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[libfirm] / ir / ir / ircons.h
1 /* Copyright (C) 1998 - 2000 by Universitaet Karlsruhe
2 * All rights reserved.
3 */
4
5 /* $Id$ */
6
7 /**
8  @todo
9  Ideas for imrovement:
10  -# Handle construction of exceptions more comfortable:
11     Add new constructors that pass the exception region (or better the
12     Phi for the memories, the ex. region can be found from there) as parameter,
13     constructor then adds all Proj nodes and returns the pointer
14     to the Proj node that selects the result of the arithmetic operation.
15  -# Maybe hide the exception region in a global variable, especially if
16     it is always unambiguous.
17 */
18
19 /**
20  *  @file ircons.h
21  *
22  *  ir node construction.
23  *
24  *  @author Martin Trapp, Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier
25  *
26  *    This file documents all datatypes and constructors needed to
27  *    build a FIRM representation of a pocedure.  The constructors are
28  *    also implemented in this file.
29  *
30  *    The documentation also gives a short manual how to use the library.
31  *
32  *    For extensive documentation of FIRM see UKA Techreport 1999-14.
33  *
34  *    =========
35  *
36  *    The struct ir_graph
37  *    -------------------
38  *
39  *      This struct contains all information about a procedure.
40  *      It's allocated directly to memory.
41  *
42  *      The fields of ir_graph:
43  *
44  *      *ent             The entity describing this procedure.
45  *
46  *      The beginning and end of a graph:
47  *
48  *      *start_block     This ir_node is the block that contains the unique
49  *                       start node of the procedure.  With it it contains
50  *                       the Proj's on starts results.
51  *                       Further all Const nodes are placed in the start block.
52  *      *start           This ir_node is the unique start node of the procedure.
53  *
54  *      *end_block       This ir_node is the block that contains the unique
55  *                       end node of the procedure.  This block contains no
56  *                       further nodes.
57  *      *end             This ir_node is the unique end node of the procedure.
58  *
59  *      The following nodes are Projs from the start node, held in ir_graph for
60  *      simple access:
61  *
62  *      *frame           The ir_node producing the pointer to the stack frame of
63  *                       the procedure as output.  This is the Proj node on the
64  *                       third output of the start node.  This output of the start
65  *                       node is tagged as pns_frame_base.  In FIRM most lokal
66  *                       variables are modeled as data flow edges.  Static
67  *                       allocated arrays can not be represented as dataflow
68  *                       edges. Therefore FIRM has to represent them in the stack
69  *                       frame.
70  *
71  *      *globals             This models a pointer to a space in the memory where
72  *                   _all_ global things are held.  Select from this pointer
73  *                   with a Sel node the pointer to a global variable /
74  *                   procedure / compiler known function... .
75  *
76  *      *args        The ir_node that produces the arguments of the method as
77  *                   it's result.  This is a Proj node on the fourth output of
78  *                   the start node.  This output is tagged as pns_args.
79  *
80  *      *bad             The bad node is an auxiliary node. It is needed only once,
81  *                       so there is this globally reachable node.
82  *
83  *      Datastructures that are private to a graph:
84  *
85  *      *obst            An obstack that contains all nodes.
86  *
87  *      *current_block   A pointer to the current block.  Any node created with
88  *                       one of the node constructors (new_<opcode>) are assigned
89  *                       to this block.  It can be set with switch_block(block).
90  *                       Only needed for ir construction.
91  *
92  *      params/n_loc     An int giving the number of local variables in this
93  *                   procedure.  This is neede for ir construction. Name will
94  *                   be changed.
95  *
96  *      *value_table     This hash table (pset) is used for global value numbering
97  *                   for optimizing use in iropt.c.
98  *
99  *      *Phi_in_stack;   a stack needed for automatic Phi construction, needed only
100  *                   during ir construction.
101  *
102  *      visited          A int used as flag to traverse the ir_graph.
103  *
104  *      block_visited    A int used as a flag to traverse block nodes in the graph.
105  *
106  *    Three kinds of nodes
107  *    --------------------
108  *
109  *      There are three kinds of nodes known to the ir:  entities,
110  *      types, and ir_nodes
111  *
112  *      + ir_nodes are the actual nodes of the FIRM intermediate representation.
113  *        They represent operations on the data of the program and control flow
114  *        operations.
115  *
116  *      + entity ==> implemented in entity.h
117  *        Refers to a single entity of the compiled program, e.g. a field of a
118  *        class or a method.  If a method or variable can not be assigned to
119  *        a method or class or the like, it is a global object.
120  *
121  *      + types ==> implemented in type.h
122  *        With types type information is represented.  There are several type
123  *        nodes.
124  *
125  *    Implementation of the FIRM operations: ir_node
126  *    ----------------------------------------------
127  *
128  *      Ir_nodes represent operations on the data of the program and control flow
129  *      operations.  Examples of ir_nodes:  Add, Jmp, Cmp
130  *
131  *      FIRM is a dataflow graph.  A dataflow graph is a directed graph,
132  *      so that every node has incoming and outgoing edges.  A node is
133  *      executable if every input at it's incoming edges is available.
134  *      Execution of the dataflow graph is started at the Start node which
135  *      has no incoming edges and ends when the End node executes, even if
136  *      there are still executable or not executed nodes.  (Is this true,
137  *      or must all executable nodes be executed?)  (There are exceptions
138  *      to the dataflow paradigma that all inputs have to be available
139  *      before a node can execute: Phi, Block.  See UKA Techreport
140  *      1999-14.)
141  *
142  *      The implementation of FIRM differs from the view as a dataflow
143  *      graph.  To allow fast traversion of the graph edges are
144  *      implemented as C-pointers.  Inputs to nodes are not ambiguous, the
145  *      results can be used by several other nodes.  Each input can be
146  *      implemented as a single pointer to a predecessor node, outputs
147  *      need to be lists of pointers to successors.  Therefore a node
148  *      contains pointers to it's predecessor so that the implementation is a
149  *      dataflow graph with reversed edges.  It has to be traversed bottom
150  *      up.
151  *
152  *      All nodes of the ir have the same basic structure.  They are
153  *      distinguished by a field containing the opcode.
154  *
155  *      The fields of an ir_node:
156  *
157  *      kind             A firm_kind tag containing k_ir_node.  This is useful for
158  *                       dynamically checking the type of a node.
159  *
160  *      *op              This ir_op gives the opcode as a tag and a string
161  *                       and the number of attributes of an ir_node.  There is
162  *                       one statically allocated struct ir_op for each opcode.
163  *
164  *      *mode            The ir_mode of the operation represented by this firm
165  *                       node.  The mode of the operation is the mode of it's
166  *                       result.  A Firm mode is a datatype as known to the target,
167  *                   not a type of the source language.
168  *
169  *      visit            A flag for traversing the ir.
170  *
171  *      **in             An array with pointers to the node's predecessors.
172  *
173  *      *link            A pointer to an ir_node.  With this pointer all Phi nodes
174  *                       are attached to a Block, i.e., a Block points to it's
175  *                       first Phi node, this node points to the second Phi node
176  *                       in the Block and so fourth.  Used in mature_block
177  *                       to find all Phi nodes to be matured.  It's also used to
178  *                   annotate a node with a better, optimized version of it.
179  *
180  *      attr             An attr struct containing the attributes of the nodes. The
181  *                       attributes depend on the opcode of the node.  The number
182  *                   of these attributes is given in op.
183  *
184  *    The struct ir_op
185  *    ----------------
186  *                       Not yet documented. See irop.h.
187  *
188  *    The struct ir_mode
189  *    ------------------
190  *                       Not yet documented. See irmode.h.
191  *
192  *    GLOBAL VARIABLES -- now also fields of ir_graph.
193  *    ================
194  *
195  *    current_ir_graph   Points to the current ir_graph.  All constructors for
196  *                       nodes add nodes to this graph.
197  *
198  *    ir_visited         An int used as flag to traverse the ir_graph.
199  *
200  *    block_visited      An int used as a flag to traverse block nodes in the
201  *                       graph.
202  *
203  *                       Others not yet documented.
204  *
205  *
206  *
207  *    CONSTRUCTOR FOR IR_GRAPH --> see irgraph.h
208  *    ========================
209  *
210  *
211  *    PROCEDURE TO CONSTRUCT AN IR GRAPH --> see also Firm tutorial
212  *    ==================================
213  *
214  *    This library supplies several interfaces to construct a FIRM graph for
215  *    a program:
216  *    * A "comfortable" interface generating SSA automatically.  Automatically
217  *      computed predecessors of nodes need not be specified in the constructors.
218  *      (new_<Node> constructurs and a set of additional routines.)
219  *    * A less comfortable interface where all predecessors except the block
220  *      an operation belongs to need to be specified.  SSA must be constructed
221  *      by hand.  (new_<Node> constructors and switch_block()).  This interface
222  *      is called "block oriented".  It automatically calles the local optimizations
223  *      for each new node.
224  *    * An even less comfortable interface where the block needs to be specified
225  *      explicitly.  This is called the "raw" interface. (new_r_<Node>
226  *      constructors).  These nodes are not optimized.
227  *
228  *    To use the functionality of the comfortable interface correctly the Front
229  *    End needs to follow certain protocols.  This is explained in the following.
230  *    To build a correct IR with the other interfaces study the semantics of
231  *    the firm node (See tech-reprot UKA 1999-14).  For the construction of
232  *    types and entities see the documentation in those modules.
233  *
234  *    First the Frontend needs to decide which variables and values used in
235  *    a procedure can be represented by dataflow edges.  These are variables
236  *    that need not be saved to memory as they cause no side effects visible
237  *    out of the procedure.  Often these are all compiler generated
238  *    variables and simple local variables of the procedure as integers,
239  *    reals and pointers.  The frontend has to count and number these variables.
240  *
241  *    First an ir_graph needs to be constructed with new_ir_graph.  The
242  *    constructor gets the number of local variables.  The graph is hold in the
243  *    global variable irg.
244  *
245  *    Now the construction of the procedure can start.  Several basic blocks can
246  *    be constructed in parallel, but the code within each block needs to
247  *    be constructed (almost) in program order.
248  *
249  *    A global variable holds the current basic block.  All (non block) nodes
250  *    generated are added to this block.  The current block can be set with
251  *    switch_block(block).  If several blocks are constructed in parallel block
252  *    switches need to be performed constantly.
253  *
254  *    To generate a Block node (with the comfortable interface) it's predecessor
255  *    control flow nodes need not be known.  In case of cyclic control flow these
256  *    can not be known when the block is constructed.  With add_in_edge(block,
257  *    cfnode) predecessors can be added to the block.  If all predecessors are
258  *    added to the block mature_block(b) needs to be called.  Calling mature_block
259  *    early improves the efficiency of the Phi node construction algorithm.
260  *    But if several  blocks are constructed at once, mature_block must only
261  *    be called after performing all set_values and set_stores in the block!
262  *    (See documentation of new_immBlock constructor.)
263  *
264  *    The constructors of arithmetic nodes require that their predecessors
265  *    are mentioned.  Sometimes these are available in the Frontend as the
266  *    predecessors have just been generated by the frontend.  If they are local
267  *    values the predecessors can be obtained from the library with a call to
268  *    get_value(local_val_nr).  (local_val_nr needs to be administered by
269  *    the Frontend.)  A call to get_value triggers the generation of Phi nodes.
270  *    If an arithmetic operation produces a local value this value needs to be
271  *    passed to the library by set_value(node, local_val_nr).
272  *    In straight line code these two operations just remember and return the
273  *    pointer to nodes producing the value.  If the value passes block boundaries
274  *    Phi nodes can be inserted.
275  *    Similar routines exist to manage the Memory operands: set_store and
276  *    get_store.
277  *
278  *    Several nodes produce more than one result.  An example is the Div node.
279  *    Such nodes return tuples of values.  From these individual values can be
280  *    extracted by proj nodes.
281  *
282  *    The following example illustrates the construction of a simple basic block
283  *    with two predecessors stored in variables cf_pred1 and cf_pred2, containing
284  *    the code
285  *      a = a div a;
286  *    and finally jumping to an other block.  The variable a got the local_val_nr
287  *    42 by the frontend.
288  *
289  *    ir_node *this_block, *cf_pred1, *cf_pred2, *a_val, *mem, *div, *res, *cf_op;
290  *
291  *    this_block = new_immBlock();
292  *    add_in_edge(this_block, cf_pred1);
293  *    add_in_edge(this_block, cf_pred2);
294  *    mature_block(this_block);
295  *    a_val = get_value(42, mode_Iu);
296  *    mem = get_store();
297  *    div = new_Div(mem, a_val, a_val);
298  *    mem = new_Proj(div, mode_M, 0);   * for the numbers for Proj see docu *
299  *    res = new_Proj(div, mode_Iu, 2);
300  *    set_store(mem);
301  *    set_value(res, 42);
302  *    cf_op = new_Jmp();
303  *
304  *    For further information look at the documentation of the nodes and
305  *    constructors and at the paragraph COPING WITH DATA OBJECTS at the
306  *    end of this documentation.
307  *
308  *    The comfortable interface contains the following routines further explained
309  *    below:
310  *
311  *    ir_node *new_immBlock  (void);
312  *    ir_node *new_Start  (void);
313  *    ir_node *new_End    (void);
314  *    ir_node *new_Jmp    (void);
315  *    ir_node *new_Cond   (ir_node *c);
316  *    ir_node *new_Return (ir_node *store, int arity, ir_node **in);
317  *    ir_node *new_Raise  (ir_node *store, ir_node *obj);
318  *    ir_node *new_Const  (ir_mode *mode, tarval *con);
319  *    ir_node *new_SymConst (type_or_id *value, symconst_kind kind);
320  *    ir_node *new_simpleSel (ir_node *store, ir_node *objptr, entity *ent);
321  *    ir_node *new_Sel    (ir_node *store, ir_node *objptr, int arity,
322  *                         ir_node **in, entity *ent);
323  *    ir_node *new_InstOf (ir_node *store, ir_node *objptr, type *ent);
324  *    ir_node *new_Call   (ir_node *store, ir_node *callee, int arity,
325  *                     ir_node **in, type_method *type);
326  *    ir_node *new_Add    (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
327  *    ir_node *new_Sub    (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
328  *    ir_node *new_Minus  (ir_node *op,  ir_mode *mode);
329  *    ir_node *new_Mul    (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
330  *    ir_node *new_Quot   (ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
331  *    ir_node *new_DivMod (ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
332  *    ir_node *new_Div    (ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
333  *    ir_node *new_Mod    (ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
334  *    ir_node *new_Abs    (ir_node *op,                ir_mode *mode);
335  *    ir_node *new_And    (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
336  *    ir_node *new_Or     (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
337  *    ir_node *new_Eor    (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
338  *    ir_node *new_Not    (ir_node *op,                ir_mode *mode);
339  *    ir_node *new_Shl    (ir_node *op,  ir_node *k,   ir_mode *mode);
340  *    ir_node *new_Shr    (ir_node *op,  ir_node *k,   ir_mode *mode);
341  *    ir_node *new_Shrs   (ir_node *op,  ir_node *k,   ir_mode *mode);
342  *    ir_node *new_Rot    (ir_node *op,  ir_node *k,   ir_mode *mode);
343  *    ir_node *new_Cmp    (ir_node *op1, ir_node *op2);
344  *    ir_node *new_Conv   (ir_node *op, ir_mode *mode);
345  *    ir_node *new_Load   (ir_node *store, ir_node *addr);
346  *    ir_node *new_Store  (ir_node *store, ir_node *addr, ir_node *val);
347  *    ir_node *new_Alloc  (ir_node *store, ir_node *size, type *alloc_type,
348  *                         where_alloc where);
349  *    ir_node *new_Free   (ir_node *store, ir_node *ptr, ir_node *size,
350  *                   type *free_type);
351  *    ir_node *new_Proj   (ir_node *arg, ir_mode *mode, long proj);
352  *
353  *    void add_in_edge (ir_node *block, ir_node *jmp);
354  *    void     mature_block (ir_node *block);
355  *    void switch_block (ir_node *target);
356  *    ir_node *get_value (int pos, ir_mode *mode);
357  *    void set_value (int pos, ir_node *value);
358  *    ir_node *get_store (void);
359  *    void set_store (ir_node *store);
360  *    keep_alive (ir_node ka)
361  *
362  *    IR_NODES AND CONSTRUCTORS FOR IR_NODES
363  *    =======================================
364  *
365  *    All ir_nodes are defined by a common data structure.  They are distinguished
366  *    by their opcode and differ in the number of their attributes.
367  *
368  *    The constructor for the block node sets current_block to itself.
369  *    Const nodes are always added to the start block.
370  *    All other constructors add the created node to the current_block.
371  *    swich_block(block) allows to set the current block to block.
372  *
373  *    Watch for my inconsistent use of input and predecessor (dataflow view)
374  *    and `the node points to' (implementation view).
375  *
376  *    The following description of the nodes lists four properties them if these
377  *    are of interest:
378  *     - the parameters to the constructor
379  *     - the inputs of the Firm node
380  *     - the outputs of the Firm node
381  *     - attributes to the node
382  *
383  *    ------------
384  *
385  *    ir_node *new_immBlock (void)
386  *    ----------------------------
387  *
388  *    Creates a new block.  Sets current_block to itself.  When a new block is
389  *    created it cannot be known how many predecessors this block will have in the
390  *    control flow graph. Therefore the list of inputs can not be fixed at
391  *    creation.  Predecessors can be added with add_in_edge (block, control flow
392  *    operation).  With every added predecessor the number of inputs to Phi nodes
393  *    also changes.
394  *
395  *    The block can be completed by mature_block(block) if all predecessors are
396  *    known.  If several blocks are built at once, mature_block can only be called
397  *    after set_value has been called for all values that are life at the end
398  *    of the block.  This is necessary so that Phi nodes created by mature_block
399  *    get the right predecessors in case of cyclic dependencies.  If all set_values
400  *    of this block are called after maturing it and before calling get_value
401  *    in some block that is control flow dependent on this block, the construction
402  *    is correct.
403  *
404  *    Example for faulty ir construction:  (draw the graph on a paper and you'll
405  *                                          get it ;-)
406  *
407  *      block_before_loop = new_block();
408  *      set_value(x);
409  *      mature_block(block_before_loop);
410  *      before2header = new_Jmp;
411  *
412  *      loop_header = new_block ();
413  *      header2body - new_Jmp();
414  *
415  *      loop_body = new_block ();
416  *      body2header = new_Jmp();
417  *
418  *      add_in_edge(loop_header, before2header);
419  *      add_in_edge(loop_header, body2header);
420  *      add_in_edge(loop_body, header2body);
421  *
422  *      mature_block(loop_header);
423  *      mature_block(loop_body);
424  *
425  *      get_value(loop_body, x);   // gets the Phi in loop_header
426  *      set_value(loop_header, x); // sets the value the above get_value should
427  *                                 // have returned!!!
428  *
429  *    Mature_block also fixes the number of inputs to the Phi nodes.  Mature_block
430  *    should be called as early as possible, as afterwards the generation of Phi
431  *    nodes is more efficient.
432  *
433  *    Inputs:
434  *      There is an input for each control flow predecessor of the block.
435  *      The input points to an instruction producing an output of type X.
436  *      Possible predecessors:  Start, Jmp, Cond, Raise or Return or any node
437  *      possibly causing an exception.  (Often the real predecessors are Projs.)
438  *    Output:
439  *      Mode BB (R), all nodes belonging to this block should consume this output.
440  *      As they are strict (except Block and Phi node) it is a necessary condition
441  *      that the block node executed before any other node in this block executes.
442  *    Attributes:
443  *      block.matured  Indicates whether the block is mature.
444  *      block.**graph_arr
445  *                      This attribute contains all local values valid in this
446  *                      block. This is needed to build the Phi nodes and removed
447  *                      if the graph is complete.  This field is used by the
448  *                  internal construction algorithm and should not be accessed
449  *                  from outside.
450  *
451  *
452  *    ir_node *new_Block (int arity, ir_node **in)
453  *    --------------------------------------------
454  *
455  *    Creates a new Block with the given list of predecessors.  This block
456  *    is mature.  As other constructors calls optimization and vrfy for the
457  *    block.  If one of the predecessors is Unknown (as it has to be filled in
458  *    later) optimizations are skipped.  This is necessary to
459  *    construct Blocks in loops.  Leaving Unknown in the Block after finishing
460  *    the construction may have strange effects, especially for interprocedural
461  *    representation and analyses.
462  *
463  *
464  *    CONTROL FLOW OPERATIONS
465  *    -----------------------
466  *
467  *    In each block there must be exactly one of the control flow
468  *    operations Start, End, Jmp, Cond, Return or Raise.  The output of a
469  *    control flow operation points to the block to be executed next.
470  *
471  *    ir_node *new_Start (void)
472  *    -------------------------
473  *
474  *    Creates a start node.  Not actually needed public.  There is only one such
475  *    node in each procedure which is automatically created by new_ir_graph.
476  *
477  *    Inputs:
478  *      No inputs except the block it belogns to.
479  *    Output:
480  *      A tuple of 4 (5, 6) distinct values. These are labeled by the following
481  *      projection numbers (pns_number):
482  *      * pns_initial_exec
483  *                       mode X, points to the first block to be executed.
484  *      * pns_global_store
485  *                       mode M, the global store
486  *      * pns_frame_base mode P, a pointer to the base of the procedures
487  *                           stack frame.
488  *      * pns_globals    mode P, a pointer to the part of the memory containing
489  *                               _all_ global things.
490  *      * pns_args       mode T, a tuple containing all arguments of the procedure.
491  *
492  *
493  *    ir_node *new_End (void)
494  *    -----------------------
495  *
496  *    Creates an end node.  Not actually needed public.  There is only one such
497  *    node in each procedure which is automatically created by new_ir_graph.
498  *
499  *    Inputs:
500  *      No inputs except the block it belongs to.
501  *    Output:
502  *      No output.
503  *
504  *    ir_node *new_Jmp (void)
505  *    -----------------------
506  *
507  *    Creates a Jmp node.
508  *
509  *    Inputs:
510  *      The block the node belongs to
511  *    Output:
512  *      Control flow to the next block.
513  *
514  *    ir_node *new_Cond (ir_node *c)
515  *    ------------------------------
516  *
517  *    Creates a Cond node.  There are two versions of this node.
518  *
519  *    The Boolean Cond:
520  *    Input:
521  *      A value of mode b.
522  *    Output:
523  *      A tuple of two control flows.  The first is taken if the input is
524  *      false, the second if it is true.
525  *
526  *    The Switch Cond:
527  *    Input:
528  *      A value of mode I_u. (i)
529  *    Output:
530  *      A tuple of n control flows.  If the Cond's input is i, control
531  *      flow will procede along output i. If the input is >= n control
532  *      flow proceeds along output n.
533  *
534  *    ir_node *new_Return (in_node *store, int arity, ir_node **in)
535  *    -------------------------------------------------------------
536  *
537  *    The return node has as inputs the results of the procedure.  It
538  *    passes the control flow to the end_block.
539  *
540  *    Inputs:
541  *      The memory state.
542  *      All results.
543  *    Output
544  *      Control flow to the end block.
545  *
546  *    ir_node *new_Raise (ir_node *store, ir_node *obj)
547  *    -------------------------------------------------
548  *
549  *    Raises an exception.  Unconditional change of control flow.  Writes
550  *    an explicit Except variable to memory to pass it to the exception
551  *    handler.  See TechReport 1999-14, chapter Exceptions.
552  *
553  *    Inputs:
554  *      The memory state.
555  *      A pointer to the Except variable.
556  *    Output:
557  *      A tuple of control flow and the changed memory state.  The control flow
558  *      points to the exception handler if it is definied in this procedure,
559  *      else it points to the end_block.
560  *
561  *
562  *    ---------
563  *
564  *    ir_node *new_Const (ir_mode *mode, tarval *con)
565  *    -----------------------------------------------
566  *
567  *    Creates a constant in the constant table and adds a Const node
568  *    returning this value to the start block.
569  *
570  *    Parameters:
571  *      *mode            The mode of the constant.
572  *      *con             Points to an entry in the constant table.
573  *                       This pointer is added to the attributes of
574  *                       the node (self->attr.con)
575  *    Inputs:
576  *      No inputs except the block it belogns to.
577  *    Output:
578  *      The constant value.
579  *    Attribute:
580  *      attr.con   A tarval* pointer to the proper entry in the constant
581  *                 table.
582  *
583  *    ir_node *new_SymConst (type *tp, symconst_kind kind)
584  *    ------------------------------------------------------------
585  *
586  *    There are three kinds of symbolic constants:
587  *      type_tag  The symbolic constant represents a type tag.
588  *      size      The symbolic constant represents the size of a class.
589  *      link_info Information for the linker, e.g. the name of a global
590  *                variable.
591  *    To represent a pointer to an entity that is represented by an entity
592  *    datastructure don't use
593  *      new_SymConst((type_or_id*)get_entity_ld_ident(ent), linkage_ptr_info);.
594  *    Use a real const instead:
595  *      new_Const(mode_P_mach, tarval_p_from_entity(ent));
596  *    This makes the Constant independent of name changes of the entity due to
597  *    mangling.
598  *
599  *    Parameters
600  *      kind        The kind of the symbolic constant: type_tag, size or link_info.
601  *      *type_or_id Points to the type the tag stands for or to the type
602  *                  whose size is represented by the constant or to an ident
603  *                  representing the linkage info.
604  *
605  *    Inputs:
606  *      No inputs except the block it belogns to.
607  *    Output:
608  *      An unsigned integer (I_u) or a pointer (P).
609  *
610  *    Attributes:
611  *      attr.i.num       The symconst_kind, i.e. one of
612  *                        - type_tag
613  *                        - size
614  *                    - linkage_ptr_info
615  *        If the attr.i.num is type_tag or size, the node contains an attribute
616  *      attr.i.*type,    a pointer to a type_class.  The mode of the node is mode_Is.
617  *        if it is linkage_ptr_info it contains
618  *      attr.i.*ptrinfo,  an ident holding information for the linker.  The mode
619  *        of the node is mode_P_mach.
620  *
621  *    ---------------
622  *
623  *    ir_node *new_simpleSel (ir_node *store, ir_node *frame, entity *sel)
624  *    --------------------------------------------------------------------
625  *
626  *
627  *    Selects an entity from a compound type. This entity can be a field or
628  *    a method.
629  *
630  *    Parameters:
631  *      *store     The memory in which the object the entity should be selected
632  *                 from is allocated.
633  *      *frame     The pointer to the object.
634  *      *sel       The entity to select.
635  *
636  *    Inputs:
637  *      The memory containing the object.
638  *      A pointer to the object.
639  *      An unsigned integer.
640  *    Output:
641  *      A pointer to the selected entity.
642  *    Attributes:
643  *      attr.sel   Pointer to the entity
644  *
645  *
646  *    ir_node *new_Sel (ir_node *store, ir_node *frame, int arity, ir_node **in,
647  *    --------------------------------------------------------------------------
648  *                      entity *sel)
649  *                      ------------
650  *
651  *    Selects a field from an array type.  The entity has as owner the array, as
652  *    type the arrays element type.  The indexes to access an array element are
653  *    given also.
654  *
655  *    Parameters:
656  *      *store     The memory in which the object the entity should be selected from
657  *                 is allocated.
658  *      *frame     The pointer to the object.
659  *      *arity     number of array indexes.
660  *      *in        array with index inputs to the node.
661  *      *sel       The entity to select.
662  *
663  *    Inputs:
664  *      The memory containing the object.
665  *      A pointer to the object.
666  *      As much unsigned integer as there are array expressions.
667  *    Output:
668  *      A pointer to the selected entity.
669  *    Attributes:
670  *      attr.sel   Pointer to the entity
671  *
672  *    The constructors new_Sel and new_simpleSel generate the same ir nodes.
673  *    simpleSel just sets the arity of the index inputs to zero.
674  *
675  *
676  *    ARITHMETIC OPERATIONS
677  *    ---------------------
678  *
679  *    ir_node *new_Call (ir_node *store, ir_node *callee, int arity, ir_node **in,
680  *    ----------------------------------------------------------------------------
681  *                       type_method *type)
682  *                       ------------------
683  *
684  *    Creates a procedure call.
685  *
686  *    Parameters
687  *      *store           The actual store.
688  *      *callee          A pointer to the called procedure.
689  *      arity            The number of procedure parameters.
690  *      **in             An array with the pointers to the parameters.
691  *                       The constructor copies this array.
692  *      *type            Type information of the procedure called.
693  *
694  *    Inputs:
695  *      The store, the callee and the parameters.
696  *    Output:
697  *      A tuple containing the eventually changed store and the procedure
698  *      results.
699  *    Attributes:
700  *      attr.call        Contains the type information for the procedure.
701  *
702  *    ir_node *new_Add (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode)
703  *    ------------------------------------------------------------
704  *
705  *    Trivial.
706  *
707  *    ir_node *new_Sub (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode)
708  *    ------------------------------------------------------------
709  *
710  *    Trivial.
711  *
712  *    ir_node *new_Minus (ir_node *op, ir_mode *mode)
713  *    -----------------------------------------------
714  *
715  *    Unary Minus operations on floating point values.
716  *
717  *    ir_node *new_Mul (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode)
718  *    ------------------------------------------------------------
719  *
720  *    Trivial.
721  *
722  *    ir_node *new_Quot (ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2)
723  *    --------------------------------------------------------------
724  *
725  *    Quot performs exact division of floating point numbers.  It's mode
726  *    is Tuple, the mode of the result must be annotated to the Proj
727  *    that extracts the result of the arithmetic operations.
728  *
729  *    Inputs:
730  *      The store needed to model exceptions and the two operands.
731  *    Output:
732  *      A tuple contaning a memory and a execution for modeling exceptions
733  *      and the result of the arithmetic operation.
734  *
735  *    ir_node *new_DivMod (ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2)
736  *    ----------------------------------------------------------------
737  *
738  *    Performs Div and Mod on interger values.
739  *
740  *    Output:
741  *      A tuple contaning a memory and a execution for modeling exceptions
742  *      and the two result of the arithmetic operations.
743  *
744  *    ir_node *new_Div (ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2)
745  *    -------------------------------------------------------------
746  *
747  *    Trivial.
748  *
749  *    ir_node *new_Mod (ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2)
750  *    -------------------------------------------------------------
751  *
752  *    Trivial.
753  *
754  *    ir_node *new_Abs (ir_node *op, ir_mode *mode)
755  *    ---------------------------------------------
756  *
757  *    Trivial.
758  *
759  *    ir_node *new_And (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode)
760  *    ------------------------------------------------------------
761  *
762  *    Trivial.
763  *
764  *    ir_node *new_Or (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode)
765  *    -----------------------------------------------------------
766  *
767  *    Trivial.
768  *
769  *    ir_node *new_Eor (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode)
770  *    ------------------------------------------------------------
771  *
772  *    Trivial.
773  *
774  *    ir_node *new_Not (ir_node *op, ir_mode *mode)
775  *    ---------------------------------------------
776  *
777  *    This node constructs a constant where all bits are set to one
778  *    and a Eor of this constant and the operator.  This simulates a
779  *    Not operation.
780  *
781  *    ir_node *new_Shl (ir_node *op, ir_node *k, ir_mode *mode)
782  *    ---------------------------------------------------------
783  *
784  *    Trivial.
785  *
786  *    ir_node *new_Shr (ir_node *op, ir_node *k, ir_mode *mode)
787  *    ---------------------------------------------------------
788  *
789  *    Logic shift right, i.e., zero extended.
790  *
791  *
792  *    ir_node *new_Shrs (ir_node *op, ir_node *k, ir_mode *mode)
793  *    ----------------------------------------------------------
794  *
795  *    Arithmetic shift right, i.e., sign extended.
796  *
797  *    ir_node *new_Rot (ir_node *op, ir_node *k, ir_mode *mode)
798  *    ---------------------------------------------------------
799  *
800  *    Rotates the operand to the (right??) by k bits.
801  *
802  *    ir_node *new_Conv (ir_node *op, ir_mode *mode)
803  *    ---------------------------------------------
804  *
805  *    Mode conversion.  For allowed conversions see UKA Tech Report
806  *    1999-14.
807  *
808  *    ir_node *new_Cmp (ir_node *op1, ir_node *op2)
809  *    ---------------------------------------------
810  *
811  *    Input:
812  *      The two values to be compared.
813  *    Output:
814  *      A 16-tuple containing the results of the 16 different comparisons.
815  *      The following is a list giving the comparisons and a projection
816  *      number (pnc_number) to use in Proj nodes to extract the proper result.
817  *        False     false
818  *        Eq        equal
819  *        Lt    less
820  *        Le    less or equal
821  *        Gt    greater
822  *        Ge    greater of equal
823  *        Lg    less or greater
824  *        Leg   less, equal or greater = ordered
825  *        Uo    unordered
826  *        Ue    unordered or equal
827  *        Ul    unordered or less
828  *        Ule   unordered, less or equal
829  *        Ug    unordered or greater
830  *        Uge   unordered, greater or equal
831  *        Ne    unordered, less or greater = not equal
832  *        True  true
833  *
834  *
835  *
836  *    ------------
837  *
838  *    In general, Phi nodes are automaitcally inserted.  In some cases, if
839  *    all predecessors of a block are known, an explicit Phi node constructor
840  *    is needed.  E.g., to construct a FIRM graph for a statement as
841  *      a = (b==c) ? 2 : 5;
842  *
843  *    ir_node *new_Phi (int arity, ir_node **in, ir_mode *mode)
844  *    ---------------------------------------------------------
845  *
846  *    Creates a Phi node. The in's order has to correspond to the order
847  *    of in's of current_block.  This is not checked by the library!
848  *    If one of the predecessors is Unknown (as it has to be filled in
849  *    later) optimizations are skipped.  This is necessary to
850  *    construct Phi nodes in loops.  Leaving Unknown in the Phi after finishing
851  *    the construction may have strange effects, especially for interprocedural
852  *    representation and analyses.
853  *
854  *    Parameter
855  *      arity            number of predecessors
856  *      **in             array with predecessors
857  *      *mode            The mode of it's inputs and output.
858  *    Inputs:
859  *      A Phi node has as many inputs as the block it belongs to.
860  *      Each input points to a definition of the same value on a
861  *      different path in the control flow.
862  *    Output
863  *      The definition valid in this block.
864  *
865  *
866  *    OPERATIONS TO MANAGE MEMORY EXPLICITLY
867  *    --------------------------------------
868  *
869  *    ir_node *new_Load (ir_node *store, ir_node *addr)
870  *    ----------------------------------------------------------------
871  *
872  *    The Load operation reads a value from memory.
873  *
874  *    Parameters:
875  *    *store        The current memory.
876  *    *addr         A pointer to the variable to be read in this memory.
877  *
878  *    Inputs:
879  *      The memory and a pointer to a variable in this memory.
880  *    Output:
881  *      A tuple of the memory, a control flow to be taken in case of
882  *      an exception and the loaded value.
883  *
884  *    ir_node *new_Store (ir_node *store, ir_node *addr, ir_node *val)
885  *    ----------------------------------------------------------------
886  *
887  *    The Store operation writes a value to a variable in memory.
888  *
889  *    Inputs:
890  *      The memory, a pointer to a variable in this memory and the value
891  *      to write to this variable.
892  *    Output:
893  *      A tuple of the changed memory and a control flow to be taken in
894  *      case of an exception.
895  *
896  *    ir_node *new_Alloc (ir_node *store, ir_node *size, type *alloc_type,
897  *    --------------------------------------------------------------------
898  *                        where_alloc where)
899  *                        ------------------
900  *
901  *    The Alloc node allocates a new variable.  It can be specified whether the
902  *    variable should be allocated to the stack or to the heap.
903  *
904  *    Parameters:
905  *      *store       The memory which shall contain the new variable.
906  *      **    *size        The number of bytes to allocate. Old. **
907  *      *size        We decided that the size easily can be derived from the type.
908  *                   This field is for allocating arrays, i.e., it gives the multiple
909  *               of the size of alloc_type to allocate memory for.
910  *      *alloc_type  The type of the allocated variable.
911  *      where        Where to allocate the variable, either heap_alloc or stack_alloc.
912  *
913  *    Inputs:
914  *      A memory and an unsigned integer.
915  *    Output:
916  *      A tuple of the changed memory, a control flow to be taken in
917  *      case of an exception and the pointer to the new variable.
918  *    Attributes:
919  *      a.where          Indicates where the variable is allocated.
920  *      a.*type          A pointer to the class the allocated data object
921  *                       belongs to.
922  *
923  *    ir_node *new_Free (ir_node *store, ir_node *ptr, type *free_type)
924  *    ------------------------------------------------------------------
925  *
926  *    The Free node frees memory of the given variable.
927  *
928  *    Parameters:
929  *      *store       The memory which shall contain the new variable.
930  *      *ptr         The pointer to the object to free.
931  *      *size        The number of objects of type free_type to free in a sequence.
932  *      *free_type   The type of the freed variable.
933  *
934  *    Inputs:
935  *      A memory, a pointer and an unsigned integer.
936  *    Output:
937  *      The changed memory.
938  *    Attributes:
939  *      f.*type          A pointer to the type information of the freed data object.
940  *
941  *    Not Implemented!
942  *
943  *    ir_node *new_Sync (int arity, ir_node **in)
944  *    -------------------------------------------
945  *
946  *    The Sync operation unifies several partial memory blocks.  These blocks
947  *    have to be pairwise disjunct or the values in common locations have to
948  *    be identical.  This operation allows to specify all operations that eventually
949  *    need several partial memory blocks as input with a single entrance by
950  *    unifying the memories with a preceding Sync operation.
951  *
952  *    Parameters
953  *      arity    The number of memories to syncronize.
954  *      **in     An array of pointers to nodes that produce an output of
955  *               type memory.
956  *    Inputs
957  *      Several memories.
958  *    Output
959  *      The unified memory.
960  *
961  *
962  *    SPECIAL OPERATIONS
963  *    ------------------
964  *
965  *    ir_node *new_Bad (void)
966  *    -----------------------
967  *
968  *    Returns the unique Bad node current_ir_graph->bad.
969  *    This node is used to express results of dead code elimination.
970  *
971  *    ir_node *new_Proj (ir_node *arg, ir_mode *mode, long proj)
972  *    ----------------------------------------------------------
973  *
974  *    Selects one entry of a tuple.  This is a hidden `fat edge'.
975  *
976  *    Parameters
977  *      *arg      A node producing a tuple.
978  *      *mode     The mode of the value to project.
979  *      proj      The position of the value in the tuple.
980  *    Input:
981  *      The tuple.
982  *    Output:
983  *      The value.
984  *
985  *    ir_node *new_Tuple (int arity, ir_node **in)
986  *    --------------------------------------------
987  *
988  *    Builds a Tuple from single values.  This is needed to implement
989  *    optimizations that remove a node that produced a tuple.  The node can be
990  *    replaced by the Tuple operation so that the following Proj nodes have not to
991  *    be changed.  (They are hard to find due to the implementation with pointers
992  *    in only one direction.)  The Tuple node is smaller than any other
993  *    node, so that a node can be changed into a Tuple by just changing it's
994  *    opcode and giving it a new in array.
995  *
996  *    Parameters
997  *      arity    The number of tuple elements.
998  *      **in     An array containing pointers to the nodes producing the
999  *               tuple elements.
1000  *
1001  *    ir_node *new_Id (ir_node *val, ir_mode *mode)
1002  *    ---------------------------------------------
1003  *
1004  *    The single output of the Id operation is it's input.  Also needed
1005  *    for optimizations.
1006  *
1007  *
1008  *    COPING WITH DATA OBJECTS
1009  *    ========================
1010  *
1011  *    Two kinds of data objects have to be distinguished for generating
1012  *    FIRM.  First there are local variables other than arrays that are
1013  *    known to be alias free.  Second there are all other data objects.
1014  *    For the first a common SSA representation is built, the second
1015  *    are modeled by saving them to memory.  The memory is treated as
1016  *    a single local variable, the alias problem is hidden in the
1017  *    content of this variable.
1018  *
1019  *    All values known in a Block are listed in the block's attribute,
1020  *    block.**graph_arr which is used to automatically insert Phi nodes.
1021  *    The following two funcions can be used to add a newly computed value
1022  *    to the array, or to get the producer of a value, i.e., the current
1023  *    live value.
1024  *
1025  *    inline void set_value (int pos, ir_node *value)
1026  *    -----------------------------------------------
1027  *
1028  *    Has to be called for every assignment to a local variable.  It
1029  *    adds the value to the array of used values at position pos.  Pos
1030  *    has to be a unique identifier for an entry in the procedure's
1031  *    definition table.  It can be used to access the value again.
1032  *    Requires current_block to be set correctly.
1033  *
1034  *    ir_node *get_value (int pos, ir_mode *mode)
1035  *    -------------------------------------------
1036  *
1037  *    Returns the node defining the value referred to by pos. If the
1038  *    value is not defined in this block a Phi node is generated and
1039  *    all definitions reaching this Phi node are collected.  It can
1040  *    happen that the algorithm allocates an unnecessary Phi node,
1041  *    e.g. if there is only one definition of this value, but this
1042  *    definition reaches the currend block on several different
1043  *    paths.  This Phi node will be eliminated if optimizations are
1044  *    turned on right after it's creation.
1045  *    Requires current_block to be set correctly.
1046  *
1047  *    There are two special routines for the global store:
1048  *
1049  *    inline void set_store (ir_node *store)
1050  *    --------------------------------------
1051  *
1052  *    Adds the store to the array of known values at a reserved
1053  *    position.
1054  *    Requires current_block to be set correctly.
1055  *
1056  *    inline ir_node *get_store (void)
1057  *    --------------------------------
1058  *
1059  *    Returns the node defining the actual store.
1060  *    Requires current_block to be set correctly.
1061  *
1062  *
1063  *    inline void keep_alive (ir_node *ka)
1064  *    ------------------------------------
1065  *
1066  *    Keep this node alive because it is (might be) not in the control
1067  *    flow from Start to End.  Adds the node to the list in the end
1068  *    node.
1069  *
1070  */
1071
1072
1073 # ifndef _IRCONS_H_
1074 # define _IRCONS_H_
1075
1076 # include "firm_common.h"
1077 # include "irgraph.h"
1078 # include "irnode.h"
1079 # include "irmode.h"
1080 # include "entity.h"
1081 # include "tv.h"
1082 # include "type.h"
1083 # include "dbginfo.h"
1084
1085 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1086 /* The raw interface                                                       */
1087 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1088
1089 /* Constructs a Block with a fixed number of predecessors.
1090    Does not set current_block.  Can not be used with automatic
1091    Phi node construction. */
1092 ir_node *new_rd_Block  (dbg_info *db, ir_graph *irg,  int arity, ir_node *in[]);
1093 ir_node *new_rd_Start  (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block);
1094 ir_node *new_rd_End    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block);
1095 ir_node *new_rd_Jmp    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block);
1096 ir_node *new_rd_Cond   (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *c);
1097 ir_node *new_rd_Return (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1098                        ir_node *store, int arity, ir_node *in[]);
1099 ir_node *new_rd_Raise  (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1100                        ir_node *store, ir_node *obj);
1101 ir_node *new_rd_Const  (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1102                        ir_mode *mode, tarval *con);
1103 ir_node *new_rd_SymConst (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1104                        type_or_id_p value, symconst_kind symkind);
1105 ir_node *new_rd_Sel    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *store,
1106                        ir_node *objptr, int n_index, ir_node *index[],
1107                        entity *ent);
1108 ir_node *new_rd_Call   (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *store,
1109                        ir_node *callee, int arity, ir_node *in[],
1110                        type *tp);
1111 ir_node *new_rd_Add    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1112                        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1113 ir_node *new_rd_Sub    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1114                        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1115 ir_node *new_rd_Minus  (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1116                        ir_node *op,  ir_mode *mode);
1117 ir_node *new_rd_Mul    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1118                        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1119 ir_node *new_rd_Quot   (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1120                        ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1121 ir_node *new_rd_DivMod (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1122                        ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1123 ir_node *new_rd_Div    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1124                        ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1125 ir_node *new_rd_Mod    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1126                        ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1127 ir_node *new_rd_Abs    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1128                        ir_node *op, ir_mode *mode);
1129 ir_node *new_rd_And    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1130                        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1131 ir_node *new_rd_Or     (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1132                        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1133 ir_node *new_rd_Eor    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1134                        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1135 ir_node *new_rd_Not    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1136                        ir_node *op, ir_mode *mode);
1137 ir_node *new_rd_Cmp    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1138                        ir_node *op1, ir_node *op2);
1139 ir_node *new_rd_Shl    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1140                        ir_node *op, ir_node *k, ir_mode *mode);
1141 ir_node *new_rd_Shr    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1142                        ir_node *op, ir_node *k, ir_mode *mode);
1143 ir_node *new_rd_Shrs   (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1144                        ir_node *op, ir_node *k, ir_mode *mode);
1145 ir_node *new_rd_Rot    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1146                        ir_node *op, ir_node *k, ir_mode *mode);
1147 ir_node *new_rd_Conv   (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1148                        ir_node *op, ir_mode *mode);
1149 ir_node *new_rd_Phi    (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block, int arity,
1150                        ir_node *in[], ir_mode *mode);
1151 ir_node *new_rd_Load   (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1152                        ir_node *store, ir_node *adr);
1153 ir_node *new_rd_Store  (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1154                        ir_node *store, ir_node *adr, ir_node *val);
1155 ir_node *new_rd_Alloc  (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *store,
1156                        ir_node *size, type *alloc_type, where_alloc where);
1157 ir_node *new_rd_Free   (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *store,
1158                        ir_node *ptr, ir_node *size, type *free_type);
1159 ir_node *new_rd_Sync   (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block, int arity, ir_node *in[]);
1160 ir_node *new_rd_Proj   (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *arg,
1161                        ir_mode *mode, long proj);
1162 ir_node *new_rd_defaultProj (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *arg,
1163                             long max_proj);
1164 ir_node *new_rd_Tuple  (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1165                        int arity, ir_node *in[]);
1166 ir_node *new_rd_Id     (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
1167                        ir_node *val, ir_mode *mode);
1168 ir_node *new_rd_Bad    (ir_graph *irg);
1169 ir_node *new_rd_Unknown(ir_graph *irg);
1170 ir_node *new_rd_CallBegin(dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *callee);
1171 ir_node *new_rd_EndReg (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block);
1172 ir_node *new_rd_EndExcept(dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block);
1173 ir_node *new_rd_Break  (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block);
1174 ir_node *new_rd_Filter (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *arg,
1175                        ir_mode *mode, long proj);
1176
1177 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1178 /* The raw interface without debug support                                 */
1179 /*-------------------------------------------------------------------------*/
1180
1181 /* Constructs a Block with a fixed number of predecessors.
1182    Does not set current_block.  Can not be used with automatic
1183    Phi node costruction. */
1184 ir_node *new_r_Block  (ir_graph *irg,  int arity, ir_node *in[]);
1185 ir_node *new_r_Start  (ir_graph *irg, ir_node *block);
1186 ir_node *new_r_End    (ir_graph *irg, ir_node *block);
1187 ir_node *new_r_Jmp    (ir_graph *irg, ir_node *block);
1188 ir_node *new_r_Cond   (ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *c);
1189 ir_node *new_r_Return (ir_graph *irg, ir_node *block,
1190                        ir_node *store, int arity, ir_node *in[]);
1191 ir_node *new_r_Raise  (ir_graph *irg, ir_node *block,
1192                        ir_node *store, ir_node *obj);
1193 ir_node *new_r_Const  (ir_graph *irg, ir_node *block,
1194                        ir_mode *mode, tarval *con);
1195 ir_node *new_r_SymConst (ir_graph *irg, ir_node *block,
1196                        type_or_id_p value, symconst_kind symkind);
1197 ir_node *new_r_Sel    (ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *store,
1198                        ir_node *objptr, int n_index, ir_node *index[],
1199                        entity *ent);
1200 ir_node *new_r_Call   (ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *store,
1201                        ir_node *callee, int arity, ir_node *in[],
1202                        type *tp);
1203 ir_node *new_r_Add    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1204                        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1205 ir_node *new_r_Sub    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1206                        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1207 ir_node *new_r_Minus  (ir_graph *irg, ir_node *block,
1208                        ir_node *op,  ir_mode *mode);
1209 ir_node *new_r_Mul    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1210                        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1211 ir_node *new_r_Quot   (ir_graph *irg, ir_node *block,
1212                        ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1213 ir_node *new_r_DivMod (ir_graph *irg, ir_node *block,
1214                        ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1215 ir_node *new_r_Div    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1216                        ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1217 ir_node *new_r_Mod    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1218                        ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1219 ir_node *new_r_Abs    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1220                        ir_node *op, ir_mode *mode);
1221 ir_node *new_r_And    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1222                        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1223 ir_node *new_r_Or     (ir_graph *irg, ir_node *block,
1224                        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1225 ir_node *new_r_Eor    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1226                        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1227 ir_node *new_r_Not    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1228                        ir_node *op, ir_mode *mode);
1229 ir_node *new_r_Cmp    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1230                        ir_node *op1, ir_node *op2);
1231 ir_node *new_r_Shl    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1232                        ir_node *op, ir_node *k, ir_mode *mode);
1233 ir_node *new_r_Shr    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1234                        ir_node *op, ir_node *k, ir_mode *mode);
1235 ir_node *new_r_Shrs   (ir_graph *irg, ir_node *block,
1236                        ir_node *op, ir_node *k, ir_mode *mode);
1237 ir_node *new_r_Rot    (ir_graph *irg, ir_node *block,
1238                        ir_node *op, ir_node *k, ir_mode *mode);
1239 ir_node *new_r_Conv   (ir_graph *irg, ir_node *block,
1240                        ir_node *op, ir_mode *mode);
1241 ir_node *new_r_Phi    (ir_graph *irg, ir_node *block, int arity,
1242                        ir_node *in[], ir_mode *mode);
1243 ir_node *new_r_Load   (ir_graph *irg, ir_node *block,
1244                        ir_node *store, ir_node *adr);
1245 ir_node *new_r_Store  (ir_graph *irg, ir_node *block,
1246                        ir_node *store, ir_node *adr, ir_node *val);
1247 ir_node *new_r_Alloc  (ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *store,
1248                        ir_node *size, type *alloc_type, where_alloc where);
1249 ir_node *new_r_Free   (ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *store,
1250                        ir_node *ptr, ir_node *size, type *free_type);
1251 ir_node *new_r_Sync   (ir_graph *irg, ir_node *block, int arity, ir_node *in[]);
1252 ir_node *new_r_Proj   (ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *arg,
1253                        ir_mode *mode, long proj);
1254 ir_node *new_r_defaultProj (ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *arg,
1255                             long max_proj);
1256 ir_node *new_r_Tuple  (ir_graph *irg, ir_node *block,
1257                        int arity, ir_node *in[]);
1258 ir_node *new_r_Id     (ir_graph *irg, ir_node *block,
1259                        ir_node *val, ir_mode *mode);
1260 ir_node *new_r_Bad    (ir_graph *irg);
1261 ir_node *new_r_Unknown(ir_graph *irg);
1262 ir_node *new_r_CallBegin(ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *callee);
1263 ir_node *new_r_EndReg (ir_graph *irg, ir_node *block);
1264 ir_node *new_r_EndExcept(ir_graph *irg, ir_node *block);
1265 ir_node *new_r_Break  (ir_graph *irg, ir_node *block);
1266 ir_node *new_r_Filter (ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *arg,
1267                        ir_mode *mode, long proj);
1268
1269 /*-----------------------------------------------------------------------*/
1270 /* The block oriented interface                                          */
1271 /*-----------------------------------------------------------------------*/
1272
1273 /** Sets the current block in which the following constructors place the
1274    nodes they construct. */
1275 void switch_block (ir_node *target);
1276
1277 /* Constructs a Block with a fixed number of predecessors.
1278    Does set current_block.  Can be used with automatic Phi
1279    node construction. */
1280
1281
1282 ir_node *new_d_Block(dbg_info* db, int arity, ir_node *in[]);
1283 ir_node *new_d_Start  (dbg_info* db);
1284 ir_node *new_d_End    (dbg_info* db);
1285 ir_node *new_d_Jmp    (dbg_info* db);
1286 ir_node *new_d_Cond   (dbg_info* db, ir_node *c);
1287 ir_node *new_d_Return (dbg_info* db, ir_node *store, int arity, ir_node *in[]);
1288 ir_node *new_d_Raise  (dbg_info* db, ir_node *store, ir_node *obj);
1289 ir_node *new_d_Const  (dbg_info* db, ir_mode *mode, tarval *con);
1290 ir_node *new_d_SymConst (dbg_info* db, type_or_id_p value, symconst_kind kind);
1291 ir_node *new_d_simpleSel(dbg_info* db, ir_node *store, ir_node *objptr, entity *ent);
1292 ir_node *new_d_Sel    (dbg_info* db, ir_node *store, ir_node *objptr, int arity, ir_node *in[],
1293                      entity *ent);
1294 ir_node *new_d_Call   (dbg_info* db, ir_node *store, ir_node *callee, int arity, ir_node *in[],
1295                      type *tp);
1296 ir_node *new_d_Add    (dbg_info* db, ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1297 ir_node *new_d_Sub    (dbg_info* db, ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1298 ir_node *new_d_Minus  (dbg_info* db, ir_node *op,  ir_mode *mode);
1299 ir_node *new_d_Mul    (dbg_info* db, ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1300 ir_node *new_d_Quot   (dbg_info* db, ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1301 ir_node *new_d_DivMod (dbg_info* db, ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1302 ir_node *new_d_Div    (dbg_info* db, ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1303 ir_node *new_d_Mod    (dbg_info* db, ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1304 ir_node *new_d_Abs    (dbg_info* db, ir_node *op,                ir_mode *mode);
1305 ir_node *new_d_And    (dbg_info* db, ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1306 ir_node *new_d_Or     (dbg_info* db, ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1307 ir_node *new_d_Eor    (dbg_info* db, ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1308 ir_node *new_d_Not    (dbg_info* db, ir_node *op,                ir_mode *mode);
1309 ir_node *new_d_Shl    (dbg_info* db, ir_node *op,  ir_node *k,   ir_mode *mode);
1310 ir_node *new_d_Shr    (dbg_info* db, ir_node *op,  ir_node *k,   ir_mode *mode);
1311 ir_node *new_d_Shrs   (dbg_info* db, ir_node *op,  ir_node *k,   ir_mode *mode);
1312 ir_node *new_d_Rot    (dbg_info* db, ir_node *op,  ir_node *k,   ir_mode *mode);
1313 ir_node *new_d_Cmp    (dbg_info* db, ir_node *op1, ir_node *op2);
1314 ir_node *new_d_Conv   (dbg_info* db, ir_node *op, ir_mode *mode);
1315 ir_node *new_d_Phi    (dbg_info* db, int arity, ir_node *in[], ir_mode *mode);
1316 ir_node *new_d_Load   (dbg_info* db, ir_node *store, ir_node *addr);
1317 ir_node *new_d_Store  (dbg_info* db, ir_node *store, ir_node *addr, ir_node *val);
1318 ir_node *new_d_Alloc  (dbg_info* db, ir_node *store, ir_node *size, type *alloc_type,
1319                      where_alloc where);
1320 ir_node *new_d_Free   (dbg_info* db, ir_node *store, ir_node *ptr, ir_node *size,
1321                      type *free_type);
1322 ir_node *new_d_Sync   (dbg_info* db, int arity, ir_node *in[]);
1323 ir_node *new_d_Proj   (dbg_info* db, ir_node *arg, ir_mode *mode, long proj);
1324 ir_node *new_d_defaultProj (dbg_info* db, ir_node *arg, long max_proj);
1325 ir_node *new_d_Tuple  (dbg_info* db, int arity, ir_node *in[]);
1326 ir_node *new_d_Id     (dbg_info* db, ir_node *val, ir_mode *mode);
1327 ir_node *new_d_Bad    (void);
1328 ir_node *new_d_Unknown(void);
1329 ir_node *new_d_CallBegin(dbg_info *db, ir_node *callee);
1330 ir_node *new_d_EndReg (dbg_info *db);
1331 ir_node *new_d_EndExcept(dbg_info *db);
1332 ir_node *new_d_Break (dbg_info *db);
1333 ir_node *new_d_Filter (dbg_info *db, ir_node *arg, ir_mode *mode, long proj);
1334
1335 /*-----------------------------------------------------------------------*/
1336 /* The block oriented interface without debug support                    */
1337 /*-----------------------------------------------------------------------*/
1338
1339 /* Needed from the interfase with debug support:
1340 void switch_block (ir_node *target);   */
1341
1342 /* Constructs a Block with a fixed number of predecessors.
1343    Does set current_block.  Can be used with automatic Phi
1344    node construction. */
1345 ir_node *new_Block(int arity, ir_node *in[]);
1346 ir_node *new_Start  (void);
1347 ir_node *new_End    (void);
1348 ir_node *new_EndReg (void);
1349 ir_node *new_EndExcept(void);
1350 ir_node *new_Jmp    (void);
1351 ir_node *new_Break  (void);
1352 ir_node *new_Cond   (ir_node *c);
1353 ir_node *new_Return (ir_node *store, int arity, ir_node *in[]);
1354 ir_node *new_Raise  (ir_node *store, ir_node *obj);
1355 ir_node *new_Const  (ir_mode *mode, tarval *con);
1356 ir_node *new_SymConst (type_or_id_p value, symconst_kind kind);
1357 ir_node *new_simpleSel(ir_node *store, ir_node *objptr, entity *ent);
1358 ir_node *new_Sel    (ir_node *store, ir_node *objptr, int arity, ir_node *in[],
1359                      entity *ent);
1360 ir_node *new_InstOf (ir_node *store, ir_node *objptr, type *ent);
1361 ir_node *new_Call   (ir_node *store, ir_node *callee, int arity, ir_node *in[],
1362                      type *tp);
1363 ir_node *new_CallBegin(ir_node *callee);
1364 ir_node *new_Add    (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1365 ir_node *new_Sub    (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1366 ir_node *new_Minus  (ir_node *op,  ir_mode *mode);
1367 ir_node *new_Mul    (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1368 ir_node *new_Quot   (ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1369 ir_node *new_DivMod (ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1370 ir_node *new_Div    (ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1371 ir_node *new_Mod    (ir_node *memop, ir_node *op1, ir_node *op2);
1372 ir_node *new_Abs    (ir_node *op,                ir_mode *mode);
1373 ir_node *new_And    (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1374 ir_node *new_Or     (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1375 ir_node *new_Eor    (ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode);
1376 ir_node *new_Not    (ir_node *op,                ir_mode *mode);
1377 ir_node *new_Shl    (ir_node *op,  ir_node *k,   ir_mode *mode);
1378 ir_node *new_Shr    (ir_node *op,  ir_node *k,   ir_mode *mode);
1379 ir_node *new_Shrs   (ir_node *op,  ir_node *k,   ir_mode *mode);
1380 ir_node *new_Rot    (ir_node *op,  ir_node *k,   ir_mode *mode);
1381 ir_node *new_Cmp    (ir_node *op1, ir_node *op2);
1382 ir_node *new_Conv   (ir_node *op, ir_mode *mode);
1383 ir_node *new_Phi    (int arity, ir_node *in[], ir_mode *mode);
1384 ir_node *new_Load   (ir_node *store, ir_node *addr);
1385 ir_node *new_Store  (ir_node *store, ir_node *addr, ir_node *val);
1386 ir_node *new_Alloc  (ir_node *store, ir_node *size, type *alloc_type,
1387                      where_alloc where);
1388 ir_node *new_Free   (ir_node *store, ir_node *ptr, ir_node *size,
1389                      type *free_type);
1390 ir_node *new_Sync   (int arity, ir_node *in[]);
1391 ir_node *new_Proj   (ir_node *arg, ir_mode *mode, long proj);
1392 ir_node *new_Filter (ir_node *arg, ir_mode *mode, long proj);
1393 ir_node *new_defaultProj (ir_node *arg, long max_proj);
1394 ir_node *new_Tuple  (int arity, ir_node *in[]);
1395 ir_node *new_Id     (ir_node *val, ir_mode *mode);
1396 ir_node *new_Bad    (void);
1397 ir_node *new_Unknown(void);
1398
1399 /*---------------------------------------------------------------------*/
1400 /* The comfortable interface.                                          */
1401 /* Supports automatic Phi node construction.                           */
1402 /* All routines of the block oriented interface except new_Block are   */
1403 /* needed also.                                                        */
1404 /*---------------------------------------------------------------------*/
1405
1406 /* --- Block construction --- */
1407 /* immature Block without predecessors */
1408 ir_node *new_d_immBlock (dbg_info* db);
1409 ir_node *new_immBlock (void);
1410
1411 /** Add a control flow edge to an immature block. */
1412 void add_in_edge (ir_node *immblock, ir_node *jmp);
1413
1414 /** fixes the number of predecessors of a block. */
1415 void mature_block (ir_node *block);
1416
1417 /* --- Parameter administration --- */
1418 /* Read a value from the array with the local variables.  Use this
1419    function to obtain the last definition of the value associated with
1420    pos.  Pos may not exceed the value passed as n_loc to new_ir_graph. */
1421 ir_node *get_d_value (dbg_info* db, int pos, ir_mode *mode);
1422 ir_node *get_value (int pos, ir_mode *mode);
1423
1424 /** Write a value in the array with the local variables. Use this function
1425    to remember a new definition of the value associated with pos. Pos may
1426    not exceed the value passed as n_loc to new_ir_graph. */
1427 void set_value (int pos, ir_node *value);
1428
1429 /** Read a store.
1430    Use this function to get the most recent version of the store (type M).
1431    Internally it does the same as get_value. */
1432 ir_node *get_store (void);
1433
1434 /** Write a store. */
1435 void set_store (ir_node *store);
1436
1437 /** keep this node alive even if End is not control-reachable from it */
1438 void keep_alive (ir_node *ka);
1439
1440 /* --- Useful access routines --- */
1441 /** Returns the current block of the current graph.  To set the current
1442    block use switch_block(). */
1443 ir_node *get_cur_block(void);
1444
1445 /** Returns the frame type of the current graph */
1446 type *get_cur_frame_type(void);
1447
1448
1449 /* --- initialize and finalize ir construction --- */
1450
1451 /** Puts the graph into state "phase_high" */
1452 void finalize_cons (ir_graph *irg);
1453
1454 /* --- Initialization --- */
1455
1456 /**
1457  * This function is called, whenever a local variable is used before definition
1458  *
1459  * @parameter mode      the mode of the local var
1460  * @pos                 position choosen be the frontend for this var
1461  *
1462  * @return a firm node of mode @p mode that initialises the var at position pos
1463  *
1464  * @note
1465  *      Do not return NULL
1466  *      If this function is not set, FIRM will create a const node with tarval BAD
1467  */
1468 typedef ir_node *default_initialize_local_variable_func_t(ir_mode *mode, int pos);
1469
1470 /**
1471  * Initializes the graph construction.
1472  *
1473  * @param func  @see default_initialize_local_variable_func_t
1474  */
1475 void init_cons (default_initialize_local_variable_func_t *func);
1476
1477 # endif /* _IRCONS_H_ */