edceb0034957f04c983e0897fb01ac04396cf94e
[libfirm] / ir / ir / irgraph.h
1 /*
2  * Project:     libFIRM
3  * File name:   ir/ir/irgraph.c
4  * Purpose:     Entry point to the representation of procedure code.
5  * Author:      Martin Trapp, Christian Schaefer
6  * Modified by: Goetz Lindenmaier
7  * Created:
8  * CVS-ID:      $Id$
9  * Copyright:   (c) 1998-2003 Universität Karlsruhe
10  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
11  */
12
13 /**
14  * @file irgraph.h
15  *
16  * ir graph construction.
17  *
18  * @author Martin Trapp, Christian Schaefer
19  */
20
21
22 #include "irop.h"
23
24 # ifndef _IRGRAPH_H_
25 # define _IRGRAPH_H_
26 # include "tv.h"
27 # include "entity.h"
28
29 /* to resolve recursion between irnode.h and irgraph.h */
30 #ifndef _IR_NODE_TYPEDEF_
31 #define _IR_NODE_TYPEDEF_
32 typedef struct ir_node ir_node;
33 #endif
34
35 /* to resolve recursion between entity.h and irgraph.h */
36 #ifndef _IR_GRAPH_TYPEDEF_
37 #define _IR_GRAPH_TYPEDEF_
38 typedef struct ir_graph ir_graph;
39 #endif
40
41 /**
42  *
43  * NAME  Datastructure that holds central information about a procedure
44  *
45  *    ir_graph *new_ir_graph (entity *ent, int params);
46  *    -------------------------------------------------
47  *
48  *    This constructor generates the basic infrastructure needed to
49  *    represent a procedure in FIRM.
50  *
51  *    The parameters of new_ir_graph are:
52  *
53  *      *ent             A pointer to an entity representing the procedure.
54  *
55  *      params           An integer giving the number of local variables in the
56  *                       procedure.
57  *
58  *    It allocates an ir_graph and sets current_ir_graph to point to this
59  *    graph.  Further it allocates the following nodes needed for every
60  *    procedure:
61  *
62  *    * The start block containing a start node and Proj nodes for it's
63  *      five results (X, M, P, P, T).
64  *    * The end block containing an end node. This block is not matured
65  *      after executing new_ir_graph as predecessors need to be added to it.
66  *      (Maturing a block means fixing it's number of predecessors.)
67  *    * The current block, which is empty and also not matured.
68  *
69  *    Further it enters the global store into the datastructure of the start
70  *    block that contanis all valid values in this block (set_store()).  This
71  *    datastructure is used to build the Phi nodes and removed after
72  *    completion of the graph.  There is no path from end to start in the
73  *    graph after calling ir_graph.
74  *    op_pin_state_pinned    set to "op_pin_state_pinned" if no global cse was performed on the graph.
75  *             set to "op_pin_state_floats" if global cse was performed (and during construction:
76  *             did actually change something).  Code placement is necessary.
77  */
78
79 /** Global variable holding the current ir graph.
80  *
81  *  This global variable is used by the ir construction
82  *  interface in ircons and by the optimizations.
83  */
84 extern ir_graph *current_ir_graph;
85
86 ir_graph *get_current_ir_graph(void);
87 void      set_current_ir_graph(ir_graph *graph);
88
89 /** This flag indicate the current view. The behaviour of some methods
90  * (get_irn_*, set_irn_*) is influenced by this flag. */
91 extern bool interprocedural_view;
92 bool get_interprocedural_view(void);
93 void set_interprocedural_view(bool state);
94
95 /** Create a new ir graph to built ir for a procedure.
96  *
97  *  ent is the entity representing this procedure, i.e., the type of the
98  *  entity must be of a method type.  The constructor automatically sets the
99  *  field irg of the entity as well as current_ir_graph to the new ir graph.
100  *  n_loc is the number of local variables in this procedure including
101  *  the procedure parameters.
102  *  The constructor adds the new irgraph to the list in ir_prog.
103  *  The state of the ir graph is:  phase_building, op_pin_state_pinned, outs_none. */
104 ir_graph *new_ir_graph (entity *ent, int n_loc);
105
106 /** Frees the passed irgraph.
107  * Deallocates all nodes in this graph and the ir_graph structure.
108  * Sets the field irgraph in the corresponding entity to NULL.
109  * Does not remove the irgraph from the list in irprog (requires
110  * inefficient search, call remove_irp_irg by hand).
111  * Does not free types, entities or modes that are used only by this
112  * graph, nor the entity standing for this graph.
113  */
114 void free_ir_graph (ir_graph *irg);
115
116 /* --- access routines for all ir_graph attributes --- */
117
118 /**
119  *   Checks whether a pointer points to a ir graph.
120  *
121  *   @param thing     an arbitrary pointer
122  *
123  *   @return
124  *       true if the thing is a ir graph, else false
125  */
126 int      is_ir_graph(void *thing);
127
128 /* #define get_irg_entity get_irg_ent */
129 /* #define set_irg_entity set_irg_ent */
130 entity  *get_irg_entity (ir_graph *irg);
131 void     set_irg_entity (ir_graph *irg, entity *ent);
132
133 type    *get_irg_frame_type (ir_graph *irg);
134 void     set_irg_frame_type (ir_graph *irg, type *ftp);
135 /* To test for a frame type. O(#irgs) if ftp is class type.  */
136 int      is_frame_type (type *ftp);
137
138 ir_node *get_irg_start_block (ir_graph *irg);
139 void     set_irg_start_block (ir_graph *irg, ir_node *node);
140
141 ir_node *get_irg_start (ir_graph *irg);
142 void     set_irg_start (ir_graph *irg, ir_node *node);
143
144 ir_node *get_irg_end_block (ir_graph *irg);
145 void     set_irg_end_block (ir_graph *irg, ir_node *node);
146
147 ir_node *get_irg_end (ir_graph *irg);
148 void     set_irg_end (ir_graph *irg, ir_node *node);
149
150 /* The fields end_reg and end_except contain the end nodes of the
151    interprocedural view.  If the view is not constructed they contain
152    the nomal end node. */
153 ir_node *get_irg_end_reg (ir_graph *irg);
154 void     set_irg_end_reg (ir_graph *irg, ir_node *node);
155
156 ir_node *get_irg_end_except (ir_graph *irg);
157 void     set_irg_end_except (ir_graph *irg, ir_node *node);
158
159
160 /* @@@ oblivious, no more supported. */
161 ir_node *get_irg_cstore (ir_graph *irg);
162 void     set_irg_cstore (ir_graph *irg, ir_node *node);
163 /* end oblivious */
164
165 /** Returns the node that represents the frame pointer. */
166 ir_node *get_irg_frame (ir_graph *irg);
167 /** Sets the node that represents the frame pointer. */
168 void     set_irg_frame (ir_graph *irg, ir_node *node);
169
170 /** Returns the node that represents the global pointer. */
171 ir_node *get_irg_globals (ir_graph *irg);
172 /** Sets the node that represents the global pointer. */
173 void     set_irg_globals (ir_graph *irg, ir_node *node);
174
175 /** Returns the node that represents the initial memory. */
176 ir_node *get_irg_initial_mem (ir_graph *irg);
177 /** Sets the node that represents the initial memory. */
178 void     set_irg_initial_mem (ir_graph *irg, ir_node *node);
179
180 /** Returns the node that represents the argument pointer. */
181 ir_node *get_irg_args (ir_graph *irg);
182 /** Sets the node that represents the argument pointer. */
183 void     set_irg_args (ir_graph *irg, ir_node *node);
184
185 /** Returns the current block of a graph. */
186 ir_node *get_irg_current_block (ir_graph *irg);
187 /** Sets the current block of a graph. */
188 void     set_irg_current_block (ir_graph *irg, ir_node *node);
189
190 /* Use new_Bad() instead!! */
191 ir_node *get_irg_bad (ir_graph *irg);
192 void     set_irg_bad (ir_graph *irg, ir_node *node);
193
194 /** Returns the number of value numbers of a graph. */
195 int      get_irg_n_locs (ir_graph *irg);
196
197 /** Returns the graph number. */
198 long     get_irg_graph_nr(ir_graph *irg);
199
200 /********************************************************************************/
201 /* States of an ir_graph.                                                       */
202 /********************************************************************************/
203
204 /*
205    information associated with the graph.  Optimizations invalidate these
206    states.  */
207
208 /** The states of an ir graph.
209  *
210  * state phase values: phase_building, phase_high, phase_low.
211  *
212  * The graph is in phase_building during construction of the irgraph.
213  * The construction is finished by a call to finalize_cons().
214  *
215  * Finalize_cons() sets the state to phase_high.  All Firm nodes are
216  * allowed.
217  *
218  * To get the irgraph into phase_low all Sel nodes must be removed and
219  * replaced by explicit address computations.  SymConst size and
220  * typetag nodes must be removed (@@@ really?).  Initialization of
221  * memory allocated by Alloc must be explicit.  @@@ More conditions?
222  *
223  */
224 typedef enum {
225   phase_building,
226   phase_high,
227   phase_low
228 } irg_phase_state;
229
230 irg_phase_state get_irg_phase_state (ir_graph *irg);
231 void set_irg_phase_low(ir_graph *irg);
232
233 /** state: op_pin_state_pinned
234    The graph is "op_pin_state_pinned" if all nodes are associated with a basic block.
235    It is in state "op_pin_state_floats" if nodes are in arbitrary blocks.  In state
236    "op_pin_state_floats" the block predecessor is set in all nodes, but this can be an
237    invalid block, i.e., the block is not a dominator of all the uses of
238    the node.
239    The enum op_pin_state is defined in irop.h. */
240 op_pin_state get_irg_pinned (ir_graph *irg);
241
242 /** state: outs_state
243    Outs are the back edges or def-use edges.
244    Values:  outs_none, outs_consistent, outs_inconsistent
245    outs_none: outs are not computed, no memory is allocated.
246    outs_consistent:  outs are computed and correct,
247    outs_inconsistent: outs have been computed, memory is still allocated,
248    but the graph has been changed since. */
249 typedef enum {
250   outs_none,
251   outs_consistent,
252   outs_inconsistent
253 } irg_outs_state;
254 irg_outs_state get_irg_outs_state(ir_graph *irg);
255 void set_irg_outs_inconsistent(ir_graph *irg);
256
257 /** state: dom_state
258    Signals the state of the dominator infomation.
259    Values:  dom_none, dom_consistent, dom_inconsistent
260    dom_none: doms are not computed, no memory is allocated.  The access routines
261    may not be used.
262    dom_consistent:  dominator information is computed and correct,
263    dom_inconsistent: dominator information is computed, memory is still allocated,
264    but the graph has been changed since. Using the access routines is possible,
265    obtained information may be incorrect. */
266 typedef enum {
267   dom_none,
268   dom_consistent,
269   dom_inconsistent
270 } irg_dom_state;
271 irg_dom_state get_irg_dom_state(ir_graph *irg);
272 void set_irg_dom_inconsistent(ir_graph *irg);
273
274 /** state: loopinfo_state
275    Loop information describes the loops within the control and
276    data flow of the procedure.  */
277 typedef enum {
278   loopinfo_none             = 0,       /**< No loop information is constructed. Default. */
279   loopinfo_constructed      = 1,       /**< Some kind of loop information is constructed. */
280   loopinfo_valid            = 2,       /**< Loop information is valid. */
281   loopinfo_cf               = 4,       /**< Loop information constructed for control flow only. */
282   loopinfo_inter            = 8,       /**< Loop information for interprocedural view. */
283
284   loopinfo_for_firmjni      = 16,      /**< A hack for firmjni:  all enums must differ as they
285                                           are used in a switch. */
286
287   /** IntRAprocedural loop information constructed and valid. */
288   loopinfo_consistent         = loopinfo_constructed | loopinfo_valid,
289   /** IntRAprocedural loop information constructed and invalid. */
290   loopinfo_inconsistent       = loopinfo_constructed | loopinfo_for_firmjni,
291
292   /** IntERprocedural loop information constructed and valid. */
293   loopinfo_ip_consistent      = loopinfo_constructed | loopinfo_inter | loopinfo_valid,
294   /** IntERprocedural loop information constructed and invalid. */
295   loopinfo_ip_inconsistent    = loopinfo_constructed | loopinfo_inter,
296
297   /** IntRAprocedural control loop information constructed and valid. */
298   loopinfo_cf_consistent      = loopinfo_constructed | loopinfo_cf | loopinfo_valid,
299   /** IntRAprocedural control loop information constructed and invalid. */
300   loopinfo_cf_inconsistent    = loopinfo_constructed | loopinfo_cf,
301
302   /** IntERprocedural control loop information constructed and valid. */
303   loopinfo_cf_ip_consistent   = loopinfo_constructed | loopinfo_cf | loopinfo_inter | loopinfo_valid,
304   /** IntERprocedural control loop information constructed and invalid. */
305   loopinfo_cf_ip_inconsistent = loopinfo_constructed | loopinfo_cf | loopinfo_inter
306 } irg_loopinfo_state;
307
308 irg_loopinfo_state get_irg_loopinfo_state(ir_graph *irg);
309 void set_irg_loopinfo_state(ir_graph *irg, irg_loopinfo_state s);
310 /* Sets the loopinformation state to the appropriate inconsistent state.
311    If state is 'none' does not change. */
312 void set_irg_loopinfo_inconsistent(ir_graph *irg);
313
314 /** state: callee_information_state
315  *  Call nodes contain a list of possible callees.  This list must be
316  *  computed by an anlysis.
317  *
318  *  It's strange that this state is administered on irg basis, as the
319  *  information must be computed for the whole program, or not?
320  */
321 typedef enum {
322   irg_callee_info_none,
323   irg_callee_info_consistent,
324   irg_callee_info_inconsistent
325 } irg_callee_info_state;
326 irg_callee_info_state get_irg_callee_info_state(ir_graph *irg);
327 void                  set_irg_callee_info_state(ir_graph *irg, irg_callee_info_state s);
328
329 /** property:
330  *  Tells how to handle an ir graph in inlineing.
331  */
332 typedef enum {
333   irg_inline_any,         /**< No restriction on inlineing. Default. */
334   irg_inline_forbidden,   /**< The graph may not be inlined. */
335   irg_inline_recomended,  /**< The graph should be inlined. */
336   irg_inline_forced       /**< The graph must be inlined. */
337 } irg_inline_property;
338 irg_inline_property get_irg_inline_property(ir_graph *irg);
339 void set_irg_inline_property(ir_graph *irg, irg_inline_property s);
340
341 /** A void * field to link arbritary information to the node. */
342 void  set_irg_link (ir_graph *irg, void *thing);
343 void *get_irg_link (ir_graph *irg);
344
345 /* increments visited by one */
346 void          inc_irg_visited (ir_graph *irg);
347 unsigned long get_irg_visited (ir_graph *irg);
348 void          set_irg_visited (ir_graph *irg, unsigned long i);
349 unsigned long get_max_irg_visited (void);
350 void          set_max_irg_visited (int val);
351 unsigned long inc_max_irg_visited (void);
352
353 /* increments block_visited by one */
354 void          inc_irg_block_visited (ir_graph *irg);
355 unsigned long get_irg_block_visited (ir_graph *irg);
356 void          set_irg_block_visited (ir_graph *irg, unsigned long i);
357
358 /* is irg a pseudo graph for analysis? */
359 int      is_pseudo_ir_graph(ir_graph *irg);
360
361 # endif /* _IRGRAPH_H_ */