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[libfirm] / include / libfirm / irmemory.h
1 /*
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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         no_alias,       /**< No alias. */
35         may_alias,      /**< Unknown state, may alias. */
36         sure_alias      /**< Sure alias. */
37 } ir_alias_relation;
38
39 /** The state of the address taken flags. */
40 typedef enum {
41         ir_address_taken_not_computed, /**< Address taken flag is not computed. */
42         ir_address_taken_computed      /**< Address taken flag is computed. */
43 } ir_address_taken_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            = 4,  /**< two addresses NEVER alias, use with CAUTION (gcc -fno-alias) */
51         aa_opt_inherited           = 128 /**< only for implementation: options from a graph are inherited from global */
52 } disambuigator_options;
53
54 /**
55  * A source language specific memory disambiguator function.
56  * Called by get_alias_relation().
57  */
58 typedef ir_alias_relation (*DISAMBIGUATOR_FUNC)(
59         ir_graph *irg,
60         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
61         ir_node *adr2, ir_mode *mode2);
62
63 /**
64  * Returns a human readable name for an alias relation.
65  */
66 const char *get_ir_alias_relation_name(ir_alias_relation rel);
67
68 /**
69  * Determine the alias relation between two addresses.
70  *
71  * @param irg     The current graph.
72  * @param adr1    The first address.
73  * @param mode1   The mode of the first memory access.
74  * @param adr2    The second address.
75  * @param mode2   The mode of the second memory access.
76  *
77  * The memory disambiguator tries to determine the alias state between
78  * two memory addresses. The following rules are used:
79  *
80  * - variables from different segments never alias (R1)
81  *   - a global variable and a local one never alias (R1 b)
82  *   - a global variable and a TLS one never alias (R1 c)
83  *   - a local variable and a TLS one never alias (R1 d)
84  *   - a local variable and a parameter never alias (R1 e)
85  * - two different variables never alias (R2)
86  * - if one is a variable whose address has never been taken
87  *   there is no alias (R3)
88  * - if two memory addresses have the same base and their offsets
89  *   do not describe overlapping regions there is no alias (R4)
90  * - if opt_strong_typed is set and both addresses describe entities,
91  *   different types never alias (R5)
92  *
93  * If none of these rules apply, the points-to framework must be
94  * interrogated to detect the alias relation.
95  */
96 ir_alias_relation get_alias_relation(
97         ir_graph *irg,
98         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
99         ir_node *adr2, ir_mode *mode2);
100
101 /**
102  * Set a source language specific memory disambiguator function.
103  *
104  * @param func  The callback.
105  */
106 void set_language_memory_disambiguator(DISAMBIGUATOR_FUNC func);
107
108 /**
109  * Initialize the relation cache.
110  */
111 void mem_disambig_init(void);
112
113 /*
114  * Determine the alias relation between two addresses and
115  * cache the result.
116  *
117  * @param irg     The current graph.
118  * @param adr1    The first address.
119  * @param mode1   The mode of the first memory access.
120  * @param adr2    The second address.
121  * @param mode2   The mode of the second memory access.
122  *
123  * @see get_alias_relation()
124  */
125 ir_alias_relation get_alias_relation_ex(
126         ir_graph *irg,
127         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
128         ir_node *adr2, ir_mode *mode2);
129
130 /**
131  * Free the relation cache.
132  */
133 void mem_disambig_term(void);
134
135 /**
136  * Returns the current address taken state of the graph.
137  */
138 ir_address_taken_computed_state get_irg_address_taken_state(const ir_graph *irg);
139
140 /**
141  * Sets the current address taken state of the graph.
142  *
143  * @param irg    the graph
144  * @param state  the new state
145  */
146 void set_irg_address_taken_state(ir_graph *irg, ir_address_taken_computed_state state);
147
148 /**
149  * Assure that the address taken flag is computed for the given graph.
150  *
151  * This is an intraprocedural analysis that computes the address_taken state
152  * for all local variables.
153  *
154  * Note that this is a conservative estimation that by no Firm transformation
155  * can be invalidated, so it's only recomputed if manually triggered by calling
156  * set_irg_address_taken_state(irg, ir_address_taken_not_computed).
157  * Even then the information is not cleaned from the variables, call
158  * assure_irg_address_taken_computed() again for recomputation.
159  */
160 void assure_irg_address_taken_computed(ir_graph *irg);
161
162 /**
163  * Returns the current address taken state of the globals.
164  */
165 ir_address_taken_computed_state get_irp_globals_address_taken_state(void);
166
167 /**
168  * Sets the current address taken state of the globals.
169  *
170  * @param state  the new state
171  */
172 void set_irp_globals_address_taken_state(ir_address_taken_computed_state state);
173
174 /**
175  * Assure that the address taken flag is computed for the global and TLS entities (variables).
176  *
177  * This is an interprocedural analysis that computes the address_taken state
178  * for all global and TLS variables.
179  *
180  * Note that this is a conservative estimation that by no Firm transformation
181  * can be invalidated, so it's only recomputed if manually triggered by calling
182  * set_irp_globals_address_taken_state(ir_address_taken_not_computed).
183  * Even then the information is not cleaned from the variables, call
184  * assure_irp_globals_address_taken_computed() again for recomputation.
185  */
186 void assure_irp_globals_address_taken_computed(void);
187
188 /**
189  * Get the memory disambiguator options for a graph.
190  *
191  * @param irg  the graph
192  */
193 unsigned get_irg_memory_disambiguator_options(ir_graph *irg);
194
195 /**
196  * Set the memory disambiguator options for a graph.
197  *
198  * @param irg      the graph
199  * @param option   a set of options
200  */
201 void set_irg_memory_disambiguator_options(ir_graph *irg, unsigned options);
202
203 /**
204  * Set the global disambiguator options for all graphs not having local options.
205  *
206  * @param option   a set of options
207  */
208 void set_irp_memory_disambiguator_options(unsigned options);
209
210 /**
211  * Mark all private methods, i.e. those of which all call sites are known.
212  * We use a very convervative estimation yet: If the address of a method is
213  * never taken AND its visibility is visibility_local, then it's private.
214  */
215 void mark_private_methods(void);
216
217 #endif /* FIRM_ANA_IRMEMORY_H */