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