Simplify backends by removing unnecessary constructs:
[libfirm] / ir / be / arm / arm_emitter.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2007 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   arm emitter
23  * @author  Oliver Richter, Tobias Gneist, Michael Beck
24  * @version $Id$
25  */
26 #define SILENCER
27
28 #ifdef HAVE_CONFIG_H
29 #include "config.h"
30 #endif
31
32 #include <limits.h>
33
34 #include "xmalloc.h"
35 #include "tv.h"
36 #include "iredges.h"
37 #include "debug.h"
38 #include "irgwalk.h"
39 #include "irtools.h"
40 #include "irprintf.h"
41 #include "irop_t.h"
42 #include "irprog_t.h"
43 #include "irargs_t.h"
44 #include "error.h"
45 #include "raw_bitset.h"
46
47 #include "../besched.h"
48 #include "../beblocksched.h"
49 #include "../beirg_t.h"
50 #include "../begnuas.h"
51
52 #include "arm_emitter.h"
53 #include "gen_arm_emitter.h"
54 #include "arm_nodes_attr.h"
55 #include "arm_new_nodes.h"
56 #include "arm_map_regs.h"
57 #include "gen_arm_regalloc_if.h"
58
59 #include "../benode_t.h"
60
61 #define BLOCK_PREFIX ".L"
62
63 #define SNPRINTF_BUF_LEN 128
64
65 static const arch_env_t *arch_env = NULL;
66
67 /**
68  * Returns the register at in position pos.
69  */
70 static const arch_register_t *get_in_reg(const arch_env_t *arch_env, const ir_node *irn, int pos) {
71         ir_node                *op;
72         const arch_register_t  *reg = NULL;
73
74         assert(get_irn_arity(irn) > pos && "Invalid IN position");
75
76         /* The out register of the operator at position pos is the
77            in register we need. */
78         op = get_irn_n(irn, pos);
79
80         reg = arch_get_irn_register(arch_env, op);
81
82         assert(reg && "no in register found");
83
84         /* in case of a joker register: just return a valid register */
85         if (arch_register_type_is(reg, joker)) {
86                 const arch_register_req_t *req;
87
88                 /* ask for the requirements */
89                 req = arch_get_register_req(arch_env, irn, pos);
90
91                 if (arch_register_req_is(req, limited)) {
92                         /* in case of limited requirements: get the first allowed register */
93                         unsigned idx = rbitset_next(req->limited, 0, 1);
94                         reg = arch_register_for_index(req->cls, idx);
95                 } else {
96                         /* otherwise get first register in class */
97                         reg = arch_register_for_index(req->cls, 0);
98                 }
99         }
100         return reg;
101 }
102
103
104 /**
105  * Returns the register at out position pos.
106  */
107 static const arch_register_t *get_out_reg(const arch_env_t *arch_env,
108                                           const ir_node *node, int pos)
109 {
110     ir_node                *proj;
111     const arch_register_t  *reg = NULL;
112
113     /* 1st case: irn is not of mode_T, so it has only                 */
114     /*           one OUT register -> good                             */
115     /* 2nd case: irn is of mode_T -> collect all Projs and ask the    */
116     /*           Proj with the corresponding projnum for the register */
117
118     if (get_irn_mode(node) != mode_T) {
119         reg = arch_get_irn_register(arch_env, node);
120     } else if (is_arm_irn(node)) {
121         reg = get_arm_out_reg(node, pos);
122     } else {
123         const ir_edge_t *edge;
124
125         foreach_out_edge(node, edge) {
126             proj = get_edge_src_irn(edge);
127             assert(is_Proj(proj) && "non-Proj from mode_T node");
128             if (get_Proj_proj(proj) == pos) {
129                 reg = arch_get_irn_register(arch_env, proj);
130                 break;
131             }
132         }
133     }
134
135     assert(reg && "no out register found");
136     return reg;
137 }
138
139 /*************************************************************
140  *             _       _    __   _          _
141  *            (_)     | |  / _| | |        | |
142  *  _ __  _ __ _ _ __ | |_| |_  | |__   ___| |_ __   ___ _ __
143  * | '_ \| '__| | '_ \| __|  _| | '_ \ / _ \ | '_ \ / _ \ '__|
144  * | |_) | |  | | | | | |_| |   | | | |  __/ | |_) |  __/ |
145  * | .__/|_|  |_|_| |_|\__|_|   |_| |_|\___|_| .__/ \___|_|
146  * | |                                       | |
147  * |_|                                       |_|
148  *************************************************************/
149
150 /**
151  * Emit the name of the source register at given input position.
152  */
153 void arm_emit_source_register(arm_emit_env_t *env, const ir_node *node, int pos) {
154         const arch_register_t *reg = get_in_reg(env->arch_env, node, pos);
155         be_emit_string(env->emit, arch_register_get_name(reg));
156 }
157
158 /**
159  * Emit the name of the destination register at given output position.
160  */
161 void arm_emit_dest_register(arm_emit_env_t *env, const ir_node *node, int pos) {
162         const arch_register_t *reg = get_out_reg(env->arch_env, node, pos);
163         be_emit_string(env->emit, arch_register_get_name(reg));
164 }
165
166 /**
167  * Emit a node's offset.
168  */
169 void arm_emit_offset(arm_emit_env_t *env, const ir_node *node) {
170         int offset = 0;
171         ir_op *irn_op = get_irn_op(node);
172
173         if (irn_op == op_be_Reload || irn_op == op_be_Spill) {
174                 ir_entity *ent = be_get_frame_entity(node);
175                 offset = get_entity_offset(ent);
176         } else if (irn_op == op_be_IncSP) {
177                 offset = - be_get_IncSP_offset(node);
178         } else {
179                 assert(!"unimplemented arm_emit_offset for this node type");
180                 panic("unimplemented arm_emit_offset for this node type");
181         }
182         be_emit_irprintf(env->emit, "%d", offset);
183 }
184
185 /**
186  * Emit the arm fpa instruction suffix depending on the mode.
187  */
188 static void arm_emit_fpa_postfix(be_emit_env_t *emit, ir_mode *mode) {
189         int bits = get_mode_size_bits(mode);
190         if (bits == 32)
191                 be_emit_char(emit, 's');
192         else if (bits == 64)
193                 be_emit_char(emit, 'd');
194         else
195                 be_emit_char(emit, 'e');
196 }
197
198 /**
199  * Emit the instruction suffix depending on the mode.
200  */
201 void arm_emit_mode(arm_emit_env_t *env, const ir_node *node) {
202         ir_mode *mode;
203
204         if (is_arm_irn(node)) {
205                 const arm_attr_t *attr = get_arm_attr_const(node);
206                 mode = attr->op_mode ? attr->op_mode : get_irn_mode(node);
207         } else {
208                 mode = get_irn_mode(node);
209         }
210         arm_emit_fpa_postfix(env->emit, mode);
211 }
212
213 /**
214  * Emit a const or SymConst value.
215  */
216 void arm_emit_immediate(arm_emit_env_t *env, const ir_node *node) {
217         const arm_attr_t *attr = get_arm_attr_const(node);
218
219         if (ARM_GET_SHF_MOD(attr) == ARM_SHF_IMM) {
220                 be_emit_irprintf(env->emit, "#0x%X", arm_decode_imm_w_shift(get_arm_value(node)));
221         } else if (ARM_GET_FPA_IMM(attr)) {
222                 be_emit_irprintf(env->emit, "#0x%F", get_arm_value(node));
223         } else if (is_arm_SymConst(node))
224                 be_emit_ident(env->emit, get_arm_symconst_id(node));
225         else {
226                 assert(!"not a Constant");
227         }
228 }
229
230 /**
231  * Returns the tarval or offset of an arm node as a string.
232  */
233 void arm_emit_shift(arm_emit_env_t *env, const ir_node *node) {
234         arm_shift_modifier mod;
235
236         mod = get_arm_shift_modifier(node);
237         if (ARM_HAS_SHIFT(mod)) {
238                 long v = get_tarval_long(get_arm_value(node));
239
240                 be_emit_irprintf(env->emit, ", %s #%l", arm_shf_mod_name(mod), v);
241         }
242 }
243
244 /** An entry in the sym_or_tv set. */
245 typedef struct sym_or_tv {
246         union {
247                 ident  *id;          /**< An ident. */
248                 tarval *tv;          /**< A tarval. */
249                 const void *generic; /**< For generic compare. */
250         } u;
251         unsigned label;      /**< the associated label. */
252         char is_ident;       /**< Non-zero if an ident is stored. */
253 } sym_or_tv;
254
255 /**
256  * Returns a unique label. This number will not be used a second time.
257  */
258 static unsigned get_unique_label(void) {
259         static unsigned id = 0;
260         return ++id;
261 }
262
263 /**
264  * Emit a SymConst.
265  */
266 static void emit_arm_SymConst(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
267         sym_or_tv key, *entry;
268         unsigned label;
269
270         key.u.id     = get_arm_symconst_id(irn);
271         key.is_ident = 1;
272         key.label    = 0;
273         entry = (sym_or_tv *)set_insert(env->sym_or_tv, &key, sizeof(key), HASH_PTR(key.u.generic));
274         if (entry->label == 0) {
275                 /* allocate a label */
276                 entry->label = get_unique_label();
277         }
278         label = entry->label;
279
280         /* load the symbol indirect */
281         be_emit_cstring(env->emit, "\tldr ");
282         arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
283         be_emit_irprintf(env->emit, ", .L%u", label);
284         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
285 }
286
287 /**
288  * Emit a floating point fpa constant.
289  */
290 static void emit_arm_fpaConst(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
291         sym_or_tv key, *entry;
292         unsigned label;
293         ir_mode *mode;
294
295         key.u.tv     = get_arm_value(irn);
296         key.is_ident = 0;
297         key.label    = 0;
298         entry = (sym_or_tv *)set_insert(env->sym_or_tv, &key, sizeof(key), HASH_PTR(key.u.generic));
299         if (entry->label == 0) {
300                 /* allocate a label */
301                 entry->label = get_unique_label();
302         }
303         label = entry->label;
304
305         /* load the tarval indirect */
306         mode = get_irn_mode(irn);
307         be_emit_cstring(env->emit, "\tldf");
308         arm_emit_fpa_postfix(env->emit, mode);
309         be_emit_char(env->emit, ' ');
310
311         arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
312         be_emit_irprintf(env->emit, ", .L%u", label);
313         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
314 }
315
316 /**
317  * Returns the next block in a block schedule.
318  */
319 static ir_node *sched_next_block(const ir_node *block) {
320     return get_irn_link(block);
321 }
322
323 /**
324  * Returns the target block for a control flow node.
325  */
326 static ir_node *get_cfop_target_block(const ir_node *irn) {
327         return get_irn_link(irn);
328 }
329
330 /**
331  * Emits a block label for the given block.
332  */
333 static void arm_emit_block_name(be_emit_env_t *emit, const ir_node *block) {
334         if (has_Block_label(block)) {
335                 be_emit_string(emit, be_gas_label_prefix());
336                 be_emit_irprintf(emit, "%lu", get_Block_label(block));
337         } else {
338                 be_emit_cstring(emit, BLOCK_PREFIX);
339                 be_emit_irprintf(emit, "%d", get_irn_node_nr(block));
340         }
341 }
342
343 /**
344  * Emit the target label for a control flow node.
345  */
346 static void arm_emit_cfop_target(be_emit_env_t *emit, const ir_node *irn) {
347         ir_node *block = get_cfop_target_block(irn);
348
349         arm_emit_block_name(emit, block);
350 }
351
352 /**
353  * Emit a Compare with conditional branch.
354  */
355 static void emit_arm_CmpBra(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
356         const ir_edge_t *edge;
357         const ir_node *proj_true  = NULL;
358         const ir_node *proj_false = NULL;
359         const ir_node *block;
360         const ir_node *next_block;
361         ir_node *op1 = get_irn_n(irn, 0);
362         ir_mode *opmode = get_irn_mode(op1);
363         const char *suffix;
364         int proj_num = get_arm_CondJmp_proj_num(irn);
365
366         foreach_out_edge(irn, edge) {
367                 ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
368                 long nr = get_Proj_proj(proj);
369                 if (nr == pn_Cond_true) {
370                         proj_true = proj;
371                 } else {
372                         proj_false = proj;
373                 }
374         }
375
376         /* for now, the code works for scheduled and non-schedules blocks */
377         block = get_nodes_block(irn);
378
379         /* we have a block schedule */
380         next_block = sched_next_block(block);
381
382         if (proj_num == pn_Cmp_False) {
383                 /* always false: should not happen */
384                 be_emit_cstring(env->emit, "\tb ");
385                 arm_emit_cfop_target(env->emit, proj_false);
386                 be_emit_finish_line_gas(env->emit, proj_false);
387         } else if (proj_num == pn_Cmp_True) {
388                 /* always true: should not happen */
389                 be_emit_cstring(env->emit, "\tb ");
390                 arm_emit_cfop_target(env->emit, proj_true);
391                 be_emit_finish_line_gas(env->emit, proj_true);
392         } else {
393                 if (mode_is_float(opmode)) {
394                         suffix = "ICHWILLIMPLEMENTIERTWERDEN";
395
396                         be_emit_cstring(env->emit, "\tfcmp ");
397                         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
398                         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
399                         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
400                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
401
402                         be_emit_cstring(env->emit, "\tfmstat");
403                         be_emit_pad_comment(env->emit);
404                         be_emit_cstring(env->emit, "/* FCSPR -> CPSR */");
405                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
406                 } else {
407                         if (get_cfop_target_block(proj_true) == next_block) {
408                                 /* exchange both proj's so the second one can be omitted */
409                                 const ir_node *t = proj_true;
410
411                                 proj_true  = proj_false;
412                                 proj_false = t;
413                                 proj_num   = get_negated_pnc(proj_num, mode_Iu);
414                         }
415                         switch (proj_num) {
416                                 case pn_Cmp_Eq:  suffix = "eq"; break;
417                                 case pn_Cmp_Lt:  suffix = "lt"; break;
418                                 case pn_Cmp_Le:  suffix = "le"; break;
419                                 case pn_Cmp_Gt:  suffix = "gt"; break;
420                                 case pn_Cmp_Ge:  suffix = "ge"; break;
421                                 case pn_Cmp_Lg:  suffix = "ne"; break;
422                                 case pn_Cmp_Leg: suffix = "al"; break;
423                                 default: assert(!"Cmp unsupported"); suffix = "al";
424                         }
425                         be_emit_cstring(env->emit, "\tcmp ");
426                         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
427                         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
428                         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
429                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
430                 }
431
432                 /* emit the true proj */
433                 be_emit_irprintf(env->emit, "\tb%s ", suffix);
434                 arm_emit_cfop_target(env->emit, proj_true);
435                 be_emit_finish_line_gas(env->emit, proj_true);
436
437                 if (get_cfop_target_block(proj_false) == next_block) {
438                         be_emit_cstring(env->emit, "\t/* fallthrough to ");
439                         arm_emit_cfop_target(env->emit, proj_false);
440                         be_emit_cstring(env->emit, " */");
441                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, proj_false);
442                 } else {
443                         be_emit_cstring(env->emit, "b ");
444                         arm_emit_cfop_target(env->emit, proj_false);
445                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, proj_false);
446                 }
447         }
448 }
449
450 /**
451  * Emit a Compare with conditional branch.
452  */
453 static void emit_arm_fpaCmfBra(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
454         (void) env;
455         (void) irn;
456 }
457
458 /**
459  * Emit a Compare with conditional branch.
460  */
461 static void emit_arm_fpaCmfeBra(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
462         (void) env;
463         (void) irn;
464 }
465
466 /** Sort register in ascending order. */
467 static int reg_cmp(const void *a, const void *b) {
468         const arch_register_t * const *ra = a;
469         const arch_register_t * const *rb = b;
470
471         return *ra < *rb ? -1 : (*ra != *rb);
472 }
473
474 /**
475  * Create the CopyB instruction sequence.
476  */
477 static void emit_arm_CopyB(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
478         unsigned int size = get_tarval_long(get_arm_value(irn));
479
480         const char *tgt = arch_register_get_name(get_in_reg(env->arch_env, irn, 0));
481         const char *src = arch_register_get_name(get_in_reg(env->arch_env, irn, 1));
482         const char *t0, *t1, *t2, *t3;
483         be_emit_env_t *emit;
484
485         const arch_register_t *tmpregs[4];
486
487         /* collect the temporary registers and sort them, we need ascending order */
488         tmpregs[0] = get_in_reg(env->arch_env, irn, 2);
489         tmpregs[1] = get_in_reg(env->arch_env, irn, 3);
490         tmpregs[2] = get_in_reg(env->arch_env, irn, 4);
491         tmpregs[3] = &arm_gp_regs[REG_R12];
492
493         /* Note: R12 is always the last register because the RA did not assign higher ones */
494         qsort((void *)tmpregs, 3, sizeof(tmpregs[0]), reg_cmp);
495
496         /* need ascending order */
497         t0 = arch_register_get_name(tmpregs[0]);
498         t1 = arch_register_get_name(tmpregs[1]);
499         t2 = arch_register_get_name(tmpregs[2]);
500         t3 = arch_register_get_name(tmpregs[3]);
501
502         be_emit_cstring(env->emit, "/* MemCopy (");
503         be_emit_string(env->emit, src);
504         be_emit_cstring(env->emit, ")->(");
505         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
506         be_emit_irprintf(env->emit, " [%d bytes], Uses ", size);
507         be_emit_string(env->emit, t0);
508         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
509         be_emit_string(env->emit, t1);
510         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
511         be_emit_string(env->emit, t2);
512         be_emit_cstring(env->emit, ", and ");
513         be_emit_string(env->emit, t3);
514         be_emit_cstring(env->emit, "*/");
515         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
516
517         assert(size > 0 && "CopyB needs size > 0" );
518
519         if (size & 3) {
520                 assert(!"strange hack enabled: copy more bytes than needed!");
521                 size += 4;
522         }
523
524         size >>= 2;
525         emit = env->emit;
526         switch (size & 3) {
527         case 0:
528                 break;
529         case 1:
530                 be_emit_cstring(emit, "\tldr ");
531                 be_emit_string(emit, t3);
532                 be_emit_cstring(emit, ", [");
533                 be_emit_string(emit, src);
534                 be_emit_cstring(emit, ", #0]");
535                 be_emit_finish_line_gas(emit, NULL);
536
537                 be_emit_cstring(emit, "\tstr ");
538                 be_emit_string(emit, t3);
539                 be_emit_cstring(emit, ", [");
540                 be_emit_string(emit, tgt);
541                 be_emit_cstring(emit, ", #0]");
542                 be_emit_finish_line_gas(emit, irn);
543                 break;
544         case 2:
545                 be_emit_cstring(emit, "\tldmia ");
546                 be_emit_string(emit, src);
547                 be_emit_cstring(emit, "!, {");
548                 be_emit_string(emit, t0);
549                 be_emit_cstring(emit, ", ");
550                 be_emit_string(emit, t1);
551                 be_emit_char(emit, '}');
552                 be_emit_finish_line_gas(emit, NULL);
553
554                 be_emit_cstring(emit, "\tstmia ");
555                 be_emit_string(emit, tgt);
556                 be_emit_cstring(emit, "!, {");
557                 be_emit_string(emit, t0);
558                 be_emit_cstring(emit, ", ");
559                 be_emit_string(emit, t1);
560                 be_emit_char(emit, '}');
561                 be_emit_finish_line_gas(emit, irn);
562                 break;
563         case 3:
564                 be_emit_cstring(emit, "\tldmia ");
565                 be_emit_string(emit, src);
566                 be_emit_cstring(emit, "!, {");
567                 be_emit_string(emit, t0);
568                 be_emit_cstring(emit, ", ");
569                 be_emit_string(emit, t1);
570                 be_emit_cstring(emit, ", ");
571                 be_emit_string(emit, t2);
572                 be_emit_char(emit, '}');
573                 be_emit_finish_line_gas(emit, NULL);
574
575                 be_emit_cstring(emit, "\tstmia ");
576                 be_emit_string(emit, tgt);
577                 be_emit_cstring(emit, "!, {");
578                 be_emit_string(emit, t0);
579                 be_emit_cstring(emit, ", ");
580                 be_emit_string(emit, t1);
581                 be_emit_cstring(emit, ", ");
582                 be_emit_string(emit, t2);
583                 be_emit_char(emit, '}');
584                 be_emit_finish_line_gas(emit, irn);
585                 break;
586         }
587         size >>= 2;
588         while (size) {
589                 be_emit_cstring(emit, "\tldmia ");
590                 be_emit_string(emit, src);
591                 be_emit_cstring(emit, "!, {");
592                 be_emit_string(emit, t0);
593                 be_emit_cstring(emit, ", ");
594                 be_emit_string(emit, t1);
595                 be_emit_cstring(emit, ", ");
596                 be_emit_string(emit, t2);
597                 be_emit_cstring(emit, ", ");
598                 be_emit_string(emit, t3);
599                 be_emit_char(emit, '}');
600                 be_emit_finish_line_gas(emit, NULL);
601
602                 be_emit_cstring(emit, "\tstmia ");
603                 be_emit_string(emit, tgt);
604                 be_emit_cstring(emit, "!, {");
605                 be_emit_string(emit, t0);
606                 be_emit_cstring(emit, ", ");
607                 be_emit_string(emit, t1);
608                 be_emit_cstring(emit, ", ");
609                 be_emit_string(emit, t2);
610                 be_emit_cstring(emit, ", ");
611                 be_emit_string(emit, t3);
612                 be_emit_char(emit, '}');
613                 be_emit_finish_line_gas(emit, irn);
614                 --size;
615         }
616 }
617
618 static void emit_arm_SwitchJmp(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
619         const ir_edge_t    *edge;
620         ir_node            *proj;
621         int i;
622         ir_node **projs;
623         int n_projs;
624         int block_nr;
625         ir_node *default_proj = NULL;
626
627         block_nr = get_irn_node_nr(irn);
628         n_projs = get_arm_SwitchJmp_n_projs(irn);
629
630         projs = xcalloc(n_projs , sizeof(ir_node*));
631
632         foreach_out_edge(irn, edge) {
633                 proj = get_edge_src_irn(edge);
634                 assert(is_Proj(proj) && "Only proj allowed at SwitchJmp");
635
636                 if (get_Proj_proj(proj) == get_arm_SwitchJmp_default_proj_num(irn))
637                         default_proj = proj;
638
639                 projs[get_Proj_proj(proj)] = proj;
640         }
641         assert(default_proj != NULL && "SwitchJmp should have a Default Proj");
642
643         /*
644            CMP %1S, n_projs - 1
645            BHI default
646         */
647
648         be_emit_cstring(env->emit, "\tcmp ");
649         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
650         be_emit_irprintf(env->emit, ", #%u", n_projs - 1);
651         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
652
653         be_emit_cstring(env->emit, "\tbhi ");
654         arm_emit_cfop_target(env->emit, default_proj);
655         be_emit_finish_line_gas(env->emit, default_proj);
656
657         /*
658            LDR %r12, .TABLE_X_START
659            ADD %r12, %r12, [%1S, LSL #2]
660            LDR %r15, %r12
661          */
662
663         be_emit_irprintf(env->emit, "\tldr %%r12, TABLE_%d_START", block_nr);
664         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
665
666         be_emit_irprintf(env->emit, "\tadd %%r12, %%r12, ");
667         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
668         be_emit_cstring(env->emit, ", LSL #2");
669         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
670
671         be_emit_cstring(env->emit, "\tldr %r15, [%r12, #0]");
672         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
673
674         be_emit_irprintf(env->emit, "TABLE_%d_START:\n\t.word\tTABLE_%d", block_nr, block_nr);
675         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
676         be_emit_irprintf(env->emit, "\t.align 2");
677         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
678         be_emit_irprintf(env->emit, "TABLE_%d:", block_nr);
679         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
680
681         for (i = 0; i < n_projs; ++i) {
682                 proj = projs[i];
683                 if (proj == NULL) {
684                         proj = projs[get_arm_SwitchJmp_default_proj_num(irn)];
685                 }
686                 be_emit_cstring(env->emit, "\t.word\t");
687                 arm_emit_cfop_target(env->emit, proj);
688                 be_emit_finish_line_gas(env->emit, proj);
689         }
690         be_emit_irprintf(env->emit, "\t.align 2\n");
691         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
692         xfree(projs);
693 }
694
695 /************************************************************************/
696 /* emit_be                                                              */
697 /************************************************************************/
698
699 static void emit_be_Call(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
700         ir_entity *ent = be_Call_get_entity(irn);
701
702         be_emit_cstring(env->emit, "\tbl ");
703         if (ent) {
704                 set_entity_backend_marked(ent, 1);
705                 be_emit_ident(env->emit, get_entity_ld_ident(ent));
706         } else {
707                 arm_emit_source_register(env, irn, be_pos_Call_ptr);
708         }
709         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
710 }
711
712 /** Emit an IncSP node */
713 static void emit_be_IncSP(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
714         int offs = be_get_IncSP_offset(irn);
715
716         if (offs != 0) {
717                 be_emit_cstring(env->emit, "\tadd ");
718                 arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
719                 be_emit_cstring(env->emit, ", ");
720                 arm_emit_source_register(env, irn, 0);
721                 be_emit_cstring(env->emit, ", #");
722                 arm_emit_offset(env, irn);
723         } else {
724                 be_emit_cstring(env->emit, "\t/* omitted IncSP(");
725                 arm_emit_offset(env, irn);
726                 be_emit_cstring(env->emit,") */");
727         }
728         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
729 }
730
731 static void emit_be_Copy(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
732         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn);
733
734         if (get_in_reg(env->arch_env, irn, 0) == get_out_reg(env->arch_env, irn, 0)) {
735                 be_emit_cstring(env->emit, "\t/* omitted Copy: ");
736                 arm_emit_source_register(env, irn, 0);
737                 be_emit_cstring(env->emit, " -> ");
738                 arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
739                 be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
740                 return;
741         }
742
743         if (mode_is_float(mode)) {
744                 if (USE_FPA(env->cg->isa)) {
745                         be_emit_cstring(env->emit, "\tmvf");
746                         arm_emit_mode(env, irn);
747                         be_emit_char(env->emit, ' ');
748                         arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
749                         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
750                         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
751                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
752                 } else {
753                         assert(0 && "move not supported for this mode");
754                         panic("emit_be_Copy: move not supported for this mode");
755                 }
756         } else if (mode_is_data(mode)) {
757                 be_emit_cstring(env->emit, "\tmov ");
758                 arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
759                 be_emit_cstring(env->emit, ", ");
760                 arm_emit_source_register(env, irn, 0);
761                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
762         } else {
763                 assert(0 && "move not supported for this mode");
764                 panic("emit_be_Copy: move not supported for this mode");
765         }
766 }
767
768 /**
769  * Emit code for a Spill.
770  */
771 static void emit_be_Spill(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
772         ir_mode *mode = get_irn_mode(be_get_Spill_val(irn));
773
774         if (mode_is_float(mode)) {
775                 if (USE_FPA(env->cg->isa)) {
776                         be_emit_cstring(env->emit, "\tstf");
777                         arm_emit_fpa_postfix(env->emit, mode);
778                         be_emit_char(env->emit, ' ');
779                 } else {
780                         assert(0 && "spill not supported for this mode");
781                         panic("emit_be_Spill: spill not supported for this mode");
782                 }
783         } else if (mode_is_dataM(mode)) {
784                 be_emit_cstring(env->emit, "\tstr ");
785         } else {
786                 assert(0 && "spill not supported for this mode");
787                 panic("emit_be_Spill: spill not supported for this mode");
788         }
789         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
790         be_emit_cstring(env->emit, ", [");
791         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
792         be_emit_cstring(env->emit, ", #");
793         arm_emit_offset(env, irn);
794         be_emit_char(env->emit, ']');
795         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
796 }
797
798 /**
799  * Emit code for a Reload.
800  */
801 static void emit_be_Reload(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
802         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn);
803
804         if (mode_is_float(mode)) {
805                 if (USE_FPA(env->cg->isa)) {
806                         be_emit_cstring(env->emit, "\tldf");
807                         arm_emit_fpa_postfix(env->emit, mode);
808                         be_emit_char(env->emit, ' ');
809                 } else {
810                         assert(0 && "reload not supported for this mode");
811                         panic("emit_be_Reload: reload not supported for this mode");
812                 }
813         } else if (mode_is_dataM(mode)) {
814                 be_emit_cstring(env->emit, "\tldr ");
815         } else {
816                 assert(0 && "reload not supported for this mode");
817                 panic("emit_be_Reload: reload not supported for this mode");
818         }
819         arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
820         be_emit_cstring(env->emit, ", [");
821         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
822         be_emit_cstring(env->emit, ", #");
823         arm_emit_offset(env, irn);
824         be_emit_char(env->emit, ']');
825         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
826 }
827
828 static void emit_be_Perm(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
829         be_emit_cstring(env->emit, "\teor ");
830         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
831         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
832         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
833         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
834         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
835         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
836
837         be_emit_cstring(env->emit, "\teor ");
838         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
839         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
840         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
841         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
842         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
843         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
844
845         be_emit_cstring(env->emit, "\teor ");
846         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
847         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
848         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
849         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
850         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
851         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
852 }
853
854 /************************************************************************/
855 /* emit                                                                 */
856 /************************************************************************/
857
858 static void emit_Jmp(arm_emit_env_t *env, const ir_node *node) {
859         ir_node *block, *next_block;
860
861         /* for now, the code works for scheduled and non-schedules blocks */
862         block = get_nodes_block(node);
863
864         /* we have a block schedule */
865         next_block = sched_next_block(block);
866         if (get_cfop_target_block(node) != next_block) {
867                 be_emit_cstring(env->emit, "\tb ");
868                 arm_emit_cfop_target(env->emit, node);
869         } else {
870                 be_emit_cstring(env->emit, "\t/* fallthrough to ");
871                 arm_emit_cfop_target(env->emit, node);
872                 be_emit_cstring(env->emit, " */");
873         }
874         be_emit_finish_line_gas(env->emit, node);
875 }
876
877 static void emit_arm_fpaDbl2GP(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
878         be_emit_cstring(env->emit, "\tstfd ");
879         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
880         be_emit_cstring(env->emit, ", [sp, #-8]!");
881         be_emit_pad_comment(env->emit);
882         be_emit_cstring(env->emit, "/* Push fp to stack */");
883         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
884
885         be_emit_cstring(env->emit, "\tldmfd sp!, {");
886         arm_emit_dest_register(env, irn, 1);
887         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
888         arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
889         be_emit_char(env->emit, '}');
890         be_emit_pad_comment(env->emit);
891         be_emit_cstring(env->emit, "/* Pop destination */");
892         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
893 }
894
895 static void emit_arm_LdTls(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
896         (void) env;
897         (void) irn;
898         panic("TLS not supported for this target\n");
899         /* Er... our gcc does not support it... Install a newer toolchain. */
900 }
901
902 /***********************************************************************************
903  *                  _          __                                             _
904  *                 (_)        / _|                                           | |
905  *  _ __ ___   __ _ _ _ __   | |_ _ __ __ _ _ __ ___   _____      _____  _ __| | __
906  * | '_ ` _ \ / _` | | '_ \  |  _| '__/ _` | '_ ` _ \ / _ \ \ /\ / / _ \| '__| |/ /
907  * | | | | | | (_| | | | | | | | | | | (_| | | | | | |  __/\ V  V / (_) | |  |   <
908  * |_| |_| |_|\__,_|_|_| |_| |_| |_|  \__,_|_| |_| |_|\___| \_/\_/ \___/|_|  |_|\_\
909  *
910  ***********************************************************************************/
911
912 static void emit_silence(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
913         (void) env;
914         (void) irn;
915         /* Do nothing. */
916 }
917
918 /**
919  * The type of a emitter function.
920  */
921 typedef void (emit_func)(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn);
922
923 /**
924  * Set a node emitter. Make it a bit more type safe.
925  */
926 static INLINE void set_emitter(ir_op *op, emit_func arm_emit_node) {
927         op->ops.generic = (op_func)arm_emit_node;
928 }
929
930 /**
931  * Enters the emitter functions for handled nodes into the generic
932  * pointer of an opcode.
933  */
934 static void arm_register_emitters(void) {
935
936 #define ARM_EMIT(a)  set_emitter(op_arm_##a, emit_arm_##a)
937 #define EMIT(a)      set_emitter(op_##a, emit_##a)
938 #define BE_EMIT(a)   set_emitter(op_be_##a, emit_be_##a)
939 #define SILENCE(a)   set_emitter(op_##a, emit_silence)
940
941         /* first clear the generic function pointer for all ops */
942         clear_irp_opcodes_generic_func();
943
944         /* register all emitter functions defined in spec */
945         arm_register_spec_emitters();
946
947         /* other emitter functions */
948         ARM_EMIT(CmpBra);
949         ARM_EMIT(fpaCmfBra);
950         ARM_EMIT(fpaCmfeBra);
951         ARM_EMIT(CopyB);
952 //      ARM_EMIT(CopyB_i);
953 //      ARM_EMIT(Const);
954         ARM_EMIT(SymConst);
955         ARM_EMIT(SwitchJmp);
956         ARM_EMIT(fpaDbl2GP);
957         ARM_EMIT(fpaConst);
958         ARM_EMIT(LdTls);
959
960         /* benode emitter */
961         BE_EMIT(Call);
962         BE_EMIT(IncSP);
963         BE_EMIT(Copy);
964         BE_EMIT(Spill);
965         BE_EMIT(Reload);
966         BE_EMIT(Perm);
967
968         /* firm emitter */
969         EMIT(Jmp);
970
971         /* noisy stuff */
972 #ifdef SILENCER
973         SILENCE(Start);
974         SILENCE(Proj);
975         SILENCE(Phi);
976         SILENCE(be_Keep);
977         SILENCE(be_CopyKeep);
978         SILENCE(be_RegParams);
979         SILENCE(be_Barrier);
980         SILENCE(be_Return);
981 #endif
982
983 #undef ARM_EMIT
984 #undef BE_EMIT
985 #undef EMIT
986 #undef SILENCE
987 }
988
989 static const char *last_name = NULL;
990 static unsigned last_line = -1;
991 static unsigned num = -1;
992
993 /**
994  * Emit the debug support for node node.
995  */
996 static void arm_emit_dbg(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
997         dbg_info *db = get_irn_dbg_info(irn);
998         unsigned lineno;
999         const char *fname = be_retrieve_dbg_info(db, &lineno);
1000
1001         if (! env->cg->birg->main_env->options->stabs_debug_support)
1002                 return;
1003
1004         if (fname) {
1005                 if (last_name != fname) {
1006                         last_line = -1;
1007                         be_dbg_include_begin(env->cg->birg->main_env->db_handle, fname);
1008                         last_name = fname;
1009                 }
1010                 if (last_line != lineno) {
1011                         char name[64];
1012
1013                         snprintf(name, sizeof(name), ".LM%u", ++num);
1014                         last_line = lineno;
1015                         be_dbg_line(env->cg->birg->main_env->db_handle, lineno, name);
1016                         be_emit_string(env->emit, name);
1017                         be_emit_cstring(env->emit, ":\n");
1018                         be_emit_write_line(env->emit);
1019                 }
1020         }
1021 }
1022
1023 /**
1024  * Emits code for a node.
1025  */
1026 static void arm_emit_node(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
1027         ir_op *op = get_irn_op(irn);
1028
1029         if (op->ops.generic) {
1030                 emit_func *emit = (emit_func *)op->ops.generic;
1031                 arm_emit_dbg(env, irn);
1032                 (*emit)(env, irn);
1033         } else {
1034                 be_emit_cstring(env->emit, "\t/* TODO */");
1035                 be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
1036         }
1037 }
1038
1039 /**
1040  * emit the block label if needed.
1041  */
1042 static void arm_emit_block_header(arm_emit_env_t *env, ir_node *block, ir_node *prev)
1043 {
1044         int           n_cfgpreds;
1045         int           need_label;
1046         int           i, arity;
1047         ir_exec_freq  *exec_freq = env->cg->birg->exec_freq;
1048         be_emit_env_t *emit;
1049
1050         need_label = 0;
1051         n_cfgpreds = get_Block_n_cfgpreds(block);
1052         if (n_cfgpreds == 1) {
1053                 ir_node *pred       = get_Block_cfgpred(block, 0);
1054                 ir_node *pred_block = get_nodes_block(pred);
1055
1056                 /* we don't need labels for fallthrough blocks, however switch-jmps
1057                  * are no fallthroughs */
1058                 if (pred_block == prev &&
1059                                 !(is_Proj(pred) && is_arm_SwitchJmp(get_Proj_pred(pred)))) {
1060                         need_label = 0;
1061                 } else {
1062                         need_label = 1;
1063                 }
1064         } else {
1065                 need_label = 1;
1066         }
1067
1068         emit = env->emit;
1069         if (need_label) {
1070                 arm_emit_block_name(emit, block);
1071                 be_emit_char(emit, ':');
1072
1073                 be_emit_pad_comment(emit);
1074                 be_emit_cstring(emit, "   /* preds:");
1075
1076                 /* emit list of pred blocks in comment */
1077                 arity = get_irn_arity(block);
1078                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
1079                         ir_node *predblock = get_Block_cfgpred_block(block, i);
1080                         be_emit_irprintf(emit, " %d", get_irn_node_nr(predblock));
1081                 }
1082         } else {
1083                 be_emit_cstring(emit, "\t/* ");
1084                 arm_emit_block_name(emit, block);
1085                 be_emit_cstring(emit, ": ");
1086         }
1087         if (exec_freq != NULL) {
1088                 be_emit_irprintf(emit, " freq: %f",
1089                                  get_block_execfreq(exec_freq, block));
1090         }
1091         be_emit_cstring(emit, " */\n");
1092         be_emit_write_line(emit);
1093 }
1094
1095 /**
1096  * Walks over the nodes in a block connected by scheduling edges
1097  * and emits code for each node.
1098  */
1099 static void arm_gen_block(void *ctx, ir_node *block, ir_node *prev_block) {
1100         arm_emit_env_t *env = ctx;
1101         ir_node *irn;
1102
1103         arm_emit_block_header(env, block, prev_block);
1104         arm_emit_dbg(env, block);
1105         sched_foreach(block, irn) {
1106                 arm_emit_node(env, irn);
1107         }
1108 }
1109
1110 /**
1111  * Emits code for function start.
1112  */
1113 void arm_func_prolog(arm_emit_env_t *env, ir_graph *irg) {
1114         be_emit_env_t *eenv = env->emit;
1115         ir_entity *ent = get_irg_entity(irg);
1116         const char *irg_name = get_entity_ld_name(ent);
1117
1118         be_emit_write_line(eenv);
1119         be_gas_emit_switch_section(eenv, GAS_SECTION_TEXT);
1120         be_emit_cstring(eenv, "\t.align  2\n");
1121
1122         if (get_entity_visibility(ent) == visibility_external_visible)
1123                 be_emit_irprintf(eenv, "\t.global %s\n", irg_name);
1124         be_emit_irprintf(eenv, "%s:\n", irg_name);
1125 }
1126
1127 /**
1128  * Emits code for function end
1129  */
1130 void arm_emit_end(FILE *F, ir_graph *irg) {
1131         (void) irg;
1132         fprintf(F, "\t.ident \"firmcc\"\n");
1133 }
1134
1135 /**
1136  * Block-walker:
1137  * Sets labels for control flow nodes (jump target)
1138  */
1139 static void arm_gen_labels(ir_node *block, void *env) {
1140         ir_node *pred;
1141         int n = get_Block_n_cfgpreds(block);
1142         (void)env;
1143
1144         for (n--; n >= 0; n--) {
1145                 pred = get_Block_cfgpred(block, n);
1146                 set_irn_link(pred, block);
1147         }
1148 }
1149
1150 /**
1151  * Compare two entries of the symbol or tarval set.
1152  */
1153 static int cmp_sym_or_tv(const void *elt, const void *key, size_t size) {
1154         const sym_or_tv *p1 = elt;
1155         const sym_or_tv *p2 = key;
1156         (void) size;
1157
1158         /* as an identifier NEVER can point to a tarval, it's enough
1159            to compare it this way */
1160         return p1->u.generic != p2->u.generic;
1161 }
1162
1163 /**
1164  * Main driver. Emits the code for one routine.
1165  */
1166 void arm_gen_routine(const arm_code_gen_t *cg, ir_graph *irg) {
1167         arm_emit_env_t emit_env;
1168         ir_node **blk_sched;
1169         int i, n;
1170         ir_node *last_block = NULL;
1171
1172         emit_env.emit      = &cg->isa->emit;
1173         emit_env.arch_env  = cg->arch_env;
1174         emit_env.cg        = cg;
1175         emit_env.sym_or_tv = new_set(cmp_sym_or_tv, 8);
1176         FIRM_DBG_REGISTER(emit_env.mod, "firm.be.arm.emit");
1177
1178         /* set the global arch_env (needed by print hooks) */
1179         arch_env = cg->arch_env;
1180
1181         arm_register_emitters();
1182
1183         /* create the block schedule. For now, we don't need it earlier. */
1184         blk_sched = be_create_block_schedule(cg->irg, cg->birg->exec_freq);
1185
1186         arm_func_prolog(&emit_env, irg);
1187         irg_block_walk_graph(irg, arm_gen_labels, NULL, &emit_env);
1188
1189         n = ARR_LEN(blk_sched);
1190         for (i = 0; i < n;) {
1191                 ir_node *block, *next_bl;
1192
1193                 block   = blk_sched[i];
1194                 ++i;
1195                 next_bl = i < n ? blk_sched[i] : NULL;
1196
1197                 /* set here the link. the emitter expects to find the next block here */
1198                 set_irn_link(block, next_bl);
1199                 arm_gen_block(&emit_env, block, last_block);
1200                 last_block = block;
1201         }
1202
1203         /* emit SymConst values */
1204         if (set_count(emit_env.sym_or_tv) > 0) {
1205                 sym_or_tv *entry;
1206
1207                 be_emit_cstring(emit_env.emit, "\t.align 2\n");
1208
1209                 foreach_set(emit_env.sym_or_tv, entry) {
1210                         be_emit_irprintf(emit_env.emit, ".L%u:\n", entry->label);
1211
1212                         if (entry->is_ident) {
1213                                 be_emit_cstring(emit_env.emit, "\t.word\t");
1214                                 be_emit_ident(emit_env.emit, entry->u.id);
1215                                 be_emit_char(emit_env.emit, '\n');
1216                                 be_emit_write_line(emit_env.emit);
1217                         } else {
1218                                 tarval *tv = entry->u.tv;
1219                                 int i, size = get_mode_size_bytes(get_tarval_mode(tv));
1220                                 unsigned v;
1221
1222                                 /* beware: ARM fpa uses big endian format */
1223                                 for (i = ((size + 3) & ~3) - 4; i >= 0; i -= 4) {
1224                                         /* get 32 bits */
1225                                         v =            get_tarval_sub_bits(tv, i+3);
1226                                         v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, i+2);
1227                                         v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, i+1);
1228                                         v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, i+0);
1229                                         be_emit_irprintf(emit_env.emit, "\t.word\t%u\n", v);
1230                                         be_emit_write_line(emit_env.emit);
1231                                 }
1232                         }
1233                 }
1234                 be_emit_char(emit_env.emit, '\n');
1235                 be_emit_write_line(emit_env.emit);
1236         }
1237         del_set(emit_env.sym_or_tv);
1238 }