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