automatically generate opcode declarations from ir_spec
[libfirm] / include / libfirm / irop.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   Representation of opcode of intermediate operation.
23  * @author  Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier, Michael Beck
24  * @version $Id$
25  * @brief
26  *  Operators of firm nodes.
27  *
28  *  This module specifies the opcodes possible for ir nodes.  Their
29  *  definition is close to the operations specified in UKA Tech-Report
30  *  1999-14
31  */
32 #ifndef FIRM_IR_IROP_H
33 #define FIRM_IR_IROP_H
34
35 #include <stdio.h>
36 #include "firm_types.h"
37 #include "ident.h"
38 #include "begin.h"
39 #include "opcodes.h"
40
41 /** The allowed arities. */
42 typedef enum {
43         oparity_invalid = 0,
44         oparity_unary,              /**< An unary operator -- considering 'numeric' arguments. */
45         oparity_binary,             /**< A binary operator  -- considering 'numeric' arguments.*/
46         oparity_trinary,            /**< A trinary operator  -- considering 'numeric' arguments.*/
47         oparity_zero,               /**< A zero arity operator, e.g. a Const. */
48         oparity_variable,           /**< The arity is not fixed by opcode, but statically
49                                          known.  E.g., number of arguments to call. */
50         oparity_dynamic,            /**< The arity depends on state of Firm representation.
51                                          Can be changed by optimizations...
52                                          We must allocate a dynamic in array for the node! */
53         oparity_any                 /**< Any other arity. */
54 } op_arity;
55
56
57 /** The irop flags */
58 typedef enum {
59         irop_flag_none         = 0, /**< Nothing. */
60         irop_flag_labeled      = 1U << 0, /**< If set, output edge labels on in-edges in vcg graph. */
61         irop_flag_commutative  = 1U << 1, /**< This operation is commutative. */
62         irop_flag_cfopcode     = 1U << 2, /**< This operation is a control flow operation. */
63         irop_flag_fragile      = 1U << 3, /**< Set if the operation can change the control flow because
64                                        of an exception. */
65         irop_flag_forking      = 1U << 4, /**< Forking control flow at this operation. */
66         irop_flag_highlevel    = 1U << 5, /**< This operation is a pure high-level one and can be
67                                               skipped in low-level optimizations. */
68         irop_flag_constlike    = 1U << 6, /**< This operation has no arguments and is some
69                                                kind of a constant. */
70         irop_flag_always_opt   = 1U << 7, /**< This operation must always be optimized .*/
71         irop_flag_keep         = 1U << 8, /**< This operation can be kept in End's keep-alive list. */
72         irop_flag_start_block  = 1U << 9, /**< This operation is always placed in the Start block. */
73         irop_flag_uses_memory  = 1U << 10, /**< This operation has a memory input and may change the memory state. */
74         irop_flag_dump_noblock = 1U << 11, /**< node should be dumped outside any blocks */
75         irop_flag_dump_noinput = 1U << 12, /**< node is a placeholder for "no input" */
76         irop_flag_machine      = 1U << 13, /**< This operation is a machine operation. */
77         irop_flag_machine_op   = 1U << 14, /**< This operation is a machine operand. */
78         irop_flag_cse_neutral  = 1U << 15, /**< This operation is CSE neutral to its users. */
79         irop_flag_user         = 1U << 16, /**< This flag and all higher ones are free for machine user. */
80 } irop_flags;
81
82 /** Returns the ident for the opcode name */
83 FIRM_API ident *get_op_ident(const ir_op *op);
84
85 /** Returns the string for the opcode. */
86 FIRM_API const char *get_op_name(const ir_op *op);
87
88 /** Returns the enum for the opcode */
89 FIRM_API unsigned get_op_code(const ir_op *op);
90
91 /** Returns a human readable name of an op_pin_state. */
92 FIRM_API const char *get_op_pin_state_name(op_pin_state s);
93
94 /** Gets pinned state of an opcode. */
95 FIRM_API op_pin_state get_op_pinned(const ir_op *op);
96
97 /** Sets pinned in the opcode.  Setting it to floating has no effect
98     for Block, Phi and control flow nodes. */
99 FIRM_API void set_op_pinned(ir_op *op, op_pin_state pinned);
100
101 /** Returns the next free IR opcode number, allows to register user ops. */
102 FIRM_API unsigned get_next_ir_opcode(void);
103
104 /** Returns the next free n IR opcode number, allows to register a bunch of user ops. */
105 FIRM_API unsigned get_next_ir_opcodes(unsigned num);
106
107 /**
108  * A generic function pointer type.
109  */
110 typedef void (*op_func)(void);
111
112 /** The NULL-function. */
113 #define NULL_FUNC       ((generic_func)(NULL))
114
115 /**
116  * Returns the generic function pointer from an IR operation.
117  */
118 FIRM_API op_func get_generic_function_ptr(const ir_op *op);
119
120 /**
121  * Store a generic function pointer into an IR operation.
122  */
123 FIRM_API void set_generic_function_ptr(ir_op *op, op_func func);
124
125 /**
126  * Return the irop flags of an IR opcode.
127  */
128 FIRM_API irop_flags get_op_flags(const ir_op *op);
129
130 /**
131  * The hash operation.
132  * This operation calculates a hash value for a given IR node.
133  */
134 typedef unsigned (*hash_func)(const ir_node *self);
135
136 /**
137  * The compute value operation.
138  * This operation evaluates an IR node into a tarval if possible,
139  * returning tarval_bad otherwise.
140  */
141 typedef tarval *(*computed_value_func)(const ir_node *self);
142
143 /**
144  * The equivalent node operation.
145  * This operation returns an equivalent node for the input node.
146  * It does not create new nodes.  It is therefore safe to free self
147  * if the node returned is not self.
148  * If a node returns a Tuple we can not just skip it.  If the size of the
149  * in array fits, we transform n into a tuple (e.g., possible for Div).
150  */
151 typedef ir_node *(*equivalent_node_func)(ir_node *self);
152
153 /**
154  * The transform node operation.
155  * This operation tries several [inplace] [optimizing] transformations
156  * and returns an equivalent node.
157  * The difference to equivalent_node() is that these
158  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
159  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
160  */
161 typedef ir_node *(*transform_node_func)(ir_node *self);
162
163 /**
164  * The node attribute compare operation.
165  * Compares the nodes attributes of two nodes of identical opcode
166  * and returns 0 if the attributes are identical, 1 if they differ.
167  */
168 typedef int (*node_cmp_attr_func)(ir_node *a, ir_node *b);
169
170 /**
171  * The reassociation operation.
172  * Called from a walker.  Returns non-zero if
173  * a reassociation rule was applied.
174  * The pointer n is set to the newly created node, if some reassociation
175  * was applied.
176  */
177 typedef int (*reassociate_func)(ir_node **n);
178
179 /**
180  * The copy attribute operation.
181  * Copy the node attributes from an 'old' node to a 'new' one.
182  */
183 typedef void (*copy_attr_func)(ir_graph *irg, const ir_node *old_node, ir_node *new_node);
184
185 /**
186  * The get_type operation.
187  * Return the type of the node self.
188  */
189 typedef ir_type *(*get_type_func)(const ir_node *self);
190
191 /**
192  * The get_type_attr operation. Used to traverse all types that can be
193  * accessed from an ir_graph.
194  * Return the type attribute of the node self.
195  */
196 typedef ir_type *(*get_type_attr_func)(const ir_node *self);
197
198 /**
199  * The get_entity_attr operation. Used to traverse all entities that can be
200  * accessed from an ir_graph.
201  * Return the entity attribute of the node self.
202  */
203 typedef ir_entity *(*get_entity_attr_func)(const ir_node *self);
204
205 /**
206  * The verify_node operation.
207  * Return non-zero if the node verification is ok, else 0.
208  * Depending on the node verification settings, may even assert.
209  *
210  * @see do_node_verification()
211  */
212 typedef int (*verify_node_func)(ir_node *self, ir_graph *irg);
213
214 /**
215  * The verify_node operation for Proj(X).
216  * Return non-zero if the node verification is ok, else 0.
217  * Depending on the node verification settings, may even assert.
218  *
219  * @see do_node_verification()
220  */
221 typedef int (*verify_proj_node_func)(ir_node *self, ir_node *proj);
222
223 /**
224  * Reasons to call the dump_node operation:
225  */
226 typedef enum {
227         dump_node_opcode_txt,   /**< Dump the opcode. */
228         dump_node_mode_txt,     /**< Dump the mode. */
229         dump_node_nodeattr_txt, /**< Dump node attributes to be shown in the label. */
230         dump_node_info_txt      /**< Dump node attributes into info1. */
231 } dump_reason_t;
232
233 /**
234  * The dump_node operation.
235  * Writes several informations requested by reason to
236  * an output file
237  */
238 typedef void (*dump_node_func)(FILE *out, ir_node *self, dump_reason_t reason);
239
240 /**
241  * io_op Operations.
242  */
243 typedef struct {
244         hash_func             hash;                 /**< Calculate a hash value for an IR node. */
245         computed_value_func   computed_value;       /**< Evaluates a node into a tarval if possible. */
246         computed_value_func   computed_value_Proj;  /**< Evaluates a Proj node into a tarval if possible. */
247         equivalent_node_func  equivalent_node;      /**< Optimizes the node by returning an equivalent one. */
248         equivalent_node_func  equivalent_node_Proj; /**< Optimizes the Proj node by returning an equivalent one. */
249         transform_node_func   transform_node;       /**< Optimizes the node by transforming it. */
250         equivalent_node_func  transform_node_Proj;  /**< Optimizes the Proj node by transforming it. */
251         node_cmp_attr_func    node_cmp_attr;        /**< Compares two node attributes. */
252         reassociate_func      reassociate;          /**< Reassociate a tree. */
253         copy_attr_func        copy_attr;            /**< Copy node attributes. */
254         get_type_func         get_type;             /**< Return the type of a node. */
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 /** Returns the ir_op_ops of an ir_op. */
287 FIRM_API const ir_op_ops *get_op_ops(const ir_op *op);
288
289 #include "end.h"
290
291 #endif