nsz Git - libfirm/blob - ir/ana/irmemory.c

   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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  28 #include "config.h"
  29 #endif
  30
  31 #include <stdlib.h>
  32
  33 #include "irnode_t.h"
  34 #include "irgraph_t.h"
  35 #include "irprog_t.h"
  36 #include "irmemory.h"
  37 #include "irflag.h"
  38 #include "hashptr.h"
  39 #include "irflag.h"
  40 #include "irouts.h"
  41 #include "irgwalk.h"
  42 #include "irprintf.h"
  43 #include "debug.h"
  44 #include "error.h"
  45
  46 /** The debug handle. */
  47 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  48
  49 /** The source language specific language disambiguator function. */
  50 static DISAMBIGUATOR_FUNC language_disambuigator = NULL;
  51
  52 /** The global memory disambiguator options. */
  53 static unsigned global_mem_disamgig_opt = aa_opt_no_opt;
  54
  55 /* Returns a human readable name for an alias relation. */
  56 const char *get_ir_alias_relation_name(ir_alias_relation rel) {
  57 #define X(a) case a: return #a
  58         switch (rel) {
  59         X(ir_no_alias);
  60         X(ir_may_alias);
  61         X(ir_sure_alias);
  62         default: assert(0); return "UNKNOWN";
  63         }
  64 #undef X
  65 }
  66
  67 /* Get the memory disambiguator options for a graph. */
  68 unsigned get_irg_memory_disambiguator_options(ir_graph *irg) {
  69         unsigned opt = irg->mem_disambig_opt;
  70         if (opt & aa_opt_inherited)
  71                 return global_mem_disamgig_opt;
  72         return opt;
  73 }  /* get_irg_memory_disambiguator_options */
  74
  75 /*  Set the memory disambiguator options for a graph. */
  76 void set_irg_memory_disambiguator_options(ir_graph *irg, unsigned options) {
  77         irg->mem_disambig_opt = options & ~aa_opt_inherited;
  78 }  /* set_irg_memory_disambiguator_options */
  79
  80 /* Set the global disambiguator options for all graphs not having local options. */
  81 void set_irp_memory_disambiguator_options(unsigned options) {
  82         global_mem_disamgig_opt = options;
  83 }  /* set_irp_memory_disambiguator_options */
  84
  85 /**
  86  * Find the base address and entity of an Sel node.
  87  *
  88  * @param sel  the node
  89  * @param pEnt after return points to the base entity.
  90  *
  91  * @return the base address.
  92  */
  93 static ir_node *find_base_adr(ir_node *sel, ir_entity **pEnt) {
  94         ir_node *ptr = get_Sel_ptr(sel);
  95
  96         while (is_Sel(ptr)) {
  97                 sel = ptr;
  98                 ptr = get_Sel_ptr(sel);
  99         }
 100         *pEnt = get_Sel_entity(sel);
 101         return ptr;
 102 }  /* find_base_adr */
 103
 104 /**
 105  * Check if a given Const node is greater or equal a given size.
 106  *
 107  * @param cns   a Const node
 108  * @param size  a integer size
 109  *
 110  * @return ir_no_alias if the Const is greater, ir_may_alias else
 111  */
 112 static ir_alias_relation check_const(ir_node *cns, int size) {
 113         tarval *tv = get_Const_tarval(cns);
 114         tarval *tv_size;
 115
 116         if (size == 0)
 117                 return tarval_is_null(tv) ? ir_may_alias : ir_no_alias;
 118         tv_size = new_tarval_from_long(size, get_tarval_mode(tv));
 119         return tarval_cmp(tv_size, tv) & (pn_Cmp_Eq|pn_Cmp_Lt) ? ir_no_alias : ir_may_alias;
 120 }  /* check_const */
 121
 122 /**
 123  * Treat idx1 and idx2 as integer indexes and check if they differ always more than size.
 124  *
 125  * @param idx1  a node representing the first index
 126  * @param idx2  a node representing the second index
 127  * @param size  an integer size
 128  *
 129  * @return ir_sure_alias iff idx1 == idx2
 130  *         ir_no_alias iff they ALWAYS differ more than size
 131  *         ir_may_alias else
 132  */
 133 static ir_alias_relation different_index(ir_node *idx1, ir_node *idx2, int size) {
 134         if (idx1 == idx2)
 135                 return ir_sure_alias;
 136         if (is_Const(idx1) && is_Const(idx2)) {
 137                 /* both are const, we can compare them */
 138                 tarval *tv1 = get_Const_tarval(idx1);
 139                 tarval *tv2 = get_Const_tarval(idx2);
 140                 tarval *tv, *tv_size;
 141                 ir_mode *m1, *m2;
 142
 143                 if (size == 0)
 144                         return tv1 == tv2 ? ir_sure_alias : ir_no_alias;
 145
 146                 /* arg, modes may be different */
 147                 m1 = get_tarval_mode(tv1);
 148                 m2 = get_tarval_mode(tv2);
 149                 if (m1 != m2) {
 150                         int size = get_mode_size_bits(m1) - get_mode_size_bits(m2);
 151
 152                         if (size < 0) {
 153                                 /* m1 is a small mode, cast up */
 154                                 m1 = mode_is_signed(m1) ? find_signed_mode(m2) : find_unsigned_mode(m2);
 155                                 if (m1 == NULL) {
 156                                         /* should NOT happen, but if it does we give up here */
 157                                         return ir_may_alias;
 158                                 }
 159                                 tv1 = tarval_convert_to(tv1, m1);
 160                         } else if (size > 0) {
 161                                 /* m2 is a small mode, cast up */
 162                                 m2 = mode_is_signed(m2) ? find_signed_mode(m1) : find_unsigned_mode(m1);
 163                                 if (m2 == NULL) {
 164                                         /* should NOT happen, but if it does we give up here */
 165                                         return ir_may_alias;
 166                                 }
 167                                 tv2 = tarval_convert_to(tv2, m2);
 168                         }
 169                         /* here the size should be identical, check for signed */
 170                         if (get_mode_sign(m1) != get_mode_sign(m2)) {
 171                                 /* find the signed */
 172                                 if (mode_is_signed(m2)) {
 173                                         tarval *t = tv1;
 174                                         ir_mode *tm = m1;
 175                                         tv1 = tv2; m1 = m2;
 176                                         tv2 = t;   m2 = tm;
 177                                 }
 178
 179                                 /* m1 is now the signed one */
 180                                 if (tarval_cmp(tv1, get_tarval_null(m1)) & (pn_Cmp_Eq|pn_Cmp_Gt)) {
 181                                         /* tv1 is signed, but >= 0, simply cast into unsigned */
 182                                         tv1 = tarval_convert_to(tv1, m2);
 183                                 } else {
 184                                         tv_size = new_tarval_from_long(size, m2);
 185
 186                                         if (tarval_cmp(tv2, tv_size) & (pn_Cmp_Eq|pn_Cmp_Gt)) {
 187                                                 /* tv1 is negative and tv2 >= tv_size, so the difference is bigger than size */
 188                                                 return ir_no_alias;
 189                                         }
 190                                         /* tv_size > tv2, so we can subtract without overflow */
 191                                         tv2 = tarval_sub(tv_size, tv2, NULL);
 192
 193                                         /* tv1 is < 0, so we can negate it */
 194                                         tv1 = tarval_neg(tv1);
 195
 196                                         /* cast it into unsigned. for two-complement it does the right thing for MIN_INT */
 197                                         tv1 = tarval_convert_to(tv1, m2);
 198
 199                                         /* now we can compare without overflow */
 200                                         return tarval_cmp(tv1, tv2) & (pn_Cmp_Eq|pn_Cmp_Gt) ? ir_no_alias : ir_may_alias;
 201                                 }
 202                         }
 203                 }
 204                 if (tarval_cmp(tv1, tv2) == pn_Cmp_Gt) {
 205                         tarval *t = tv1;
 206                         tv1 = tv2;
 207                         tv2 = t;
 208                 }
 209                 /* tv1 is now the "smaller" one */
 210                 tv      = tarval_sub(tv2, tv1, NULL);
 211                 tv_size = new_tarval_from_long(size, get_tarval_mode(tv));
 212                 return tarval_cmp(tv_size, tv) & (pn_Cmp_Eq|pn_Cmp_Lt) ? ir_no_alias : ir_may_alias;
 213         }
 214
 215         /* Note: we rely here on the fact that normalization puts constants on the RIGHT side */
 216         if (is_Add(idx1)) {
 217                 ir_node *l1 = get_Add_left(idx1);
 218                 ir_node *r1 = get_Add_right(idx1);
 219
 220                 if (l1 == idx2) {
 221                         /* x + c == y */
 222                         if (is_Const(r1))
 223                                 return check_const(r1, size);
 224                 }
 225                 if (is_Add(idx2)) {
 226                         /* both are Adds, check if they are of x + a == x + b kind */
 227                         ir_node *l2 = get_Add_left(idx2);
 228                         ir_node *r2 = get_Add_right(idx2);
 229
 230                         if (l1 == l2)
 231                                 return different_index(r1, r2, size);
 232                         else if (l1 == r2)
 233                                 return different_index(r1, l2, size);
 234                         else if (r1 == r2)
 235                                 return different_index(l1, l2, size);
 236                         else if (r1 == l2)
 237                                 return different_index(l1, r2, size);
 238                 }
 239         }
 240         if (is_Add(idx2)) {
 241                 ir_node *l2 = get_Add_left(idx2);
 242                 ir_node *r2 = get_Add_right(idx2);
 243
 244                 if (l2 == idx1) {
 245                         /* x + c == y */
 246                         if (is_Const(r2))
 247                                 return check_const(r2, size);
 248                 }
 249         }
 250
 251         if (is_Sub(idx1)) {
 252                 ir_node *l1 = get_Sub_left(idx1);
 253                 ir_node *r1 = get_Sub_right(idx1);
 254
 255                 if (l1 == idx2) {
 256                         /* x - c == y */
 257                         if (is_Const(r1))
 258                                 return check_const(r1, size);
 259                 }
 260
 261                 if (is_Sub(idx2)) {
 262                         /* both are Subs, check if they are of x - a == x - b kind */
 263                         ir_node *l2 = get_Sub_left(idx2);
 264
 265                         if (l1 == l2) {
 266                                 ir_node *r2 = get_Sub_right(idx2);
 267                                 return different_index(r1, r2, size);
 268                         }
 269                 }
 270         }
 271         if (is_Sub(idx2)) {
 272                 ir_node *l2 = get_Sub_left(idx2);
 273                 ir_node *r2 = get_Sub_right(idx2);
 274
 275                 if (l2 == idx1) {
 276                         /* x - c == y */
 277                         if (is_Const(r2))
 278                                 return check_const(r2, size);
 279                 }
 280
 281         }
 282         return ir_may_alias;
 283 }  /* different_index */
 284
 285 /**
 286  * Two Sel addresses have the same base address, check if there offsets are
 287  * different.
 288  *
 289  * @param adr1  The first address.
 290  * @param adr2  The second address.
 291  */
 292 static ir_alias_relation different_sel_offsets(ir_node *sel1, ir_node *sel2) {
 293         /* seems to be broken */
 294         (void) sel1;
 295         (void) sel2;
 296 #if 0
 297         ir_entity *ent1 = get_Sel_entity(sel1);
 298         ir_entity *ent2 = get_Sel_entity(sel2);
 299         int i, check_arr = 0;
 300
 301         if (ent1 == ent2)
 302                 check_arr = 1;
 303         else {
 304                 ir_type *tp1 = get_entity_type(ent1);
 305                 ir_type *tp2 = get_entity_type(ent2);
 306
 307                 if (tp1 == tp2)
 308                         check_arr = 1;
 309                 else if (get_type_state(tp1) == layout_fixed && get_type_state(tp2) == layout_fixed &&
 310                          get_type_size_bits(tp1) == get_type_size_bits(tp2))
 311                         check_arr = 1;
 312         }
 313         if (check_arr) {
 314                 /* we select an entity of same size, check for indexes */
 315                 int n = get_Sel_n_indexs(sel1);
 316                 int have_no = 0;
 317
 318                 if (n > 0 && n == get_Sel_n_indexs(sel2)) {
 319                         /* same non-zero number of indexes, an array access, check */
 320                         for (i = 0; i < n; ++i) {
 321                                 ir_node *idx1 = get_Sel_index(sel1, i);
 322                                 ir_node *idx2 = get_Sel_index(sel2, i);
 323                                 ir_alias_relation res = different_index(idx1, idx2, 0); /* we can safely IGNORE the size here if it's at least >0 */
 324
 325                                 if (res == may_alias)
 326                                         return may_alias;
 327                                 else if (res == no_alias)
 328                                         have_no = 1;
 329                         }
 330                         /* if we have at least one no_alias, there is no alias relation, else we have sure */
 331                         return have_no > 0 ? no_alias : sure_alias;
 332                 }
 333         }
 334 #endif
 335         return ir_may_alias;
 336 }  /* different_sel_offsets */
 337
 338 /**
 339  * Determine the alias relation by checking if adr1 and adr2 are pointer
 340  * to different type.
 341  *
 342  * @param adr1    The first address.
 343  * @param adr2    The second address.
 344  */
 345 static ir_alias_relation different_types(ir_node *adr1, ir_node *adr2)
 346 {
 347         ir_entity *ent1 = NULL, *ent2 = NULL;
 348
 349         if (is_Global(adr1))
 350                 ent1 = get_Global_entity(adr1);
 351         else if (is_Sel(adr1))
 352                 ent1 = get_Sel_entity(adr1);
 353
 354         if (is_Global(adr2))
 355                 ent2 = get_Global_entity(adr2);
 356         else if (is_Sel(adr2))
 357                 ent2 = get_Sel_entity(adr2);
 358
 359         if (ent1 != NULL && ent2 != NULL) {
 360                 ir_type *tp1 = get_entity_type(ent1);
 361                 ir_type *tp2 = get_entity_type(ent2);
 362
 363                 if (tp1 != tp2) {
 364 #if 0
 365                         /* do deref until no pointer types are found */
 366                         while (is_Pointer_type(tp1) && is_Pointer_type(tp2)) {
 367                                 tp1 = get_pointer_points_to_type(tp1);
 368                                 tp2 = get_pointer_points_to_type(tp2);
 369                         }
 370 #endif
 371
 372                         if (get_type_tpop(tp1) != get_type_tpop(tp2)) {
 373                                 /* different type structure */
 374                                 return ir_no_alias;
 375                         }
 376                         if (is_Class_type(tp1)) {
 377                                 /* check class hierarchy */
 378                                 if (! is_SubClass_of(tp1, tp2) &&
 379                                         ! is_SubClass_of(tp2, tp1))
 380                                         return ir_no_alias;
 381                         } else {
 382                                 /* different types */
 383                                 return ir_no_alias;
 384                         }
 385                 }
 386         }
 387         return ir_may_alias;
 388 }  /* different_types */
 389
 390 /**
 391  * Returns non-zero if a node is a result on a malloc-like routine.
 392  *
 393  * @param node  the Proj node to test
 394  */
 395 static int is_malloc_Result(ir_node *node) {
 396         node = get_Proj_pred(node);
 397         if (! is_Proj(node))
 398                 return 0;
 399         node = get_Proj_pred(node);
 400         if (! is_Call(node))
 401                 return 0;
 402         node = get_Call_ptr(node);
 403         if (is_Global(node)) {
 404                 ir_entity *ent = get_Global_entity(node);
 405
 406                 if (get_entity_additional_properties(ent) & mtp_property_malloc)
 407                         return 1;
 408                 return 0;
 409         }
 410         return 0;
 411 }  /* is_malloc_Result */
 412
 413 /**
 414  * Classify a base pointer.
 415  *
 416  * @param irg  the graph of the pointer
 417  * @param irn  the node representing the base address
 418  * @param ent  the base entity of the base address iff any
 419  */
 420 ir_storage_class_class_t classify_pointer(ir_graph *irg, ir_node *irn, ir_entity *ent)
 421 {
 422         ir_storage_class_class_t res = ir_sc_pointer;
 423         if (is_Global(irn)) {
 424                 ir_entity *entity = get_Global_entity(irn);
 425                 res = ir_sc_globalvar;
 426                 if (get_entity_address_taken(entity) == ir_address_not_taken)
 427                         res |= ir_sc_modifier_nottaken;
 428         } else if (irn == get_irg_frame(irg)) {
 429                 res = ir_sc_localvar;
 430                 if (ent != NULL && get_entity_address_taken(ent) == ir_address_not_taken)
 431                         res |= ir_sc_modifier_nottaken;
 432         } else if (is_arg_Proj(irn)) {
 433                 return ir_sc_argument;
 434         } else if (irn == get_irg_tls(irg)) {
 435                 res = ir_sc_tls;
 436                 if (ent != NULL && get_entity_address_taken(ent) == ir_address_not_taken)
 437                         res |= ir_sc_modifier_nottaken;
 438         } else if (is_Proj(irn) && is_malloc_Result(irn)) {
 439                 return ir_sc_malloced;
 440         }
 441
 442         return res;
 443 }
 444
 445 /**
 446  * If adr represents a Bitfield Sel, skip it
 447  */
 448 static ir_node *skip_Bitfield_Sels(ir_node *adr) {
 449         if (is_Sel(adr)) {
 450                 ir_entity *ent     = get_Sel_entity(adr);
 451                 ir_type   *bf_type = get_entity_type(ent);
 452
 453                 /* is it a bitfield type? */
 454                 if (is_Primitive_type(bf_type) && get_primitive_base_type(bf_type) != NULL)
 455                         adr = get_Sel_ptr(adr);
 456         }
 457         return adr;
 458 }
 459
 460 /**
 461  * Determine the alias relation between two addresses.
 462  *
 463  * @param irg    the graph of both memory operations
 464  * @param addr1  pointer address of the first memory operation
 465  * @param mode1  the mode of the accessed data through addr1
 466  * @param addr2  pointer address of the second memory operation
 467  * @param mode2  the mode of the accessed data through addr2
 468  *
 469  * @return found memory relation
 470  */
 471 static ir_alias_relation _get_alias_relation(
 472         ir_graph *irg,
 473         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
 474         ir_node *adr2, ir_mode *mode2)
 475 {
 476         ir_entity             *ent1, *ent2;
 477         unsigned              options;
 478         long                  offset1 = 0;
 479         long                  offset2 = 0;
 480         ir_node               *base1;
 481         ir_node               *base2;
 482         ir_node               *orig_adr1 = adr1;
 483         ir_node               *orig_adr2 = adr2;
 484         unsigned              mode_size;
 485         ir_storage_class_class_t class1, class2;
 486         int                   have_const_offsets;
 487
 488         if (! get_opt_alias_analysis())
 489                 return ir_may_alias;
 490
 491         if (adr1 == adr2)
 492                 return ir_sure_alias;
 493
 494         options = get_irg_memory_disambiguator_options(irg);
 495
 496         /* The Armageddon switch */
 497         if (options & aa_opt_no_alias)
 498                 return ir_no_alias;
 499
 500         /* do the addresses have constants offsets?
 501          *  Note: nodes are normalized to have constants at right inputs,
 502          *        sub X, C is normalized to add X, -C
 503          */
 504         have_const_offsets = 1;
 505         while (is_Add(adr1)) {
 506                 ir_node *add_right = get_Add_right(adr1);
 507                 if (is_Const(add_right) && !mode_is_reference(get_irn_mode(add_right))) {
 508                         tarval *tv  = get_Const_tarval(add_right);
 509                         offset1    += get_tarval_long(tv);
 510                         adr1        = get_Add_left(adr1);
 511                 } else if (mode_is_reference(get_irn_mode(add_right))) {
 512                         adr1 = add_right;
 513                         have_const_offsets = 0;
 514                 } else {
 515                         adr1 = get_Add_left(adr1);
 516                         have_const_offsets = 0;
 517                 }
 518         }
 519         while (is_Add(adr2)) {
 520                 ir_node *add_right = get_Add_right(adr2);
 521                 if (is_Const(add_right) && !mode_is_reference(get_irn_mode(add_right))) {
 522                         tarval *tv  = get_Const_tarval(add_right);
 523                         offset2    += get_tarval_long(tv);
 524                         adr2        = get_Add_left(adr2);
 525                 } else if (mode_is_reference(get_irn_mode(add_right))) {
 526                         adr2 = add_right;
 527                         have_const_offsets = 0;
 528                 } else {
 529                         adr2 = get_Add_left(adr2);
 530                         have_const_offsets = 0;
 531                 }
 532         }
 533
 534         mode_size = get_mode_size_bytes(mode1);
 535         if (get_mode_size_bytes(mode2) > mode_size) {
 536                 mode_size = get_mode_size_bytes(mode2);
 537         }
 538
 539         /* same base address -> compare offsets if possible.
 540          * FIXME: type long is not sufficient for this task ...
 541          */
 542         if (adr1 == adr2 && have_const_offsets) {
 543                 if ((unsigned long)labs(offset2 - offset1) >= mode_size)
 544                         return ir_no_alias;
 545                 else
 546                         return ir_sure_alias;
 547         }
 548
 549         /*
 550          * Bitfields can be constructed as Sels from its base address.
 551          * As they have different entities, the disambiguator would find that they are
 552          * alias free. While this is true for it's values, it is false for the addresses
 553          * (strictly speaking, the Sel's are NOT the addresses of the bitfields).
 554          * So, skip those bitfield selecting Sel's.
 555          */
 556         adr1 = skip_Bitfield_Sels(adr1);
 557         adr2 = skip_Bitfield_Sels(adr2);
 558
 559         /* skip Sels */
 560         base1 = adr1;
 561         base2 = adr2;
 562         ent1  = NULL;
 563         ent2  = NULL;
 564         if (is_Sel(adr1)) {
 565                 base1 = find_base_adr(adr1, &ent1);
 566         }
 567         if (is_Sel(adr2)) {
 568                 base2 = find_base_adr(adr2, &ent2);
 569         }
 570
 571         /* same base address -> compare Sel entities */
 572         if (base1 == base2 && ent1 != NULL && ent2 != NULL) {
 573                 if (ent1 != ent2)
 574                         return ir_no_alias;
 575                 else if (have_const_offsets)
 576                         return different_sel_offsets(adr1, adr2);
 577         }
 578
 579         class1 = classify_pointer(irg, base1, ent1);
 580         class2 = classify_pointer(irg, base2, ent2);
 581
 582         if (class1 == ir_sc_pointer) {
 583                 if (class2 & ir_sc_modifier_nottaken) {
 584                         /* a pointer and an object whose objects was never taken */
 585                         return ir_no_alias;
 586                 }
 587         } else if (class2 == ir_sc_pointer) {
 588                 if (class1 & ir_sc_modifier_nottaken) {
 589                         /* a pointer and an object whose objects was never taken */
 590                         return ir_no_alias;
 591                 }
 592         } else if (class1 != class2) {
 593                 /* two objects from different memory spaces */
 594                 return ir_no_alias;
 595         } else {
 596                 /* both classes are equal */
 597                 if (class1 == ir_sc_globalvar) {
 598                         ir_entity *entity1 = get_SymConst_entity(base1);
 599                         ir_entity *entity2 = get_SymConst_entity(base2);
 600                         if (entity1 != entity2)
 601                                 return ir_no_alias;
 602
 603                         /* for some reason CSE didn't happen yet for the 2 SymConsts... */
 604                         return ir_may_alias;
 605                 }
 606         }
 607
 608         /* Type based alias analysis */
 609         if (options & aa_opt_type_based) {
 610                 ir_alias_relation rel;
 611
 612                 if (options & aa_opt_byte_type_may_alias) {
 613                         if (get_mode_size_bits(mode1) == 8 || get_mode_size_bits(mode2) == 8) {
 614                                 /* One of the modes address a byte. Assume a ir_may_alias and leave
 615                                    the type based check. */
 616                                 goto leave_type_based_alias;
 617                         }
 618                 }
 619                 /* cheap check: If the mode sizes did not match, the types MUST be different */
 620                 if (get_mode_size_bits(mode1) != get_mode_size_bits(mode2))
 621                         return ir_no_alias;
 622
 623                 /* cheap test: if only one is a reference mode, no alias */
 624                 if (mode_is_reference(mode1) != mode_is_reference(mode2))
 625                         return ir_no_alias;
 626
 627                 /* cheap test: if arithmetic is different, no alias */
 628                 if (get_mode_arithmetic(mode1) != get_mode_arithmetic(mode2))
 629                         return ir_no_alias;
 630
 631                 /* try rule R5 */
 632                 rel = different_types(orig_adr1, orig_adr2);
 633                 if (rel != ir_may_alias)
 634                         return rel;
 635 leave_type_based_alias:;
 636         }
 637
 638         /* do we have a language specific memory disambiguator? */
 639         if (language_disambuigator) {
 640                 ir_alias_relation rel = (*language_disambuigator)(irg, orig_adr1, mode1, orig_adr2, mode2);
 641                 if (rel != ir_may_alias)
 642                         return rel;
 643         }
 644
 645         /* access points-to information here */
 646         return ir_may_alias;
 647 }  /* _get_alias_relation */
 648
 649 /*
 650  * Determine the alias relation between two addresses.
 651  */
 652 ir_alias_relation get_alias_relation(
 653         ir_graph *irg,
 654         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
 655         ir_node *adr2, ir_mode *mode2)
 656 {
 657         ir_alias_relation rel = _get_alias_relation(irg, adr1, mode1, adr2, mode2);
 658         DB((dbg, LEVEL_1, "alias(%+F, %+F) = %s\n", adr1, adr2, get_ir_alias_relation_name(rel)));
 659         return rel;
 660 }  /* get_alias_relation */
 661
 662 /* Set a source language specific memory disambiguator function. */
 663 void set_language_memory_disambiguator(DISAMBIGUATOR_FUNC func) {
 664         language_disambuigator = func;
 665 }  /* set_language_memory_disambiguator */
 666
 667 /** The result cache for the memory disambiguator. */
 668 static set *result_cache = NULL;
 669
 670 /** An entry in the relation cache. */
 671 typedef struct mem_disambig_entry {
 672         ir_node           *adr1;    /**< The first address. */
 673         ir_node           *adr2;    /**< The second address. */
 674         ir_alias_relation result;   /**< The alias relation result. */
 675 } mem_disambig_entry;
 676
 677 #define HASH_ENTRY(adr1, adr2)  (HASH_PTR(adr1) ^ HASH_PTR(adr2))
 678
 679 /**
 680  * Compare two relation cache entries.
 681  */
 682 static int cmp_mem_disambig_entry(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 683         const mem_disambig_entry *p1 = elt;
 684         const mem_disambig_entry *p2 = key;
 685         (void) size;
 686
 687         return p1->adr1 == p2->adr1 && p1->adr2 == p2->adr2;
 688 }  /* cmp_mem_disambig_entry */
 689
 690 /**
 691  * Initialize the relation cache.
 692  */
 693 void mem_disambig_init(void) {
 694         result_cache = new_set(cmp_mem_disambig_entry, 8);
 695 }  /* mem_disambig_init */
 696
 697 /*
 698  * Determine the alias relation between two addresses.
 699  */
 700 ir_alias_relation get_alias_relation_ex(
 701         ir_graph *irg,
 702         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
 703         ir_node *adr2, ir_mode *mode2)
 704 {
 705         mem_disambig_entry key, *entry;
 706
 707         ir_fprintf(stderr, "%+F <-> %+F\n", adr1, adr2);
 708
 709         if (! get_opt_alias_analysis())
 710                 return ir_may_alias;
 711
 712         if (get_irn_opcode(adr1) > get_irn_opcode(adr2)) {
 713                 ir_node *t = adr1;
 714                 adr1 = adr2;
 715                 adr2 = t;
 716         }
 717
 718         key.adr1 = adr1;
 719         key.adr2 = adr2;
 720         entry = set_find(result_cache, &key, sizeof(key), HASH_ENTRY(adr1, adr2));
 721         if (entry)
 722                 return entry->result;
 723
 724         key.result = get_alias_relation(irg, adr1, mode1, adr2, mode2);
 725
 726         set_insert(result_cache, &key, sizeof(key), HASH_ENTRY(adr1, adr2));
 727         return key.result;
 728 }  /* get_alias_relation_ex */
 729
 730 /* Free the relation cache. */
 731 void mem_disambig_term(void) {
 732         if (result_cache) {
 733                 del_set(result_cache);
 734                 result_cache = NULL;
 735         }
 736 }  /* mem_disambig_term */
 737
 738 /**
 739  * Check the mode of a Load/Store with the mode of the entity
 740  * that is accessed.
 741  * If the mode of the entity and the Load/Store mode do not match, we
 742  * have the bad reinterpret case:
 743  *
 744  * int i;
 745  * char b = *(char *)&i;
 746  *
 747  * We do NOT count this as one value and return address_taken
 748  * in that case.
 749  * However, we support an often used case. If the mode is two-complement
 750  * we allow casts between signed/unsigned.
 751  *
 752  * @param mode     the mode of the Load/Store
 753  * @param ent_mode the mode of the accessed entity
 754  *
 755  * @return non-zero if the Load/Store is a hidden cast, zero else
 756  */
 757 static int is_hidden_cast(ir_mode *mode, ir_mode *ent_mode) {
 758         if (ent_mode != mode) {
 759                 if (ent_mode == NULL ||
 760                         get_mode_size_bits(ent_mode) != get_mode_size_bits(mode) ||
 761                         get_mode_sort(ent_mode) != get_mode_sort(mode) ||
 762                         get_mode_arithmetic(ent_mode) != irma_twos_complement ||
 763                         get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
 764                         return 1;
 765         }
 766         return 0;
 767 }  /* is_hidden_cast */
 768
 769 /**
 770  * Determine the address_taken state of a node (or it's successor Sels).
 771  *
 772  * @param irn  the node
 773  */
 774 static ir_address_taken_state find_address_taken_state(ir_node *irn) {
 775         int       i, j;
 776         ir_mode   *emode, *mode;
 777         ir_node   *value;
 778         ir_entity *ent;
 779         ir_type   *tp;
 780
 781         for (i = get_irn_n_outs(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 782                 ir_node *succ = get_irn_out(irn, i);
 783
 784                 switch (get_irn_opcode(succ)) {
 785                 case iro_Load:
 786                         /* check if this load is not a hidden conversion */
 787                         mode = get_Load_mode(succ);
 788                         ent = is_SymConst(irn) ? get_SymConst_entity(irn) : get_Sel_entity(irn);
 789                         emode = get_type_mode(get_entity_type(ent));
 790                         if (is_hidden_cast(mode, emode))
 791                                 return ir_address_taken;
 792                         break;
 793
 794                 case iro_Store:
 795                         /* check that the node is not the Store's value */
 796                         value = get_Store_value(succ);
 797                         if (value == irn)
 798                                 return ir_address_taken;
 799                         /* check if this Store is not a hidden conversion */
 800                         mode = get_irn_mode(value);
 801                         ent = is_SymConst(irn) ? get_SymConst_entity(irn) : get_Sel_entity(irn);
 802                         emode = get_type_mode(get_entity_type(ent));
 803                         if (is_hidden_cast(mode, emode))
 804                                 return ir_address_taken;
 805                         break;
 806
 807                 case iro_CopyB:
 808                         /* CopyB are like Loads/Stores */
 809                         ent = is_SymConst(irn) ? get_SymConst_entity(irn) : get_Sel_entity(irn);
 810                         tp  = get_entity_type(ent);
 811                         if (tp != get_CopyB_type(succ)) {
 812                                 /* bad, different types, might be a hidden conversion */
 813                                 return ir_address_taken;
 814                         }
 815                         break;
 816
 817                 case iro_Sel: {
 818                         /* Check the successor of irn. */
 819                         ir_address_taken_state res = find_address_taken_state(succ);
 820                         if (res != ir_address_not_taken)
 821                                 return res;
 822                         break;
 823                 }
 824
 825                 case iro_Call:
 826                         /* Only the call address is not an address taker but
 827                            this is an uninteresting case, so we ignore it here. */
 828                         for (j = get_Call_n_params(succ) - 1; j >= 0; --j) {
 829                                 ir_node *param = get_Call_param(succ, j);
 830                                 if (param == irn)
 831                                         return ir_address_taken;
 832                         }
 833                         break;
 834
 835                 default:
 836                         /* another op, the address may be taken */
 837                         return ir_address_taken_unknown;
 838                 }
 839         }
 840         /* All successors finished, the address is not taken. */
 841         return ir_address_not_taken;
 842 }  /* find_address_taken_state */
 843
 844 /**
 845  * Update the "address taken" flag of all frame entities.
 846  */
 847 static void analyse_irg_address_taken(ir_graph *irg) {
 848         ir_type *ft = get_irg_frame_type(irg);
 849         ir_node *irg_frame;
 850         int i;
 851
 852         /* set initial state to not_taken, as this is the "smallest" state */
 853         for (i = get_class_n_members(ft) - 1; i >= 0; --i) {
 854                 ir_entity *ent = get_class_member(ft, i);
 855
 856                 set_entity_address_taken(ent, ir_address_not_taken);
 857         }
 858
 859         assure_irg_outs(irg);
 860
 861         irg_frame = get_irg_frame(irg);
 862
 863         for (i = get_irn_n_outs(irg_frame) - 1; i >= 0; --i) {
 864                 ir_node *succ = get_irn_out(irg_frame, i);
 865                 ir_address_taken_state state;
 866
 867             if (is_Sel(succ)) {
 868                         ir_entity *ent = get_Sel_entity(succ);
 869
 870                         if (get_entity_address_taken(ent) == ir_address_taken)
 871                                 continue;
 872
 873                         state = find_address_taken_state(succ);
 874                         if (state > get_entity_address_taken(ent))
 875                                 set_entity_address_taken(ent, state);
 876                 }
 877         }
 878         /* now computed */
 879         irg->adr_taken_state = ir_address_taken_computed;
 880 }  /* analyse_address_taken */
 881
 882 /* Returns the current address taken state of the graph. */
 883 ir_address_taken_computed_state get_irg_address_taken_state(const ir_graph *irg) {
 884         return irg->adr_taken_state;
 885 }  /* get_irg_address_taken_state */
 886
 887 /* Sets the current address taken state of the graph. */
 888 void set_irg_address_taken_state(ir_graph *irg, ir_address_taken_computed_state state) {
 889         irg->adr_taken_state = state;
 890 }  /* set_irg_address_taken_state */
 891
 892 /* Assure that the address taken flag is computed for the given graph. */
 893 void assure_irg_address_taken_computed(ir_graph *irg) {
 894         if (irg->adr_taken_state == ir_address_taken_not_computed)
 895                 analyse_irg_address_taken(irg);
 896 }  /* assure_irg_address_taken_computed */
 897
 898
 899 /**
 900  * Initialize the address_taken flag for a global type like type.
 901  */
 902 static void init_taken_flag(ir_type * tp) {
 903         int i;
 904
 905         /* All external visible entities are at least
 906            ir_address_taken_unknown. This is very conservative. */
 907         for (i = get_compound_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
 908                 ir_entity *ent = get_compound_member(tp, i);
 909                 ir_address_taken_state state;
 910
 911                 state = get_entity_visibility(ent) == visibility_external_visible ?
 912                                 ir_address_taken_unknown : ir_address_not_taken ;
 913                 set_entity_address_taken(ent, state);
 914         }
 915 }  /* init_taken_flag */
 916
 917 static void check_initializer_nodes(ir_initializer_t *initializer)
 918 {
 919         switch (initializer->kind) {
 920         case IR_INITIALIZER_CONST: {
 921                 ir_node *n = initializer->consti.value;
 922
 923                 /* let's check if it's an address */
 924                 if (is_Global(n)) {
 925                         ir_entity *ent = get_Global_entity(n);
 926                         set_entity_address_taken(ent, ir_address_taken);
 927                 }
 928                 return;
 929         }
 930         case IR_INITIALIZER_TARVAL:
 931         case IR_INITIALIZER_NULL:
 932                 return;
 933         case IR_INITIALIZER_COMPOUND: {
 934                 size_t i;
 935
 936                 for (i = 0; i < initializer->compound.n_initializers; ++i) {
 937                         ir_initializer_t *sub_initializer
 938                                 = initializer->compound.initializers[i];
 939                         check_initializer_nodes(sub_initializer);
 940                 }
 941                 return;
 942         }
 943         }
 944         panic("invalid initializer found");
 945 }  /* check_initializer_nodes */
 946
 947 /**
 948  * Mark all entities used in the initializer for the given entity as address taken.
 949  *
 950  * @param ent  the entity
 951  */
 952 static void check_initializer(ir_entity *ent) {
 953         ir_node *n;
 954         int i;
 955
 956         /* do not check uninitialized values */
 957         if (get_entity_variability(ent) == variability_uninitialized)
 958                 return;
 959
 960         /* Beware: Methods are always initialized with "themself". This does not
 961            count as a taken address. */
 962         if (is_Method_type(get_entity_type(ent)))
 963                 return;
 964
 965         if (ent->has_initializer) {
 966                 check_initializer_nodes(ent->attr.initializer);
 967         } else if (is_atomic_entity(ent)) {
 968                 /* let's check if it's an address */
 969                 n = get_atomic_ent_value(ent);
 970                 if (is_Global(n)) {
 971                         ir_entity *ent = get_Global_entity(n);
 972                         set_entity_address_taken(ent, ir_address_taken);
 973                 }
 974         } else {
 975                 for (i = get_compound_ent_n_values(ent) - 1; i >= 0; --i) {
 976                         n = get_compound_ent_value(ent, i);
 977
 978                         /* let's check if it's an address */
 979                         if (is_Global(n)) {
 980                                 ir_entity *ent = get_Global_entity(n);
 981                                 set_entity_address_taken(ent, ir_address_taken);
 982                         }
 983                 }
 984         }
 985 }  /* check_initializer */
 986
 987
 988 /**
 989  * Mark all entities used in initializers as address taken.
 990  *
 991  * @param tp  a compound type
 992  */
 993 static void check_initializers(ir_type *tp) {
 994         int i;
 995
 996         for (i = get_compound_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
 997                 ir_entity *ent = get_compound_member(tp, i);
 998
 999                 check_initializer(ent);
1000         }
1001 }  /* check_initializers */
1002
1003 #ifdef DEBUG_libfirm
1004 /**
1005  * Print the address taken state of all entities of a given type for debugging.
1006  *
1007  * @param tp  a compound type
1008  */
1009 static void print_address_taken_state(ir_type *tp) {
1010         int i;
1011         for (i = get_compound_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
1012                 ir_entity *ent = get_compound_member(tp, i);
1013                 ir_address_taken_state state = get_entity_address_taken(ent);
1014
1015                 if (state != ir_address_not_taken) {
1016                         assert(ir_address_not_taken <= (int) state && state <= ir_address_taken);
1017                         ir_printf("%+F: %s\n", ent, get_address_taken_state_name(state));
1018                 }
1019         }
1020 }  /* print_address_taken_state */
1021 #endif /* DEBUG_libfirm */
1022
1023 /**
1024  * Post-walker: check for global entity address
1025  */
1026 static void check_global_address(ir_node *irn, void *env) {
1027         ir_node *tls = env;
1028         ir_entity *ent;
1029         ir_address_taken_state state;
1030
1031         if (is_Global(irn)) {
1032                 /* A global. */
1033                 ent = get_Global_entity(irn);
1034         } else if (is_Sel(irn) && get_Sel_ptr(irn) == tls) {
1035                 /* A TLS variable. */
1036                 ent = get_Sel_entity(irn);
1037         } else
1038                 return;
1039
1040         if (get_entity_address_taken(ent) >= ir_address_taken) {
1041                 /* Already at the maximum. */
1042                 return;
1043         }
1044         state = find_address_taken_state(irn);
1045         if (state > get_entity_address_taken(ent))
1046                 set_entity_address_taken(ent, state);
1047 }  /* check_global_address */
1048
1049 /**
1050  * Update the "address taken" flag of all global entities.
1051  */
1052 static void analyse_irp_globals_address_taken(void) {
1053         int i;
1054
1055         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.ana.irmemory");
1056
1057         init_taken_flag(get_glob_type());
1058         init_taken_flag(get_tls_type());
1059
1060         check_initializers(get_glob_type());
1061         check_initializers(get_tls_type());
1062
1063         for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1064                 ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1065
1066                 assure_irg_outs(irg);
1067                 irg_walk_graph(irg, NULL, check_global_address, get_irg_tls(irg));
1068         }
1069
1070 #ifdef DEBUG_libfirm
1071         if (firm_dbg_get_mask(dbg) & LEVEL_1) {
1072                 print_address_taken_state(get_glob_type());
1073                 print_address_taken_state(get_tls_type());
1074         }
1075 #endif /* DEBUG_libfirm */
1076
1077         /* now computed */
1078         irp->globals_adr_taken_state = ir_address_taken_computed;
1079 }  /* analyse_irp_globals_address_taken */
1080
1081 /* Returns the current address taken state of the globals. */
1082 ir_address_taken_computed_state get_irp_globals_address_taken_state(void) {
1083         return irp->globals_adr_taken_state;
1084 }  /* get_irp_globals_address_taken_state */
1085
1086 /* Sets the current address taken state of the graph. */
1087 void set_irp_globals_address_taken_state(ir_address_taken_computed_state state) {
1088         irp->globals_adr_taken_state = state;
1089 }  /* set_irg_address_taken_state */
1090
1091 /* Assure that the address taken flag is computed for the globals. */
1092 void assure_irp_globals_address_taken_computed(void) {
1093         if (irp->globals_adr_taken_state == ir_address_taken_not_computed)
1094                 analyse_irp_globals_address_taken();
1095 }  /* assure_irp_globals_address_taken_computed */
1096
1097
1098 #include <adt/pmap.h>
1099 #include "typerep.h"
1100
1101 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbgcall = NULL;)
1102
1103 /** Maps method types to cloned method types. */
1104 static pmap *mtp_map;
1105
1106 /**
1107  * Clone a method type if not already cloned.
1108  *
1109  * @param tp  the type to clone
1110  */
1111 static ir_type *clone_type_and_cache(ir_type *tp) {
1112         static ident *prefix = NULL;
1113         ir_type *res;
1114         pmap_entry *e = pmap_find(mtp_map, tp);
1115
1116         if (e)
1117                 return e->value;
1118
1119         if (prefix == NULL)
1120                 prefix = new_id_from_chars("C", 1);
1121
1122         res = clone_type_method(tp, prefix);
1123         pmap_insert(mtp_map, tp, res);
1124         DB((dbgcall, LEVEL_2, "cloned type %+F into %+F\n", tp, res));
1125
1126         return res;
1127 }  /* clone_type_and_cache */
1128
1129 /**
1130  * Walker: clone all call types of Calls to methods having the
1131  * mtp_property_private property set.
1132  */
1133 static void update_calls_to_private(ir_node *call, void *env) {
1134         (void) env;
1135         if (is_Call(call)) {
1136                 ir_node *ptr = get_Call_ptr(call);
1137
1138                 if (is_SymConst(ptr)) {
1139                         ir_entity *ent = get_SymConst_entity(ptr);
1140                         ir_type *ctp = get_Call_type(call);
1141
1142                         if (get_entity_additional_properties(ent) & mtp_property_private) {
1143                                 if ((get_method_additional_properties(ctp) & mtp_property_private) == 0) {
1144                                         ctp = clone_type_and_cache(ctp);
1145                                         set_method_additional_property(ctp, mtp_property_private);
1146                                         set_Call_type(call, ctp);
1147                                         DB((dbgcall, LEVEL_1, "changed call to private method %+F\n", ent));
1148                                 }
1149                         }
1150                 }
1151         }
1152 }  /* update_calls_to_private */
1153
1154 /* Mark all private methods, i.e. those of which all call sites are known. */
1155 void mark_private_methods(void) {
1156         int i;
1157         int changed = 0;
1158
1159         FIRM_DBG_REGISTER(dbgcall, "firm.opt.cc");
1160
1161         assure_irp_globals_address_taken_computed();
1162
1163         mtp_map = pmap_create();
1164
1165         /* first step: change the calling conventions of the local non-escaped entities */
1166         for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1167                 ir_graph               *irg = get_irp_irg(i);
1168                 ir_entity              *ent = get_irg_entity(irg);
1169                 ir_address_taken_state state = get_entity_address_taken(ent);
1170
1171                 /* If an entity is sticky, it might be called from external
1172                    places (like inline assembler), so do NOT mark it as private. */
1173                 if (get_entity_visibility(ent) == visibility_local &&
1174                     state == ir_address_not_taken &&
1175                     get_entity_stickyness(ent) != stickyness_sticky) {
1176                         ir_type *mtp = get_entity_type(ent);
1177
1178                         set_entity_additional_property(ent, mtp_property_private);
1179                         DB((dbgcall, LEVEL_1, "found private method %+F\n", ent));
1180                         if ((get_method_additional_properties(mtp) & mtp_property_private) == 0) {
1181                                 /* need a new type */
1182                                 mtp = clone_type_and_cache(mtp);
1183                                 set_entity_type(ent, mtp);
1184                                 set_method_additional_property(mtp, mtp_property_private);
1185                                 changed = 1;
1186                         }
1187                 }
1188         }
1189
1190         if (changed)
1191                 all_irg_walk(NULL, update_calls_to_private, NULL);
1192
1193         pmap_destroy(mtp_map);
1194 }  /* mark_private_methods */