- Bigger refactoring and cleanup in backend:
[libfirm] / ir / be / TEMPLATE / bearch_TEMPLATE.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief    The main TEMPLATE backend driver file.
23  * @version  $Id$
24  */
25 #include "config.h"
26
27 #include "pseudo_irg.h"
28 #include "irgwalk.h"
29 #include "irprog.h"
30 #include "irprintf.h"
31 #include "ircons.h"
32 #include "irgmod.h"
33
34 #include "bitset.h"
35 #include "debug.h"
36
37 #include "be.h"
38 #include "../bearch.h"
39 #include "../benode.h"
40 #include "../belower.h"
41 #include "../besched.h"
42 #include "../beabi.h"
43 #include "../bemodule.h"
44 #include "../begnuas.h"
45 #include "../belistsched.h"
46
47 #include "bearch_TEMPLATE_t.h"
48
49 #include "TEMPLATE_new_nodes.h"
50 #include "gen_TEMPLATE_regalloc_if.h"
51 #include "TEMPLATE_transform.h"
52 #include "TEMPLATE_emitter.h"
53 #include "TEMPLATE_map_regs.h"
54
55 /* TODO: ugly, but we need it to get access to the registers assigned to Phi nodes */
56 static set *cur_reg_set = NULL;
57
58 /**************************************************
59  *                         _ _              _  __
60  *                        | | |            (_)/ _|
61  *  _ __ ___  __ _    __ _| | | ___   ___   _| |_
62  * | '__/ _ \/ _` |  / _` | | |/ _ \ / __| | |  _|
63  * | | |  __/ (_| | | (_| | | | (_) | (__  | | |
64  * |_|  \___|\__, |  \__,_|_|_|\___/ \___| |_|_|
65  *            __/ |
66  *           |___/
67  **************************************************/
68
69 static arch_irn_class_t TEMPLATE_classify(const ir_node *irn)
70 {
71         (void) irn;
72         return 0;
73 }
74
75 static ir_entity *TEMPLATE_get_frame_entity(const ir_node *node)
76 {
77         (void) node;
78         /* TODO: return the ir_entity assigned to the frame */
79         return NULL;
80 }
81
82 static void TEMPLATE_set_frame_entity(ir_node *node, ir_entity *ent)
83 {
84         (void) node;
85         (void) ent;
86         /* TODO: set the ir_entity assigned to the frame */
87 }
88
89 /**
90  * This function is called by the generic backend to correct offsets for
91  * nodes accessing the stack.
92  */
93 static void TEMPLATE_set_frame_offset(ir_node *irn, int offset)
94 {
95         (void) irn;
96         (void) offset;
97         /* TODO: correct offset if irn accesses the stack */
98 }
99
100 static int TEMPLATE_get_sp_bias(const ir_node *irn)
101 {
102         (void) irn;
103         return 0;
104 }
105
106 /* fill register allocator interface */
107
108 static const arch_irn_ops_t TEMPLATE_irn_ops = {
109         get_TEMPLATE_in_req,
110         get_TEMPLATE_out_req,
111         TEMPLATE_classify,
112         TEMPLATE_get_frame_entity,
113         TEMPLATE_set_frame_entity,
114         TEMPLATE_set_frame_offset,
115         TEMPLATE_get_sp_bias,
116         NULL,    /* get_inverse             */
117         NULL,    /* get_op_estimated_cost   */
118         NULL,    /* possible_memory_operand */
119         NULL,    /* perform_memory_operand  */
120 };
121
122 /**************************************************
123  *                _                         _  __
124  *               | |                       (_)/ _|
125  *   ___ ___   __| | ___  __ _  ___ _ __    _| |_
126  *  / __/ _ \ / _` |/ _ \/ _` |/ _ \ '_ \  | |  _|
127  * | (_| (_) | (_| |  __/ (_| |  __/ | | | | | |
128  *  \___\___/ \__,_|\___|\__, |\___|_| |_| |_|_|
129  *                        __/ |
130  *                       |___/
131  **************************************************/
132
133 /**
134  * Transforms the standard firm graph into
135  * a TEMLPATE firm graph
136  */
137 static void TEMPLATE_prepare_graph(void *self) {
138         TEMPLATE_code_gen_t *cg = self;
139
140         irg_walk_blkwise_graph(cg->irg, NULL, TEMPLATE_transform_node, cg);
141 }
142
143
144
145 /**
146  * Called immediatly before emit phase.
147  */
148 static void TEMPLATE_finish_irg(void *self) {
149         TEMPLATE_code_gen_t *cg = self;
150         ir_graph            *irg = cg->irg;
151
152         dump_ir_block_graph_sched(irg, "-TEMPLATE-finished");
153 }
154
155
156 static void TEMPLATE_before_ra(void *self) {
157         (void) self;
158         /* Some stuff you need to do after scheduling but before register allocation */
159 }
160
161 static void TEMPLATE_after_ra(void *self) {
162         (void) self;
163         /* Some stuff you need to do immediatly after register allocation */
164 }
165
166
167
168 /**
169  * Emits the code, closes the output file and frees
170  * the code generator interface.
171  */
172 static void TEMPLATE_emit_and_done(void *self) {
173         TEMPLATE_code_gen_t *cg = self;
174         ir_graph           *irg = cg->irg;
175
176         TEMPLATE_gen_routine(cg, irg);
177
178         cur_reg_set = NULL;
179
180         /* de-allocate code generator */
181         del_set(cg->reg_set);
182         free(cg);
183 }
184
185 static void *TEMPLATE_cg_init(be_irg_t *birg);
186
187 static const arch_code_generator_if_t TEMPLATE_code_gen_if = {
188         TEMPLATE_cg_init,
189         NULL,                    /* get_pic_base hook */
190         NULL,                    /* before abi introduce hook */
191         TEMPLATE_prepare_graph,
192         NULL,                    /* spill hook */
193         TEMPLATE_before_ra,      /* before register allocation hook */
194         TEMPLATE_after_ra,       /* after register allocation hook */
195         TEMPLATE_finish_irg,
196         TEMPLATE_emit_and_done
197 };
198
199 /**
200  * Initializes the code generator.
201  */
202 static void *TEMPLATE_cg_init(be_irg_t *birg) {
203         const arch_env_t    *arch_env = be_get_birg_arch_env(birg);
204         TEMPLATE_isa_t      *isa      = (TEMPLATE_isa_t *) arch_env;
205         TEMPLATE_code_gen_t *cg       = XMALLOC(TEMPLATE_code_gen_t);
206
207         cg->impl     = &TEMPLATE_code_gen_if;
208         cg->irg      = be_get_birg_irg(birg);
209         cg->reg_set  = new_set(TEMPLATE_cmp_irn_reg_assoc, 1024);
210         cg->isa      = isa;
211         cg->birg     = birg;
212         FIRM_DBG_REGISTER(cg->mod, "firm.be.TEMPLATE.cg");
213
214         cur_reg_set = cg->reg_set;
215
216         return (arch_code_generator_t *)cg;
217 }
218
219
220
221 /*****************************************************************
222  *  ____             _                  _   _____  _____
223  * |  _ \           | |                | | |_   _|/ ____|  /\
224  * | |_) | __ _  ___| | _____ _ __   __| |   | | | (___   /  \
225  * |  _ < / _` |/ __| |/ / _ \ '_ \ / _` |   | |  \___ \ / /\ \
226  * | |_) | (_| | (__|   <  __/ | | | (_| |  _| |_ ____) / ____ \
227  * |____/ \__,_|\___|_|\_\___|_| |_|\__,_| |_____|_____/_/    \_\
228  *
229  *****************************************************************/
230
231 static TEMPLATE_isa_t TEMPLATE_isa_template = {
232         {
233                 &TEMPLATE_isa_if,             /* isa interface implementation */
234                 &TEMPLATE_general_purpose_regs[REG_SP],  /* stack pointer register */
235                 &TEMPLATE_general_purpose_regs[REG_BP],  /* base pointer register */
236                 &TEMPLATE_reg_classes[CLASS_TEMPLATE_general_purpose],  /* link pointer register class */
237                 -1,                          /* stack direction */
238                 2,                           /* power of two stack alignment for calls, 2^2 == 4 */
239                 NULL,                        /* main environment */
240                 7,                           /* costs for a spill instruction */
241                 5,                           /* costs for a reload instruction */
242         },
243 };
244
245 /**
246  * Initializes the backend ISA and opens the output file.
247  */
248 static arch_env_t *TEMPLATE_init(FILE *outfile) {
249         static int run_once = 0;
250         TEMPLATE_isa_t *isa;
251
252         if(run_once)
253                 return NULL;
254         run_once = 1;
255
256         isa = XMALLOC(TEMPLATE_isa_t);
257         memcpy(isa, &TEMPLATE_isa_template, sizeof(*isa));
258
259         be_emit_init(outfile);
260
261         TEMPLATE_register_init();
262         TEMPLATE_create_opcodes(&TEMPLATE_irn_ops);
263
264         return &isa->arch_env;
265 }
266
267
268
269 /**
270  * Closes the output file and frees the ISA structure.
271  */
272 static void TEMPLATE_done(void *self) {
273         TEMPLATE_isa_t *isa = self;
274
275         /* emit now all global declarations */
276         be_gas_emit_decls(isa->arch_env.main_env, 0);
277
278         be_emit_exit();
279         free(self);
280 }
281
282
283 static unsigned TEMPLATE_get_n_reg_class(void)
284 {
285         return N_CLASSES;
286 }
287
288 static const arch_register_class_t *TEMPLATE_get_reg_class(unsigned i)
289 {
290         assert(i < N_CLASSES);
291         return &TEMPLATE_reg_classes[i];
292 }
293
294
295
296 /**
297  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
298  * @param self The this pointer.
299  * @param mode The mode in question.
300  * @return A register class which can hold values of the given mode.
301  */
302 const arch_register_class_t *TEMPLATE_get_reg_class_for_mode(const ir_mode *mode)
303 {
304         if (mode_is_float(mode))
305                 return &TEMPLATE_reg_classes[CLASS_TEMPLATE_floating_point];
306         else
307                 return &TEMPLATE_reg_classes[CLASS_TEMPLATE_general_purpose];
308 }
309
310
311
312 typedef struct {
313         be_abi_call_flags_bits_t flags;
314         const arch_env_t *arch_env;
315         ir_graph *irg;
316 } TEMPLATE_abi_env_t;
317
318 static void *TEMPLATE_abi_init(const be_abi_call_t *call, const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg)
319 {
320         TEMPLATE_abi_env_t *env = XMALLOC(TEMPLATE_abi_env_t);
321         be_abi_call_flags_t fl = be_abi_call_get_flags(call);
322         env->flags    = fl.bits;
323         env->irg      = irg;
324         env->arch_env = arch_env;
325         return env;
326 }
327
328 /**
329  * Get the between type for that call.
330  * @param self The callback object.
331  * @return The between type of for that call.
332  */
333 static ir_type *TEMPLATE_get_between_type(void *self)
334 {
335         static ir_type *between_type = NULL;
336         static ir_entity *old_bp_ent = NULL;
337         (void) self;
338
339         if(!between_type) {
340                 ir_entity *ret_addr_ent;
341                 ir_type *ret_addr_type = new_type_primitive(new_id_from_str("return_addr"), mode_P);
342                 ir_type *old_bp_type   = new_type_primitive(new_id_from_str("bp"), mode_P);
343
344                 between_type           = new_type_class(new_id_from_str("TEMPLATE_between_type"));
345                 old_bp_ent             = new_entity(between_type, new_id_from_str("old_bp"), old_bp_type);
346                 ret_addr_ent           = new_entity(between_type, new_id_from_str("old_bp"), ret_addr_type);
347
348                 set_entity_offset(old_bp_ent, 0);
349                 set_entity_offset(ret_addr_ent, get_type_size_bytes(old_bp_type));
350                 set_type_size_bytes(between_type, get_type_size_bytes(old_bp_type) + get_type_size_bytes(ret_addr_type));
351         }
352
353         return between_type;
354 }
355
356 /**
357  * Build the prolog, return the BASE POINTER register
358  */
359 static const arch_register_t *TEMPLATE_abi_prologue(void *self, ir_node **mem,
360                                                     pmap *reg_map, int *stack_bias)
361 {
362         TEMPLATE_abi_env_t *env = self;
363         (void) reg_map;
364         (void) mem;
365         (void) stack_bias;
366
367         if(env->flags.try_omit_fp)
368                 return env->arch_env->sp;
369         return env->arch_env->bp;
370 }
371
372 /* Build the epilog */
373 static void TEMPLATE_abi_epilogue(void *self, ir_node *bl, ir_node **mem,
374                                   pmap *reg_map)
375 {
376         (void) self;
377         (void) bl;
378         (void) mem;
379         (void) reg_map;
380 }
381
382 static const be_abi_callbacks_t TEMPLATE_abi_callbacks = {
383         TEMPLATE_abi_init,
384         free,
385         TEMPLATE_get_between_type,
386         TEMPLATE_abi_prologue,
387         TEMPLATE_abi_epilogue,
388 };
389
390 /**
391  * Get the ABI restrictions for procedure calls.
392  * @param self        The this pointer.
393  * @param method_type The type of the method (procedure) in question.
394  * @param abi         The abi object to be modified
395  */
396 void TEMPLATE_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type,
397                            be_abi_call_t *abi)
398 {
399         ir_type  *tp;
400         ir_mode  *mode;
401         int       i, n = get_method_n_params(method_type);
402         be_abi_call_flags_t call_flags;
403         (void) self;
404
405         /* set abi flags for calls */
406         call_flags.bits.left_to_right         = 0;
407         call_flags.bits.store_args_sequential = 1;
408         call_flags.bits.try_omit_fp           = 1;
409         call_flags.bits.fp_free               = 0;
410         call_flags.bits.call_has_imm          = 1;
411
412         /* set stack parameter passing style */
413         be_abi_call_set_flags(abi, call_flags, &TEMPLATE_abi_callbacks);
414
415         for (i = 0; i < n; i++) {
416                 /* TODO: implement register parameter: */
417                 /* reg = get reg for param i;          */
418                 /* be_abi_call_param_reg(abi, i, reg); */
419
420                 /* default: all parameters on stack */
421                 tp   = get_method_param_type(method_type, i);
422                 mode = get_type_mode(tp);
423                 be_abi_call_param_stack(abi, i, mode, 4, 0, 0);
424         }
425
426         /* TODO: set correct return register */
427         /* default: return value is in R0 resp. F0 */
428         if (get_method_n_ress(method_type) > 0) {
429                 tp   = get_method_res_type(method_type, 0);
430                 mode = get_type_mode(tp);
431
432                 be_abi_call_res_reg(abi, 0,
433                         mode_is_float(mode) ? &TEMPLATE_floating_point_regs[REG_F0] : &TEMPLATE_general_purpose_regs[REG_R0]);
434         }
435 }
436
437 int TEMPLATE_to_appear_in_schedule(void *block_env, const ir_node *irn)
438 {
439         (void) block_env;
440
441         if(!is_TEMPLATE_irn(irn))
442                 return -1;
443
444         return 1;
445 }
446
447 /**
448  * Initializes the code generator interface.
449  */
450 static const arch_code_generator_if_t *TEMPLATE_get_code_generator_if(
451                 void *self)
452 {
453         (void) self;
454         return &TEMPLATE_code_gen_if;
455 }
456
457 list_sched_selector_t TEMPLATE_sched_selector;
458
459 /**
460  * Returns the reg_pressure scheduler with to_appear_in_schedule() overloaded
461  */
462 static const list_sched_selector_t *TEMPLATE_get_list_sched_selector(
463                 const void *self, list_sched_selector_t *selector)
464 {
465         (void) self;
466         (void) selector;
467
468         TEMPLATE_sched_selector = trivial_selector;
469         TEMPLATE_sched_selector.to_appear_in_schedule = TEMPLATE_to_appear_in_schedule;
470         return &TEMPLATE_sched_selector;
471 }
472
473 static const ilp_sched_selector_t *TEMPLATE_get_ilp_sched_selector(
474                 const void *self)
475 {
476         (void) self;
477         return NULL;
478 }
479
480 /**
481  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
482  */
483 static int TEMPLATE_get_reg_class_alignment(const arch_register_class_t *cls)
484 {
485         ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
486         return get_mode_size_bytes(mode);
487 }
488
489 /**
490  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
491  */
492 static const backend_params *TEMPLATE_get_backend_params(void) {
493         static backend_params p = {
494                 0,     /* no dword lowering */
495                 0,     /* no inline assembly */
496                 NULL,  /* will be set later */
497                 NULL,  /* no creator function */
498                 NULL,  /* context for create_intrinsic_fkt */
499                 NULL,  /* parameter for if conversion */
500                 NULL,  /* float arithmetic mode */
501                 0,     /* no trampoline support: size 0 */
502                 0,     /* no trampoline support: align 0 */
503                 NULL,  /* no trampoline support: no trampoline builder */
504                 4      /* alignment of stack parameter: typically 4 (32bit) or 8 (64bit) */
505         };
506         return &p;
507 }
508
509 static const be_execution_unit_t ***TEMPLATE_get_allowed_execution_units(
510                 const ir_node *irn)
511 {
512         (void) irn;
513         /* TODO */
514         assert(0);
515         return NULL;
516 }
517
518 static const be_machine_t *TEMPLATE_get_machine(const void *self)
519 {
520         (void) self;
521         /* TODO */
522         assert(0);
523         return NULL;
524 }
525
526 static ir_graph **TEMPLATE_get_backend_irg_list(const void *self,
527                                                 ir_graph ***irgs)
528 {
529         (void) self;
530         (void) irgs;
531         return NULL;
532 }
533
534 static asm_constraint_flags_t TEMPLATE_parse_asm_constraint(const char **c)
535 {
536         (void) c;
537         return ASM_CONSTRAINT_FLAG_INVALID;
538 }
539
540 static int TEMPLATE_is_valid_clobber(const char *clobber)
541 {
542         (void) clobber;
543         return 0;
544 }
545
546 const arch_isa_if_t TEMPLATE_isa_if = {
547         TEMPLATE_init,
548         TEMPLATE_done,
549         NULL,                /* handle intrinsics */
550         TEMPLATE_get_n_reg_class,
551         TEMPLATE_get_reg_class,
552         TEMPLATE_get_reg_class_for_mode,
553         TEMPLATE_get_call_abi,
554         TEMPLATE_get_code_generator_if,
555         TEMPLATE_get_list_sched_selector,
556         TEMPLATE_get_ilp_sched_selector,
557         TEMPLATE_get_reg_class_alignment,
558     TEMPLATE_get_backend_params,
559         TEMPLATE_get_allowed_execution_units,
560         TEMPLATE_get_machine,
561         TEMPLATE_get_backend_irg_list,
562         NULL,                    /* mark remat */
563         TEMPLATE_parse_asm_constraint,
564         TEMPLATE_is_valid_clobber
565 };
566
567 void be_init_arch_TEMPLATE(void)
568 {
569         be_register_isa_if("TEMPLATE", &TEMPLATE_isa_if);
570 }
571
572 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_arch_TEMPLATE);