249fcbf60473d57b27b1e491a03e4b5666ab8298
[libfirm] / include / libfirm / irop.h
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2011 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   Representation of opcode of intermediate operation.
23  * @author  Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier, Michael Beck
24  * @brief   Operators of firm nodes.
25  */
26 #ifndef FIRM_IR_IROP_H
27 #define FIRM_IR_IROP_H
28
29 #include <stdio.h>
30 #include "firm_types.h"
31 #include "ident.h"
32 #include "begin.h"
33 #include "opcodes.h"
34
35 /**
36  * @ingroup ir_node
37  * @defgroup ir_op  Node Opcodes
38  *
39  * This module specifies the opcodes possible for ir nodes.  Their
40  * definition is close to the operations specified in UKA Tech-Report
41  * 1999-14
42  *
43  * @{
44  */
45
46 /** The allowed arities. */
47 typedef enum {
48         oparity_invalid = 0,
49         oparity_unary,              /**< An unary operator -- considering 'numeric' arguments. */
50         oparity_binary,             /**< A binary operator  -- considering 'numeric' arguments.*/
51         oparity_trinary,            /**< A trinary operator  -- considering 'numeric' arguments.*/
52         oparity_zero,               /**< A zero arity operator, e.g. a Const. */
53         oparity_variable,           /**< The arity is not fixed by opcode, but statically
54                                          known.  E.g., number of arguments to call. */
55         oparity_dynamic,            /**< The arity depends on state of Firm representation.
56                                          Can be changed by optimizations...
57                                          We must allocate a dynamic in array for the node! */
58         oparity_any                 /**< Any other arity. */
59 } op_arity;
60
61
62 /** The irop flags */
63 typedef enum {
64         irop_flag_none         = 0, /**< Nothing. */
65         irop_flag_labeled      = 1U << 0, /**< If set, output edge labels on in-edges in vcg graph. */
66         irop_flag_commutative  = 1U << 1, /**< This operation is commutative. */
67         irop_flag_cfopcode     = 1U << 2, /**< This operation is a control flow operation. */
68         irop_flag_fragile      = 1U << 3, /**< Set if the operation can change the
69                                                control flow because of an exception.
70                                            */
71         irop_flag_forking      = 1U << 4, /**< Forking control flow at this operation. */
72         irop_flag_highlevel    = 1U << 5, /**< This operation is a pure high-level one and can be
73                                               skipped in low-level optimizations. */
74         irop_flag_constlike    = 1U << 6, /**< This operation has no arguments and is some
75                                                kind of a constant. */
76         irop_flag_always_opt   = 1U << 7, /**< This operation must always be optimized .*/
77         irop_flag_keep         = 1U << 8, /**< This operation can be kept in End's keep-alive list. */
78         irop_flag_start_block  = 1U << 9, /**< This operation is always placed in the Start block. */
79         irop_flag_uses_memory  = 1U << 10, /**< This operation has a memory input and may change the memory state. */
80         irop_flag_dump_noblock = 1U << 11, /**< node should be dumped outside any blocks */
81         irop_flag_dump_noinput = 1U << 12, /**< node is a placeholder for "no input" */
82         irop_flag_cse_neutral  = 1U << 13, /**< This operation is CSE neutral to its users. */
83         /** This operation jumps to an unknown destination. The CFG is a
84          * conservative aproximation in this case. You cannot change the destination
85          * of an unknown_jump */
86         irop_flag_unknown_jump = 1U << 14,
87 } irop_flags;
88
89 /** Returns the ident for the opcode name */
90 FIRM_API ident *get_op_ident(const ir_op *op);
91
92 /** Returns the string for the opcode. */
93 FIRM_API const char *get_op_name(const ir_op *op);
94
95 /** Returns the enum for the opcode */
96 FIRM_API unsigned get_op_code(const ir_op *op);
97
98 /** Returns a human readable name of an op_pin_state. */
99 FIRM_API const char *get_op_pin_state_name(op_pin_state s);
100
101 /** Gets pinned state of an opcode. */
102 FIRM_API op_pin_state get_op_pinned(const ir_op *op);
103
104 /** Sets pinned in the opcode.  Setting it to floating has no effect
105     for Block, Phi and control flow nodes. */
106 FIRM_API void set_op_pinned(ir_op *op, op_pin_state pinned);
107
108 /** Returns the next free IR opcode number, allows to register user ops. */
109 FIRM_API unsigned get_next_ir_opcode(void);
110
111 /** Returns the next free n IR opcode number, allows to register a bunch of user ops. */
112 FIRM_API unsigned get_next_ir_opcodes(unsigned num);
113
114 /**
115  * A generic function pointer type.
116  */
117 typedef void (*op_func)(void);
118
119 /** The NULL-function. */
120 #define NULL_FUNC       ((generic_func)(NULL))
121
122 /**
123  * Returns the generic function pointer from an IR operation.
124  */
125 FIRM_API op_func get_generic_function_ptr(const ir_op *op);
126
127 /**
128  * Store a generic function pointer into an IR operation.
129  */
130 FIRM_API void set_generic_function_ptr(ir_op *op, op_func func);
131
132 /**
133  * Return the irop flags of an IR opcode.
134  */
135 FIRM_API irop_flags get_op_flags(const ir_op *op);
136
137 /**
138  * The hash operation.
139  * This operation calculates a hash value for a given IR node.
140  */
141 typedef unsigned (*hash_func)(const ir_node *self);
142
143 /**
144  * The compute value operation.
145  * This operation evaluates an IR node into a tarval if possible,
146  * returning tarval_bad otherwise.
147  */
148 typedef ir_tarval *(*computed_value_func)(const ir_node *self);
149
150 /**
151  * The equivalent node operation.
152  * This operation returns an equivalent node for the input node.
153  * It does not create new nodes.  It is therefore safe to free self
154  * if the node returned is not self.
155  * If a node returns a Tuple we can not just skip it.  If the size of the
156  * in array fits, we transform n into a tuple (e.g., possible for Div).
157  */
158 typedef ir_node *(*equivalent_node_func)(ir_node *self);
159
160 /**
161  * The transform node operation.
162  * This operation tries several [inplace] [optimizing] transformations
163  * and returns an equivalent node.
164  * The difference to equivalent_node() is that these
165  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
166  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
167  */
168 typedef ir_node *(*transform_node_func)(ir_node *self);
169
170 /**
171  * The node attribute compare operation.
172  * Compares the nodes attributes of two nodes of identical opcode
173  * and returns 0 if the attributes are identical, 1 if they differ.
174  */
175 typedef int (*node_cmp_attr_func)(const ir_node *a, const ir_node *b);
176
177 /**
178  * The reassociation operation.
179  * Called from a walker.  Returns non-zero if
180  * a reassociation rule was applied.
181  * The pointer n is set to the newly created node, if some reassociation
182  * was applied.
183  */
184 typedef int (*reassociate_func)(ir_node **n);
185
186 /**
187  * The copy attribute operation.
188  * Copy the node attributes from an 'old' node to a 'new' one.
189  */
190 typedef void (*copy_attr_func)(ir_graph *irg, const ir_node *old_node, ir_node *new_node);
191
192 /**
193  * The get_type_attr operation. Used to traverse all types that can be
194  * accessed from an ir_graph.
195  * Return the type attribute of the node self.
196  */
197 typedef ir_type *(*get_type_attr_func)(const ir_node *self);
198
199 /**
200  * The get_entity_attr operation. Used to traverse all entities that can be
201  * accessed from an ir_graph.
202  * Return the entity attribute of the node self.
203  */
204 typedef ir_entity *(*get_entity_attr_func)(const ir_node *self);
205
206 /**
207  * The verify_node operation.
208  * Return non-zero if the node verification is ok, else 0.
209  * Depending on the node verification settings, may even assert.
210  *
211  * @see do_node_verification()
212  */
213 typedef int (*verify_node_func)(const ir_node *node);
214
215 /**
216  * The verify_node operation for Proj(X).
217  * Return non-zero if the node verification is ok, else 0.
218  * Depending on the node verification settings, may even assert.
219  *
220  * @see do_node_verification()
221  */
222 typedef int (*verify_proj_node_func)(const ir_node *proj);
223
224 /**
225  * Reasons to call the dump_node operation:
226  */
227 typedef enum {
228         dump_node_opcode_txt,   /**< Dump the opcode. */
229         dump_node_mode_txt,     /**< Dump the mode. */
230         dump_node_nodeattr_txt, /**< Dump node attributes to be shown in the label. */
231         dump_node_info_txt      /**< Dump node attributes into info1. */
232 } dump_reason_t;
233
234 /**
235  * The dump_node operation.
236  * Writes several informations requested by reason to
237  * an output file
238  */
239 typedef void (*dump_node_func)(FILE *out, const ir_node *self, dump_reason_t reason);
240
241 /**
242  * io_op Operations.
243  */
244 typedef struct {
245         hash_func             hash;                 /**< Calculate a hash value for an IR node. */
246         computed_value_func   computed_value;       /**< Evaluates a node into a tarval if possible. */
247         computed_value_func   computed_value_Proj;  /**< Evaluates a Proj node into a tarval if possible. */
248         equivalent_node_func  equivalent_node;      /**< Optimizes the node by returning an equivalent one. */
249         equivalent_node_func  equivalent_node_Proj; /**< Optimizes the Proj node by returning an equivalent one. */
250         transform_node_func   transform_node;       /**< Optimizes the node by transforming it. */
251         equivalent_node_func  transform_node_Proj;  /**< Optimizes the Proj node by transforming it. */
252         node_cmp_attr_func    node_cmp_attr;        /**< Compares two node attributes. */
253         reassociate_func      reassociate;          /**< Reassociate a tree. */
254         copy_attr_func        copy_attr;            /**< Copy node attributes. */
255         get_type_attr_func    get_type_attr;        /**< Return the type attribute of a node. */
256         get_entity_attr_func  get_entity_attr;      /**< Return the entity attribute of a node. */
257         verify_node_func      verify_node;          /**< Verify the node. */
258         verify_proj_node_func verify_proj_node;     /**< Verify the Proj node. */
259         dump_node_func        dump_node;            /**< Dump a node. */
260         op_func               generic;              /**< A generic function pointer. */
261         const arch_irn_ops_t *be_ops;               /**< callbacks used by the backend. */
262 } ir_op_ops;
263
264 /**
265  * Creates a new IR operation.
266  *
267  * @param code      the opcode, one of type \c opcode
268  * @param name      the printable name of this opcode
269  * @param p         whether operations of this opcode are op_pin_state_pinned or floating
270  * @param flags     a bitmask of irop_flags describing the behavior of the IR operation
271  * @param opar      the parity of this IR operation
272  * @param op_index  if the parity is oparity_unary, oparity_binary or oparity_trinary the index
273  *                  of the left operand
274  * @param ops       operations for this opcode, iff NULL default operations are used
275  * @param attr_size attribute size for this IR operation
276  *
277  * @return The generated IR operation.
278  *
279  * This function can create all standard Firm opcode as well as new ones.
280  * The behavior of new opcode depends on the operations \c ops and the \c flags.
281  */
282 FIRM_API ir_op *new_ir_op(unsigned code, const char *name, op_pin_state p,
283                           unsigned flags, op_arity opar, int op_index,
284                           size_t attr_size, const ir_op_ops *ops);
285
286 /**
287  * set memory input of operation using memory
288  */
289 FIRM_API void ir_op_set_memory_index(ir_op *op, int memory_index);
290
291 /**
292  * Set proj-number for X_regular and X_except projs of fragile nodes.
293  * Note: should only be used immediately after new_ir_op
294  */
295 FIRM_API void ir_op_set_fragile_indices(ir_op *op, int pn_x_regular,
296                                         int pn_x_except);
297
298 /** Returns the ir_op_ops of an ir_op. */
299 FIRM_API const ir_op_ops *get_op_ops(const ir_op *op);
300
301 /** @} */
302
303 #include "end.h"
304
305 #endif