documentation: Update information about ir_graph.
[libfirm] / include / libfirm / irgraph.h
index ce7ab89..28f7fe4 100644 (file)
  *
  * - ent             The entity describing this procedure.
  *
+ * - anchor          A node having several important nodes of the graph as its
+ *                   operands.  The operands of the anchor are described in the
+ *                   following.
+ *
  * The beginning and end of a graph:
  *
  * - start_block     This ir_node is the block that contains the unique
@@ -53,7 +57,7 @@
  *                   further nodes.
  * - end             This ir_node is the unique end node of the procedure.
  *
- * The following nodes are Projs from the Start node, held in ir_graph for
+ * The following nodes are Projs from the Start node, held by the anchor for
  * simple access:
  *
  * - frame           The ir_node producing the pointer to the stack frame of
  *                   edges. Therefore FIRM has to represent them in the stack
  *                   frame.
  *
- * - globals         This models a pointer to a space in the memory where
- *                   _all_ global things are held.  Select from this pointer
- *                   with a Sel node the pointer to a global variable /
- *                   procedure / compiler known function... .
- *
- * - tls             This models a pointer to a space in the memory where
- *                   thread local things are held.  Select from this pointer
- *                   with a Sel node the pointer to a thread local variable.
+ * - initial_mem     The memory monad passed to the function when calling it.
+ *                   This is Proj pn_Start_M of the Start node.
  *
  * - args            The ir_node that produces the arguments of the method as
- *                   its result.  This is a Proj node on the fourth output of
- *                   the start node.  This output is tagged as pn_Start_T_args.
- *
- * - proj_args       The proj nodes of the args node.
+ *                   its result.  This is Proj pn_Start_T_args of the Start
+ *                   node.
  *
  * - no_mem          The NoMem node is an auxiliary node. It is needed only once,
  *                   so there is this globally reachable node.
  *                   to this block.  It can be set with set_cur_block(block).
  *                   Only needed for ir construction.
  *
- * - params/n_loc    An int giving the number of local variables in this
- *                  procedure.  This is needed for ir construction. Name will
- *                   be changed.
+ * - n_loc           An int giving the number of local variables in this
+ *                   procedure.  This is needed for ir construction.
  *
  * - value_table     This hash table (pset) is used for global value numbering
  *                   for optimizing use in iropt.c.
  *
- * - Phi_in_stack;   a stack needed for automatic Phi construction, needed only
- *                   during ir construction.
- *
  * - visited         A int used as flag to traverse the ir_graph.
  *
  * - block_visited    A int used as a flag to traverse block nodes in the graph.
  * to point to this graph. Further it allocates the following nodes needed
  * for every procedure:
  *
- * - The start block containing a start node and Proj nodes for its
- *   seven results (X, M, P, P, P, T, P).
+ * - The start block containing a start node and Proj nodes for its results.
  * - The end block containing an end node. This block is not matured
  *   after executing new_ir_graph() as predecessors need to be added to it.
  *   (Maturing a block means fixing its number of predecessors.)
- * - The current block, which is empty and also not matured.
+ * - The current block, which is empty and matured.
  *
  * Further it enters the global store into the data structure of the start
  * block that contains all valid values in this block (set_store()).  This
  * data structure is used to build the Phi nodes and removed after
  * completion of the graph.  There is no path from end to start in the
- * graph after calling ir_graph.
+ * graph after calling new_ir_graph().
  *
  * The op_pin_state of the graph is set to "op_pin_state_pinned"
  * if no global cse was performed on the graph.
@@ -151,8 +142,7 @@ FIRM_API ir_graph *new_ir_graph(ir_entity *ent, int n_loc);
 /** Frees the passed irgraph.
  * Deallocates all nodes in this graph and the ir_graph structure.
  * Sets the field irgraph in the corresponding entity to NULL.
- * Does not remove the irgraph from the list in irprog (requires
- * inefficient search, call remove_irp_irg by hand).
+ * Removes the irgraph from the list in irprog.
  * Does not free types, entities or modes that are used only by this
  * graph, nor the entity standing for this graph.
  */
@@ -248,38 +238,6 @@ FIRM_API size_t get_irg_idx(const ir_graph *irg);
  */
 FIRM_API ir_node *get_idx_irn(const ir_graph *irg, unsigned idx);
 
-
-/** The states of an ir graph.
- *
- * state phase values: phase_building, phase_high, phase_low, phase_backend.
- *
- * The graph is in phase_building during construction of the irgraph.
- * The construction is finished by a call to finalize_cons().
- *
- * Finalize_cons() sets the state to phase_high.  All standard Firm nodes are
- * allowed.
- *
- * To get the irgraph into phase_low all Sel nodes must be removed and
- * replaced by explicit address computations.  SymConst size and
- * type tag nodes must be removed (@@@ really?).  Initialization of
- * memory allocated by Alloc must be explicit.  @@@ More conditions?
- *
- * phase_backend is set if architecture specific machine nodes are inserted
- * (and probably most standard Firm are removed).
- */
-typedef enum {
-       phase_building,  /**< The graph is still being constructed. */
-       phase_high,      /**< The construction of the graph is finish, high level nodes may be present. */
-       phase_low,       /**< High level nodes are removed. */
-       phase_backend    /**< The graph is taken by the backend.  Machine specific nodes may be present. */
-} irg_phase_state;
-
-/** Returns the phase_state of an IR graph. */
-FIRM_API irg_phase_state get_irg_phase_state(const ir_graph *irg);
-
-/** Sets the phase state of an IR graph. */
-FIRM_API void set_irg_phase_state(ir_graph *irg, irg_phase_state state);
-
 /** state: op_pin_state_pinned
    The graph is "op_pin_state_pinned" if all nodes are associated with a basic block.
    It is in state "op_pin_state_floats" if nodes are in arbitrary blocks.  In state
@@ -308,41 +266,6 @@ FIRM_API irg_callee_info_state get_irg_callee_info_state(const ir_graph *irg);
 /** Sets the callee_info_state of an IR graph. */
 FIRM_API void set_irg_callee_info_state(ir_graph *irg, irg_callee_info_state s);
 
-/** property:
- *  Tells how to handle an ir graph in inlining.
- */
-typedef enum {
-       irg_inline_any,            /**< No restriction on inlining. Default. */
-       irg_inline_forbidden,      /**< The graph must not be inlined. */
-       irg_inline_recomended,     /**< The graph should be inlined. */
-       irg_inline_forced,         /**< The graph must be inlined. */
-       irg_inline_forced_no_body  /**< The graph must be inlined. No body is allowed
-                                       to be emitted. */
-} irg_inline_property;
-
-/** Returns the inline property of a graph. */
-FIRM_API irg_inline_property get_irg_inline_property(const ir_graph *irg);
-/** Sets the inline property of a graph. */
-FIRM_API void set_irg_inline_property(ir_graph *irg, irg_inline_property s);
-
-/**
- * Returns the mask of the additional graph properties.
- * The properties are automatically inherited from the method type
- * if they were not set using set_irg_additional_properties() or
- * set_irg_additional_properties().
- *
- * @return a bitset of mtp_additional_properties values
- */
-FIRM_API mtp_additional_properties get_irg_additional_properties(const ir_graph *irg);
-
-/** Sets the mask of the additional graph properties. */
-FIRM_API void set_irg_additional_properties(ir_graph *irg,
-                                            mtp_additional_properties property_mask);
-
-/** Sets one additional graph property. */
-FIRM_API void add_irg_additional_properties(ir_graph *irg,
-                                            mtp_additional_properties flag);
-
 /** A void * field to link arbitrary information to the node. */
 FIRM_API void set_irg_link(ir_graph *irg, void *thing);
 /** Return void* field previously set by set_irg_link() */
@@ -413,80 +336,138 @@ FIRM_API ir_resources_t ir_resources_reserved(const ir_graph *irg);
 #endif
 
 /**
- * graph state. This is used for 2 things:
- * - stating properties about a graph
- * - disallow certain transformations for the graph (typically highlevel
- *   constructs are disallowed after lowering them)
+ * graph constraints:
+ * These are typically used when lowering a graph for a target machine,
+ * typically you get stricter constraints the closer you get to a real
+ * machine.
  */
-typedef enum {
+typedef enum ir_graph_constraints_t {
        /**
         * Should not construct more nodes which irarch potentially breaks down
         */
-       IR_GRAPH_STATE_ARCH_DEP                  = 1U << 0,
+       IR_GRAPH_CONSTRAINT_ARCH_DEP                  = 1U << 0,
        /**
         * mode_b nodes have been lowered so you should not create any new nodes
         * with mode_b (except for Cmp)
         */
-       IR_GRAPH_STATE_MODEB_LOWERED             = 1U << 1,
+       IR_GRAPH_CONSTRAINT_MODEB_LOWERED             = 1U << 1,
        /**
         * There are normalisations where there is no "best" representative.
         * In this case we first normalise into 1 direction (!NORMALISATION2) and
         * later in the other (NORMALISATION2).
         */
-       IR_GRAPH_STATE_NORMALISATION2            = 1U << 2,
-       /**
-        * Defines the semantic of Load(Sel(x)), if x has a bit offset (Bitfields!).
-        * Normally, the frontend is responsible for bitfield masking operations.
-        * Sets IMPLICIT_BITFIELD_MASKING, if the lowering phase must insert masking
-        * operations.
-        */
-       IR_GRAPH_STATE_IMPLICIT_BITFIELD_MASKING = 1U << 3,
+       IR_GRAPH_CONSTRAINT_NORMALISATION2            = 1U << 2,
        /**
         * Allows localopts to remove edges to unreachable code.
         * Warning: It is only safe to enable this when you are sure that you
         * apply all localopts to the fixpunkt. (=in optimize_graph_df)
         */
-       IR_GRAPH_STATE_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE = 1U << 4,
+       IR_GRAPH_CONSTRAINT_OPTIMIZE_UNREACHABLE_CODE = 1U << 3,
+       /**
+        * The graph is being constructed: We have a current_block set,
+        * and blocks contain mapping of variable numbers to current
+        * values.
+        */
+       IR_GRAPH_CONSTRAINT_CONSTRUCTION              = 1U << 4,
+       /**
+        * Intermediate language constructs not supported by the backend have
+        * been lowered.
+        */
+       IR_GRAPH_CONSTRAINT_TARGET_LOWERED            = 1U << 5,
+       /**
+        * We have a backend graph: all data values have register constraints
+        * annotated.
+        */
+       IR_GRAPH_CONSTRAINT_BACKEND                   = 1U << 6,
+} ir_graph_constraints_t;
+ENUM_BITSET(ir_graph_constraints_t)
+
+/** sets @p constraints on the graph @p irg */
+FIRM_API void add_irg_constraints(ir_graph *irg,
+                                  ir_graph_constraints_t constraints);
+/** clears some graph constraints */
+FIRM_API void clear_irg_constraints(ir_graph *irg,
+                                    ir_graph_constraints_t constraints);
+/** queries whether @p irg is at least as constrained as @p constraints. */
+FIRM_API int irg_is_constrained(const ir_graph *irg,
+                                ir_graph_constraints_t constraints);
+
+/**
+ * graph state. They properties about a graph.
+ * Graph transformations may destroy these properties and have to explicitely
+ * state when they did not affect some properties and want to keep them.
+ */
+typedef enum ir_graph_properties_t {
+       IR_GRAPH_PROPERTIES_NONE                         = 0,
        /** graph contains no critical edges */
-       IR_GRAPH_STATE_NO_CRITICAL_EDGES         = 1U << 5,
+       IR_GRAPH_PROPERTY_NO_CRITICAL_EDGES              = 1U << 0,
        /** graph contains no Bad nodes */
-       IR_GRAPH_STATE_NO_BADS                   = 1U << 6,
+       IR_GRAPH_PROPERTY_NO_BADS                        = 1U << 1,
+       /** No tuple nodes exist in the graph */
+       IR_GRAPH_PROPERTY_NO_TUPLES                      = 1U << 2,
        /**
         * there exists no (obviously) unreachable code in the graph.
         * Unreachable in this context is code that you can't reach by following
         * execution flow from the start block.
         */
-       IR_GRAPH_STATE_NO_UNREACHABLE_CODE       = 1U << 7,
+       IR_GRAPH_PROPERTY_NO_UNREACHABLE_CODE            = 1U << 3,
        /** graph contains at most one return */
-       IR_GRAPH_STATE_ONE_RETURN                = 1U << 8,
+       IR_GRAPH_PROPERTY_ONE_RETURN                     = 1U << 4,
        /** dominance information about the graph is valid */
-       IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_DOMINANCE      = 1U << 9,
+       IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_DOMINANCE           = 1U << 5,
        /** postdominance information about the graph is valid */
-       IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_POSTDOMINANCE  = 1U << 10,
+       IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_POSTDOMINANCE       = 1U << 6,
+       /** dominance frontiers information is calculated */
+       IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_DOMINANCE_FRONTIERS = 1U << 7,
        /**
         * out edges (=iredges) are enable and there is no dead code that can be
         * reached by following them
         */
-       IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_OUT_EDGES      = 1U << 11,
+       IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_OUT_EDGES           = 1U << 8,
        /** outs (irouts) are computed and up to date */
-       IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_OUTS           = 1U << 12,
+       IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_OUTS                = 1U << 9,
        /** loopinfo is computed and up to date */
-       IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_LOOPINFO       = 1U << 13,
+       IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_LOOPINFO            = 1U << 10,
        /** entity usage information is computed and up to date */
-       IR_GRAPH_STATE_CONSISTENT_ENTITY_USAGE   = 1U << 14,
-       /** extended basic blocks have been formed and are up to date */
-       IR_GRAPH_STATE_VALID_EXTENDED_BLOCKS     = 1U << 15,
+       IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_ENTITY_USAGE        = 1U << 11,
        /** graph contains as many returns as possible */
-       IR_GRAPH_STATE_MANY_RETURNS              = 1U << 16,
-} ir_graph_state_t;
-ENUM_BITSET(ir_graph_state_t)
+       IR_GRAPH_PROPERTY_MANY_RETURNS                   = 1U << 12,
+
+       /**
+        * List of all graph properties that are only affected by control flow
+        * changes.
+        */
+       IR_GRAPH_PROPERTIES_CONTROL_FLOW =
+                 IR_GRAPH_PROPERTY_NO_CRITICAL_EDGES
+               | IR_GRAPH_PROPERTY_ONE_RETURN
+               | IR_GRAPH_PROPERTY_NO_UNREACHABLE_CODE
+               | IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_LOOPINFO
+               | IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_DOMINANCE
+               | IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_POSTDOMINANCE
+               | IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_DOMINANCE_FRONTIERS,
 
-/** Sets some state flags on the graph (this does not clear the other flags) */
-FIRM_API void set_irg_state(ir_graph *irg, ir_graph_state_t state);
-/** Clears some state flags of the graph */
-FIRM_API void clear_irg_state(ir_graph *irg, ir_graph_state_t state);
-/** Queries whether a set of graph state flags are activated */
-FIRM_API int is_irg_state(const ir_graph *irg, ir_graph_state_t state);
+       /**
+        * List of all graph properties.
+        */
+       IR_GRAPH_PROPERTIES_ALL =
+                 IR_GRAPH_PROPERTIES_CONTROL_FLOW
+           | IR_GRAPH_PROPERTY_NO_BADS
+           | IR_GRAPH_PROPERTY_NO_TUPLES
+           | IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_OUT_EDGES
+           | IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_OUTS
+           | IR_GRAPH_PROPERTY_CONSISTENT_ENTITY_USAGE
+           | IR_GRAPH_PROPERTY_MANY_RETURNS,
+
+} ir_graph_properties_t;
+ENUM_BITSET(ir_graph_properties_t)
+
+/** sets some state properties on the graph */
+FIRM_API void add_irg_properties(ir_graph *irg, ir_graph_properties_t props);
+/** clears some graph properties */
+FIRM_API void clear_irg_properties(ir_graph *irg, ir_graph_properties_t props);
+/** queries whether @p irg has the @p props properties set */
+FIRM_API int irg_has_properties(const ir_graph *irg,
+                                ir_graph_properties_t props);
 
 /** Sets a description for local value n. */
 FIRM_API void set_irg_loc_description(ir_graph *irg, int n, void *description);
@@ -494,11 +475,6 @@ FIRM_API void set_irg_loc_description(ir_graph *irg, int n, void *description);
 /** Returns the description for local value n. */
 FIRM_API void *get_irg_loc_description(ir_graph *irg, int n);
 
-/** Returns a estimated node count of the irg. This count is updated
- * after every irg_walk_graph().
- */
-FIRM_API unsigned get_irg_estimated_node_cnt(const ir_graph *irg);
-
 /** Returns the last irn index for this graph. */
 FIRM_API unsigned get_irg_last_idx(const ir_graph *irg);
 
@@ -509,34 +485,17 @@ FIRM_API unsigned get_irg_fp_model(const ir_graph *irg);
 FIRM_API void set_irg_fp_model(ir_graph *irg, unsigned model);
 
 /**
- * Accesses custom graph data.
- * The data must have been registered with
- * register_additional_graph_data() before.
- * @param graph The graph to get the data from.
- * @param type The type of the data you registered.
- * @param off The value returned by register_additional_graph_data().
- * @return A pointer of type @p type.
- */
-#define get_irg_data(graph,type,off) \
-       (assert(off > 0 && "Invalid graph data offset"), (type *) ((char *) (graph) - (off)))
-
-/**
- * Returns the pointer to the node some custom data belongs to.
- * @param data The pointer to the custom data.
- * @param off The number as returned by register_additional_graph_data().
- * @return A pointer to the ir node the custom data belongs to.
+ * Ensures that a graph fulfills all properties stated in @p state.
+ * Performs graph transformations if necessary.
  */
-#define get_irg_data_base(data,off) \
-       (assert(off > 0 && "Invalid graph data offset"), (ir_graph *) ((char *) (data) + (off)))
+FIRM_API void assure_irg_properties(ir_graph *irg, ir_graph_properties_t props);
 
 /**
- * Requests additional data to be allocated with an ir graph.
- * @param size The size of the additional data required.
- * @return A positive number, if the operation was successful, which
- * must be passed to the access macro get_irg_data(), 0 if the
- * registration failed.
+ * Invalidates all graph properties/analysis data except the ones specified
+ * in @p props.
+ * This should be called after a transformation phase.
  */
-FIRM_API size_t register_additional_graph_data(size_t size);
+FIRM_API void confirm_irg_properties(ir_graph *irg, ir_graph_properties_t props);
 
 /** @} */