fix doxygen warning
[libfirm] / include / libfirm / lowering.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   Lowering of high level constructs.
23  * @author  Michael Beck
24  */
25 #ifndef FIRM_LOWERING_H
26 #define FIRM_LOWERING_H
27
28 #include <stddef.h>
29
30 #include "firm_types.h"
31
32 #include "begin.h"
33
34 /**
35  * @defgroup ir_lowering  Lowering
36  *
37  * Lowering is the process of transforming a highlevel representation
38  * (a representation closer to the sourcecode) into a lower-level representation
39  * (something closer to the target machine).
40  *
41  * @{
42  */
43
44 /**
45  * Lower small CopyB nodes to Load/Store nodes, preserve medium-sized CopyB
46  * nodes and replace large CopyBs by a call to memcpy, depending on the given
47  * parameters.
48  *
49  * Small CopyB nodes (size <= max_small_size) are turned into a series of
50  * loads and stores.
51  * Medium-sized CopyB nodes (max_small_size < size < min_large_size) are
52  * left untouched.
53  * Large CopyB nodes (size >= min_large_size) are turned into a memcpy call.
54  *
55  * @param irg                 The graph to be lowered.
56  * @param max_small_size      The maximum number of bytes for a CopyB node so
57  *                            that it is still considered 'small'.
58  * @param min_large_size      The minimum number of bytes for a CopyB node so
59  *                            that it is regarded as 'large'.
60  * @param allow_misalignments Backend can handle misaligned loads and stores.
61  */
62 FIRM_API void lower_CopyB(ir_graph *irg, unsigned max_small_size,
63                           unsigned min_large_size, int allow_misalignments);
64
65 /**
66  * Lowers all Switches (Cond nodes with non-boolean mode) depending on spare_size.
67  * They will either remain the same or be converted into if-cascades.
68  *
69  * @param irg        The ir graph to be lowered.
70  * @param small_switch  If switch has <= cases then change it to an if-cascade.
71  * @param spare_size Allowed spare size for table switches in machine words.
72  *                   (Default in edgfe: 128)
73  * @param selector_mode mode which must be used for Switch selector
74  */
75 FIRM_API void lower_switch(ir_graph *irg, unsigned small_switch,
76                            unsigned spare_size, ir_mode *selector_mode);
77
78 /**
79  * Replaces SymConsts by a real constant if possible.
80  * Replaces Sel nodes by address computation.  Also resolves array access.
81  * Handle bit fields by added And/Or calculations.
82  *
83  * @param irg               the graph to lower
84  *
85  * @note: There is NO lowering ob objects oriented types. This is highly compiler
86  *        and ABI specific and should be placed directly in the compiler.
87  */
88 FIRM_API void lower_highlevel_graph(ir_graph *irg);
89
90 /**
91  * Creates an ir_graph pass for lower_highlevel_graph().
92  *
93  * @param name              the name of this pass or NULL
94  *
95  * @return  the newly created ir_graph pass
96  */
97 FIRM_API ir_graph_pass_t *lower_highlevel_graph_pass(const char *name);
98
99 /**
100  * Replaces SymConsts by a real constant if possible.
101  * Replaces Sel nodes by address computation.  Also resolves array access.
102  * Handle bit fields by added And/Or calculations.
103  * Lowers all graphs.
104  *
105  * @note There is NO lowering of objects oriented types. This is highly compiler
106  *       and ABI specific and should be placed directly in the compiler.
107  */
108 FIRM_API void lower_highlevel(void);
109
110 /**
111  * does the same as lower_highlevel for all nodes on the const code irg
112  */
113 FIRM_API void lower_const_code(void);
114
115 /**
116  * Creates an ir_prog pass for lower_const_code().
117  *
118  * @param name     the name of this pass or NULL
119  *
120  * @return  the newly created ir_prog pass
121  */
122 FIRM_API ir_prog_pass_t *lower_const_code_pass(const char *name);
123
124 /**
125  * Used as callback, whenever a lowerable mux is found. The return value
126  * indicates, whether the mux should be lowered. This may be used, to lower
127  * floating point muxes, while keeping mux nodes for integers, for example.
128  *
129  * @param mux  The mux node that may be lowered.
130  * @return     A non-zero value indicates that the mux should be lowered.
131  */
132 typedef int lower_mux_callback(ir_node* mux);
133
134 /**
135  * Lowers all mux nodes in the given graph. A callback function may be
136  * given, to select the mux nodes to lower.
137  *
138  * @param irg      The graph to lower mux nodes in.
139  * @param cb_func  The callback function for mux selection. Can be NULL,
140  *                 to lower all mux nodes.
141  */
142 FIRM_API void lower_mux(ir_graph *irg, lower_mux_callback *cb_func);
143
144 /**
145  * Creates an ir_graph pass for lower_mux().
146  *
147  * @param name     the name of this pass or NULL
148  * @param cb_func  The callback function for mux selection. Can be NULL,
149  *                 to lower all mux nodes.
150  *
151  * @return  the newly created ir_graph pass
152  */
153 FIRM_API ir_graph_pass_t *lower_mux_pass(const char *name,
154                                          lower_mux_callback *cb_func);
155
156 /**
157  * An intrinsic mapper function.
158  *
159  * @param node   the IR-node that will be mapped
160  * @param ctx    a context
161  *
162  * @return  non-zero if the call was mapped
163  */
164 typedef int (*i_mapper_func)(ir_node *node, void *ctx);
165
166 /** kind of an instruction record
167  * @see #i_record */
168 enum ikind {
169         INTRINSIC_CALL  = 0,  /**< the record represents an intrinsic call */
170         INTRINSIC_INSTR       /**< the record represents an intrinsic instruction */
171 };
172
173 /**
174  * An intrinsic call record.
175  */
176 typedef struct i_call_record {
177         enum ikind    kind;       /**< must be INTRINSIC_CALL */
178         ir_entity     *i_ent;     /**< the entity representing an intrinsic call */
179         i_mapper_func i_mapper;   /**< the mapper function to call */
180         void          *ctx;       /**< mapper context */
181         void          *link;      /**< used in the construction algorithm, must be NULL */
182 } i_call_record;
183
184 /**
185  * An intrinsic instruction record.
186  */
187 typedef struct i_instr_record {
188         enum ikind    kind;       /**< must be INTRINSIC_INSTR */
189         ir_op         *op;        /**< the opcode that must be mapped. */
190         i_mapper_func i_mapper;   /**< the mapper function to call */
191         void          *ctx;       /**< mapper context */
192         void          *link;      /**< used in the construction algorithm, must be NULL */
193 } i_instr_record;
194
195 /**
196  * An intrinsic record.
197  */
198 typedef union i_record {
199         enum ikind     kind;     /**< kind of record */
200         i_call_record  i_call;   /**< used for call records */
201         i_instr_record i_instr;  /**< used for isnstruction records */
202 } i_record;
203
204 /**
205  * Go through all graphs and map calls to intrinsic functions and instructions.
206  *
207  * Every call or instruction is reported to its mapper function,
208  * which is responsible for rebuilding the graph.
209  *
210  * @param list             an array of intrinsic map records
211  * @param length           the length of the array
212  * @param part_block_used  set to true if part_block() must be using during lowering
213  *
214  * @return number of found intrinsics.
215  */
216 FIRM_API size_t lower_intrinsics(i_record *list, size_t length,
217                                  int part_block_used);
218
219 /**
220  * Creates an irprog pass for lower_intrinsics.
221  *
222  * @param name             the name of this pass or NULL
223  * @param list             an array of intrinsic map records
224  * @param length           the length of the array
225  * @param part_block_used  set to true if part_block() must be using during lowering
226  */
227 FIRM_API ir_prog_pass_t *lower_intrinsics_pass(const char *name, i_record *list,
228                                                size_t length, int part_block_used);
229
230 /**
231  * A mapper for the integer/float absolute value: type abs(type v).
232  * Replaces the call by a Abs node.
233  *
234  * @return always 1
235  */
236 FIRM_API int i_mapper_abs(ir_node *call, void *ctx);
237
238 /**
239  * A mapper for the integer byte swap value: type bswap(type v).
240  * Replaces the call by a builtin[ir_bk_bswap] node.
241  *
242  * @return always 1
243  */
244 FIRM_API int i_mapper_bswap(ir_node *call, void *ctx);
245
246 /**
247  * A mapper for the floating point sqrt(v): floattype sqrt(floattype v);
248  *
249  * @return 1 if the sqrt call was removed, 0 else.
250  */
251 FIRM_API int i_mapper_sqrt(ir_node *call, void *ctx);
252
253 /**
254  * A mapper for the floating point cbrt(v): floattype sqrt(floattype v);
255  *
256  * @return 1 if the cbrt call was removed, 0 else.
257  */
258 FIRM_API int i_mapper_cbrt(ir_node *call, void *ctx);
259
260 /**
261  * A mapper for the floating point pow(a, b): floattype pow(floattype a, floattype b);
262  *
263  * @return 1 if the pow call was removed, 0 else.
264  */
265 FIRM_API int i_mapper_pow(ir_node *call, void *ctx);
266
267 /**
268  * A mapper for the floating point exp(a): floattype exp(floattype a);
269  *
270  * @return 1 if the exp call was removed, 0 else.
271  */
272 FIRM_API int i_mapper_exp(ir_node *call, void *ctx);
273
274 /**
275  * A mapper for the floating point exp2(a): floattype exp2(floattype a);
276  *
277  * @return 1 if the exp call was removed, 0 else.
278  */
279 FIRM_API int i_mapper_exp2(ir_node *call, void *ctx);
280
281 /**
282  * A mapper for the floating point exp10(a): floattype exp10(floattype a);
283  *
284  * @return 1 if the exp call was removed, 0 else.
285  */
286 FIRM_API int i_mapper_exp10(ir_node *call, void *ctx);
287
288 /**
289  * A mapper for the floating point log(a): floattype log(floattype a);
290  *
291  * @return 1 if the log call was removed, 0 else.
292  */
293 FIRM_API int i_mapper_log(ir_node *call, void *ctx);
294
295 /**
296  * A mapper for the floating point log(a): floattype log(floattype a);
297  *
298  * @return 1 if the log call was removed, 0 else.
299  */
300 FIRM_API int i_mapper_log2(ir_node *call, void *ctx);
301
302 /**
303  * A mapper for the floating point log(a): floattype log(floattype a);
304  *
305  * @return 1 if the log call was removed, 0 else.
306  */
307 FIRM_API int i_mapper_log10(ir_node *call, void *ctx);
308
309 /**
310  * A mapper for the floating point sin(a): floattype sin(floattype a);
311  *
312  * @return 1 if the sin call was removed, 0 else.
313  */
314 FIRM_API int i_mapper_sin(ir_node *call, void *ctx);
315
316 /**
317  * A mapper for the floating point sin(a): floattype cos(floattype a);
318  *
319  * @return 1 if the cos call was removed, 0 else.
320  */
321 FIRM_API int i_mapper_cos(ir_node *call, void *ctx);
322
323 /**
324  * A mapper for the floating point tan(a): floattype tan(floattype a);
325  *
326  * @return 1 if the tan call was removed, 0 else.
327  */
328 FIRM_API int i_mapper_tan(ir_node *call, void *ctx);
329
330 /**
331  * A mapper for the floating point asin(a): floattype asin(floattype a);
332  *
333  * @return 1 if the asin call was removed, 0 else.
334  */
335 FIRM_API int i_mapper_asin(ir_node *call, void *ctx);
336
337 /**
338  * A mapper for the floating point acos(a): floattype acos(floattype a);
339  *
340  * @return 1 if the tan call was removed, 0 else.
341  */
342 FIRM_API int i_mapper_acos(ir_node *call, void *ctx);
343
344 /**
345  * A mapper for the floating point atan(a): floattype atan(floattype a);
346  *
347  * @return 1 if the atan call was removed, 0 else.
348  */
349 FIRM_API int i_mapper_atan(ir_node *call, void *ctx);
350
351 /**
352  * A mapper for the floating point sinh(a): floattype sinh(floattype a);
353  *
354  * @return 1 if the sinh call was removed, 0 else.
355  */
356 FIRM_API int i_mapper_sinh(ir_node *call, void *ctx);
357
358 /**
359  * A mapper for the floating point cosh(a): floattype cosh(floattype a);
360  *
361  * @return 1 if the cosh call was removed, 0 else.
362  */
363 FIRM_API int i_mapper_cosh(ir_node *call, void *ctx);
364
365 /**
366  * A mapper for the floating point tanh(a): floattype tanh(floattype a);
367  *
368  * @return 1 if the tanh call was removed, 0 else.
369  */
370 FIRM_API int i_mapper_tanh(ir_node *call, void *ctx);
371
372 /**
373  * A mapper for the strcmp-Function: inttype strcmp(char pointer a, char pointer b);
374  *
375  * @return 1 if the strcmp call was removed, 0 else.
376  */
377 FIRM_API int i_mapper_strcmp(ir_node *call, void *ctx);
378
379 /**
380  * A mapper for the strncmp-Function: inttype strncmp(char pointer a, char pointer b, inttype len);
381  *
382  * @return 1 if the strncmp call was removed, 0 else.
383  */
384 FIRM_API int i_mapper_strncmp(ir_node *call, void *ctx);
385
386 /**
387  * A mapper for the strcpy-Function: char pointer strcpy(char pointer a, char pointer b);
388  *
389  * @return 1 if the strcpy call was removed, 0 else.
390  */
391 FIRM_API int i_mapper_strcpy(ir_node *call, void *ctx);
392
393 /**
394  * A mapper for the strlen-Function: inttype strlen(char pointer a);
395  *
396  * @return 1 if the strlen call was removed, 0 else.
397  */
398 FIRM_API int i_mapper_strlen(ir_node *call, void *ctx);
399
400 /**
401  * A mapper for the memcpy-Function: void pointer memcpy(void pointer d, void pointer s, inttype c);
402  *
403  * @return 1 if the memcpy call was removed, 0 else.
404  */
405 FIRM_API int i_mapper_memcpy(ir_node *call, void *ctx);
406
407 /**
408  * A mapper for the mempcpy-Function: void pointer mempcpy(void pointer d, void pointer s, inttype c);
409  *
410  * @return 1 if the mempcpy call was removed, 0 else.
411  */
412 FIRM_API int i_mapper_mempcpy(ir_node *call, void *ctx);
413
414 /**
415  * A mapper for the memmove-Function: void pointer memmove(void pointer d, void pointer s, inttype c);
416  *
417  * @return 1 if the memmove call was removed, 0 else.
418  */
419 FIRM_API int i_mapper_memmove(ir_node *call, void *ctx);
420
421 /**
422  * A mapper for the memset-Function: void pointer memset(void pointer d, inttype C, inttype len);
423  *
424  * @return 1 if the memset call was removed, 0 else.
425  */
426 FIRM_API int i_mapper_memset(ir_node *call, void *ctx);
427
428 /**
429  * A mapper for the strncmp-Function: inttype memcmp(void pointer a, void pointer b, inttype len);
430  *
431  * @return 1 if the strncmp call was removed, 0 else.
432  */
433 FIRM_API int i_mapper_memcmp(ir_node *call, void *ctx);
434
435 /**
436  * A mapper for the alloca() function: pointer alloca(inttype size)
437  * Replaces the call by a Alloca(stack_alloc) node.
438  *
439  * @return always 1
440  */
441 FIRM_API int i_mapper_alloca(ir_node *call, void *ctx);
442
443 /**
444  * A runtime routine description.
445  */
446 typedef struct runtime_rt {
447         ir_entity *ent;            /**< The entity representing the runtime routine. */
448         ir_mode   *mode;           /**< The operation mode of the mapped instruction. */
449         ir_mode   *res_mode;       /**< The result mode of the mapped instruction or NULL. */
450         long      mem_proj_nr;     /**< if >= 0, create a memory ProjM() */
451         long      regular_proj_nr; /**< if >= 0, create a regular ProjX() */
452         long      exc_proj_nr;     /**< if >= 0, create a exception ProjX() */
453         long      res_proj_nr;     /**< if >= 0, first result projection number */
454 } runtime_rt;
455
456 /**
457  * A mapper for mapping unsupported instructions to runtime calls.
458  * Maps a op(arg_0, ..., arg_n) into a call to a runtime function
459  * rt(arg_0, ..., arg_n).
460  *
461  * The mapping is only done, if the modes of all arguments matches the
462  * modes of rt's argument.
463  * Further, if op has a memory input, the generated Call uses it, else
464  * it gets a NoMem.
465  * The pinned state of the Call will be set to the pinned state of op.
466  *
467  * Note that i_mapper_RuntimeCall() must be used with a i_instr_record.
468  *
469  * @return 1 if an op was mapped, 0 else
470  *
471  * Some examples:
472  *
473  * - Maps signed Div nodes to calls to rt_Div():
474    @code
475   runtime_rt rt_Div = {
476     ent("int rt_Div(int, int)"),
477     mode_T,
478     mode_Is,
479     pn_Div_M,
480     pn_Div_X_regular,
481     pn_Div_X_except,
482     pn_Div_M,
483     pn_Div_res
484   };
485   i_instr_record map_Div = {
486     INTRINSIC_INSTR,
487     op_Div,
488     i_mapper_RuntimeCall,
489     &rt_Div,
490     NULL
491   };
492   @endcode
493  *
494  * - Maps ConvD(F) to calls to rt_Float2Div():
495   @code
496   runtime_rt rt_Float2Double = {
497     ent("double rt_Float2Div(float)"),
498     get_type_mode("double"),
499     NULL,
500     -1,
501     -1,
502     -1,
503     -1,
504     -1
505   };
506   i_instr_record map_Float2Double = {
507     INTRINSIC_INSTR,
508     op_Conv,
509     i_mapper_RuntimeCall,
510     &rt_Float2Double,
511     NULL
512   };
513   @endcode
514  */
515 FIRM_API int i_mapper_RuntimeCall(ir_node *node, runtime_rt *rt);
516
517 /** @} */
518
519 #include "end.h"
520
521 #endif