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[libfirm] / ir / tv / tv.h
index 3e07809..787b1f0 100644 (file)
@@ -1,6 +1,8 @@
-/* Declarations for Target Values.
-   Copyright (C) 1995, 1996 Christian von Roques
-*/
+/**
+ * @file tv.h
+ *
+ * Declarations for Target Values.
+ */
 
 /* $Id$ */
 
@@ -39,173 +41,486 @@ Discussion of new interface, proposals by Prof. Waite:
 
 */
 
-#ifndef _TV_H
-#define _TV_H
+#ifndef _TV_H_
+#define _TV_H_
 
 # include "irmode.h"
 # include "entity.h"
-# include "bool.h"
+# include "irnode.h"    /* for pnc_number enum */
+
+/****h* libfirm/tv
+ *
+ * NAME
+ *    tv -- TargetValue, short tarval.
+ *   Internal representation for machine values.
+ *
+ * AUTHORS
+ *    Christian von Roques
+ *    Matthias Heil
+ *
+ * DESCRIPTION
+ *    Tarvals represent target machine values.  They are typed by modes.
+ *   Tarvals only represent values of mode_sort:
+ *     int_number,
+ *     float_number,
+ *     boolean,
+ *     reference,
+ *     character
+ *
+ *   In case of references the module accepts an entity to represent the
+ *   value.
+ *    Furthermore, computations and conversions of these values can
+ *   be performed.
+ *
+ * USES
+ *    This module is closely related to the irmode module, as the modes
+ *   defined there are thoroughly used throughout the whole module.
+ *    Also, the comparison functions rely on the definition of comparison
+ *   values in the irnode module.
+ *
+ * HISTORY
+ *    The original tv module originated in the fiasco compiler written ...
+ *    This is the new version, described in the tech report 1999-14 by ...
+ *
+ * SEE ALSO
+ *    Techreport 1999-14
+ *    irmode.h for the modes definitions
+ *    irnode.h for the pnc_numbers table
+ *
+ *    tarval_init1 and tarval_init2 for initialization of the
+ *   module
+ *
+ ******/
 
 #ifndef _TARVAL_TYPEDEF_
 #define _TARVAL_TYPEDEF_
-typedef struct tarval tarval;
+  typedef struct tarval tarval;
 #endif
 
-#include "gmp.h"
-#undef __need_size_t           /* erroneously defined by 1.3.2's gmp.h */
-
-/* how to represent target types on host */
-typedef float  tarval_f;
-typedef double tarval_d;
-typedef long   tarval_chil;
-typedef unsigned long tarval_CHIL;
-typedef MP_INT tarval_Z;
-typedef struct {
-  /* if ent then xname is missing or mangled from ent,
-     else if xname then xname is a linker symbol that is not mangled
-       from an entity,
-     else this is tarval_p_void.
-     if this tarval describes a symbolic address of another tarval, tv points
-     to this val */
-  const char *xname;
-  entity *ent;
-  tarval *tv;
-} tarval_p;
-typedef struct {
-  unsigned char *p;            /* may contain embedded 0, not 0-terminated */
-  size_t n;
-} tarval_s;
-typedef tarval_s tarval_B;
-
-struct tarval {
-  union {
-    tarval_f f;                        /* float */
-    tarval_d d;                        /* double */
-    tarval_chil chil;          /* signed integral */
-    tarval_CHIL CHIL;          /* unsigned integral */
-    tarval_Z Z;                 /* universal int */
-    tarval_p p;                        /* pointer */
-    bool b;                    /* boolean */
-    tarval_B B;                        /* universal bits */
-    tarval_s s;                        /* string */
-  } u;
-  ir_mode *mode;
-};
+/* ************************ Constructors for tarvals ************************ */
+
+/**
+ * Constructor function for new tarvals.
+ *
+ * @param str   The string representing the target value
+ * @param len   The length of the string
+ * @param mode  The mode requested for the result tarval
+ *
+ * This function creates a new tarval representing the value represented
+ * by a CString, aka char array. If a tarval representing this value already
+ * exists, this tarval is returned instead of a new one. So tarvals are
+ * directly comparable since their representation is unique.
+ *
+ * This function accepts the following strings:
+ *
+ * if mode is int_number:
+ *  - 0(x|X)[0-9a-fA-F]+ (hexadecimal representation)
+ *  - 0[0-7]*            (octal representation)
+ *  - (+|-)?[1-9][0-9]*  (decimal representation)
+ *
+ * if mode if float_number:
+ *  - (+|-)?(decimal int) (. (decimal int))? ((e|E)(+|-)?(decimal int))?
+ *
+ * if mode is boolean: true, True, TRUE ... False... 0, 1,
+ *
+ * if mode is reference: hexadecimal of decimal number as int
+ *
+ * if mode is character: hex or dec
+ *
+ * Leading and/or trailing spaces are ignored
+ *
+ * @return
+ *   A tarval of proper type representing the requested value is returned.
+ *   Tarvals are unique, so for any value/mode pair at most one tarval will
+ *   exist, which will be returned upon further requests with an identical
+ *   value/mode pair.
+ *
+ * @note
+ *   If the string is not representable in the given mode an assertion is
+ *   thrown in assert build.
+ *
+ * @sa
+ *   irmode.h for predefined modes
+ *   new_tarval_from_long()
+ *   new_tarval_from_double()
+ */
+tarval *new_tarval_from_str(const char *str, size_t len, ir_mode *mode);
+
+/**
+ * Constructor function for new tarvals
+ *
+ * @param l     The long representing the value
+ * @param mode  The mode requested for the result tarval
+ *
+ * This function creates a new tarval representing the value represented
+ * by a long integer. If a tarval representing this value already exists,
+ * this tarval is returned instead of a new one. So tarvals are directly
+ * comparable since their representation is unique.
+ *
+ * @return
+ *   A tarval of proper type representing the requested value is returned.
+ *   Tarvals are unique, so for any value/mode pair at most one tarval will
+ *   exist, which will be returned upon further requests with an identical
+ *   value/mode pair.
+ *
+ * @note
+ *   If the long is not representable in the given mode an assertion is
+ *   thrown in assert build.
+ *
+ * @sa
+ *   irmode.h for predefined modes
+ *   new_tarval_from_str()
+ *   new_tarval_from_double()
+ *
+ */
+tarval *new_tarval_from_long(long l, ir_mode *mode);
+
+/**
+ * This returns a long int with the value represented value, or
+ * gibberish, depending on the size of long int and the size of the
+ * stored value. It works for e.g. 1 as mode_Ls, but might not work for
+ * get_mode_max(mode_Ls).
+ * This will overflow silently, so use only if you know what
+ * you are doing! (better check with tarval_is_long()...)
+ */
+long tarval_to_long(tarval *tv);
+
+/**
+ * This validates if tarval_to_long() will return a satisfying
+ * result. I.e. if tv is an int_number and between min, max
+ * of long int (signed!)
+ */
+int tarval_is_long(tarval *tv);
+
+/**
+ * Constructor function for new tarvals.
+ *
+ * @param d     The long double representing the value
+ * @param mode  The mode requested for the result tarval
+ *
+ * This function creates a new tarval representing the value represented
+ * by a long double. If a tarval representing this value already exists,
+ * this tarval is returned instead of a new one. So tarvals are directly
+ * comparable since their representation is unique.
+ * Only modes of sort float_number can be constructed this way.
+ *
+ * @return
+ *   A tarval of proper type representing the requested value is returned.
+ *   Tarvals are unique, so for any value/mode pair at most one tarval will
+ *   exist, which will be returned upon further requests with an identical
+ *   value/mode pair.
+ *
+ * @note
+ *   If the long double is not representable in the given mode an assertion
+ *   is thrown. This will happen for any mode not of sort float_number.
+ *
+ * @sa
+ *   irmode.h for predefined values
+ *   new_tarval_from_str()
+ *   new_tarval_from_long()
+ */
+tarval *new_tarval_from_double(long double d, ir_mode *mode);
 
+/**
+ * This returns a double with the value represented value, or
+ * gibberish, depending on the size of double and the size of the
+ * stored value.
+ * This will overflow silently, so use only if you know what
+ * you are doing! (better check with tarval_is_long...)
+ */
+long double tarval_to_double(tarval *tv);
+
+/**
+ * This validates if tarval_to_double() will return a satisfying
+ * result. I.e. if tv is an float_number and between min, max
+ * of double
+ */
+int tarval_is_double(tarval *tv);
+
+/**
+ * Construct a tarval that represents the address of the entity.
+ *
+ * The address must be constant, the entity must have as owner the global type.
+ */
+tarval *new_tarval_from_entity (entity *ent, ir_mode *mode);
+
+/**
+ * Returns the associated entity of a tarval.
+ */
+entity *tarval_to_entity(tarval *tv);
+
+/**
+ * Returns non-zero if a the given tarval represents an entity.
+ */
+int tarval_is_entity(tarval *tv);
+
+/** ********** Access routines for tarval fields ********** **/
+
+/*
+ * NAME
+ *   get_tarval_mode
+ *   get_tarval_ ...
+ *
+ * SYNOPSIS
+ *   ir_mode *get_tarval_mode(tarval *tv)
+ *   ...
+ *
+ * DESCRIPTION
+ *    These are access function for tarval struct members. It is encouraged
+ *   to use them instead of direct access to the struct fields.
+ *
+ * PARAMETERS
+ *   tv - The tarval to access fields of
+ *
+ * RESULT
+ *   get_tv_mode: The mode of the tarval
+ *
+ * SEE ALSO
+ *   the struct tarval
+ */
+
+/** Returns the mode of the tarval. */
+#ifdef TARVAL_ACCESS_DEFINES
+#  include "tv_t.h"
+#  define get_tarval_mode(tv) (tv)->mode
+#else
+ir_mode *get_tarval_mode (tarval *tv);
+#endif
+
+/* Testing properties of the represented values */
+
+/** Returns 0 if tv is positive, else > 0.
+ *
+ * @todo
+ *   not tested!
+ */
+int tarval_is_negative(tarval *a);
+
+/** The 'bad' tarval. */
 extern tarval *tarval_bad;
-/* We should have a tarval_undefined */
+/** Returns the 'bad tarval. */
+tarval *get_tarval_bad(void);
+
+/** The 'undefined' tarval. */
+extern tarval *tarval_undefined;
+/** Returns the 'undefined' tarval. */
+tarval *get_tarval_undefined(void);
+
+/** The mode_b tarval 'false'. */
 extern tarval *tarval_b_false;
+/** Returns the mode_b tarval 'false'. */
+tarval *get_tarval_b_false(void);
+
+/** The mode_b tarval 'true'. */
 extern tarval *tarval_b_true;
-extern tarval *tarval_d_NaN;
-extern tarval *tarval_d_Inf;
-extern tarval *tarval_p_void;
-extern tarval *tarval_mode_null[];
-extern tarval *tarval_mode_min[];
-extern tarval *tarval_mode_max[];
+/** Returns the mode_b tarval 'true'. */
+tarval *get_tarval_b_true(void);
 
-void tarval_init_1 (void);
-void tarval_init_2 (void);
+/** The 'void' pointer tarval. */
+extern tarval *tarval_P_void;
+/** Returns the 'void' pointer tarval. */
+tarval *get_tarval_P_void(void);
 
-/* Hash function on tarvals */
-unsigned tarval_hash (tarval *);
+/* These functions calculate and return a tarval representing the requested
+ * value.
+ * The functions get_mode_{Max,Min,...} return tarvals retrieved from these
+ * functions, but these are stored on initialization of the irmode module and
+ * therefore the irmode functions should be prefered to the functions below. */
 
-/* ************************ Constructors for tarvals ************************ */
-tarval *tarval_Z_from_str (const char *, size_t, int base);
-tarval *tarval_B_from_str (const char *, size_t);
-tarval *tarval_d_from_str (const char *, size_t);
-tarval *tarval_s_from_str (const char *, size_t);
-tarval *tarval_S_from_str (const char *, size_t);
-tarval *tarval_int_from_str (const char *, size_t, int base, ir_mode *m);
-tarval *tarval_from_long  (ir_mode *, long);
-
-tarval *tarval_p_from_str (const char *);
-/* The tarval represents the address of the entity.  As the address must
-   be constant the entity must have as owner the global type. */
-tarval *tarval_p_from_entity (entity *);
-
-tarval *tarval_convert_to (tarval *, ir_mode *);
-
-/* Building an irm_C, irm_s, irm_S or irm_B target value step by step. */
-void tarval_start (void);
-void tarval_append (const char *, size_t);
-void tarval_append1 (char);
-tarval *tarval_finish_as (ir_mode *);
-tarval *tarval_cancel (void); /* returns tarval_bad */
-
-\f
-/* The flags for projecting a comparison result */
-typedef enum {
-  irpn_False=0,                /* false */
-  irpn_Eq,             /* equal */
-  irpn_Lt,             /* less */
-  irpn_Le,             /* less or equal */
-  irpn_Gt,             /* greater */
-  irpn_Ge,             /* greater of equal */
-  irpn_Lg,             /* less or greater */
-  irpn_Leg,            /* less, equal or greater = ordered */
-  irpn_Uo,             /* unordered */
-  irpn_Ue,             /* unordered or equal */
-  irpn_Ul,             /* unordered or less */
-  irpn_Ule,            /* unordered, less or equal */
-  irpn_Ug,             /* unordered or greater */
-  irpn_Uge,            /* unordered, greater or equal */
-  irpn_Ne,             /* unordered, less or greater = not equal */
-  irpn_True,           /* true */
-  irpn_notmask = irpn_Leg
-} ir_pncmp;
+/** Returns the maximum value of a given mode. */
+tarval *get_tarval_max(ir_mode *mode);
+
+/** Returns the minimum value of a given mode. */
+tarval *get_tarval_min(ir_mode *mode);
+
+/** Returns the 0 value (additive neutral) of a given mode. */
+tarval *get_tarval_null(ir_mode *mode);
+
+/** Returns the 1 value (multiplicative neutral) of a given mode. */
+tarval *get_tarval_one(ir_mode *mode);
+
+/** Return quite nan for float_number modes. */
+tarval *get_tarval_nan(ir_mode *mode);
+
+/** Return +inf for float_number modes. */
+tarval *get_tarval_inf(ir_mode *mode);
 
 /* ******************** Arithmethic operations on tarvals ******************** */
-/* Compare a with b and return an ir_pncmp describing the relation
-   between a and b.  This is either Uo, Lt, Eq, Gt, or False if a or b
-   are symbolic pointers which can not be compared at all. */
-ir_pncmp tarval_comp (tarval *a, tarval *b);
-
-tarval *tarval_neg (tarval *a);
-tarval *tarval_add (tarval *, tarval *);
-tarval *tarval_sub (tarval *, tarval *);
-tarval *tarval_mul (tarval *, tarval *);
-tarval *tarval_quo (tarval *, tarval *);
-tarval *tarval_div (tarval *, tarval *);
-tarval *tarval_mod (tarval *, tarval *);
-tarval *tarval_abs (tarval *);
-tarval *tarval_and (tarval *, tarval *);
-tarval *tarval_or  (tarval *, tarval *);
-tarval *tarval_eor (tarval *, tarval *);
-tarval *tarval_shl (tarval *, tarval *);
-tarval *tarval_shr (tarval *, tarval *);
-
-/* Identifying some tarvals */
-long tarval_classify (tarval *);
-long tarval_ord (tarval *, int *fail);
-
-/* moved to tv_t.h
-   int tarval_print (XP_PAR1, const xprintf_info *, XP_PARN); */
-
-/* return a mode-specific value */
-
-tarval_f tv_val_f (tarval *tv);
-tarval_d tv_val_d (tarval *tv);
-tarval_chil tv_val_chil (tarval *tv);
-tarval_CHIL tv_val_CHIL (tarval *tv);
-tarval_Z tv_val_Z (tarval *tv);
-tarval_p tv_val_p (tarval *tv);
-bool     tv_val_b (tarval *tv);
-tarval_B tv_val_B (tarval *tv);
-tarval_s tv_val_s (tarval *tv);
-
-#ifdef NDEBUG
-#define TARVAL_VRFY(val) ((void)0)
-#else
-#define TARVAL_VRFY(val) _tarval_vrfy ((val))
-extern void _tarval_vrfy (const tarval *);
-#endif
 
-#ifdef STATS
-void tarval_stats (void);
-#else
-#define tarval_stats() ((void)0)
-#endif
+/**
+ * Compares two tarvals
+ *
+ * Compare a with b and return a pnc_number describing the relation
+ * between a and b.  This is either Uo, Lt, Eq, Gt, or False if a or b
+ * are symbolic pointers which can not be compared at all.
+ *
+ * @param a   A tarval to be compared
+ * @param b   A tarval to be compared
+ *
+ * @return
+ *   The pnc_number best describing the relation between a and b is returned.
+ *   This means the mode with the least bits set is returned, e.g. if the
+ *   tarvals are equal the pnc_number 'Eq' is returned, not 'Ge' which
+ *   indicates 'greater or equal'
+ *
+ * @sa
+ *    irnode.h for the definition of pnc_numbers
+ */
+pnc_number tarval_cmp(tarval *a, tarval *b);
 
-ir_mode *get_tv_mode (tarval *tv);
+/**
+ * Converts a tarval to another mode.
+ *
+ * Convert tarval 'src' to mode 'mode', this will suceed if and only if mode
+ * 'mode' is wider than the mode of src, as defined in the firm documentation
+ * and as returned by the function mode_is_smaller defined in irmode.h.
+ *
+ * @param src    The tarval to convert
+ * @param mode   Tho mode to convert to
+ *
+ * @return
+ *   If a tarval of mode 'mode' with the result of the conversion of the 'src'
+ *   tarvals value already exists, it will be returned, else a new tarval is
+ *   constructed and returned
+ *
+ * @note
+ *    Illegal conversations will trigger an assertion
+ *
+ * @sa
+ *    FIRM documentation for conversion rules
+ *    mode_is_smaller defined in irmode.h
+ */
+tarval *tarval_convert_to(tarval *src, ir_mode *m);
 
-#endif
+/*
+ * These function implement basic computations representable as opcodes
+ * in FIRM nodes.
+ *
+ * PARAMETERS
+ *    tarval_neg:
+ *    traval_abs:
+ *      a - the tarval to operate on
+ *
+ *    all oters:
+ *      a - the first operand tarval
+ *      b - the second operand tarval
+ *
+ * RESULT
+ *    If neccessary a new tarval is constructed for the resulting value,
+ *   or the one already carrying the computation result is retrieved and
+ *   returned as result.
+ *
+ * NOTES
+ *   The order the arguments are given in is important, imagine postfix
+ *   notation.
+ *   Illegal operations will trigger an assertion.
+ *   The sort member of the struct mode defines which operations are valid
+ */
+
+/** Negation of a tarval. */
+tarval *tarval_neg(tarval *a);
+
+/** Addition of two tarvals. */
+tarval *tarval_add(tarval *a, tarval *b);
+
+/** Subtraction from a tarval. */
+tarval *tarval_sub(tarval *a, tarval *b);
+
+/** Multiplication of tarvals. */
+tarval *tarval_mul(tarval *a, tarval *b);
+
+/** 'Exact' division. */
+tarval *tarval_quo(tarval *a, tarval *b);
+
+/** Integer division. */
+tarval *tarval_div(tarval *a, tarval *b);
+
+/** Remainder of integer division. */
+tarval *tarval_mod(tarval *a, tarval *b);
+
+/** Absolute value. */
+tarval *tarval_abs(tarval *a);
+
+/** Bitwise and. */
+tarval *tarval_and(tarval *a, tarval *b);
+
+/** Bitwise or. */
+tarval *tarval_or (tarval *a, tarval *b);
+
+/** Bitwise exclusive or. */
+tarval *tarval_eor(tarval *a, tarval *b);
+
+/** Left shift. */
+tarval *tarval_shl(tarval *a, tarval *b);
+
+/** Unsigned (logical) right shift. */
+tarval *tarval_shr(tarval *a, tarval *b);
+
+/** Signed (arithmetic) right shift. */
+tarval *tarval_shrs(tarval *a, tarval *b);
+
+/** Rotation. */
+tarval *tarval_rot(tarval *a, tarval *b);
+
+/* *********** Output of tarvals *********** */
+
+/**
+ * Returns Bit representation of a tarval value, as string of '0' and '1'
+ *
+ * @param tv   The tarval
+ *
+ * This function returns a printable bit representation of any value
+ * stored as tarval. This representation is a null terminated C string.
+ *
+ * @return
+ *   As usual in C a pointer to a char is returned. The length of the
+ *   returned string if fixed, just read as many chars as the mode defines
+ *   as size.
+ *
+ * @note
+ *   The string is allocated using malloc() and is free()ed on the next call
+ *   of this function.
+ *   The string consists of the ascii characters '0' and '1' and is
+ *   null terminated
+ *
+ * @sa
+ *    irmode.h for the definition of the ir_mode struct
+ *    the size member of aforementioned struct
+ */
+char *tarval_bitpattern(tarval *tv);
+
+/**
+ * Returns bitpattern [from, to[.
+ */
+char *tarval_sub_bitpattern(tarval *tv, int from, int to);
+
+/**
+ * Identifying some tarvals ???
+ *
+ * @return
+ *   - 0 for additive neutral,
+ *   - +1 for multiplicative neutral,
+ *   - -1 for bitwise-and neutral
+ *   - 2 else
+ *
+ * @deprecated
+ *   This function is deprecated and its use strongly discouraged.
+ *   Implemented for completeness.
+ */
+long tarval_classify(tarval *tv);
+
+/**
+ * Initialization of the tarval module.
+ *
+ * Call before init_mode().
+ */
+void init_tarval_1(void);
+
+/**
+ * Initialization of the tarval module.
+ *
+ * Call after init_mode().
+ */
+void init_tarval_2(void);
+
+#endif  /* _TV_H_ */