_sharing ();
 980 #endif
 981
 982   cfun->last_verified = flags & TODO_verify_all;
 983 }
 984
 985 /* Perform all TODO actions.  */
 986 static void
 987 execute_todo (unsigned int flags)
 988 {
 989 #if defined ENABLE_CHECKING
 990   if (need_ssa_update_p ())
 991     gcc_assert (flags & TODO_update_ssa_any);
 992 #endif
 993
 994   /* Inform the pass whether it is the first time it is run.  */
 995   first_pass_instance = (flags & TODO_mark_first_instance) != 0;
 996
 997   do_per_function (execute_function_todo, (void *)(size_t) flags);
 998
 999   /* Always remove functions just as before inlining: IPA passes might be
1000      interested to see bodies of extern inline functions that are not inlined
1001      to analyze side effects.  The full removal is done just at the end
1002      of IPA pass queue.  */
1003   if (flags & TODO_remove_functions)
1004     cgraph_remove_unreachable_nodes (true, dump_file);
1005
1006   if ((flags & TODO_dump_cgraph)
1007       && dump_file && !current_function_decl)
1008     {
1009       dump_cgraph (dump_file);
1010       /* Flush the file.  If verification fails, we won't be able to
1011          close the file before aborting.  */
1012       fflush (dump_file);
1013     }
1014
1015   if (flags & TODO_ggc_collect)
1016     {
1017       ggc_collect ();
1018     }
1019
1020   /* Now that the dumping has been done, we can get rid of the optional
1021      df problems.  */
1022   if (flags & TODO_df_finish)
1023     df_finish_pass ((flags & TODO_df_verify) != 0);
1024 }
1025
1026 /* Verify invariants that should hold between passes.  This is a place
1027    to put simple sanity checks.  */
1028
1029 static void
1030 verify_interpass_invariants (void)
1031 {
1032 #ifdef ENABLE_CHECKING
1033   gcc_assert (!fold_deferring_overflow_warnings_p ());
1034 #endif
1035 }
1036
1037 /* Clear the last verified flag.  */
1038
1039 static void
1040 clear_last_verified (void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1041 {
1042   cfun->last_verified = 0;
1043 }
1044
1045 /* Helper function. Verify that the properties has been turn into the
1046    properties expected by the pass.  */
1047
1048 #ifdef ENABLE_CHECKING
1049 static void
1050 verify_curr_properties (void *data)
1051 {
1052   unsigned int props = (size_t)data;
1053   gcc_assert ((cfun->curr_properties & props) == props);
1054 }
1055 #endif
1056
1057 /* After executing the pass, apply expected changes to the function
1058    properties. */
1059 static void
1060 update_properties_after_pass (void *data)
1061 {
1062   struct opt_pass *pass = data;
1063   cfun->curr_properties = (cfun->curr_properties | pass->properties_provided)
1064                            & ~pass->properties_destroyed;
1065 }
1066
1067 static bool
1068 execute_one_pass (struct opt_pass *pass)
1069 {
1070   bool initializing_dump;
1071   unsigned int todo_after = 0;
1072
1073   /* IPA passes are executed on whole program, so cfun should be NULL.
1074      Ohter passes needs function context set.  */
1075   if (pass->type == SIMPLE_IPA_PASS)
1076     gcc_assert (!cfun && !current_function_decl);
1077   else
1078     gcc_assert (cfun && current_function_decl);
1079
1080   current_pass = pass;
1081   /* See if we're supposed to run this pass.  */
1082   if (pass->gate && !pass->gate ())
1083     return false;
1084
1085   if (!quiet_flag && !cfun)
1086     fprintf (stderr, " <%s>", pass->name ? pass->name : "");
1087
1088   if (pass->todo_flags_start & TODO_set_props)
1089     cfun->curr_properties = pass->properties_required;
1090
1091   /* Note that the folders should only create gimple expressions.
1092      This is a hack until the new folder is ready.  */
1093   in_gimple_form = (cfun && (cfun->curr_properties & PROP_trees)) != 0;
1094
1095   /* Run pre-pass verification.  */
1096   execute_todo (pass->todo_flags_start);
1097
1098 #ifdef ENABLE_CHECKING
1099   do_per_function (verify_curr_properties,
1100                    (void *)(size_t)pass->properties_required);
1101 #endif
1102
1103   /* If a dump file name is present, open it if enabled.  */
1104   if (pass->static_pass_number != -1)
1105     {
1106       initializing_dump = !dump_initialized_p (pass->static_pass_number);
1107       dump_file_name = get_dump_file_name (pass->static_pass_number);
1108       dump_file = dump_begin (pass->static_pass_number, &dump_flags);
1109       if (dump_file && current_function_decl)
1110         {
1111           const char *dname, *aname;
1112           dname = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
1113           aname = (IDENTIFIER_POINTER
1114                    (DECL_ASSEMBLER_NAME (current_function_decl)));
1115           fprintf (dump_file, "\n;; Function %s (%s)%s\n\n", dname, aname,
1116              cfun->function_frequency == FUNCTION_FREQUENCY_HOT
1117              ? " (hot)"
1118              : cfun->function_frequency == FUNCTION_FREQUENCY_UNLIKELY_EXECUTED
1119              ? " (unlikely executed)"
1120              : "");
1121         }
1122     }
1123   else
1124     initializing_dump = false;
1125
1126   /* If a timevar is present, start it.  */
1127   if (pass->tv_id)
1128     timevar_push (pass->tv_id);
1129
1130   /* Do it!  */
1131   if (pass->execute)
1132     {
1133       todo_after = pass->execute ();
1134       do_per_function (clear_last_verified, NULL);
1135     }
1136
1137   /* Stop timevar.  */
1138   if (pass->tv_id)
1139     timevar_pop (pass->tv_id);
1140
1141   do_per_function (update_properties_after_pass, pass);
1142
1143   if (initializing_dump
1144       && dump_file
1145       && graph_dump_format != no_graph
1146       && (cfun->curr_properties & (PROP_cfg | PROP_rtl))
1147           == (PROP_cfg | PROP_rtl))
1148     {
1149       get_dump_file_info (pass->static_pass_number)->flags |= TDF_GRAPH;
1150       dump_flags |= TDF_GRAPH;
1151       clean_graph_dump_file (dump_file_name);
1152     }
1153
1154   /* Run post-pass cleanup and verification.  */
1155   execute_todo (todo_after | pass->todo_flags_finish);
1156   verify_interpass_invariants ();
1157
1158   if (!current_function_decl)
1159     cgraph_process_new_functions ();
1160
1161   /* Flush and close dump file.  */
1162   if (dump_file_name)
1163     {
1164       free (CONST_CAST (char *, dump_file_name));
1165       dump_file_name = NULL;
1166     }
1167
1168   if (dump_file)
1169     {
1170       dump_end (pass->static_pass_number, dump_file);
1171       dump_file = NULL;
1172     }
1173
1174   if (pass->type != SIMPLE_IPA_PASS)
1175     gcc_assert (!(cfun->curr_properties & PROP_trees)
1176                 || pass->type != RTL_PASS);
1177
1178   current_pass = NULL;
1179   /* Reset in_gimple_form to not break non-unit-at-a-time mode.  */
1180   in_gimple_form = false;
1181
1182   return true;
1183 }
1184
1185 void
1186 execute_pass_list (struct opt_pass *pass)
1187 {
1188   do
1189     {
1190       gcc_assert (pass->type == GIMPLE_PASS
1191                   || pass->type == RTL_PASS);
1192       if (execute_one_pass (pass) && pass->sub)
1193         execute_pass_list (pass->sub);
1194       pass = pass->next;
1195     }
1196   while (pass);
1197 }
1198
1199 /* Same as execute_pass_list but assume that subpasses of IPA passes
1200    are local passes.  */
1201 void
1202 execute_ipa_pass_list (struct opt_pass *pass)
1203 {
1204   do
1205     {
1206       gcc_assert (!current_function_decl);
1207       gcc_assert (!cfun);
1208       gcc_assert (pass->type == SIMPLE_IPA_PASS);
1209       if (execute_one_pass (pass) && pass->sub)
1210         {
1211           if (pass->sub->type == GIMPLE_PASS)
1212             do_per_function_toporder ((void (*)(void *))execute_pass_list,
1213                                       pass->sub);
1214           else if (pass->sub->type == SIMPLE_IPA_PASS)
1215             execute_ipa_pass_list (pass->sub);
1216           else
1217             gcc_unreachable ();
1218         }
1219       if (!current_function_decl)
1220         cgraph_process_new_functions ();
1221       pass = pass->next;
1222     }
1223   while (pass);
1224 }
1225 #include "gt-passes.h"