irgraph: Factorise common code of the callers of alloc_graph() into it.
[libfirm] / ir / ir / irgraph.c
1 /*
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17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief    Entry point to the representation of procedure code.
23  * @author   Martin Trapp, Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier, Michael Beck
24  */
25 #include "config.h"
26
27 #include <string.h>
28 #include <stddef.h>
29
30 #include "xmalloc.h"
31 #include "ircons_t.h"
32 #include "irgraph_t.h"
33 #include "irprog_t.h"
34 #include "irgraph_t.h"
35 #include "irnode_t.h"
36 #include "iropt_t.h"
37 #include "irflag_t.h"
38 #include "array.h"
39 #include "irgmod.h"
40 #include "irouts.h"
41 #include "irhooks.h"
42 #include "irtools.h"
43 #include "util.h"
44 #include "irgwalk.h"
45 #include "irbackedge_t.h"
46 #include "iredges_t.h"
47 #include "type_t.h"
48 #include "irmemory.h"
49 #include "iroptimize.h"
50 #include "irgopt.h"
51
52 #define INITIAL_IDX_IRN_MAP_SIZE 1024
53 /** Suffix that is added to every frame type. */
54 #define FRAME_TP_SUFFIX "frame_tp"
55
56 ir_graph *current_ir_graph;
57 ir_graph *get_current_ir_graph(void)
58 {
59         return current_ir_graph;
60 }
61
62 void set_current_ir_graph(ir_graph *graph)
63 {
64         current_ir_graph = graph;
65 }
66
67 /** contains the suffix for frame type names */
68 static ident *frame_type_suffix = NULL;
69
70 void firm_init_irgraph(void)
71 {
72         frame_type_suffix = new_id_from_str(FRAME_TP_SUFFIX);
73 }
74
75 /**
76  * Allocate a new IR graph.
77  * This function respects the registered graph data. The only reason for
78  * this function is, that there are two locations, where graphs are
79  * allocated (new_r_ir_graph, new_const_code_irg).
80  * @return Memory for a new graph.
81  */
82 static ir_graph *alloc_graph(void)
83 {
84         ir_graph *const res = XMALLOCZ(ir_graph);
85         res->kind = k_ir_graph;
86
87         /* initialize the idx->node map. */
88         res->idx_irn_map = NEW_ARR_F(ir_node *, INITIAL_IDX_IRN_MAP_SIZE);
89         memset(res->idx_irn_map, 0, INITIAL_IDX_IRN_MAP_SIZE * sizeof(res->idx_irn_map[0]));
90
91         obstack_init(&res->obst);
92
93         /* value table for global value numbering for optimizing use in iropt.c */
94         new_identities(res);
95
96         return res;
97 }
98
99 /**
100  * Frees an allocated IR graph
101  */
102 static void free_graph(ir_graph *irg)
103 {
104         for (ir_edge_kind_t i = EDGE_KIND_FIRST; i < EDGE_KIND_LAST; ++i)
105                 edges_deactivate_kind(irg, i);
106         DEL_ARR_F(irg->idx_irn_map);
107         free(irg);
108 }
109
110 void irg_set_nloc(ir_graph *res, int n_loc)
111 {
112         assert(irg_is_constrained(res, IR_GRAPH_CONSTRAINT_CONSTRUCTION));
113
114         res->n_loc = n_loc + 1;     /* number of local variables that are never
115                                        dereferenced in this graph plus one for
116                                        the store. This is not the number of
117                                        parameters to the procedure!  */
118
119         if (res->loc_descriptions) {
120                 xfree(res->loc_descriptions);
121                 res->loc_descriptions = NULL;
122         }
123 }
124
125 ir_graph *new_r_ir_graph(ir_entity *ent, int n_loc)
126 {
127         ir_graph *res;
128         ir_node  *first_block;
129         ir_node  *start, *start_block, *initial_mem, *projX;
130
131         res = alloc_graph();
132
133         /* inform statistics here, as blocks will be already build on this graph */
134         hook_new_graph(res, ent);
135
136         /* graphs are in construction mode by default */
137         add_irg_constraints(res, IR_GRAPH_CONSTRAINT_CONSTRUCTION);
138         irg_set_nloc(res, n_loc);
139
140         res->irg_pinned_state    = op_pin_state_pinned;
141         res->typeinfo_state      = ir_typeinfo_none;
142         set_irp_typeinfo_inconsistent();           /* there is a new graph with typeinfo_none. */
143         res->callee_info_state   = irg_callee_info_none;
144         res->class_cast_state    = ir_class_casts_transitive;
145         res->fp_model            = fp_model_precise;
146         res->mem_disambig_opt    = aa_opt_inherited;
147
148         /*-- Type information for the procedure of the graph --*/
149         res->ent = ent;
150         set_entity_irg(ent, res);
151
152         /*--  a class type so that it can contain "inner" methods as in Pascal. --*/
153         res->frame_type = new_type_frame();
154
155         /* the Anchor node must be created first */
156         res->anchor = new_r_Anchor(res);
157
158         /*-- Nodes needed in every graph --*/
159         set_irg_end_block(res, new_r_immBlock(res));
160         set_irg_end(res, new_r_End(res, 0, NULL));
161
162         start_block = new_r_Block_noopt(res, 0, NULL);
163         set_irg_start_block(res, start_block);
164         set_irg_no_mem     (res, new_r_NoMem(res));
165         start = new_r_Start(res);
166         set_irg_start      (res, start);
167
168         /* Proj results of start node */
169         projX                   = new_r_Proj(start, mode_X, pn_Start_X_initial_exec);
170         set_irg_initial_exec    (res, projX);
171         set_irg_frame           (res, new_r_Proj(start, mode_P_data, pn_Start_P_frame_base));
172         set_irg_args            (res, new_r_Proj(start, mode_T,      pn_Start_T_args));
173         initial_mem             = new_r_Proj(start, mode_M, pn_Start_M);
174         set_irg_initial_mem(res, initial_mem);
175
176         res->index       = get_irp_new_irg_idx();
177 #ifdef DEBUG_libfirm
178         res->graph_nr    = get_irp_new_node_nr();
179 #endif
180
181         set_r_cur_block(res, start_block);
182         set_r_store(res, initial_mem);
183
184         /*-- Make a block to start with --*/
185         first_block = new_r_Block(res, 1, &projX);
186         set_r_cur_block(res, first_block);
187
188         res->method_execution_frequency = -1.0;
189
190         return res;
191 }
192
193 ir_graph *new_ir_graph(ir_entity *ent, int n_loc)
194 {
195         ir_graph *res = new_r_ir_graph(ent, n_loc);
196         add_irp_irg(res);          /* remember this graph global. */
197         return res;
198 }
199
200 ir_graph *new_const_code_irg(void)
201 {
202         ir_graph *res = alloc_graph();
203         ir_node  *body_block;
204         ir_node  *end;
205         ir_node  *end_block;
206         ir_node  *no_mem;
207         ir_node  *projX;
208         ir_node  *start_block;
209         ir_node  *start;
210
211         /* inform statistics here, as blocks will be already build on this graph */
212         hook_new_graph(res, NULL);
213
214         res->n_loc            = 1; /* Only the memory. */
215         res->irg_pinned_state = op_pin_state_pinned;
216         res->fp_model         = fp_model_precise;
217
218         add_irg_constraints(res, IR_GRAPH_CONSTRAINT_CONSTRUCTION);
219
220         /* the Anchor node must be created first */
221         res->anchor = new_r_Anchor(res);
222
223         /* -- The end block -- */
224         end_block = new_r_Block_noopt(res, 0, NULL);
225         set_irg_end_block(res, end_block);
226         end = new_r_End(res, 0, NULL);
227         set_irg_end(res, end);
228
229         /* -- The start block -- */
230         start_block = new_r_Block_noopt(res, 0, NULL);
231         set_irg_start_block(res, start_block);
232         no_mem = new_r_NoMem(res);
233         set_irg_no_mem(res, no_mem);
234         start = new_r_Start(res);
235         set_irg_start(res, start);
236
237         /* Proj results of start node */
238         set_irg_initial_mem(res, new_r_Proj(start, mode_M, pn_Start_M));
239         projX = new_r_Proj(start, mode_X, pn_Start_X_initial_exec);
240
241         body_block = new_r_Block(res, 1, &projX);
242
243         set_r_cur_block(res, body_block);
244
245         /* Set the visited flag high enough that the blocks will never be visited. */
246         set_irn_visited(body_block, -1);
247         set_Block_block_visited(body_block, -1);
248         set_Block_block_visited(start_block, -1);
249         set_irn_visited(start_block, -1);
250
251         return res;
252 }
253
254 /**
255  * Pre-Walker: Copies blocks and nodes from the original method graph
256  * to the copied graph.
257  *
258  * @param n    A node from the original method graph.
259  * @param env  The copied graph.
260  */
261 static void copy_all_nodes(ir_node *node, void *env)
262 {
263         ir_graph *irg      = (ir_graph*)env;
264         ir_node  *new_node = irn_copy_into_irg(node, irg);
265
266         set_irn_link(node, new_node);
267
268         /* fix access to entities on the stack frame */
269         if (is_Sel(new_node)) {
270                 ir_entity *ent = get_Sel_entity(new_node);
271                 ir_type   *tp  = get_entity_owner(ent);
272
273                 if (is_frame_type(tp)) {
274                         /* replace by the copied entity */
275                         ent = (ir_entity*)get_entity_link(ent);
276
277                         assert(is_entity(ent));
278                         assert(get_entity_owner(ent) == get_irg_frame_type(irg));
279                         set_Sel_entity(new_node, ent);
280                 }
281         }
282 }
283
284 /**
285  * Post-walker: Set the predecessors of the copied nodes.
286  * The copied nodes are set as link of their original nodes. The links of
287  * "irn" predecessors are the predecessors of copied node.
288  */
289 static void rewire(ir_node *irn, void *env)
290 {
291         (void) env;
292         irn_rewire_inputs(irn);
293 }
294
295 static ir_node *get_new_node(const ir_node *old_node)
296 {
297         return (ir_node*) get_irn_link(old_node);
298 }
299
300 ir_graph *create_irg_copy(ir_graph *irg)
301 {
302         ir_graph *res;
303
304         res = alloc_graph();
305
306         res->irg_pinned_state = irg->irg_pinned_state;
307         res->fp_model         = irg->fp_model;
308
309         /* clone the frame type here for safety */
310         irp_reserve_resources(irp, IRP_RESOURCE_ENTITY_LINK);
311         res->frame_type  = clone_frame_type(irg->frame_type);
312
313         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
314
315         /* copy all nodes from the graph irg to the new graph res */
316         irg_walk_anchors(irg, copy_all_nodes, rewire, res);
317
318         /* copy the Anchor node */
319         res->anchor = get_new_node(irg->anchor);
320
321         /* -- The end block -- */
322         set_irg_end_block (res, get_new_node(get_irg_end_block(irg)));
323         set_irg_end       (res, get_new_node(get_irg_end(irg)));
324
325         /* -- The start block -- */
326         set_irg_start_block(res, get_new_node(get_irg_start_block(irg)));
327         set_irg_no_mem     (res, get_new_node(get_irg_no_mem(irg)));
328         set_irg_start      (res, get_new_node(get_irg_start(irg)));
329
330         /* Proj results of start node */
331         set_irg_initial_mem(res, get_new_node(get_irg_initial_mem(irg)));
332
333         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
334         irp_free_resources(irp, IRP_RESOURCE_ENTITY_LINK);
335
336         return res;
337 }
338
339 void free_ir_graph(ir_graph *irg)
340 {
341         assert(is_ir_graph(irg));
342
343         remove_irp_irg(irg);
344         confirm_irg_properties(irg, IR_GRAPH_PROPERTIES_NONE);
345
346         hook_free_graph(irg);
347         free_irg_outs(irg);
348         del_identities(irg);
349         if (irg->ent) {
350                 set_entity_irg(irg->ent, NULL);  /* not set in const code irg */
351         }
352
353         free_End(get_irg_end(irg));
354         obstack_free(&irg->obst, NULL);
355         if (irg->loc_descriptions)
356                 free(irg->loc_descriptions);
357         irg->kind = k_BAD;
358         free_graph(irg);
359 }
360
361 int (is_ir_graph)(const void *thing)
362 {
363         return is_ir_graph_(thing);
364 }
365
366 #ifdef DEBUG_libfirm
367 long get_irg_graph_nr(const ir_graph *irg)
368 {
369         return irg->graph_nr;
370 }
371 #else
372 long get_irg_graph_nr(const ir_graph *irg)
373 {
374         return PTR_TO_INT(irg);
375 }
376 #endif
377
378 size_t get_irg_idx(const ir_graph *irg)
379 {
380         return irg->index;
381 }
382
383 ir_node *(get_idx_irn)(const ir_graph *irg, unsigned idx)
384 {
385         return get_idx_irn_(irg, idx);
386 }
387
388 ir_node *(get_irg_start_block)(const ir_graph *irg)
389 {
390         return get_irg_start_block_(irg);
391 }
392
393 void (set_irg_start_block)(ir_graph *irg, ir_node *node)
394 {
395         set_irg_start_block_(irg, node);
396 }
397
398 ir_node *(get_irg_start)(const ir_graph *irg)
399 {
400         return get_irg_start_(irg);
401 }
402
403 void (set_irg_start)(ir_graph *irg, ir_node *node)
404 {
405         set_irg_start_(irg, node);
406 }
407
408 ir_node *(get_irg_end_block)(const ir_graph *irg)
409 {
410         return get_irg_end_block_(irg);
411 }
412
413 void (set_irg_end_block)(ir_graph *irg, ir_node *node)
414 {
415         set_irg_end_block_(irg, node);
416 }
417
418 ir_node *(get_irg_end)(const ir_graph *irg)
419 {
420         return get_irg_end_(irg);
421 }
422
423 void (set_irg_end)(ir_graph *irg, ir_node *node)
424 {
425         set_irg_end_(irg, node);
426 }
427
428 ir_node *(get_irg_initial_exec)(const ir_graph *irg)
429 {
430         return get_irg_initial_exec_(irg);
431 }
432
433 void (set_irg_initial_exec)(ir_graph *irg, ir_node *node)
434 {
435         set_irg_initial_exec_(irg, node);
436 }
437
438 ir_node *(get_irg_frame)(const ir_graph *irg)
439 {
440         return get_irg_frame_(irg);
441 }
442
443 void (set_irg_frame)(ir_graph *irg, ir_node *node)
444 {
445         set_irg_frame_(irg, node);
446 }
447
448 ir_node *(get_irg_initial_mem)(const ir_graph *irg)
449 {
450         return get_irg_initial_mem_(irg);
451 }
452
453 void (set_irg_initial_mem)(ir_graph *irg, ir_node *node)
454 {
455         set_irg_initial_mem_(irg, node);
456 }
457
458 ir_node *(get_irg_args)(const ir_graph *irg)
459 {
460         return get_irg_args_(irg);
461 }
462
463 void (set_irg_args)(ir_graph *irg, ir_node *node)
464 {
465         set_irg_args_(irg, node);
466 }
467
468 ir_node *(get_irg_no_mem)(const ir_graph *irg)
469 {
470         return get_irg_no_mem_(irg);
471 }
472
473 void (set_irg_no_mem)(ir_graph *irg, ir_node *node)
474 {
475         set_irg_no_mem_(irg, node);
476 }
477
478 ir_entity *(get_irg_entity)(const ir_graph *irg)
479 {
480         return get_irg_entity_(irg);
481 }
482
483 void (set_irg_entity)(ir_graph *irg, ir_entity *ent)
484 {
485         set_irg_entity_(irg, ent);
486 }
487
488 ir_type *(get_irg_frame_type)(ir_graph *irg)
489 {
490         return get_irg_frame_type_(irg);
491 }
492
493 void (set_irg_frame_type)(ir_graph *irg, ir_type *ftp)
494 {
495         set_irg_frame_type_(irg, ftp);
496 }
497
498 int get_irg_n_locs(ir_graph *irg)
499 {
500         return irg->n_loc - 1;
501 }
502
503 int node_is_in_irgs_storage(const ir_graph *irg, const ir_node *n)
504 {
505         /* Check whether the ir_node pointer is on the obstack.
506          * A more sophisticated check would test the "whole" ir_node. */
507         for (struct _obstack_chunk const *p = irg->obst.chunk; p; p = p->prev) {
508                 if (((char *)p->contents <= (char *)n) && ((char *)n < (char *)p->limit))
509                         return 1;
510         }
511
512         return 0;
513 }
514
515 op_pin_state (get_irg_pinned)(const ir_graph *irg)
516 {
517         return get_irg_pinned_(irg);
518 }
519
520 irg_callee_info_state (get_irg_callee_info_state)(const ir_graph *irg)
521 {
522         return get_irg_callee_info_state_(irg);
523 }
524
525 void (set_irg_callee_info_state)(ir_graph *irg, irg_callee_info_state s)
526 {
527         set_irg_callee_info_state_(irg, s);
528 }
529
530 void (set_irg_link)(ir_graph *irg, void *thing)
531 {
532         set_irg_link_(irg, thing);
533 }
534
535 void *(get_irg_link)(const ir_graph *irg)
536 {
537         return get_irg_link_(irg);
538 }
539
540 ir_visited_t (get_irg_visited)(const ir_graph *irg)
541 {
542         return get_irg_visited_(irg);
543 }
544
545 /** maximum visited flag content of all ir_graph visited fields. */
546 static ir_visited_t max_irg_visited = 0;
547
548 void set_irg_visited(ir_graph *irg, ir_visited_t visited)
549 {
550         irg->visited = visited;
551         if (irg->visited > max_irg_visited) {
552                 max_irg_visited = irg->visited;
553         }
554 }
555
556 void inc_irg_visited(ir_graph *irg)
557 {
558         ++irg->visited;
559         if (irg->visited > max_irg_visited) {
560                 max_irg_visited = irg->visited;
561         }
562 }
563
564 ir_visited_t get_max_irg_visited(void)
565 {
566         return max_irg_visited;
567 }
568
569 void set_max_irg_visited(int val)
570 {
571         max_irg_visited = val;
572 }
573
574 ir_visited_t inc_max_irg_visited(void)
575 {
576 #ifndef NDEBUG
577         size_t i;
578         for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++)
579                 assert(max_irg_visited >= get_irg_visited(get_irp_irg(i)));
580 #endif
581         return ++max_irg_visited;
582 }
583
584 ir_visited_t (get_irg_block_visited)(const ir_graph *irg)
585 {
586         return get_irg_block_visited_(irg);
587 }
588
589 void (set_irg_block_visited)(ir_graph *irg, ir_visited_t visited)
590 {
591         set_irg_block_visited_(irg, visited);
592 }
593
594 void (inc_irg_block_visited)(ir_graph *irg)
595 {
596   inc_irg_block_visited_(irg);
597 }
598
599 unsigned (get_irg_fp_model)(const ir_graph *irg)
600 {
601         return get_irg_fp_model_(irg);
602 }
603
604 void set_irg_fp_model(ir_graph *irg, unsigned model)
605 {
606         irg->fp_model = model;
607 }
608
609 void set_irg_loc_description(ir_graph *irg, int n, void *description)
610 {
611         assert(0 <= n && n < irg->n_loc);
612
613         if (! irg->loc_descriptions)
614                 irg->loc_descriptions = XMALLOCNZ(void*, irg->n_loc);
615
616         irg->loc_descriptions[n] = description;
617 }
618
619 void *get_irg_loc_description(ir_graph *irg, int n)
620 {
621         assert(0 <= n && n < irg->n_loc);
622         return irg->loc_descriptions ? irg->loc_descriptions[n] : NULL;
623 }
624
625 #ifndef NDEBUG
626 void ir_reserve_resources(ir_graph *irg, ir_resources_t resources)
627 {
628         assert((irg->reserved_resources & resources) == 0);
629         irg->reserved_resources |= resources;
630 }
631
632 void ir_free_resources(ir_graph *irg, ir_resources_t resources)
633 {
634         assert((irg->reserved_resources & resources) == resources);
635         irg->reserved_resources &= ~resources;
636 }
637
638 ir_resources_t ir_resources_reserved(const ir_graph *irg)
639 {
640         return irg->reserved_resources;
641 }
642 #endif
643
644 unsigned get_irg_last_idx(const ir_graph *irg)
645 {
646         return irg->last_node_idx;
647 }
648
649 void add_irg_constraints(ir_graph *irg, ir_graph_constraints_t constraints)
650 {
651         irg->constraints |= constraints;
652 }
653
654 void clear_irg_constraints(ir_graph *irg, ir_graph_constraints_t constraints)
655 {
656         irg->constraints &= ~constraints;
657 }
658
659 int (irg_is_constrained)(const ir_graph *irg, ir_graph_constraints_t constraints)
660 {
661         return irg_is_constrained_(irg, constraints);
662 }
663
664 void (add_irg_properties)(ir_graph *irg, ir_graph_properties_t props)
665 {
666         add_irg_properties_(irg, props);
667 }
668
669 void (clear_irg_properties)(ir_graph *irg, ir_graph_properties_t props)
670 {
671         clear_irg_properties_(irg, props);
672 }
673
674 int (irg_has_properties)(const ir_graph *irg, ir_graph_properties_t props)
675 {
676         return irg_has_properties_(irg, props);
677 }
678
679 typedef void (*assure_property_func)(ir_graph *irg);
680
681 void assure_irg_properties(ir_graph *irg, ir_graph_properties_t props)
682 {
683         static struct {
684                 ir_graph_properties_t property;
685                 assure_property_func  func;
686         } property_functions[] = {
687                 { IR_GRAPH_PROPERTY_ONE_RETURN,               normalize_one_return },
688                 { IR_GRAPH_PROPERTY_MANY_RETURNS,             normalize_n_returns },
689                 { IR_GRAPH_PROPERTY_NO_CRITICAL_EDGES,        remove_critical_cf_edges },
690                 { IR_GRAPH_PROPERTY_NO_UNREACHABLE_CODE,      remove_unreachable_code },
691                 { IR_GRAPH_PROPERTY_NO_BADS,                  remove_bads },
692                 { IR_GRAPH_PROPERTY_NO_TUPLES,                remove_tuples },
693                 { IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_DOMINANCE,     assure_doms },
694                 { IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_POSTDOMINANCE, assure_postdoms },
695                 { IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_OUT_EDGES,     assure_edges },
696                 { IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_OUTS,          assure_irg_outs },
697                 { IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_LOOPINFO,      assure_loopinfo },
698                 { IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_ENTITY_USAGE,  assure_irg_entity_usage_computed },
699                 { IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_DOMINANCE_FRONTIERS, ir_compute_dominance_frontiers },
700         };
701         size_t i;
702         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(property_functions); ++i) {
703                 ir_graph_properties_t missing = props & ~irg->properties;
704                 if (missing & property_functions[i].property)
705                         property_functions[i].func(irg);
706         }
707         assert((props & ~irg->properties) == IR_GRAPH_PROPERTIES_NONE);
708 }
709
710 void confirm_irg_properties(ir_graph *irg, ir_graph_properties_t props)
711 {
712         clear_irg_properties(irg, ~props);
713         if (! (props & IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_OUT_EDGES))
714                 edges_deactivate(irg);
715         if (! (props & IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_OUTS)
716             && (irg->properties & IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_OUTS))
717             free_irg_outs(irg);
718         if (! (props & IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_DOMINANCE_FRONTIERS))
719                 ir_free_dominance_frontiers(irg);
720 }