aboutsummaryrefslogtreecommitdiffstats
path: root/kernel/rtlil.h
blob: 27ffdff1f80a333168563e9f929e67d5b8d13a0d (plain)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
1001
1002
1003
1004
1005
1006
1007
1008
1009
1010
1011
1012
1013
1014
1015
1016
1017
1018
1019
1020
1021
1022
1023
1024
1025
1026
1027
1028
1029
1030
1031
1032
1033
1034
1035
1036
1037
1038
1039
1040
1041
1042
1043
1044
1045
1046
1047
1048
1049
1050
1051
1052
1053
1054
1055
1056
1057
1058
1059
1060
1061
1062
1063
1064
1065
1066
1067
1068
1069
1070
1071
1072
1073
1074
1075
1076
1077
1078
1079
1080
1081
1082
1083
1084
1085
1086
1087
1088
1089
1090
1091
1092
1093
1094
1095
1096
1097
1098
1099
1100
1101
1102
1103
1104
1105
1106
1107
1108
1109
1110
1111
1112
1113
1114
1115
1116
1117
1118
1119
1120
1121
1122
1123
1124
1125
1126
1127
1128
1129
1130
1131
1132
1133
1134
1135
1136
1137
1138
1139
1140
1141
1142
1143
1144
1145
1146
1147
1148
1149
1150
1151
1152
1153
1154
1155
1156
1157
1158
1159
1160
1161
1162
1163
1164
1165
1166
1167
1168
1169
1170
1171
1172
1173
1174
1175
1176
1177
1178
1179
1180
1181
1182
1183
1184
1185
1186
1187
1188
1189
1190
1191
1192
1193
1194
1195
1196
1197
1198
1199
1200
1201
1202
1203
1204
1205
1206
1207
1208
1209
1210
1211
1212
1213
1214
1215
1216
1217
1218
1219
1220
1221
1222
1223
1224
1225
1226
1227
1228
1229
1230
1231
1232
1233
1234
1235
1236
1237
1238
1239
1240
1241
1242
1243
1244
1245
1246
1247
1248
1249
1250
1251
1252
1253
1254
1255
1256
1257
1258
1259
1260
1261
1262
1263
1264
1265
1266
1267
1268
1269
1270
1271
1272
1273
1274
1275
1276
1277
1278
1279
1280
1281
1282
1283
1284
1285
1286
1287
1288
1289
1290
1291
1292
1293
1294
1295
1296
1297
1298
1299
1300
1301
1302
1303
1304
1305
1306
1307
1308
1309
1310
1311
1312
1313
1314
1315
1316
1317
1318
1319
1320
1321
1322
1323
1324
1325
1326
1327
1328
1329
1330
1331
1332
1333
1334
1335
1336
1337
1338
1339
1340
1341
1342
1343
1344
1345
1346
1347
1348
1349
1350
1351
1352
1353
1354
1355
1356
1357
1358
1359
1360
1361
1362
1363
1364
1365
1366
1367
1368
1369
1370
1371
1372
1373
1374
1375
1376
1377
1378
1379
1380
1381
1382
1383
1384
1385
1386
1387
1388
1389
1390
1391
1392
1393
1394
1395
1396
1397
1398
1399
1400
1401
1402
1403
1404
1405
1406
1407
1408
1409
1410
1411
1412
1413
1414
1415
1416
1417
1418
1419
1420
1421
1422
1423
1424
1425
1426
1427
1428
1429
1430
1431
1432
1433
1434
1435
1436
1437
1438
1439
1440
1441
1442
1443
1444
1445
1446
1447
1448
1449
1450
1451
1452
1453
1454
1455
1456
1457
1458
1459
1460
1461
1462
1463
1464
1465
1466
1467
1468
1469
1470
1471
1472
1473
1474
1475
1476
1477
1478
1479
1480
1481
1482
1483
1484
1485
1486
1487
1488
1489
1490
1491
1492
1493
1494
1495
1496
1497
1498
1499
1500
1501
1502
1503
1504
1505
1506
1507
1508
1509
1510
1511
1512
1513
1514
1515
1516
1517
1518
1519
1520
1521
1522
1523
1524
1525
1526
1527
1528
1529
1530
1531
1532
1533
1534
1535
1536
1537
1538
1539
1540
1541
1542
1543
1544
1545
1546
1547
1548
1549
1550
1551
1552
1553
1554
1555
1556
1557
1558
1559
1560
1561
1562
1563
1564
1565
1566
1567
1568
1569
1570
1571
1572
1573
1574
1575
1576
1577
1578
1579
1580
1581
1582
1583
1584
1585
1586
1587
1588
1589
1590
1591
1592
1593
1594
1595
1596
1597
1598
1599
1600
1601
1602
1603
1604
1605
1606
1607
1608
1609
1610
1611
1612
1613
1614
1615
1616
1617
1618
1619
1620
1621
1622
1623
1624
1625
1626
1627
1628
1629
1630
1631
1632
1633
1634
1635
1636
1637
1638
1639
1640
1641
1642
1643
1644
1645
1646
1647
1648
1649
1650
1651
1652
1653
1654
1655
1656
1657
1658
1659
1660
1661
1662
1663
1664
1665
1666
1667
1668
1669
1670
1671
1672
1673
1674
1675
1676
1677
1678
1679
1680
1681
1682
1683
1684
1685
1686
1687
1688
1689
1690
1691
1692
1693
1694
1695
1696
1697
1698
1699
1700
1701
1702
1703
1704
1705
1706
1707
1708
1709
1710
1711
1712
1713
1714
1715
1716
1717
1718
1719
1720
1721
1722
1723
1724
1725
1726
1727
1728
1729
1730
1731
1732
1733
1734
1735
1736
1737
1738
1739
1740
1741
1742
1743
1744
1745
1746
1747
1748
1749
1750
1751
1752
1753
1754
1755
1756
1757
1758
1759
1760
1761
1762
1763
1764
1765
1766
1767
1768
1769
1770
1771
1772
1773
1774
1775
1776
1777
1778
1779
1780
1781
1782
1783
1784
1785
1786
1787
1788
1789
1790
1791
1792
1793
1794
1795
1796
1797
1798
1799
1800
1801
1802
1803
1804
1805
/* -*- c++ -*-
 *  yosys -- Yosys Open SYnthesis Suite
 *
 *  Copyright (C) 2012  Claire Xenia Wolf <claire@yosyshq.com>
 *
 *  Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
 *  purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
 *  copyright notice and this permission notice appear in all copies.
 *
 *  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
 *  WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
 *  MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
 *  ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
 *  WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
 *  ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
 *  OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
 *
 */

#include "kernel/yosys.h"

#ifndef RTLIL_H
#define RTLIL_H

YOSYS_NAMESPACE_BEGIN

namespace RTLIL
{
	enum State : unsigned char {
		S0 = 0,
		S1 = 1,
		Sx = 2, // undefined value or conflict
		Sz = 3, // high-impedance / not-connected
		Sa = 4, // don't care (used only in cases)
		Sm = 5  // marker (used internally by some passes)
	};

	enum SyncType : unsigned char {
		ST0 = 0, // level sensitive: 0
		ST1 = 1, // level sensitive: 1
		STp = 2, // edge sensitive: posedge
		STn = 3, // edge sensitive: negedge
		STe = 4, // edge sensitive: both edges
		STa = 5, // always active
		STg = 6, // global clock
		STi = 7  // init
	};

	enum ConstFlags : unsigned char {
		CONST_FLAG_NONE   = 0,
		CONST_FLAG_STRING = 1,
		CONST_FLAG_SIGNED = 2,  // only used for parameters
		CONST_FLAG_REAL   = 4   // only used for parameters
	};

	struct Const;
	struct AttrObject;
	struct Selection;
	struct Monitor;
	struct Design;
	struct Module;
	struct Wire;
	struct Memory;
	struct Cell;
	struct SigChunk;
	struct SigBit;
	struct SigSpecIterator;
	struct SigSpecConstIterator;
	struct SigSpec;
	struct CaseRule;
	struct SwitchRule;
	struct MemWriteAction;
	struct SyncRule;
	struct Process;
	struct Binding;

	typedef std::pair<SigSpec, SigSpec> SigSig;

	struct IdString
	{
		#undef YOSYS_XTRACE_GET_PUT
		#undef YOSYS_SORT_ID_FREE_LIST
		#undef YOSYS_USE_STICKY_IDS
		#undef YOSYS_NO_IDS_REFCNT

		// the global id string cache

		static struct destruct_guard_t {
			bool ok; // POD, will be initialized to zero
			destruct_guard_t() { ok = true; }
			~destruct_guard_t() { ok = false; }
		} destruct_guard;

		static std::vector<char*> global_id_storage_;
		static dict<char*, int, hash_cstr_ops> global_id_index_;
	#ifndef YOSYS_NO_IDS_REFCNT
		static std::vector<int> global_refcount_storage_;
		static std::vector<int> global_free_idx_list_;
	#endif

	#ifdef YOSYS_USE_STICKY_IDS
		static int last_created_idx_ptr_;
		static int last_created_idx_[8];
	#endif

		static inline void xtrace_db_dump()
		{
		#ifdef YOSYS_XTRACE_GET_PUT
			for (int idx = 0; idx < GetSize(global_id_storage_); idx++)
			{
				if (global_id_storage_.at(idx) == nullptr)
					log("#X# DB-DUMP index %d: FREE\n", idx);
				else
					log("#X# DB-DUMP index %d: '%s' (ref %d)\n", idx, global_id_storage_.at(idx), global_refcount_storage_.at(idx));
			}
		#endif
		}

		static inline void checkpoint()
		{
		#ifdef YOSYS_USE_STICKY_IDS
			last_created_idx_ptr_ = 0;
			for (int i = 0; i < 8; i++) {
				if (last_created_idx_[i])
					put_reference(last_created_idx_[i]);
				last_created_idx_[i] = 0;
			}
		#endif
		#ifdef YOSYS_SORT_ID_FREE_LIST
			std::sort(global_free_idx_list_.begin(), global_free_idx_list_.end(), std::greater<int>());
		#endif
		}

		static inline int get_reference(int idx)
		{
			if (idx) {
		#ifndef YOSYS_NO_IDS_REFCNT
				global_refcount_storage_[idx]++;
		#endif
		#ifdef YOSYS_XTRACE_GET_PUT
				if (yosys_xtrace)
					log("#X# GET-BY-INDEX '%s' (index %d, refcount %d)\n", global_id_storage_.at(idx), idx, global_refcount_storage_.at(idx));
		#endif
			}
			return idx;
		}

		static int get_reference(const char *p)
		{
			log_assert(destruct_guard.ok);

			if (!p[0])
				return 0;

			auto it = global_id_index_.find((char*)p);
			if (it != global_id_index_.end()) {
		#ifndef YOSYS_NO_IDS_REFCNT
				global_refcount_storage_.at(it->second)++;
		#endif
		#ifdef YOSYS_XTRACE_GET_PUT
				if (yosys_xtrace)
					log("#X# GET-BY-NAME '%s' (index %d, refcount %d)\n", global_id_storage_.at(it->second), it->second, global_refcount_storage_.at(it->second));
		#endif
				return it->second;
			}

			log_assert(p[0] == '$' || p[0] == '\\');
			log_assert(p[1] != 0);
			for (const char *c = p; *c; c++)
				if ((unsigned)*c <= (unsigned)' ')
					log_error("Found control character or space (0x%02x) in string '%s' which is not allowed in RTLIL identifiers\n", *c, p);

		#ifndef YOSYS_NO_IDS_REFCNT
			if (global_free_idx_list_.empty()) {
				if (global_id_storage_.empty()) {
					global_refcount_storage_.push_back(0);
					global_id_storage_.push_back((char*)"");
					global_id_index_[global_id_storage_.back()] = 0;
				}
				log_assert(global_id_storage_.size() < 0x40000000);
				global_free_idx_list_.push_back(global_id_storage_.size());
				global_id_storage_.push_back(nullptr);
				global_refcount_storage_.push_back(0);
			}

			int idx = global_free_idx_list_.back();
			global_free_idx_list_.pop_back();
			global_id_storage_.at(idx) = strdup(p);
			global_id_index_[global_id_storage_.at(idx)] = idx;
			global_refcount_storage_.at(idx)++;
		#else
			if (global_id_storage_.empty()) {
				global_id_storage_.push_back((char*)"");
				global_id_index_[global_id_storage_.back()] = 0;
			}
			int idx = global_id_storage_.size();
			global_id_storage_.push_back(strdup(p));
			global_id_index_[global_id_storage_.back()] = idx;
		#endif

			if (yosys_xtrace) {
				log("#X# New IdString '%s' with index %d.\n", p, idx);
				log_backtrace("-X- ", yosys_xtrace-1);
			}

		#ifdef YOSYS_XTRACE_GET_PUT
			if (yosys_xtrace)
				log("#X# GET-BY-NAME '%s' (index %d, refcount %d)\n", global_id_storage_.at(idx), idx, global_refcount_storage_.at(idx));
		#endif

		#ifdef YOSYS_USE_STICKY_IDS
			// Avoid Create->Delete->Create pattern
			if (last_created_idx_[last_created_idx_ptr_])
				put_reference(last_created_idx_[last_created_idx_ptr_]);
			last_created_idx_[last_created_idx_ptr_] = idx;
			get_reference(last_created_idx_[last_created_idx_ptr_]);
			last_created_idx_ptr_ = (last_created_idx_ptr_ + 1) & 7;
		#endif

			return idx;
		}

	#ifndef YOSYS_NO_IDS_REFCNT
		static inline void put_reference(int idx)
		{
			// put_reference() may be called from destructors after the destructor of
			// global_refcount_storage_ has been run. in this case we simply do nothing.
			if (!destruct_guard.ok || !idx)
				return;

		#ifdef YOSYS_XTRACE_GET_PUT
			if (yosys_xtrace) {
				log("#X# PUT '%s' (index %d, refcount %d)\n", global_id_storage_.at(idx), idx, global_refcount_storage_.at(idx));
			}
		#endif

			int &refcount = global_refcount_storage_[idx];

			if (--refcount > 0)
				return;

			log_assert(refcount == 0);
			free_reference(idx);
		}
		static inline void free_reference(int idx)
		{
			if (yosys_xtrace) {
				log("#X# Removed IdString '%s' with index %d.\n", global_id_storage_.at(idx), idx);
				log_backtrace("-X- ", yosys_xtrace-1);
			}

			global_id_index_.erase(global_id_storage_.at(idx));
			free(global_id_storage_.at(idx));
			global_id_storage_.at(idx) = nullptr;
			global_free_idx_list_.push_back(idx);
		}
	#else
		static inline void put_reference(int) { }
	#endif

		// the actual IdString object is just is a single int

		int index_;

		inline IdString() : index_(0) { }
		inline IdString(const char *str) : index_(get_reference(str)) { }
		inline IdString(const IdString &str) : index_(get_reference(str.index_)) { }
		inline IdString(IdString &&str) : index_(str.index_) { str.index_ = 0; }
		inline IdString(const std::string &str) : index_(get_reference(str.c_str())) { }
		inline ~IdString() { put_reference(index_); }

		inline void operator=(const IdString &rhs) {
			put_reference(index_);
			index_ = get_reference(rhs.index_);
		}

		inline void operator=(const char *rhs) {
			IdString id(rhs);
			*this = id;
		}

		inline void operator=(const std::string &rhs) {
			IdString id(rhs);
			*this = id;
		}

		inline const char *c_str() const {
			return global_id_storage_.at(index_);
		}

		inline std::string str() const {
			return std::string(global_id_storage_.at(index_));
		}

		inline bool operator<(const IdString &rhs) const {
			return index_ < rhs.index_;
		}

		inline bool operator==(const IdString &rhs) const { return index_ == rhs.index_; }
		inline bool operator!=(const IdString &rhs) const { return index_ != rhs.index_; }

		// The methods below are just convenience functions for better compatibility with std::string.

		bool operator==(const std::string &rhs) const { return c_str() == rhs; }
		bool operator!=(const std::string &rhs) const { return c_str() != rhs; }

		bool operator==(const char *rhs) const { return strcmp(c_str(), rhs) == 0; }
		bool operator!=(const char *rhs) const { return strcmp(c_str(), rhs) != 0; }

		char operator[](size_t i) const {
			const char *p = c_str();
			for (; i != 0; i--, p++)
				log_assert(*p != 0);
			return *p;
		}

		std::string substr(size_t pos = 0, size_t len = std::string::npos) const {
			if (len == std::string::npos || len >= strlen(c_str() + pos))
				return std::string(c_str() + pos);
			else
				return std::string(c_str() + pos, len);
		}

		int compare(size_t pos, size_t len, const char* s) const {
			return strncmp(c_str()+pos, s, len);
		}

		bool begins_with(const char* prefix) const {
			size_t len = strlen(prefix);
			if (size() < len) return false;
			return compare(0, len, prefix) == 0;
		}

		bool ends_with(const char* suffix) const {
			size_t len = strlen(suffix);
			if (size() < len) return false;
			return compare(size()-len, len, suffix) == 0;
		}

		bool contains(const char* str) const {
			return strstr(c_str(), str);
		}

		size_t size() const {
			return strlen(c_str());
		}

		bool empty() const {
			return c_str()[0] == 0;
		}

		void clear() {
			*this = IdString();
		}

		unsigned int hash() const {
			return index_;
		}

		// The following is a helper key_compare class. Instead of for example std::set<Cell*>
		// use std::set<Cell*, IdString::compare_ptr_by_name<Cell>> if the order of cells in the
		// set has an influence on the algorithm.

		template<typename T> struct compare_ptr_by_name {
			bool operator()(const T *a, const T *b) const {
				return (a == nullptr || b == nullptr) ? (a < b) : (a->name < b->name);
			}
		};

		// often one needs to check if a given IdString is part of a list (for example a list
		// of cell types). the following functions helps with that.

		template<typename... Args>
		bool in(Args... args) const {
			// Credit: https://articles.emptycrate.com/2016/05/14/folds_in_cpp11_ish.html
			bool result = false;
			(void) std::initializer_list<int>{ (result = result || in(args), 0)... };
			return result;
		}

		bool in(const IdString &rhs) const { return *this == rhs; }
		bool in(const char *rhs) const { return *this == rhs; }
		bool in(const std::string &rhs) const { return *this == rhs; }
		bool in(const pool<IdString> &rhs) const { return rhs.count(*this) != 0; }

		bool isPublic() const { return begins_with("\\"); }
	};

	namespace ID {
#define X(_id) extern IdString _id;
#include "kernel/constids.inc"
#undef X
	};

	extern dict<std::string, std::string> constpad;

	const pool<IdString> &builtin_ff_cell_types();

	static inline std::string escape_id(const std::string &str) {
		if (str.size() > 0 && str[0] != '\\' && str[0] != '$')
			return "\\" + str;
		return str;
	}

	static inline std::string unescape_id(const std::string &str) {
		if (str.size() < 2)
			return str;
		if (str[0] != '\\')
			return str;
		if (str[1] == '$' || str[1] == '\\')
			return str;
		if (str[1] >= '0' && str[1] <= '9')
			return str;
		return str.substr(1);
	}

	static inline std::string unescape_id(const RTLIL::IdString &str) {
		return unescape_id(str.str());
	}

	static inline const char *id2cstr(const RTLIL::IdString &str) {
		return log_id(str);
	}

	template <typename T> struct sort_by_name_id {
		bool operator()(T *a, T *b) const {
			return a->name < b->name;
		}
	};

	template <typename T> struct sort_by_name_str {
		bool operator()(T *a, T *b) const {
			return strcmp(a->name.c_str(), b->name.c_str()) < 0;
		}
	};

	struct sort_by_id_str {
		bool operator()(const RTLIL::IdString &a, const RTLIL::IdString &b) const {
			return strcmp(a.c_str(), b.c_str()) < 0;
		}
	};

	static inline std::string encode_filename(const std::string &filename)
	{
		std::stringstream val;
		if (!std::any_of(filename.begin(), filename.end(), [](char c) { 
			return static_cast<unsigned char>(c) < 33 || static_cast<unsigned char>(c) > 126; 
		})) return filename;
		for (unsigned char const c : filename) {
			if (c < 33 || c > 126)
				val << stringf("$%02x", c);
			else 
				val << c;
		}
		return val.str();
	}

	// see calc.cc for the implementation of this functions
	RTLIL::Const const_not         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_and         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_or          (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_xor         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_xnor        (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);

	RTLIL::Const const_reduce_and  (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_reduce_or   (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_reduce_xor  (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_reduce_xnor (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_reduce_bool (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);

	RTLIL::Const const_logic_not   (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_logic_and   (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_logic_or    (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);

	RTLIL::Const const_shl         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_shr         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_sshl        (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_sshr        (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_shift       (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_shiftx      (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);

	RTLIL::Const const_lt          (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_le          (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_eq          (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_ne          (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_eqx         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_nex         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_ge          (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_gt          (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);

	RTLIL::Const const_add         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_sub         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_mul         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_div         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_divfloor    (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_modfloor    (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_mod         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_pow         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);

	RTLIL::Const const_pos         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);
	RTLIL::Const const_neg         (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2, bool signed1, bool signed2, int result_len);

	RTLIL::Const const_bmux        (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2);
	RTLIL::Const const_demux       (const RTLIL::Const &arg1, const RTLIL::Const &arg2);


	// This iterator-range-pair is used for Design::modules(), Module::wires() and Module::cells().
	// It maintains a reference counter that is used to make sure that the container is not modified while being iterated over.

	template<typename T>
	struct ObjIterator {
		using iterator_category = std::forward_iterator_tag;
		using value_type = T;
		using difference_type = ptrdiff_t;
		using pointer = T*;
		using reference = T&;
		typename dict<RTLIL::IdString, T>::iterator it;
		dict<RTLIL::IdString, T> *list_p;
		int *refcount_p;

		ObjIterator() : list_p(nullptr), refcount_p(nullptr) {
		}

		ObjIterator(decltype(list_p) list_p, int *refcount_p) : list_p(list_p), refcount_p(refcount_p) {
			if (list_p->empty()) {
				this->list_p = nullptr;
				this->refcount_p = nullptr;
			} else {
				it = list_p->begin();
				(*refcount_p)++;
			}
		}

		ObjIterator(const RTLIL::ObjIterator<T> &other) {
			it = other.it;
			list_p = other.list_p;
			refcount_p = other.refcount_p;
			if (refcount_p)
				(*refcount_p)++;
		}

		ObjIterator &operator=(const RTLIL::ObjIterator<T> &other) {
			if (refcount_p)
				(*refcount_p)--;
			it = other.it;
			list_p = other.list_p;
			refcount_p = other.refcount_p;
			if (refcount_p)
				(*refcount_p)++;
			return *this;
		}

		~ObjIterator() {
			if (refcount_p)
				(*refcount_p)--;
		}

		inline T operator*() const {
			log_assert(list_p != nullptr);
			return it->second;
		}

		inline bool operator!=(const RTLIL::ObjIterator<T> &other) const {
			if (list_p == nullptr || other.list_p == nullptr)
				return list_p != other.list_p;
			return it != other.it;
		}


		inline bool operator==(const RTLIL::ObjIterator<T> &other) const {
			return !(*this != other);
		}

		inline ObjIterator<T>& operator++() {
			log_assert(list_p != nullptr);
			if (++it == list_p->end()) {
				(*refcount_p)--;
				list_p = nullptr;
				refcount_p = nullptr;
			}
			return *this;
		}

		inline ObjIterator<T>& operator+=(int amt) {
			log_assert(list_p != nullptr);
			it += amt;
			if (it == list_p->end()) {
				(*refcount_p)--;
				list_p = nullptr;
				refcount_p = nullptr;
			}
			return *this;
		}

		inline ObjIterator<T> operator+(int amt) {
			log_assert(list_p != nullptr);
			ObjIterator<T> new_obj(*this);
			new_obj.it += amt;
			if (new_obj.it == list_p->end()) {
				(*(new_obj.refcount_p))--;
				new_obj.list_p = nullptr;
				new_obj.refcount_p = nullptr;
			}
			return new_obj;
		}

		inline const ObjIterator<T> operator++(int) {
			ObjIterator<T> result(*this);
			++(*this);
			return result;
		}
	};

	template<typename T>
	struct ObjRange
	{
		dict<RTLIL::IdString, T> *list_p;
		int *refcount_p;

		ObjRange(decltype(list_p) list_p, int *refcount_p) : list_p(list_p), refcount_p(refcount_p) { }
		RTLIL::ObjIterator<T> begin() { return RTLIL::ObjIterator<T>(list_p, refcount_p); }
		RTLIL::ObjIterator<T> end() { return RTLIL::ObjIterator<T>(); }

		size_t size() const {
			return list_p->size();
		}

		operator pool<T>() const {
			pool<T> result;
			for (auto &it : *list_p)
				result.insert(it.second);
			return result;
		}

		operator std::vector<T>() const {
			std::vector<T> result;
			result.reserve(list_p->size());
			for (auto &it : *list_p)
				result.push_back(it.second);
			return result;
		}

		pool<T> to_pool() const { return *this; }
		std::vector<T> to_vector() const { return *this; }
	};
};

struct RTLIL::Const
{
	int flags;
	std::vector<RTLIL::State> bits;

	Const() : flags(RTLIL::CONST_FLAG_NONE) {}
	Const(const std::string &str);
	Const(int val, int width = 32);
	Const(RTLIL::State bit, int width = 1);
	Const(const std::vector<RTLIL::State> &bits) : bits(bits) { flags = CONST_FLAG_NONE; }
	Const(const std::vector<bool> &bits);
	Const(const RTLIL::Const &c) = default;
	RTLIL::Const &operator =(const RTLIL::Const &other) = default;

	bool operator <(const RTLIL::Const &other) const;
	bool operator ==(const RTLIL::Const &other) const;
	bool operator !=(const RTLIL::Const &other) const;

	bool as_bool() const;
	int as_int(bool is_signed = false) const;
	std::string as_string() const;
	static Const from_string(const std::string &str);

	std::string decode_string() const;

	inline int size() const { return bits.size(); }
	inline bool empty() const { return bits.empty(); }
	inline RTLIL::State &operator[](int index) { return bits.at(index); }
	inline const RTLIL::State &operator[](int index) const { return bits.at(index); }
	inline decltype(bits)::iterator begin() { return bits.begin(); }
	inline decltype(bits)::iterator end() { return bits.end(); }

	bool is_fully_zero() const;
	bool is_fully_ones() const;
	bool is_fully_def() const;
	bool is_fully_undef() const;
	bool is_onehot(int *pos = nullptr) const;

	inline RTLIL::Const extract(int offset, int len = 1, RTLIL::State padding = RTLIL::State::S0) const {
		RTLIL::Const ret;
		ret.bits.reserve(len);
		for (int i = offset; i < offset + len; i++)
			ret.bits.push_back(i < GetSize(bits) ? bits[i] : padding);
		return ret;
	}

	void extu(int width) {
		bits.resize(width, RTLIL::State::S0);
	}

	void exts(int width) {
		bits.resize(width, bits.empty() ? RTLIL::State::Sx : bits.back());
	}

	inline unsigned int hash() const {
		unsigned int h = mkhash_init;
		for (auto b : bits)
			mkhash(h, b);
		return h;
	}
};

struct RTLIL::AttrObject
{
	dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Const> attributes;

	bool has_attribute(const RTLIL::IdString &id) const;

	void set_bool_attribute(const RTLIL::IdString &id, bool value=true);
	bool get_bool_attribute(const RTLIL::IdString &id) const;

	bool get_blackbox_attribute(bool ignore_wb=false) const {
		return get_bool_attribute(ID::blackbox) || (!ignore_wb && get_bool_attribute(ID::whitebox));
	}

	void set_string_attribute(const RTLIL::IdString& id, string value);
	string get_string_attribute(const RTLIL::IdString &id) const;

	void set_strpool_attribute(const RTLIL::IdString& id, const pool<string> &data);
	void add_strpool_attribute(const RTLIL::IdString& id, const pool<string> &data);
	pool<string> get_strpool_attribute(const RTLIL::IdString &id) const;

	void set_src_attribute(const std::string &src) {
		set_string_attribute(ID::src, src);
	}
	std::string get_src_attribute() const {
		return get_string_attribute(ID::src);
	}

	void set_hdlname_attribute(const vector<string> &hierarchy);
	vector<string> get_hdlname_attribute() const;

	void set_intvec_attribute(const RTLIL::IdString& id, const vector<int> &data);
	vector<int> get_intvec_attribute(const RTLIL::IdString &id) const;
};

struct RTLIL::SigChunk
{
	RTLIL::Wire *wire;
	std::vector<RTLIL::State> data; // only used if wire == NULL, LSB at index 0
	int width, offset;

	SigChunk() : wire(nullptr), width(0), offset(0) {}
	SigChunk(const RTLIL::Const &value) : wire(nullptr), data(value.bits), width(GetSize(data)), offset(0) {}
	SigChunk(RTLIL::Const &&value) : wire(nullptr), data(std::move(value.bits)), width(GetSize(data)), offset(0) {}
	SigChunk(RTLIL::Wire *wire) : wire(wire), width(GetSize(wire)), offset(0) {}
	SigChunk(RTLIL::Wire *wire, int offset, int width = 1) : wire(wire), width(width), offset(offset) {}
	SigChunk(const std::string &str) : SigChunk(RTLIL::Const(str)) {}
	SigChunk(int val, int width = 32) : SigChunk(RTLIL::Const(val, width)) {}
	SigChunk(RTLIL::State bit, int width = 1) : SigChunk(RTLIL::Const(bit, width)) {}
	SigChunk(const RTLIL::SigBit &bit);

	RTLIL::SigChunk extract(int offset, int length) const;
	inline int size() const { return width; }
	inline bool is_wire() const { return wire != NULL; }

	bool operator <(const RTLIL::SigChunk &other) const;
	bool operator ==(const RTLIL::SigChunk &other) const;
	bool operator !=(const RTLIL::SigChunk &other) const;
};

struct RTLIL::SigBit
{
	RTLIL::Wire *wire;
	union {
		RTLIL::State data; // used if wire == NULL
		int offset;        // used if wire != NULL
	};

	SigBit();
	SigBit(RTLIL::State bit);
	explicit SigBit(bool bit);
	SigBit(RTLIL::Wire *wire);
	SigBit(RTLIL::Wire *wire, int offset);
	SigBit(const RTLIL::SigChunk &chunk);
	SigBit(const RTLIL::SigChunk &chunk, int index);
	SigBit(const RTLIL::SigSpec &sig);
	SigBit(const RTLIL::SigBit &sigbit) = default;
	RTLIL::SigBit &operator =(const RTLIL::SigBit &other) = default;

	inline bool is_wire() const { return wire != NULL; }

	bool operator <(const RTLIL::SigBit &other) const;
	bool operator ==(const RTLIL::SigBit &other) const;
	bool operator !=(const RTLIL::SigBit &other) const;
	unsigned int hash() const;
};

struct RTLIL::SigSpecIterator : public std::iterator<std::input_iterator_tag, RTLIL::SigSpec>
{
	RTLIL::SigSpec *sig_p;
	int index;

	inline RTLIL::SigBit &operator*() const;
	inline bool operator!=(const RTLIL::SigSpecIterator &other) const { return index != other.index; }
	inline bool operator==(const RTLIL::SigSpecIterator &other) const { return index == other.index; }
	inline void operator++() { index++; }
};

struct RTLIL::SigSpecConstIterator : public std::iterator<std::input_iterator_tag, RTLIL::SigSpec>
{
	const RTLIL::SigSpec *sig_p;
	int index;

	inline const RTLIL::SigBit &operator*() const;
	inline bool operator!=(const RTLIL::SigSpecConstIterator &other) const { return index != other.index; }
	inline bool operator==(const RTLIL::SigSpecIterator &other) const { return index == other.index; }
	inline void operator++() { index++; }
};

struct RTLIL::SigSpec
{
private:
	int width_;
	unsigned long hash_;
	std::vector<RTLIL::SigChunk> chunks_; // LSB at index 0
	std::vector<RTLIL::SigBit> bits_; // LSB at index 0

	void pack() const;
	void unpack() const;
	void updhash() const;

	inline bool packed() const {
		return bits_.empty();
	}

	inline void inline_unpack() const {
		if (!chunks_.empty())
			unpack();
	}

	// Only used by Module::remove(const pool<Wire*> &wires)
	// but cannot be more specific as it isn't yet declared
	friend struct RTLIL::Module;

public:
	SigSpec() : width_(0), hash_(0) {}
	SigSpec(std::initializer_list<RTLIL::SigSpec> parts);

	SigSpec(const RTLIL::Const &value);
	SigSpec(RTLIL::Const &&value);
	SigSpec(const RTLIL::SigChunk &chunk);
	SigSpec(RTLIL::SigChunk &&chunk);
	SigSpec(RTLIL::Wire *wire);
	SigSpec(RTLIL::Wire *wire, int offset, int width = 1);
	SigSpec(const std::string &str);
	SigSpec(int val, int width = 32);
	SigSpec(RTLIL::State bit, int width = 1);
	SigSpec(const RTLIL::SigBit &bit, int width = 1);
	SigSpec(const std::vector<RTLIL::SigChunk> &chunks);
	SigSpec(const std::vector<RTLIL::SigBit> &bits);
	SigSpec(const pool<RTLIL::SigBit> &bits);
	SigSpec(const std::set<RTLIL::SigBit> &bits);
	explicit SigSpec(bool bit);

	size_t get_hash() const {
		if (!hash_) hash();
		return hash_;
	}

	inline const std::vector<RTLIL::SigChunk> &chunks() const { pack(); return chunks_; }
	inline const std::vector<RTLIL::SigBit> &bits() const { inline_unpack(); return bits_; }

	inline int size() const { return width_; }
	inline bool empty() const { return width_ == 0; }

	inline RTLIL::SigBit &operator[](int index) { inline_unpack(); return bits_.at(index); }
	inline const RTLIL::SigBit &operator[](int index) const { inline_unpack(); return bits_.at(index); }

	inline RTLIL::SigSpecIterator begin() { RTLIL::SigSpecIterator it; it.sig_p = this; it.index = 0; return it; }
	inline RTLIL::SigSpecIterator end() { RTLIL::SigSpecIterator it; it.sig_p = this; it.index = width_; return it; }

	inline RTLIL::SigSpecConstIterator begin() const { RTLIL::SigSpecConstIterator it; it.sig_p = this; it.index = 0; return it; }
	inline RTLIL::SigSpecConstIterator end() const { RTLIL::SigSpecConstIterator it; it.sig_p = this; it.index = width_; return it; }

	void sort();
	void sort_and_unify();

	void replace(const RTLIL::SigSpec &pattern, const RTLIL::SigSpec &with);
	void replace(const RTLIL::SigSpec &pattern, const RTLIL::SigSpec &with, RTLIL::SigSpec *other) const;

	void replace(const dict<RTLIL::SigBit, RTLIL::SigBit> &rules);
	void replace(const dict<RTLIL::SigBit, RTLIL::SigBit> &rules, RTLIL::SigSpec *other) const;

	void replace(const std::map<RTLIL::SigBit, RTLIL::SigBit> &rules);
	void replace(const std::map<RTLIL::SigBit, RTLIL::SigBit> &rules, RTLIL::SigSpec *other) const;

	void replace(int offset, const RTLIL::SigSpec &with);

	void remove(const RTLIL::SigSpec &pattern);
	void remove(const RTLIL::SigSpec &pattern, RTLIL::SigSpec *other) const;
	void remove2(const RTLIL::SigSpec &pattern, RTLIL::SigSpec *other);

	void remove(const pool<RTLIL::SigBit> &pattern);
	void remove(const pool<RTLIL::SigBit> &pattern, RTLIL::SigSpec *other) const;
	void remove2(const pool<RTLIL::SigBit> &pattern, RTLIL::SigSpec *other);
	void remove2(const std::set<RTLIL::SigBit> &pattern, RTLIL::SigSpec *other);

	void remove(int offset, int length = 1);
	void remove_const();

	RTLIL::SigSpec extract(const RTLIL::SigSpec &pattern, const RTLIL::SigSpec *other = NULL) const;
	RTLIL::SigSpec extract(const pool<RTLIL::SigBit> &pattern, const RTLIL::SigSpec *other = NULL) const;
	RTLIL::SigSpec extract(int offset, int length = 1) const;
	RTLIL::SigSpec extract_end(int offset) const { return extract(offset, width_ - offset); }

	void append(const RTLIL::SigSpec &signal);
	inline void append(Wire *wire) { append(RTLIL::SigSpec(wire)); }
	inline void append(const RTLIL::SigChunk &chunk) { append(RTLIL::SigSpec(chunk)); }
	inline void append(const RTLIL::Const &const_) { append(RTLIL::SigSpec(const_)); }

	void append(const RTLIL::SigBit &bit);
	inline void append(RTLIL::State state) { append(RTLIL::SigBit(state)); }
	inline void append(bool bool_) { append(RTLIL::SigBit(bool_)); }

	void extend_u0(int width, bool is_signed = false);

	RTLIL::SigSpec repeat(int num) const;

	void reverse() { inline_unpack(); std::reverse(bits_.begin(), bits_.end()); }

	bool operator <(const RTLIL::SigSpec &other) const;
	bool operator ==(const RTLIL::SigSpec &other) const;
	inline bool operator !=(const RTLIL::SigSpec &other) const { return !(*this == other); }

	bool is_wire() const;
	bool is_chunk() const;
	inline bool is_bit() const { return width_ == 1; }

	bool is_fully_const() const;
	bool is_fully_zero() const;
	bool is_fully_ones() const;
	bool is_fully_def() const;
	bool is_fully_undef() const;
	bool has_const() const;
	bool has_marked_bits() const;
	bool is_onehot(int *pos = nullptr) const;

	bool as_bool() const;
	int as_int(bool is_signed = false) const;
	std::string as_string() const;
	RTLIL::Const as_const() const;
	RTLIL::Wire *as_wire() const;
	RTLIL::SigChunk as_chunk() const;
	RTLIL::SigBit as_bit() const;

	bool match(const char* pattern) const;

	std::set<RTLIL::SigBit> to_sigbit_set() const;
	pool<RTLIL::SigBit> to_sigbit_pool() const;
	std::vector<RTLIL::SigBit> to_sigbit_vector() const;
	std::map<RTLIL::SigBit, RTLIL::SigBit> to_sigbit_map(const RTLIL::SigSpec &other) const;
	dict<RTLIL::SigBit, RTLIL::SigBit> to_sigbit_dict(const RTLIL::SigSpec &other) const;

	static bool parse(RTLIL::SigSpec &sig, RTLIL::Module *module, std::string str);
	static bool parse_sel(RTLIL::SigSpec &sig, RTLIL::Design *design, RTLIL::Module *module, std::string str);
	static bool parse_rhs(const RTLIL::SigSpec &lhs, RTLIL::SigSpec &sig, RTLIL::Module *module, std::string str);

	operator std::vector<RTLIL::SigChunk>() const { return chunks(); }
	operator std::vector<RTLIL::SigBit>() const { return bits(); }
	const RTLIL::SigBit &at(int offset, const RTLIL::SigBit &defval) { return offset < width_ ? (*this)[offset] : defval; }

	unsigned int hash() const { if (!hash_) updhash(); return hash_; };

#ifndef NDEBUG
	void check(Module *mod = nullptr) const;
#else
	void check(Module *mod = nullptr) const { (void)mod; }
#endif
};

struct RTLIL::Selection
{
	bool full_selection;
	pool<RTLIL::IdString> selected_modules;
	dict<RTLIL::IdString, pool<RTLIL::IdString>> selected_members;

	Selection(bool full = true) : full_selection(full) { }

	bool selected_module(const RTLIL::IdString &mod_name) const;
	bool selected_whole_module(const RTLIL::IdString &mod_name) const;
	bool selected_member(const RTLIL::IdString &mod_name, const RTLIL::IdString &memb_name) const;
	void optimize(RTLIL::Design *design);

	template<typename T1> void select(T1 *module) {
		if (!full_selection && selected_modules.count(module->name) == 0) {
			selected_modules.insert(module->name);
			selected_members.erase(module->name);
		}
	}

	template<typename T1, typename T2> void select(T1 *module, T2 *member) {
		if (!full_selection && selected_modules.count(module->name) == 0)
			selected_members[module->name].insert(member->name);
	}

	bool empty() const {
		return !full_selection && selected_modules.empty() && selected_members.empty();
	}
};

struct RTLIL::Monitor
{
	unsigned int hashidx_;
	unsigned int hash() const { return hashidx_; }

	Monitor() {
		static unsigned int hashidx_count = 123456789;
		hashidx_count = mkhash_xorshift(hashidx_count);
		hashidx_ = hashidx_count;
	}

	virtual ~Monitor() { }
	virtual void notify_module_add(RTLIL::Module*) { }
	virtual void notify_module_del(RTLIL::Module*) { }
	virtual void notify_connect(RTLIL::Cell*, const RTLIL::IdString&, const RTLIL::SigSpec&, const RTLIL::SigSpec&) { }
	virtual void notify_connect(RTLIL::Module*, const RTLIL::SigSig&) { }
	virtual void notify_connect(RTLIL::Module*, const std::vector<RTLIL::SigSig>&) { }
	virtual void notify_blackout(RTLIL::Module*) { }
};

// Forward declaration; defined in preproc.h.
struct define_map_t;

struct RTLIL::Design
{
	unsigned int hashidx_;
	unsigned int hash() const { return hashidx_; }

	pool<RTLIL::Monitor*> monitors;
	dict<std::string, std::string> scratchpad;

	int refcount_modules_;
	dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Module*> modules_;
	std::vector<RTLIL::Binding*> bindings_;

	std::vector<AST::AstNode*> verilog_packages, verilog_globals;
	std::unique_ptr<define_map_t> verilog_defines;

	std::vector<RTLIL::Selection> selection_stack;
	dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Selection> selection_vars;
	std::string selected_active_module;

	Design();
	~Design();

	RTLIL::ObjRange<RTLIL::Module*> modules();
	RTLIL::Module *module(const RTLIL::IdString &name);
	const RTLIL::Module *module(const RTLIL::IdString &name) const;
	RTLIL::Module *top_module();

	bool has(const RTLIL::IdString &id) const {
		return modules_.count(id) != 0;
	}

	void add(RTLIL::Module *module);
	void add(RTLIL::Binding *binding);

	RTLIL::Module *addModule(RTLIL::IdString name);
	void remove(RTLIL::Module *module);
	void rename(RTLIL::Module *module, RTLIL::IdString new_name);

	void scratchpad_unset(const std::string &varname);

	void scratchpad_set_int(const std::string &varname, int value);
	void scratchpad_set_bool(const std::string &varname, bool value);
	void scratchpad_set_string(const std::string &varname, std::string value);

	int scratchpad_get_int(const std::string &varname, int default_value = 0) const;
	bool scratchpad_get_bool(const std::string &varname, bool default_value = false) const;
	std::string scratchpad_get_string(const std::string &varname, const std::string &default_value = std::string()) const;

	void sort();
	void check();
	void optimize();

	bool selected_module(const RTLIL::IdString &mod_name) const;
	bool selected_whole_module(const RTLIL::IdString &mod_name) const;
	bool selected_member(const RTLIL::IdString &mod_name, const RTLIL::IdString &memb_name) const;

	bool selected_module(RTLIL::Module *mod) const;
	bool selected_whole_module(RTLIL::Module *mod) const;

	RTLIL::Selection &selection() {
		return selection_stack.back();
	}

	const RTLIL::Selection &selection() const {
		return selection_stack.back();
	}

	bool full_selection() const {
		return selection_stack.back().full_selection;
	}

	template<typename T1> bool selected(T1 *module) const {
		return selected_module(module->name);
	}

	template<typename T1, typename T2> bool selected(T1 *module, T2 *member) const {
		return selected_member(module->name, member->name);
	}

	template<typename T1> void select(T1 *module) {
		if (selection_stack.size() > 0) {
			RTLIL::Selection &sel = selection_stack.back();
			sel.select(module);
		}
	}

	template<typename T1, typename T2> void select(T1 *module, T2 *member) {
		if (selection_stack.size() > 0) {
			RTLIL::Selection &sel = selection_stack.back();
			sel.select(module, member);
		}
	}


	std::vector<RTLIL::Module*> selected_modules() const;
	std::vector<RTLIL::Module*> selected_whole_modules() const;
	std::vector<RTLIL::Module*> selected_whole_modules_warn(bool include_wb = false) const;
#ifdef WITH_PYTHON
	static std::map<unsigned int, RTLIL::Design*> *get_all_designs(void);
#endif
};

struct RTLIL::Module : public RTLIL::AttrObject
{
	unsigned int hashidx_;
	unsigned int hash() const { return hashidx_; }

protected:
	void add(RTLIL::Wire *wire);
	void add(RTLIL::Cell *cell);
	void add(RTLIL::Process *process);

public:
	RTLIL::Design *design;
	pool<RTLIL::Monitor*> monitors;

	int refcount_wires_;
	int refcount_cells_;

	dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Wire*> wires_;
	dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Cell*> cells_;

	std::vector<RTLIL::SigSig>   connections_;
	std::vector<RTLIL::Binding*> bindings_;

	RTLIL::IdString name;
	idict<RTLIL::IdString> avail_parameters;
	dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Const> parameter_default_values;
	dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Memory*> memories;
	dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Process*> processes;

	Module();
	virtual ~Module();
	virtual RTLIL::IdString derive(RTLIL::Design *design, const dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Const> &parameters, bool mayfail = false);
	virtual RTLIL::IdString derive(RTLIL::Design *design, const dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Const> &parameters, const dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Module*> &interfaces, const dict<RTLIL::IdString, RTLIL::IdString> &modports, bool mayfail = false);
	virtual size_t count_id(const RTLIL::IdString& id);
	virtual void expand_interfaces(RTLIL::Design *design, const dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Module *> &local_interfaces);
	virtual bool reprocess_if_necessary(RTLIL::Design *design);

	virtual void sort();
	virtual void check();
	virtual void optimize();
	virtual void makeblackbox();

	void connect(const RTLIL::SigSig &conn);
	void connect(const RTLIL::SigSpec &lhs, const RTLIL::SigSpec &rhs);
	void new_connections(const std::vector<RTLIL::SigSig> &new_conn);
	const std::vector<RTLIL::SigSig> &connections() const;

	std::vector<RTLIL::IdString> ports;
	void fixup_ports();

	template<typename T> void rewrite_sigspecs(T &functor);
	template<typename T> void rewrite_sigspecs2(T &functor);
	void cloneInto(RTLIL::Module *new_mod) const;
	virtual RTLIL::Module *clone() const;

	bool has_memories() const;
	bool has_processes() const;

	bool has_memories_warn() const;
	bool has_processes_warn() const;

	std::vector<RTLIL::Wire*> selected_wires() const;
	std::vector<RTLIL::Cell*> selected_cells() const;

	template<typename T> bool selected(T *member) const {
		return design->selected_member(name, member->name);
	}

	RTLIL::Wire* wire(const RTLIL::IdString &id) {
		auto it = wires_.find(id);
		return it == wires_.end() ? nullptr : it->second;
	}
	RTLIL::Cell* cell(const RTLIL::IdString &id) {
		auto it = cells_.find(id);
		return it == cells_.end() ? nullptr : it->second;
	}

	const RTLIL::Wire* wire(const RTLIL::IdString &id) const{
		auto it = wires_.find(id);
		return it == wires_.end() ? nullptr : it->second;
	}
	const RTLIL::Cell* cell(const RTLIL::IdString &id) const {
		auto it = cells_.find(id);
		return it == cells_.end() ? nullptr : it->second;
	}

	RTLIL::ObjRange<RTLIL::Wire*> wires() { return RTLIL::ObjRange<RTLIL::Wire*>(&wires_, &refcount_wires_); }
	RTLIL::ObjRange<RTLIL::Cell*> cells() { return RTLIL::ObjRange<RTLIL::Cell*>(&cells_, &refcount_cells_); }

	void add(RTLIL::Binding *binding);

	// Removing wires is expensive. If you have to remove wires, remove them all at once.
	void remove(const pool<RTLIL::Wire*> &wires);
	void remove(RTLIL::Cell *cell);
	void remove(RTLIL::Process *process);

	void rename(RTLIL::Wire *wire, RTLIL::IdString new_name);
	void rename(RTLIL::Cell *cell, RTLIL::IdString new_name);
	void rename(RTLIL::IdString old_name, RTLIL::IdString new_name);

	void swap_names(RTLIL::Wire *w1, RTLIL::Wire *w2);
	void swap_names(RTLIL::Cell *c1, RTLIL::Cell *c2);

	RTLIL::IdString uniquify(RTLIL::IdString name);
	RTLIL::IdString uniquify(RTLIL::IdString name, int &index);

	RTLIL::Wire *addWire(RTLIL::IdString name, int width = 1);
	RTLIL::Wire *addWire(RTLIL::IdString name, const RTLIL::Wire *other);

	RTLIL::Cell *addCell(RTLIL::IdString name, RTLIL::IdString type);
	RTLIL::Cell *addCell(RTLIL::IdString name, const RTLIL::Cell *other);

	RTLIL::Memory *addMemory(RTLIL::IdString name, const RTLIL::Memory *other);

	RTLIL::Process *addProcess(RTLIL::IdString name);
	RTLIL::Process *addProcess(RTLIL::IdString name, const RTLIL::Process *other);

	// The add* methods create a cell and return the created cell. All signals must exist in advance.

	RTLIL::Cell* addNot (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addPos (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addNeg (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::Cell* addAnd  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addOr   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addXor  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addXnor (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::Cell* addReduceAnd  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addReduceOr   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addReduceXor  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addReduceXnor (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addReduceBool (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::Cell* addShl    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addShr    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addSshl   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addSshr   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addShift  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addShiftx (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::Cell* addLt  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addLe  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addEq  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addNe  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addEqx (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addNex (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addGe  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addGt  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::Cell* addAdd (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addSub (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addMul (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	// truncating division
	RTLIL::Cell* addDiv (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	// truncating modulo
	RTLIL::Cell* addMod (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDivFloor (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addModFloor (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addPow (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool a_signed = false, bool b_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::Cell* addLogicNot (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addLogicAnd (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addLogicOr  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, bool is_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::Cell* addMux  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_s, const RTLIL::SigSpec &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addPmux (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_s, const RTLIL::SigSpec &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addBmux (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_s, const RTLIL::SigSpec &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDemux (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_s, const RTLIL::SigSpec &sig_y, const std::string &src = "");

	RTLIL::Cell* addSlice  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_y, RTLIL::Const offset, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addConcat (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addLut    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_y, RTLIL::Const lut, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addTribuf (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAssert (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAssume (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addLive   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addFair   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addCover  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addEquiv  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_y, const std::string &src = "");

	RTLIL::Cell* addSr    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_set, const RTLIL::SigSpec &sig_clr, const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool set_polarity = true, bool clr_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addFf    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDff   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_d,   const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool clk_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDffe  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_en,  const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool clk_polarity = true, bool en_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDffsr (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_set, const RTLIL::SigSpec &sig_clr, RTLIL::SigSpec sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool clk_polarity = true, bool set_polarity = true, bool clr_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDffsre (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_set, const RTLIL::SigSpec &sig_clr, RTLIL::SigSpec sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool clk_polarity = true, bool en_polarity = true, bool set_polarity = true, bool clr_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAdff (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_arst, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, RTLIL::Const arst_value, bool clk_polarity = true, bool arst_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAdffe (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_arst,  const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, RTLIL::Const arst_value, bool clk_polarity = true, bool en_polarity = true, bool arst_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAldff (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_aload, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, const RTLIL::SigSpec &sig_ad, bool clk_polarity = true, bool aload_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAldffe (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_aload,  const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, const RTLIL::SigSpec &sig_ad, bool clk_polarity = true, bool en_polarity = true, bool aload_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addSdff (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_srst, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, RTLIL::Const srst_value, bool clk_polarity = true, bool srst_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addSdffe (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_srst,  const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, RTLIL::Const srst_value, bool clk_polarity = true, bool en_polarity = true, bool srst_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addSdffce (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_srst, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, RTLIL::Const srst_value, bool clk_polarity = true, bool en_polarity = true, bool srst_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDlatch (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool en_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAdlatch (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_arst, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, RTLIL::Const arst_value, bool en_polarity = true, bool arst_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDlatchsr (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_set, const RTLIL::SigSpec &sig_clr, RTLIL::SigSpec sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool en_polarity = true, bool set_polarity = true, bool clr_polarity = true, const std::string &src = "");

	RTLIL::Cell* addBufGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addNotGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAndGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addNandGate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addOrGate     (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addNorGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addXorGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addXnorGate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAndnotGate (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addOrnotGate  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addMuxGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_s, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addNmuxGate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_s, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAoi3Gate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_c, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addOai3Gate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_c, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAoi4Gate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_c, const RTLIL::SigBit &sig_d, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addOai4Gate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_c, const RTLIL::SigBit &sig_d, const RTLIL::SigBit &sig_y, const std::string &src = "");

	RTLIL::Cell* addSrGate     (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_set, const RTLIL::SigSpec &sig_clr,
			const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool set_polarity = true, bool clr_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addFfGate     (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDffGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool clk_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDffeGate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool clk_polarity = true, bool en_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDffsrGate  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_set, const RTLIL::SigSpec &sig_clr,
			RTLIL::SigSpec sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool clk_polarity = true, bool set_polarity = true, bool clr_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDffsreGate (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_set, const RTLIL::SigSpec &sig_clr,
			RTLIL::SigSpec sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool clk_polarity = true, bool en_polarity = true, bool set_polarity = true, bool clr_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAdffGate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_arst, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q,
			bool arst_value = false, bool clk_polarity = true, bool arst_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAdffeGate  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_arst, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q,
			bool arst_value = false, bool clk_polarity = true, bool en_polarity = true, bool arst_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAldffGate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_aload, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q,
			const RTLIL::SigSpec &sig_ad, bool clk_polarity = true, bool aload_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAldffeGate  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_aload, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q,
			const RTLIL::SigSpec &sig_ad, bool clk_polarity = true, bool en_polarity = true, bool aload_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addSdffGate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_srst, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q,
			bool srst_value = false, bool clk_polarity = true, bool srst_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addSdffeGate  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_srst, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q,
			bool srst_value = false, bool clk_polarity = true, bool en_polarity = true, bool srst_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addSdffceGate (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_clk, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_srst, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q,
			bool srst_value = false, bool clk_polarity = true, bool en_polarity = true, bool srst_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDlatchGate (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool en_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addAdlatchGate(RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_arst, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q,
			bool arst_value = false, bool en_polarity = true, bool arst_polarity = true, const std::string &src = "");
	RTLIL::Cell* addDlatchsrGate  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_en, const RTLIL::SigSpec &sig_set, const RTLIL::SigSpec &sig_clr,
			RTLIL::SigSpec sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, bool en_polarity = true, bool set_polarity = true, bool clr_polarity = true, const std::string &src = "");

	RTLIL::Cell* addAnyinit(RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_d, const RTLIL::SigSpec &sig_q, const std::string &src = "");

	// The methods without the add* prefix create a cell and an output signal. They return the newly created output signal.

	RTLIL::SigSpec Not (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Pos (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Neg (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, bool is_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::SigSpec And  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Or   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Xor  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Xnor (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::SigSpec ReduceAnd  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec ReduceOr   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec ReduceXor  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec ReduceXnor (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec ReduceBool (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, bool is_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::SigSpec Shl    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Shr    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Sshl   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Sshr   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Shift  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Shiftx (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::SigSpec Lt  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Le  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Eq  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Ne  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Eqx (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Nex (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Ge  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Gt  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::SigSpec Add (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Sub (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Mul (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	// truncating division
	RTLIL::SigSpec Div (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	// truncating modulo
	RTLIL::SigSpec Mod (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec DivFloor (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec ModFloor (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Pow (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool a_signed = false, bool b_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::SigSpec LogicNot (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec LogicAnd (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec LogicOr  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, bool is_signed = false, const std::string &src = "");

	RTLIL::SigSpec Mux      (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_s, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Pmux     (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_b, const RTLIL::SigSpec &sig_s, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Bmux     (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_s, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Demux     (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigSpec &sig_a, const RTLIL::SigSpec &sig_s, const std::string &src = "");

	RTLIL::SigBit BufGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit NotGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit AndGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit NandGate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit OrGate     (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit NorGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit XorGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit XnorGate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit AndnotGate (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit OrnotGate  (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit MuxGate    (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_s, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit NmuxGate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_s, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit Aoi3Gate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_c, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit Oai3Gate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_c, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit Aoi4Gate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_c, const RTLIL::SigBit &sig_d, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigBit Oai4Gate   (RTLIL::IdString name, const RTLIL::SigBit &sig_a, const RTLIL::SigBit &sig_b, const RTLIL::SigBit &sig_c, const RTLIL::SigBit &sig_d, const std::string &src = "");

	RTLIL::SigSpec Anyconst  (RTLIL::IdString name, int width = 1, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Anyseq    (RTLIL::IdString name, int width = 1, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Allconst  (RTLIL::IdString name, int width = 1, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Allseq    (RTLIL::IdString name, int width = 1, const std::string &src = "");
	RTLIL::SigSpec Initstate (RTLIL::IdString name, const std::string &src = "");

#ifdef WITH_PYTHON
	static std::map<unsigned int, RTLIL::Module*> *get_all_modules(void);
#endif
};

struct RTLIL::Wire : public RTLIL::AttrObject
{
	unsigned int hashidx_;
	unsigned int hash() const { return hashidx_; }

protected:
	// use module->addWire() and module->remove() to create or destroy wires
	friend struct RTLIL::Module;
	Wire();
	~Wire();

public:
	// do not simply copy wires
	Wire(RTLIL::Wire &other) = delete;
	void operator=(RTLIL::Wire &other) = delete;

	RTLIL::Module *module;
	RTLIL::IdString name;
	int width, start_offset, port_id;
	bool port_input, port_output, upto, is_signed;

#ifdef WITH_PYTHON
	static std::map<unsigned int, RTLIL::Wire*> *get_all_wires(void);
#endif
};

inline int GetSize(RTLIL::Wire *wire) {
	return wire->width;
}

struct RTLIL::Memory : public RTLIL::AttrObject
{
	unsigned int hashidx_;
	unsigned int hash() const { return hashidx_; }

	Memory();

	RTLIL::IdString name;
	int width, start_offset, size;
#ifdef WITH_PYTHON
	~Memory();
	static std::map<unsigned int, RTLIL::Memory*> *get_all_memorys(void);
#endif
};

struct RTLIL::Cell : public RTLIL::AttrObject
{
	unsigned int hashidx_;
	unsigned int hash() const { return hashidx_; }

protected:
	// use module->addCell() and module->remove() to create or destroy cells
	friend struct RTLIL::Module;
	Cell();
	~Cell();

public:
	// do not simply copy cells
	Cell(RTLIL::Cell &other) = delete;
	void operator=(RTLIL::Cell &other) = delete;

	RTLIL::Module *module;
	RTLIL::IdString name;
	RTLIL::IdString type;
	dict<RTLIL::IdString, RTLIL::SigSpec> connections_;
	dict<RTLIL::IdString, RTLIL::Const> parameters;

	// access cell ports
	bool hasPort(const RTLIL::IdString &portname) const;
	void unsetPort(const RTLIL::IdString &portname);
	void setPort(const RTLIL::IdString &portname, RTLIL::SigSpec signal);
	const RTLIL::SigSpec &getPort(const RTLIL::IdString &portname) const;
	const dict<RTLIL::IdString, RTLIL::SigSpec> &connections() const;

	// information about cell ports
	bool known() const;
	bool input(const RTLIL::IdString &portname) const;
	bool output(const RTLIL::IdString &portname) const;

	// access cell parameters
	bool hasParam(const RTLIL::IdString &paramname) const;
	void unsetParam(const RTLIL::IdString &paramname);
	void setParam(const RTLIL::IdString &paramname, RTLIL::Const value);
	const RTLIL::Const &getParam(const RTLIL::IdString &paramname) const;

	void sort();
	void check();
	void fixup_parameters(bool set_a_signed = false, bool set_b_signed = false);

	bool has_keep_attr() const {
		return get_bool_attribute(ID::keep) || (module && module->design && module->design->module(type) &&
				module->design->module(type)->get_bool_attribute(ID::keep));
	}

	template<typename T> void rewrite_sigspecs(T &functor);
	template<typename T> void rewrite_sigspecs2(T &functor);

#ifdef WITH_PYTHON
	static std::map<unsigned int, RTLIL::Cell*> *get_all_cells(void);
#endif

	bool has_memid() const;
	bool is_mem_cell() const;
};

struct RTLIL::CaseRule : public RTLIL::AttrObject
{
	std::vector<RTLIL::SigSpec> compare;
	std::vector<RTLIL::SigSig> actions;
	std::vector<RTLIL::SwitchRule*> switches;

	~CaseRule();

	bool empty() const;

	template<typename T> void rewrite_sigspecs(T &functor);
	template<typename T> void rewrite_sigspecs2(T &functor);
	RTLIL::CaseRule *clone() const;
};

struct RTLIL::SwitchRule : public RTLIL::AttrObject
{
	RTLIL::SigSpec signal;
	std::vector<RTLIL::CaseRule*> cases;

	~SwitchRule();

	bool empty() const;

	template<typename T> void rewrite_sigspecs(T &functor);
	template<typename T> void rewrite_sigspecs2(T &functor);
	RTLIL::SwitchRule *clone() const;
};

struct RTLIL::MemWriteAction : RTLIL::AttrObject
{
	RTLIL::IdString memid;
	RTLIL::SigSpec address;
	RTLIL::SigSpec data;
	RTLIL::SigSpec enable;
	RTLIL::Const priority_mask;
};

struct RTLIL::SyncRule
{
	RTLIL::SyncType type;
	RTLIL::SigSpec signal;
	std::vector<RTLIL::SigSig> actions;
	std::vector<RTLIL::MemWriteAction> mem_write_actions;

	template<typename T> void rewrite_sigspecs(T &functor);
	template<typename T> void rewrite_sigspecs2(T &functor);
	RTLIL::SyncRule *clone() const;
};

struct RTLIL::Process : public RTLIL::AttrObject
{
	unsigned int hashidx_;
	unsigned int hash() const { return hashidx_; }

protected:
	// use module->addProcess() and module->remove() to create or destroy processes
	friend struct RTLIL::Module;
	Process();
	~Process();

public:
	RTLIL::IdString name;
	RTLIL::Module *module;
	RTLIL::CaseRule root_case;
	std::vector<RTLIL::SyncRule*> syncs;

	template<typename T> void rewrite_sigspecs(T &functor);
	template<typename T> void rewrite_sigspecs2(T &functor);
	RTLIL::Process *clone() const;
};


inline RTLIL::SigBit::SigBit() : wire(NULL), data(RTLIL::State::S0) { }
inline RTLIL::SigBit::SigBit(RTLIL::State bit) : wire(NULL), data(bit) { }
inline RTLIL::SigBit::SigBit(bool bit) : wire(NULL), data(bit ? State::S1 : State::S0) { }
inline RTLIL::SigBit::SigBit(RTLIL::Wire *wire) : wire(wire), offset(0) { log_assert(wire && wire->width == 1); }
inline RTLIL::SigBit::SigBit(RTLIL::Wire *wire, int offset) : wire(wire), offset(offset) { log_assert(wire != nullptr); }
inline RTLIL::SigBit::SigBit(const RTLIL::SigChunk &chunk) : wire(chunk.wire) { log_assert(chunk.width == 1); if (wire) offset = chunk.offset; else data = chunk.data[0]; }
inline RTLIL::SigBit::SigBit(const RTLIL::SigChunk &chunk, int index) : wire(chunk.wire) { if (wire) offset = chunk.offset + index; else data = chunk.data[index]; }

inline bool RTLIL::SigBit::operator<(const RTLIL::SigBit &other) const {
	if (wire == other.wire)
		return wire ? (offset < other.offset) : (data < other.data);
	if (wire != nullptr && other.wire != nullptr)
		return wire->name < other.wire->name;
	return (wire != nullptr) < (other.wire != nullptr);
}

inline bool RTLIL::SigBit::operator==(const RTLIL::SigBit &other) const {
	return (wire == other.wire) && (wire ? (offset == other.offset) : (data == other.data));
}

inline bool RTLIL::SigBit::operator!=(const RTLIL::SigBit &other) const {
	return (wire != other.wire) || (wire ? (offset != other.offset) : (data != other.data));
}

inline unsigned int RTLIL::SigBit::hash() const {
	if (wire)
		return mkhash_add(wire->name.hash(), offset);
	return data;
}

inline RTLIL::SigBit &RTLIL::SigSpecIterator::operator*() const {
	return (*sig_p)[index];
}

inline const RTLIL::SigBit &RTLIL::SigSpecConstIterator::operator*() const {
	return (*sig_p)[index];
}

inline RTLIL::SigBit::SigBit(const RTLIL::SigSpec &sig) {
	log_assert(sig.size() == 1 && sig.chunks().size() == 1);
	*this = SigBit(sig.chunks().front());
}

template<typename T>
void RTLIL::Module::rewrite_sigspecs(T &functor)
{
	for (auto &it : cells_)
		it.second->rewrite_sigspecs(functor);
	for (auto &it : processes)
		it.second->rewrite_sigspecs(functor);
	for (auto &it : connections_) {
		functor(it.first);
		functor(it.second);
	}
}

template<typename T>
void RTLIL::Module::rewrite_sigspecs2(T &functor)
{
	for (auto &it : cells_)
		it.second->rewrite_sigspecs2(functor);
	for (auto &it : processes)
		it.second->rewrite_sigspecs2(functor);
	for (auto &it : connections_) {
		functor(it.first, it.second);
	}
}

template<typename T>
void RTLIL::Cell::rewrite_sigspecs(T &functor) {
	for (auto &it : connections_)
		functor(it.second);
}

template<typename T>
void RTLIL::Cell::rewrite_sigspecs2(T &functor) {
	for (auto &it : connections_)
		functor(it.second);
}

template<typename T>
void RTLIL::CaseRule::rewrite_sigspecs(T &functor) {
	for (auto &it : compare)
		functor(it);
	for (auto &it : actions) {
		functor(it.first);
		functor(it.second);
	}
	for (auto it : switches)
		it->rewrite_sigspecs(functor);
}

template<typename T>
void RTLIL::CaseRule::rewrite_sigspecs2(T &functor) {
	for (auto &it : compare)
		functor(it);
	for (auto &it : actions) {
		functor(it.first, it.second);
	}
	for (auto it : switches)
		it->rewrite_sigspecs2(functor);
}

template<typename T>
void RTLIL::SwitchRule::rewrite_sigspecs(T &functor)
{
	functor(signal);
	for (auto it : cases)
		it->rewrite_sigspecs(functor);
}

template<typename T>
void RTLIL::SwitchRule::rewrite_sigspecs2(T &functor)
{
	functor(signal);
	for (auto it : cases)
		it->rewrite_sigspecs2(functor);
}

template<typename T>
void RTLIL::SyncRule::rewrite_sigspecs(T &functor)
{
	functor(signal);
	for (auto &it : actions) {
		functor(it.first);
		functor(it.second);
	}
	for (auto &it : mem_write_actions) {
		functor(it.address);
		functor(it.data);
		functor(it.enable);
	}
}

template<typename T>
void RTLIL::SyncRule::rewrite_sigspecs2(T &functor)
{
	functor(signal);
	for (auto &it : actions) {
		functor(it.first, it.second);
	}
	for (auto &it : mem_write_actions) {
		functor(it.address);
		functor(it.data);
		functor(it.enable);
	}
}

template<typename T>
void RTLIL::Process::rewrite_sigspecs(T &functor)
{
	root_case.rewrite_sigspecs(functor);
	for (auto it : syncs)
		it->rewrite_sigspecs(functor);
}

template<typename T>
void RTLIL::Process::rewrite_sigspecs2(T &functor)
{
	root_case.rewrite_sigspecs2(functor);
	for (auto it : syncs)
		it->rewrite_sigspecs2(functor);
}

YOSYS_NAMESPACE_END

#endif