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 0
 358                         if (is_Pointer_type(tp1) && is_Pointer_type(tp2)) {
 359                                 /* do deref until no pointer types are found */
 360                                 do {
 361                                         tp1 = get_pointer_points_to_type(tp1);
 362                                         tp2 = get_pointer_points_to_type(tp2);
 363                                 } while (is_Pointer_type(tp1) && is_Pointer_type(tp2));
 364                         }
 365 #endif
 366
 367                         if (get_type_tpop(tp1) != get_type_tpop(tp2)) {
 368                                 /* different type structure */
 369                                 return ir_no_alias;
 370                         }
 371                         if (is_Class_type(tp1)) {
 372                                 /* check class hierarchy */
 373                                 if (! is_SubClass_of(tp1, tp2) &&
 374                                         ! is_SubClass_of(tp2, tp1))
 375                                         return ir_no_alias;
 376                         } else {
 377                                 /* different types */
 378                                 return ir_no_alias;
 379                         }
 380                 }
 381         }
 382         return ir_may_alias;
 383 }  /* different_types */
 384
 385 /**
 386  * Returns non-zero if a node is a result on a malloc-like routine.
 387  *
 388  * @param node  the Proj node to test
 389  */
 390 static int is_malloc_Result(ir_node *node) {
 391         node = get_Proj_pred(node);
 392         if (! is_Proj(node))
 393                 return 0;
 394         node = get_Proj_pred(node);
 395         if (! is_Call(node))
 396                 return 0;
 397         node = get_Call_ptr(node);
 398         if (is_Global(node)) {
 399                 ir_entity *ent = get_Global_entity(node);
 400
 401                 if (get_entity_additional_properties(ent) & mtp_property_malloc)
 402                         return 1;
 403                 return 0;
 404         }
 405         return 0;
 406 }  /* is_malloc_Result */
 407
 408 /**
 409  * Classify a base pointer.
 410  *
 411  * @param irg  the graph of the pointer
 412  * @param irn  the node representing the base address
 413  * @param ent  the base entity of the base address iff any
 414  */
 415 ir_storage_class_class_t classify_pointer(ir_graph *irg, ir_node *irn, ir_entity *ent)
 416 {
 417         ir_storage_class_class_t res = ir_sc_pointer;
 418         if (is_Global(irn)) {
 419                 ir_entity *entity = get_Global_entity(irn);
 420                 res = ir_sc_globalvar;
 421                 if (get_entity_address_taken(entity) == ir_address_not_taken)
 422                         res |= ir_sc_modifier_nottaken;
 423         } else if (irn == get_irg_frame(irg)) {
 424                 res = ir_sc_localvar;
 425                 if (ent != NULL && get_entity_address_taken(ent) == ir_address_not_taken)
 426                         res |= ir_sc_modifier_nottaken;
 427         } else if (is_arg_Proj(irn)) {
 428                 return ir_sc_argument;
 429         } else if (irn == get_irg_tls(irg)) {
 430                 res = ir_sc_tls;
 431                 if (ent != NULL && get_entity_address_taken(ent) == ir_address_not_taken)
 432                         res |= ir_sc_modifier_nottaken;
 433         } else if (is_Proj(irn) && is_malloc_Result(irn)) {
 434                 return ir_sc_malloced;
 435         }
 436
 437         return res;
 438 }
 439
 440 /**
 441  * If adr represents a Bitfield Sel, skip it
 442  */
 443 static ir_node *skip_Bitfield_Sels(ir_node *adr) {
 444         if (is_Sel(adr)) {
 445                 ir_entity *ent     = get_Sel_entity(adr);
 446                 ir_type   *bf_type = get_entity_type(ent);
 447
 448                 /* is it a bitfield type? */
 449                 if (is_Primitive_type(bf_type) && get_primitive_base_type(bf_type) != NULL)
 450                         adr = get_Sel_ptr(adr);
 451         }
 452         return adr;
 453 }
 454
 455 /**
 456  * Determine the alias relation between two addresses.
 457  */
 458 static ir_alias_relation _get_alias_relation(
 459         ir_graph *irg,
 460         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
 461         ir_node *adr2, ir_mode *mode2)
 462 {
 463         ir_entity             *ent1, *ent2;
 464         unsigned              options;
 465         long                  offset1 = 0;
 466         long                  offset2 = 0;
 467         ir_node               *base1;
 468         ir_node               *base2;
 469         ir_node               *orig_adr1 = adr1;
 470         ir_node               *orig_adr2 = adr2;
 471         unsigned              mode_size;
 472         ir_storage_class_class_t class1, class2;
 473         int                   have_const_offsets;
 474
 475         if (! get_opt_alias_analysis())
 476                 return ir_may_alias;
 477
 478         if (adr1 == adr2)
 479                 return ir_sure_alias;
 480
 481         options = get_irg_memory_disambiguator_options(irg);
 482
 483         /* The Armageddon switch */
 484         if (options & aa_opt_no_alias)
 485                 return ir_no_alias;
 486
 487         /* do the addresses have constants offsets?
 488          *  Note: nodes are normalized to have constants at right inputs,
 489          *        sub X, C is normalized to add X, -C
 490          */
 491         have_const_offsets = 1;
 492         while (is_Add(adr1)) {
 493                 ir_node *add_right = get_Add_right(adr1);
 494                 if (is_Const(add_right)) {
 495                         tarval *tv  = get_Const_tarval(add_right);
 496                         offset1    += get_tarval_long(tv);
 497                         adr1        = get_Add_left(adr1);
 498                 } else if (mode_is_reference(get_irn_mode(add_right))) {
 499                         adr1 = add_right;
 500                         have_const_offsets = 0;
 501                 } else {
 502                         adr1 = get_Add_left(adr1);
 503                         have_const_offsets = 0;
 504                 }
 505         }
 506         while (is_Add(adr2)) {
 507                 ir_node *add_right = get_Add_right(adr2);
 508                 if (is_Const(add_right)) {
 509                         tarval *tv  = get_Const_tarval(add_right);
 510                         offset2    += get_tarval_long(tv);
 511                         adr2        = get_Add_left(adr2);
 512                 } else if (mode_is_reference(get_irn_mode(add_right))) {
 513                         adr2 = add_right;
 514                         have_const_offsets = 0;
 515                 } else {
 516                         adr2 = get_Add_left(adr2);
 517                         have_const_offsets = 0;
 518                 }
 519         }
 520
 521         mode_size = get_mode_size_bytes(mode1);
 522         if (get_mode_size_bytes(mode2) > mode_size) {
 523                 mode_size = get_mode_size_bytes(mode2);
 524         }
 525
 526         /* same base address -> compare offsets if possible.
 527          * FIXME: type long is not sufficient for this task ...
 528          */
 529         if (adr1 == adr2 && have_const_offsets) {
 530                 if ((unsigned long)labs(offset2 - offset1) >= mode_size)
 531                         return ir_no_alias;
 532                 else
 533                         return ir_sure_alias;
 534         }
 535
 536         /*
 537          * Bitfields can be constructed as Sels from its base address.
 538          * As they have different entities, the disambiguator would find that they are
 539          * alias free. While this is true for it's values, it is false for the addresses
 540          * (strictly speaking, the Sel's are NOT the addresses of the bitfields).
 541          * So, skip those bitfield selecting Sel's.
 542          */
 543         adr1 = skip_Bitfield_Sels(adr1);
 544         adr2 = skip_Bitfield_Sels(adr2);
 545
 546         /* skip sels */
 547         base1 = adr1;
 548         base2 = adr2;
 549         ent1  = NULL;
 550         ent2  = NULL;
 551         if (is_Sel(adr1)) {
 552                 base1 = find_base_adr(adr1, &ent1);
 553         }
 554         if (is_Sel(adr2)) {
 555                 base2 = find_base_adr(adr2, &ent2);
 556         }
 557
 558         /* same base address -> compare sel entities */
 559         if (base1 == base2 && ent1 != NULL && ent2 != NULL) {
 560                 if (ent1 != ent2)
 561                         return ir_no_alias;
 562                 else if (have_const_offsets)
 563                         return different_sel_offsets(adr1, adr2);
 564         }
 565
 566         /* Type based alias analysis */
 567         if (options & aa_opt_type_based) {
 568                 ir_alias_relation rel;
 569
 570                 if (options & aa_opt_byte_type_may_alias) {
 571                         if (get_mode_size_bits(mode1) == 8 || get_mode_size_bits(mode2) == 8) {
 572                                 /* One of the modes address a byte. Assume a ir_may_alias and leave
 573                                    the type based check. */
 574                                 goto leave_type_based_alias;
 575                         }
 576                 }
 577                 /* cheap check: If the mode sizes did not match, the types MUST be different */
 578                 if (get_mode_size_bits(mode1) != get_mode_size_bits(mode2))
 579                         return ir_no_alias;
 580
 581                 /* cheap test: if only one is a reference mode, no alias */
 582                 if (mode_is_reference(mode1) != mode_is_reference(mode2))
 583                         return ir_no_alias;
 584
 585                 /* try rule R5 */
 586                 rel = different_types(orig_adr1, orig_adr2);
 587                 if (rel != ir_may_alias)
 588                         return rel;
 589 leave_type_based_alias:;
 590         }
 591
 592         class1 = classify_pointer(irg, base1, ent1);
 593         class2 = classify_pointer(irg, base2, ent2);
 594
 595         if (class1 == ir_sc_pointer) {
 596                 if (class2 & ir_sc_modifier_nottaken) {
 597                         return ir_no_alias;
 598                 } else {
 599                         return ir_may_alias;
 600                 }
 601         } else if (class2 == ir_sc_pointer) {
 602                 if (class1 & ir_sc_modifier_nottaken) {
 603                         return ir_no_alias;
 604                 } else {
 605                         return ir_may_alias;
 606                 }
 607         }
 608
 609         if (class1 != class2) {
 610                 return ir_no_alias;
 611         }
 612
 613         if (class1 == ir_sc_globalvar) {
 614                 ir_entity *entity1 = get_SymConst_entity(base1);
 615                 ir_entity *entity2 = get_SymConst_entity(base2);
 616                 if (entity1 != entity2)
 617                         return ir_no_alias;
 618
 619                 /* for some reason CSE didn't happen yet for the 2 SymConsts... */
 620                 return ir_may_alias;
 621         }
 622
 623         /* do we have a language specific memory disambiguator? */
 624         if (language_disambuigator) {
 625                 ir_alias_relation rel = (*language_disambuigator)(irg, orig_adr1, mode1, orig_adr2, mode2);
 626                 if (rel != ir_may_alias)
 627                         return rel;
 628         }
 629
 630         /* access points-to information here */
 631         return ir_may_alias;
 632 }  /* _get_alias_relation */
 633
 634 /*
 635  * Determine the alias relation between two addresses.
 636  */
 637 ir_alias_relation get_alias_relation(
 638         ir_graph *irg,
 639         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
 640         ir_node *adr2, ir_mode *mode2)
 641 {
 642         ir_alias_relation rel = _get_alias_relation(irg, adr1, mode1, adr2, mode2);
 643         DB((dbg, LEVEL_1, "alias(%+F, %+F) = %s\n", adr1, adr2, get_ir_alias_relation_name(rel)));
 644         return rel;
 645 }  /* get_alias_relation */
 646
 647 /* Set a source language specific memory disambiguator function. */
 648 void set_language_memory_disambiguator(DISAMBIGUATOR_FUNC func) {
 649         language_disambuigator = func;
 650 }  /* set_language_memory_disambiguator */
 651
 652 /** The result cache for the memory disambiguator. */
 653 static set *result_cache = NULL;
 654
 655 /** An entry in the relation cache. */
 656 typedef struct mem_disambig_entry {
 657         ir_node           *adr1;    /**< The first address. */
 658         ir_node           *adr2;    /**< The second address. */
 659         ir_alias_relation result;   /**< The alias relation result. */
 660 } mem_disambig_entry;
 661
 662 #define HASH_ENTRY(adr1, adr2)  (HASH_PTR(adr1) ^ HASH_PTR(adr2))
 663
 664 /**
 665  * Compare two relation cache entries.
 666  */
 667 static int cmp_mem_disambig_entry(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 668         const mem_disambig_entry *p1 = elt;
 669         const mem_disambig_entry *p2 = key;
 670         (void) size;
 671
 672         return p1->adr1 == p2->adr1 && p1->adr2 == p2->adr2;
 673 }  /* cmp_mem_disambig_entry */
 674
 675 /**
 676  * Initialize the relation cache.
 677  */
 678 void mem_disambig_init(void) {
 679         result_cache = new_set(cmp_mem_disambig_entry, 8);
 680 }  /* mem_disambig_init */
 681
 682 /*
 683  * Determine the alias relation between two addresses.
 684  */
 685 ir_alias_relation get_alias_relation_ex(
 686         ir_graph *irg,
 687         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
 688         ir_node *adr2, ir_mode *mode2)
 689 {
 690         mem_disambig_entry key, *entry;
 691
 692         ir_fprintf(stderr, "%+F <-> %+F\n", adr1, adr2);
 693
 694         if (! get_opt_alias_analysis())
 695                 return ir_may_alias;
 696
 697         if (get_irn_opcode(adr1) > get_irn_opcode(adr2)) {
 698                 ir_node *t = adr1;
 699                 adr1 = adr2;
 700                 adr2 = t;
 701         }
 702
 703         key.adr1 = adr1;
 704         key.adr2 = adr2;
 705         entry = set_find(result_cache, &key, sizeof(key), HASH_ENTRY(adr1, adr2));
 706         if (entry)
 707                 return entry->result;
 708
 709         key.result = get_alias_relation(irg, adr1, mode1, adr2, mode2);
 710
 711         set_insert(result_cache, &key, sizeof(key), HASH_ENTRY(adr1, adr2));
 712         return key.result;
 713 }  /* get_alias_relation_ex */
 714
 715 /* Free the relation cache. */
 716 void mem_disambig_term(void) {
 717         if (result_cache) {
 718                 del_set(result_cache);
 719                 result_cache = NULL;
 720         }
 721 }  /* mem_disambig_term */
 722
 723 /**
 724  * Check the mode of a Load/Store with the mode of the entity
 725  * that is accessed.
 726  * If the mode of the entity and the Load/Store mode do not match, we
 727  * have the bad reinterpret case:
 728  *
 729  * int i;
 730  * char b = *(char *)&i;
 731  *
 732  * We do NOT count this as one value and return address_taken
 733  * in that case.
 734  * However, we support an often used case. If the mode is two-complement
 735  * we allow casts between signed/unsigned.
 736  *
 737  * @param mode     the mode of the Load/Store
 738  * @param ent_mode the mode of the accessed entity
 739  *
 740  * @return non-zero if the Load/Store is a hidden cast, zero else
 741  */
 742 static int is_hidden_cast(ir_mode *mode, ir_mode *ent_mode) {
 743         if (ent_mode != mode) {
 744                 if (ent_mode == NULL ||
 745                         get_mode_size_bits(ent_mode) != get_mode_size_bits(mode) ||
 746                         get_mode_sort(ent_mode) != get_mode_sort(mode) ||
 747                         get_mode_arithmetic(ent_mode) != irma_twos_complement ||
 748                         get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
 749                         return 1;
 750         }
 751         return 0;
 752 }  /* is_hidden_cast */
 753
 754 /**
 755  * Determine the address_taken state of a node (or it's successor Sels).
 756  *
 757  * @param irn  the node
 758  */
 759 static ir_address_taken_state find_address_taken_state(ir_node *irn) {
 760         int       i, j;
 761         ir_mode   *emode, *mode;
 762         ir_node   *value;
 763         ir_entity *ent;
 764         ir_type   *tp;
 765
 766         for (i = get_irn_n_outs(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 767                 ir_node *succ = get_irn_out(irn, i);
 768
 769                 switch (get_irn_opcode(succ)) {
 770                 case iro_Load:
 771                         /* check if this load is not a hidden conversion */
 772                         mode = get_Load_mode(succ);
 773                         ent = is_SymConst(irn) ? get_SymConst_entity(irn) : get_Sel_entity(irn);
 774                         emode = get_type_mode(get_entity_type(ent));
 775                         if (is_hidden_cast(mode, emode))
 776                                 return ir_address_taken;
 777                         break;
 778
 779                 case iro_Store:
 780                         /* check that the node is not the Store's value */
 781                         value = get_Store_value(succ);
 782                         if (value == irn)
 783                                 return ir_address_taken;
 784                         /* check if this Store is not a hidden conversion */
 785                         mode = get_irn_mode(value);
 786                         ent = is_SymConst(irn) ? get_SymConst_entity(irn) : get_Sel_entity(irn);
 787                         emode = get_type_mode(get_entity_type(ent));
 788                         if (is_hidden_cast(mode, emode))
 789                                 return ir_address_taken;
 790                         break;
 791
 792                 case iro_CopyB:
 793                         /* CopyB are like Loads/Stores */
 794                         ent = is_SymConst(irn) ? get_SymConst_entity(irn) : get_Sel_entity(irn);
 795                         tp  = get_entity_type(ent);
 796                         if (tp != get_CopyB_type(succ)) {
 797                                 /* bad, different types, might be a hidden conversion */
 798                                 return ir_address_taken;
 799                         }
 800                         break;
 801
 802                 case iro_Sel: {
 803                         /* Check the successor of irn. */
 804                         ir_address_taken_state res = find_address_taken_state(succ);
 805                         if (res != ir_address_not_taken)
 806                                 return res;
 807                         break;
 808                 }
 809
 810                 case iro_Call:
 811                         /* Only the call address is not an address taker but
 812                            this is an uninteresting case, so we ignore it here. */
 813                         for (j = get_Call_n_params(succ) - 1; j >= 0; --j) {
 814                                 ir_node *param = get_Call_param(succ, j);
 815                                 if (param == irn)
 816                                         return ir_address_taken;
 817                         }
 818                         break;
 819
 820                 default:
 821                         /* another op, the address may be taken */
 822                         return ir_address_taken_unknown;
 823                 }
 824         }
 825         /* All successors finished, the address is not taken. */
 826         return ir_address_not_taken;
 827 }  /* find_address_taken_state */
 828
 829 /**
 830  * Update the "address taken" flag of all frame entities.
 831  */
 832 static void analyse_irg_address_taken(ir_graph *irg) {
 833         ir_type *ft = get_irg_frame_type(irg);
 834         ir_node *irg_frame;
 835         int i;
 836
 837         /* set initial state to not_taken, as this is the "smallest" state */
 838         for (i = get_class_n_members(ft) - 1; i >= 0; --i) {
 839                 ir_entity *ent = get_class_member(ft, i);
 840
 841                 set_entity_address_taken(ent, ir_address_not_taken);
 842         }
 843
 844         assure_irg_outs(irg);
 845
 846         irg_frame = get_irg_frame(irg);
 847
 848         for (i = get_irn_n_outs(irg_frame) - 1; i >= 0; --i) {
 849                 ir_node *succ = get_irn_out(irg_frame, i);
 850                 ir_address_taken_state state;
 851
 852             if (is_Sel(succ)) {
 853                         ir_entity *ent = get_Sel_entity(succ);
 854
 855                         if (get_entity_address_taken(ent) == ir_address_taken)
 856                                 continue;
 857
 858                         state = find_address_taken_state(succ);
 859                         if (state > get_entity_address_taken(ent))
 860                                 set_entity_address_taken(ent, state);
 861                 }
 862         }
 863         /* now computed */
 864         irg->adr_taken_state = ir_address_taken_computed;
 865 }  /* analyse_address_taken */
 866
 867 /* Returns the current address taken state of the graph. */
 868 ir_address_taken_computed_state get_irg_address_taken_state(const ir_graph *irg) {
 869         return irg->adr_taken_state;
 870 }  /* get_irg_address_taken_state */
 871
 872 /* Sets the current address taken state of the graph. */
 873 void set_irg_address_taken_state(ir_graph *irg, ir_address_taken_computed_state state) {
 874         irg->adr_taken_state = state;
 875 }  /* set_irg_address_taken_state */
 876
 877 /* Assure that the address taken flag is computed for the given graph. */
 878 void assure_irg_address_taken_computed(ir_graph *irg) {
 879         if (irg->adr_taken_state == ir_address_taken_not_computed)
 880                 analyse_irg_address_taken(irg);
 881 }  /* assure_irg_address_taken_computed */
 882
 883
 884 /**
 885  * Initialize the address_taken flag for a global type like type.
 886  */
 887 static void init_taken_flag(ir_type * tp) {
 888         int i;
 889
 890         /* All external visible entities are at least
 891            ir_address_taken_unknown. This is very conservative. */
 892         for (i = get_compound_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
 893                 ir_entity *ent = get_compound_member(tp, i);
 894                 ir_address_taken_state state;
 895
 896                 state = get_entity_visibility(ent) == visibility_external_visible ?
 897                                 ir_address_taken_unknown : ir_address_not_taken ;
 898                 set_entity_address_taken(ent, state);
 899         }
 900 }  /* init_taken_flag */
 901
 902 static void check_initializer_nodes(ir_initializer_t *initializer)
 903 {
 904         switch (initializer->kind) {
 905         case IR_INITIALIZER_CONST: {
 906                 ir_node *n = initializer->consti.value;
 907
 908                 /* let's check if it's an address */
 909                 if (is_Global(n)) {
 910                         ir_entity *ent = get_Global_entity(n);
 911                         set_entity_address_taken(ent, ir_address_taken);
 912                 }
 913                 return;
 914         }
 915         case IR_INITIALIZER_TARVAL:
 916         case IR_INITIALIZER_NULL:
 917                 return;
 918         case IR_INITIALIZER_COMPOUND: {
 919                 size_t i;
 920
 921                 for (i = 0; i < initializer->compound.n_initializers; ++i) {
 922                         ir_initializer_t *sub_initializer
 923                                 = initializer->compound.initializers[i];
 924                         check_initializer_nodes(sub_initializer);
 925                 }
 926                 return;
 927         }
 928         }
 929         panic("invalid initialzier found");
 930 }
 931
 932 /**
 933  * Mark all entities used in the initializer for the given entity as address taken
 934  */
 935 static void check_initializer(ir_entity *ent) {
 936         ir_node *n;
 937         int i;
 938
 939         /* do not check uninitialized values */
 940         if (get_entity_variability(ent) == variability_uninitialized)
 941                 return;
 942
 943         /* Beware: Methods initialized with "themself". This does not count as a taken
 944            address. */
 945         if (is_Method_type(get_entity_type(ent)))
 946                 return;
 947
 948         if (ent->has_initializer) {
 949                 check_initializer_nodes(ent->attr.initializer);
 950         } else if (is_atomic_entity(ent)) {
 951                 /* let's check if it's an address */
 952                 n = get_atomic_ent_value(ent);
 953                 if (is_Global(n)) {
 954                         ir_entity *ent = get_Global_entity(n);
 955                         set_entity_address_taken(ent, ir_address_taken);
 956                 }
 957         } else {
 958                 for (i = get_compound_ent_n_values(ent) - 1; i >= 0; --i) {
 959                         n = get_compound_ent_value(ent, i);
 960
 961                         /* let's check if it's an address */
 962                         if (is_Global(n)) {
 963                                 ir_entity *ent = get_Global_entity(n);
 964                                 set_entity_address_taken(ent, ir_address_taken);
 965                         }
 966                 }
 967         }
 968 }  /* check_initializer */
 969
 970
 971 /**
 972  * Mark all entities used in initializers as address taken
 973  */
 974 static void check_initializers(ir_type *tp) {
 975         int i;
 976
 977         for (i = get_compound_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
 978                 ir_entity *ent = get_compound_member(tp, i);
 979
 980                 check_initializer(ent);
 981         }
 982 }  /* check_initializers */
 983
 984 #ifdef DEBUG_libfirm
 985 /**
 986  * Print the address taken state of all entities of a given type for debugging.
 987  */
 988 static void print_address_taken_state(ir_type *tp) {
 989         int i;
 990         for (i = get_compound_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
 991                 ir_entity *ent = get_compound_member(tp, i);
 992                 ir_address_taken_state state = get_entity_address_taken(ent);
 993
 994                 if (state != ir_address_not_taken) {
 995                         assert(ir_address_not_taken <= (int) state && state <= ir_address_taken);
 996                         ir_printf("%+F: %s\n", ent, get_address_taken_state_name(state));
 997                 }
 998         }
 999 }  /* print_address_taken_state */
1000 #endif /* DEBUG_libfirm */
1001
1002 /**
1003  * Post-walker: check for global entity address
1004  */
1005 static void check_global_address(ir_node *irn, void *env) {
1006         ir_node *tls = env;
1007         ir_entity *ent;
1008         ir_address_taken_state state;
1009
1010         if (is_Global(irn)) {
1011                 /* A global. */
1012                 ent = get_Global_entity(irn);
1013         } else if (is_Sel(irn) && get_Sel_ptr(irn) == tls) {
1014                 /* A TLS variable. */
1015                 ent = get_Sel_entity(irn);
1016         } else
1017                 return;
1018
1019         if (get_entity_address_taken(ent) >= ir_address_taken) {
1020                 /* Already at the maximum. */
1021                 return;
1022         }
1023         state = find_address_taken_state(irn);
1024         if (state > get_entity_address_taken(ent))
1025                 set_entity_address_taken(ent, state);
1026 }  /* check_global_address */
1027
1028 /**
1029  * Update the "address taken" flag of all global entities.
1030  */
1031 static void analyse_irp_globals_address_taken(void) {
1032         int i;
1033
1034         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.ana.irmemory");
1035
1036         init_taken_flag(get_glob_type());
1037         init_taken_flag(get_tls_type());
1038
1039         check_initializers(get_glob_type());
1040         check_initializers(get_tls_type());
1041
1042         for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1043                 ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1044
1045                 assure_irg_outs(irg);
1046                 irg_walk_graph(irg, NULL, check_global_address, get_irg_tls(irg));
1047         }
1048
1049 #ifdef DEBUG_libfirm
1050         if (firm_dbg_get_mask(dbg) & LEVEL_1) {
1051                 print_address_taken_state(get_glob_type());
1052                 print_address_taken_state(get_tls_type());
1053         }
1054 #endif /* DEBUG_libfirm */
1055
1056         /* now computed */
1057         irp->globals_adr_taken_state = ir_address_taken_computed;
1058 }  /* analyse_irp_globals_address_taken */
1059
1060 /* Returns the current address taken state of the globals. */
1061 ir_address_taken_computed_state get_irp_globals_address_taken_state(void) {
1062         return irp->globals_adr_taken_state;
1063 }  /* get_irp_globals_address_taken_state */
1064
1065 /* Sets the current address taken state of the graph. */
1066 void set_irp_globals_address_taken_state(ir_address_taken_computed_state state) {
1067         irp->globals_adr_taken_state = state;
1068 }  /* set_irg_address_taken_state */
1069
1070 /* Assure that the address taken flag is computed for the globals. */
1071 void assure_irp_globals_address_taken_computed(void) {
1072         if (irp->globals_adr_taken_state == ir_address_taken_not_computed)
1073                 analyse_irp_globals_address_taken();
1074 }  /* assure_irp_globals_address_taken_computed */
1075
1076
1077 #include <adt/pmap.h>
1078 #include "typerep.h"
1079
1080 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbgcall = NULL;)
1081
1082 /** Maps method types to cloned method types. */
1083 static pmap *mtp_map;
1084
1085 /**
1086  * Clone a method type if not already cloned.
1087  */
1088 static ir_type *clone_type_and_cache(ir_type *tp) {
1089         static ident *prefix = NULL;
1090         ir_type *res;
1091         pmap_entry *e = pmap_find(mtp_map, tp);
1092
1093         if (e)
1094                 return e->value;
1095
1096         if (prefix == NULL)
1097                 prefix = new_id_from_chars("C", 1);
1098
1099         res = clone_type_method(tp, prefix);
1100         pmap_insert(mtp_map, tp, res);
1101         DB((dbgcall, LEVEL_2, "cloned type %+F into %+F\n", tp, res));
1102
1103         return res;
1104 }  /* clone_type_and_cache */
1105
1106 /**
1107  * Copy the calling conventions from the entities to the call type.
1108  */
1109 static void update_calls_to_private(ir_node *call, void *env) {
1110         (void) env;
1111         if (is_Call(call)) {
1112                 ir_node *ptr = get_Call_ptr(call);
1113
1114                 if (is_SymConst(ptr)) {
1115                         ir_entity *ent = get_SymConst_entity(ptr);
1116                         ir_type *ctp = get_Call_type(call);
1117
1118                         if (get_entity_additional_properties(ent) & mtp_property_private) {
1119                                 if ((get_method_additional_properties(ctp) & mtp_property_private) == 0) {
1120                                         ctp = clone_type_and_cache(ctp);
1121                                         set_method_additional_property(ctp, mtp_property_private);
1122                                         set_Call_type(call, ctp);
1123                                         DB((dbgcall, LEVEL_1, "changed call to private method %+F\n", ent));
1124                                 }
1125                         }
1126                 }
1127         }
1128 }  /* update_calls_to_private */
1129
1130 /* Mark all private methods, i.e. those of which all call sites are known. */
1131 void mark_private_methods(void) {
1132         int i;
1133         int changed = 0;
1134
1135         FIRM_DBG_REGISTER(dbgcall, "firm.opt.cc");
1136
1137         assure_irp_globals_address_taken_computed();
1138
1139         mtp_map = pmap_create();
1140
1141         /* first step: change the calling conventions of the local non-escaped entities */
1142         for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1143                 ir_graph               *irg = get_irp_irg(i);
1144                 ir_entity              *ent = get_irg_entity(irg);
1145                 ir_address_taken_state state = get_entity_address_taken(ent);
1146
1147                 /* If an entity is sticky, it might be called from external
1148                    places (like inline assembler), so do NOT mark it as private. */
1149                 if (get_entity_visibility(ent) == visibility_local &&
1150                     state == ir_address_not_taken &&
1151                     get_entity_stickyness(ent) != stickyness_sticky) {
1152                         ir_type *mtp = get_entity_type(ent);
1153
1154                         set_entity_additional_property(ent, mtp_property_private);
1155                         DB((dbgcall, LEVEL_1, "found private method %+F\n", ent));
1156                         if ((get_method_additional_properties(mtp) & mtp_property_private) == 0) {
1157                                 /* need a new type */
1158                                 mtp = clone_type_and_cache(mtp);
1159                                 set_entity_type(ent, mtp);
1160                                 set_method_additional_property(mtp, mtp_property_private);
1161                                 changed = 1;
1162                         }
1163                 }
1164         }
1165
1166         if (changed)
1167                 all_irg_walk(NULL, update_calls_to_private, NULL);
1168
1169         pmap_destroy(mtp_map);
1170 }  /* mark_private_methods */