Added two new modes: mode_BAD the mode of tarval_bad and mode_ANY, the mode of tarval...
[libfirm] / ir / ir / irmode.h
index 09a1eca..c97345e 100644 (file)
 /* Copyright (C) 1998 - 2000 by Universitaet Karlsruhe
-** All rights reserved.
-**
-** Authors: Christian Schaefer
-**
-irmode.h Modes for ir operators.
+ * All rights reserved.
+ */
+/* $Id$ */
 
-This module specifies the modes that type the firm nodes.  See
-UKA tech report 1999-44 for more information about modes.
-
-
-@@@ This file is at the level of the original fiasco.  It needs to be ported
-to the version of the tech report!!! This will be done with the reimplementation
-of the tarval module.
-*/
-
-# ifndef _IRMODE_H_
-# define _IRMODE_H_
+/**
+ * @file irmode.h
+ *    irmode -- Modes for ir operators
+ *
+ * @author Christian Schaefer, Matthias Heil
+ *
+ * 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:
+ *    UKA tech report 1999-44 for more information about modes.
+ *
+ */
+#ifndef _IRMODE_H_
+#define _IRMODE_H_
 
 #include "ident.h"
 
-# define target_bits 8
-
-# define NUM_MODES 20
-
 #ifndef _TARVAL_TYPEDEF_
 #define _TARVAL_TYPEDEF_
-typedef struct tarval tarval;
+  typedef struct tarval tarval;
 #endif
 
+/**
+ * Contains relevant information about a 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 (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
+ *
+ * SEE ALSO:
+ *    The tech report 1999-44 describing FIRM and predefined modes
+ *    tarval.h
+ */
+typedef struct ir_mode ir_mode;
+
+/* ********** Predefined modes ********** */
+
+/**
+ * Predefined mode according to tech report 1999-14.
+ */
 typedef enum { /* irm is short for `ir mode' */
-  irm_T,                        /* former irm_N */
-  irm_f, irm_d,
-  irm_c, irm_C, irm_h, irm_H, irm_i, irm_I, irm_l, irm_L,
-  irm_B, irm_b,
-  irm_p,
-  irm_s, irm_S,
-  irm_X, irm_M, irm_R, irm_Z,
-  irm_max
-  /*  according to tech report 1999-44:
-  irm_BB, irm_X,                 // basic block, execution
-  irm_F, irm_D, irm_E,           // float, double, extended
-  irm_B, irm_Bu, irm_H, irm_Hu, irm_I, irm_Iu, irm_L, irm_Lu,
-                                 // byte, short, int, long
-  irm_C,                         // character
-  irm_P,                         // pointer
-  irm_b,                         // internal boolean
-  irm_M,                         // memory
-  irm_T,                         // tuple
-  irm_max */
+  irm_BB,                       /**< basic block */
+  irm_X,                        /**< execution */
+  irm_F,                        /**< float(32) */
+  irm_D,                        /**< double(64) */
+  irm_E,                        /**< extended(80) */
+  irm_Bs,                       /**< signed byte(8) */
+  irm_Bu,                       /**< unsigned byte(8) */
+  irm_Hs,                       /**< signed short(16) */
+  irm_Hu,                       /**< unsigned short(16) */
+  irm_Is,                       /**< signed int(32) */
+  irm_Iu,                       /**< unsigned int(32) */
+  irm_Ls,                       /**< signed long(64) */
+  irm_Lu,                       /**< unsigned long(64) */
+  irm_C,                        /**< character */
+  irm_P,                        /**< pointer */
+  irm_b,                        /**< internal boolean */
+  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;
 
-typedef struct ir_mode ir_mode;
+/** These values represent the different mode classes of value representations.
+ */
+typedef enum {
+  /* Predefined sorts of modes */
+  irms_auxiliary,         /**< Only for Firm use. Not extensible. (irm_T, irm_ANY, irm_BAD) */
+  /* 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;
+
+/** 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 standars??? 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
+ *
+ * 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) will return mode_Is.
+ */
+ir_mode *new_ir_mode(const char *name, mode_sort sort, int bit_size, int align, int sign);
+
+/* ********** 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(const ir_mode *mode);
+
+/** Returns the alignment of values of the mode in bytes. */
+int get_mode_align(const ir_mode *mode);
 
-extern ir_mode *mode_T; /* tuple (none) */
-extern ir_mode *mode_f; /* signed float */
-extern ir_mode *mode_d; /* signed double */
-/* extern ir_mode *mode_e; * signed extended */
-extern ir_mode *mode_c; /* signed byte (former char) */
-extern ir_mode *mode_C; /* unsigned byte (former char) */
-extern ir_mode *mode_h; /* signed short integer */
-extern ir_mode *mode_H; /* unsigened short integer */
-extern ir_mode *mode_i; /* signed integer */
-extern ir_mode *mode_I; /* unsigned integer */
-extern ir_mode *mode_l; /* signed long integer */
-extern ir_mode *mode_L; /* unsigned long integer */
-extern ir_mode *mode_B; /* bits */             /* oblivious */
-/* extern ir_mode *mode_c;  * char */
-extern ir_mode *mode_p; /* pointer */
-extern ir_mode *mode_b; /* internal boolean */
-extern ir_mode *mode_s;                        /* oblivious  */
-extern ir_mode *mode_S;                        /* oblivious */
-extern ir_mode *mode_X; /* execution */
-extern ir_mode *mode_M; /* memory */
-extern ir_mode *mode_R; /* block */
-extern ir_mode *mode_Z; /* infinit integers */ /* oblivious */
-extern ir_mode *mode_T; /* tuple (none) */
-
-/* An enum for this mode */
-modecode get_mode_modecode (ir_mode *mode);
-/* void  set_mode_modecode (ir_mode *mode, modecode code);  */
-
-/* The ident of this mode */
-ident   *get_mode_ident    (ir_mode *mode);
-/* void  set_mode_ident    (ir_mode *mode, ident *id);    */
-
-/* The name of this mode */
-const char *get_mode_name  (ir_mode *mode);
-/* void  set_mode_name     (ir_mode *mode, char *name);    */
-
-/* The size of values of the mode in bytes. */
-int      get_mode_size     (ir_mode *mode);
-/* void  set_mode_size     (ir_mode *mode, int size);       */
-
-/* The alignment of values of the mode. */
-int      get_mode_ld_align (ir_mode *mode);
-/* void  set_mode_ld_align (ir_mode *mode, int ld_align); */
-
-/* The smallest representable value */
-tarval  *get_mode_min      (ir_mode *mode);
-/* void  set_mode_min      (ir_mode *mode, tarval *min); */
-
-/* The biggest representable value */
-tarval  *get_mode_max      (ir_mode *mode);
-/* void  set_mode_max      (ir_mode *mode, tarval *max); */
-
-/* The value Zero represented in this mode */
-tarval  *get_mode_null     (ir_mode *mode);
-/* void  set_mode_null     (ir_mode *mode, tarval *null); */
-
-/* Returns 1 if mode is signed, else 0. */
-unsigned get_mode_fsigned  (ir_mode *mode);
-/* void  set_mode_fsigned  (ir_mode *mode, unsigned fsigned); */
-
-/* Returns 1 if mode is float, else 0. */
-unsigned get_mode_ffloat   (ir_mode *mode);
-/* void  set_mode_ffloat   (ir_mode *mode, unsigned ffloat); */
+/** Returns the signess of a mode */
+int get_mode_sign (const ir_mode *mode);
 
+/**
+ * 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);
 
+/**
+ * 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);
+
+/**
+ * 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);
+
+/**
+ * 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.
+ */
+tarval *get_mode_one(ir_mode *mode);
+
+/**
+ * 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);
+
+/**
+ * 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);
+
+/* -- 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_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);
+ir_mode *get_modeBs(void);
+ir_mode *get_modeBu(void);
+ir_mode *get_modeHs(void);
+ir_mode *get_modeHu(void);
+ir_mode *get_modeIs(void);
+ir_mode *get_modeIu(void);
+ir_mode *get_modeLs(void);
+ir_mode *get_modeLu(void);
+ir_mode *get_modeC(void);
+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_modeANY(void);
+ir_mode *get_modeBAD(void);
+
+/**
+   Functions to check, whether a modecode is signed, float, int, num, data,
+   datab or dataM.
+
+   For more exact definitions read the corresponding pages
+   in the firm documentation or the following enumeration
+
+   The set of "float" is defined as:
+   float = {irm_F, irm_D, irm_E}
+
+   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 "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}
+
+   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}
+
+   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 }
+
+   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}
+*/
+/*@}*/
 /* Test for a certain class of modes. */
-int mode_is_signed (ir_mode *mode);
-int mode_is_float (ir_mode *mode);
-int mode_is_int (ir_mode *mode);
-# define is_chilCHIL(m) ((m) <= irm_L && (m) >= irm_c) /* old */
-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 /* _IRMODE_H_ */
+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_data (const ir_mode *mode);
+int mode_is_datab (const ir_mode *mode);
+int mode_is_dataM (const ir_mode *mode);
+
+/** Returns true if sm can be converted to lm without loss
+   according to firm definiton */
+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_ */