added routines to free memory
[libfirm] / ir / ir / irmode.h
index 91984b5..0a24a05 100644 (file)
@@ -1,26 +1,33 @@
-/* Copyright (C) 1998 - 2000 by Universitaet Karlsruhe
- * All rights reserved.
+/*
+ * Project:     libFIRM
+ * File name:   ir/ir/irmode.h
+ * Purpose:     Data modes of operations.
+ * Author:      Martin Trapp, Christian Schaefer
+ * Modified by: Goetz Lindenmaier, Mathias Heil
+ * Created:
+ * CVS-ID:      $Id$
+ * Copyright:   (c) 1998-2003 Universität Karlsruhe
+ * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
  */
-/* $Id$ */
 
-/****h* libfirm/irmode
- *
- * NAME
+/**
+ * @file irmode.h
  *    irmode -- Modes for ir operators
  *
- * AUTHORS
- *    Christian Schaefer
- *    Matthias Heil
+ * @author Christian Schaefer, Matthias Heil
  *
- * DESCRIPTION
- *    This module specifies the modes that type the firm nodes.
+ * This module specifies the modes that type the firm nodes.  It defines
+ * a datasturcture that describes a mode and implements constructors and
+ * access routines to this datastructure. Further it defines a set of
+ * predefined modes.
  *
- * SEE ALSO
+ * SEE ALSO:
  *    UKA tech report 1999-44 for more information about modes.
  *
- ******/
-# ifndef _IRMODE_H_
-# define _IRMODE_H_
+ */
+
+#ifndef _IRMODE_H_
+#define _IRMODE_H_
 
 #include "ident.h"
 
   typedef struct tarval tarval;
 #endif
 
-/****s* tv/ir_mode
- *
- * NAME
- *    ir_mode
- *   Contains relevant information about a mode
+/**
+ * Contains relevant information about a mode.
  *
- * DESCRIPTION
- *    Neccessary information about a mode is stored in this struct
- *    which is used by the tarval modul to perform calculations
- *    and comparisons of values of a such described mode
+ * Neccessary information about a mode is stored in this struct
+ * which is used by the tarval module to perform calculations
+ * and comparisons of values of a such described mode.
  *
- * ATTRIBUTES
- *    modecode code: An unambigous int for the mode
- *    ident *name:             Name of this mode
- *    mode_sort sort:          sort of mode specifying possible usage kategories
- *    int    size:             size of the mode in Bits.
- *    int    align:            byte alignment
- *    unsigned sign:1:         signedness of this mode
- *    ... more to come
+ * ATTRIBUTES:
+ *  -  modecode code:           An unambigous int (enum) for the mode
+ *  -  ident *name:             Name of this mode. Two modes are different if the name is different.
+ *  -  mode_sort sort:          sort of mode specifying possible usage kategories
+ *  -  int    size:             size of the mode in Bits.
+ *  -  int    align:            byte alignment
+ *  -  unsigned sign:1:         signedness of this mode
+ *  -  ... more to come
+ *  -  modulo_shift             specifies for modes of kind irms_int_number
+ *                              whether shift applies modulo to value of bits to shift
  *
- * SEE ALSO
+ * SEE ALSO:
  *    The tech report 1999-44 describing FIRM and predefined modes
  *    tarval.h
- ******/
-
+ */
 typedef struct ir_mode ir_mode;
 
-/** ********** Predefined modes ********** **/
+/* ********** Predefined modes ********** */
 
 /**
- * according to tech report 1999-14:
+ * Predefined mode according to tech report 1999-14.
  */
 typedef enum { /* irm is short for `ir mode' */
   irm_BB,                       /**< basic block */
@@ -81,142 +85,252 @@ typedef enum { /* irm is short for `ir mode' */
   irm_M,                        /**< memory */
   irm_T,                        /**< tuple */
   irm_U,                        /**< unicode character */
+  irm_ANY,                      /**< undefined mode */
+  irm_BAD,                      /**< bad mode */
   irm_max                       /**< maximum value for modecode */
 } modecode;
 
-/** These values represent the different arithmetics used to
- *  manipulate values */
+/** These values represent the different mode classes of value representations.
+ */
 typedef enum {
-  /** Predefined sorts of modes **/
-  auxiliary,         /* Only for Firm use, predefined. */
-  internal_boolean,  /* Internal boolean representation.
-                       Storing to memory impossible, convert first. */
-  /** user-extensible sorts of modes **/
-  int_number,        /* A mode to represent int numbers.
-                       Integer computations can be performed. */
-  float_number,      /* A mode to represent float numbers.
-                       Floating point computations can be performed. */
-  reference,         /* A mode to represent entities.
-                       Restricted int computations can be performed */
-  character          /* A mode to represent characters/symbols
-                       ?? Are computations allowed? as int?? */
+  /* Predefined sorts of modes */
+  irms_auxiliary,         /**< Only for Firm use. Not extensible. (irm_T) */
+  irms_control_flow,      /**< Marks all control flow modes. Not extensible. (irm_BB, irm_X) */
+  irms_memory,            /**< Marks the memory mode.  Not extensible. (irm_M) */
+  irms_internal_boolean,  /**< Internal boolean representation.
+                              Storing to memory impossible, convert first. (irm_b) */
+                            /** user-extensible sorts of modes **/
+  irms_int_number,        /**< A mode to represent int numbers.
+                              Integer computations can be performed. */
+  irms_float_number,      /**< A mode to represent float numbers.
+                              Floating point computations can be performed. */
+  irms_reference,         /**< A mode to represent entities.
+                              Restricted int computations can be performed */
+  irms_character          /**< A mode to represent characters/symbols
+                              ?? Are computations allowed? as int?? */
 } mode_sort;
 
-/** ********** Constructor for user defined modes **************** **/
+/** These values represent the different arithmetic operations possible with a mode.
+    Further arithmetics can be defined, e.g., for @@@ modes.
+ */
+typedef enum {
+  irma_uninitialized = 0,
+  irma_none = 1,              /**< For modes for which no representation is specified.
+                                  These are modes of sort auxiliary, internal_boolean and
+                                  character. */
+  irma_twos_complement = 2,   /**< Values of the mode are represented as two's complement.
+                                  Only legal for modes of sort int_number and reference. */
+  irma_ones_complement,       /**< Values of the mode are represented  as one's complement.
+                                  Only legal for modes of sort int_number and reference. */
+  irma_int_BCD,               /**< Values of the mode are represented as binary coded decimals.
+                                  Only legal for modes of sort int_number and reference. */
+  irma_ieee754 = 256,         /**< Values of the mode are represented according to ieee754
+                                  floatingpoint standard.  Only legal for modes of sort float_number. */
+  irma_float_BCD,             /**< Values of the mode are represented  as binary coded decimals
+                                  according to @@@ which standards??? Only legal for modes of
+                                  sort float_number. */
+  irma_max
+} mode_arithmetic;
+
+
+/* ********** Constructor for user defined modes **************** */
+/**
+ * Creates a new mode.
+ *
+ * @param name         the name of the mode to be created
+ * @param sort         the mode_sort of the mode to be created
+ * @param bit_size     number of bits this mode allocate
+ * @param align                the byte alignment for an entity of this mode (in bits)
+ * @param sign         non-zero if this is a signed mode
+ * @param arithmetic    arithmetic operations possible with a mode
+ * @param modulo_shift  Is ignored for modes other than integer.
+ *
+ * This function constructs a new mode given by the parameters.
+ * If the parameters match an already defined mode, this mode is returned
+ * (including the default modes).
+ * If the mode is newly allocated, a new unique mode_code is choosen.
+ * Also, special value tarvals will be calculated such as null,
+ * min, max and can be retrieved using the get_mode_* fuctions
+ *
+ * @return
+ *     The new mode or NULL on error.
+ *
+ * @note
+ *     It is allowed to construct the default modes. So, a call
+ *     new_ir_mode("Is", irms_int_number, 32, 4, 1, irma_twos_complement, 32) will return mode_Is.
+ */
+ir_mode *new_ir_mode(const char *name, mode_sort sort, int bit_size, int align, int sign, mode_arithmetic arithmetic, unsigned int modulo_shift);
+
 /**
- * register_mode(mode* new_mode)
+ * Creates a new vector mode.
  *
- * Registers a new mode.
- * Must be called BEFORE init_mode2() !!!
+ * @param name         the name of the mode to be created
+ * @param sort         the mode_sort of the mode to be created
+ * @param bit_size     number of bits for one element of this mode
+ * @param num_of_elem   number of elements in this vector mode
+ * @param align                the byte alignment for an entity of this mode (in bits)
+ * @param sign         non-zero if this is a signed mode
+ * @param arithmetic    arithmetic operations possible with a mode
+ * @param modulo_shift  Is ignored for modes other than integer.
  *
- * The information for new mode is retrieved from the mode
- * struct passed as parameter, the code field is ignored.
- * The struct is copied into the internal mode array and the code
- * field will be set to a unique integer.
+ * This function constructs a new vector mode given by the parameters.
+ * If the parameters match an already defined mode, this mode is returned.
+ * If the mode is newly allocated, a new unique mode_code is choosen.
  * Also, special value tarvals will be calculated such as null,
  * min, max and can be retrieved using the get_mode_* fuctions
  *
- * If a mode with the given characteristics already exists,
- * it will be returned instead of creating a new one.
+ * @return
+ *     The new mode or NULL on error.
+ */
+ir_mode *new_ir_vector_mode(const char *name, mode_sort sort, int bit_size, unsigned num_of_elem, int align, int sign,
+                    mode_arithmetic arithmetic, unsigned int modulo_shift );
+
+/**
+ *   Checks whether a pointer points to a mode.
  *
- * The passed struct can be safely deallocated after the function
- * returns.
- * To access the new mode the returned mode pointer must be used!
+ *   @param thing     an arbitrary pointer
+ *
+ *   @return
+ *       true if the thing is a mode, else false
  */
-ir_mode *register_mode(ir_mode* new_mode);
-
-/** ********** Access methods to read mode information *********** **/
-
-#ifdef MODE_ACCESS_DEFINES
-#  include "irmode_t.h"
-#  define get_mode_modecode(mode) (mode)->code
-#  define get_mode_ident(mode) (mode)->name
-#  define get_mode_name(mode) id_to_str((mode)->name)
-#  define get_mode_sort(mode) (mode)->sort
-#  define get_mode_size(mode) (mode)->size
-#  define get_mode_align(mode) (mode)->align
-#else
-/* The classification of the mode */
-modecode get_mode_modecode(ir_mode *mode);
-
-/* The ident* name of the mode */
-ident *get_mode_ident(ir_mode *mode);
-
-/* The null-terminated name of this mode */
-const char *get_mode_name(ir_mode *mode);
-
-/* A coarse classification of the mode */
-mode_sort get_mode_sort(ir_mode *mode);
-
-/** The size of values of the mode in bits. */
-int get_mode_size_bits(ir_mode *mode);
-/** The size of values of the mode in bytes.  If the size is not
+int is_mode (void *thing);
+
+/* ********** Access methods to read mode information *********** */
+
+/** Returns the classification of the mode */
+modecode get_mode_modecode(const ir_mode *mode);
+
+/** Returns the ident* of the mode */
+ident *get_mode_ident(const ir_mode *mode);
+
+/** Returns the null-terminated name of this mode. */
+const char *get_mode_name(const ir_mode *mode);
+
+/** Returns a coarse classification of the mode. */
+mode_sort get_mode_sort(const ir_mode *mode);
+
+/** Returns the size of values of the mode in bits. */
+int get_mode_size_bits(const ir_mode *mode);
+
+/** Returns the size of values of the mode in bytes.  If the size is not
     dividable by 8 returns -1. */
-int get_mode_size_bytes(ir_mode *mode);
+int get_mode_size_bytes(const ir_mode *mode);
 
-/* The alignment of values of the mode in bytes. */
-int get_mode_align(ir_mode *mode);
-#endif
+/** Returns the alignment of values of the mode in bytes. */
+int get_mode_align(const ir_mode *mode);
+
+/** Returns the signess of a mode.
+ *
+ * Returns the signess of a mode: 1 if mode is signed. */
+int get_mode_sign (const ir_mode *mode);
+
+/** Returns the arithmetic of a mode */
+int get_mode_arithmetic (const ir_mode *mode);
+
+/** Attribute modulo shift specifies for modes of kind irms_int_number
+ *  whether shift applies modulo to value of bits to shift.  Zero for
+ *  modes that are not integer.
+ */
+unsigned int get_mode_modulo_shift(const ir_mode *mode);
+
+/** Attribute vector_elem specifies the number of vector elements of
+ *  a vector mode. For non-vector modes it returns 1 for data and 0
+ *  for all other modes
+ */
+unsigned int get_mode_vector_elems(const ir_mode *mode);
+
+/** Returns the stored intermediate information. */
+void* get_mode_link(const ir_mode *mode);
 
-/* The smallest representable value. For modes of the
- * sort float_number this is the most negative value
- * bigger than -infinit */
+/** Stores new intermediate information. */
+void set_mode_link(ir_mode *mode, void *l);
+
+/**
+ * Returns the smallest representable value of a given mode.
+ *
+ * For modes of the sort float_number this is the most negative value
+ * bigger than -infinit.
+ */
 tarval *get_mode_min(ir_mode *mode);
 
-/* The biggest representable value. For modes of the
- * sort float_number this is the largest value lower
- * than infinit */
+/**
+ * Returns the biggest representable value o f a given mode.
+ *
+ * For modes of the sort float_number this is the largest value lower
+ * than infinit.
+ */
 tarval *get_mode_max(ir_mode *mode);
 
-/* The value Zero represented in this mode
-   Zero is the additive neutral element and as such
-   is defined only for modes allowing addition, i.e.
-   floats and ints, and references (NULL-Pointer)
-   else returns tarval_bad */
+/**
+ * Returns the value Zero represented in this mode.
+ *
+ * Zero is the additive neutral element and as such
+ * is defined only for modes allowing addition, i.e.
+ * floats and ints, and references (NULL-Pointer)
+ * else returns tarval_bad.
+ */
 tarval *get_mode_null(ir_mode *mode);
 
-/* The value One, represented in this mode
+/**
+ * Returns the value One, represented in this mode.
+ *
  * One, being the multiplicative neutral element,
  * is defined only for modes allowing multiplication,
- * i.e. ints and floats */
+ * i.e. ints and floats.
+ */
 tarval *get_mode_one(ir_mode *mode);
 
-/* This is only valid for float_numbers, other modes
- * will result in tarval_bad */
+/**
+ * Returns the positive infinite value of a mode.
+ *
+ * This is only valid for float_numbers, other modes
+ * will result in tarval_bad.
+ */
 tarval *get_mode_infinite(ir_mode *mode);
 
-/* This is only valid for float_numbers, other modes
- * will result in tarval_bad */
+/**
+ * Returns the NAN value of a given mode.
+ *
+ * This is only valid for float_numbers, other modes
+ * will result in tarval_bad.
+ */
 tarval *get_mode_NAN(ir_mode *mode);
 
+extern ir_mode *mode_M;         /**< memory */
+
+/* -- A set of predifined, numerical modes according to Techreport 1999-44 -- */
+extern ir_mode *mode_F;         /**< signed float(32) */
+extern ir_mode *mode_D;  /**< signed double(64) */
+extern ir_mode *mode_E;  /**< signed extended(80) */
+extern ir_mode *mode_Bs; /**< signed byte (former char) */
+extern ir_mode *mode_Bu; /**< unsigned byte (former char) */
+extern ir_mode *mode_Hs; /**< signed short integer */
+extern ir_mode *mode_Hu; /**< unsigened short integer */
+extern ir_mode *mode_Is; /**< signed integer */
+extern ir_mode *mode_Iu; /**< unsigned integer */
+extern ir_mode *mode_Ls; /**< signed long integer */
+extern ir_mode *mode_Lu; /**< unsigned long integer */
 
-/** Auxiliary modes necessary for the Firm representation **/
-extern ir_mode *mode_T;  /* tuple (none) */
-extern ir_mode *mode_X;  /* execution */
-extern ir_mode *mode_M;         /* memory */
-extern ir_mode *mode_BB; /* block */
-
-/** A set of predifined, numerical modes according to Techreport 1999-44 **/
-extern ir_mode *mode_F;         /* signed float(32) */
-extern ir_mode *mode_D;  /* signed double(64) */
-extern ir_mode *mode_E;  /* signed extended(80) */
-extern ir_mode *mode_Bs; /* signed byte (former char) */
-extern ir_mode *mode_Bu; /* unsigned byte (former char) */
-extern ir_mode *mode_Hs; /* signed short integer */
-extern ir_mode *mode_Hu; /* unsigened short integer */
-extern ir_mode *mode_Is; /* signed integer */
-extern ir_mode *mode_Iu; /* unsigned integer */
-extern ir_mode *mode_Ls; /* signed long integer */
-extern ir_mode *mode_Lu; /* unsigned long integer */
-
-extern ir_mode *mode_b;  /* internal boolean */
-extern ir_mode *mode_C;  /* 8 bit char */
-extern ir_mode *mode_U;  /* 16 bit unicode char */
-extern ir_mode *mode_P;  /* pointer */
+extern ir_mode *mode_C;  /**< 8 bit char */
+extern ir_mode *mode_U;  /**< 16 bit unicode char */
+
+extern ir_mode *mode_P;  /**< pointer */
+extern ir_mode *mode_P_mach; /**< A pointer mode that is set by the client of libfirm.  This mode
+                              represents the pointer size of the target machine. Is initialized
+                              to mode_P. */
+
+/* -- Auxiliary modes necessary for the Firm representation -- */
+extern ir_mode *mode_b;  /**< internal boolean */
+
+extern ir_mode *mode_X;  /**< execution */
+extern ir_mode *mode_BB; /**< block */
+
+extern ir_mode *mode_T;  /**< tuple (none) */
+extern ir_mode *mode_ANY;/**< undefined mode */
+extern ir_mode *mode_BAD;/**< bad mode */
 
 /*@{*/
 /** Access routines for JNI Interface */
-ir_mode *get_modeT(void);
 ir_mode *get_modeF(void);
 ir_mode *get_modeD(void);
 ir_mode *get_modeE(void);
@@ -233,15 +347,27 @@ ir_mode *get_modeU(void);
 ir_mode *get_modeP(void);
 ir_mode *get_modeb(void);
 ir_mode *get_modeX(void);
-ir_mode *get_modeM(void);
 ir_mode *get_modeBB(void);
+ir_mode *get_modeM(void);
+ir_mode *get_modeT(void);
+ir_mode *get_modeANY(void);
+ir_mode *get_modeBAD(void);
+
+/** Returns the machine specific pointer mode. */
+ir_mode *get_modeP_mach(void);
 
 /**
-   Functions to check, whether a modecode is signed, float, int, num, data,
-   datab or dataM.
+ * Sets the machine specific pointer mode.
+ * If not set, the predefined mode mode_P will be used.
+ */
+void set_modeP_mach(ir_mode *p);
+
+/**
+   Functions to check, whether a modecode is signed, float, int, character,
+   reference, num, numP, data, datab or dataM.
 
    For more exact definitions read the corresponding pages
-   in the firm documentation or the followingenumeration
+   in the firm documentation or the following enumeration
 
    The set of "float" is defined as:
    float = {irm_F, irm_D, irm_E}
@@ -249,50 +375,52 @@ ir_mode *get_modeBB(void);
    The set of "int" is defined as:
    int   = {irm_Bs, irm_Bu, irm_Hs, irm_Hu, irm_Is, irm_Iu, irm_Ls, irm_Lu}
 
+   The set of "character" is defined as:
+   character  = {irm_C, irm_U}
+
+   The set of "reference" is defined as:
+   reference  = {irm_P}
+
    The set of "num" is defined as:
-   num   = {irm_F, irm_D, irm_E, irm_Bs, irm_Bu, irm_Hs, irm_Hu,
-            irm_Is, irm_Iu, irm_Ls, irm_Lu}
-            = {float || int}
+   num   = {float || int}
+
+   The set of "numP" is defined as:
+   numP  =  {float || int || reference}
 
    The set of "data" is defined as:
-   data  = {irm_F, irm_D, irm_E irm_Bs, irm_Bu, irm_Hs, irm_Hu,
-            irm_Is, irm_Iu, irm_Ls, irm_Lu, irm_C, irm_U, irm_P}
-            = {num || irm_C || irm_P}
+   data  =  {num || character || reference}
 
    The set of "datab" is defined as:
-   datab = {irm_F, irm_D, irm_E, irm_Bs, irm_Bu, irm_Hs, irm_Hu,
-            irm_Is, irm_Iu, irm_Ls, irm_Lu, irm_C, irm_U, irm_P, irm_b}
-            = {data || irm_b }
+   datab =  {data || irm_b }
 
    The set of "dataM" is defined as:
-   dataM = {irm_F, irm_D, irm_E, irm_Bs, irm_Bu, irm_Hs, irm_Hu,
-            irm_Is, irm_Iu, irm_Ls, irm_Lu, irm_C, irm_U, irm_P, irm_M}
-            = {data || irm_M}
+   dataM =  {data || irm_M}
+
+   Vector "int" and "float" are defined by the arithmetic and vector_elem > 1.
 */
 /*@}*/
 /* Test for a certain class of modes. */
-#ifdef MODE_ACCESS_DEFINES
-#  define mode_is_signed(mode) (mode)->sign
-#  define mode_is_float(mode) ((mode)->sort == float_number)
-#  define mode_is_int(mode) ((mode)->sort == int_number)
-#  define mode_is_num(mode) (((mode)->sort == float_number) || ((mode)->sort == int_number))
-#  define mode_is_data(mode) (((mode)->sort == float_number) || ((mode)->sort == int_number) || ((mode)->sort == character) || ((mode)->sort == reference))
-#  define mode_is_datab(mode) (((mode)->sort == float_number) || ((mode)->sort == int_number) || ((mode)->sort == character) || ((mode)->sort == reference) || ((mode)->sort == internal_boolean))
-#  define mode_is_dataM(mode) (((mode)->sort == float_number) || ((mode)->sort == int_number) || ((mode)->sort == character) || ((mode)->sort == reference) || ((mode)->code == irm_M))
-#else
-int mode_is_signed (ir_mode *mode);
-int mode_is_float (ir_mode *mode);
-int mode_is_int (ir_mode *mode);
-int mode_is_num (ir_mode *mode);
-int mode_is_data (ir_mode *mode);
-int mode_is_datab (ir_mode *mode);
-int mode_is_dataM (ir_mode *mode);
-#endif
+int mode_is_signed (const ir_mode *mode);
+int mode_is_float (const ir_mode *mode);
+int mode_is_int (const ir_mode *mode);
+int mode_is_character (const ir_mode *mode);
+int mode_is_reference (const ir_mode *mode);
+int mode_is_num (const ir_mode *mode);
+int mode_is_numP (const ir_mode *mode);
+int mode_is_data (const ir_mode *mode);
+int mode_is_datab (const ir_mode *mode);
+int mode_is_dataM (const ir_mode *mode);
+int mode_is_float_vector (const ir_mode *mode);
+int mode_is_int_vector (const ir_mode *mode);
+
 /** Returns true if sm can be converted to lm without loss
    according to firm definiton */
-int smaller_mode(ir_mode *sm, ir_mode *lm);
+int smaller_mode(const ir_mode *sm, const ir_mode *lm);
 
 /** mode module initialization, call once before use of any other function **/
 void init_mode (void);
 
-# endif /* _IRMODE_H_ */
+/** mode module finalization. frees all memory.  */
+void finish_mode(void);
+
+#endif /* _IRMODE_H_ */