xref: /minix3/external/bsd/libpcap/dist/optimize.c (revision d56f51ea7d8b9045e5c8e2028422523d3f9a5840)
1*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*	$NetBSD: optimize.c,v 1.8 2015/03/31 21:39:42 christos Exp $	*/
2*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
3*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
4*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Copyright (c) 1988, 1989, 1990, 1991, 1993, 1994, 1995, 1996
5*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *	The Regents of the University of California.  All rights reserved.
6*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
7*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * modification, are permitted provided that: (1) source code distributions
9*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * retain the above copyright notice and this paragraph in its entirety, (2)
10*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * distributions including binary code include the above copyright notice and
11*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * this paragraph in its entirety in the documentation or other materials
12*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * provided with the distribution, and (3) all advertising materials mentioning
13*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * features or use of this software display the following acknowledgement:
14*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * ``This product includes software developed by the University of California,
15*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Lawrence Berkeley Laboratory and its contributors.'' Neither the name of
16*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * the University nor the names of its contributors may be used to endorse
17*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * or promote products derived from this software without specific prior
18*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * written permission.
19*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND WITHOUT ANY EXPRESS OR IMPLIED
20*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * WARRANTIES, INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, THE IMPLIED WARRANTIES OF
21*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
22*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
23*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *  Optimization module for tcpdump intermediate representation.
24*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
25*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
26*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include <sys/cdefs.h>
27*d56f51eaSDavid van Moolenbroek __RCSID("$NetBSD: optimize.c,v 1.8 2015/03/31 21:39:42 christos Exp $");
28*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
29*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef HAVE_CONFIG_H
30*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include "config.h"
31*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
32*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
33*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef WIN32
34*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include <pcap-stdinc.h>
35*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #else /* WIN32 */
36*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #if HAVE_INTTYPES_H
37*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include <inttypes.h>
38*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #elif HAVE_STDINT_H
39*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include <stdint.h>
40*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
41*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef HAVE_SYS_BITYPES_H
42*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include <sys/bitypes.h>
43*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
44*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include <sys/types.h>
45*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif /* WIN32 */
46*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
47*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include <stdio.h>
48*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include <stdlib.h>
49*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include <memory.h>
50*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include <string.h>
51*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
52*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include <errno.h>
53*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
54*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include "pcap-int.h"
55*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
56*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include "gencode.h"
57*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
58*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef HAVE_OS_PROTO_H
59*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #include "os-proto.h"
60*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
61*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
62*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef BDEBUG
63*d56f51eaSDavid van Moolenbroek extern int dflag;
64*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
65*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
66*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #if defined(MSDOS) && !defined(__DJGPP__)
67*d56f51eaSDavid van Moolenbroek extern int _w32_ffs (int mask);
68*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define ffs _w32_ffs
69*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
70*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
71*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #if defined(WIN32) && defined (_MSC_VER)
72*d56f51eaSDavid van Moolenbroek int ffs(int mask);
73*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
74*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
75*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
76*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Represents a deleted instruction.
77*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
78*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define NOP -1
79*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
80*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
81*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Register numbers for use-def values.
82*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * 0 through BPF_MEMWORDS-1 represent the corresponding scratch memory
83*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * location.  A_ATOM is the accumulator and X_ATOM is the index
84*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * register.
85*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
86*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define A_ATOM BPF_MEMWORDS
87*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define X_ATOM (BPF_MEMWORDS+1)
88*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
89*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
90*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * This define is used to represent *both* the accumulator and
91*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * x register in use-def computations.
92*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Currently, the use-def code assumes only one definition per instruction.
93*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
94*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define AX_ATOM N_ATOMS
95*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
96*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
97*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * A flag to indicate that further optimization is needed.
98*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Iterative passes are continued until a given pass yields no
99*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * branch movement.
100*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
101*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int done;
102*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
103*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
104*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * A block is marked if only if its mark equals the current mark.
105*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Rather than traverse the code array, marking each item, 'cur_mark' is
106*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * incremented.  This automatically makes each element unmarked.
107*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
108*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int cur_mark;
109*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define isMarked(p) ((p)->mark == cur_mark)
110*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define unMarkAll() cur_mark += 1
111*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define Mark(p) ((p)->mark = cur_mark)
112*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
113*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void opt_init(struct block *);
114*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void opt_cleanup(void);
115*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
116*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void intern_blocks(struct block *);
117*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
118*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void find_inedges(struct block *);
119*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef BDEBUG
120*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void opt_dump(struct block *);
121*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
122*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
123*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int n_blocks;
124*d56f51eaSDavid van Moolenbroek struct block **blocks;
125*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int n_edges;
126*d56f51eaSDavid van Moolenbroek struct edge **edges;
127*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
128*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
129*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * A bit vector set representation of the dominators.
130*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * We round up the set size to the next power of two.
131*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
132*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int nodewords;
133*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int edgewords;
134*d56f51eaSDavid van Moolenbroek struct block **levels;
135*d56f51eaSDavid van Moolenbroek bpf_u_int32 *space;
136*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define BITS_PER_WORD (8*sizeof(bpf_u_int32))
137*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
138*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * True if a is in uset {p}
139*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
140*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define SET_MEMBER(p, a) \
141*d56f51eaSDavid van Moolenbroek ((p)[(unsigned)(a) / BITS_PER_WORD] & (1 << ((unsigned)(a) % BITS_PER_WORD)))
142*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
143*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
144*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Add 'a' to uset p.
145*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
146*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define SET_INSERT(p, a) \
147*d56f51eaSDavid van Moolenbroek (p)[(unsigned)(a) / BITS_PER_WORD] |= (1 << ((unsigned)(a) % BITS_PER_WORD))
148*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
149*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
150*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Delete 'a' from uset p.
151*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
152*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define SET_DELETE(p, a) \
153*d56f51eaSDavid van Moolenbroek (p)[(unsigned)(a) / BITS_PER_WORD] &= ~(1 << ((unsigned)(a) % BITS_PER_WORD))
154*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
155*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
156*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * a := a intersect b
157*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
158*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define SET_INTERSECT(a, b, n)\
159*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {\
160*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	register bpf_u_int32 *_x = a, *_y = b;\
161*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	register int _n = n;\
162*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	while (--_n >= 0) *_x++ &= *_y++;\
163*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
164*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
165*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
166*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * a := a - b
167*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
168*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define SET_SUBTRACT(a, b, n)\
169*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {\
170*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	register bpf_u_int32 *_x = a, *_y = b;\
171*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	register int _n = n;\
172*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	while (--_n >= 0) *_x++ &=~ *_y++;\
173*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
174*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
175*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
176*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * a := a union b
177*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
178*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define SET_UNION(a, b, n)\
179*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {\
180*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	register bpf_u_int32 *_x = a, *_y = b;\
181*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	register int _n = n;\
182*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	while (--_n >= 0) *_x++ |= *_y++;\
183*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
184*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
185*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static uset all_dom_sets;
186*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static uset all_closure_sets;
187*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static uset all_edge_sets;
188*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
189*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifndef MAX
190*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
191*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
192*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
193*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
find_levels_r(struct block * b)194*d56f51eaSDavid van Moolenbroek find_levels_r(struct block *b)
195*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
196*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int level;
197*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
198*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (isMarked(b))
199*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return;
200*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
201*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	Mark(b);
202*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	b->link = 0;
203*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
204*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (JT(b)) {
205*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		find_levels_r(JT(b));
206*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		find_levels_r(JF(b));
207*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		level = MAX(JT(b)->level, JF(b)->level) + 1;
208*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	} else
209*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		level = 0;
210*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	b->level = level;
211*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	b->link = levels[level];
212*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	levels[level] = b;
213*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
214*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
215*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
216*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Level graph.  The levels go from 0 at the leaves to
217*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * N_LEVELS at the root.  The levels[] array points to the
218*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * first node of the level list, whose elements are linked
219*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * with the 'link' field of the struct block.
220*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
221*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
find_levels(struct block * root)222*d56f51eaSDavid van Moolenbroek find_levels(struct block *root)
223*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
224*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	memset((char *)levels, 0, n_blocks * sizeof(*levels));
225*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	unMarkAll();
226*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	find_levels_r(root);
227*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
228*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
229*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
230*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Find dominator relationships.
231*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Assumes graph has been leveled.
232*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
233*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
find_dom(struct block * root)234*d56f51eaSDavid van Moolenbroek find_dom(struct block *root)
235*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
236*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int i;
237*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block *b;
238*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	bpf_u_int32 *x;
239*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
240*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
241*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * Initialize sets to contain all nodes.
242*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
243*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	x = all_dom_sets;
244*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	i = n_blocks * nodewords;
245*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	while (--i >= 0)
246*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		*x++ = ~0;
247*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/* Root starts off empty. */
248*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = nodewords; --i >= 0;)
249*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		root->dom[i] = 0;
250*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
251*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/* root->level is the highest level no found. */
252*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = root->level; i >= 0; --i) {
253*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (b = levels[i]; b; b = b->link) {
254*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			SET_INSERT(b->dom, b->id);
255*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (JT(b) == 0)
256*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				continue;
257*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			SET_INTERSECT(JT(b)->dom, b->dom, nodewords);
258*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			SET_INTERSECT(JF(b)->dom, b->dom, nodewords);
259*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
260*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
261*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
262*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
263*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
propedom(struct edge * ep)264*d56f51eaSDavid van Moolenbroek propedom(struct edge *ep)
265*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
266*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	SET_INSERT(ep->edom, ep->id);
267*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (ep->succ) {
268*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		SET_INTERSECT(ep->succ->et.edom, ep->edom, edgewords);
269*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		SET_INTERSECT(ep->succ->ef.edom, ep->edom, edgewords);
270*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
271*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
272*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
273*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
274*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Compute edge dominators.
275*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Assumes graph has been leveled and predecessors established.
276*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
277*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
find_edom(struct block * root)278*d56f51eaSDavid van Moolenbroek find_edom(struct block *root)
279*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
280*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int i;
281*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	uset x;
282*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block *b;
283*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
284*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	x = all_edge_sets;
285*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = n_edges * edgewords; --i >= 0; )
286*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		x[i] = ~0;
287*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
288*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/* root->level is the highest level no found. */
289*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	memset(root->et.edom, 0, edgewords * sizeof(*(uset)0));
290*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	memset(root->ef.edom, 0, edgewords * sizeof(*(uset)0));
291*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = root->level; i >= 0; --i) {
292*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (b = levels[i]; b != 0; b = b->link) {
293*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			propedom(&b->et);
294*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			propedom(&b->ef);
295*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
296*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
297*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
298*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
299*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
300*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Find the backwards transitive closure of the flow graph.  These sets
301*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * are backwards in the sense that we find the set of nodes that reach
302*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * a given node, not the set of nodes that can be reached by a node.
303*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
304*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Assumes graph has been leveled.
305*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
306*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
find_closure(struct block * root)307*d56f51eaSDavid van Moolenbroek find_closure(struct block *root)
308*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
309*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int i;
310*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block *b;
311*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
312*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
313*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * Initialize sets to contain no nodes.
314*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
315*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	memset((char *)all_closure_sets, 0,
316*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	      n_blocks * nodewords * sizeof(*all_closure_sets));
317*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
318*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/* root->level is the highest level no found. */
319*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = root->level; i >= 0; --i) {
320*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (b = levels[i]; b; b = b->link) {
321*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			SET_INSERT(b->closure, b->id);
322*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (JT(b) == 0)
323*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				continue;
324*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			SET_UNION(JT(b)->closure, b->closure, nodewords);
325*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			SET_UNION(JF(b)->closure, b->closure, nodewords);
326*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
327*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
328*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
329*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
330*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
331*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Return the register number that is used by s.  If A and X are both
332*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * used, return AX_ATOM.  If no register is used, return -1.
333*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
334*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * The implementation should probably change to an array access.
335*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
336*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int
atomuse(struct stmt * s)337*d56f51eaSDavid van Moolenbroek atomuse(struct stmt *s)
338*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
339*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	register int c = s->code;
340*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
341*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (c == NOP)
342*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return -1;
343*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
344*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	switch (BPF_CLASS(c)) {
345*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
346*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_RET:
347*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return (BPF_RVAL(c) == BPF_A) ? A_ATOM :
348*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			(BPF_RVAL(c) == BPF_X) ? X_ATOM : -1;
349*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
350*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LD:
351*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LDX:
352*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return (BPF_MODE(c) == BPF_IND) ? X_ATOM :
353*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			(BPF_MODE(c) == BPF_MEM) ? s->k : -1;
354*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
355*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ST:
356*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return A_ATOM;
357*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
358*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_STX:
359*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return X_ATOM;
360*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
361*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_JMP:
362*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU:
363*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (BPF_SRC(c) == BPF_X)
364*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return AX_ATOM;
365*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return A_ATOM;
366*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
367*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_MISC:
368*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return BPF_MISCOP(c) == BPF_TXA ? X_ATOM : A_ATOM;
369*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
370*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	abort();
371*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/* NOTREACHED */
372*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
373*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
374*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
375*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Return the register number that is defined by 's'.  We assume that
376*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * a single stmt cannot define more than one register.  If no register
377*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * is defined, return -1.
378*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
379*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * The implementation should probably change to an array access.
380*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
381*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int
atomdef(struct stmt * s)382*d56f51eaSDavid van Moolenbroek atomdef(struct stmt *s)
383*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
384*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (s->code == NOP)
385*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return -1;
386*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
387*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	switch (BPF_CLASS(s->code)) {
388*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
389*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LD:
390*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU:
391*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return A_ATOM;
392*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
393*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LDX:
394*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return X_ATOM;
395*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
396*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ST:
397*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_STX:
398*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return s->k;
399*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
400*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_MISC:
401*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return BPF_MISCOP(s->code) == BPF_TAX ? X_ATOM : A_ATOM;
402*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
403*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	return -1;
404*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
405*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
406*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
407*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Compute the sets of registers used, defined, and killed by 'b'.
408*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
409*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * "Used" means that a statement in 'b' uses the register before any
410*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * statement in 'b' defines it, i.e. it uses the value left in
411*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * that register by a predecessor block of this block.
412*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * "Defined" means that a statement in 'b' defines it.
413*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * "Killed" means that a statement in 'b' defines it before any
414*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * statement in 'b' uses it, i.e. it kills the value left in that
415*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * register by a predecessor block of this block.
416*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
417*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
compute_local_ud(struct block * b)418*d56f51eaSDavid van Moolenbroek compute_local_ud(struct block *b)
419*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
420*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct slist *s;
421*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	atomset def = 0, use = 0, kill = 0;
422*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int atom;
423*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
424*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (s = b->stmts; s; s = s->next) {
425*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (s->s.code == NOP)
426*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			continue;
427*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		atom = atomuse(&s->s);
428*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (atom >= 0) {
429*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (atom == AX_ATOM) {
430*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				if (!ATOMELEM(def, X_ATOM))
431*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					use |= ATOMMASK(X_ATOM);
432*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				if (!ATOMELEM(def, A_ATOM))
433*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					use |= ATOMMASK(A_ATOM);
434*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
435*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			else if (atom < N_ATOMS) {
436*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				if (!ATOMELEM(def, atom))
437*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					use |= ATOMMASK(atom);
438*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
439*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			else
440*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				abort();
441*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
442*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		atom = atomdef(&s->s);
443*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (atom >= 0) {
444*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (!ATOMELEM(use, atom))
445*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				kill |= ATOMMASK(atom);
446*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			def |= ATOMMASK(atom);
447*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
448*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
449*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (BPF_CLASS(b->s.code) == BPF_JMP) {
450*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
451*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * XXX - what about RET?
452*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
453*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		atom = atomuse(&b->s);
454*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (atom >= 0) {
455*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (atom == AX_ATOM) {
456*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				if (!ATOMELEM(def, X_ATOM))
457*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					use |= ATOMMASK(X_ATOM);
458*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				if (!ATOMELEM(def, A_ATOM))
459*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					use |= ATOMMASK(A_ATOM);
460*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
461*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			else if (atom < N_ATOMS) {
462*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				if (!ATOMELEM(def, atom))
463*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					use |= ATOMMASK(atom);
464*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
465*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			else
466*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				abort();
467*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
468*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
469*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
470*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	b->def = def;
471*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	b->kill = kill;
472*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	b->in_use = use;
473*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
474*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
475*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
476*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Assume graph is already leveled.
477*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
478*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
find_ud(struct block * root)479*d56f51eaSDavid van Moolenbroek find_ud(struct block *root)
480*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
481*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int i, maxlevel;
482*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block *p;
483*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
484*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
485*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * root->level is the highest level no found;
486*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * count down from there.
487*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
488*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	maxlevel = root->level;
489*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = maxlevel; i >= 0; --i)
490*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (p = levels[i]; p; p = p->link) {
491*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			compute_local_ud(p);
492*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			p->out_use = 0;
493*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
494*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
495*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 1; i <= maxlevel; ++i) {
496*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (p = levels[i]; p; p = p->link) {
497*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			p->out_use |= JT(p)->in_use | JF(p)->in_use;
498*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			p->in_use |= p->out_use &~ p->kill;
499*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
500*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
501*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
502*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
503*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
504*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * These data structures are used in a Cocke and Shwarz style
505*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * value numbering scheme.  Since the flowgraph is acyclic,
506*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * exit values can be propagated from a node's predecessors
507*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * provided it is uniquely defined.
508*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
509*d56f51eaSDavid van Moolenbroek struct valnode {
510*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int code;
511*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int v0, v1;
512*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int val;
513*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct valnode *next;
514*d56f51eaSDavid van Moolenbroek };
515*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
516*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define MODULUS 213
517*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static struct valnode *hashtbl[MODULUS];
518*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int curval;
519*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int maxval;
520*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
521*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /* Integer constants mapped with the load immediate opcode. */
522*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #define K(i) F(BPF_LD|BPF_IMM|BPF_W, i, 0L)
523*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
524*d56f51eaSDavid van Moolenbroek struct vmapinfo {
525*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int is_const;
526*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	bpf_int32 const_val;
527*d56f51eaSDavid van Moolenbroek };
528*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
529*d56f51eaSDavid van Moolenbroek struct vmapinfo *vmap;
530*d56f51eaSDavid van Moolenbroek struct valnode *vnode_base;
531*d56f51eaSDavid van Moolenbroek struct valnode *next_vnode;
532*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
533*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
init_val(void)534*d56f51eaSDavid van Moolenbroek init_val(void)
535*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
536*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	curval = 0;
537*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	next_vnode = vnode_base;
538*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	memset((char *)vmap, 0, maxval * sizeof(*vmap));
539*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	memset((char *)hashtbl, 0, sizeof hashtbl);
540*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
541*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
542*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /* Because we really don't have an IR, this stuff is a little messy. */
543*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int
F(int code,int v0,int v1)544*d56f51eaSDavid van Moolenbroek F(int code, int v0, int v1)
545*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
546*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	u_int hash;
547*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int val;
548*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct valnode *p;
549*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
550*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	hash = (u_int)code ^ (v0 << 4) ^ (v1 << 8);
551*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	hash %= MODULUS;
552*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
553*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (p = hashtbl[hash]; p; p = p->next)
554*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (p->code == code && p->v0 == v0 && p->v1 == v1)
555*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return p->val;
556*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
557*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	val = ++curval;
558*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (BPF_MODE(code) == BPF_IMM &&
559*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    (BPF_CLASS(code) == BPF_LD || BPF_CLASS(code) == BPF_LDX)) {
560*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vmap[val].const_val = v0;
561*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vmap[val].is_const = 1;
562*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
563*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	p = next_vnode++;
564*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	p->val = val;
565*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	p->code = code;
566*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	p->v0 = v0;
567*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	p->v1 = v1;
568*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	p->next = hashtbl[hash];
569*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	hashtbl[hash] = p;
570*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
571*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	return val;
572*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
573*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
574*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static inline void
vstore(struct stmt * s,int * valp,int newval,int alter)575*d56f51eaSDavid van Moolenbroek vstore(struct stmt *s, int *valp, int newval, int alter)
576*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
577*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (alter && *valp == newval)
578*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		s->code = NOP;
579*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	else
580*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		*valp = newval;
581*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
582*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
583*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
584*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Do constant-folding on binary operators.
585*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * (Unary operators are handled elsewhere.)
586*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
587*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
fold_op(struct stmt * s,int v0,int v1)588*d56f51eaSDavid van Moolenbroek fold_op(struct stmt *s, int v0, int v1)
589*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
590*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	bpf_u_int32 a, b;
591*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
592*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	a = vmap[v0].const_val;
593*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	b = vmap[v1].const_val;
594*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
595*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	switch (BPF_OP(s->code)) {
596*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ADD:
597*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		a += b;
598*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
599*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
600*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_SUB:
601*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		a -= b;
602*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
603*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
604*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_MUL:
605*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		a *= b;
606*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
607*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
608*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_DIV:
609*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (b == 0)
610*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			bpf_error("division by zero");
611*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		a /= b;
612*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
613*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
614*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_MOD:
615*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (b == 0)
616*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			bpf_error("modulus by zero");
617*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		a %= b;
618*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
619*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
620*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_AND:
621*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		a &= b;
622*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
623*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
624*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_OR:
625*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		a |= b;
626*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
627*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
628*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_XOR:
629*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		a ^= b;
630*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
631*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
632*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LSH:
633*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		a <<= b;
634*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
635*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
636*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_RSH:
637*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		a >>= b;
638*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
639*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
640*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	default:
641*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		abort();
642*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
643*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	s->k = a;
644*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	s->code = BPF_LD|BPF_IMM;
645*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	done = 0;
646*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
647*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
648*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static inline struct slist *
this_op(struct slist * s)649*d56f51eaSDavid van Moolenbroek this_op(struct slist *s)
650*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
651*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	while (s != 0 && s->s.code == NOP)
652*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		s = s->next;
653*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	return s;
654*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
655*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
656*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
opt_not(struct block * b)657*d56f51eaSDavid van Moolenbroek opt_not(struct block *b)
658*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
659*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block *tmp = JT(b);
660*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
661*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	JT(b) = JF(b);
662*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	JF(b) = tmp;
663*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
664*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
665*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
opt_peep(struct block * b)666*d56f51eaSDavid van Moolenbroek opt_peep(struct block *b)
667*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
668*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct slist *s;
669*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct slist *next, *last;
670*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int val;
671*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
672*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	s = b->stmts;
673*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (s == 0)
674*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return;
675*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
676*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	last = s;
677*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (/*empty*/; /*empty*/; s = next) {
678*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
679*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * Skip over nops.
680*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
681*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		s = this_op(s);
682*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (s == 0)
683*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			break;	/* nothing left in the block */
684*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
685*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
686*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * Find the next real instruction after that one
687*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * (skipping nops).
688*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
689*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		next = this_op(s->next);
690*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (next == 0)
691*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			break;	/* no next instruction */
692*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		last = next;
693*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
694*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
695*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * st  M[k]	-->	st  M[k]
696*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * ldx M[k]		tax
697*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
698*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (s->s.code == BPF_ST &&
699*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    next->s.code == (BPF_LDX|BPF_MEM) &&
700*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    s->s.k == next->s.k) {
701*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
702*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			next->s.code = BPF_MISC|BPF_TAX;
703*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
704*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
705*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * ld  #k	-->	ldx  #k
706*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * tax			txa
707*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
708*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (s->s.code == (BPF_LD|BPF_IMM) &&
709*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    next->s.code == (BPF_MISC|BPF_TAX)) {
710*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			s->s.code = BPF_LDX|BPF_IMM;
711*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			next->s.code = BPF_MISC|BPF_TXA;
712*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
713*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
714*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
715*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * This is an ugly special case, but it happens
716*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * when you say tcp[k] or udp[k] where k is a constant.
717*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
718*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (s->s.code == (BPF_LD|BPF_IMM)) {
719*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			struct slist *add, *tax, *ild;
720*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
721*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			/*
722*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * Check that X isn't used on exit from this
723*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * block (which the optimizer might cause).
724*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * We know the code generator won't generate
725*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * any local dependencies.
726*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 */
727*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (ATOMELEM(b->out_use, X_ATOM))
728*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				continue;
729*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
730*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			/*
731*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * Check that the instruction following the ldi
732*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * is an addx, or it's an ldxms with an addx
733*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * following it (with 0 or more nops between the
734*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * ldxms and addx).
735*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 */
736*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (next->s.code != (BPF_LDX|BPF_MSH|BPF_B))
737*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				add = next;
738*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			else
739*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				add = this_op(next->next);
740*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (add == 0 || add->s.code != (BPF_ALU|BPF_ADD|BPF_X))
741*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				continue;
742*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
743*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			/*
744*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * Check that a tax follows that (with 0 or more
745*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * nops between them).
746*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 */
747*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			tax = this_op(add->next);
748*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (tax == 0 || tax->s.code != (BPF_MISC|BPF_TAX))
749*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				continue;
750*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
751*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			/*
752*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * Check that an ild follows that (with 0 or more
753*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * nops between them).
754*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 */
755*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			ild = this_op(tax->next);
756*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (ild == 0 || BPF_CLASS(ild->s.code) != BPF_LD ||
757*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			    BPF_MODE(ild->s.code) != BPF_IND)
758*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				continue;
759*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			/*
760*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * We want to turn this sequence:
761*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 *
762*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * (004) ldi     #0x2		{s}
763*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * (005) ldxms   [14]		{next}  -- optional
764*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * (006) addx			{add}
765*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * (007) tax			{tax}
766*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * (008) ild     [x+0]		{ild}
767*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 *
768*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * into this sequence:
769*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 *
770*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * (004) nop
771*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * (005) ldxms   [14]
772*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * (006) nop
773*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * (007) nop
774*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * (008) ild     [x+2]
775*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 *
776*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * XXX We need to check that X is not
777*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * subsequently used, because we want to change
778*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * what'll be in it after this sequence.
779*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 *
780*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * We know we can eliminate the accumulator
781*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * modifications earlier in the sequence since
782*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * it is defined by the last stmt of this sequence
783*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * (i.e., the last statement of the sequence loads
784*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * a value into the accumulator, so we can eliminate
785*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * earlier operations on the accumulator).
786*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 */
787*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			ild->s.k += s->s.k;
788*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			s->s.code = NOP;
789*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			add->s.code = NOP;
790*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			tax->s.code = NOP;
791*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
792*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
793*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
794*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
795*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * If the comparison at the end of a block is an equality
796*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * comparison against a constant, and nobody uses the value
797*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * we leave in the A register at the end of a block, and
798*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * the operation preceding the comparison is an arithmetic
799*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * operation, we can sometime optimize it away.
800*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
801*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (b->s.code == (BPF_JMP|BPF_JEQ|BPF_K) &&
802*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    !ATOMELEM(b->out_use, A_ATOM)) {
803*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    	/*
804*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    	 * We can optimize away certain subtractions of the
805*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    	 * X register.
806*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    	 */
807*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (last->s.code == (BPF_ALU|BPF_SUB|BPF_X)) {
808*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			val = b->val[X_ATOM];
809*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (vmap[val].is_const) {
810*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				/*
811*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * If we have a subtract to do a comparison,
812*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * and the X register is a known constant,
813*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * we can merge this value into the
814*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * comparison:
815*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 *
816*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * sub x  ->	nop
817*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * jeq #y	jeq #(x+y)
818*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 */
819*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				b->s.k += vmap[val].const_val;
820*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				last->s.code = NOP;
821*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				done = 0;
822*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			} else if (b->s.k == 0) {
823*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				/*
824*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * If the X register isn't a constant,
825*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * and the comparison in the test is
826*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * against 0, we can compare with the
827*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * X register, instead:
828*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 *
829*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * sub x  ->	nop
830*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * jeq #0	jeq x
831*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 */
832*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				last->s.code = NOP;
833*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				b->s.code = BPF_JMP|BPF_JEQ|BPF_X;
834*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				done = 0;
835*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
836*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
837*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
838*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * Likewise, a constant subtract can be simplified:
839*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 *
840*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * sub #x ->	nop
841*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * jeq #y ->	jeq #(x+y)
842*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
843*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		else if (last->s.code == (BPF_ALU|BPF_SUB|BPF_K)) {
844*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			last->s.code = NOP;
845*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			b->s.k += last->s.k;
846*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
847*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
848*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
849*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * And, similarly, a constant AND can be simplified
850*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * if we're testing against 0, i.e.:
851*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 *
852*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * and #k	nop
853*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * jeq #0  ->	jset #k
854*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
855*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		else if (last->s.code == (BPF_ALU|BPF_AND|BPF_K) &&
856*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    b->s.k == 0) {
857*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			b->s.k = last->s.k;
858*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			b->s.code = BPF_JMP|BPF_K|BPF_JSET;
859*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			last->s.code = NOP;
860*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
861*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			opt_not(b);
862*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
863*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
864*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
865*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * jset #0        ->   never
866*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * jset #ffffffff ->   always
867*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
868*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (b->s.code == (BPF_JMP|BPF_K|BPF_JSET)) {
869*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (b->s.k == 0)
870*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			JT(b) = JF(b);
871*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (b->s.k == (int)0xffffffff)
872*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			JF(b) = JT(b);
873*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
874*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
875*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * If we're comparing against the index register, and the index
876*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * register is a known constant, we can just compare against that
877*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * constant.
878*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
879*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	val = b->val[X_ATOM];
880*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (vmap[val].is_const && BPF_SRC(b->s.code) == BPF_X) {
881*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		bpf_int32 v = vmap[val].const_val;
882*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		b->s.code &= ~BPF_X;
883*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		b->s.k = v;
884*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
885*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
886*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * If the accumulator is a known constant, we can compute the
887*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * comparison result.
888*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
889*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	val = b->val[A_ATOM];
890*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (vmap[val].is_const && BPF_SRC(b->s.code) == BPF_K) {
891*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		bpf_int32 v = vmap[val].const_val;
892*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		switch (BPF_OP(b->s.code)) {
893*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
894*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		case BPF_JEQ:
895*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			v = v == b->s.k;
896*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			break;
897*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
898*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		case BPF_JGT:
899*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			v = (unsigned)v > (unsigned)b->s.k;
900*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			break;
901*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
902*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		case BPF_JGE:
903*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			v = (unsigned)v >= (unsigned)b->s.k;
904*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			break;
905*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
906*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		case BPF_JSET:
907*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			v &= b->s.k;
908*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			break;
909*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
910*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		default:
911*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			abort();
912*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
913*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (JF(b) != JT(b))
914*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
915*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (v)
916*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			JF(b) = JT(b);
917*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		else
918*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			JT(b) = JF(b);
919*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
920*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
921*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
922*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
923*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Compute the symbolic value of expression of 's', and update
924*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * anything it defines in the value table 'val'.  If 'alter' is true,
925*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * do various optimizations.  This code would be cleaner if symbolic
926*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * evaluation and code transformations weren't folded together.
927*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
928*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
opt_stmt(struct stmt * s,int val[],int alter)929*d56f51eaSDavid van Moolenbroek opt_stmt(struct stmt *s, int val[], int alter)
930*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
931*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int op;
932*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int v;
933*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
934*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	switch (s->code) {
935*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
936*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LD|BPF_ABS|BPF_W:
937*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LD|BPF_ABS|BPF_H:
938*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LD|BPF_ABS|BPF_B:
939*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		v = F(s->code, s->k, 0L);
940*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vstore(s, &val[A_ATOM], v, alter);
941*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
942*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
943*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LD|BPF_IND|BPF_W:
944*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LD|BPF_IND|BPF_H:
945*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LD|BPF_IND|BPF_B:
946*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		v = val[X_ATOM];
947*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (alter && vmap[v].is_const) {
948*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			s->code = BPF_LD|BPF_ABS|BPF_SIZE(s->code);
949*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			s->k += vmap[v].const_val;
950*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			v = F(s->code, s->k, 0L);
951*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
952*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
953*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		else
954*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			v = F(s->code, s->k, v);
955*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vstore(s, &val[A_ATOM], v, alter);
956*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
957*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
958*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LD|BPF_LEN:
959*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		v = F(s->code, 0L, 0L);
960*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vstore(s, &val[A_ATOM], v, alter);
961*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
962*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
963*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LD|BPF_IMM:
964*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		v = K(s->k);
965*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vstore(s, &val[A_ATOM], v, alter);
966*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
967*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
968*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LDX|BPF_IMM:
969*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		v = K(s->k);
970*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vstore(s, &val[X_ATOM], v, alter);
971*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
972*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
973*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LDX|BPF_MSH|BPF_B:
974*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		v = F(s->code, s->k, 0L);
975*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vstore(s, &val[X_ATOM], v, alter);
976*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
977*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
978*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_NEG:
979*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (alter && vmap[val[A_ATOM]].is_const) {
980*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			s->code = BPF_LD|BPF_IMM;
981*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			s->k = -vmap[val[A_ATOM]].const_val;
982*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			val[A_ATOM] = K(s->k);
983*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
984*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		else
985*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			val[A_ATOM] = F(s->code, val[A_ATOM], 0L);
986*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
987*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
988*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_ADD|BPF_K:
989*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_SUB|BPF_K:
990*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_MUL|BPF_K:
991*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_DIV|BPF_K:
992*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_MOD|BPF_K:
993*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_AND|BPF_K:
994*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_OR|BPF_K:
995*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_XOR|BPF_K:
996*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_LSH|BPF_K:
997*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_RSH|BPF_K:
998*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		op = BPF_OP(s->code);
999*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (alter) {
1000*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (s->k == 0) {
1001*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				/* don't optimize away "sub #0"
1002*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * as it may be needed later to
1003*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 * fixup the generated math code */
1004*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				if (op == BPF_ADD ||
1005*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				    op == BPF_LSH || op == BPF_RSH ||
1006*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				    op == BPF_OR || op == BPF_XOR) {
1007*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					s->code = NOP;
1008*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					break;
1009*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				}
1010*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				if (op == BPF_MUL || op == BPF_AND) {
1011*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					s->code = BPF_LD|BPF_IMM;
1012*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					val[A_ATOM] = K(s->k);
1013*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					break;
1014*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				}
1015*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
1016*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (vmap[val[A_ATOM]].is_const) {
1017*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				fold_op(s, val[A_ATOM], K(s->k));
1018*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				val[A_ATOM] = K(s->k);
1019*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				break;
1020*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
1021*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1022*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		val[A_ATOM] = F(s->code, val[A_ATOM], K(s->k));
1023*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
1024*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1025*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_ADD|BPF_X:
1026*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_SUB|BPF_X:
1027*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_MUL|BPF_X:
1028*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_DIV|BPF_X:
1029*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_MOD|BPF_X:
1030*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_AND|BPF_X:
1031*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_OR|BPF_X:
1032*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_XOR|BPF_X:
1033*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_LSH|BPF_X:
1034*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ALU|BPF_RSH|BPF_X:
1035*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		op = BPF_OP(s->code);
1036*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (alter && vmap[val[X_ATOM]].is_const) {
1037*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (vmap[val[A_ATOM]].is_const) {
1038*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				fold_op(s, val[A_ATOM], val[X_ATOM]);
1039*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				val[A_ATOM] = K(s->k);
1040*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
1041*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			else {
1042*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				s->code = BPF_ALU|BPF_K|op;
1043*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				s->k = vmap[val[X_ATOM]].const_val;
1044*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				done = 0;
1045*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				val[A_ATOM] =
1046*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					F(s->code, val[A_ATOM], K(s->k));
1047*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
1048*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			break;
1049*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1050*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
1051*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * Check if we're doing something to an accumulator
1052*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * that is 0, and simplify.  This may not seem like
1053*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * much of a simplification but it could open up further
1054*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * optimizations.
1055*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * XXX We could also check for mul by 1, etc.
1056*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
1057*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (alter && vmap[val[A_ATOM]].is_const
1058*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    && vmap[val[A_ATOM]].const_val == 0) {
1059*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (op == BPF_ADD || op == BPF_OR || op == BPF_XOR) {
1060*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				s->code = BPF_MISC|BPF_TXA;
1061*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				vstore(s, &val[A_ATOM], val[X_ATOM], alter);
1062*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				break;
1063*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
1064*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			else if (op == BPF_MUL || op == BPF_DIV || op == BPF_MOD ||
1065*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 op == BPF_AND || op == BPF_LSH || op == BPF_RSH) {
1066*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				s->code = BPF_LD|BPF_IMM;
1067*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				s->k = 0;
1068*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				vstore(s, &val[A_ATOM], K(s->k), alter);
1069*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				break;
1070*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
1071*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			else if (op == BPF_NEG) {
1072*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				s->code = NOP;
1073*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				break;
1074*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
1075*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1076*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		val[A_ATOM] = F(s->code, val[A_ATOM], val[X_ATOM]);
1077*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
1078*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1079*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_MISC|BPF_TXA:
1080*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vstore(s, &val[A_ATOM], val[X_ATOM], alter);
1081*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
1082*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1083*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LD|BPF_MEM:
1084*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		v = val[s->k];
1085*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (alter && vmap[v].is_const) {
1086*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			s->code = BPF_LD|BPF_IMM;
1087*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			s->k = vmap[v].const_val;
1088*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
1089*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1090*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vstore(s, &val[A_ATOM], v, alter);
1091*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
1092*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1093*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_MISC|BPF_TAX:
1094*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vstore(s, &val[X_ATOM], val[A_ATOM], alter);
1095*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
1096*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1097*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_LDX|BPF_MEM:
1098*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		v = val[s->k];
1099*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (alter && vmap[v].is_const) {
1100*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			s->code = BPF_LDX|BPF_IMM;
1101*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			s->k = vmap[v].const_val;
1102*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
1103*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1104*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vstore(s, &val[X_ATOM], v, alter);
1105*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
1106*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1107*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_ST:
1108*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vstore(s, &val[s->k], val[A_ATOM], alter);
1109*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
1110*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1111*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	case BPF_STX:
1112*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		vstore(s, &val[s->k], val[X_ATOM], alter);
1113*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
1114*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1115*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1116*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1117*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
deadstmt(register struct stmt * s,register struct stmt * last[])1118*d56f51eaSDavid van Moolenbroek deadstmt(register struct stmt *s, register struct stmt *last[])
1119*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1120*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	register int atom;
1121*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1122*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	atom = atomuse(s);
1123*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (atom >= 0) {
1124*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (atom == AX_ATOM) {
1125*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			last[X_ATOM] = 0;
1126*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			last[A_ATOM] = 0;
1127*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1128*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		else
1129*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			last[atom] = 0;
1130*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1131*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	atom = atomdef(s);
1132*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (atom >= 0) {
1133*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (last[atom]) {
1134*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
1135*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			last[atom]->code = NOP;
1136*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1137*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		last[atom] = s;
1138*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1139*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1140*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1141*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
opt_deadstores(register struct block * b)1142*d56f51eaSDavid van Moolenbroek opt_deadstores(register struct block *b)
1143*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1144*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	register struct slist *s;
1145*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	register int atom;
1146*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct stmt *last[N_ATOMS];
1147*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1148*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	memset((char *)last, 0, sizeof last);
1149*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1150*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (s = b->stmts; s != 0; s = s->next)
1151*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		deadstmt(&s->s, last);
1152*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	deadstmt(&b->s, last);
1153*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1154*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (atom = 0; atom < N_ATOMS; ++atom)
1155*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (last[atom] && !ATOMELEM(b->out_use, atom)) {
1156*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			last[atom]->code = NOP;
1157*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
1158*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1159*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1160*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1161*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
opt_blk(struct block * b,int do_stmts)1162*d56f51eaSDavid van Moolenbroek opt_blk(struct block *b, int do_stmts)
1163*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1164*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct slist *s;
1165*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct edge *p;
1166*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int i;
1167*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	bpf_int32 aval, xval;
1168*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1169*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #if 0
1170*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (s = b->stmts; s && s->next; s = s->next)
1171*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (BPF_CLASS(s->s.code) == BPF_JMP) {
1172*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			do_stmts = 0;
1173*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			break;
1174*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1175*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
1176*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1177*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1178*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * Initialize the atom values.
1179*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1180*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	p = b->in_edges;
1181*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (p == 0) {
1182*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
1183*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * We have no predecessors, so everything is undefined
1184*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * upon entry to this block.
1185*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
1186*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		memset((char *)b->val, 0, sizeof(b->val));
1187*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	} else {
1188*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
1189*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * Inherit values from our predecessors.
1190*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 *
1191*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * First, get the values from the predecessor along the
1192*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * first edge leading to this node.
1193*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
1194*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		memcpy((char *)b->val, (char *)p->pred->val, sizeof(b->val));
1195*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
1196*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * Now look at all the other nodes leading to this node.
1197*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * If, for the predecessor along that edge, a register
1198*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * has a different value from the one we have (i.e.,
1199*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * control paths are merging, and the merging paths
1200*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * assign different values to that register), give the
1201*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * register the undefined value of 0.
1202*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
1203*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		while ((p = p->next) != NULL) {
1204*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			for (i = 0; i < N_ATOMS; ++i)
1205*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				if (b->val[i] != p->pred->val[i])
1206*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					b->val[i] = 0;
1207*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1208*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1209*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	aval = b->val[A_ATOM];
1210*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	xval = b->val[X_ATOM];
1211*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (s = b->stmts; s; s = s->next)
1212*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		opt_stmt(&s->s, b->val, do_stmts);
1213*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1214*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1215*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * This is a special case: if we don't use anything from this
1216*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * block, and we load the accumulator or index register with a
1217*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * value that is already there, or if this block is a return,
1218*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * eliminate all the statements.
1219*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 *
1220*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * XXX - what if it does a store?
1221*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 *
1222*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * XXX - why does it matter whether we use anything from this
1223*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * block?  If the accumulator or index register doesn't change
1224*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * its value, isn't that OK even if we use that value?
1225*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 *
1226*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * XXX - if we load the accumulator with a different value,
1227*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * and the block ends with a conditional branch, we obviously
1228*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * can't eliminate it, as the branch depends on that value.
1229*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * For the index register, the conditional branch only depends
1230*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * on the index register value if the test is against the index
1231*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * register value rather than a constant; if nothing uses the
1232*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * value we put into the index register, and we're not testing
1233*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * against the index register's value, and there aren't any
1234*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * other problems that would keep us from eliminating this
1235*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * block, can we eliminate it?
1236*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1237*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (do_stmts &&
1238*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    ((b->out_use == 0 && aval != 0 && b->val[A_ATOM] == aval &&
1239*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	      xval != 0 && b->val[X_ATOM] == xval) ||
1240*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	     BPF_CLASS(b->s.code) == BPF_RET)) {
1241*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (b->stmts != 0) {
1242*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			b->stmts = 0;
1243*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
1244*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1245*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	} else {
1246*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		opt_peep(b);
1247*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		opt_deadstores(b);
1248*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1249*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1250*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * Set up values for branch optimizer.
1251*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1252*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (BPF_SRC(b->s.code) == BPF_K)
1253*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		b->oval = K(b->s.k);
1254*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	else
1255*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		b->oval = b->val[X_ATOM];
1256*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	b->et.code = b->s.code;
1257*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	b->ef.code = -b->s.code;
1258*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1259*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1260*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
1261*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Return true if any register that is used on exit from 'succ', has
1262*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * an exit value that is different from the corresponding exit value
1263*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * from 'b'.
1264*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
1265*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int
use_conflict(struct block * b,struct block * succ)1266*d56f51eaSDavid van Moolenbroek use_conflict(struct block *b, struct block *succ)
1267*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1268*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int atom;
1269*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	atomset use = succ->out_use;
1270*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1271*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (use == 0)
1272*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return 0;
1273*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1274*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (atom = 0; atom < N_ATOMS; ++atom)
1275*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (ATOMELEM(use, atom))
1276*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (b->val[atom] != succ->val[atom])
1277*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				return 1;
1278*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	return 0;
1279*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1280*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1281*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static struct block *
fold_edge(struct block * child,struct edge * ep)1282*d56f51eaSDavid van Moolenbroek fold_edge(struct block *child, struct edge *ep)
1283*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1284*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int sense;
1285*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int aval0, aval1, oval0, oval1;
1286*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int code = ep->code;
1287*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1288*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (code < 0) {
1289*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		code = -code;
1290*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		sense = 0;
1291*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	} else
1292*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		sense = 1;
1293*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1294*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (child->s.code != code)
1295*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return 0;
1296*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1297*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	aval0 = child->val[A_ATOM];
1298*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	oval0 = child->oval;
1299*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	aval1 = ep->pred->val[A_ATOM];
1300*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	oval1 = ep->pred->oval;
1301*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1302*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (aval0 != aval1)
1303*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return 0;
1304*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1305*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (oval0 == oval1)
1306*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
1307*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * The operands of the branch instructions are
1308*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * identical, so the result is true if a true
1309*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * branch was taken to get here, otherwise false.
1310*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
1311*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return sense ? JT(child) : JF(child);
1312*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1313*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (sense && code == (BPF_JMP|BPF_JEQ|BPF_K))
1314*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
1315*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * At this point, we only know the comparison if we
1316*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * came down the true branch, and it was an equality
1317*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * comparison with a constant.
1318*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 *
1319*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * I.e., if we came down the true branch, and the branch
1320*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * was an equality comparison with a constant, we know the
1321*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * accumulator contains that constant.  If we came down
1322*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * the false branch, or the comparison wasn't with a
1323*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * constant, we don't know what was in the accumulator.
1324*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 *
1325*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * We rely on the fact that distinct constants have distinct
1326*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * value numbers.
1327*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
1328*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return JF(child);
1329*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1330*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	return 0;
1331*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1332*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1333*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
opt_j(struct edge * ep)1334*d56f51eaSDavid van Moolenbroek opt_j(struct edge *ep)
1335*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1336*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	register int i, k;
1337*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	register struct block *target;
1338*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1339*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (JT(ep->succ) == 0)
1340*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return;
1341*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1342*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (JT(ep->succ) == JF(ep->succ)) {
1343*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
1344*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * Common branch targets can be eliminated, provided
1345*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * there is no data dependency.
1346*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
1347*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (!use_conflict(ep->pred, ep->succ->et.succ)) {
1348*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done = 0;
1349*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			ep->succ = JT(ep->succ);
1350*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1351*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1352*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1353*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * For each edge dominator that matches the successor of this
1354*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * edge, promote the edge successor to the its grandchild.
1355*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 *
1356*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * XXX We violate the set abstraction here in favor a reasonably
1357*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * efficient loop.
1358*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1359*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  top:
1360*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 0; i < edgewords; ++i) {
1361*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		register bpf_u_int32 x = ep->edom[i];
1362*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1363*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		while (x != 0) {
1364*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			k = ffs(x) - 1;
1365*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			x &=~ (1 << k);
1366*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			k += i * BITS_PER_WORD;
1367*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1368*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			target = fold_edge(ep->succ, edges[k]);
1369*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			/*
1370*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * Check that there is no data dependency between
1371*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 * nodes that will be violated if we move the edge.
1372*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 */
1373*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (target != 0 && !use_conflict(ep->pred, target)) {
1374*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				done = 0;
1375*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				ep->succ = target;
1376*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				if (JT(target) != 0)
1377*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					/*
1378*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					 * Start over unless we hit a leaf.
1379*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					 */
1380*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					goto top;
1381*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				return;
1382*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
1383*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1384*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1385*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1386*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1387*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1388*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
or_pullup(struct block * b)1389*d56f51eaSDavid van Moolenbroek or_pullup(struct block *b)
1390*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1391*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int val, at_top;
1392*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block *pull;
1393*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block **diffp, **samep;
1394*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct edge *ep;
1395*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1396*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	ep = b->in_edges;
1397*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (ep == 0)
1398*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return;
1399*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1400*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1401*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * Make sure each predecessor loads the same value.
1402*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * XXX why?
1403*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1404*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	val = ep->pred->val[A_ATOM];
1405*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (ep = ep->next; ep != 0; ep = ep->next)
1406*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (val != ep->pred->val[A_ATOM])
1407*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1408*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1409*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (JT(b->in_edges->pred) == b)
1410*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		diffp = &JT(b->in_edges->pred);
1411*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	else
1412*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		diffp = &JF(b->in_edges->pred);
1413*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1414*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	at_top = 1;
1415*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	while (1) {
1416*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (*diffp == 0)
1417*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1418*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1419*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (JT(*diffp) != JT(b))
1420*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1421*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1422*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (!SET_MEMBER((*diffp)->dom, b->id))
1423*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1424*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1425*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if ((*diffp)->val[A_ATOM] != val)
1426*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			break;
1427*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1428*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		diffp = &JF(*diffp);
1429*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		at_top = 0;
1430*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1431*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	samep = &JF(*diffp);
1432*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	while (1) {
1433*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (*samep == 0)
1434*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1435*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1436*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (JT(*samep) != JT(b))
1437*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1438*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1439*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (!SET_MEMBER((*samep)->dom, b->id))
1440*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1441*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1442*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if ((*samep)->val[A_ATOM] == val)
1443*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			break;
1444*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1445*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/* XXX Need to check that there are no data dependencies
1446*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		   between dp0 and dp1.  Currently, the code generator
1447*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		   will not produce such dependencies. */
1448*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		samep = &JF(*samep);
1449*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1450*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef notdef
1451*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/* XXX This doesn't cover everything. */
1452*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 0; i < N_ATOMS; ++i)
1453*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if ((*samep)->val[i] != pred->val[i])
1454*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1455*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
1456*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/* Pull up the node. */
1457*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	pull = *samep;
1458*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	*samep = JF(pull);
1459*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	JF(pull) = *diffp;
1460*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1461*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1462*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * At the top of the chain, each predecessor needs to point at the
1463*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * pulled up node.  Inside the chain, there is only one predecessor
1464*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * to worry about.
1465*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1466*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (at_top) {
1467*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (ep = b->in_edges; ep != 0; ep = ep->next) {
1468*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (JT(ep->pred) == b)
1469*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				JT(ep->pred) = pull;
1470*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			else
1471*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				JF(ep->pred) = pull;
1472*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1473*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1474*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	else
1475*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		*diffp = pull;
1476*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1477*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	done = 0;
1478*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1479*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1480*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
and_pullup(struct block * b)1481*d56f51eaSDavid van Moolenbroek and_pullup(struct block *b)
1482*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1483*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int val, at_top;
1484*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block *pull;
1485*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block **diffp, **samep;
1486*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct edge *ep;
1487*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1488*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	ep = b->in_edges;
1489*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (ep == 0)
1490*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return;
1491*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1492*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1493*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * Make sure each predecessor loads the same value.
1494*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1495*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	val = ep->pred->val[A_ATOM];
1496*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (ep = ep->next; ep != 0; ep = ep->next)
1497*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (val != ep->pred->val[A_ATOM])
1498*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1499*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1500*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (JT(b->in_edges->pred) == b)
1501*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		diffp = &JT(b->in_edges->pred);
1502*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	else
1503*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		diffp = &JF(b->in_edges->pred);
1504*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1505*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	at_top = 1;
1506*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	while (1) {
1507*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (*diffp == 0)
1508*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1509*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1510*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (JF(*diffp) != JF(b))
1511*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1512*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1513*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (!SET_MEMBER((*diffp)->dom, b->id))
1514*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1515*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1516*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if ((*diffp)->val[A_ATOM] != val)
1517*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			break;
1518*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1519*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		diffp = &JT(*diffp);
1520*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		at_top = 0;
1521*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1522*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	samep = &JT(*diffp);
1523*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	while (1) {
1524*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (*samep == 0)
1525*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1526*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1527*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (JF(*samep) != JF(b))
1528*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1529*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1530*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (!SET_MEMBER((*samep)->dom, b->id))
1531*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1532*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1533*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if ((*samep)->val[A_ATOM] == val)
1534*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			break;
1535*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1536*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/* XXX Need to check that there are no data dependencies
1537*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		   between diffp and samep.  Currently, the code generator
1538*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		   will not produce such dependencies. */
1539*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		samep = &JT(*samep);
1540*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1541*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef notdef
1542*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/* XXX This doesn't cover everything. */
1543*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 0; i < N_ATOMS; ++i)
1544*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if ((*samep)->val[i] != pred->val[i])
1545*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return;
1546*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
1547*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/* Pull up the node. */
1548*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	pull = *samep;
1549*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	*samep = JT(pull);
1550*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	JT(pull) = *diffp;
1551*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1552*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1553*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * At the top of the chain, each predecessor needs to point at the
1554*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * pulled up node.  Inside the chain, there is only one predecessor
1555*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * to worry about.
1556*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1557*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (at_top) {
1558*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (ep = b->in_edges; ep != 0; ep = ep->next) {
1559*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (JT(ep->pred) == b)
1560*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				JT(ep->pred) = pull;
1561*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			else
1562*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				JF(ep->pred) = pull;
1563*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1564*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1565*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	else
1566*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		*diffp = pull;
1567*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1568*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	done = 0;
1569*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1570*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1571*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
opt_blks(struct block * root,int do_stmts)1572*d56f51eaSDavid van Moolenbroek opt_blks(struct block *root, int do_stmts)
1573*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1574*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int i, maxlevel;
1575*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block *p;
1576*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1577*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	init_val();
1578*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	maxlevel = root->level;
1579*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1580*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	find_inedges(root);
1581*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = maxlevel; i >= 0; --i)
1582*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (p = levels[i]; p; p = p->link)
1583*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			opt_blk(p, do_stmts);
1584*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1585*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (do_stmts)
1586*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/*
1587*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * No point trying to move branches; it can't possibly
1588*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 * make a difference at this point.
1589*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		 */
1590*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return;
1591*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1592*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 1; i <= maxlevel; ++i) {
1593*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (p = levels[i]; p; p = p->link) {
1594*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			opt_j(&p->et);
1595*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			opt_j(&p->ef);
1596*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1597*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1598*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1599*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	find_inedges(root);
1600*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 1; i <= maxlevel; ++i) {
1601*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (p = levels[i]; p; p = p->link) {
1602*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			or_pullup(p);
1603*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			and_pullup(p);
1604*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1605*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1606*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1607*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1608*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static inline void
link_inedge(struct edge * parent,struct block * child)1609*d56f51eaSDavid van Moolenbroek link_inedge(struct edge *parent, struct block *child)
1610*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1611*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	parent->next = child->in_edges;
1612*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	child->in_edges = parent;
1613*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1614*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1615*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
find_inedges(struct block * root)1616*d56f51eaSDavid van Moolenbroek find_inedges(struct block *root)
1617*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1618*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int i;
1619*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block *b;
1620*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1621*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 0; i < n_blocks; ++i)
1622*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		blocks[i]->in_edges = 0;
1623*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1624*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1625*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * Traverse the graph, adding each edge to the predecessor
1626*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * list of its successors.  Skip the leaves (i.e. level 0).
1627*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1628*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = root->level; i > 0; --i) {
1629*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (b = levels[i]; b != 0; b = b->link) {
1630*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			link_inedge(&b->et, JT(b));
1631*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			link_inedge(&b->ef, JF(b));
1632*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1633*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1634*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1635*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1636*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
opt_root(struct block ** b)1637*d56f51eaSDavid van Moolenbroek opt_root(struct block **b)
1638*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1639*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct slist *tmp, *s;
1640*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1641*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	s = (*b)->stmts;
1642*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	(*b)->stmts = 0;
1643*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	while (BPF_CLASS((*b)->s.code) == BPF_JMP && JT(*b) == JF(*b))
1644*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		*b = JT(*b);
1645*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1646*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	tmp = (*b)->stmts;
1647*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (tmp != 0)
1648*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		sappend(s, tmp);
1649*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	(*b)->stmts = s;
1650*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1651*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1652*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * If the root node is a return, then there is no
1653*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * point executing any statements (since the bpf machine
1654*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * has no side effects).
1655*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1656*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (BPF_CLASS((*b)->s.code) == BPF_RET)
1657*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		(*b)->stmts = 0;
1658*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1659*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1660*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
opt_loop(struct block * root,int do_stmts)1661*d56f51eaSDavid van Moolenbroek opt_loop(struct block *root, int do_stmts)
1662*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1663*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1664*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef BDEBUG
1665*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (dflag > 1) {
1666*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		printf("opt_loop(root, %d) begin\n", do_stmts);
1667*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		opt_dump(root);
1668*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1669*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
1670*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	do {
1671*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		done = 1;
1672*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		find_levels(root);
1673*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		find_dom(root);
1674*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		find_closure(root);
1675*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		find_ud(root);
1676*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		find_edom(root);
1677*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		opt_blks(root, do_stmts);
1678*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef BDEBUG
1679*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (dflag > 1) {
1680*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			printf("opt_loop(root, %d) bottom, done=%d\n", do_stmts, done);
1681*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			opt_dump(root);
1682*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1683*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
1684*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	} while (!done);
1685*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1686*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1687*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
1688*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Optimize the filter code in its dag representation.
1689*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
1690*d56f51eaSDavid van Moolenbroek void
bpf_optimize(struct block ** rootp)1691*d56f51eaSDavid van Moolenbroek bpf_optimize(struct block **rootp)
1692*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1693*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block *root;
1694*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1695*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	root = *rootp;
1696*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1697*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	opt_init(root);
1698*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	opt_loop(root, 0);
1699*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	opt_loop(root, 1);
1700*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	intern_blocks(root);
1701*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef BDEBUG
1702*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (dflag > 1) {
1703*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		printf("after intern_blocks()\n");
1704*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		opt_dump(root);
1705*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1706*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
1707*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	opt_root(rootp);
1708*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef BDEBUG
1709*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (dflag > 1) {
1710*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		printf("after opt_root()\n");
1711*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		opt_dump(root);
1712*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1713*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
1714*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	opt_cleanup();
1715*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1716*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1717*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
make_marks(struct block * p)1718*d56f51eaSDavid van Moolenbroek make_marks(struct block *p)
1719*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1720*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (!isMarked(p)) {
1721*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		Mark(p);
1722*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (BPF_CLASS(p->s.code) != BPF_RET) {
1723*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			make_marks(JT(p));
1724*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			make_marks(JF(p));
1725*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1726*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1727*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1728*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1729*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
1730*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Mark code array such that isMarked(i) is true
1731*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * only for nodes that are alive.
1732*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
1733*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
mark_code(struct block * p)1734*d56f51eaSDavid van Moolenbroek mark_code(struct block *p)
1735*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1736*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	cur_mark += 1;
1737*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	make_marks(p);
1738*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1739*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1740*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
1741*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * True iff the two stmt lists load the same value from the packet into
1742*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * the accumulator.
1743*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
1744*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int
eq_slist(struct slist * x,struct slist * y)1745*d56f51eaSDavid van Moolenbroek eq_slist(struct slist *x, struct slist *y)
1746*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1747*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	while (1) {
1748*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		while (x && x->s.code == NOP)
1749*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			x = x->next;
1750*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		while (y && y->s.code == NOP)
1751*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			y = y->next;
1752*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (x == 0)
1753*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return y == 0;
1754*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (y == 0)
1755*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return x == 0;
1756*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (x->s.code != y->s.code || x->s.k != y->s.k)
1757*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return 0;
1758*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		x = x->next;
1759*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		y = y->next;
1760*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1761*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1762*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1763*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static inline int
eq_blk(struct block * b0,struct block * b1)1764*d56f51eaSDavid van Moolenbroek eq_blk(struct block *b0, struct block *b1)
1765*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1766*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (b0->s.code == b1->s.code &&
1767*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    b0->s.k == b1->s.k &&
1768*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    b0->et.succ == b1->et.succ &&
1769*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    b0->ef.succ == b1->ef.succ)
1770*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return eq_slist(b0->stmts, b1->stmts);
1771*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	return 0;
1772*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1773*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1774*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
intern_blocks(struct block * root)1775*d56f51eaSDavid van Moolenbroek intern_blocks(struct block *root)
1776*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1777*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct block *p;
1778*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int i, j;
1779*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int done1; /* don't shadow global */
1780*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  top:
1781*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	done1 = 1;
1782*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 0; i < n_blocks; ++i)
1783*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		blocks[i]->link = 0;
1784*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1785*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	mark_code(root);
1786*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1787*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = n_blocks - 1; --i >= 0; ) {
1788*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (!isMarked(blocks[i]))
1789*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			continue;
1790*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (j = i + 1; j < n_blocks; ++j) {
1791*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (!isMarked(blocks[j]))
1792*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				continue;
1793*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (eq_blk(blocks[i], blocks[j])) {
1794*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				blocks[i]->link = blocks[j]->link ?
1795*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					blocks[j]->link : blocks[j];
1796*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				break;
1797*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
1798*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1799*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1800*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 0; i < n_blocks; ++i) {
1801*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		p = blocks[i];
1802*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (JT(p) == 0)
1803*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			continue;
1804*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (JT(p)->link) {
1805*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done1 = 0;
1806*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			JT(p) = JT(p)->link;
1807*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1808*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (JF(p)->link) {
1809*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			done1 = 0;
1810*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			JF(p) = JF(p)->link;
1811*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
1812*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1813*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (!done1)
1814*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		goto top;
1815*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1816*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1817*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
opt_cleanup(void)1818*d56f51eaSDavid van Moolenbroek opt_cleanup(void)
1819*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1820*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	free((void *)vnode_base);
1821*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	free((void *)vmap);
1822*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	free((void *)edges);
1823*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	free((void *)space);
1824*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	free((void *)levels);
1825*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	free((void *)blocks);
1826*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1827*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1828*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
1829*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Return the number of stmts in 's'.
1830*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
1831*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static u_int
slength(struct slist * s)1832*d56f51eaSDavid van Moolenbroek slength(struct slist *s)
1833*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1834*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	u_int n = 0;
1835*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1836*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (; s; s = s->next)
1837*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (s->s.code != NOP)
1838*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			++n;
1839*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	return n;
1840*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1841*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1842*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
1843*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Return the number of nodes reachable by 'p'.
1844*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * All nodes should be initially unmarked.
1845*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
1846*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int
count_blocks(struct block * p)1847*d56f51eaSDavid van Moolenbroek count_blocks(struct block *p)
1848*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1849*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (p == 0 || isMarked(p))
1850*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return 0;
1851*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	Mark(p);
1852*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	return count_blocks(JT(p)) + count_blocks(JF(p)) + 1;
1853*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1854*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1855*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
1856*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Do a depth first search on the flow graph, numbering the
1857*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * the basic blocks, and entering them into the 'blocks' array.`
1858*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
1859*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
number_blks_r(struct block * p)1860*d56f51eaSDavid van Moolenbroek number_blks_r(struct block *p)
1861*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1862*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int n;
1863*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1864*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (p == 0 || isMarked(p))
1865*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return;
1866*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1867*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	Mark(p);
1868*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	n = n_blocks++;
1869*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	p->id = n;
1870*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	blocks[n] = p;
1871*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1872*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	number_blks_r(JT(p));
1873*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	number_blks_r(JF(p));
1874*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1875*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1876*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
1877*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Return the number of stmts in the flowgraph reachable by 'p'.
1878*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * The nodes should be unmarked before calling.
1879*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
1880*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Note that "stmts" means "instructions", and that this includes
1881*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
1882*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *	side-effect statements in 'p' (slength(p->stmts));
1883*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
1884*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *	statements in the true branch from 'p' (count_stmts(JT(p)));
1885*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
1886*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *	statements in the false branch from 'p' (count_stmts(JF(p)));
1887*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
1888*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *	the conditional jump itself (1);
1889*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
1890*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *	an extra long jump if the true branch requires it (p->longjt);
1891*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
1892*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *	an extra long jump if the false branch requires it (p->longjf).
1893*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
1894*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static u_int
count_stmts(struct block * p)1895*d56f51eaSDavid van Moolenbroek count_stmts(struct block *p)
1896*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1897*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	u_int n;
1898*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1899*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (p == 0 || isMarked(p))
1900*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return 0;
1901*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	Mark(p);
1902*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	n = count_stmts(JT(p)) + count_stmts(JF(p));
1903*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	return slength(p->stmts) + n + 1 + p->longjt + p->longjf;
1904*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1905*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1906*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
1907*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Allocate memory.  All allocation is done before optimization
1908*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * is begun.  A linear bound on the size of all data structures is computed
1909*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * from the total number of blocks and/or statements.
1910*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
1911*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
opt_init(struct block * root)1912*d56f51eaSDavid van Moolenbroek opt_init(struct block *root)
1913*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
1914*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	bpf_u_int32 *p;
1915*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int i, n, max_stmts;
1916*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1917*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1918*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * First, count the blocks, so we can malloc an array to map
1919*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * block number to block.  Then, put the blocks into the array.
1920*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1921*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	unMarkAll();
1922*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	n = count_blocks(root);
1923*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	blocks = (struct block **)calloc(n, sizeof(*blocks));
1924*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (blocks == NULL)
1925*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		bpf_error("malloc");
1926*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	unMarkAll();
1927*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	n_blocks = 0;
1928*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	number_blks_r(root);
1929*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1930*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	n_edges = 2 * n_blocks;
1931*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	edges = (struct edge **)calloc(n_edges, sizeof(*edges));
1932*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (edges == NULL)
1933*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		bpf_error("malloc");
1934*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1935*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1936*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * The number of levels is bounded by the number of nodes.
1937*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1938*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	levels = (struct block **)calloc(n_blocks, sizeof(*levels));
1939*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (levels == NULL)
1940*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		bpf_error("malloc");
1941*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1942*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	edgewords = n_edges / (8 * sizeof(bpf_u_int32)) + 1;
1943*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	nodewords = n_blocks / (8 * sizeof(bpf_u_int32)) + 1;
1944*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1945*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/* XXX */
1946*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	space = (bpf_u_int32 *)malloc(2 * n_blocks * nodewords * sizeof(*space)
1947*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				 + n_edges * edgewords * sizeof(*space));
1948*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (space == NULL)
1949*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		bpf_error("malloc");
1950*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	p = space;
1951*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	all_dom_sets = p;
1952*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 0; i < n; ++i) {
1953*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		blocks[i]->dom = p;
1954*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		p += nodewords;
1955*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1956*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	all_closure_sets = p;
1957*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 0; i < n; ++i) {
1958*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		blocks[i]->closure = p;
1959*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		p += nodewords;
1960*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1961*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	all_edge_sets = p;
1962*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 0; i < n; ++i) {
1963*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		register struct block *b = blocks[i];
1964*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1965*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		b->et.edom = p;
1966*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		p += edgewords;
1967*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		b->ef.edom = p;
1968*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		p += edgewords;
1969*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		b->et.id = i;
1970*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		edges[i] = &b->et;
1971*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		b->ef.id = n_blocks + i;
1972*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		edges[n_blocks + i] = &b->ef;
1973*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		b->et.pred = b;
1974*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		b->ef.pred = b;
1975*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
1976*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	max_stmts = 0;
1977*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 0; i < n; ++i)
1978*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		max_stmts += slength(blocks[i]->stmts) + 1;
1979*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
1980*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * We allocate at most 3 value numbers per statement,
1981*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * so this is an upper bound on the number of valnodes
1982*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * we'll need.
1983*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
1984*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	maxval = 3 * max_stmts;
1985*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	vmap = (struct vmapinfo *)calloc(maxval, sizeof(*vmap));
1986*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	vnode_base = (struct valnode *)calloc(maxval, sizeof(*vnode_base));
1987*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (vmap == NULL || vnode_base == NULL)
1988*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		bpf_error("malloc");
1989*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
1990*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1991*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
1992*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Some pointers used to convert the basic block form of the code,
1993*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * into the array form that BPF requires.  'fstart' will point to
1994*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * the malloc'd array while 'ftail' is used during the recursive traversal.
1995*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
1996*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static struct bpf_insn *fstart;
1997*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static struct bpf_insn *ftail;
1998*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
1999*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef BDEBUG
2000*d56f51eaSDavid van Moolenbroek int bids[1000];
2001*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
2002*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2003*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
2004*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Returns true if successful.  Returns false if a branch has
2005*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * an offset that is too large.  If so, we have marked that
2006*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * branch so that on a subsequent iteration, it will be treated
2007*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * properly.
2008*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
2009*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static int
convert_code_r(struct block * p)2010*d56f51eaSDavid van Moolenbroek convert_code_r(struct block *p)
2011*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
2012*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct bpf_insn *dst;
2013*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct slist *src;
2014*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	u_int slen;
2015*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	u_int off;
2016*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int extrajmps;		/* number of extra jumps inserted */
2017*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct slist **offset = NULL;
2018*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2019*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (p == 0 || isMarked(p))
2020*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return (1);
2021*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	Mark(p);
2022*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2023*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (convert_code_r(JF(p)) == 0)
2024*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return (0);
2025*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (convert_code_r(JT(p)) == 0)
2026*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return (0);
2027*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2028*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	slen = slength(p->stmts);
2029*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	dst = ftail -= (slen + 1 + p->longjt + p->longjf);
2030*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/* inflate length by any extra jumps */
2031*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2032*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	p->offset = dst - fstart;
2033*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2034*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/* generate offset[] for convenience  */
2035*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (slen) {
2036*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		offset = (struct slist **)calloc(slen, sizeof(struct slist *));
2037*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (!offset) {
2038*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			bpf_error("not enough core");
2039*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			/*NOTREACHED*/
2040*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
2041*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
2042*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	src = p->stmts;
2043*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (off = 0; off < slen && src; off++) {
2044*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #if 0
2045*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		printf("off=%d src=%x\n", off, src);
2046*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
2047*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		offset[off] = src;
2048*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		src = src->next;
2049*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
2050*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2051*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	off = 0;
2052*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (src = p->stmts; src; src = src->next) {
2053*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (src->s.code == NOP)
2054*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			continue;
2055*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		dst->code = (u_short)src->s.code;
2056*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		dst->k = src->s.k;
2057*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2058*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		/* fill block-local relative jump */
2059*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (BPF_CLASS(src->s.code) != BPF_JMP || src->s.code == (BPF_JMP|BPF_JA)) {
2060*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #if 0
2061*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (src->s.jt || src->s.jf) {
2062*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				bpf_error("illegal jmp destination");
2063*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				/*NOTREACHED*/
2064*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
2065*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
2066*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			goto filled;
2067*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
2068*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (off == slen - 2)	/*???*/
2069*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			goto filled;
2070*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2071*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    {
2072*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		u_int i;
2073*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		int jt, jf;
2074*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static const char ljerr[] = "%s for block-local relative jump: off=%d";
2075*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2076*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #if 0
2077*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		printf("code=%x off=%d %x %x\n", src->s.code,
2078*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			off, src->s.jt, src->s.jf);
2079*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
2080*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2081*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (!src->s.jt || !src->s.jf) {
2082*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			bpf_error(ljerr, "no jmp destination", off);
2083*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			/*NOTREACHED*/
2084*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
2085*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2086*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		jt = jf = 0;
2087*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		for (i = 0; i < slen; i++) {
2088*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (offset[i] == src->s.jt) {
2089*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				if (jt) {
2090*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					bpf_error(ljerr, "multiple matches", off);
2091*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					/*NOTREACHED*/
2092*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				}
2093*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2094*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				dst->jt = i - off - 1;
2095*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				jt++;
2096*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
2097*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			if (offset[i] == src->s.jf) {
2098*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				if (jf) {
2099*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					bpf_error(ljerr, "multiple matches", off);
2100*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 					/*NOTREACHED*/
2101*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				}
2102*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				dst->jf = i - off - 1;
2103*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				jf++;
2104*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			}
2105*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
2106*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (!jt || !jf) {
2107*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			bpf_error(ljerr, "no destination found", off);
2108*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			/*NOTREACHED*/
2109*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
2110*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    }
2111*d56f51eaSDavid van Moolenbroek filled:
2112*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		++dst;
2113*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		++off;
2114*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
2115*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (offset)
2116*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		free(offset);
2117*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2118*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef BDEBUG
2119*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	bids[dst - fstart] = p->id + 1;
2120*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
2121*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	dst->code = (u_short)p->s.code;
2122*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	dst->k = p->s.k;
2123*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (JT(p)) {
2124*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		extrajmps = 0;
2125*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		off = JT(p)->offset - (p->offset + slen) - 1;
2126*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (off >= 256) {
2127*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    /* offset too large for branch, must add a jump */
2128*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    if (p->longjt == 0) {
2129*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    	/* mark this instruction and retry */
2130*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			p->longjt++;
2131*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return(0);
2132*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    }
2133*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    /* branch if T to following jump */
2134*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    dst->jt = extrajmps;
2135*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    extrajmps++;
2136*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    dst[extrajmps].code = BPF_JMP|BPF_JA;
2137*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    dst[extrajmps].k = off - extrajmps;
2138*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
2139*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		else
2140*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    dst->jt = off;
2141*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		off = JF(p)->offset - (p->offset + slen) - 1;
2142*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (off >= 256) {
2143*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    /* offset too large for branch, must add a jump */
2144*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    if (p->longjf == 0) {
2145*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    	/* mark this instruction and retry */
2146*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			p->longjf++;
2147*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			return(0);
2148*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    }
2149*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    /* branch if F to following jump */
2150*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    /* if two jumps are inserted, F goes to second one */
2151*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    dst->jf = extrajmps;
2152*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    extrajmps++;
2153*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    dst[extrajmps].code = BPF_JMP|BPF_JA;
2154*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    dst[extrajmps].k = off - extrajmps;
2155*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		}
2156*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		else
2157*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    dst->jf = off;
2158*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
2159*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	return (1);
2160*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
2161*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2162*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2163*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
2164*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Convert flowgraph intermediate representation to the
2165*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * BPF array representation.  Set *lenp to the number of instructions.
2166*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
2167*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * This routine does *NOT* leak the memory pointed to by fp.  It *must
2168*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * not* do free(fp) before returning fp; doing so would make no sense,
2169*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * as the BPF array pointed to by the return value of icode_to_fcode()
2170*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * must be valid - it's being returned for use in a bpf_program structure.
2171*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
2172*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * If it appears that icode_to_fcode() is leaking, the problem is that
2173*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * the program using pcap_compile() is failing to free the memory in
2174*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * the BPF program when it's done - the leak is in the program, not in
2175*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * the routine that happens to be allocating the memory.  (By analogy, if
2176*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * a program calls fopen() without ever calling fclose() on the FILE *,
2177*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * it will leak the FILE structure; the leak is not in fopen(), it's in
2178*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * the program.)  Change the program to use pcap_freecode() when it's
2179*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * done with the filter program.  See the pcap man page.
2180*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
2181*d56f51eaSDavid van Moolenbroek struct bpf_insn *
icode_to_fcode(struct block * root,u_int * lenp)2182*d56f51eaSDavid van Moolenbroek icode_to_fcode(struct block *root, u_int *lenp)
2183*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
2184*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	u_int n;
2185*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct bpf_insn *fp;
2186*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2187*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
2188*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * Loop doing convert_code_r() until no branches remain
2189*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * with too-large offsets.
2190*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
2191*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	while (1) {
2192*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    unMarkAll();
2193*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    n = *lenp = count_stmts(root);
2194*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2195*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    fp = (struct bpf_insn *)malloc(sizeof(*fp) * n);
2196*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    if (fp == NULL)
2197*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		    bpf_error("malloc");
2198*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    memset((char *)fp, 0, sizeof(*fp) * n);
2199*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    fstart = fp;
2200*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    ftail = fp + n;
2201*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2202*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    unMarkAll();
2203*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    if (convert_code_r(root))
2204*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		break;
2205*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	    free(fp);
2206*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
2207*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2208*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	return fp;
2209*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
2210*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2211*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /*
2212*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * Make a copy of a BPF program and put it in the "fcode" member of
2213*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * a "pcap_t".
2214*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
2215*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * If we fail to allocate memory for the copy, fill in the "errbuf"
2216*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * member of the "pcap_t" with an error message, and return -1;
2217*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * otherwise, return 0.
2218*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
2219*d56f51eaSDavid van Moolenbroek int
install_bpf_program(pcap_t * p,struct bpf_program * fp)2220*d56f51eaSDavid van Moolenbroek install_bpf_program(pcap_t *p, struct bpf_program *fp)
2221*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
2222*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	size_t prog_size;
2223*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2224*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
2225*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * Validate the program.
2226*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
2227*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (!bpf_validate(fp->bf_insns, fp->bf_len)) {
2228*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		snprintf(p->errbuf, sizeof(p->errbuf),
2229*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			"BPF program is not valid");
2230*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return (-1);
2231*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
2232*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2233*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/*
2234*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * Free up any already installed program.
2235*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
2236*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	pcap_freecode(&p->fcode);
2237*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2238*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	prog_size = sizeof(*fp->bf_insns) * fp->bf_len;
2239*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	p->fcode.bf_len = fp->bf_len;
2240*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	p->fcode.bf_insns = (struct bpf_insn *)malloc(prog_size);
2241*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (p->fcode.bf_insns == NULL) {
2242*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		snprintf(p->errbuf, sizeof(p->errbuf),
2243*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			 "malloc: %s", pcap_strerror(errno));
2244*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return (-1);
2245*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
2246*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	memcpy(p->fcode.bf_insns, fp->bf_insns, prog_size);
2247*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	return (0);
2248*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
2249*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2250*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #ifdef BDEBUG
2251*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
dot_dump_node(struct block * block,struct bpf_program * prog,FILE * out)2252*d56f51eaSDavid van Moolenbroek dot_dump_node(struct block *block, struct bpf_program *prog, FILE *out)
2253*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
2254*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int icount, noffset;
2255*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	int i;
2256*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2257*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (block == NULL || isMarked(block))
2258*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return;
2259*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	Mark(block);
2260*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2261*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	icount = slength(block->stmts) + 1 + block->longjt + block->longjf;
2262*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	noffset = min(block->offset + icount, (int)prog->bf_len);
2263*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2264*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	fprintf(out, "\tblock%d [shape=ellipse, id=\"block-%d\" label=\"BLOCK%d\\n", block->id, block->id, block->id);
2265*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = block->offset; i < noffset; i++) {
2266*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		fprintf(out, "\\n%s", bpf_image(prog->bf_insns + i, i));
2267*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
2268*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	fprintf(out, "\" tooltip=\"");
2269*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	for (i = 0; i < BPF_MEMWORDS; i++)
2270*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		if (block->val[i] != 0)
2271*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			fprintf(out, "val[%d]=%d ", i, block->val[i]);
2272*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	fprintf(out, "val[A]=%d ", block->val[A_ATOM]);
2273*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	fprintf(out, "val[X]=%d", block->val[X_ATOM]);
2274*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	fprintf(out, "\"");
2275*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (JT(block) == NULL)
2276*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		fprintf(out, ", peripheries=2");
2277*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	fprintf(out, "];\n");
2278*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2279*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	dot_dump_node(JT(block), prog, out);
2280*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	dot_dump_node(JF(block), prog, out);
2281*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
2282*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
dot_dump_edge(struct block * block,FILE * out)2283*d56f51eaSDavid van Moolenbroek dot_dump_edge(struct block *block, FILE *out)
2284*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
2285*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (block == NULL || isMarked(block))
2286*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		return;
2287*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	Mark(block);
2288*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2289*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (JT(block)) {
2290*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		fprintf(out, "\t\"block%d\":se -> \"block%d\":n [label=\"T\"]; \n",
2291*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 				block->id, JT(block)->id);
2292*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		fprintf(out, "\t\"block%d\":sw -> \"block%d\":n [label=\"F\"]; \n",
2293*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 			   block->id, JF(block)->id);
2294*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	}
2295*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	dot_dump_edge(JT(block), out);
2296*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	dot_dump_edge(JF(block), out);
2297*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
2298*d56f51eaSDavid van Moolenbroek /* Output the block CFG using graphviz/DOT language
2299*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * In the CFG, block's code, value index for each registers at EXIT,
2300*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * and the jump relationship is show.
2301*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
2302*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  * example DOT for BPF `ip src host 1.1.1.1' is:
2303*d56f51eaSDavid van Moolenbroek     digraph BPF {
2304*d56f51eaSDavid van Moolenbroek     	block0 [shape=ellipse, id="block-0" label="BLOCK0\n\n(000) ldh      [12]\n(001) jeq      #0x800           jt 2	jf 5" tooltip="val[A]=0 val[X]=0"];
2305*d56f51eaSDavid van Moolenbroek     	block1 [shape=ellipse, id="block-1" label="BLOCK1\n\n(002) ld       [26]\n(003) jeq      #0x1010101       jt 4	jf 5" tooltip="val[A]=0 val[X]=0"];
2306*d56f51eaSDavid van Moolenbroek     	block2 [shape=ellipse, id="block-2" label="BLOCK2\n\n(004) ret      #68" tooltip="val[A]=0 val[X]=0", peripheries=2];
2307*d56f51eaSDavid van Moolenbroek     	block3 [shape=ellipse, id="block-3" label="BLOCK3\n\n(005) ret      #0" tooltip="val[A]=0 val[X]=0", peripheries=2];
2308*d56f51eaSDavid van Moolenbroek     	"block0":se -> "block1":n [label="T"];
2309*d56f51eaSDavid van Moolenbroek     	"block0":sw -> "block3":n [label="F"];
2310*d56f51eaSDavid van Moolenbroek     	"block1":se -> "block2":n [label="T"];
2311*d56f51eaSDavid van Moolenbroek     	"block1":sw -> "block3":n [label="F"];
2312*d56f51eaSDavid van Moolenbroek     }
2313*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *
2314*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *  After install graphviz on http://www.graphviz.org/, save it as bpf.dot
2315*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  *  and run `dot -Tpng -O bpf.dot' to draw the graph.
2316*d56f51eaSDavid van Moolenbroek  */
2317*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
dot_dump(struct block * root)2318*d56f51eaSDavid van Moolenbroek dot_dump(struct block *root)
2319*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
2320*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct bpf_program f;
2321*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	FILE *out = stdout;
2322*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2323*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	memset(bids, 0, sizeof bids);
2324*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	f.bf_insns = icode_to_fcode(root, &f.bf_len);
2325*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2326*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	fprintf(out, "digraph BPF {\n");
2327*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	unMarkAll();
2328*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	dot_dump_node(root, &f, out);
2329*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	unMarkAll();
2330*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	dot_dump_edge(root, out);
2331*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	fprintf(out, "}\n");
2332*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2333*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	free((char *)f.bf_insns);
2334*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
2335*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2336*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
plain_dump(struct block * root)2337*d56f51eaSDavid van Moolenbroek plain_dump(struct block *root)
2338*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
2339*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	struct bpf_program f;
2340*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2341*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	memset(bids, 0, sizeof bids);
2342*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	f.bf_insns = icode_to_fcode(root, &f.bf_len);
2343*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	bpf_dump(&f, 1);
2344*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	putchar('\n');
2345*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	free((char *)f.bf_insns);
2346*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
2347*d56f51eaSDavid van Moolenbroek static void
opt_dump(struct block * root)2348*d56f51eaSDavid van Moolenbroek opt_dump(struct block *root)
2349*d56f51eaSDavid van Moolenbroek {
2350*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	/* if optimizer debugging is enabled, output DOT graph
2351*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 * `dflag=4' is equivalent to -dddd to follow -d/-dd/-ddd
2352*d56f51eaSDavid van Moolenbroek      * convention in tcpdump command line
2353*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	 */
2354*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	if (dflag > 3)
2355*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		dot_dump(root);
2356*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 	else
2357*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 		plain_dump(root);
2358*d56f51eaSDavid van Moolenbroek }
2359*d56f51eaSDavid van Moolenbroek 
2360*d56f51eaSDavid van Moolenbroek #endif
2361