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
  45 /** The debug handle. */
  46 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  47
  48 /** The source language specific language disambiguator function. */
  49 static DISAMBIGUATOR_FUNC language_disambuigator = NULL;
  50
  51 /** The global memory disambiguator options. */
  52 static unsigned global_mem_disamgig_opt = aa_opt_no_opt;
  53
  54 /* Returns a human readable name for an alias relation. */
  55 const char *get_ir_alias_relation_name(ir_alias_relation rel) {
  56 #define X(a) case a: return #a
  57         switch (rel) {
  58         X(no_alias);
  59         X(may_alias);
  60         X(sure_alias);
  61         default: assert(0); return "UNKNOWN";
  62         }
  63 #undef X
  64 }
  65
  66 /* Get the memory disambiguator options for a graph. */
  67 unsigned get_irg_memory_disambiguator_options(ir_graph *irg) {
  68         unsigned opt = irg->mem_disambig_opt;
  69         if (opt & aa_opt_inherited)
  70                 return global_mem_disamgig_opt;
  71         return opt;
  72 }  /* get_irg_memory_disambiguator_options */
  73
  74 /*  Set the memory disambiguator options for a graph. */
  75 void set_irg_memory_disambiguator_options(ir_graph *irg, unsigned options) {
  76         irg->mem_disambig_opt = options & ~aa_opt_inherited;
  77 }  /* set_irg_memory_disambiguator_options */
  78
  79 /* Set the global disambiguator options for all graphs not having local options. */
  80 void set_irp_memory_disambiguator_options(unsigned options) {
  81         global_mem_disamgig_opt = options;
  82 }  /* set_irp_memory_disambiguator_options */
  83
  84 /**
  85  * Find the base address and entity of an Sel node.
  86  *
  87  * @param sel  the node
  88  * @param pEnt after return points to the base entity.
  89  *
  90  * @return the base address.
  91  */
  92 static ir_node *find_base_adr(ir_node *sel, ir_entity **pEnt) {
  93         ir_node *ptr = get_Sel_ptr(sel);
  94
  95         while (is_Sel(ptr)) {
  96                 sel = ptr;
  97                 ptr = get_Sel_ptr(sel);
  98         }
  99         *pEnt = get_Sel_entity(sel);
 100         return ptr;
 101 }  /* find_base_adr */
 102
 103 /**
 104  * Check if a given Const node is greater or equal a given size.
 105  *
 106  * @return no_alias if the Const is greater, may_alias else
 107  */
 108 static ir_alias_relation check_const(ir_node *cns, int size) {
 109         tarval *tv = get_Const_tarval(cns);
 110         tarval *tv_size;
 111
 112         if (size == 0)
 113                 return tarval_is_null(tv) ? may_alias : no_alias;
 114         tv_size = new_tarval_from_long(size, get_tarval_mode(tv));
 115         return tarval_cmp(tv_size, tv) & (pn_Cmp_Eq|pn_Cmp_Lt) ? no_alias : may_alias;
 116 }  /* check_const */
 117
 118 /**
 119  * Treat idx1 and idx2 as integer indexes and check if they differ always more than size.
 120  *
 121  * @return sure_alias iff idx1 == idx2
 122  *         no_alias iff they ALWAYS differ more than size
 123  *         may_alias else
 124  */
 125 static ir_alias_relation different_index(ir_node *idx1, ir_node *idx2, int size) {
 126         if (idx1 == idx2)
 127                 return sure_alias;
 128         if (is_Const(idx1) && is_Const(idx2)) {
 129                 /* both are const, we can compare them */
 130                 tarval *tv1 = get_Const_tarval(idx1);
 131                 tarval *tv2 = get_Const_tarval(idx2);
 132                 tarval *tv, *tv_size;
 133                 ir_mode *m1, *m2;
 134
 135                 if (size == 0)
 136                         return tv1 == tv2 ? sure_alias : no_alias;
 137
 138                 /* arg, modes may be different */
 139                 m1 = get_tarval_mode(tv1);
 140                 m2 = get_tarval_mode(tv2);
 141                 if (m1 != m2) {
 142                         int size = get_mode_size_bits(m1) - get_mode_size_bits(m2);
 143
 144                         if (size < 0) {
 145                                 /* m1 is a small mode, cast up */
 146                                 m1 = mode_is_signed(m1) ? find_signed_mode(m2) : find_unsigned_mode(m2);
 147                                 if (m1 == NULL) {
 148                                         /* should NOT happen, but if it does we give up here */
 149                                         return may_alias;
 150                                 }
 151                                 tv1 = tarval_convert_to(tv1, m1);
 152                         } else if (size > 0) {
 153                                 /* m2 is a small mode, cast up */
 154                                 m2 = mode_is_signed(m2) ? find_signed_mode(m1) : find_unsigned_mode(m1);
 155                                 if (m2 == NULL) {
 156                                         /* should NOT happen, but if it does we give up here */
 157                                         return may_alias;
 158                                 }
 159                                 tv2 = tarval_convert_to(tv2, m2);
 160                         }
 161                         /* here the size should be identical, check for signed */
 162                         if (get_mode_sign(m1) != get_mode_sign(m2)) {
 163                                 /* find the signed */
 164                                 if (mode_is_signed(m2)) {
 165                                         tarval *t = tv1;
 166                                         ir_mode *tm = m1;
 167                                         tv1 = tv2; m1 = m2;
 168                                         tv2 = t;   m2 = tm;
 169                                 }
 170
 171                                 /* m1 is now the signed one */
 172                                 if (tarval_cmp(tv1, get_tarval_null(m1)) & (pn_Cmp_Eq|pn_Cmp_Gt)) {
 173                                         /* tv1 is signed, but >= 0, simply cast into unsigned */
 174                                         tv1 = tarval_convert_to(tv1, m2);
 175                                 } else {
 176                                         tv_size = new_tarval_from_long(size, m2);
 177
 178                                         if (tarval_cmp(tv2, tv_size) & (pn_Cmp_Eq|pn_Cmp_Gt)) {
 179                                                 /* tv1 is negative and tv2 >= tv_size, so the difference is bigger than size */
 180                                                 return no_alias;
 181                                         }
 182                                         /* tv_size > tv2, so we can subtract without overflow */
 183                                         tv2 = tarval_sub(tv_size, tv2);
 184
 185                                         /* tv1 is < 0, so we can negate it */
 186                                         tv1 = tarval_neg(tv1);
 187
 188                                         /* cast it into unsigned. for two-complement it does the right thing for MIN_INT */
 189                                         tv1 = tarval_convert_to(tv1, m2);
 190
 191                                         /* now we can compare without overflow */
 192                                         return tarval_cmp(tv1, tv2) & (pn_Cmp_Eq|pn_Cmp_Gt) ? no_alias : may_alias;
 193                                 }
 194                         }
 195                 }
 196                 if (tarval_cmp(tv1, tv2) == pn_Cmp_Gt) {
 197                         tarval *t = tv1;
 198                         tv1 = tv2;
 199                         tv2 = t;
 200                 }
 201                 /* tv1 is now the "smaller" one */
 202                 tv      = tarval_sub(tv2, tv1);
 203                 tv_size = new_tarval_from_long(size, get_tarval_mode(tv));
 204                 return tarval_cmp(tv_size, tv) & (pn_Cmp_Eq|pn_Cmp_Lt) ? no_alias : may_alias;
 205         }
 206
 207         /* Note: we rely here on the fact that normalization puts constants on the RIGHT side */
 208         if (is_Add(idx1)) {
 209                 ir_node *l1 = get_Add_left(idx1);
 210                 ir_node *r1 = get_Add_right(idx1);
 211
 212                 if (l1 == idx2) {
 213                         /* x + c == y */
 214                         if (is_Const(r1))
 215                                 return check_const(r1, size);
 216                 }
 217                 if (is_Add(idx2)) {
 218                         /* both are Adds, check if they are of x + a == x + b kind */
 219                         ir_node *l2 = get_Add_left(idx2);
 220                         ir_node *r2 = get_Add_right(idx2);
 221
 222                         if (l1 == l2)
 223                                 return different_index(r1, r2, size);
 224                         else if (l1 == r2)
 225                                 return different_index(r1, l2, size);
 226                         else if (r1 == r2)
 227                                 return different_index(l1, l2, size);
 228                         else if (r1 == l2)
 229                                 return different_index(l1, r2, size);
 230                 }
 231         }
 232         if (is_Add(idx2)) {
 233                 ir_node *l2 = get_Add_left(idx2);
 234                 ir_node *r2 = get_Add_right(idx2);
 235
 236                 if (l2 == idx1) {
 237                         /* x + c == y */
 238                         if (is_Const(r2))
 239                                 return check_const(r2, size);
 240                 }
 241         }
 242
 243         if (is_Sub(idx1)) {
 244                 ir_node *l1 = get_Sub_left(idx1);
 245                 ir_node *r1 = get_Sub_right(idx1);
 246
 247                 if (l1 == idx2) {
 248                         /* x - c == y */
 249                         if (is_Const(r1))
 250                                 return check_const(r1, size);
 251                 }
 252
 253                 if (is_Sub(idx2)) {
 254                         /* both are Subs, check if they are of x - a == x - b kind */
 255                         ir_node *l2 = get_Sub_left(idx2);
 256
 257                         if (l1 == l2) {
 258                                 ir_node *r2 = get_Sub_right(idx2);
 259                                 return different_index(r1, r2, size);
 260                         }
 261                 }
 262         }
 263         if (is_Sub(idx2)) {
 264                 ir_node *l2 = get_Sub_left(idx2);
 265                 ir_node *r2 = get_Sub_right(idx2);
 266
 267                 if (l2 == idx1) {
 268                         /* x - c == y */
 269                         if (is_Const(r2))
 270                                 return check_const(r2, size);
 271                 }
 272
 273         }
 274         return may_alias;
 275 }  /* different_index */
 276
 277 /**
 278  * Two Sel addresses have the same base address, check if there offsets are different.
 279  *
 280  * @param adr1  The first address.
 281  * @param adr2  The second address.
 282  */
 283 static ir_alias_relation different_sel_offsets(ir_node *sel1, ir_node *sel2) {
 284         /* seems to be broken */
 285         (void) sel1;
 286         (void) sel2;
 287 #if 0
 288         ir_entity *ent1 = get_Sel_entity(sel1);
 289         ir_entity *ent2 = get_Sel_entity(sel2);
 290         int i, check_arr = 0;
 291
 292         if (ent1 == ent2)
 293                 check_arr = 1;
 294         else {
 295                 ir_type *tp1 = get_entity_type(ent1);
 296                 ir_type *tp2 = get_entity_type(ent2);
 297
 298                 if (tp1 == tp2)
 299                         check_arr = 1;
 300                 else if (get_type_state(tp1) == layout_fixed && get_type_state(tp2) == layout_fixed &&
 301                          get_type_size_bits(tp1) == get_type_size_bits(tp2))
 302                         check_arr = 1;
 303         }
 304         if (check_arr) {
 305                 /* we select an entity of same size, check for indexes */
 306                 int n = get_Sel_n_indexs(sel1);
 307                 int have_no = 0;
 308
 309                 if (n > 0 && n == get_Sel_n_indexs(sel2)) {
 310                         /* same non-zero number of indexes, an array access, check */
 311                         for (i = 0; i < n; ++i) {
 312                                 ir_node *idx1 = get_Sel_index(sel1, i);
 313                                 ir_node *idx2 = get_Sel_index(sel2, i);
 314                                 ir_alias_relation res = different_index(idx1, idx2, 0); /* we can safely IGNORE the size here if it's at least >0 */
 315
 316                                 if (res == may_alias)
 317                                         return may_alias;
 318                                 else if (res == no_alias)
 319                                         have_no = 1;
 320                         }
 321                         /* if we have at least one no_alias, there is no alias relation, else we have sure */
 322                         return have_no > 0 ? no_alias : sure_alias;
 323                 }
 324         }
 325 #endif
 326         return may_alias;
 327 }  /* different_sel_offsets */
 328
 329 /**
 330  * Determine the alias relation by checking if adr1 and adr2 are pointer
 331  * to different type.
 332  *
 333  * @param adr1    The first address.
 334  * @param adr2    The second address.
 335  */
 336 static ir_alias_relation different_types(ir_node *adr1, ir_node *adr2)
 337 {
 338         ir_entity *ent1 = NULL, *ent2 = NULL;
 339
 340         if (is_SymConst_addr_ent(adr1))
 341                 ent1 = get_SymConst_entity(adr1);
 342         else if (is_Sel(adr1))
 343                 ent1 = get_Sel_entity(adr1);
 344
 345         if (is_SymConst_addr_ent(adr2))
 346                 ent2 = get_SymConst_entity(adr2);
 347         else if (is_Sel(adr2))
 348                 ent2 = get_Sel_entity(adr2);
 349
 350         if (ent1 != NULL && ent2 != NULL) {
 351                 ir_type *tp1 = get_entity_type(ent1);
 352                 ir_type *tp2 = get_entity_type(ent2);
 353
 354                 if (tp1 != tp2) {
 355                         if (is_Pointer_type(tp1) && is_Pointer_type(tp2)) {
 356                                 /* do deref until no pointer types are found */
 357                                 do {
 358                                         tp1 = get_pointer_points_to_type(tp1);
 359                                         tp2 = get_pointer_points_to_type(tp2);
 360                                 } while (is_Pointer_type(tp1) && is_Pointer_type(tp2));
 361                         }
 362
 363                         if (get_type_tpop(tp1) != get_type_tpop(tp2)) {
 364                                 /* different type structure */
 365                                 return no_alias;
 366                         }
 367                         if (is_Class_type(tp1)) {
 368                                 /* check class hierarchy */
 369                                 if (! is_SubClass_of(tp1, tp2) &&
 370                                         ! is_SubClass_of(tp2, tp1))
 371                                         return no_alias;
 372                         } else {
 373                                 /* different types */
 374                                 return no_alias;
 375                         }
 376                 }
 377         }
 378         return may_alias;
 379 }  /* different_types */
 380
 381 /**
 382  * Check if an offset is a constant and these constant is bigger or equal
 383  * than a given size.
 384  */
 385 static int check_const_offset(ir_node *offset, int size) {
 386         ir_mode *mode = get_irn_mode(offset);
 387
 388         /* ok, we found an offset, check for constant */
 389         if (is_Const(offset) && mode_is_int(mode)) {
 390                 tarval *tv = new_tarval_from_long(size, mode);
 391
 392                 /* size <= offset ? */
 393                 if (tarval_cmp(tv, get_Const_tarval(offset)) & (pn_Cmp_Eq|pn_Cmp_Lt))
 394                         return 1;
 395         }
 396         return 0;
 397 }  /* check_const_offset */
 398
 399 /**
 400  * Check if we can determine that the two pointers always have an offset bigger then size
 401  */
 402 static ir_alias_relation _different_pointer(ir_node *adr1, ir_node *adr2, int size) {
 403         int found = 0;
 404
 405         if (is_Add(adr1)) {
 406                 /* first address is the result of a pointer addition */
 407                 ir_node *l1 = get_Add_left(adr1);
 408                 ir_node *r1 = get_Add_right(adr1);
 409
 410                 if (l1 == adr2) {
 411                         found = check_const_offset(r1, size);
 412                 } else if (r1 == adr2) {
 413                         found = check_const_offset(l1, size);
 414                 } else if (is_Add(adr2)) {
 415                         /* second address is the result of a pointer addition */
 416                         ir_node *l2 = get_Add_left(adr2);
 417                         ir_node *r2 = get_Add_right(adr2);
 418
 419                         if (l1 == l2) {
 420                                 return _different_pointer(r1, r2, size);
 421                         } else if (l1 == r2) {
 422                                 return _different_pointer(r1, l2, size);
 423                         } else if (r1 == l2) {
 424                                 return _different_pointer(l1, r2, size);
 425                         } else if (r1 == r2) {
 426                                 return _different_pointer(l1, l2, size);
 427                         }
 428                 }
 429         } else if (is_Add(adr2)) {
 430                 /* second address is the result of a pointer addition */
 431                 ir_node *l2 = get_Add_left(adr2);
 432                 ir_node *r2  = get_Add_right(adr2);
 433
 434                 if (l2 == adr1) {
 435                         found = check_const_offset(r2, size);
 436                 } else if (r2 == adr1) {
 437                         found = check_const_offset(l2, size);
 438                 }
 439         } else {
 440                 return different_index(adr1, adr2, size);
 441         }
 442         return found ? no_alias : may_alias;
 443 }  /* _different_pointer */
 444
 445 /**
 446  * Check if we can determine that the two pointers always have an offset bigger then the maximum size of mode1, mode2
 447  */
 448 static ir_alias_relation different_pointer(ir_node *adr1, ir_mode *mode1, ir_node *adr2, ir_mode *mode2) {
 449         int size = get_mode_size_bytes(mode1);
 450         int n    = get_mode_size_bytes(mode2);
 451
 452         if (n > size)
 453                 size = n;
 454         return _different_pointer(adr1, adr2, size);
 455 }  /* different_pointer */
 456
 457 /**
 458  * Returns non-zero if a node is a routine parameter.
 459  *
 460  * @param node  the node to test
 461  */
 462 static int is_arg_Proj(ir_node *node) {
 463         if (! is_Proj(node))
 464                 return 0;
 465         node = get_Proj_pred(node);
 466         if (! is_Proj(node))
 467                 return 0;
 468         return pn_Start_T_args == get_Proj_proj(node) && is_Start(get_Proj_pred(node));
 469 }  /* is_arg_Proj */
 470
 471 /**
 472  * Returns true if an address represents a global variable.
 473  *
 474  * @param irn  the node representing the address
 475  */
 476 static INLINE int is_global_var(ir_node *irn) {
 477         return is_SymConst_addr_ent(irn);
 478 }  /* is_global_var */
 479
 480 /**
 481  * Determine the alias relation between two addresses.
 482  */
 483 static ir_alias_relation _get_alias_relation(
 484         ir_graph *irg,
 485         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
 486         ir_node *adr2, ir_mode *mode2)
 487 {
 488         ir_opcode op1, op2;
 489         ir_entity *ent1, *ent2;
 490         unsigned options;
 491
 492         if (! get_opt_alias_analysis())
 493                 return may_alias;
 494
 495         if (adr1 == adr2)
 496                 return sure_alias;
 497
 498         options = get_irg_memory_disambiguator_options(irg);
 499
 500         /* The Armageddon switch */
 501         if (options & aa_opt_no_alias)
 502                 return no_alias;
 503
 504         /* Two save some code, sort the addresses by its id's. Beware, this
 505            might break some things, so better check here. */
 506         assert(iro_SymConst < iro_Sel && iro_Sel < iro_Proj && "Code dependence broken");
 507         op1 = get_irn_opcode(adr1);
 508         op2 = get_irn_opcode(adr2);
 509
 510         if (op1 > op2) {
 511                 ir_node *t = adr1;
 512                 ir_mode *m = mode1;
 513                 adr1  = adr2;
 514                 mode1 = mode2;
 515                 adr2  = t;
 516                 mode2 = m;
 517         }
 518
 519         if (is_global_var(adr1)) {
 520                 /* first address is a global variable */
 521
 522                 if (is_global_var(adr2)) {
 523                         /* both addresses are global variables and we know
 524                            they are different (R1 a) */
 525                         if (get_SymConst_entity(adr1) != get_SymConst_entity(adr2))
 526                                 return no_alias;
 527                         else {
 528                                 /* equal entity addresses */
 529                                 return sure_alias;
 530                         }
 531                 }
 532                 if (is_Sel(adr2)) {
 533                         ir_node *base2 = find_base_adr(adr2, &ent2);
 534
 535                         if (is_global_var(base2)) {
 536                                 /* base2 address is a global var (R1 a) */
 537                                 if (adr1 != base2)
 538                                         return no_alias;
 539                         } else if (base2 == get_irg_frame(irg)) {
 540                                 /* the second one is a local variable so they are always
 541                                    different (R1 b) */
 542                                 return no_alias;
 543                         } else if (base2 == get_irg_tls(irg)) {
 544                                 /* the second one is a TLS variable so they are always
 545                                    different (R1 c) */
 546                                 return no_alias;
 547                         }
 548                 }
 549
 550                 /* Here we are: the first is a global var, the second some pointer. */
 551                 ent1 = get_SymConst_entity(adr1);
 552                 if (get_entity_address_taken(ent1) == ir_address_not_taken) {
 553                         /* The address of the global variable was never taken, so
 554                            the pointer cannot match (R2). */
 555                         return no_alias;
 556                 }
 557         } else if (is_Sel(adr1)) {
 558                 /* the first address is a Sel */
 559                 ir_node *base1 = find_base_adr(adr1, &ent1);
 560
 561                 if (base1 == get_irg_frame(irg)) {
 562                         /* first is a local variable ent1 */
 563                         if (is_Sel(adr2)) {
 564                                 /* the second address is a Sel */
 565                                 ir_node *base2 = find_base_adr(adr2, &ent2);
 566
 567                                 if (base1 == base2) {
 568                                         /* identical bases: both are local variables */
 569                                         if (ent1 != ent2) {
 570                                                 /* both addresses are local variables and we know
 571                                                they are different (R1 a) */
 572                                                 return no_alias;
 573                                         } else {
 574                                                 /* same local var */
 575                                                 return different_sel_offsets(adr1, adr2);
 576                                         }
 577                                 } else if (base2 == get_irg_tls(irg)) {
 578                                         /* the second one is a TLS variable so they are always
 579                                        different (R1 d) */
 580                                         return no_alias;
 581                                 } else if (is_arg_Proj(base2)) {
 582                                         /* the second one is an offset from a parameter so they are
 583                                            always different (R1 e) */
 584                                         return no_alias;
 585                                 }
 586                         } else if (is_arg_Proj(adr2)) {
 587                                 /* a local variable and a parameter are always different (R1 e) */
 588                                 return no_alias;
 589                         }
 590                 } else if (base1 == get_irg_tls(irg)) {
 591                         /* the first is a TLS variable */
 592                         if (is_Sel(adr2)) {
 593                                 /* the second address is a Sel */
 594                                 ir_node *base2 = find_base_adr(adr2, &ent2);
 595
 596                                 if (base1 == base2)
 597                                         if (ent1 != ent2) {
 598                                                 /* both addresses are tls variables and we know
 599                                                they are different (R1 a) */
 600                                         } else {
 601                                                 /* same tls var */
 602                                                 return different_sel_offsets(adr1, adr2);
 603                                         }
 604                                 else if (base2 == get_irg_frame(irg)) {
 605                                         /* the first one is a tls variable, the second a local one,
 606                                            they are different (R1 d) */
 607                                         return no_alias;
 608                                 }
 609                         }
 610                 } else if (is_arg_Proj(base1)) {
 611                         /* the first one is an offset from a parameter */
 612                         if (is_Sel(adr2)) {
 613                                 /* the second address is a Sel */
 614                                 ir_node *base2 = find_base_adr(adr2, &ent2);
 615
 616                                 if (base2 == get_irg_frame(irg)) {
 617                                         /* the second one is a local variable so they are always
 618                                        different (R1 e) */
 619                                         return no_alias;
 620                                 }
 621                         }
 622                 } else if (is_global_var(base1)) {
 623                         /* the first one is a global variable */
 624                         ent1 = get_SymConst_entity(base1);
 625                         if (is_Sel(adr2)) {
 626                                 /* the second address is a Sel */
 627                                 ir_node *base2 = find_base_adr(adr2, &ent2);
 628
 629                                 if (base1 == base2) {
 630                                         /* same global var */
 631                                         return different_sel_offsets(adr1, adr2);
 632                                 }
 633                                 else if (base2 == get_irg_frame(irg)) {
 634                                         /* the second one is a local variable so they are always
 635                                        different (R1 a) */
 636                                         return no_alias;
 637                                 } else if (base2 == get_irg_tls(irg)) {
 638                                         /* the second one is a TLS variable so they are always
 639                                        different (R1 a) */
 640                                         return no_alias;
 641                                 } else if (is_arg_Proj(base2)) {
 642                                         if (get_entity_address_taken(ent1) == ir_address_not_taken) {
 643                                                 /* The address of the global variable was never taken, so
 644                                                    the pointer cannot match (R2). */
 645                                                 return no_alias;
 646                                         }
 647                                 } else if (is_global_var(base2)) {
 648                                         ent2 = get_SymConst_entity(base2);
 649                                         /* both addresses are global variables and we know
 650                                            they are different (R1 a) */
 651                                         if (ent1 != ent2)
 652                                                 return no_alias;
 653                                 }
 654                         }
 655                 }
 656         } else {
 657                 /* some pointers, check if they have the same base buf constant offset */
 658                 ir_alias_relation rel = different_pointer(adr1, mode1, adr2, mode2);
 659                 if (rel != may_alias)
 660                         return rel;
 661         }
 662
 663
 664         if (options & aa_opt_type_based) { /* Type based alias analysis */
 665                 ir_alias_relation rel;
 666
 667                 if (options & aa_opt_byte_type_may_alias) {
 668                         if (get_mode_size_bits(mode1) == 8 || get_mode_size_bits(mode2) == 8) {
 669                                 /* One of the modes address a byte. Assume a may_alias and leave
 670                                    the type based check. */
 671                                 goto leave_type_based_alias;
 672                         }
 673                 }
 674                 /* cheap check: If the mode sizes did not match, the types MUST be different */
 675                 if (get_mode_size_bits(mode1) != get_mode_size_bits(mode2))
 676                         return no_alias;
 677
 678                 /* cheap test: if only one is a reference mode, no alias */
 679                 if (mode_is_reference(mode1) != mode_is_reference(mode2))
 680                         return no_alias;
 681
 682                 /* try rule R5 */
 683                 rel = different_types(adr1, adr2);
 684                 if (rel != may_alias)
 685                         return rel;
 686 leave_type_based_alias:;
 687         }
 688
 689         /* do we have a language specific memory disambiguator? */
 690         if (language_disambuigator) {
 691                 ir_alias_relation rel = (*language_disambuigator)(irg, adr1, mode1, adr2, mode2);
 692                 if (rel != may_alias)
 693                         return rel;
 694         }
 695
 696         /* access points-to information here */
 697         return may_alias;
 698 }  /* _get_alias_relation */
 699
 700 /*
 701  * Determine the alias relation between two addresses.
 702  */
 703 ir_alias_relation get_alias_relation(
 704         ir_graph *irg,
 705         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
 706         ir_node *adr2, ir_mode *mode2)
 707 {
 708         ir_alias_relation rel = _get_alias_relation(irg, adr1, mode1, adr2, mode2);
 709         DB((dbg, LEVEL_1, "alias(%+F, %+f) = %s\n", adr1, adr2, get_ir_alias_relation_name(rel)));
 710         return rel;
 711 }  /* get_alias_relation */
 712
 713 /* Set a source language specific memory disambiguator function. */
 714 void set_language_memory_disambiguator(DISAMBIGUATOR_FUNC func) {
 715         language_disambuigator = func;
 716 }  /* set_language_memory_disambiguator */
 717
 718 /** The result cache for the memory disambiguator. */
 719 static set *result_cache = NULL;
 720
 721 /** An entry in the relation cache. */
 722 typedef struct mem_disambig_entry {
 723         ir_node           *adr1;    /**< The first address. */
 724         ir_node           *adr2;    /**< The second address. */
 725         ir_alias_relation result;   /**< The alias relation result. */
 726 } mem_disambig_entry;
 727
 728 #define HASH_ENTRY(adr1, adr2)  (HASH_PTR(adr1) ^ HASH_PTR(adr2))
 729
 730 /**
 731  * Compare two relation cache entries.
 732  */
 733 static int cmp_mem_disambig_entry(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 734         const mem_disambig_entry *p1 = elt;
 735         const mem_disambig_entry *p2 = key;
 736         (void) size;
 737
 738         return p1->adr1 == p2->adr1 && p1->adr2 == p2->adr2;
 739 }  /* cmp_mem_disambig_entry */
 740
 741 /**
 742  * Initialize the relation cache.
 743  */
 744 void mem_disambig_init(void) {
 745         result_cache = new_set(cmp_mem_disambig_entry, 8);
 746 }  /* mem_disambig_init */
 747
 748 /*
 749  * Determine the alias relation between two addresses.
 750  */
 751 ir_alias_relation get_alias_relation_ex(
 752         ir_graph *irg,
 753         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
 754         ir_node *adr2, ir_mode *mode2)
 755 {
 756         mem_disambig_entry key, *entry;
 757
 758         if (! get_opt_alias_analysis())
 759                 return may_alias;
 760
 761         if (get_irn_opcode(adr1) > get_irn_opcode(adr2)) {
 762                 ir_node *t = adr1;
 763                 adr1 = adr2;
 764                 adr2 = t;
 765         }
 766
 767         key.adr1 = adr1;
 768         key.adr2 = adr2;
 769         entry = set_find(result_cache, &key, sizeof(key), HASH_ENTRY(adr1, adr2));
 770         if (entry)
 771                 return entry->result;
 772
 773         key.result = get_alias_relation(irg, adr1, mode1, adr2, mode2);
 774
 775         set_insert(result_cache, &key, sizeof(key), HASH_ENTRY(adr1, adr2));
 776         return key.result;
 777 }  /* get_alias_relation_ex */
 778
 779 /* Free the relation cache. */
 780 void mem_disambig_term(void) {
 781         if (result_cache) {
 782                 del_set(result_cache);
 783                 result_cache = NULL;
 784         }
 785 }  /* mem_disambig_term */
 786
 787 /**
 788  * Check the mode of a Load/Store with the mode of the entity
 789  * that is accessed.
 790  * If the mode of the entity and the Load/Store mode do not match, we
 791  * have the bad reinterpret case:
 792  *
 793  * int i;
 794  * char b = *(char *)&i;
 795  *
 796  * We do NOT count this as one value and return address_taken
 797  * in that case.
 798  * However, we support an often used case. If the mode is two-complement
 799  * we allow casts between signed/unsigned.
 800  *
 801  * @param mode     the mode of the Load/Store
 802  * @param ent_mode the mode of the accessed entity
 803  *
 804  * @return non-zero if the Load/Store is a hidden cast, zero else
 805  */
 806 static int is_hidden_cast(ir_mode *mode, ir_mode *ent_mode) {
 807         if (ent_mode != mode) {
 808                 if (ent_mode == NULL ||
 809                         get_mode_size_bits(ent_mode) != get_mode_size_bits(mode) ||
 810                         get_mode_sort(ent_mode) != get_mode_sort(mode) ||
 811                         get_mode_arithmetic(ent_mode) != irma_twos_complement ||
 812                         get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
 813                         return 1;
 814         }
 815         return 0;
 816 }  /* is_hidden_cast */
 817
 818 /**
 819  * Determine the address_taken state of a node (or it's successor Sels).
 820  *
 821  * @param irn  the node
 822  */
 823 static ir_address_taken_state find_address_taken_state(ir_node *irn) {
 824         int     i, j;
 825         ir_mode *emode, *mode;
 826         ir_node *value;
 827         ir_entity *ent;
 828
 829         for (i = get_irn_n_outs(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 830                 ir_node *succ = get_irn_out(irn, i);
 831
 832                 switch (get_irn_opcode(succ)) {
 833                 case iro_Load:
 834                         /* check if this load is not a hidden conversion */
 835                         mode = get_Load_mode(succ);
 836                         ent = is_SymConst(irn) ? get_SymConst_entity(irn) : get_Sel_entity(irn);
 837                         emode = get_type_mode(get_entity_type(ent));
 838                         if (is_hidden_cast(mode, emode))
 839                                 return ir_address_taken;
 840                         break;
 841
 842                 case iro_Store:
 843                         /* check that the node is not the Store's value */
 844                         value = get_Store_value(succ);
 845                         if (value == irn)
 846                                 return ir_address_taken;
 847                         /* check if this Store is not a hidden conversion */
 848                         mode = get_irn_mode(value);
 849                         ent = is_SymConst(irn) ? get_SymConst_entity(irn) : get_Sel_entity(irn);
 850                         emode = get_type_mode(get_entity_type(ent));
 851                         if (is_hidden_cast(mode, emode))
 852                                 return ir_address_taken;
 853                         break;
 854
 855                 case iro_Sel: {
 856                         /* Check the successor of irn. */
 857                         ir_address_taken_state res = find_address_taken_state(succ);
 858                         if (res != ir_address_not_taken)
 859                                 return res;
 860                         break;
 861                 }
 862
 863                 case iro_Call:
 864                         /* Only the call address is not an address taker but
 865                            this is an uninteresting case, so we ignore it here. */
 866                         for (j = get_Call_n_params(succ) - 1; j >= 0; --j) {
 867                                 ir_node *param = get_Call_param(succ, j);
 868                                 if (param == irn)
 869                                         return ir_address_taken;
 870                         }
 871                         break;
 872
 873                 default:
 874                         /* another op, the address may be taken */
 875                         return ir_address_taken_unknown;
 876                 }
 877         }
 878         /* All successors finished, the address is not taken. */
 879         return ir_address_not_taken;
 880 }  /* find_address_taken_state */
 881
 882 /**
 883  * Update the "address taken" flag of all frame entities.
 884  */
 885 static void analyse_irg_address_taken(ir_graph *irg) {
 886         ir_type *ft = get_irg_frame_type(irg);
 887         ir_node *irg_frame;
 888         int i;
 889
 890         /* set initial state to not_taken, as this is the "smallest" state */
 891         for (i = get_class_n_members(ft) - 1; i >= 0; --i) {
 892                 ir_entity *ent = get_class_member(ft, i);
 893
 894                 set_entity_address_taken(ent, ir_address_not_taken);
 895         }
 896
 897         assure_irg_outs(irg);
 898
 899         irg_frame = get_irg_frame(irg);
 900
 901         for (i = get_irn_n_outs(irg_frame) - 1; i >= 0; --i) {
 902                 ir_node *succ = get_irn_out(irg_frame, i);
 903                 ir_address_taken_state state;
 904
 905             if (is_Sel(succ)) {
 906                         ir_entity *ent = get_Sel_entity(succ);
 907
 908                         if (get_entity_address_taken(ent) == ir_address_taken)
 909                                 continue;
 910
 911                         state = find_address_taken_state(succ);
 912                         if (state > get_entity_address_taken(ent))
 913                                 set_entity_address_taken(ent, state);
 914                 }
 915         }
 916         /* now computed */
 917         irg->adr_taken_state = ir_address_taken_computed;
 918 }  /* analyse_address_taken */
 919
 920 /* Returns the current address taken state of the graph. */
 921 ir_address_taken_computed_state get_irg_address_taken_state(const ir_graph *irg) {
 922         return irg->adr_taken_state;
 923 }  /* get_irg_address_taken_state */
 924
 925 /* Sets the current address taken state of the graph. */
 926 void set_irg_address_taken_state(ir_graph *irg, ir_address_taken_computed_state state) {
 927         irg->adr_taken_state = state;
 928 }  /* set_irg_address_taken_state */
 929
 930 /* Assure that the address taken flag is computed for the given graph. */
 931 void assure_irg_address_taken_computed(ir_graph *irg) {
 932         if (irg->adr_taken_state == ir_address_taken_not_computed)
 933                 analyse_irg_address_taken(irg);
 934 }  /* assure_irg_address_taken_computed */
 935
 936
 937 /**
 938  * Initialize the address_taken flag for a global type like type.
 939  */
 940 static void init_taken_flag(ir_type * tp) {
 941         int i;
 942
 943         /* All external visible entities are at least
 944            ir_address_taken_unknown. This is very conservative. */
 945         for (i = get_compound_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
 946                 ir_entity *ent = get_compound_member(tp, i);
 947                 ir_address_taken_state state;
 948
 949                 state = get_entity_visibility(ent) == visibility_external_visible ?
 950                                 ir_address_taken_unknown : ir_address_not_taken ;
 951                 set_entity_address_taken(ent, state);
 952         }
 953 }  /* init_taken_flag */
 954
 955 /**
 956  * Mark all entities used in the initializer for the given entity as address taken
 957  */
 958 static void check_initializer(ir_entity *ent) {
 959         ir_node *n;
 960         int i;
 961
 962         /* do not check uninitialized values */
 963         if (get_entity_variability(ent) == variability_uninitialized)
 964                 return;
 965
 966         /* Beware: Methods initialized with "themself". This does not count as a taken
 967            address. */
 968         if (is_Method_type(get_entity_type(ent)))
 969                 return;
 970
 971         if (is_atomic_entity(ent)) {
 972                 /* let's check if it's an address */
 973                 n = get_atomic_ent_value(ent);
 974                 if (is_SymConst_addr_ent(n)) {
 975                         ir_entity *ent = get_SymConst_entity(n);
 976                         set_entity_address_taken(ent, ir_address_taken);
 977                 }
 978         } else {
 979                 for (i = get_compound_ent_n_values(ent) - 1; i >= 0; --i) {
 980                         n = get_compound_ent_value(ent, i);
 981
 982                         /* let's check if it's an address */
 983                         if (is_SymConst_addr_ent(n)) {
 984                                 ir_entity *ent = get_SymConst_entity(n);
 985                                 set_entity_address_taken(ent, ir_address_taken);
 986                         }
 987                 }
 988         }
 989 }  /* check_initializer */
 990
 991
 992 /**
 993  * Mark all entities used in initializers as address taken
 994  */
 995 static void check_initializers(ir_type *tp) {
 996         int i;
 997
 998         for (i = get_compound_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
 999                 ir_entity *ent = get_compound_member(tp, i);
1000
1001                 check_initializer(ent);
1002         }
1003 }  /* check_initializers */
1004
1005 #ifdef DEBUG_libfirm
1006 /**
1007  * Print the address taken state of all entities of a given type for debugging.
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_SymConst_addr_ent(irn)) {
1032                 /* A global. */
1033                 ent = get_SymConst_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 static ir_type *clone_type_and_cache(ir_type *tp) {
1110         static ident *prefix = NULL;
1111         ir_type *res;
1112         pmap_entry *e = pmap_find(mtp_map, tp);
1113
1114         if (e)
1115                 return e->value;
1116
1117         if (prefix == NULL)
1118                 prefix = new_id_from_chars("C", 1);
1119
1120         res = clone_type_method(tp, prefix);
1121         pmap_insert(mtp_map, tp, res);
1122         DB((dbgcall, LEVEL_2, "cloned type %+F into %+F\n", tp, res));
1123
1124         return res;
1125 }  /* clone_type_and_cache */
1126
1127 /**
1128  * Copy the calling conventions from the entities to the call type.
1129  */
1130 static void update_calls_to_private(ir_node *call, void *env) {
1131         (void) env;
1132         if (is_Call(call)) {
1133                 ir_node *ptr = get_Call_ptr(call);
1134
1135                 if (is_SymConst(ptr)) {
1136                         ir_entity *ent = get_SymConst_entity(ptr);
1137                         ir_type *ctp = get_Call_type(call);
1138
1139                         if (get_entity_additional_properties(ent) & mtp_property_private) {
1140                                 if ((get_method_additional_properties(ctp) & mtp_property_private) == 0) {
1141                                         ctp = clone_type_and_cache(ctp);
1142                                         set_method_additional_property(ctp, mtp_property_private);
1143                                         set_Call_type(call, ctp);
1144                                         DB((dbgcall, LEVEL_1, "changed call to private method %+F\n", ent));
1145                                 }
1146                         }
1147                 }
1148         }
1149 }  /* update_calls_to_private */
1150
1151 /* Mark all private methods, i.e. those of which all call sites are known. */
1152 void mark_private_methods(void) {
1153         int i;
1154         int changed = 0;
1155
1156         FIRM_DBG_REGISTER(dbgcall, "firm.opt.cc");
1157
1158         assure_irp_globals_address_taken_computed();
1159
1160         mtp_map = pmap_create();
1161
1162         /* first step: change the calling conventions of the local non-escaped entities */
1163         for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1164                 ir_graph               *irg = get_irp_irg(i);
1165                 ir_entity              *ent = get_irg_entity(irg);
1166                 ir_address_taken_state state = get_entity_address_taken(ent);
1167
1168                 if (get_entity_visibility(ent) == visibility_local &&
1169                     state == ir_address_not_taken) {
1170                         ir_type *mtp = get_entity_type(ent);
1171
1172                         set_entity_additional_property(ent, mtp_property_private);
1173                         DB((dbgcall, LEVEL_1, "found private method %+F\n", ent));
1174                         if ((get_method_additional_properties(mtp) & mtp_property_private) == 0) {
1175                                 /* need a new type */
1176                                 mtp = clone_type_and_cache(mtp);
1177                                 set_entity_type(ent, mtp);
1178                                 set_method_additional_property(mtp, mtp_property_private);
1179                                 changed = 1;
1180                         }
1181                 }
1182         }
1183
1184         if (changed)
1185                 all_irg_walk(NULL, update_calls_to_private, NULL);
1186
1187         pmap_destroy(mtp_map);
1188 }  /* mark_private_methods */