nsz Git - libfirm/blob - ir/ir/irmode.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2011 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief    Data modes of operations.
  23  * @author   Martin Trapp, Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier, Mathias Heil
  24  */
  25 #include "config.h"
  26
  27 #include <stdlib.h>
  28 #include <string.h>
  29 #include <stddef.h>
  30 #include <stdbool.h>
  31
  32 #include "irprog_t.h"
  33 #include "irmode_t.h"
  34 #include "ident.h"
  35 #include "tv_t.h"
  36 #include "obst.h"
  37 #include "irhooks.h"
  38 #include "irtools.h"
  39 #include "array.h"
  40 #include "error.h"
  41 #include "pattern_dmp.h"
  42
  43 /** Obstack to hold all modes. */
  44 static struct obstack modes;
  45
  46 /** The list of all currently existing modes. */
  47 static ir_mode **mode_list;
  48
  49 static bool modes_are_equal(const ir_mode *m, const ir_mode *n)
  50 {
  51         return m->sort         == n->sort &&
  52                m->arithmetic   == n->arithmetic &&
  53                m->size         == n->size &&
  54                m->sign         == n->sign &&
  55                m->modulo_shift == n->modulo_shift;
  56 }
  57
  58 /**
  59  * searches the modes obstack for the given mode and returns
  60  * a pointer on an equal mode already in the array, NULL if
  61  * none found
  62  */
  63 static ir_mode *find_mode(const ir_mode *m)
  64 {
  65         size_t i, n_modes;
  66         for (i = 0, n_modes = ARR_LEN(mode_list); i < n_modes; ++i) {
  67                 ir_mode *n = mode_list[i];
  68                 if (modes_are_equal(n, m))
  69                         return n;
  70         }
  71         return NULL;
  72 }
  73
  74 /**
  75  * sets special values of modes
  76  */
  77 static void set_mode_values(ir_mode* mode)
  78 {
  79         switch (get_mode_sort(mode))    {
  80         case irms_reference:
  81         case irms_int_number:
  82         case irms_float_number:
  83                 mode->min  = get_tarval_min(mode);
  84                 mode->max  = get_tarval_max(mode);
  85                 mode->null = get_tarval_null(mode);
  86                 mode->one  = get_tarval_one(mode);
  87                 mode->minus_one = get_tarval_minus_one(mode);
  88                 if (get_mode_sort(mode) != irms_float_number) {
  89                         mode->all_one = get_tarval_all_one(mode);
  90                 } else {
  91                         mode->all_one = tarval_bad;
  92                 }
  93                 break;
  94
  95         case irms_internal_boolean:
  96                 mode->min  = tarval_b_false;
  97                 mode->max  = tarval_b_true;
  98                 mode->null = tarval_b_false;
  99                 mode->one  = tarval_b_true;
 100                 mode->minus_one = tarval_bad;
 101                 mode->all_one = tarval_b_true;
 102                 break;
 103
 104         case irms_control_flow:
 105         case irms_block:
 106         case irms_tuple:
 107         case irms_any:
 108         case irms_bad:
 109         case irms_memory:
 110                 mode->min  = tarval_bad;
 111                 mode->max  = tarval_bad;
 112                 mode->null = tarval_bad;
 113                 mode->one  = tarval_bad;
 114                 mode->minus_one = tarval_bad;
 115                 break;
 116         }
 117 }
 118
 119 ir_mode *mode_T;
 120 ir_mode *mode_X;
 121 ir_mode *mode_M;
 122 ir_mode *mode_BB;
 123 ir_mode *mode_ANY;
 124 ir_mode *mode_BAD;
 125
 126 ir_mode *mode_F;
 127 ir_mode *mode_D;
 128 ir_mode *mode_Q;
 129
 130 ir_mode *mode_Bs;
 131 ir_mode *mode_Bu;
 132 ir_mode *mode_Hs;
 133 ir_mode *mode_Hu;
 134 ir_mode *mode_Is;
 135 ir_mode *mode_Iu;
 136 ir_mode *mode_Ls;
 137 ir_mode *mode_Lu;
 138 ir_mode *mode_LLs;
 139 ir_mode *mode_LLu;
 140
 141 ir_mode *mode_b;
 142 ir_mode *mode_P;
 143
 144 ir_mode *mode_P_code;
 145 ir_mode *mode_P_data;
 146
 147 ir_mode *get_modeT(void) { return mode_T; }
 148 ir_mode *get_modeF(void) { return mode_F; }
 149 ir_mode *get_modeD(void) { return mode_D; }
 150 ir_mode *get_modeQ(void) { return mode_Q; }
 151 ir_mode *get_modeBs(void) { return mode_Bs; }
 152 ir_mode *get_modeBu(void) { return mode_Bu; }
 153 ir_mode *get_modeHs(void) { return mode_Hs; }
 154 ir_mode *get_modeHu(void) { return mode_Hu; }
 155 ir_mode *get_modeIs(void) { return mode_Is; }
 156 ir_mode *get_modeIu(void) { return mode_Iu; }
 157 ir_mode *get_modeLs(void) { return mode_Ls; }
 158 ir_mode *get_modeLu(void) { return mode_Lu; }
 159 ir_mode *get_modeLLs(void){ return mode_LLs; }
 160 ir_mode *get_modeLLu(void){ return mode_LLu; }
 161 ir_mode *get_modeb(void) { return mode_b; }
 162 ir_mode *get_modeP(void) { return mode_P; }
 163 ir_mode *get_modeX(void) { return mode_X; }
 164 ir_mode *get_modeM(void) { return mode_M; }
 165 ir_mode *get_modeBB(void) { return mode_BB; }
 166 ir_mode *get_modeANY(void) { return mode_ANY; }
 167 ir_mode *get_modeBAD(void) { return mode_BAD; }
 168
 169
 170 ir_mode *(get_modeP_code)(void)
 171 {
 172         return get_modeP_code_();
 173 }
 174
 175 ir_mode *(get_modeP_data)(void)
 176 {
 177         return get_modeP_data_();
 178 }
 179
 180 void set_modeP_code(ir_mode *p)
 181 {
 182         assert(mode_is_reference(p));
 183         mode_P_code = p;
 184 }
 185
 186 void set_modeP_data(ir_mode *p)
 187 {
 188         assert(mode_is_reference(p));
 189         mode_P_data = p;
 190         mode_P = p;
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Creates a new mode.
 195  */
 196 static ir_mode *alloc_mode(const char *name, ir_mode_sort sort,
 197                            ir_mode_arithmetic arithmetic, unsigned bit_size,
 198                            int sign, unsigned modulo_shift)
 199 {
 200         ir_mode *mode_tmpl = OALLOCZ(&modes, ir_mode);
 201
 202         mode_tmpl->name         = new_id_from_str(name);
 203         mode_tmpl->sort         = sort;
 204         mode_tmpl->size         = bit_size;
 205         mode_tmpl->sign         = sign ? 1 : 0;
 206         mode_tmpl->modulo_shift = modulo_shift;
 207         mode_tmpl->arithmetic   = arithmetic;
 208         mode_tmpl->link         = NULL;
 209         mode_tmpl->tv_priv      = NULL;
 210         return mode_tmpl;
 211 }
 212
 213 static ir_mode *register_mode(ir_mode *mode)
 214 {
 215         /* does any of the existing modes have the same properties? */
 216         ir_mode *old = find_mode(mode);
 217         if (old != NULL) {
 218                 /* remove new mode from obstack */
 219                 obstack_free(&modes, mode);
 220                 return old;
 221         }
 222
 223         mode->kind = k_ir_mode;
 224         mode->type = new_type_primitive(mode);
 225         ARR_APP1(ir_mode*, mode_list, mode);
 226         add_irp_mode(mode);
 227         set_mode_values(mode);
 228         hook_new_mode(mode);
 229         return mode;
 230 }
 231
 232 ir_mode *new_int_mode(const char *name, ir_mode_arithmetic arithmetic,
 233                       unsigned bit_size, int sign, unsigned modulo_shift)
 234 {
 235         ir_mode *result = alloc_mode(name, irms_int_number, arithmetic, bit_size,
 236                                      sign, modulo_shift);
 237         return register_mode(result);
 238 }
 239
 240 ir_mode *new_reference_mode(const char *name, ir_mode_arithmetic arithmetic,
 241                             unsigned bit_size, unsigned modulo_shift)
 242 {
 243         ir_mode *result = alloc_mode(name, irms_reference, arithmetic, bit_size,
 244                                      0, modulo_shift);
 245         return register_mode(result);
 246 }
 247
 248 ir_mode *new_float_mode(const char *name, ir_mode_arithmetic arithmetic,
 249                         unsigned exponent_size, unsigned mantissa_size)
 250 {
 251         bool     explicit_one = false;
 252         unsigned bit_size     = exponent_size + mantissa_size + 1;
 253         ir_mode *result;
 254
 255         if (arithmetic == irma_x86_extended_float) {
 256                 explicit_one = true;
 257                 bit_size++;
 258         } else if (arithmetic != irma_ieee754) {
 259                 panic("Arithmetic %s invalid for float");
 260         }
 261         if (exponent_size >= 256)
 262                 panic("Exponents >= 256 bits not supported");
 263         if (mantissa_size >= 256)
 264                 panic("Mantissa >= 256 bits not supported");
 265
 266         result = alloc_mode(name, irms_float_number, irma_x86_extended_float, bit_size, 1, 0);
 267         result->float_desc.exponent_size = exponent_size;
 268         result->float_desc.mantissa_size = mantissa_size;
 269         result->float_desc.explicit_one  = explicit_one;
 270         return register_mode(result);
 271 }
 272
 273 ident *(get_mode_ident)(const ir_mode *mode)
 274 {
 275         return get_mode_ident_(mode);
 276 }
 277
 278 const char *get_mode_name(const ir_mode *mode)
 279 {
 280         return get_id_str(mode->name);
 281 }
 282
 283 unsigned (get_mode_size_bits)(const ir_mode *mode)
 284 {
 285         return get_mode_size_bits_(mode);
 286 }
 287
 288 unsigned (get_mode_size_bytes)(const ir_mode *mode)
 289 {
 290         return get_mode_size_bytes_(mode);
 291 }
 292
 293 int (get_mode_sign)(const ir_mode *mode)
 294 {
 295         return get_mode_sign_(mode);
 296 }
 297
 298 ir_mode_arithmetic (get_mode_arithmetic)(const ir_mode *mode)
 299 {
 300         return get_mode_arithmetic_(mode);
 301 }
 302
 303
 304 unsigned int (get_mode_modulo_shift)(const ir_mode *mode)
 305 {
 306         return get_mode_modulo_shift_(mode);
 307 }
 308
 309 void *(get_mode_link)(const ir_mode *mode)
 310 {
 311         return get_mode_link_(mode);
 312 }
 313
 314 void (set_mode_link)(ir_mode *mode, void *l)
 315 {
 316         set_mode_link_(mode, l);
 317 }
 318
 319 ir_tarval *get_mode_min(ir_mode *mode)
 320 {
 321         assert(mode);
 322         assert(mode_is_data(mode));
 323
 324         return mode->min;
 325 }
 326
 327 ir_tarval *get_mode_max(ir_mode *mode)
 328 {
 329         assert(mode);
 330         assert(mode_is_data(mode));
 331
 332         return mode->max;
 333 }
 334
 335 ir_tarval *get_mode_null(ir_mode *mode)
 336 {
 337         assert(mode);
 338         assert(mode_is_datab(mode));
 339
 340         return mode->null;
 341 }
 342
 343 ir_tarval *get_mode_one(ir_mode *mode)
 344 {
 345         assert(mode);
 346         assert(mode_is_datab(mode));
 347
 348         return mode->one;
 349 }
 350
 351 ir_tarval *get_mode_minus_one(ir_mode *mode)
 352 {
 353         assert(mode);
 354         assert(mode_is_data(mode));
 355
 356         return mode->minus_one;
 357 }
 358
 359 ir_tarval *get_mode_all_one(ir_mode *mode)
 360 {
 361         assert(mode);
 362         assert(mode_is_datab(mode));
 363         return mode->all_one;
 364 }
 365
 366 ir_tarval *get_mode_infinite(ir_mode *mode)
 367 {
 368         assert(mode);
 369         assert(mode_is_float(mode));
 370
 371         return get_tarval_plus_inf(mode);
 372 }
 373
 374 ir_tarval *get_mode_NAN(ir_mode *mode)
 375 {
 376         assert(mode);
 377         assert(mode_is_float(mode));
 378
 379         return get_tarval_nan(mode);
 380 }
 381
 382 int is_mode(const void *thing)
 383 {
 384         return get_kind(thing) == k_ir_mode;
 385 }
 386
 387 int (mode_is_signed)(const ir_mode *mode)
 388 {
 389         return mode_is_signed_(mode);
 390 }
 391
 392 int (mode_is_float)(const ir_mode *mode)
 393 {
 394         return mode_is_float_(mode);
 395 }
 396
 397 int (mode_is_int)(const ir_mode *mode)
 398 {
 399         return mode_is_int_(mode);
 400 }
 401
 402 int (mode_is_reference)(const ir_mode *mode)
 403 {
 404         return mode_is_reference_(mode);
 405 }
 406
 407 int (mode_is_num)(const ir_mode *mode)
 408 {
 409         return mode_is_num_(mode);
 410 }
 411
 412 int (mode_is_data)(const ir_mode *mode)
 413 {
 414         return mode_is_data_(mode);
 415 }
 416
 417 int (mode_is_datab)(const ir_mode *mode)
 418 {
 419         return mode_is_datab_(mode);
 420 }
 421
 422 int (mode_is_dataM)(const ir_mode *mode)
 423 {
 424         return mode_is_dataM_(mode);
 425 }
 426
 427 unsigned (get_mode_mantissa_size)(const ir_mode *mode)
 428 {
 429         return get_mode_mantissa_size_(mode);
 430 }
 431
 432 unsigned (get_mode_exponent_size)(const ir_mode *mode)
 433 {
 434         return get_mode_exponent_size_(mode);
 435 }
 436
 437 int smaller_mode(const ir_mode *sm, const ir_mode *lm)
 438 {
 439         int sm_bits, lm_bits;
 440
 441         assert(sm);
 442         assert(lm);
 443
 444         if (sm == lm) return 1;
 445
 446         sm_bits = get_mode_size_bits(sm);
 447         lm_bits = get_mode_size_bits(lm);
 448
 449         switch (get_mode_sort(sm)) {
 450         case irms_int_number:
 451                 switch (get_mode_sort(lm)) {
 452                 case irms_int_number:
 453                         if (get_mode_arithmetic(sm) != get_mode_arithmetic(lm))
 454                                 return 0;
 455
 456                         /* only two complement implemented */
 457                         assert(get_mode_arithmetic(sm) == irma_twos_complement);
 458
 459                         /* integers are convertable if
 460                          *   - both have the same sign and lm is the larger one
 461                          *   - lm is the signed one and is at least two bits larger
 462                          *     (one for the sign, one for the highest bit of sm)
 463                          *   - sm & lm are two_complement and lm has greater or equal number of bits
 464                          */
 465                         if (mode_is_signed(sm)) {
 466                                 if (!mode_is_signed(lm))
 467                                         return 0;
 468                                 return sm_bits <= lm_bits;
 469                         } else {
 470                                 if (mode_is_signed(lm)) {
 471                                         return sm_bits < lm_bits;
 472                                 }
 473                                 return sm_bits <= lm_bits;
 474                         }
 475
 476                 case irms_float_number:
 477                         /* int to float works if the float is large enough */
 478                         return 0;
 479
 480                 default:
 481                         break;
 482                 }
 483                 break;
 484
 485         case irms_float_number:
 486                 if (get_mode_arithmetic(sm) == get_mode_arithmetic(lm)) {
 487                         if ( (get_mode_sort(lm) == irms_float_number)
 488                                 && (get_mode_size_bits(lm) >= get_mode_size_bits(sm)) )
 489                                 return 1;
 490                 }
 491                 break;
 492
 493         case irms_reference:
 494                 /* do exist machines out there with different pointer lengths ?*/
 495                 return 0;
 496
 497         case irms_internal_boolean:
 498                 return mode_is_int(lm);
 499
 500         default:
 501                 break;
 502         }
 503
 504         /* else */
 505         return 0;
 506 }
 507
 508 int values_in_mode(const ir_mode *sm, const ir_mode *lm)
 509 {
 510         ir_mode_arithmetic arith;
 511
 512         assert(sm);
 513         assert(lm);
 514
 515         if (sm == lm) return 1;
 516
 517         if (sm == mode_b)
 518                 return mode_is_int(lm);
 519
 520         arith = get_mode_arithmetic(sm);
 521         if (arith != get_mode_arithmetic(lm))
 522                 return 0;
 523
 524         switch (arith) {
 525                 case irma_twos_complement:
 526                 case irma_ieee754:
 527                         return get_mode_size_bits(sm) <= get_mode_size_bits(lm);
 528
 529                 default:
 530                         return 0;
 531         }
 532 }
 533
 534 ir_mode *get_reference_mode_signed_eq(ir_mode *mode)
 535 {
 536         assert(mode_is_reference(mode));
 537         return mode->eq_signed;
 538 }
 539
 540 void set_reference_mode_signed_eq(ir_mode *ref_mode, ir_mode *int_mode)
 541 {
 542         assert(mode_is_reference(ref_mode));
 543         assert(mode_is_int(int_mode));
 544         ref_mode->eq_signed = int_mode;
 545 }
 546
 547 ir_mode *get_reference_mode_unsigned_eq(ir_mode *mode)
 548 {
 549         assert(mode_is_reference(mode));
 550         return mode->eq_unsigned;
 551 }
 552
 553 void set_reference_mode_unsigned_eq(ir_mode *ref_mode, ir_mode *int_mode)
 554 {
 555         assert(mode_is_reference(ref_mode));
 556         assert(mode_is_int(int_mode));
 557         ref_mode->eq_unsigned = int_mode;
 558 }
 559
 560 static ir_mode *new_internal_mode(const char *name, ir_mode_sort sort)
 561 {
 562         ir_mode *mode = alloc_mode(name, sort, irma_none, 0, 0, 0);
 563         return register_mode(mode);
 564 }
 565
 566 void init_mode(void)
 567 {
 568         obstack_init(&modes);
 569         mode_list = NEW_ARR_F(ir_mode*, 0);
 570
 571         /* initialize predefined modes */
 572         mode_BB  = new_internal_mode("BB",  irms_block);
 573         mode_X   = new_internal_mode("X",   irms_control_flow);
 574         mode_M   = new_internal_mode("M",   irms_memory);
 575         mode_T   = new_internal_mode("T",   irms_tuple);
 576         mode_ANY = new_internal_mode("ANY", irms_any);
 577         mode_BAD = new_internal_mode("BAD", irms_bad);
 578         mode_b   = new_internal_mode("b",   irms_internal_boolean);
 579
 580         mode_F   = new_float_mode("F", irma_ieee754,  8, 23);
 581         mode_D   = new_float_mode("D", irma_ieee754, 11, 52);
 582         mode_Q   = new_float_mode("Q", irma_ieee754, 15, 112);
 583
 584         mode_Bs  = new_int_mode("Bs",  irma_twos_complement, 8,   1, 32);
 585         mode_Bu  = new_int_mode("Bu",  irma_twos_complement, 8,   0, 32);
 586         mode_Hs  = new_int_mode("Hs",  irma_twos_complement, 16,  1, 32);
 587         mode_Hu  = new_int_mode("Hu",  irma_twos_complement, 16,  0, 32);
 588         mode_Is  = new_int_mode("Is",  irma_twos_complement, 32,  1, 32);
 589         mode_Iu  = new_int_mode("Iu",  irma_twos_complement, 32,  0, 32);
 590         mode_Ls  = new_int_mode("Ls",  irma_twos_complement, 64,  1, 64);
 591         mode_Lu  = new_int_mode("Lu",  irma_twos_complement, 64,  0, 64);
 592         mode_LLs = new_int_mode("LLs", irma_twos_complement, 128, 1, 128);
 593         mode_LLu = new_int_mode("LLu", irma_twos_complement, 128, 0, 128);
 594
 595         mode_P   = new_reference_mode("P", irma_twos_complement, 32, 32);
 596         set_reference_mode_signed_eq(mode_P, mode_Is);
 597         set_reference_mode_unsigned_eq(mode_P, mode_Iu);
 598
 599         /* set the machine specific modes to the predefined ones */
 600         mode_P_code = mode_P;
 601         mode_P_data = mode_P;
 602 }
 603
 604 ir_mode *find_unsigned_mode(const ir_mode *mode)
 605 {
 606         ir_mode n = *mode;
 607
 608         /* allowed for reference mode */
 609         if (mode->sort == irms_reference)
 610                 n.sort = irms_int_number;
 611
 612         assert(n.sort == irms_int_number);
 613         n.sign = 0;
 614         return find_mode(&n);
 615 }
 616
 617 ir_mode *find_signed_mode(const ir_mode *mode)
 618 {
 619         ir_mode n = *mode;
 620
 621         assert(mode->sort == irms_int_number);
 622         n.sign = 1;
 623         return find_mode(&n);
 624 }
 625
 626 ir_mode *find_double_bits_int_mode(const ir_mode *mode)
 627 {
 628         ir_mode n = *mode;
 629
 630         assert(mode->sort == irms_int_number && mode->arithmetic == irma_twos_complement);
 631
 632         n.size = 2*mode->size;
 633         return find_mode(&n);
 634 }
 635
 636 int mode_honor_signed_zeros(const ir_mode *mode)
 637 {
 638         /* for floating point, we know that IEEE 754 has +0 and -0,
 639          * but always handles it identical.
 640          */
 641         return
 642                 mode->sort == irms_float_number &&
 643                 mode->arithmetic != irma_ieee754;
 644 }
 645
 646 int mode_overflow_on_unary_Minus(const ir_mode *mode)
 647 {
 648         if (mode->sort == irms_float_number)
 649                 return mode->arithmetic == irma_ieee754 ? 0 : 1;
 650         return 1;
 651 }
 652
 653 int mode_wrap_around(const ir_mode *mode)
 654 {
 655         /* FIXME: better would be an extra mode property */
 656         return mode_is_int(mode);
 657 }
 658
 659 int is_reinterpret_cast(const ir_mode *src, const ir_mode *dst)
 660 {
 661         ir_mode_arithmetic ma;
 662
 663         if (src == dst)
 664                 return 1;
 665         if (get_mode_size_bits(src) != get_mode_size_bits(dst))
 666                 return 0;
 667         ma = get_mode_arithmetic(src);
 668         if (ma != get_mode_arithmetic(dst))
 669                 return 0;
 670
 671         return ma == irma_twos_complement;
 672 }
 673
 674 ir_type *(get_type_for_mode) (const ir_mode *mode)
 675 {
 676         return get_type_for_mode_(mode);
 677 }
 678
 679 void finish_mode(void)
 680 {
 681         obstack_free(&modes, 0);
 682         DEL_ARR_F(mode_list);
 683
 684         mode_T   = NULL;
 685         mode_X   = NULL;
 686         mode_M   = NULL;
 687         mode_BB  = NULL;
 688         mode_ANY = NULL;
 689         mode_BAD = NULL;
 690
 691         mode_F   = NULL;
 692         mode_D   = NULL;
 693
 694         mode_Bs  = NULL;
 695         mode_Bu  = NULL;
 696         mode_Hs  = NULL;
 697         mode_Hu  = NULL;
 698         mode_Is  = NULL;
 699         mode_Iu  = NULL;
 700         mode_Ls  = NULL;
 701         mode_Lu  = NULL;
 702
 703         mode_b   = NULL;
 704
 705         mode_P      = NULL;
 706         mode_P_code = NULL;
 707         mode_P_data = NULL;
 708 }