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[libfirm] / ir / tr / entity.h
1 /*
2 *  Copyright (C) 1998 - 2000 by Universitaet Karlsruhe
3 *  All rights reserved.
4 *
5 */
6
7 /**
8 *  @file entity.h
9 *
10 *  Entities represent all program known objects.
11 *
12 *  @author Martin Trapp, Christian Schaefer,
13 *  @author Goetz Lindenmaier
14 *
15 *  An entity is the representation of program known objects in Firm.
16 *  The primary concept of entities is to represent members of complex
17 *  types, i.e., fields and methods of classes.  As not all programming
18 *  language model all variables and methods as members of some class,
19 *  the concept of entities is extended to cover also local and global
20 *  variables, and arbitrary procedures.
21 *
22 *  An entity always specifies the type of the object it represents and
23 *  the type of the object it is a part of, the owner of the entity.
24 *  Originally this is the type of the class of which the entity is a
25 *  member.
26 *  The owner of local variables is the procedure they are defined in.
27 *  The owner of global variables and procedures visible in the whole
28 *  program is a universally defined class type "GlobalType".  The owner
29 *  of procedures defined in the scope of an other procedure is the
30 *  enclosing procedure.
31 *
32 *  In detail the datastructure entity has the following fields:
33 *
34 *  ident *name     Name of this entity as specified in the source code.
35 *                  Only unequivocal in conjuction with scope.
36 *  ident *ld_name  Unique name of this entity, i.e., the mangled
37 *                  name.  E.g., for a class `A' with field `a' this
38 *                  is the ident for `A_a'.
39 *  type *type      The type of this entity, e.g., a method type, a
40 *                  basic type of the language or a class itself.
41 *  type *owner;    The class this entity belongs to.  In case of local
42 *           variables the method they are defined in.
43 *  int offset;     Offset in byte for this entity.  Fixed when layout
44 *           of owner is determined.
45 *  ir_graph *irg;  If (type == method_type) this is the corresponding irg.
46 *           The ir_graph constructor automatically sets this field.
47 *                  If (type != method_type) access of this field will cause
48 *                  an assertion.
49 */
50
51 /* $Id$ */
52
53 # ifndef _ENTITY_H_
54 # define _ENTITY_H_
55
56 # include "ident.h"
57 # include "type.h"
58 # include "dbginfo.h"
59
60 /*******************************************************************/
61 /** general                                                       **/
62 /*******************************************************************/
63
64 /** initalize entity module */
65 void init_entity (void);
66
67 /*******************************************************************/
68 /** ENTITY                                                        **/
69 /*******************************************************************/
70
71 /* to resolve recursion between entity.h and irgraph.h */
72 #ifndef _IR_GRAPH_TYPEDEF_
73 #define _IR_GRAPH_TYPEDEF_
74 typedef struct ir_graph ir_graph;
75 #endif
76
77 /**
78  *
79  *   An abstract data type to represent program entites.
80  *
81  *   @param owner      A compound type this entity is a part of.
82  *   @param type       The type of this entity.
83  *   @param name       The string that represents this entity in the source program.
84  *   @param allocation A flag saying whether the entity is dynamically or statically
85  *              allocated (values: dynamic_allocated,  static_allocated,
86  *              automatic_allocated).
87  *   @param visibility A flag indicating the visibility of this entity (values: local,
88  *              external_visible,  external_allocated)
89  *   @param variability A flag indicating the variability of this entity (values:
90  *              uninitialized, initalized, part_constant, constant)
91  *   @param volatility @@@
92  *   @param offset     The offset of the entity within the compound object.  Only set
93  *              if the owner in the state "layout_fixed".
94  *   @param overwrites A list of entities overwritten by this entity.  This list is only
95  *              existent if the owner of this entity is a class.  The members in
96  *              this list must be entities of super classes.
97  *   @param overwrittenby A list of entities that overwrite this entity.  This list is only
98  *              existent if the owner of this entity is a class.  The members in
99  *              this list must be entities of sub classes.
100  *   @param link       A void* to associate some additional information with the entity.
101  *   @param irg        If the entity is a method this is the ir graph that represents the
102  *              code of the method.
103  *   @param peculiarity The peculiarity of the entity.  If the entity is a method this
104  *              indicates whether the entity represents
105  *              a real method or whether it only exists to describe an interface.
106  *              In that case there nowhere exists code for this entity and this entity
107  *              is never dynamically used in the code.
108  *              Values: description, existent.  Default: existent.
109  *   @param visited   visited flag.  Master flag is type_visited.
110  *
111  *  @param These fields can only be accessed via access functions.
112  *
113  * @see  type
114  */
115
116 /* to resolve recursion between entity.h and type.h */
117 #ifndef _ENTITY_TYPEDEF_
118 #define _ENTITY_TYPEDEF_
119 typedef struct entity entity;
120 #endif
121
122
123 /** Creates a new entity.
124    Automatically inserts the entity as a member of owner.
125    Entity is automatic_allocated and uninitialize except if the type
126    is type_method, then it is static_allocated and constant.  The constant
127    value is a pointer to the method.
128    Visibility is local, offset -1, and it is not volatile. */
129 entity     *new_entity (type *owner, ident *name, type *tp);
130 entity     *new_d_entity (type *owner, ident *name, type *tp, dbg_info *db);
131 /** Copies the entity if the new_owner is different from the
132    owner of the old entity.  Else returns the old entity.
133    Automatically inserts the new entity as a member of owner.
134    Resets the overwrites/overwritten_by fields. */
135 entity     *copy_entity_own (entity *old, type *new_owner);
136 /** Copies the entity if the new_name is different from the
137    name of the old entity.  Else returns the old entity.
138    Automatically inserts the new entity as a member of owner.
139    The mangled name ld_name is set to NULL. */
140 entity     *copy_entity_name (entity *old, ident *new_name);
141 /** Frees the entity.  The owner will still contain the pointer to this
142    entity, as well as all other references! */
143 void        free_entity (entity *ent);
144
145 /** manipulate fields of entity **/
146 const char *get_entity_name     (entity *ent);
147 ident      *get_entity_ident    (entity *ent);
148
149 /* returns the mangled name of the entity.  If the mangled name is
150    set it returns the existing name.  Else it generates a name
151    with mangle_entity() and remembers this new name internally. */
152 ident      *get_entity_ld_ident (entity *ent);
153 void        set_entity_ld_ident (entity *ent, ident *ld_ident);
154 const char *get_entity_ld_name (entity *end);
155
156 type       *get_entity_owner (entity *ent);
157 /* Sets the owner field in entity to owner.  Don't forget to add
158    ent to owner!! */
159 void        set_entity_owner (entity *ent, type *owner);
160 INLINE void assert_legal_owner_of_ent(type *owner);
161
162 type     *get_entity_type (entity *ent);
163 void      set_entity_type (entity *ent, type *tp);
164
165 typedef enum {
166   automatic_allocated, /**< The entity is allocated during runtime, implicitly
167                           as component of a compound type.   This is the default. */
168   parameter_allocated, /**< The entity is a parameter.  It is also automatic allocated.
169                           We distinguish the allocation of paramters from the allocation
170                           of local variables as their placement depends on the calling
171                           conventions. */
172   dynamic_allocated,   /**< The entity is allocated during runtime, explicitly
173                           by an Alloc node. */
174   static_allocated     /**< The entity is allocated statically.  We can use a
175                           SymConst(?) as address of the entity. */
176 } ent_allocation;
177
178 ent_allocation get_entity_allocation (entity *ent);
179 void           set_entity_allocation (entity *ent, ent_allocation al);
180
181 /* This enumeration flags the visibility of entities.  This is necessary
182    for partial compilation. */
183 typedef enum {
184   local,              /**< The entity is only visible locally.  This is the default. */
185   external_visible,   /**< The entity is visible to other external program parts, but
186                          it is defined here.  It may not be optimized away.  The entity must
187                          be static_allocated. */
188   external_allocated  /**< The entity is defined and allocated externally.  This compilation
189                          must not allocate memory for this entity. The entity must
190                          be static_allocated.  This can also be an external defined
191                          method. */
192 } ent_visibility;
193
194 ent_visibility get_entity_visibility (entity *ent);
195 void           set_entity_visibility (entity *ent, ent_visibility vis);
196
197 /** This enumeration flags the variability of entities. */
198 typedef enum {
199   uninitialized,    /**< The content of the entity is completely unknown. */
200   initialized,      /**< After allocation the entity is initalized with the
201                        value given somewhere in the entity. */
202   part_constant,    /**< For entities of compound types.  Some members of the entity
203                        are constant.  The others are uninitialized.  Those members
204                        given a value for are constant. */
205   constant          /**< The entity is constant. */
206 } ent_variability;
207
208 ent_variability get_entity_variability (entity *ent);
209 void            set_entity_variability (entity *ent, ent_variability var);
210
211 /** This enumeration flags the volatility of entities. */
212 typedef enum {
213   non_volatile,    /**< The entity is not volatile */
214   is_volatile      /**< The entity is volatile */
215 } ent_volatility;
216
217 ent_volatility get_entity_volatility (entity *ent);
218 void           set_entity_volatility (entity *ent, ent_volatility vol);
219
220 /* Only set if layout = fixed. */
221 int       get_entity_offset (entity *ent);
222 void      set_entity_offset (entity *ent, int offset);
223
224 /* A link to store intermediate information */
225 void*   get_entity_link(entity *ent);
226 void    set_entity_link(entity *ent, void *l);
227
228 /** Fields of method entities **/
229 /* The entity knows the corresponding irg if the entity is a method.
230    This allows to get from a Call to the called irg.
231    Only entities of peculiarity "existent" can have a corresponding irg,
232    else the field is fixed to NULL.  (Get returns NULL, set asserts.) */
233 ir_graph *get_entity_irg(entity *ent);
234 void      set_entity_irg(entity *ent, ir_graph *irg);
235
236 /* For the definition of enumeration peculiarity see type.h */
237 peculiarity get_entity_peculiarity (entity *ent);
238 void        set_entity_peculiarity (entity *ent, peculiarity pec);
239
240 /** Representation of constant values of entites **/
241 /* Set current_ir_graph to get_const_code_irg() to generate a constant
242    expression. */
243 /* Copies a firm subgraph that complies to the restrictions for
244    constant expressions to current_block in current_ir_graph. */
245 ir_node *copy_const_value(ir_node *n);
246
247 /* Set has no effect for entities of type method. */
248 ir_node *get_atomic_ent_value(entity *ent);
249 void     set_atomic_ent_value(entity *ent, ir_node *val);
250
251 /* A value of a compound entity is a pair of a value and the corresponding
252    member of the compound. */
253 void     add_compound_ent_value(entity *ent, ir_node *val, entity *member);
254 int      get_compound_ent_n_values(entity *ent);
255 ir_node *get_compound_ent_value(entity *ent, int pos);
256 entity  *get_compound_ent_value_member(entity *ent, int pos);
257 void     set_compound_ent_value(entity *ent, ir_node *val, entity *member, int pos);
258 void     remove_compound_ent_value(entity *ent, entity *value_ent);
259 /* Inits the entity ent witch must be of a one dimensional
260    array type with the values given in the values array.
261    The array must have a lower and an upper bound.  Keeps the
262    order of values. Does not test whether the number of values
263    fits into the given array size.  Does not test whether the
264    values have the proper mode for the array. */
265 void set_array_entity_values(entity *ent, tarval **values, int num_vals);
266
267 /** Fields of entities with a class type as owner **/
268 /* Overwrites is a field that specifies that an access to the overwritten
269    entity in the supertype must use this entity.  It's a list as with
270    multiple inheritance several enitites can be overwritten.  This field
271    is mostly useful for method entities.
272    If a Sel node selects an entity that is overwritten by other entities it
273    must return a pointer to the entity of the dynamic type of the pointer
274    that is passed to it.  Lowering of the Sel node must assure this.
275    Overwrittenby is the inverse of overwrites.  Both add routines add
276    both relations, they only differ in the order of arguments. */
277 void    add_entity_overwrites   (entity *ent, entity *overwritten);
278 int     get_entity_n_overwrites (entity *ent);
279 int     get_entity_overwrites_index(entity *ent, entity *overwritten);
280 entity *get_entity_overwrites   (entity *ent, int pos);
281 void    set_entity_overwrites   (entity *ent, int pos, entity *overwritten);
282 void    remove_entity_overwrites(entity *ent, entity *overwritten);
283
284 void    add_entity_overwrittenby   (entity *ent, entity *overwrites);
285 int     get_entity_n_overwrittenby (entity *ent);
286 int     get_entity_overwrittenby_index(entity *ent, entity *overwrites);
287 entity *get_entity_overwrittenby   (entity *ent, int pos);
288 void    set_entity_overwrittenby   (entity *ent, int pos, entity *overwrites);
289 void    remove_entity_overwrittenby(entity *ent, entity *overwrites);
290
291 /**
292  *   Checks whether a pointer points to an entity.
293  *
294  *   @param thing     an arbitrary pointer
295  *
296  *   @return
297  *       true if the thing is an entity, else false
298  */
299 int is_entity (void *thing);
300
301 /** Returns true if the type of the entity is a primitive, pointer
302    enumeration or method type. */
303 int is_atomic_entity(entity *ent);
304 /** Returns true if the type of the entity is a class, structure,
305    array or union type. */
306 int is_compound_entity(entity *ent);
307
308 /** Returns true if ent1 and ent2 have are equal except for their owner.
309    Two entities are equal if
310     - they have the same type (the same C-struct)
311     - ...?
312 */
313 bool equal_entity(entity *ent1, entity *ent2);
314
315
316 unsigned long get_entity_visited(entity *ent);
317 void        set_entity_visited(entity *ent, unsigned long num);
318 /** Sets visited field in entity to entity_visited. */
319 void        mark_entity_visited(entity *ent);
320 bool        entity_visited(entity *ent);
321 bool        entity_not_visited(entity *ent);
322
323
324
325
326 # endif /* _ENTITY_H_ */