added missing includes
[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_StackParam) {
174                 ir_entity *ent = be_get_frame_entity(node);
175                 offset = get_entity_offset(ent);
176         } else if (irn_op == op_be_Reload || irn_op == op_be_Spill) {
177                 ir_entity *ent = be_get_frame_entity(node);
178                 offset = get_entity_offset(ent);
179         } else if (irn_op == op_be_IncSP) {
180                 offset = - be_get_IncSP_offset(node);
181         } else {
182                 assert(!"unimplemented arm_emit_offset for this node type");
183                 panic("unimplemented arm_emit_offset for this node type");
184         }
185         be_emit_irprintf(env->emit, "%d", offset);
186 }
187
188 /**
189  * Emit the arm fpa instruction suffix depending on the mode.
190  */
191 static void arm_emit_fpa_postfix(be_emit_env_t *emit, ir_mode *mode) {
192         int bits = get_mode_size_bits(mode);
193         if (bits == 32)
194                 be_emit_char(emit, 's');
195         else if (bits == 64)
196                 be_emit_char(emit, 'd');
197         else
198                 be_emit_char(emit, 'e');
199 }
200
201 /**
202  * Emit the instruction suffix depending on the mode.
203  */
204 void arm_emit_mode(arm_emit_env_t *env, const ir_node *node) {
205         ir_mode *mode;
206
207         if (is_arm_irn(node)) {
208                 const arm_attr_t *attr = get_arm_attr_const(node);
209                 mode = attr->op_mode ? attr->op_mode : get_irn_mode(node);
210         } else {
211                 mode = get_irn_mode(node);
212         }
213         arm_emit_fpa_postfix(env->emit, mode);
214 }
215
216 /**
217  * Emit a const or SymConst value.
218  */
219 void arm_emit_immediate(arm_emit_env_t *env, const ir_node *node) {
220         const arm_attr_t *attr = get_arm_attr_const(node);
221
222         if (ARM_GET_SHF_MOD(attr) == ARM_SHF_IMM) {
223                 be_emit_irprintf(env->emit, "#0x%X", arm_decode_imm_w_shift(get_arm_value(node)));
224         } else if (ARM_GET_FPA_IMM(attr)) {
225                 be_emit_irprintf(env->emit, "#0x%F", get_arm_value(node));
226         } else if (is_arm_SymConst(node))
227                 be_emit_ident(env->emit, get_arm_symconst_id(node));
228         else {
229                 assert(!"not a Constant");
230         }
231 }
232
233 /**
234  * Returns the tarval or offset of an arm node as a string.
235  */
236 void arm_emit_shift(arm_emit_env_t *env, const ir_node *node) {
237         arm_shift_modifier mod;
238
239         mod = get_arm_shift_modifier(node);
240         if (ARM_HAS_SHIFT(mod)) {
241                 long v = get_tarval_long(get_arm_value(node));
242
243                 be_emit_irprintf(env->emit, ", %s #%l", arm_shf_mod_name(mod), v);
244         }
245 }
246
247 /** An entry in the sym_or_tv set. */
248 typedef struct sym_or_tv {
249         union {
250                 ident  *id;          /**< An ident. */
251                 tarval *tv;          /**< A tarval. */
252                 const void *generic; /**< For generic compare. */
253         } u;
254         unsigned label;      /**< the associated label. */
255         char is_ident;       /**< Non-zero if an ident is stored. */
256 } sym_or_tv;
257
258 /**
259  * Returns a unique label. This number will not be used a second time.
260  */
261 static unsigned get_unique_label(void) {
262         static unsigned id = 0;
263         return ++id;
264 }
265
266 /**
267  * Emit a SymConst.
268  */
269 static void emit_arm_SymConst(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
270         sym_or_tv key, *entry;
271         unsigned label;
272
273         key.u.id     = get_arm_symconst_id(irn);
274         key.is_ident = 1;
275         key.label    = 0;
276         entry = (sym_or_tv *)set_insert(env->sym_or_tv, &key, sizeof(key), HASH_PTR(key.u.generic));
277         if (entry->label == 0) {
278                 /* allocate a label */
279                 entry->label = get_unique_label();
280         }
281         label = entry->label;
282
283         /* load the symbol indirect */
284         be_emit_cstring(env->emit, "\tldr ");
285         arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
286         be_emit_irprintf(env->emit, ", .L%u", label);
287         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
288 }
289
290 /**
291  * Emit a floating point fpa constant.
292  */
293 static void emit_arm_fpaConst(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
294         sym_or_tv key, *entry;
295         unsigned label;
296         ir_mode *mode;
297
298         key.u.tv     = get_arm_value(irn);
299         key.is_ident = 0;
300         key.label    = 0;
301         entry = (sym_or_tv *)set_insert(env->sym_or_tv, &key, sizeof(key), HASH_PTR(key.u.generic));
302         if (entry->label == 0) {
303                 /* allocate a label */
304                 entry->label = get_unique_label();
305         }
306         label = entry->label;
307
308         /* load the tarval indirect */
309         mode = get_irn_mode(irn);
310         be_emit_cstring(env->emit, "\tldf");
311         arm_emit_fpa_postfix(env->emit, mode);
312         be_emit_char(env->emit, ' ');
313
314         arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
315         be_emit_irprintf(env->emit, ", .L%u", label);
316         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
317 }
318
319 /**
320  * Returns the next block in a block schedule.
321  */
322 static ir_node *sched_next_block(const ir_node *block) {
323     return get_irn_link(block);
324 }
325
326 /**
327  * Returns the target block for a control flow node.
328  */
329 static ir_node *get_cfop_target_block(const ir_node *irn) {
330         return get_irn_link(irn);
331 }
332
333 /**
334  * Emits a block label for the given block.
335  */
336 static void arm_emit_block_name(be_emit_env_t *emit, const ir_node *block) {
337         be_emit_cstring(emit, BLOCK_PREFIX);
338         be_emit_irprintf(emit, "%d", get_irn_node_nr(block));
339 }
340
341 /**
342  * Emit the target label for a control flow node.
343  */
344 static void arm_emit_cfop_target(be_emit_env_t *emit, const ir_node *irn) {
345         ir_node *block = get_cfop_target_block(irn);
346
347         arm_emit_block_name(emit, block);
348 }
349
350 /**
351  * Emit a Compare with conditional branch.
352  */
353 static void emit_arm_CmpBra(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
354         const ir_edge_t *edge;
355         const ir_node *proj_true  = NULL;
356         const ir_node *proj_false = NULL;
357         const ir_node *block;
358         const ir_node *next_block;
359         ir_node *op1 = get_irn_n(irn, 0);
360         ir_mode *opmode = get_irn_mode(op1);
361         const char *suffix;
362         int proj_num = get_arm_CondJmp_proj_num(irn);
363
364         foreach_out_edge(irn, edge) {
365                 ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
366                 long nr = get_Proj_proj(proj);
367                 if (nr == pn_Cond_true) {
368                         proj_true = proj;
369                 } else {
370                         proj_false = proj;
371                 }
372         }
373
374         /* for now, the code works for scheduled and non-schedules blocks */
375         block = get_nodes_block(irn);
376
377         /* we have a block schedule */
378         next_block = sched_next_block(block);
379
380         if (proj_num == pn_Cmp_False) {
381                 /* always false: should not happen */
382                 be_emit_cstring(env->emit, "\tb ");
383                 arm_emit_cfop_target(env->emit, proj_false);
384                 be_emit_finish_line_gas(env->emit, proj_false);
385         } else if (proj_num == pn_Cmp_True) {
386                 /* always true: should not happen */
387                 be_emit_cstring(env->emit, "\tb ");
388                 arm_emit_cfop_target(env->emit, proj_true);
389                 be_emit_finish_line_gas(env->emit, proj_true);
390         } else {
391                 if (mode_is_float(opmode)) {
392                         suffix = "ICHWILLIMPLEMENTIERTWERDEN";
393
394                         be_emit_cstring(env->emit, "\tfcmp ");
395                         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
396                         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
397                         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
398                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
399
400                         be_emit_cstring(env->emit, "\tfmstat");
401                         be_emit_pad_comment(env->emit);
402                         be_emit_cstring(env->emit, "/* FCSPR -> CPSR */");
403                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
404                 } else {
405                         if (get_cfop_target_block(proj_true) == next_block) {
406                                 /* exchange both proj's so the second one can be omitted */
407                                 const ir_node *t = proj_true;
408
409                                 proj_true  = proj_false;
410                                 proj_false = t;
411                                 proj_num   = get_negated_pnc(proj_num, mode_Iu);
412                         }
413                         switch (proj_num) {
414                                 case pn_Cmp_Eq:  suffix = "eq"; break;
415                                 case pn_Cmp_Lt:  suffix = "lt"; break;
416                                 case pn_Cmp_Le:  suffix = "le"; break;
417                                 case pn_Cmp_Gt:  suffix = "gt"; break;
418                                 case pn_Cmp_Ge:  suffix = "ge"; break;
419                                 case pn_Cmp_Lg:  suffix = "ne"; break;
420                                 case pn_Cmp_Leg: suffix = "al"; break;
421                                 default: assert(!"Cmp unsupported"); suffix = "al";
422                         }
423                         be_emit_cstring(env->emit, "\tcmp ");
424                         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
425                         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
426                         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
427                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
428                 }
429
430                 /* emit the true proj */
431                 be_emit_irprintf(env->emit, "\tb%s ", suffix);
432                 arm_emit_cfop_target(env->emit, proj_true);
433                 be_emit_finish_line_gas(env->emit, proj_true);
434
435                 if (get_cfop_target_block(proj_false) == next_block) {
436                         be_emit_cstring(env->emit, "\t/* fallthrough to ");
437                         arm_emit_cfop_target(env->emit, proj_false);
438                         be_emit_cstring(env->emit, " */");
439                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, proj_false);
440                 } else {
441                         be_emit_cstring(env->emit, "b ");
442                         arm_emit_cfop_target(env->emit, proj_false);
443                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, proj_false);
444                 }
445         }
446 }
447
448 /**
449  * Emit a Compare with conditional branch.
450  */
451 static void emit_arm_fpaCmfBra(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
452         (void) env;
453         (void) irn;
454 }
455
456 /**
457  * Emit a Compare with conditional branch.
458  */
459 static void emit_arm_fpaCmfeBra(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
460         (void) env;
461         (void) irn;
462 }
463
464 /** Sort register in ascending order. */
465 static int reg_cmp(const void *a, const void *b) {
466         const arch_register_t * const *ra = a;
467         const arch_register_t * const *rb = b;
468
469         return *ra < *rb ? -1 : (*ra != *rb);
470 }
471
472 /**
473  * Create the CopyB instruction sequence.
474  */
475 static void emit_arm_CopyB(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
476         unsigned int size = get_tarval_long(get_arm_value(irn));
477
478         const char *tgt = arch_register_get_name(get_in_reg(env->arch_env, irn, 0));
479         const char *src = arch_register_get_name(get_in_reg(env->arch_env, irn, 1));
480         const char *t0, *t1, *t2, *t3;
481         be_emit_env_t *emit;
482
483         const arch_register_t *tmpregs[4];
484
485         /* collect the temporary registers and sort them, we need ascending order */
486         tmpregs[0] = get_in_reg(env->arch_env, irn, 2);
487         tmpregs[1] = get_in_reg(env->arch_env, irn, 3);
488         tmpregs[2] = get_in_reg(env->arch_env, irn, 4);
489         tmpregs[3] = &arm_gp_regs[REG_R12];
490
491         /* Note: R12 is always the last register because the RA did not assign higher ones */
492         qsort((void *)tmpregs, 3, sizeof(tmpregs[0]), reg_cmp);
493
494         /* need ascending order */
495         t0 = arch_register_get_name(tmpregs[0]);
496         t1 = arch_register_get_name(tmpregs[1]);
497         t2 = arch_register_get_name(tmpregs[2]);
498         t3 = arch_register_get_name(tmpregs[3]);
499
500         be_emit_cstring(env->emit, "/* MemCopy (");
501         be_emit_string(env->emit, src);
502         be_emit_cstring(env->emit, ")->(");
503         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
504         be_emit_irprintf(env->emit, " [%d bytes], Uses ", size);
505         be_emit_string(env->emit, t0);
506         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
507         be_emit_string(env->emit, t1);
508         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
509         be_emit_string(env->emit, t2);
510         be_emit_cstring(env->emit, ", and ");
511         be_emit_string(env->emit, t3);
512         be_emit_cstring(env->emit, "*/");
513         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
514
515         assert(size > 0 && "CopyB needs size > 0" );
516
517         if (size & 3) {
518                 assert(!"strange hack enabled: copy more bytes than needed!");
519                 size += 4;
520         }
521
522         size >>= 2;
523         emit = env->emit;
524         switch (size & 3) {
525         case 0:
526                 break;
527         case 1:
528                 be_emit_cstring(emit, "\tldr ");
529                 be_emit_string(emit, t3);
530                 be_emit_cstring(emit, ", [");
531                 be_emit_string(emit, src);
532                 be_emit_cstring(emit, ", #0]");
533                 be_emit_finish_line_gas(emit, NULL);
534
535                 be_emit_cstring(emit, "\tstr ");
536                 be_emit_string(emit, t3);
537                 be_emit_cstring(emit, ", [");
538                 be_emit_string(emit, tgt);
539                 be_emit_cstring(emit, ", #0]");
540                 be_emit_finish_line_gas(emit, irn);
541                 break;
542         case 2:
543                 be_emit_cstring(emit, "\tldmia ");
544                 be_emit_string(emit, src);
545                 be_emit_cstring(emit, "!, {");
546                 be_emit_string(emit, t0);
547                 be_emit_cstring(emit, ", ");
548                 be_emit_string(emit, t1);
549                 be_emit_char(emit, '}');
550                 be_emit_finish_line_gas(emit, NULL);
551
552                 be_emit_cstring(emit, "\tstmia ");
553                 be_emit_string(emit, tgt);
554                 be_emit_cstring(emit, "!, {");
555                 be_emit_string(emit, t0);
556                 be_emit_cstring(emit, ", ");
557                 be_emit_string(emit, t1);
558                 be_emit_char(emit, '}');
559                 be_emit_finish_line_gas(emit, irn);
560                 break;
561         case 3:
562                 be_emit_cstring(emit, "\tldmia ");
563                 be_emit_string(emit, src);
564                 be_emit_cstring(emit, "!, {");
565                 be_emit_string(emit, t0);
566                 be_emit_cstring(emit, ", ");
567                 be_emit_string(emit, t1);
568                 be_emit_cstring(emit, ", ");
569                 be_emit_string(emit, t2);
570                 be_emit_char(emit, '}');
571                 be_emit_finish_line_gas(emit, NULL);
572
573                 be_emit_cstring(emit, "\tstmia ");
574                 be_emit_string(emit, tgt);
575                 be_emit_cstring(emit, "!, {");
576                 be_emit_string(emit, t0);
577                 be_emit_cstring(emit, ", ");
578                 be_emit_string(emit, t1);
579                 be_emit_cstring(emit, ", ");
580                 be_emit_string(emit, t2);
581                 be_emit_char(emit, '}');
582                 be_emit_finish_line_gas(emit, irn);
583                 break;
584         }
585         size >>= 2;
586         while (size) {
587                 be_emit_cstring(emit, "\tldmia ");
588                 be_emit_string(emit, src);
589                 be_emit_cstring(emit, "!, {");
590                 be_emit_string(emit, t0);
591                 be_emit_cstring(emit, ", ");
592                 be_emit_string(emit, t1);
593                 be_emit_cstring(emit, ", ");
594                 be_emit_string(emit, t2);
595                 be_emit_cstring(emit, ", ");
596                 be_emit_string(emit, t3);
597                 be_emit_char(emit, '}');
598                 be_emit_finish_line_gas(emit, NULL);
599
600                 be_emit_cstring(emit, "\tstmia ");
601                 be_emit_string(emit, tgt);
602                 be_emit_cstring(emit, "!, {");
603                 be_emit_string(emit, t0);
604                 be_emit_cstring(emit, ", ");
605                 be_emit_string(emit, t1);
606                 be_emit_cstring(emit, ", ");
607                 be_emit_string(emit, t2);
608                 be_emit_cstring(emit, ", ");
609                 be_emit_string(emit, t3);
610                 be_emit_char(emit, '}');
611                 be_emit_finish_line_gas(emit, irn);
612                 --size;
613         }
614 }
615
616 static void emit_arm_SwitchJmp(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
617         const ir_edge_t    *edge;
618         ir_node            *proj;
619         int i;
620         ir_node **projs;
621         int n_projs;
622         int block_nr;
623         ir_node *default_proj = NULL;
624
625         block_nr = get_irn_node_nr(irn);
626         n_projs = get_arm_SwitchJmp_n_projs(irn);
627
628         projs = xcalloc(n_projs , sizeof(ir_node*));
629
630         foreach_out_edge(irn, edge) {
631                 proj = get_edge_src_irn(edge);
632                 assert(is_Proj(proj) && "Only proj allowed at SwitchJmp");
633
634                 if (get_Proj_proj(proj) == get_arm_SwitchJmp_default_proj_num(irn))
635                         default_proj = proj;
636
637                 projs[get_Proj_proj(proj)] = proj;
638         }
639         assert(default_proj != NULL && "SwitchJmp should have a Default Proj");
640
641         /*
642            CMP %1S, n_projs - 1
643            BHI default
644         */
645
646         be_emit_cstring(env->emit, "\tcmp ");
647         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
648         be_emit_irprintf(env->emit, ", #%u", n_projs - 1);
649         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
650
651         be_emit_cstring(env->emit, "\tbhi ");
652         arm_emit_cfop_target(env->emit, default_proj);
653         be_emit_finish_line_gas(env->emit, default_proj);
654
655         /*
656            LDR %r12, .TABLE_X_START
657            ADD %r12, %r12, [%1S, LSL #2]
658            LDR %r15, %r12
659          */
660
661         be_emit_irprintf(env->emit, "\tldr %%r12, TABLE_%d_START", block_nr);
662         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
663
664         be_emit_irprintf(env->emit, "\tadd %%r12, %%r12, ");
665         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
666         be_emit_cstring(env->emit, ", LSL #2");
667         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
668
669         be_emit_cstring(env->emit, "\tldr %r15, [%r12, #0]");
670         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
671
672         be_emit_irprintf(env->emit, "TABLE_%d_START:\n\t.word\tTABLE_%d", block_nr, block_nr);
673         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
674         be_emit_irprintf(env->emit, "\t.align 2");
675         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
676         be_emit_irprintf(env->emit, "TABLE_%d:", block_nr);
677         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
678
679         for (i = 0; i < n_projs; ++i) {
680                 proj = projs[i];
681                 if (proj == NULL) {
682                         proj = projs[get_arm_SwitchJmp_default_proj_num(irn)];
683                 }
684                 be_emit_cstring(env->emit, "\t.word\t");
685                 arm_emit_cfop_target(env->emit, proj);
686                 be_emit_finish_line_gas(env->emit, proj);
687         }
688         be_emit_irprintf(env->emit, "\t.align 2\n");
689         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
690         xfree(projs);
691 }
692
693 /************************************************************************/
694 /* emit_be                                                              */
695 /************************************************************************/
696
697 static void emit_be_Call(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
698         ir_entity *ent = be_Call_get_entity(irn);
699
700         be_emit_cstring(env->emit, "\tbl ");
701         if (ent) {
702                 set_entity_backend_marked(ent, 1);
703                 be_emit_ident(env->emit, get_entity_ld_ident(ent));
704         } else {
705                 arm_emit_source_register(env, irn, be_pos_Call_ptr);
706         }
707         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
708 }
709
710 /** Emit an IncSP node */
711 static void emit_be_IncSP(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
712         int offs = be_get_IncSP_offset(irn);
713
714         if (offs != 0) {
715                 be_emit_cstring(env->emit, "\tadd ");
716                 arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
717                 be_emit_cstring(env->emit, ", ");
718                 arm_emit_source_register(env, irn, 0);
719                 be_emit_cstring(env->emit, ", #");
720                 arm_emit_offset(env, irn);
721         } else {
722                 be_emit_cstring(env->emit, "\t/* omitted IncSP(");
723                 arm_emit_offset(env, irn);
724                 be_emit_cstring(env->emit,") */");
725         }
726         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
727 }
728
729 static void emit_be_Copy(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
730         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn);
731
732         if (get_in_reg(env->arch_env, irn, 0) == get_out_reg(env->arch_env, irn, 0)) {
733                 be_emit_cstring(env->emit, "\t/* omitted Copy: ");
734                 arm_emit_source_register(env, irn, 0);
735                 be_emit_cstring(env->emit, " -> ");
736                 arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
737                 be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
738                 return;
739         }
740
741         if (mode_is_float(mode)) {
742                 if (USE_FPA(env->cg->isa)) {
743                         be_emit_cstring(env->emit, "\tmvf");
744                         arm_emit_mode(env, irn);
745                         be_emit_char(env->emit, ' ');
746                         arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
747                         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
748                         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
749                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
750                 } else {
751                         assert(0 && "move not supported for this mode");
752                         panic("emit_be_Copy: move not supported for this mode");
753                 }
754         } else if (mode_is_numP(mode)) {
755                 be_emit_cstring(env->emit, "\tmov ");
756                 arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
757                 be_emit_cstring(env->emit, ", ");
758                 arm_emit_source_register(env, irn, 0);
759                         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
760         } else {
761                 assert(0 && "move not supported for this mode");
762                 panic("emit_be_Copy: move not supported for this mode");
763         }
764 }
765
766 /**
767  * Emit code for a Spill.
768  */
769 static void emit_be_Spill(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
770         ir_mode *mode = get_irn_mode(be_get_Spill_val(irn));
771
772         if (mode_is_float(mode)) {
773                 if (USE_FPA(env->cg->isa)) {
774                         be_emit_cstring(env->emit, "\tstf");
775                         arm_emit_fpa_postfix(env->emit, mode);
776                         be_emit_char(env->emit, ' ');
777                 } else {
778                         assert(0 && "spill not supported for this mode");
779                         panic("emit_be_Spill: spill not supported for this mode");
780                 }
781         } else if (mode_is_dataM(mode)) {
782                 be_emit_cstring(env->emit, "\tstr ");
783         } else {
784                 assert(0 && "spill not supported for this mode");
785                 panic("emit_be_Spill: spill not supported for this mode");
786         }
787         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
788         be_emit_cstring(env->emit, ", [");
789         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
790         be_emit_cstring(env->emit, ", #");
791         arm_emit_offset(env, irn);
792         be_emit_char(env->emit, ']');
793         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
794 }
795
796 /**
797  * Emit code for a Reload.
798  */
799 static void emit_be_Reload(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
800         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn);
801
802         if (mode_is_float(mode)) {
803                 if (USE_FPA(env->cg->isa)) {
804                         be_emit_cstring(env->emit, "\tldf");
805                         arm_emit_fpa_postfix(env->emit, mode);
806                         be_emit_char(env->emit, ' ');
807                 } else {
808                         assert(0 && "reload not supported for this mode");
809                         panic("emit_be_Reload: reload not supported for this mode");
810                 }
811         } else if (mode_is_dataM(mode)) {
812                 be_emit_cstring(env->emit, "\tldr ");
813         } else {
814                 assert(0 && "reload not supported for this mode");
815                 panic("emit_be_Reload: reload not supported for this mode");
816         }
817         arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
818         be_emit_cstring(env->emit, ", [");
819         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
820         be_emit_cstring(env->emit, ", #");
821         arm_emit_offset(env, irn);
822         be_emit_char(env->emit, ']');
823         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
824 }
825
826 static void emit_be_Perm(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
827         be_emit_cstring(env->emit, "\teor ");
828         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
829         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
830         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
831         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
832         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
833         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
834
835         be_emit_cstring(env->emit, "\teor ");
836         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
837         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
838         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
839         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
840         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
841         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
842
843         be_emit_cstring(env->emit, "\teor ");
844         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
845         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
846         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
847         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
848         arm_emit_source_register(env, irn, 1);
849         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
850 }
851
852 static void emit_be_StackParam(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
853         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn);
854
855         if (mode_is_float(mode)) {
856                 if (USE_FPA(env->cg->isa)) {
857                         be_emit_cstring(env->emit,"\tldf");
858                         arm_emit_fpa_postfix(env->emit, mode);
859                         be_emit_char(env->emit, ' ');
860                 } else {
861                         assert(0 && "stackparam not supported for this mode");
862                         panic("emit_be_StackParam: stackparam not supported for this mode");
863                 }
864         } else {
865                 be_emit_cstring(env->emit,"\tldr ");
866         }
867         arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
868         be_emit_cstring(env->emit, ", [");
869         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
870         be_emit_cstring(env->emit,", #");
871         arm_emit_offset(env, irn);
872         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
873 }
874
875 /************************************************************************/
876 /* emit                                                                 */
877 /************************************************************************/
878
879 static void emit_Jmp(arm_emit_env_t *env, const ir_node *node) {
880         ir_node *block, *next_block;
881
882         /* for now, the code works for scheduled and non-schedules blocks */
883         block = get_nodes_block(node);
884
885         /* we have a block schedule */
886         next_block = sched_next_block(block);
887         if (get_cfop_target_block(node) != next_block) {
888                 be_emit_cstring(env->emit, "\tb ");
889                 arm_emit_cfop_target(env->emit, node);
890         } else {
891                 be_emit_cstring(env->emit, "\t/* fallthrough to ");
892                 arm_emit_cfop_target(env->emit, node);
893                 be_emit_cstring(env->emit, " */");
894         }
895         be_emit_finish_line_gas(env->emit, node);
896 }
897
898 static void emit_arm_fpaDbl2GP(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
899         be_emit_cstring(env->emit, "\tstfd ");
900         arm_emit_source_register(env, irn, 0);
901         be_emit_cstring(env->emit, ", [sp, #-8]!");
902         be_emit_pad_comment(env->emit);
903         be_emit_cstring(env->emit, "/* Push fp to stack */");
904         be_emit_finish_line_gas(env->emit, NULL);
905
906         be_emit_cstring(env->emit, "\tldmfd sp!, {");
907         arm_emit_dest_register(env, irn, 1);
908         be_emit_cstring(env->emit, ", ");
909         arm_emit_dest_register(env, irn, 0);
910         be_emit_char(env->emit, '}');
911         be_emit_pad_comment(env->emit);
912         be_emit_cstring(env->emit, "/* Pop destination */");
913         be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
914 }
915
916 static void emit_arm_LdTls(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
917         (void) env;
918         (void) irn;
919         panic("TLS not supported for this target\n");
920         /* Er... our gcc does not support it... Install a newer toolchain. */
921 }
922
923 /***********************************************************************************
924  *                  _          __                                             _
925  *                 (_)        / _|                                           | |
926  *  _ __ ___   __ _ _ _ __   | |_ _ __ __ _ _ __ ___   _____      _____  _ __| | __
927  * | '_ ` _ \ / _` | | '_ \  |  _| '__/ _` | '_ ` _ \ / _ \ \ /\ / / _ \| '__| |/ /
928  * | | | | | | (_| | | | | | | | | | | (_| | | | | | |  __/\ V  V / (_) | |  |   <
929  * |_| |_| |_|\__,_|_|_| |_| |_| |_|  \__,_|_| |_| |_|\___| \_/\_/ \___/|_|  |_|\_\
930  *
931  ***********************************************************************************/
932
933 static void emit_silence(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
934         (void) env;
935         (void) irn;
936         /* Do nothing. */
937 }
938
939 /**
940  * The type of a emitter function.
941  */
942 typedef void (emit_func)(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn);
943
944 /**
945  * Set a node emitter. Make it a bit more type safe.
946  */
947 static INLINE void set_emitter(ir_op *op, emit_func arm_emit_node) {
948         op->ops.generic = (op_func)arm_emit_node;
949 }
950
951 /**
952  * Enters the emitter functions for handled nodes into the generic
953  * pointer of an opcode.
954  */
955 static void arm_register_emitters(void) {
956
957 #define ARM_EMIT(a)  set_emitter(op_arm_##a, emit_arm_##a)
958 #define EMIT(a)      set_emitter(op_##a, emit_##a)
959 #define BE_EMIT(a)   set_emitter(op_be_##a, emit_be_##a)
960 #define SILENCE(a)   set_emitter(op_##a, emit_silence)
961
962         /* first clear the generic function pointer for all ops */
963         clear_irp_opcodes_generic_func();
964
965         /* register all emitter functions defined in spec */
966         arm_register_spec_emitters();
967
968         /* other emitter functions */
969         ARM_EMIT(CmpBra);
970         ARM_EMIT(fpaCmfBra);
971         ARM_EMIT(fpaCmfeBra);
972         ARM_EMIT(CopyB);
973 //      ARM_EMIT(CopyB_i);
974 //      ARM_EMIT(Const);
975         ARM_EMIT(SymConst);
976         ARM_EMIT(SwitchJmp);
977         ARM_EMIT(fpaDbl2GP);
978         ARM_EMIT(fpaConst);
979         ARM_EMIT(LdTls);
980
981         /* benode emitter */
982         BE_EMIT(Call);
983         BE_EMIT(IncSP);
984         BE_EMIT(Copy);
985         BE_EMIT(Spill);
986         BE_EMIT(Reload);
987         BE_EMIT(Perm);
988         BE_EMIT(StackParam);
989
990         /* firm emitter */
991         EMIT(Jmp);
992
993         /* noisy stuff */
994 #ifdef SILENCER
995         SILENCE(Start);
996         SILENCE(Proj);
997         SILENCE(Phi);
998         SILENCE(be_Keep);
999         SILENCE(be_CopyKeep);
1000         SILENCE(be_RegParams);
1001         SILENCE(be_Barrier);
1002         SILENCE(be_Return);
1003 #endif
1004
1005 #undef ARM_EMIT
1006 #undef BE_EMIT
1007 #undef EMIT
1008 #undef SILENCE
1009 }
1010
1011 static const char *last_name = NULL;
1012 static unsigned last_line = -1;
1013 static unsigned num = -1;
1014
1015 /**
1016  * Emit the debug support for node node.
1017  */
1018 static void arm_emit_dbg(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
1019         dbg_info *db = get_irn_dbg_info(irn);
1020         unsigned lineno;
1021         const char *fname = be_retrieve_dbg_info(db, &lineno);
1022
1023         if (! env->cg->birg->main_env->options->stabs_debug_support)
1024                 return;
1025
1026         if (fname) {
1027                 if (last_name != fname) {
1028                         last_line = -1;
1029                         be_dbg_include_begin(env->cg->birg->main_env->db_handle, fname);
1030                         last_name = fname;
1031                 }
1032                 if (last_line != lineno) {
1033                         char name[64];
1034
1035                         snprintf(name, sizeof(name), ".LM%u", ++num);
1036                         last_line = lineno;
1037                         be_dbg_line(env->cg->birg->main_env->db_handle, lineno, name);
1038                         be_emit_string(env->emit, name);
1039                         be_emit_cstring(env->emit, ":\n");
1040                         be_emit_write_line(env->emit);
1041                 }
1042         }
1043 }
1044
1045 /**
1046  * Emits code for a node.
1047  */
1048 static void arm_emit_node(arm_emit_env_t *env, const ir_node *irn) {
1049         ir_op *op = get_irn_op(irn);
1050
1051         if (op->ops.generic) {
1052                 emit_func *emit = (emit_func *)op->ops.generic;
1053                 arm_emit_dbg(env, irn);
1054                 (*emit)(env, irn);
1055         } else {
1056                 be_emit_cstring(env->emit, "\t/* TODO */");
1057                 be_emit_finish_line_gas(env->emit, irn);
1058         }
1059 }
1060
1061 /**
1062  * emit the block label if needed.
1063  */
1064 static void arm_emit_block_header(arm_emit_env_t *env, ir_node *block, ir_node *prev)
1065 {
1066         int           n_cfgpreds;
1067         int           need_label;
1068         int           i, arity;
1069         ir_exec_freq  *exec_freq = env->cg->birg->exec_freq;
1070         be_emit_env_t *emit;
1071
1072         need_label = 0;
1073         n_cfgpreds = get_Block_n_cfgpreds(block);
1074         if (n_cfgpreds == 1) {
1075                 ir_node *pred       = get_Block_cfgpred(block, 0);
1076                 ir_node *pred_block = get_nodes_block(pred);
1077
1078                 /* we don't need labels for fallthrough blocks, however switch-jmps
1079                  * are no fallthroughs */
1080                 if (pred_block == prev &&
1081                                 !(is_Proj(pred) && is_arm_SwitchJmp(get_Proj_pred(pred)))) {
1082                         need_label = 0;
1083                 } else {
1084                         need_label = 1;
1085                 }
1086         } else {
1087                 need_label = 1;
1088         }
1089
1090         emit = env->emit;
1091         if (need_label) {
1092                 arm_emit_block_name(emit, block);
1093                 be_emit_char(emit, ':');
1094
1095                 be_emit_pad_comment(emit);
1096                 be_emit_cstring(emit, "   /* preds:");
1097
1098                 /* emit list of pred blocks in comment */
1099                 arity = get_irn_arity(block);
1100                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
1101                         ir_node *predblock = get_Block_cfgpred_block(block, i);
1102                         be_emit_irprintf(emit, " %d", get_irn_node_nr(predblock));
1103                 }
1104         } else {
1105                 be_emit_cstring(emit, "\t/* ");
1106                 arm_emit_block_name(emit, block);
1107                 be_emit_cstring(emit, ": ");
1108         }
1109         if (exec_freq != NULL) {
1110                 be_emit_irprintf(emit, " freq: %f",
1111                                  get_block_execfreq(exec_freq, block));
1112         }
1113         be_emit_cstring(emit, " */\n");
1114         be_emit_write_line(emit);
1115 }
1116
1117 /**
1118  * Walks over the nodes in a block connected by scheduling edges
1119  * and emits code for each node.
1120  */
1121 static void arm_gen_block(void *ctx, ir_node *block, ir_node *prev_block) {
1122         arm_emit_env_t *env = ctx;
1123         ir_node *irn;
1124
1125         arm_emit_block_header(env, block, prev_block);
1126         arm_emit_dbg(env, block);
1127         sched_foreach(block, irn) {
1128                 arm_emit_node(env, irn);
1129         }
1130 }
1131
1132 /**
1133  * Emits code for function start.
1134  */
1135 void arm_func_prolog(arm_emit_env_t *env, ir_graph *irg) {
1136         be_emit_env_t *eenv = env->emit;
1137         ir_entity *ent = get_irg_entity(irg);
1138         const char *irg_name = get_entity_ld_name(ent);
1139
1140         be_emit_write_line(eenv);
1141         be_gas_emit_switch_section(eenv, GAS_SECTION_TEXT);
1142         be_emit_cstring(eenv, "\t.align  2\n");
1143
1144         if (get_entity_visibility(ent) == visibility_external_visible)
1145                 be_emit_irprintf(eenv, "\t.global %s\n", irg_name);
1146         be_emit_irprintf(eenv, "%s:\n", irg_name);
1147 }
1148
1149 /**
1150  * Emits code for function end
1151  */
1152 void arm_emit_end(FILE *F, ir_graph *irg) {
1153         (void) irg;
1154         fprintf(F, "\t.ident \"firmcc\"\n");
1155 }
1156
1157 /**
1158  * Block-walker:
1159  * Sets labels for control flow nodes (jump target)
1160  */
1161 static void arm_gen_labels(ir_node *block, void *env) {
1162         ir_node *pred;
1163         int n = get_Block_n_cfgpreds(block);
1164         (void)env;
1165
1166         for (n--; n >= 0; n--) {
1167                 pred = get_Block_cfgpred(block, n);
1168                 set_irn_link(pred, block);
1169         }
1170 }
1171
1172 /**
1173  * Compare two entries of the symbol or tarval set.
1174  */
1175 static int cmp_sym_or_tv(const void *elt, const void *key, size_t size) {
1176         const sym_or_tv *p1 = elt;
1177         const sym_or_tv *p2 = key;
1178         (void) size;
1179
1180         /* as an identifier NEVER can point to a tarval, it's enough
1181            to compare it this way */
1182         return p1->u.generic != p2->u.generic;
1183 }
1184
1185 /**
1186  * Main driver. Emits the code for one routine.
1187  */
1188 void arm_gen_routine(const arm_code_gen_t *cg, ir_graph *irg) {
1189         arm_emit_env_t emit_env;
1190         ir_node **blk_sched;
1191         int i, n;
1192         ir_node *last_block = NULL;
1193
1194         emit_env.emit      = &cg->isa->emit;
1195         emit_env.arch_env  = cg->arch_env;
1196         emit_env.cg        = cg;
1197         emit_env.sym_or_tv = new_set(cmp_sym_or_tv, 8);
1198         FIRM_DBG_REGISTER(emit_env.mod, "firm.be.arm.emit");
1199
1200         /* set the global arch_env (needed by print hooks) */
1201         arch_env = cg->arch_env;
1202
1203         arm_register_emitters();
1204
1205         /* create the block schedule. For now, we don't need it earlier. */
1206         blk_sched = be_create_block_schedule(cg->irg, cg->birg->exec_freq);
1207
1208         arm_func_prolog(&emit_env, irg);
1209         irg_block_walk_graph(irg, arm_gen_labels, NULL, &emit_env);
1210
1211         n = ARR_LEN(blk_sched);
1212         for (i = 0; i < n;) {
1213                 ir_node *block, *next_bl;
1214
1215                 block   = blk_sched[i];
1216                 ++i;
1217                 next_bl = i < n ? blk_sched[i] : NULL;
1218
1219                 /* set here the link. the emitter expects to find the next block here */
1220                 set_irn_link(block, next_bl);
1221                 arm_gen_block(&emit_env, block, last_block);
1222                 last_block = block;
1223         }
1224
1225         /* emit SymConst values */
1226         if (set_count(emit_env.sym_or_tv) > 0) {
1227                 sym_or_tv *entry;
1228
1229                 be_emit_cstring(emit_env.emit, "\t.align 2\n");
1230
1231                 foreach_set(emit_env.sym_or_tv, entry) {
1232                         be_emit_irprintf(emit_env.emit, ".L%u:\n", entry->label);
1233
1234                         if (entry->is_ident) {
1235                                 be_emit_cstring(emit_env.emit, "\t.word\t");
1236                                 be_emit_ident(emit_env.emit, entry->u.id);
1237                                 be_emit_char(emit_env.emit, '\n');
1238                                 be_emit_write_line(emit_env.emit);
1239                         } else {
1240                                 tarval *tv = entry->u.tv;
1241                                 int i, size = get_mode_size_bytes(get_tarval_mode(tv));
1242                                 unsigned v;
1243
1244                                 /* beware: ARM fpa uses big endian format */
1245                                 for (i = ((size + 3) & ~3) - 4; i >= 0; i -= 4) {
1246                                         /* get 32 bits */
1247                                         v =            get_tarval_sub_bits(tv, i+3);
1248                                         v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, i+2);
1249                                         v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, i+1);
1250                                         v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, i+0);
1251                                         be_emit_irprintf(emit_env.emit, "\t.word\t%u\n", v);
1252                                         be_emit_write_line(emit_env.emit);
1253                                 }
1254                         }
1255                 }
1256                 be_emit_char(emit_env.emit, '\n');
1257                 be_emit_write_line(emit_env.emit);
1258         }
1259         del_set(emit_env.sym_or_tv);
1260 }