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(no_alias);
  60         X(may_alias);
  61         X(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 no_alias if the Const is greater, 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) ? may_alias : 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) ? no_alias : 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 sure_alias iff idx1 == idx2
 123  *         no_alias iff they ALWAYS differ more than size
 124  *         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 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 ? sure_alias : 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 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 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 no_alias;
 182                                         }
 183                                         /* tv_size > tv2, so we can subtract without overflow */
 184                                         tv2 = tarval_sub(tv_size, tv2);
 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) ? no_alias : 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);
 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) ? no_alias : 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 may_alias;
 276 }  /* different_index */
 277
 278 /**
 279  * Two Sel addresses have the same base address, check if there offsets are different.
 280  *
 281  * @param adr1  The first address.
 282  * @param adr2  The second address.
 283  */
 284 static ir_alias_relation different_sel_offsets(ir_node *sel1, ir_node *sel2) {
 285         /* seems to be broken */
 286         (void) sel1;
 287         (void) sel2;
 288 #if 0
 289         ir_entity *ent1 = get_Sel_entity(sel1);
 290         ir_entity *ent2 = get_Sel_entity(sel2);
 291         int i, check_arr = 0;
 292
 293         if (ent1 == ent2)
 294                 check_arr = 1;
 295         else {
 296                 ir_type *tp1 = get_entity_type(ent1);
 297                 ir_type *tp2 = get_entity_type(ent2);
 298
 299                 if (tp1 == tp2)
 300                         check_arr = 1;
 301                 else if (get_type_state(tp1) == layout_fixed && get_type_state(tp2) == layout_fixed &&
 302                          get_type_size_bits(tp1) == get_type_size_bits(tp2))
 303                         check_arr = 1;
 304         }
 305         if (check_arr) {
 306                 /* we select an entity of same size, check for indexes */
 307                 int n = get_Sel_n_indexs(sel1);
 308                 int have_no = 0;
 309
 310                 if (n > 0 && n == get_Sel_n_indexs(sel2)) {
 311                         /* same non-zero number of indexes, an array access, check */
 312                         for (i = 0; i < n; ++i) {
 313                                 ir_node *idx1 = get_Sel_index(sel1, i);
 314                                 ir_node *idx2 = get_Sel_index(sel2, i);
 315                                 ir_alias_relation res = different_index(idx1, idx2, 0); /* we can safely IGNORE the size here if it's at least >0 */
 316
 317                                 if (res == may_alias)
 318                                         return may_alias;
 319                                 else if (res == no_alias)
 320                                         have_no = 1;
 321                         }
 322                         /* if we have at least one no_alias, there is no alias relation, else we have sure */
 323                         return have_no > 0 ? no_alias : sure_alias;
 324                 }
 325         }
 326 #endif
 327         return may_alias;
 328 }  /* different_sel_offsets */
 329
 330 /**
 331  * Determine the alias relation by checking if adr1 and adr2 are pointer
 332  * to different type.
 333  *
 334  * @param adr1    The first address.
 335  * @param adr2    The second address.
 336  */
 337 static ir_alias_relation different_types(ir_node *adr1, ir_node *adr2)
 338 {
 339         ir_entity *ent1 = NULL, *ent2 = NULL;
 340
 341         if (is_SymConst_addr_ent(adr1))
 342                 ent1 = get_SymConst_entity(adr1);
 343         else if (is_Sel(adr1))
 344                 ent1 = get_Sel_entity(adr1);
 345
 346         if (is_SymConst_addr_ent(adr2))
 347                 ent2 = get_SymConst_entity(adr2);
 348         else if (is_Sel(adr2))
 349                 ent2 = get_Sel_entity(adr2);
 350
 351         if (ent1 != NULL && ent2 != NULL) {
 352                 ir_type *tp1 = get_entity_type(ent1);
 353                 ir_type *tp2 = get_entity_type(ent2);
 354
 355                 if (tp1 != tp2) {
 356                         if (is_Pointer_type(tp1) && is_Pointer_type(tp2)) {
 357                                 /* do deref until no pointer types are found */
 358                                 do {
 359                                         tp1 = get_pointer_points_to_type(tp1);
 360                                         tp2 = get_pointer_points_to_type(tp2);
 361                                 } while (is_Pointer_type(tp1) && is_Pointer_type(tp2));
 362                         }
 363
 364                         if (get_type_tpop(tp1) != get_type_tpop(tp2)) {
 365                                 /* different type structure */
 366                                 return no_alias;
 367                         }
 368                         if (is_Class_type(tp1)) {
 369                                 /* check class hierarchy */
 370                                 if (! is_SubClass_of(tp1, tp2) &&
 371                                         ! is_SubClass_of(tp2, tp1))
 372                                         return no_alias;
 373                         } else {
 374                                 /* different types */
 375                                 return no_alias;
 376                         }
 377                 }
 378         }
 379         return may_alias;
 380 }  /* different_types */
 381
 382 /**
 383  * Check if an offset is a constant and these constant is bigger or equal
 384  * than a given size.
 385  */
 386 static int check_const_offset(ir_node *offset, int size) {
 387         ir_mode *mode = get_irn_mode(offset);
 388
 389         /* ok, we found an offset, check for constant */
 390         if (is_Const(offset) && mode_is_int(mode)) {
 391                 tarval *tv = new_tarval_from_long(size, mode);
 392
 393                 /* size <= offset ? */
 394                 if (tarval_cmp(tv, get_Const_tarval(offset)) & (pn_Cmp_Eq|pn_Cmp_Lt))
 395                         return 1;
 396         }
 397         return 0;
 398 }  /* check_const_offset */
 399
 400 /**
 401  * Check if we can determine that the two pointers always have an offset bigger then size
 402  */
 403 static ir_alias_relation _different_pointer(ir_node *adr1, ir_node *adr2, int size) {
 404         int found = 0;
 405
 406         if (is_Add(adr1)) {
 407                 /* first address is the result of a pointer addition */
 408                 ir_node *l1 = get_Add_left(adr1);
 409                 ir_node *r1 = get_Add_right(adr1);
 410
 411                 if (l1 == adr2) {
 412                         found = check_const_offset(r1, size);
 413                 } else if (r1 == adr2) {
 414                         found = check_const_offset(l1, size);
 415                 } else if (is_Add(adr2)) {
 416                         /* second address is the result of a pointer addition */
 417                         ir_node *l2 = get_Add_left(adr2);
 418                         ir_node *r2 = get_Add_right(adr2);
 419
 420                         if (l1 == l2) {
 421                                 return _different_pointer(r1, r2, size);
 422                         } else if (l1 == r2) {
 423                                 return _different_pointer(r1, l2, size);
 424                         } else if (r1 == l2) {
 425                                 return _different_pointer(l1, r2, size);
 426                         } else if (r1 == r2) {
 427                                 return _different_pointer(l1, l2, size);
 428                         }
 429                 }
 430         } else if (is_Add(adr2)) {
 431                 /* second address is the result of a pointer addition */
 432                 ir_node *l2 = get_Add_left(adr2);
 433                 ir_node *r2  = get_Add_right(adr2);
 434
 435                 if (l2 == adr1) {
 436                         found = check_const_offset(r2, size);
 437                 } else if (r2 == adr1) {
 438                         found = check_const_offset(l2, size);
 439                 }
 440         } else {
 441                 return different_index(adr1, adr2, size);
 442         }
 443         return found ? no_alias : may_alias;
 444 }  /* _different_pointer */
 445
 446 /**
 447  * Check if we can determine that the two pointers always have an offset bigger then the maximum size of mode1, mode2
 448  */
 449 static ir_alias_relation different_pointer(ir_node *adr1, ir_mode *mode1, ir_node *adr2, ir_mode *mode2) {
 450         int size = get_mode_size_bytes(mode1);
 451         int n    = get_mode_size_bytes(mode2);
 452
 453         if (n > size)
 454                 size = n;
 455         return _different_pointer(adr1, adr2, size);
 456 }  /* different_pointer */
 457
 458 /**
 459  * Returns non-zero if a node is a routine parameter.
 460  *
 461  * @param node  the node to test
 462  */
 463 static int is_arg_Proj(ir_node *node) {
 464         if (! is_Proj(node))
 465                 return 0;
 466         node = get_Proj_pred(node);
 467         if (! is_Proj(node))
 468                 return 0;
 469         return pn_Start_T_args == get_Proj_proj(node) && is_Start(get_Proj_pred(node));
 470 }  /* is_arg_Proj */
 471
 472 /**
 473  * Returns true if an address represents a global variable.
 474  *
 475  * @param irn  the node representing the address
 476  */
 477 static INLINE int is_global_var(ir_node *irn) {
 478         return is_SymConst_addr_ent(irn);
 479 }  /* is_global_var */
 480
 481 /**
 482  * Determine the alias relation between two addresses.
 483  */
 484 static ir_alias_relation _get_alias_relation(
 485         ir_graph *irg,
 486         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
 487         ir_node *adr2, ir_mode *mode2)
 488 {
 489         ir_opcode op1, op2;
 490         ir_entity *ent1, *ent2;
 491         unsigned options;
 492
 493         if (! get_opt_alias_analysis())
 494                 return may_alias;
 495
 496         if (adr1 == adr2)
 497                 return sure_alias;
 498
 499         options = get_irg_memory_disambiguator_options(irg);
 500
 501         /* The Armageddon switch */
 502         if (options & aa_opt_no_alias)
 503                 return no_alias;
 504
 505         /* Two save some code, sort the addresses by its id's. Beware, this
 506            might break some things, so better check here. */
 507         assert(iro_SymConst < iro_Sel && iro_Sel < iro_Proj && "Code dependence broken");
 508         op1 = get_irn_opcode(adr1);
 509         op2 = get_irn_opcode(adr2);
 510
 511         if (op1 > op2) {
 512                 ir_node *t = adr1;
 513                 ir_mode *m = mode1;
 514                 adr1  = adr2;
 515                 mode1 = mode2;
 516                 adr2  = t;
 517                 mode2 = m;
 518         }
 519
 520         if (is_global_var(adr1)) {
 521                 /* first address is a global variable */
 522
 523                 if (is_global_var(adr2)) {
 524                         /* both addresses are global variables and we know
 525                            they are different (R1 a) */
 526                         if (get_SymConst_entity(adr1) != get_SymConst_entity(adr2))
 527                                 return no_alias;
 528                         else {
 529                                 /* equal entity addresses */
 530                                 return sure_alias;
 531                         }
 532                 }
 533                 if (is_Sel(adr2)) {
 534                         ir_node *base2 = find_base_adr(adr2, &ent2);
 535
 536                         if (is_global_var(base2)) {
 537                                 /* base2 address is a global var (R1 a) */
 538                                 if (adr1 != base2)
 539                                         return no_alias;
 540                         } else if (base2 == get_irg_frame(irg)) {
 541                                 /* the second one is a local variable so they are always
 542                                    different (R1 b) */
 543                                 return no_alias;
 544                         } else if (base2 == get_irg_tls(irg)) {
 545                                 /* the second one is a TLS variable so they are always
 546                                    different (R1 c) */
 547                                 return no_alias;
 548                         }
 549                 }
 550
 551                 /* Here we are: the first is a global var, the second some pointer. */
 552                 ent1 = get_SymConst_entity(adr1);
 553                 if (get_entity_address_taken(ent1) == ir_address_not_taken) {
 554                         /* The address of the global variable was never taken, so
 555                            the pointer cannot match (R2). */
 556                         return no_alias;
 557                 }
 558         } else if (is_Sel(adr1)) {
 559                 /* the first address is a Sel */
 560                 ir_node *base1 = find_base_adr(adr1, &ent1);
 561
 562                 if (base1 == get_irg_frame(irg)) {
 563                         /* first is a local variable ent1 */
 564                         if (is_Sel(adr2)) {
 565                                 /* the second address is a Sel */
 566                                 ir_node *base2 = find_base_adr(adr2, &ent2);
 567
 568                                 if (base1 == base2) {
 569                                         /* identical bases: both are local variables */
 570                                         if (ent1 != ent2) {
 571                                                 /* both addresses are local variables and we know
 572                                                they are different (R1 a) */
 573                                                 return no_alias;
 574                                         } else {
 575                                                 /* same local var */
 576                                                 return different_sel_offsets(adr1, adr2);
 577                                         }
 578                                 } else if (base2 == get_irg_tls(irg)) {
 579                                         /* the second one is a TLS variable so they are always
 580                                        different (R1 d) */
 581                                         return no_alias;
 582                                 } else if (is_arg_Proj(base2)) {
 583                                         /* the second one is an offset from a parameter so they are
 584                                            always different (R1 e) */
 585                                         return no_alias;
 586                                 }
 587                         } else if (is_arg_Proj(adr2)) {
 588                                 /* a local variable and a parameter are always different (R1 e) */
 589                                 return no_alias;
 590                         }
 591                 } else if (base1 == get_irg_tls(irg)) {
 592                         /* the first is a TLS variable */
 593                         if (is_Sel(adr2)) {
 594                                 /* the second address is a Sel */
 595                                 ir_node *base2 = find_base_adr(adr2, &ent2);
 596
 597                                 if (base1 == base2)
 598                                         if (ent1 != ent2) {
 599                                                 /* both addresses are tls variables and we know
 600                                                they are different (R1 a) */
 601                                         } else {
 602                                                 /* same tls var */
 603                                                 return different_sel_offsets(adr1, adr2);
 604                                         }
 605                                 else if (base2 == get_irg_frame(irg)) {
 606                                         /* the first one is a tls variable, the second a local one,
 607                                            they are different (R1 d) */
 608                                         return no_alias;
 609                                 }
 610                         }
 611                 } else if (is_arg_Proj(base1)) {
 612                         /* the first one is an offset from a parameter */
 613                         if (is_Sel(adr2)) {
 614                                 /* the second address is a Sel */
 615                                 ir_node *base2 = find_base_adr(adr2, &ent2);
 616
 617                                 if (base2 == get_irg_frame(irg)) {
 618                                         /* the second one is a local variable so they are always
 619                                        different (R1 e) */
 620                                         return no_alias;
 621                                 }
 622                         }
 623                 } else if (is_global_var(base1)) {
 624                         /* the first one is a global variable */
 625                         ent1 = get_SymConst_entity(base1);
 626                         if (is_Sel(adr2)) {
 627                                 /* the second address is a Sel */
 628                                 ir_node *base2 = find_base_adr(adr2, &ent2);
 629
 630                                 if (base1 == base2) {
 631                                         /* same global var */
 632                                         return different_sel_offsets(adr1, adr2);
 633                                 }
 634                                 else if (base2 == get_irg_frame(irg)) {
 635                                         /* the second one is a local variable so they are always
 636                                        different (R1 a) */
 637                                         return no_alias;
 638                                 } else if (base2 == get_irg_tls(irg)) {
 639                                         /* the second one is a TLS variable so they are always
 640                                        different (R1 a) */
 641                                         return no_alias;
 642                                 } else if (is_arg_Proj(base2)) {
 643                                         if (get_entity_address_taken(ent1) == ir_address_not_taken) {
 644                                                 /* The address of the global variable was never taken, so
 645                                                    the pointer cannot match (R2). */
 646                                                 return no_alias;
 647                                         }
 648                                 } else if (is_global_var(base2)) {
 649                                         ent2 = get_SymConst_entity(base2);
 650                                         /* both addresses are global variables and we know
 651                                            they are different (R1 a) */
 652                                         if (ent1 != ent2)
 653                                                 return no_alias;
 654                                 }
 655                         }
 656                 }
 657         } else {
 658                 /* some pointers, check if they have the same base buf constant offset */
 659                 ir_alias_relation rel = different_pointer(adr1, mode1, adr2, mode2);
 660                 if (rel != may_alias)
 661                         return rel;
 662         }
 663
 664
 665         if (options & aa_opt_type_based) { /* Type based alias analysis */
 666                 ir_alias_relation rel;
 667
 668                 if (options & aa_opt_byte_type_may_alias) {
 669                         if (get_mode_size_bits(mode1) == 8 || get_mode_size_bits(mode2) == 8) {
 670                                 /* One of the modes address a byte. Assume a may_alias and leave
 671                                    the type based check. */
 672                                 goto leave_type_based_alias;
 673                         }
 674                 }
 675                 /* cheap check: If the mode sizes did not match, the types MUST be different */
 676                 if (get_mode_size_bits(mode1) != get_mode_size_bits(mode2))
 677                         return no_alias;
 678
 679                 /* cheap test: if only one is a reference mode, no alias */
 680                 if (mode_is_reference(mode1) != mode_is_reference(mode2))
 681                         return no_alias;
 682
 683                 /* try rule R5 */
 684                 rel = different_types(adr1, adr2);
 685                 if (rel != may_alias)
 686                         return rel;
 687 leave_type_based_alias:;
 688         }
 689
 690         /* do we have a language specific memory disambiguator? */
 691         if (language_disambuigator) {
 692                 ir_alias_relation rel = (*language_disambuigator)(irg, adr1, mode1, adr2, mode2);
 693                 if (rel != may_alias)
 694                         return rel;
 695         }
 696
 697         /* access points-to information here */
 698         return may_alias;
 699 }  /* _get_alias_relation */
 700
 701 /*
 702  * Determine the alias relation between two addresses.
 703  */
 704 ir_alias_relation get_alias_relation(
 705         ir_graph *irg,
 706         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
 707         ir_node *adr2, ir_mode *mode2)
 708 {
 709         ir_alias_relation rel = _get_alias_relation(irg, adr1, mode1, adr2, mode2);
 710         DB((dbg, LEVEL_1, "alias(%+F, %+f) = %s\n", adr1, adr2, get_ir_alias_relation_name(rel)));
 711         return rel;
 712 }  /* get_alias_relation */
 713
 714 /* Set a source language specific memory disambiguator function. */
 715 void set_language_memory_disambiguator(DISAMBIGUATOR_FUNC func) {
 716         language_disambuigator = func;
 717 }  /* set_language_memory_disambiguator */
 718
 719 /** The result cache for the memory disambiguator. */
 720 static set *result_cache = NULL;
 721
 722 /** An entry in the relation cache. */
 723 typedef struct mem_disambig_entry {
 724         ir_node           *adr1;    /**< The first address. */
 725         ir_node           *adr2;    /**< The second address. */
 726         ir_alias_relation result;   /**< The alias relation result. */
 727 } mem_disambig_entry;
 728
 729 #define HASH_ENTRY(adr1, adr2)  (HASH_PTR(adr1) ^ HASH_PTR(adr2))
 730
 731 /**
 732  * Compare two relation cache entries.
 733  */
 734 static int cmp_mem_disambig_entry(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 735         const mem_disambig_entry *p1 = elt;
 736         const mem_disambig_entry *p2 = key;
 737         (void) size;
 738
 739         return p1->adr1 == p2->adr1 && p1->adr2 == p2->adr2;
 740 }  /* cmp_mem_disambig_entry */
 741
 742 /**
 743  * Initialize the relation cache.
 744  */
 745 void mem_disambig_init(void) {
 746         result_cache = new_set(cmp_mem_disambig_entry, 8);
 747 }  /* mem_disambig_init */
 748
 749 /*
 750  * Determine the alias relation between two addresses.
 751  */
 752 ir_alias_relation get_alias_relation_ex(
 753         ir_graph *irg,
 754         ir_node *adr1, ir_mode *mode1,
 755         ir_node *adr2, ir_mode *mode2)
 756 {
 757         mem_disambig_entry key, *entry;
 758
 759         if (! get_opt_alias_analysis())
 760                 return may_alias;
 761
 762         if (get_irn_opcode(adr1) > get_irn_opcode(adr2)) {
 763                 ir_node *t = adr1;
 764                 adr1 = adr2;
 765                 adr2 = t;
 766         }
 767
 768         key.adr1 = adr1;
 769         key.adr2 = adr2;
 770         entry = set_find(result_cache, &key, sizeof(key), HASH_ENTRY(adr1, adr2));
 771         if (entry)
 772                 return entry->result;
 773
 774         key.result = get_alias_relation(irg, adr1, mode1, adr2, mode2);
 775
 776         set_insert(result_cache, &key, sizeof(key), HASH_ENTRY(adr1, adr2));
 777         return key.result;
 778 }  /* get_alias_relation_ex */
 779
 780 /* Free the relation cache. */
 781 void mem_disambig_term(void) {
 782         if (result_cache) {
 783                 del_set(result_cache);
 784                 result_cache = NULL;
 785         }
 786 }  /* mem_disambig_term */
 787
 788 /**
 789  * Check the mode of a Load/Store with the mode of the entity
 790  * that is accessed.
 791  * If the mode of the entity and the Load/Store mode do not match, we
 792  * have the bad reinterpret case:
 793  *
 794  * int i;
 795  * char b = *(char *)&i;
 796  *
 797  * We do NOT count this as one value and return address_taken
 798  * in that case.
 799  * However, we support an often used case. If the mode is two-complement
 800  * we allow casts between signed/unsigned.
 801  *
 802  * @param mode     the mode of the Load/Store
 803  * @param ent_mode the mode of the accessed entity
 804  *
 805  * @return non-zero if the Load/Store is a hidden cast, zero else
 806  */
 807 static int is_hidden_cast(ir_mode *mode, ir_mode *ent_mode) {
 808         if (ent_mode != mode) {
 809                 if (ent_mode == NULL ||
 810                         get_mode_size_bits(ent_mode) != get_mode_size_bits(mode) ||
 811                         get_mode_sort(ent_mode) != get_mode_sort(mode) ||
 812                         get_mode_arithmetic(ent_mode) != irma_twos_complement ||
 813                         get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
 814                         return 1;
 815         }
 816         return 0;
 817 }  /* is_hidden_cast */
 818
 819 /**
 820  * Determine the address_taken state of a node (or it's successor Sels).
 821  *
 822  * @param irn  the node
 823  */
 824 static ir_address_taken_state find_address_taken_state(ir_node *irn) {
 825         int     i, j;
 826         ir_mode *emode, *mode;
 827         ir_node *value;
 828         ir_entity *ent;
 829
 830         for (i = get_irn_n_outs(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 831                 ir_node *succ = get_irn_out(irn, i);
 832
 833                 switch (get_irn_opcode(succ)) {
 834                 case iro_Load:
 835                         /* check if this load is not a hidden conversion */
 836                         mode = get_Load_mode(succ);
 837                         ent = is_SymConst(irn) ? get_SymConst_entity(irn) : get_Sel_entity(irn);
 838                         emode = get_type_mode(get_entity_type(ent));
 839                         if (is_hidden_cast(mode, emode))
 840                                 return ir_address_taken;
 841                         break;
 842
 843                 case iro_Store:
 844                         /* check that the node is not the Store's value */
 845                         value = get_Store_value(succ);
 846                         if (value == irn)
 847                                 return ir_address_taken;
 848                         /* check if this Store is not a hidden conversion */
 849                         mode = get_irn_mode(value);
 850                         ent = is_SymConst(irn) ? get_SymConst_entity(irn) : get_Sel_entity(irn);
 851                         emode = get_type_mode(get_entity_type(ent));
 852                         if (is_hidden_cast(mode, emode))
 853                                 return ir_address_taken;
 854                         break;
 855
 856                 case iro_Sel: {
 857                         /* Check the successor of irn. */
 858                         ir_address_taken_state res = find_address_taken_state(succ);
 859                         if (res != ir_address_not_taken)
 860                                 return res;
 861                         break;
 862                 }
 863
 864                 case iro_Call:
 865                         /* Only the call address is not an address taker but
 866                            this is an uninteresting case, so we ignore it here. */
 867                         for (j = get_Call_n_params(succ) - 1; j >= 0; --j) {
 868                                 ir_node *param = get_Call_param(succ, j);
 869                                 if (param == irn)
 870                                         return ir_address_taken;
 871                         }
 872                         break;
 873
 874                 default:
 875                         /* another op, the address may be taken */
 876                         return ir_address_taken_unknown;
 877                 }
 878         }
 879         /* All successors finished, the address is not taken. */
 880         return ir_address_not_taken;
 881 }  /* find_address_taken_state */
 882
 883 /**
 884  * Update the "address taken" flag of all frame entities.
 885  */
 886 static void analyse_irg_address_taken(ir_graph *irg) {
 887         ir_type *ft = get_irg_frame_type(irg);
 888         ir_node *irg_frame;
 889         int i;
 890
 891         /* set initial state to not_taken, as this is the "smallest" state */
 892         for (i = get_class_n_members(ft) - 1; i >= 0; --i) {
 893                 ir_entity *ent = get_class_member(ft, i);
 894
 895                 set_entity_address_taken(ent, ir_address_not_taken);
 896         }
 897
 898         assure_irg_outs(irg);
 899
 900         irg_frame = get_irg_frame(irg);
 901
 902         for (i = get_irn_n_outs(irg_frame) - 1; i >= 0; --i) {
 903                 ir_node *succ = get_irn_out(irg_frame, i);
 904                 ir_address_taken_state state;
 905
 906             if (is_Sel(succ)) {
 907                         ir_entity *ent = get_Sel_entity(succ);
 908
 909                         if (get_entity_address_taken(ent) == ir_address_taken)
 910                                 continue;
 911
 912                         state = find_address_taken_state(succ);
 913                         if (state > get_entity_address_taken(ent))
 914                                 set_entity_address_taken(ent, state);
 915                 }
 916         }
 917         /* now computed */
 918         irg->adr_taken_state = ir_address_taken_computed;
 919 }  /* analyse_address_taken */
 920
 921 /* Returns the current address taken state of the graph. */
 922 ir_address_taken_computed_state get_irg_address_taken_state(const ir_graph *irg) {
 923         return irg->adr_taken_state;
 924 }  /* get_irg_address_taken_state */
 925
 926 /* Sets the current address taken state of the graph. */
 927 void set_irg_address_taken_state(ir_graph *irg, ir_address_taken_computed_state state) {
 928         irg->adr_taken_state = state;
 929 }  /* set_irg_address_taken_state */
 930
 931 /* Assure that the address taken flag is computed for the given graph. */
 932 void assure_irg_address_taken_computed(ir_graph *irg) {
 933         if (irg->adr_taken_state == ir_address_taken_not_computed)
 934                 analyse_irg_address_taken(irg);
 935 }  /* assure_irg_address_taken_computed */
 936
 937
 938 /**
 939  * Initialize the address_taken flag for a global type like type.
 940  */
 941 static void init_taken_flag(ir_type * tp) {
 942         int i;
 943
 944         /* All external visible entities are at least
 945            ir_address_taken_unknown. This is very conservative. */
 946         for (i = get_compound_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
 947                 ir_entity *ent = get_compound_member(tp, i);
 948                 ir_address_taken_state state;
 949
 950                 state = get_entity_visibility(ent) == visibility_external_visible ?
 951                                 ir_address_taken_unknown : ir_address_not_taken ;
 952                 set_entity_address_taken(ent, state);
 953         }
 954 }  /* init_taken_flag */
 955
 956 static void check_initializer_nodes(ir_initializer_t *initializer)
 957 {
 958         switch(initializer->kind) {
 959         case IR_INITIALIZER_CONST: {
 960                 ir_node *n = initializer->consti.value;
 961
 962                 /* let's check if it's an address */
 963                 if (is_SymConst_addr_ent(n)) {
 964                         ir_entity *ent = get_SymConst_entity(n);
 965                         set_entity_address_taken(ent, ir_address_taken);
 966                 }
 967                 return;
 968         }
 969         case IR_INITIALIZER_TARVAL:
 970         case IR_INITIALIZER_NULL:
 971                 return;
 972         case IR_INITIALIZER_COMPOUND: {
 973                 size_t i;
 974
 975                 for(i = 0; i < initializer->compound.n_initializers; ++i) {
 976                         ir_initializer_t *sub_initializer
 977                                 = initializer->compound.initializers[i];
 978                         check_initializer_nodes(sub_initializer);
 979                 }
 980                 return;
 981         }
 982         }
 983         panic("invalid initialzier found");
 984 }
 985
 986 /**
 987  * Mark all entities used in the initializer for the given entity as address taken
 988  */
 989 static void check_initializer(ir_entity *ent) {
 990         ir_node *n;
 991         int i;
 992
 993         /* do not check uninitialized values */
 994         if (get_entity_variability(ent) == variability_uninitialized)
 995                 return;
 996
 997         /* Beware: Methods initialized with "themself". This does not count as a taken
 998            address. */
 999         if (is_Method_type(get_entity_type(ent)))
1000                 return;
1001
1002         if (ent->has_initializer) {
1003                 check_initializer_nodes(ent->attr.initializer);
1004         } else if (is_atomic_entity(ent)) {
1005                 /* let's check if it's an address */
1006                 n = get_atomic_ent_value(ent);
1007                 if (is_SymConst_addr_ent(n)) {
1008                         ir_entity *ent = get_SymConst_entity(n);
1009                         set_entity_address_taken(ent, ir_address_taken);
1010                 }
1011         } else {
1012                 for (i = get_compound_ent_n_values(ent) - 1; i >= 0; --i) {
1013                         n = get_compound_ent_value(ent, i);
1014
1015                         /* let's check if it's an address */
1016                         if (is_SymConst_addr_ent(n)) {
1017                                 ir_entity *ent = get_SymConst_entity(n);
1018                                 set_entity_address_taken(ent, ir_address_taken);
1019                         }
1020                 }
1021         }
1022 }  /* check_initializer */
1023
1024
1025 /**
1026  * Mark all entities used in initializers as address taken
1027  */
1028 static void check_initializers(ir_type *tp) {
1029         int i;
1030
1031         for (i = get_compound_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
1032                 ir_entity *ent = get_compound_member(tp, i);
1033
1034                 check_initializer(ent);
1035         }
1036 }  /* check_initializers */
1037
1038 #ifdef DEBUG_libfirm
1039 /**
1040  * Print the address taken state of all entities of a given type for debugging.
1041  */
1042 static void print_address_taken_state(ir_type *tp) {
1043         int i;
1044         for (i = get_compound_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
1045                 ir_entity *ent = get_compound_member(tp, i);
1046                 ir_address_taken_state state = get_entity_address_taken(ent);
1047
1048                 if (state != ir_address_not_taken) {
1049                         assert(ir_address_not_taken <= (int) state && state <= ir_address_taken);
1050                         ir_printf("%+F: %s\n", ent, get_address_taken_state_name(state));
1051                 }
1052         }
1053 }  /* print_address_taken_state */
1054 #endif /* DEBUG_libfirm */
1055
1056 /**
1057  * Post-walker: check for global entity address
1058  */
1059 static void check_global_address(ir_node *irn, void *env) {
1060         ir_node *tls = env;
1061         ir_entity *ent;
1062         ir_address_taken_state state;
1063
1064         if (is_SymConst_addr_ent(irn)) {
1065                 /* A global. */
1066                 ent = get_SymConst_entity(irn);
1067         } else if (is_Sel(irn) && get_Sel_ptr(irn) == tls) {
1068                 /* A TLS variable. */
1069                 ent = get_Sel_entity(irn);
1070         } else
1071                 return;
1072
1073         if (get_entity_address_taken(ent) >= ir_address_taken) {
1074                 /* Already at the maximum. */
1075                 return;
1076         }
1077         state = find_address_taken_state(irn);
1078         if (state > get_entity_address_taken(ent))
1079                 set_entity_address_taken(ent, state);
1080 }  /* check_global_address */
1081
1082 /**
1083  * Update the "address taken" flag of all global entities.
1084  */
1085 static void analyse_irp_globals_address_taken(void) {
1086         int i;
1087
1088         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.ana.irmemory");
1089
1090         init_taken_flag(get_glob_type());
1091         init_taken_flag(get_tls_type());
1092
1093         check_initializers(get_glob_type());
1094         check_initializers(get_tls_type());
1095
1096         for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1097                 ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
1098
1099                 assure_irg_outs(irg);
1100                 irg_walk_graph(irg, NULL, check_global_address, get_irg_tls(irg));
1101         }
1102
1103 #ifdef DEBUG_libfirm
1104         if (firm_dbg_get_mask(dbg) & LEVEL_1) {
1105                 print_address_taken_state(get_glob_type());
1106                 print_address_taken_state(get_tls_type());
1107         }
1108 #endif /* DEBUG_libfirm */
1109
1110         /* now computed */
1111         irp->globals_adr_taken_state = ir_address_taken_computed;
1112 }  /* analyse_irp_globals_address_taken */
1113
1114 /* Returns the current address taken state of the globals. */
1115 ir_address_taken_computed_state get_irp_globals_address_taken_state(void) {
1116         return irp->globals_adr_taken_state;
1117 }  /* get_irp_globals_address_taken_state */
1118
1119 /* Sets the current address taken state of the graph. */
1120 void set_irp_globals_address_taken_state(ir_address_taken_computed_state state) {
1121         irp->globals_adr_taken_state = state;
1122 }  /* set_irg_address_taken_state */
1123
1124 /* Assure that the address taken flag is computed for the globals. */
1125 void assure_irp_globals_address_taken_computed(void) {
1126         if (irp->globals_adr_taken_state == ir_address_taken_not_computed)
1127                 analyse_irp_globals_address_taken();
1128 }  /* assure_irp_globals_address_taken_computed */
1129
1130
1131 #include <adt/pmap.h>
1132 #include "typerep.h"
1133
1134 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbgcall = NULL;)
1135
1136 /** Maps method types to cloned method types. */
1137 static pmap *mtp_map;
1138
1139 /**
1140  * Clone a method type if not already cloned.
1141  */
1142 static ir_type *clone_type_and_cache(ir_type *tp) {
1143         static ident *prefix = NULL;
1144         ir_type *res;
1145         pmap_entry *e = pmap_find(mtp_map, tp);
1146
1147         if (e)
1148                 return e->value;
1149
1150         if (prefix == NULL)
1151                 prefix = new_id_from_chars("C", 1);
1152
1153         res = clone_type_method(tp, prefix);
1154         pmap_insert(mtp_map, tp, res);
1155         DB((dbgcall, LEVEL_2, "cloned type %+F into %+F\n", tp, res));
1156
1157         return res;
1158 }  /* clone_type_and_cache */
1159
1160 /**
1161  * Copy the calling conventions from the entities to the call type.
1162  */
1163 static void update_calls_to_private(ir_node *call, void *env) {
1164         (void) env;
1165         if (is_Call(call)) {
1166                 ir_node *ptr = get_Call_ptr(call);
1167
1168                 if (is_SymConst(ptr)) {
1169                         ir_entity *ent = get_SymConst_entity(ptr);
1170                         ir_type *ctp = get_Call_type(call);
1171
1172                         if (get_entity_additional_properties(ent) & mtp_property_private) {
1173                                 if ((get_method_additional_properties(ctp) & mtp_property_private) == 0) {
1174                                         ctp = clone_type_and_cache(ctp);
1175                                         set_method_additional_property(ctp, mtp_property_private);
1176                                         set_Call_type(call, ctp);
1177                                         DB((dbgcall, LEVEL_1, "changed call to private method %+F\n", ent));
1178                                 }
1179                         }
1180                 }
1181         }
1182 }  /* update_calls_to_private */
1183
1184 /* Mark all private methods, i.e. those of which all call sites are known. */
1185 void mark_private_methods(void) {
1186         int i;
1187         int changed = 0;
1188
1189         FIRM_DBG_REGISTER(dbgcall, "firm.opt.cc");
1190
1191         assure_irp_globals_address_taken_computed();
1192
1193         mtp_map = pmap_create();
1194
1195         /* first step: change the calling conventions of the local non-escaped entities */
1196         for (i = get_irp_n_irgs() - 1; i >= 0; --i) {
1197                 ir_graph               *irg = get_irp_irg(i);
1198                 ir_entity              *ent = get_irg_entity(irg);
1199                 ir_address_taken_state state = get_entity_address_taken(ent);
1200
1201                 if (get_entity_visibility(ent) == visibility_local &&
1202                     state == ir_address_not_taken) {
1203                         ir_type *mtp = get_entity_type(ent);
1204
1205                         set_entity_additional_property(ent, mtp_property_private);
1206                         DB((dbgcall, LEVEL_1, "found private method %+F\n", ent));
1207                         if ((get_method_additional_properties(mtp) & mtp_property_private) == 0) {
1208                                 /* need a new type */
1209                                 mtp = clone_type_and_cache(mtp);
1210                                 set_entity_type(ent, mtp);
1211                                 set_method_additional_property(mtp, mtp_property_private);
1212                                 changed = 1;
1213                         }
1214                 }
1215         }
1216
1217         if (changed)
1218                 all_irg_walk(NULL, update_calls_to_private, NULL);
1219
1220         pmap_destroy(mtp_map);
1221 }  /* mark_private_methods */