source/glsl/optimize.h

   1 #ifndef MSP_GL_SL_OPTIMIZE_H_
   2 #define MSP_GL_SL_OPTIMIZE_H_
   3
   4 #include <map>
   5 #include <set>
   6 #include "evaluate.h"
   7 #include "visitor.h"
   8
   9 namespace Msp {
  10 namespace GL {
  11 namespace SL {
  12
  13 /** Finds functions which are candidates for inlining.  Currently this means
  14 functions which have no parameters, contain no more than one return statement,
  15 and are only called once. */
  16 class InlineableFunctionLocator: private TraversingVisitor
  17 {
  18 private:
  19         std::map<FunctionDeclaration *, unsigned> refcounts;
  20         std::set<FunctionDeclaration *> inlineable;
  21         FunctionDeclaration *current_function;
  22         unsigned return_count;
  23
  24 public:
  25         InlineableFunctionLocator();
  26
  27         const std::set<FunctionDeclaration *> &apply(Stage &s) { s.content.visit(*this); return inlineable; }
  28
  29 private:
  30         virtual void visit(FunctionCall &);
  31         virtual void visit(FunctionDeclaration &);
  32         virtual void visit(Conditional &);
  33         virtual void visit(Iteration &);
  34         virtual void visit(Return &);
  35 };
  36
  37 /** Injects statements from one function into another.  Local variables are
  38 renamed to avoid conflicts.  After inlining, uses NodeReorderer to cause
  39 dependencies of the inlined statements to appear before the target function. */
  40 class InlineContentInjector: private TraversingVisitor
  41 {
  42 private:
  43         FunctionDeclaration *source_func;
  44         Block *target_block;
  45         std::map<std::string, VariableDeclaration *> variable_map;
  46         bool remap_names;
  47         bool deps_only;
  48         RefPtr<Statement> r_inlined_statement;
  49         std::set<Node *> dependencies;
  50         std::string r_result_name;
  51
  52 public:
  53         InlineContentInjector();
  54
  55         const std::string &apply(Stage &, FunctionDeclaration &, Block &, const NodeList<Statement>::iterator &, FunctionDeclaration &);
  56
  57 private:
  58         std::string create_unused_name(const std::string &, bool);
  59
  60         virtual void visit(VariableReference &);
  61         virtual void visit(InterfaceBlockReference &);
  62         virtual void visit(FunctionCall &);
  63         virtual void visit(VariableDeclaration &);
  64         virtual void visit(Return &);
  65 };
  66
  67 /** Inlines functions.  Internally uses InlineableFunctionLocator to find
  68 candidate functions.  Only functions which consist of a single return statement
  69 are inlined. */
  70 class FunctionInliner: private TraversingVisitor
  71 {
  72 private:
  73         Stage *stage;
  74         std::set<FunctionDeclaration *> inlineable;
  75         FunctionDeclaration *current_function;
  76         NodeList<Statement>::iterator insert_point;
  77         RefPtr<Expression> r_inline_result;
  78         bool r_any_inlined;
  79
  80 public:
  81         FunctionInliner();
  82
  83         bool apply(Stage &);
  84
  85 private:
  86         void visit_and_inline(RefPtr<Expression> &);
  87
  88         virtual void visit(Block &);
  89         virtual void visit(UnaryExpression &);
  90         virtual void visit(BinaryExpression &);
  91         virtual void visit(MemberAccess &);
  92         virtual void visit(FunctionCall &);
  93         virtual void visit(ExpressionStatement &);
  94         virtual void visit(VariableDeclaration &);
  95         virtual void visit(FunctionDeclaration &);
  96         virtual void visit(Conditional &);
  97         virtual void visit(Iteration &);
  98         virtual void visit(Return &);
  99 };
 100
 101 /** Inlines variables into expressions.  Variables with trivial values (those
 102 consisting of a single literal or variable reference) are always inlined.
 103 Variables which are only referenced once are also inlined. */
 104 class ExpressionInliner: private TraversingVisitor
 105 {
 106 private:
 107         struct ExpressionInfo
 108         {
 109                 Expression *expression;
 110                 Block *assign_scope;
 111                 RefPtr<Expression> *inline_point;
 112                 const Operator *inner_oper;
 113                 const Operator *outer_oper;
 114                 bool inline_on_rhs;
 115                 bool trivial;
 116                 bool available;
 117
 118                 ExpressionInfo();
 119         };
 120
 121         std::map<VariableDeclaration *, ExpressionInfo> expressions;
 122         ExpressionInfo *r_ref_info;
 123         bool r_any_inlined;
 124         bool r_trivial;
 125         bool mutating;
 126         bool iteration_init;
 127         Block *iteration_body;
 128         const Operator *r_oper;
 129
 130 public:
 131         ExpressionInliner();
 132
 133         bool apply(Stage &);
 134
 135 private:
 136         void visit_and_record(RefPtr<Expression> &, const Operator *, bool);
 137         void inline_expression(Expression &, RefPtr<Expression> &, const Operator *, const Operator *, bool);
 138         virtual void visit(Block &);
 139         virtual void visit(VariableReference &);
 140         virtual void visit(MemberAccess &);
 141         virtual void visit(UnaryExpression &);
 142         virtual void visit(BinaryExpression &);
 143         virtual void visit(Assignment &);
 144         virtual void visit(FunctionCall &);
 145         virtual void visit(VariableDeclaration &);
 146         virtual void visit(Conditional &);
 147         virtual void visit(Iteration &);
 148         virtual void visit(Return &);
 149 };
 150
 151 /** Removes conditional statements and loops where the condition can be
 152 determined as constant at compile time. */
 153 class ConstantConditionEliminator: private TraversingVisitor
 154 {
 155 private:
 156         NodeList<Statement>::iterator insert_point;
 157         std::set<Node *> nodes_to_remove;
 158
 159 public:
 160         void apply(Stage &);
 161
 162 private:
 163         virtual void visit(Block &);
 164         virtual void visit(Conditional &);
 165         virtual void visit(Iteration &);
 166 };
 167
 168 /** Removes types which are not used anywhere. */
 169 class UnusedTypeRemover: private TraversingVisitor
 170 {
 171 private:
 172         std::set<Node *> unused_nodes;
 173
 174 public:
 175         bool apply(Stage &);
 176
 177 private:
 178         virtual void visit(BasicTypeDeclaration &);
 179         virtual void visit(ImageTypeDeclaration &);
 180         virtual void visit(StructDeclaration &);
 181         virtual void visit(VariableDeclaration &);
 182         virtual void visit(FunctionDeclaration &);
 183 };
 184
 185 /** Removes variable declarations with no references to them.  Assignment
 186 statements where the result is not used are also removed. */
 187 class UnusedVariableRemover: private TraversingVisitor
 188 {
 189 private:
 190         struct VariableInfo
 191         {
 192                 bool local;
 193                 std::vector<Node *> assignments;
 194                 bool conditionally_assigned;
 195                 bool referenced;
 196
 197                 VariableInfo();
 198         };
 199
 200         typedef std::map<VariableDeclaration *, VariableInfo> BlockVariableMap;
 201
 202         std::set<Node *> unused_nodes;
 203         std::map<VariableDeclaration *, Node *> aggregates;
 204         Node *aggregate;
 205         std::vector<BlockVariableMap> variables;
 206         Assignment *r_assignment;
 207         bool assignment_target;
 208         bool r_assign_to_subfield;
 209         bool r_side_effects;
 210
 211 public:
 212         UnusedVariableRemover();
 213
 214         bool apply(Stage &);
 215
 216 private:
 217         virtual void visit(VariableReference &);
 218         virtual void visit(InterfaceBlockReference &);
 219         virtual void visit(MemberAccess &);
 220         virtual void visit(UnaryExpression &);
 221         virtual void visit(BinaryExpression &);
 222         virtual void visit(Assignment &);
 223         void record_assignment(VariableDeclaration &, Node &, bool);
 224         void clear_assignments(VariableInfo &, bool);
 225         virtual void visit(FunctionCall &);
 226         virtual void visit(ExpressionStatement &);
 227         virtual void visit(StructDeclaration &);
 228         virtual void visit(VariableDeclaration &);
 229         virtual void visit(InterfaceBlock &);
 230         virtual void visit(FunctionDeclaration &);
 231         void merge_down_variables();
 232         virtual void visit(Conditional &);
 233         virtual void visit(Iteration &);
 234 };
 235
 236 /** Removes function declarations with no references to them. */
 237 class UnusedFunctionRemover: private TraversingVisitor
 238 {
 239 private:
 240         std::set<Node *> unused_nodes;
 241         std::set<FunctionDeclaration *> used_definitions;
 242
 243 public:
 244         bool apply(Stage &s);
 245
 246 private:
 247         virtual void visit(FunctionCall &);
 248         virtual void visit(FunctionDeclaration &);
 249 };
 250
 251 } // namespace SL
 252 } // namespace GL
 253 } // namespace Msp
 254
 255 #endif