nsz Git - libfirm/blob - include/libfirm/irmemory.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief    Memory disambiguator
  23  * @author   Michael Beck
  24  * @date     27.12.2006
  25  * @version  $Id$
  26  */
  27 #ifndef FIRM_ANA_IRMEMORY_H
  28 #define FIRM_ANA_IRMEMORY_H
  29
  30 #include "firm_types.h"
  31
  32 /** The alias relation of two memory addresses. */
  33 typedef enum {
  34         ir_no_alias,       /**< No alias. */
  35         ir_may_alias,      /**< Unknown state, may alias. */
  36         ir_sure_alias      /**< Sure alias. */
  37 } ir_alias_relation;
  38
  39 /** The state of the entity usage flags. */
  40 typedef enum {
  41         ir_entity_usage_not_computed,
  42         ir_entity_usage_computed
  43 } ir_entity_usage_computed_state;
  44
  45 /** Possible options for the memory disambiguator. */
  46 typedef enum {
  47         aa_opt_no_opt               = 0,  /**< no options: most conservative */
  48         aa_opt_type_based           = 1,  /**< use type based alias analysis: strict typed source language */
  49         aa_opt_byte_type_may_alias  = 2,  /**< if type based analysis is enabled: bytes types may alias other types */
  50         aa_opt_no_alias_args        = 4,  /**< arguments do not alias each other but may alias global storage */
  51         aa_opt_no_alias_args_global = 8,  /**< arguments do not alias global storage */
  52         aa_opt_no_alias             = 16, /**< two addresses NEVER alias, use with CAUTION (gcc -fno-alias) */
  53         aa_opt_inherited            = 128 /**< only for implementation: options from a graph are inherited from global */
  54 } ir_disambuigator_options;
  55
  56 /**
  57  * Classify storage locations.
  58  * Except ir_sc_pointer they are all disjoint.
  59  * ir_sc_pointer potentially aliases all classes which don't have a
  60  * NOTTAKEN modifier.
  61  */
  62 typedef enum {
  63         ir_sc_pointer           = 0x0,  /**< generic pointer, may be anything */
  64         ir_sc_globalvar         = 0x1,  /**< an address of a global variable */
  65         ir_sc_localvar          = 0x2,  /**< an address of a local variable or method argument */
  66         ir_sc_tls               = 0x3,  /**< an address of a thread local storage variable */
  67         ir_sc_malloced          = 0x4,  /**< an allocated heap address */
  68         ir_sc_globaladdr        = 0x5,  /**< a constant address of something */
  69
  70         ir_sc_modifier_nottaken = 0x80, /**< if set, the address of the variable was not taken */
  71         ir_sc_modifier_argument = 0x40, /**< if set pointer was a function argument */
  72         ir_sc_modifiers         = ir_sc_modifier_nottaken | ir_sc_modifier_argument
  73 } ir_storage_class_class_t;
  74
  75 /** Get the base storage class (ignore modifier) */
  76 #define GET_BASE_SC(x) ((x) & ~ir_sc_modifiers)
  77
  78 /**
  79  * A source language specific memory disambiguator function.
  80  * Called by get_alias_relation().
  81  */
  82 typedef ir_alias_relation (*DISAMBIGUATOR_FUNC)(
  83         const ir_graph *irg,
  84         const ir_node *adr1, const ir_mode *mode1,
  85         const ir_node *adr2, const ir_mode *mode2);
  86
  87 /**
  88  * Classify a base pointer.
  89  *
  90  * @param irg  the graph of the pointer
  91  * @param irn  the node representing the base address
  92  * @param ent  the base entity of the base address iff any
  93  */
  94 ir_storage_class_class_t classify_pointer(const ir_graph *irg, const ir_node *irn, const ir_entity *ent);
  95
  96 /**
  97  * Returns a human readable name for an alias relation.
  98  */
  99 const char *get_ir_alias_relation_name(ir_alias_relation rel);
 100
 101 /**
 102  * Determine the alias relation between two addresses.
 103  *
 104  * @param irg     The current graph.
 105  * @param adr1    The first address.
 106  * @param mode1   The mode of the first memory access.
 107  * @param adr2    The second address.
 108  * @param mode2   The mode of the second memory access.
 109  *
 110  * The memory disambiguator tries to determine the alias state between
 111  * two memory addresses. The following rules are used:
 112  *
 113  * - different variable from the same segment never alias (R1 a)
 114  * - variables from different segments never alias when:
 115  *   - a global variable and a local one never alias (R1 b)
 116  *   - a global variable and a TLS one never alias (R1 c)
 117  *   - a local variable and a TLS one never alias (R1 d)
 118  *   - a local variable and a parameter never alias (R1 e)
 119  *   - a global variable and the result of a malloc routine never alias (R1 f)
 120  *   - a local variable and the result of a malloc routine never alias (R1 g)
 121  *   - a TLS variable and the result of a malloc routine never alias (R1 h)
 122  *   - a parameter and the result of a malloc routine (obtained in the
 123  *     same routine as the parameter) never alias (R1 i)
 124  * - two different variables never alias (R2)
 125  * - if one is a variable whose address has never been taken
 126  *   there is no alias (R3)
 127  * - if two memory addresses have the same base and their offsets
 128  *   do not describe overlapping regions there is no alias (R4)
 129  * - if opt_strong_typed is set and both addresses describe entities,
 130  *   different types never alias (R5)
 131  *
 132  * If none of these rules apply, the points-to framework must be
 133  * interrogated to detect the alias relation.
 134  */
 135 ir_alias_relation get_alias_relation(
 136         const ir_graph *irg,
 137         const ir_node *adr1, const ir_mode *mode1,
 138         const ir_node *adr2, const ir_mode *mode2);
 139
 140 /**
 141  * Set a source language specific memory disambiguator function.
 142  *
 143  * @param func  The callback.
 144  */
 145 void set_language_memory_disambiguator(DISAMBIGUATOR_FUNC func);
 146
 147 /**
 148  * Initialize the relation cache.
 149  */
 150 void mem_disambig_init(void);
 151
 152 /*
 153  * Determine the alias relation between two addresses and
 154  * cache the result.
 155  *
 156  * @param irg     The current graph.
 157  * @param adr1    The first address.
 158  * @param mode1   The mode of the first memory access.
 159  * @param adr2    The second address.
 160  * @param mode2   The mode of the second memory access.
 161  *
 162  * @see get_alias_relation()
 163  */
 164 ir_alias_relation get_alias_relation_ex(
 165         const ir_graph *irg,
 166         const ir_node *adr1, const ir_mode *mode1,
 167         const ir_node *adr2, const ir_mode *mode2);
 168
 169 /**
 170  * Free the relation cache.
 171  */
 172 void mem_disambig_term(void);
 173
 174 ir_entity_usage_computed_state get_irg_entity_usage_state(const ir_graph *irg);
 175
 176 void set_irg_entity_usage_state(ir_graph *irg, ir_entity_usage_computed_state state);
 177
 178 /**
 179  * Assure that the entity usage flags have been computed for the given graph.
 180  *
 181  * This is an intraprocedural analysis that computes the entity usage state
 182  * for all local variables.
 183  *
 184  * Note that this is a conservative estimation that by no Firm transformation
 185  * can be invalidated, so it's only recomputed if manually triggered by calling
 186  * set_irg_entity_usage_state(irg, ir_entity_usage_not_computed).
 187  * Even then the information is not cleaned from the variables, call
 188  * assure_irg_entity_usage_computed() again for recomputation.
 189  */
 190 void assure_irg_entity_usage_computed(ir_graph *irg);
 191
 192 /**
 193  * Returns the current address taken state of the globals.
 194  */
 195 ir_entity_usage_computed_state get_irp_globals_entity_usage_state(void);
 196
 197 /**
 198  * Sets the current address taken state of the globals.
 199  *
 200  * @param state  the new state
 201  */
 202 void set_irp_globals_entity_usage_state(ir_entity_usage_computed_state state);
 203
 204 /**
 205  * Assure that the address taken flag is computed for the global and TLS entities (variables).
 206  *
 207  * This is an interprocedural analysis that computes the address_taken state
 208  * for all global and TLS variables.
 209  *
 210  * Note that this is a conservative estimation that by no Firm transformation
 211  * can be invalidated, so it's only recomputed if manually triggered by calling
 212  * set_irp_globals_entity_usage_state(ir_entity_usage_not_computed).
 213  * Even then the information is not cleaned from the variables, call
 214  * assure_irp_globals_entity_usage_computed() again for recomputation.
 215  */
 216 void assure_irp_globals_entity_usage_computed(void);
 217
 218 /**
 219  * Get the memory disambiguator options for a graph.
 220  *
 221  * @param irg  the graph
 222  */
 223 unsigned get_irg_memory_disambiguator_options(const ir_graph *irg);
 224
 225 /**
 226  * Set the memory disambiguator options for a graph.
 227  *
 228  * @param irg      the graph
 229  * @param options  a set of options
 230  */
 231 void set_irg_memory_disambiguator_options(ir_graph *irg, unsigned options);
 232
 233 /**
 234  * Set the global disambiguator options for all graphs not having local options.
 235  *
 236  * @param options  a set of options
 237  */
 238 void set_irp_memory_disambiguator_options(unsigned options);
 239
 240 /**
 241  * Mark all private methods, i.e. those of which all call sites are known.
 242  * We use a very convervative estimation yet: If the address of a method is
 243  * never taken AND its visibility is visibility_local, then it's private.
 244  */
 245 void mark_private_methods(void);
 246
 247 /**
 248  * Creates an ir_prog pass for mark_private_methods().
 249  *
 250  * @param name     the name of this pass or NULL
 251  *
 252  * @return  the newly created ir_prog pass
 253  */
 254 ir_prog_pass_t *mark_private_methods_pass(const char *name);
 255
 256 #endif /* FIRM_ANA_IRMEMORY_H */