]> git.xonotic.org Git - xonotic/gmqcc.git/blobdiff - ir.h
Merge branch 'cooking' of github.com:graphitemaster/gmqcc into cooking
[xonotic/gmqcc.git] / ir.h
diff --git a/ir.h b/ir.h
index 02ca79b5cbfd1148ca48acbef1a3b626bc99c38b..d0fd7879c5c20509dd29f25eb11588ebb0ea015a 100644 (file)
--- a/ir.h
+++ b/ir.h
-#ifndef QCIR_H__
-#define QCIR_H__
-
-#include "astir.h"
-
-/* ir_value */
+/*
+ * Copyright (C) 2012, 2013, 2014
+ *     Wolfgang Bumiller
+ *
+ * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
+ * this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
+ * the Software without restriction, including without limitation the rights to
+ * use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
+ * of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
+ * so, subject to the following conditions:
+ *
+ * The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
+ * copies or substantial portions of the Software.
+ *
+ * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
+ * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
+ * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
+ * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
+ * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
+ * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
+ * SOFTWARE.
+ */
+#ifndef GMQCC_IR_HDR
+#define GMQCC_IR_HDR
+#include "gmqcc.h"
 
-typedef struct
-{
-       /* both inclusive */
-       size_t start;
-       size_t end;
+/*
+ * Type large enough to hold all the possible IR flags. This should be
+ * changed if the static assertion at the end of this file fails.
+ */
+typedef uint8_t ir_flag_t;
+
+typedef struct ir_value_s    ir_value;
+typedef struct ir_instr_s    ir_instr;
+typedef struct ir_block_s    ir_block;
+typedef struct ir_function_s ir_function;
+typedef struct ir_builder_s  ir_builder;
+
+typedef struct {
+    /* both inclusive */
+    size_t start;
+    size_t end;
 } ir_life_entry_t;
 
-struct ir_function_s;
-typedef struct ir_value_s {
-       const char *_name;
-       ir_type_t  vtype;
-       ir_store_t store;
-       filecontext_t context;
-
-       /*
-       size_t     read_use;
-       size_t     write_use;
-       */
-       MAKE_VEC(struct ir_instr_s*, reads);
-       MAKE_VEC(struct ir_instr_s*, writes);
-
-       /* constantvalues */
-       union {
-               float vfloat;
-               int   vint;
-               qc_vec_t vvec;
-               struct ir_value_s *vpointer;
-               const char *vstring;
-       } cvalue;
-       ir_bool has_constval;
-
-       /* For the temp allocator */
-       MAKE_VEC(ir_life_entry_t, life);
-} ir_value;
-
-/* ir_value can be a variable, or created by an operation */
-ir_value* ir_value_var(const char *name, ir_store_t st, ir_type_t vtype);
-/* if a result of an operation: the function should store
+enum {
+    IR_FLAG_HAS_ARRAYS           = 1 << 0,
+    IR_FLAG_HAS_UNINITIALIZED    = 1 << 1,
+    IR_FLAG_HAS_GOTO             = 1 << 2,
+    IR_FLAG_INCLUDE_DEF          = 1 << 3,
+    IR_FLAG_ERASEABLE            = 1 << 4,
+    IR_FLAG_BLOCK_COVERAGE       = 1 << 5,
+
+    IR_FLAG_LAST,
+    IR_FLAG_MASK_NO_OVERLAP      = (IR_FLAG_HAS_ARRAYS | IR_FLAG_HAS_UNINITIALIZED),
+    IR_FLAG_MASK_NO_LOCAL_TEMPS  = (IR_FLAG_HAS_ARRAYS | IR_FLAG_HAS_UNINITIALIZED)
+};
+
+struct ir_value_s {
+    char      *name;
+    int        vtype;
+    int        store;
+    lex_ctx_t  context;
+
+
+    int       fieldtype; /* even the IR knows the subtype of a field */
+    int       outtype;   /* and the output type of a function        */
+    int       cvq;       /* 'const' vs 'var' qualifier               */
+    ir_flag_t flags;
+
+    ir_instr **reads;
+    ir_instr **writes;
+
+    /* constantvalues */
+    bool hasvalue;
+    union {
+        qcfloat_t   vfloat;
+        int         vint;
+        vec3_t      vvec;
+        int32_t     ivec[3];
+        char        *vstring;
+        ir_value    *vpointer;
+        ir_function *vfunc;
+    } constval;
+
+    struct {
+        int32_t globaladdr;
+        int32_t name;
+        int32_t local;         /* filled by the local-allocator     */
+        int32_t addroffset;    /* added for members                 */
+        int32_t fieldaddr;     /* to generate field-addresses early */
+    } code;
+
+    /* for acessing vectors */
+    ir_value *members[3];
+    ir_value *memberof;
+
+
+    bool unique_life;      /* arrays will never overlap with temps      */
+    bool locked;           /* temps living during a CALL must be locked */
+    bool callparam;
+
+    ir_life_entry_t *life; /* For the temp allocator */
+};
+
+/*
+ * ir_value can be a variable, or created by an operation
+ * if a result of an operation: the function should store
  * it to remember to delete it / garbage collect it
  */
-ir_value* ir_value_out(struct ir_function_s *owner, const char *name, ir_store_t st, ir_type_t vtype);
-void      ir_value_delete(ir_value*);
-void      ir_value_set_name(ir_value*, const char *name);
-
-void    ir_value_reads_add(ir_value*, struct ir_instr_s*);
-void    ir_value_writes_add(ir_value*, struct ir_instr_s*);
-
-ir_bool ir_value_set_float(ir_value*, float f);
-ir_bool ir_value_set_int(ir_value*, int i);
-ir_bool ir_value_set_string(ir_value*, const char *s);
-ir_bool ir_value_set_vector(ir_value*, qc_vec_t v);
-/*ir_bool ir_value_set_pointer_v(ir_value*, ir_value* p); */
-/*ir_bool ir_value_set_pointer_i(ir_value*, int i);       */
-
-void ir_value_life_add(ir_value*, ir_life_entry_t e);
-/* merge an instruction into the life-range */
-/* returns false if the lifepoint was already known */
-ir_bool ir_value_life_merge(ir_value*, size_t);
-/* check if a value lives at a specific point */
-ir_bool ir_value_lives(ir_value*, size_t);
-
-void ir_value_dump(ir_value*, int (*oprintf)(const char*,...));
-void ir_value_dump_life(ir_value *self, int (*oprintf)(const char*,...));
-
-typedef struct ir_phi_entry_s
-{
-       ir_value          *value;
-       struct ir_block_s *from;
+void            ir_value_delete(ir_value*);
+ir_value*       ir_value_vector_member(ir_value*, unsigned int member);
+bool GMQCC_WARN ir_value_set_float(ir_value*, float f);
+bool GMQCC_WARN ir_value_set_func(ir_value*, int f);
+bool GMQCC_WARN ir_value_set_string(ir_value*, const char *s);
+bool GMQCC_WARN ir_value_set_vector(ir_value*, vec3_t v);
+bool GMQCC_WARN ir_value_set_field(ir_value*, ir_value *fld);
+bool            ir_value_lives(ir_value*, size_t);
+void            ir_value_dump_life(const ir_value *self, int (*oprintf)(const char*,...));
+
+/* PHI data */
+typedef struct ir_phi_entry_s {
+    ir_value *value;
+    ir_block *from;
 } ir_phi_entry_t;
 
 /* instruction */
-typedef struct ir_instr_s
-{
-       ir_op_t       opcode;
-       filecontext_t context;
-       ir_value*     (_ops[3]);
-       struct ir_block_s* (bops[2]);
-
-       MAKE_VEC(ir_phi_entry_t, phi);
-
-       /* For the temp-allocation */
-       size_t eid;
+struct ir_instr_s {
+    int        opcode;
+    lex_ctx_t  context;
+    ir_value* (_ops[3]);
+    ir_block* (bops[2]);
 
-       struct ir_block_s *owner;
-} ir_instr;
+    ir_phi_entry_t *phi;
+    ir_value      **params;
 
-ir_instr* ir_instr_new(struct ir_block_s *owner, ir_op_t opcode);
-void      ir_instr_delete(ir_instr*);
+    /* For the temp-allocation */
+    size_t eid;
 
-void ir_instr_phi_add(ir_instr*, ir_phi_entry_t e);
-void ir_instr_op(ir_instr*, int op, ir_value *value, ir_bool writing);
+    /* For IFs */
+    bool   likely;
 
-void ir_instr_dump(ir_instr* in, char *ind, int (*oprintf)(const char*,...));
+    ir_block *owner;
+};
 
 /* block */
-typedef struct ir_block_s
-{
-       const char    *_label;
-       filecontext_t context;
-       ir_bool         final; /* once a jump is added we're done */
-
-       MAKE_VEC(ir_instr*, instr);
-       MAKE_VEC(struct ir_block_s*, entries);
-       MAKE_VEC(struct ir_block_s*, exits);
-       MAKE_VEC(ir_value*, living);
-
-       /* For the temp-allocation */
-       size_t eid;
-       ir_bool is_return;
-       size_t run_id;
-
-       struct ir_function_s *owner;
-} ir_block;
-
-ir_block* ir_block_new(struct ir_function_s *owner, const char *label);
-void      ir_block_delete(ir_block*);
-
-void      ir_block_set_label(ir_block*, const char *label);
-
-void      ir_block_instr_add(ir_block*, ir_instr *instr);
-void      ir_block_instr_remove(ir_block*, size_t idx);
-void      ir_block_exits_add(ir_block*, ir_block *b);
-void      ir_block_entries_add(ir_block*, ir_block *b);
-ir_bool   ir_block_entries_find(ir_block*, ir_block *b, size_t *idx);
-
-ir_value* ir_block_create_binop(ir_block*, const char *label, ir_op_t op,
-                                ir_value *left, ir_value *right);
-ir_bool   ir_block_create_store_op(ir_block*, ir_op_t op, ir_value *target, ir_value *what);
-ir_bool   ir_block_create_store(ir_block*, ir_value *target, ir_value *what);
-
-ir_value* ir_block_create_add(ir_block*, const char *label, ir_value *l, ir_value *r);
-ir_value* ir_block_create_sub(ir_block*, const char *label, ir_value *l, ir_value *r);
-ir_value* ir_block_create_mul(ir_block*, const char *label, ir_value *l, ir_value *r);
-ir_value* ir_block_create_div(ir_block*, const char *label, ir_value *l, ir_value *r);
-ir_instr* ir_block_create_phi(ir_block*, const char *label, ir_type_t vtype);
+struct ir_block_s {
+    char      *label;
+    lex_ctx_t  context;
+    bool       final; /* once a jump is added we're done */
+
+    ir_instr **instr;
+    ir_block **entries;
+    ir_block **exits;
+    ir_value **living;
+
+    /* For the temp-allocation */
+    size_t entry_id;
+    size_t eid;
+    bool   is_return;
+
+    ir_function *owner;
+
+    bool   generated;
+    size_t code_start;
+};
+
+ir_value*       ir_block_create_binop(ir_block*, lex_ctx_t, const char *label, int op, ir_value *left, ir_value *right);
+ir_value*       ir_block_create_unary(ir_block*, lex_ctx_t, const char *label, int op, ir_value *operand);
+bool GMQCC_WARN ir_block_create_store_op(ir_block*, lex_ctx_t, int op, ir_value *target, ir_value *what);
+bool GMQCC_WARN ir_block_create_storep(ir_block*, lex_ctx_t, ir_value *target, ir_value *what);
+ir_value*       ir_block_create_load_from_ent(ir_block*, lex_ctx_t, const char *label, ir_value *ent, ir_value *field, int outype);
+ir_value*       ir_block_create_fieldaddress(ir_block*, lex_ctx_t, const char *label, ir_value *entity, ir_value *field);
+bool GMQCC_WARN ir_block_create_state_op(ir_block*, lex_ctx_t, ir_value *frame, ir_value *think);
+
+/* This is to create an instruction of the form
+ * <outtype>%label := opcode a, b
+ */
+ir_instr* ir_block_create_phi(ir_block*, lex_ctx_t, const char *label, int vtype);
 ir_value* ir_phi_value(ir_instr*);
-void      ir_phi_add(ir_instr*, ir_block *b, ir_value *v);
+void ir_phi_add(ir_instr*, ir_block *b, ir_value *v);
+ir_instr* ir_block_create_call(ir_block*, lex_ctx_t, const char *label, ir_value *func, bool noreturn);
+ir_value* ir_call_value(ir_instr*);
+void ir_call_param(ir_instr*, ir_value*);
 
-void      ir_block_create_return(ir_block*, ir_value *opt_value);
+bool GMQCC_WARN ir_block_create_return(ir_block*, lex_ctx_t, ir_value *opt_value);
 
-void      ir_block_create_if(ir_block*, ir_value *cond,
-                             ir_block *ontrue, ir_block *onfalse);
-/* A 'goto' is an actual 'goto' coded in QC, whereas
+bool GMQCC_WARN ir_block_create_if(ir_block*, lex_ctx_t, ir_value *cond,
+                                   ir_block *ontrue, ir_block *onfalse);
+/*
+ * A 'goto' is an actual 'goto' coded in QC, whereas
  * a 'jump' is a virtual construct which simply names the
  * next block to go to.
  * A goto usually becomes an OP_GOTO in the resulting code,
  * whereas a 'jump' usually doesn't add any actual instruction.
  */
-void      ir_block_create_jump(ir_block*, ir_block *to);
-void      ir_block_create_goto(ir_block*, ir_block *to);
-
-void      ir_block_living_add(ir_block*, ir_value*);
-void      ir_block_living_remove(ir_block*, size_t idx);
-ir_bool   ir_block_living_find(ir_block*, ir_value*, size_t *idx);
-
-void ir_block_dump(ir_block*, char *ind, int (*oprintf)(const char*,...));
+bool GMQCC_WARN ir_block_create_jump(ir_block*, lex_ctx_t, ir_block *to);
+bool GMQCC_WARN ir_block_create_goto(ir_block*, lex_ctx_t, ir_block *to);
 
 /* function */
-
-typedef struct ir_function_s
-{
-       const char    *_name;
-       ir_type_t     retype;
-       MAKE_VEC(ir_type_t, params);
-       MAKE_VEC(ir_block*, blocks);
-
-       /* values generated from operations
-        * which might get optimized away, so anything
-        * in there needs to be deleted in the dtor.
-        */
-       MAKE_VEC(ir_value*, values);
-
-       /* locally defined variables */
-       MAKE_VEC(ir_value*, locals);
-
-       ir_block*     first;
-       ir_block*     last;
-
-       filecontext_t context;
-
-       /* for temp allocation */
-       size_t run_id;
-
-       struct ir_builder_s *owner;
-} ir_function;
-
-ir_function* ir_function_new(struct ir_builder_s *owner);
-void         ir_function_delete(ir_function*);
-
-void ir_function_collect_value(ir_function*, ir_value *value);
-
-void ir_function_set_name(ir_function*, const char *name);
-void ir_function_params_add(ir_function*, ir_type_t p);
-void ir_function_blocks_add(ir_function*, ir_block *b);
-
-ir_value* ir_function_get_local(ir_function *self, const char *name);
-ir_value* ir_function_create_local(ir_function *self, const char *name, ir_type_t vtype);
-
-void ir_function_finalize(ir_function*);
-/*
-void ir_function_naive_phi(ir_function*);
-void ir_function_enumerate(ir_function*);
-void ir_function_calculate_liferanges(ir_function*);
-*/
-
-ir_block* ir_function_create_block(ir_function*, const char *label);
-
-void ir_function_dump(ir_function*, char *ind, int (*oprintf)(const char*,...));
+struct ir_function_s {
+    char      *name;
+    int        outtype;
+    int       *params;
+    ir_block **blocks;
+    ir_flag_t  flags;
+    int        builtin;
+
+    /*
+     * values generated from operations
+     * which might get optimized away, so anything
+     * in there needs to be deleted in the dtor.
+     */
+    ir_value **values;
+    ir_value **locals;     /* locally defined variables */
+    ir_value *value;
+
+    size_t allocated_locals;
+    size_t globaltemps;
+
+    ir_block*  first;
+    ir_block*  last;
+
+    lex_ctx_t  context;
+
+    /*
+     * for prototypes - first we generate all the
+     * globals, and we remember teh function-defs
+     * so we can later fill in the entry pos
+     *
+     * remember the ID:
+     */
+    qcint_t code_function_def;
+
+    /* for temp allocation */
+    size_t run_id;
+
+    ir_builder *owner;
+
+    /* vararg support: */
+    size_t max_varargs;
+};
+
+
+ir_value*       ir_function_create_local(ir_function *self, const char *name, int vtype, bool param);
+bool GMQCC_WARN ir_function_finalize(ir_function*);
+ir_block*       ir_function_create_block(lex_ctx_t ctx, ir_function*, const char *label);
 
 /* builder */
-typedef struct ir_builder_s
-{
-       const char     *_name;
-       MAKE_VEC(ir_function*, functions);
-       MAKE_VEC(ir_value*, globals);
-} ir_builder;
-
-ir_builder* ir_builder_new(const char *modulename);
-void        ir_builder_delete(ir_builder*);
-
-void ir_builder_set_name(ir_builder *self, const char *name);
-
-void ir_builder_functions_add(ir_builder* b, ir_function* f);
-void ir_builder_globals_add(ir_builder* b, ir_value* f);
-
-ir_function* ir_builder_get_function(ir_builder*, const char *fun);
-ir_function* ir_builder_create_function(ir_builder*, const char *name);
+#define IR_HT_SIZE          1024
+#define IR_MAX_VINSTR_TEMPS 1
+
+struct ir_builder_s {
+    char *name;
+    ir_function **functions;
+    ir_value    **globals;
+    ir_value    **fields;
+
+    ht            htfunctions;
+    ht            htglobals;
+    ht            htfields;
+
+    ir_value    **extparams;
+    ir_value    **extparam_protos;
+
+    /* the highest func->allocated_locals */
+    size_t        max_locals;
+    size_t        max_globaltemps;
+    uint32_t      first_common_local;
+    uint32_t      first_common_globaltemp;
+
+    const char **filenames;
+    qcint_t     *filestrings;
+    /* we cache the #IMMEDIATE string here */
+    qcint_t      str_immediate;
+    /* there should just be this one nil */
+    ir_value    *nil;
+    ir_value    *reserved_va_count;
+    ir_value    *coverage_func;
+    /* some virtual instructions require temps, and their code is isolated
+     * so that we don't need to keep track of their liveness.
+     */
+    ir_value    *vinstr_temp[IR_MAX_VINSTR_TEMPS];
+
+    /* code generator */
+    code_t      *code;
+};
+
+ir_builder*  ir_builder_new(const char *modulename);
+void         ir_builder_delete(ir_builder*);
+ir_function* ir_builder_create_function(ir_builder*, const char *name, int outtype);
+ir_value*    ir_builder_create_global(ir_builder*, const char *name, int vtype);
+ir_value*    ir_builder_create_field(ir_builder*, const char *name, int vtype);
+ir_value*    ir_builder_get_va_count(ir_builder*);
+bool         ir_builder_generate(ir_builder *self, const char *filename);
+void         ir_builder_dump(ir_builder*, int (*oprintf)(const char*, ...));
 
-ir_value* ir_builder_get_global(ir_builder*, const char *fun);
-ir_value* ir_builder_create_global(ir_builder*, const char *name, ir_type_t vtype);
+/*
+ * This code assumes 32 bit floats while generating binary
+ * Blub: don't use extern here, it's annoying and shows up in nm
+ * for some reason :P
+ */
+typedef int static_assert_is_32bit_float  [(sizeof(int32_t) == 4)   ? 1 : -1];
+typedef int static_assert_is_32bit_integer[(sizeof(qcfloat_t) == 4) ? 1 : -1];
 
-void ir_builder_dump(ir_builder*, int (*oprintf)(const char*, ...));
+/*
+ * If the condition creates a situation where this becomes -1 size it means there are
+ * more IR_FLAGs than the type ir_flag_t is capable of holding. So either eliminate
+ * the IR flag count or change the ir_flag_t typedef to a type large enough to accomodate
+ * all the flags.
+ */
+typedef int static_assert_is_ir_flag_safe [((IR_FLAG_LAST) <= (ir_flag_t)(-1)) ? 1 : -1];
 
 #endif