nsz Git - libfirm/blob - ir/be/arm/bearch_arm.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief   The main arm backend driver file.
  23  * @author  Matthias Braun, Oliver Richter, Tobias Gneist
  24  * @version $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include "lc_opts.h"
  29 #include "lc_opts_enum.h"
  30
  31 #include "pseudo_irg.h"
  32 #include "irgwalk.h"
  33 #include "irprog.h"
  34 #include "irprintf.h"
  35 #include "ircons.h"
  36 #include "irgmod.h"
  37 #include "irgopt.h"
  38 #include "iroptimize.h"
  39 #include "lowering.h"
  40 #include "error.h"
  41
  42 #include "bitset.h"
  43 #include "debug.h"
  44 #include "array_t.h"
  45 #include "irtools.h"
  46
  47 #include "../bearch.h"
  48 #include "../benode.h"
  49 #include "../belower.h"
  50 #include "../besched.h"
  51 #include "be.h"
  52 #include "../beabi.h"
  53 #include "../bemachine.h"
  54 #include "../beilpsched.h"
  55 #include "../bemodule.h"
  56 #include "../beirg.h"
  57 #include "../bespillslots.h"
  58 #include "../begnuas.h"
  59 #include "../belistsched.h"
  60 #include "../beflags.h"
  61
  62 #include "bearch_arm_t.h"
  63
  64 #include "arm_new_nodes.h"
  65 #include "gen_arm_regalloc_if.h"
  66 #include "arm_transform.h"
  67 #include "arm_optimize.h"
  68 #include "arm_emitter.h"
  69 #include "arm_map_regs.h"
  70
  71 static arch_irn_class_t arm_classify(const ir_node *irn)
  72 {
  73         (void) irn;
  74         return 0;
  75 }
  76
  77 static ir_entity *arm_get_frame_entity(const ir_node *irn)
  78 {
  79         const arm_attr_t *attr = get_arm_attr_const(irn);
  80
  81         if (is_arm_FrameAddr(irn)) {
  82                 const arm_SymConst_attr_t *attr = get_irn_generic_attr_const(irn);
  83                 return attr->entity;
  84         }
  85         if (attr->is_load_store) {
  86                 const arm_load_store_attr_t *load_store_attr
  87                         = get_arm_load_store_attr_const(irn);
  88                 if (load_store_attr->is_frame_entity) {
  89                         return load_store_attr->entity;
  90                 }
  91         }
  92         return NULL;
  93 }
  94
  95 static void arm_set_frame_entity(ir_node *irn, ir_entity *ent)
  96 {
  97         (void) irn;
  98         (void) ent;
  99         panic("arm_set_frame_entity() called. This should not happen.");
 100 }
 101
 102 /**
 103  * This function is called by the generic backend to correct offsets for
 104  * nodes accessing the stack.
 105  */
 106 static void arm_set_stack_bias(ir_node *irn, int bias)
 107 {
 108         if (is_arm_FrameAddr(irn)) {
 109                 arm_SymConst_attr_t *attr = get_irn_generic_attr(irn);
 110                 attr->fp_offset += bias;
 111         } else {
 112                 arm_load_store_attr_t *attr = get_arm_load_store_attr(irn);
 113                 assert(attr->base.is_load_store);
 114                 attr->offset += bias;
 115         }
 116 }
 117
 118 static int arm_get_sp_bias(const ir_node *irn)
 119 {
 120         /* We don't have any nodes changing the stack pointer.
 121                 TODO: we probably want to support post-/pre increment/decrement later */
 122         (void) irn;
 123         return 0;
 124 }
 125
 126 /* fill register allocator interface */
 127
 128 static const arch_irn_ops_t arm_irn_ops = {
 129         get_arm_in_req,
 130         arm_classify,
 131         arm_get_frame_entity,
 132         arm_set_frame_entity,
 133         arm_set_stack_bias,
 134         arm_get_sp_bias,
 135         NULL,    /* get_inverse             */
 136         NULL,    /* get_op_estimated_cost   */
 137         NULL,    /* possible_memory_operand */
 138         NULL,    /* perform_memory_operand  */
 139 };
 140
 141 /**
 142  * Transforms the standard Firm graph into
 143  * a ARM firm graph.
 144  */
 145 static void arm_prepare_graph(void *self)
 146 {
 147         arm_code_gen_t *cg = self;
 148
 149         /* transform nodes into assembler instructions */
 150         arm_transform_graph(cg);
 151
 152         /* do local optimizations (mainly CSE) */
 153         local_optimize_graph(cg->irg);
 154
 155         if (cg->dump)
 156                 be_dump(cg->irg, "-transformed", dump_ir_block_graph_sched);
 157
 158         /* do code placement, to optimize the position of constants */
 159         place_code(cg->irg);
 160
 161         if (cg->dump)
 162                 be_dump(cg->irg, "-place", dump_ir_block_graph_sched);
 163 }
 164
 165 /**
 166  * Called immediately before emit phase.
 167  */
 168 static void arm_finish_irg(void *self)
 169 {
 170         arm_code_gen_t *cg = self;
 171
 172         /* do peephole optimizations and fix stack offsets */
 173         arm_peephole_optimization(cg);
 174 }
 175
 176 static ir_node *arm_flags_remat(ir_node *node, ir_node *after)
 177 {
 178         ir_node *block;
 179         ir_node *copy;
 180
 181         if (is_Block(after)) {
 182                 block = after;
 183         } else {
 184                 block = get_nodes_block(after);
 185         }
 186         copy = exact_copy(node);
 187         set_nodes_block(copy, block);
 188         sched_add_after(after, copy);
 189         return copy;
 190 }
 191
 192 static void arm_before_ra(void *self)
 193 {
 194         arm_code_gen_t *cg = self;
 195
 196         be_sched_fix_flags(cg->birg, &arm_reg_classes[CLASS_arm_flags],
 197                            &arm_flags_remat);
 198 }
 199
 200 static void transform_Reload(ir_node *node)
 201 {
 202         ir_graph  *irg    = get_irn_irg(node);
 203         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 204         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 205         ir_node   *ptr    = get_irg_frame(irg);
 206         ir_node   *mem    = get_irn_n(node, be_pos_Reload_mem);
 207         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(node);
 208         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 209         const arch_register_t *reg;
 210         ir_node   *proj;
 211         ir_node   *load;
 212
 213         ir_node  *sched_point = sched_prev(node);
 214
 215         load = new_bd_arm_Ldr(dbgi, block, ptr, mem, mode, entity, false, 0, true);
 216         sched_add_after(sched_point, load);
 217         sched_remove(node);
 218
 219         proj = new_rd_Proj(dbgi, load, mode, pn_arm_Ldr_res);
 220
 221         reg = arch_get_irn_register(node);
 222         arch_set_irn_register(proj, reg);
 223
 224         exchange(node, proj);
 225 }
 226
 227 static void transform_Spill(ir_node *node)
 228 {
 229         ir_graph  *irg    = get_irn_irg(node);
 230         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 231         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 232         ir_node   *ptr    = get_irg_frame(irg);
 233         ir_node   *mem    = new_NoMem();
 234         ir_node   *val    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_val);
 235         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(val);
 236         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 237         ir_node   *sched_point;
 238         ir_node   *store;
 239
 240         sched_point = sched_prev(node);
 241         store = new_bd_arm_Str(dbgi, block, ptr, val, mem, mode, entity, false, 0,
 242                                true);
 243
 244         sched_remove(node);
 245         sched_add_after(sched_point, store);
 246
 247         exchange(node, store);
 248 }
 249
 250 static void arm_after_ra_walker(ir_node *block, void *data)
 251 {
 252         ir_node *node, *prev;
 253         (void) data;
 254
 255         for (node = sched_last(block); !sched_is_begin(node); node = prev) {
 256                 prev = sched_prev(node);
 257
 258                 if (be_is_Reload(node)) {
 259                         transform_Reload(node);
 260                 } else if (be_is_Spill(node)) {
 261                         transform_Spill(node);
 262                 }
 263         }
 264 }
 265
 266 static void arm_after_ra(void *self)
 267 {
 268         arm_code_gen_t *cg = self;
 269         be_coalesce_spillslots(cg->birg);
 270
 271         irg_block_walk_graph(cg->irg, NULL, arm_after_ra_walker, NULL);
 272 }
 273
 274 /**
 275  * Emits the code, closes the output file and frees
 276  * the code generator interface.
 277  */
 278 static void arm_emit_and_done(void *self)
 279 {
 280         arm_code_gen_t *cg = self;
 281         ir_graph       *irg = cg->irg;
 282
 283         arm_gen_routine(cg, irg);
 284
 285         /* de-allocate code generator */
 286         del_set(cg->reg_set);
 287         free(self);
 288 }
 289
 290 /**
 291  * Move a double floating point value into an integer register.
 292  * Place the move operation into block bl.
 293  *
 294  * Handle some special cases here:
 295  * 1.) A constant: simply split into two
 296  * 2.) A load: simply split into two
 297  */
 298 static ir_node *convert_dbl_to_int(ir_node *bl, ir_node *arg, ir_node *mem,
 299                                    ir_node **resH, ir_node **resL)
 300 {
 301         if (is_Const(arg)) {
 302                 tarval *tv = get_Const_tarval(arg);
 303                 unsigned v;
 304
 305                 /* get the upper 32 bits */
 306                 v =            get_tarval_sub_bits(tv, 7);
 307                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 6);
 308                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 5);
 309                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 4);
 310                 *resH = new_Const_long(mode_Is, v);
 311
 312                 /* get the lower 32 bits */
 313                 v =            get_tarval_sub_bits(tv, 3);
 314                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 2);
 315                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 1);
 316                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 0);
 317                 *resL = new_Const_long(mode_Is, v);
 318         } else if (is_Load(skip_Proj(arg))) {
 319                 /* FIXME: handling of low/high depends on LE/BE here */
 320                 panic("Unimplemented convert_dbl_to_int() case");
 321         }
 322         else {
 323                 ir_node *conv;
 324
 325                 conv = new_bd_arm_fpaDbl2GP(NULL, bl, arg, mem);
 326                 /* move high/low */
 327                 *resL = new_r_Proj(conv, mode_Is, pn_arm_fpaDbl2GP_low);
 328                 *resH = new_r_Proj(conv, mode_Is, pn_arm_fpaDbl2GP_high);
 329                 mem   = new_r_Proj(conv, mode_M,  pn_arm_fpaDbl2GP_M);
 330         }
 331         return mem;
 332 }
 333
 334 /**
 335  * Move a single floating point value into an integer register.
 336  * Place the move operation into block bl.
 337  *
 338  * Handle some special cases here:
 339  * 1.) A constant: simply move
 340  * 2.) A load: simply load
 341  */
 342 static ir_node *convert_sng_to_int(ir_node *bl, ir_node *arg)
 343 {
 344         (void) bl;
 345
 346         if (is_Const(arg)) {
 347                 tarval *tv = get_Const_tarval(arg);
 348                 unsigned v;
 349
 350                 /* get the lower 32 bits */
 351                 v =            get_tarval_sub_bits(tv, 3);
 352                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 2);
 353                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 1);
 354                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 0);
 355                 return new_Const_long(mode_Is, v);
 356         }
 357         panic("Unimplemented convert_sng_to_int() case");
 358 }
 359
 360 /**
 361  * Convert the arguments of a call to support the
 362  * ARM calling convention of general purpose AND floating
 363  * point arguments.
 364  */
 365 static void handle_calls(ir_node *call, void *env)
 366 {
 367         arm_code_gen_t *cg = env;
 368         int i, j, n, size, idx, flag, n_param, n_res, first_variadic;
 369         ir_type *mtp, *new_mtd, *new_tp[5];
 370         ir_node *new_in[5], **in;
 371         ir_node *bl;
 372
 373         if (! is_Call(call))
 374                 return;
 375
 376         /* check, if we need conversions */
 377         n = get_Call_n_params(call);
 378         mtp = get_Call_type(call);
 379         assert(get_method_n_params(mtp) == n);
 380
 381         /* it's always enough to handle the first 4 parameters */
 382         if (n > 4)
 383                 n = 4;
 384         flag = size = idx = 0;
 385         bl = get_nodes_block(call);
 386         for (i = 0; i < n; ++i) {
 387                 ir_type *param_tp = get_method_param_type(mtp, i);
 388
 389                 if (is_compound_type(param_tp)) {
 390                         /* an aggregate parameter: bad case */
 391                         assert(0);
 392                 }
 393                 else {
 394                         /* a primitive parameter */
 395                         ir_mode *mode = get_type_mode(param_tp);
 396
 397                         if (mode_is_float(mode)) {
 398                                 if (get_mode_size_bits(mode) > 32) {
 399                                         ir_node *mem = get_Call_mem(call);
 400
 401                                         /* Beware: ARM wants the high part first */
 402                                         size += 2 * 4;
 403                                         new_tp[idx]   = cg->int_tp;
 404                                         new_tp[idx+1] = cg->int_tp;
 405                                         mem = convert_dbl_to_int(bl, get_Call_param(call, i), mem, &new_in[idx], &new_in[idx+1]);
 406                                         idx += 2;
 407                                         set_Call_mem(call, mem);
 408                                 }
 409                                 else {
 410                                         size += 4;
 411                                         new_tp[idx] = cg->int_tp;
 412                                         new_in[idx] = convert_sng_to_int(bl, get_Call_param(call, i));
 413                                         ++idx;
 414                                 }
 415                                 flag = 1;
 416                         }
 417                         else {
 418                                 size += 4;
 419                                 new_tp[idx] = param_tp;
 420                                 new_in[idx] = get_Call_param(call, i);
 421                                 ++idx;
 422                         }
 423                 }
 424
 425                 if (size >= 16)
 426                         break;
 427         }
 428
 429         /* if flag is NOT set, no need to translate the method type */
 430         if (! flag)
 431                 return;
 432
 433         /* construct a new method type */
 434         n       = i;
 435         n_param = get_method_n_params(mtp) - n + idx;
 436         n_res   = get_method_n_ress(mtp);
 437         new_mtd = new_d_type_method(n_param, n_res, get_type_dbg_info(mtp));
 438
 439         for (i = 0; i < idx; ++i)
 440                 set_method_param_type(new_mtd, i, new_tp[i]);
 441         for (i = n, j = idx; i < get_method_n_params(mtp); ++i)
 442                 set_method_param_type(new_mtd, j++, get_method_param_type(mtp, i));
 443         for (i = 0; i < n_res; ++i)
 444                 set_method_res_type(new_mtd, i, get_method_res_type(mtp, i));
 445
 446         set_method_calling_convention(new_mtd, get_method_calling_convention(mtp));
 447         first_variadic = get_method_first_variadic_param_index(mtp);
 448         if (first_variadic >= 0)
 449                 set_method_first_variadic_param_index(new_mtd, first_variadic);
 450
 451         if (is_lowered_type(mtp)) {
 452                 mtp = get_associated_type(mtp);
 453         }
 454         set_lowered_type(mtp, new_mtd);
 455
 456         set_Call_type(call, new_mtd);
 457
 458         /* calculate new in array of the Call */
 459         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param + 2);
 460         for (i = 0; i < idx; ++i)
 461                 in[2 + i] = new_in[i];
 462         for (i = n, j = idx; i < get_method_n_params(mtp); ++i)
 463                 in[2 + j++] = get_Call_param(call, i);
 464
 465         in[0] = get_Call_mem(call);
 466         in[1] = get_Call_ptr(call);
 467
 468         /* finally, change the call inputs */
 469         set_irn_in(call, n_param + 2, in);
 470 }
 471
 472 /**
 473  * Handle graph transformations before the abi converter does its work.
 474  */
 475 static void arm_before_abi(void *self)
 476 {
 477         arm_code_gen_t *cg = self;
 478
 479         irg_walk_graph(cg->irg, NULL, handle_calls, cg);
 480 }
 481
 482 /* forward */
 483 static void *arm_cg_init(be_irg_t *birg);
 484
 485 static const arch_code_generator_if_t arm_code_gen_if = {
 486         arm_cg_init,
 487         NULL,               /* get_pic_base */
 488         arm_before_abi,     /* before abi introduce */
 489         arm_prepare_graph,
 490         NULL,               /* spill */
 491         arm_before_ra,      /* before register allocation hook */
 492         arm_after_ra,
 493         arm_finish_irg,
 494         arm_emit_and_done,
 495 };
 496
 497 /**
 498  * Initializes the code generator.
 499  */
 500 static void *arm_cg_init(be_irg_t *birg)
 501 {
 502         static ir_type *int_tp = NULL;
 503         arm_isa_t      *isa = (arm_isa_t *)birg->main_env->arch_env;
 504         arm_code_gen_t *cg;
 505
 506         if (! int_tp) {
 507                 /* create an integer type with machine size */
 508                 int_tp = new_type_primitive(mode_Is);
 509         }
 510
 511         cg = XMALLOC(arm_code_gen_t);
 512         cg->impl         = &arm_code_gen_if;
 513         cg->irg          = birg->irg;
 514         cg->reg_set      = new_set(arm_cmp_irn_reg_assoc, 1024);
 515         cg->isa          = isa;
 516         cg->birg         = birg;
 517         cg->int_tp       = int_tp;
 518         cg->have_fp_insn = 0;
 519         cg->dump         = (birg->main_env->options->dump_flags & DUMP_BE) ? 1 : 0;
 520
 521         FIRM_DBG_REGISTER(cg->mod, "firm.be.arm.cg");
 522
 523         /* enter the current code generator */
 524         isa->cg = cg;
 525
 526         return (arch_code_generator_t *)cg;
 527 }
 528
 529
 530 /**
 531  * Maps all intrinsic calls that the backend support
 532  * and map all instructions the backend did not support
 533  * to runtime calls.
 534  */
 535 static void arm_handle_intrinsics(void)
 536 {
 537         ir_type *tp, *int_tp, *uint_tp;
 538         i_record records[8];
 539         int n_records = 0;
 540
 541         runtime_rt rt_iDiv, rt_uDiv, rt_iMod, rt_uMod;
 542
 543 #define ID(x) new_id_from_chars(x, sizeof(x)-1)
 544
 545         int_tp  = new_type_primitive(mode_Is);
 546         uint_tp = new_type_primitive(mode_Iu);
 547
 548         /* ARM has neither a signed div instruction ... */
 549         {
 550                 i_instr_record *map_Div = &records[n_records++].i_instr;
 551
 552                 tp = new_type_method(2, 1);
 553                 set_method_param_type(tp, 0, int_tp);
 554                 set_method_param_type(tp, 1, int_tp);
 555                 set_method_res_type(tp, 0, int_tp);
 556
 557                 rt_iDiv.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID("__divsi3"), tp);
 558                 set_entity_ld_ident(rt_iDiv.ent, ID("__divsi3"));
 559                 rt_iDiv.mode            = mode_T;
 560                 rt_iDiv.res_mode        = mode_Is;
 561                 rt_iDiv.mem_proj_nr     = pn_Div_M;
 562                 rt_iDiv.regular_proj_nr = pn_Div_X_regular;
 563                 rt_iDiv.exc_proj_nr     = pn_Div_X_except;
 564                 rt_iDiv.exc_mem_proj_nr = pn_Div_M;
 565                 rt_iDiv.res_proj_nr     = pn_Div_res;
 566
 567                 add_entity_linkage(rt_iDiv.ent, IR_LINKAGE_CONSTANT);
 568                 set_entity_visibility(rt_iDiv.ent, ir_visibility_external);
 569
 570                 map_Div->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 571                 map_Div->op       = op_Div;
 572                 map_Div->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 573                 map_Div->ctx      = &rt_iDiv;
 574         }
 575         /* ... nor an unsigned div instruction ... */
 576         {
 577                 i_instr_record *map_Div = &records[n_records++].i_instr;
 578
 579                 tp = new_type_method(2, 1);
 580                 set_method_param_type(tp, 0, uint_tp);
 581                 set_method_param_type(tp, 1, uint_tp);
 582                 set_method_res_type(tp, 0, uint_tp);
 583
 584                 rt_uDiv.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID("__udivsi3"), tp);
 585                 set_entity_ld_ident(rt_uDiv.ent, ID("__udivsi3"));
 586                 rt_uDiv.mode            = mode_T;
 587                 rt_uDiv.res_mode        = mode_Iu;
 588                 rt_uDiv.mem_proj_nr     = pn_Div_M;
 589                 rt_uDiv.regular_proj_nr = pn_Div_X_regular;
 590                 rt_uDiv.exc_proj_nr     = pn_Div_X_except;
 591                 rt_uDiv.exc_mem_proj_nr = pn_Div_M;
 592                 rt_uDiv.res_proj_nr     = pn_Div_res;
 593
 594                 set_entity_visibility(rt_uDiv.ent, ir_visibility_external);
 595
 596                 map_Div->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 597                 map_Div->op       = op_Div;
 598                 map_Div->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 599                 map_Div->ctx      = &rt_uDiv;
 600         }
 601         /* ... nor a signed mod instruction ... */
 602         {
 603                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 604
 605                 tp = new_type_method(2, 1);
 606                 set_method_param_type(tp, 0, int_tp);
 607                 set_method_param_type(tp, 1, int_tp);
 608                 set_method_res_type(tp, 0, int_tp);
 609
 610                 rt_iMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID("__modsi3"), tp);
 611                 set_entity_ld_ident(rt_iMod.ent, ID("__modsi3"));
 612                 rt_iMod.mode            = mode_T;
 613                 rt_iMod.res_mode        = mode_Is;
 614                 rt_iMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 615                 rt_iMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 616                 rt_iMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 617                 rt_iMod.exc_mem_proj_nr = pn_Mod_M;
 618                 rt_iMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 619
 620                 set_entity_visibility(rt_iMod.ent, ir_visibility_external);
 621
 622                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 623                 map_Mod->op       = op_Mod;
 624                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 625                 map_Mod->ctx      = &rt_iMod;
 626         }
 627         /* ... nor an unsigned mod. */
 628         {
 629                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 630
 631                 tp = new_type_method(2, 1);
 632                 set_method_param_type(tp, 0, uint_tp);
 633                 set_method_param_type(tp, 1, uint_tp);
 634                 set_method_res_type(tp, 0, uint_tp);
 635
 636                 rt_uMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID("__umodsi3"), tp);
 637                 set_entity_ld_ident(rt_uMod.ent, ID("__umodsi3"));
 638                 rt_uMod.mode            = mode_T;
 639                 rt_uMod.res_mode        = mode_Iu;
 640                 rt_uMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 641                 rt_uMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 642                 rt_uMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 643                 rt_uMod.exc_mem_proj_nr = pn_Mod_M;
 644                 rt_uMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 645
 646                 set_entity_visibility(rt_uMod.ent, ir_visibility_external);
 647
 648                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 649                 map_Mod->op       = op_Mod;
 650                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 651                 map_Mod->ctx      = &rt_uMod;
 652         }
 653
 654         if (n_records > 0)
 655                 lower_intrinsics(records, n_records, /*part_block_used=*/0);
 656 }
 657
 658 /*****************************************************************
 659  *  ____             _                  _   _____  _____
 660  * |  _ \           | |                | | |_   _|/ ____|  /\
 661  * | |_) | __ _  ___| | _____ _ __   __| |   | | | (___   /  \
 662  * |  _ < / _` |/ __| |/ / _ \ '_ \ / _` |   | |  \___ \ / /\ \
 663  * | |_) | (_| | (__|   <  __/ | | | (_| |  _| |_ ____) / ____ \
 664  * |____/ \__,_|\___|_|\_\___|_| |_|\__,_| |_____|_____/_/    \_\
 665  *
 666  *****************************************************************/
 667
 668 static arm_isa_t arm_isa_template = {
 669         {
 670                 &arm_isa_if,           /* isa interface */
 671                 &arm_gp_regs[REG_SP],  /* stack pointer */
 672                 &arm_gp_regs[REG_R11], /* base pointer */
 673                 &arm_reg_classes[CLASS_arm_gp],  /* static link pointer class */
 674                 -1,                    /* stack direction */
 675                 2,                     /* power of two stack alignment for calls, 2^2 == 4 */
 676                 NULL,                  /* main environment */
 677                 7,                     /* spill costs */
 678                 5,                     /* reload costs */
 679         },
 680         0,                     /* use generic register names instead of SP, LR, PC */
 681         ARM_FPU_ARCH_FPE,      /* FPU architecture */
 682         NULL,                  /* current code generator */
 683 };
 684
 685 /**
 686  * Initializes the backend ISA and opens the output file.
 687  */
 688 static arch_env_t *arm_init(FILE *file_handle)
 689 {
 690         static int inited = 0;
 691         arm_isa_t *isa;
 692
 693         if (inited)
 694                 return NULL;
 695
 696         isa = XMALLOC(arm_isa_t);
 697         memcpy(isa, &arm_isa_template, sizeof(*isa));
 698
 699         arm_register_init();
 700
 701         isa->cg  = NULL;
 702         be_emit_init(file_handle);
 703
 704         arm_create_opcodes(&arm_irn_ops);
 705         arm_handle_intrinsics();
 706
 707         be_gas_emit_types = false;
 708
 709         /* needed for the debug support */
 710         be_gas_emit_switch_section(GAS_SECTION_TEXT);
 711         be_emit_irprintf("%stext0:\n", be_gas_get_private_prefix());
 712         be_emit_write_line();
 713
 714         inited = 1;
 715         return &isa->arch_env;
 716 }
 717
 718
 719
 720 /**
 721  * Closes the output file and frees the ISA structure.
 722  */
 723 static void arm_done(void *self)
 724 {
 725         arm_isa_t *isa = self;
 726
 727         be_gas_emit_decls(isa->arch_env.main_env);
 728
 729         be_emit_exit();
 730         free(self);
 731 }
 732
 733
 734 /**
 735  * Report the number of register classes.
 736  * If we don't have fp instructions, report only GP
 737  * here to speed up register allocation (and makes dumps
 738  * smaller and more readable).
 739  */
 740 static unsigned arm_get_n_reg_class(void)
 741 {
 742         return N_CLASSES;
 743 }
 744
 745 /**
 746  * Return the register class with requested index.
 747  */
 748 static const arch_register_class_t *arm_get_reg_class(unsigned i)
 749 {
 750         assert(i < N_CLASSES);
 751         return &arm_reg_classes[i];
 752 }
 753
 754 /**
 755  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
 756  * @param self The this pointer.
 757  * @param mode The mode in question.
 758  * @return A register class which can hold values of the given mode.
 759  */
 760 static const arch_register_class_t *arm_get_reg_class_for_mode(const ir_mode *mode)
 761 {
 762         if (mode_is_float(mode))
 763                 return &arm_reg_classes[CLASS_arm_fpa];
 764         else
 765                 return &arm_reg_classes[CLASS_arm_gp];
 766 }
 767
 768 /**
 769  * Produces the type which sits between the stack args and the locals on the stack.
 770  * it will contain the return address and space to store the old base pointer.
 771  * @return The Firm type modeling the ABI between type.
 772  */
 773 static ir_type *arm_get_between_type(void *self)
 774 {
 775         static ir_type *between_type = NULL;
 776         (void) self;
 777
 778         if (between_type == NULL) {
 779                 between_type = new_type_class(new_id_from_str("arm_between_type"));
 780                 set_type_size_bytes(between_type, 0);
 781         }
 782
 783         return between_type;
 784 }
 785
 786
 787 typedef struct {
 788         be_abi_call_flags_bits_t flags;
 789         const arch_env_t *arch_env;
 790         ir_graph *irg;
 791 } arm_abi_env_t;
 792
 793 static void *arm_abi_init(const be_abi_call_t *call, const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg)
 794 {
 795         arm_abi_env_t       *env = XMALLOC(arm_abi_env_t);
 796         be_abi_call_flags_t  fl  = be_abi_call_get_flags(call);
 797         env->flags    = fl.bits;
 798         env->irg      = irg;
 799         env->arch_env = arch_env;
 800         return env;
 801 }
 802
 803 /**
 804  * Generate the routine prologue.
 805  *
 806  * @param self       The callback object.
 807  * @param mem        A pointer to the mem node. Update this if you define new memory.
 808  * @param reg_map    A map mapping all callee_save/ignore/parameter registers to their defining nodes.
 809  * @param stack_bias Points to the current stack bias, can be modified if needed.
 810  *
 811  * @return        The register which shall be used as a stack frame base.
 812  *
 813  * All nodes which define registers in @p reg_map must keep @p reg_map current.
 814  */
 815 static const arch_register_t *arm_abi_prologue(void *self, ir_node **mem, pmap *reg_map, int *stack_bias)
 816 {
 817         arm_abi_env_t         *env = self;
 818         ir_node               *store;
 819         ir_graph              *irg;
 820         ir_node               *block;
 821         arch_register_class_t *gp;
 822
 823         ir_node               *fp, *ip, *lr, *pc;
 824         ir_node               *sp = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->arch_env->sp);
 825
 826         (void) stack_bias;
 827
 828         if (env->flags.try_omit_fp)
 829                 return env->arch_env->sp;
 830
 831         fp = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->arch_env->bp);
 832         ip = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_R12]);
 833         lr = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_LR]);
 834         pc = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_PC]);
 835
 836         gp    = &arm_reg_classes[CLASS_arm_gp];
 837         irg   = env->irg;
 838         block = get_irg_start_block(irg);
 839
 840         /* mark bp register as ignore */
 841         be_set_constr_single_reg_out(get_Proj_pred(fp),
 842                                      get_Proj_proj(fp), env->arch_env->bp,
 843                                      arch_register_req_type_ignore);
 844
 845         /* copy SP to IP (so we can spill it */
 846         ip = be_new_Copy(gp, block, sp);
 847         be_set_constr_single_reg_out(ip, 0, &arm_gp_regs[REG_R12], 0);
 848
 849         /* spill stuff */
 850         store = new_bd_arm_StoreStackM4Inc(NULL, block, sp, fp, ip, lr, pc, *mem);
 851
 852         sp = new_r_Proj(store, env->arch_env->sp->reg_class->mode, pn_arm_StoreStackM4Inc_ptr);
 853         arch_set_irn_register(sp, env->arch_env->sp);
 854         *mem = new_r_Proj(store, mode_M, pn_arm_StoreStackM4Inc_M);
 855
 856         /* frame pointer is ip-4 (because ip is our old sp value) */
 857         fp = new_bd_arm_Sub_imm(NULL, block, ip, 4, 0);
 858         arch_set_irn_register(fp, env->arch_env->bp);
 859
 860         /* beware: we change the fp but the StoreStackM4Inc above wants the old
 861          * fp value. We are not allowed to spill or anything in the prolog, so we
 862          * have to enforce some order here. (scheduler/regalloc are too stupid
 863          * to extract this order from register requirements) */
 864         add_irn_dep(fp, store);
 865
 866         fp = be_new_Copy(gp, block, fp); // XXX Gammelfix: only be_ have custom register requirements
 867         be_set_constr_single_reg_out(fp, 0, env->arch_env->bp,
 868                                      arch_register_req_type_ignore);
 869         arch_set_irn_register(fp, env->arch_env->bp);
 870
 871         be_abi_reg_map_set(reg_map, env->arch_env->bp, fp);
 872         be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_R12], ip);
 873         be_abi_reg_map_set(reg_map, env->arch_env->sp, sp);
 874         be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_LR], lr);
 875         be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_PC], pc);
 876
 877         return env->arch_env->bp;
 878 }
 879
 880 /**
 881  * Builds the ARM epilogue
 882  */
 883 static void arm_abi_epilogue(void *self, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *reg_map)
 884 {
 885         arm_abi_env_t *env = self;
 886         ir_node *curr_sp = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->arch_env->sp);
 887         ir_node *curr_bp = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->arch_env->bp);
 888         ir_node *curr_pc = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_PC]);
 889         ir_node *curr_lr = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_LR]);
 890
 891         // TODO: Activate Omit fp in epilogue
 892         if (env->flags.try_omit_fp) {
 893                 ir_node *incsp = be_new_IncSP(env->arch_env->sp, bl, curr_sp, BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK, 0);
 894                 curr_sp = incsp;
 895         } else {
 896                 ir_node *load_node;
 897
 898                 load_node = new_bd_arm_LoadStackM3Epilogue(NULL, bl, curr_bp, *mem);
 899
 900                 curr_bp = new_r_Proj(load_node, env->arch_env->bp->reg_class->mode, pn_arm_LoadStackM3Epilogue_res0);
 901                 curr_sp = new_r_Proj(load_node, env->arch_env->sp->reg_class->mode, pn_arm_LoadStackM3Epilogue_res1);
 902                 curr_pc = new_r_Proj(load_node, mode_Iu, pn_arm_LoadStackM3Epilogue_res2);
 903                 *mem    = new_r_Proj(load_node, mode_M, pn_arm_LoadStackM3Epilogue_M);
 904                 arch_set_irn_register(curr_bp, env->arch_env->bp);
 905                 arch_set_irn_register(curr_sp, env->arch_env->sp);
 906                 arch_set_irn_register(curr_pc, &arm_gp_regs[REG_PC]);
 907         }
 908         be_abi_reg_map_set(reg_map, env->arch_env->sp, curr_sp);
 909         be_abi_reg_map_set(reg_map, env->arch_env->bp, curr_bp);
 910         be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_LR], curr_lr);
 911         be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_PC], curr_pc);
 912 }
 913
 914 static const be_abi_callbacks_t arm_abi_callbacks = {
 915         arm_abi_init,
 916         free,
 917         arm_get_between_type,
 918         arm_abi_prologue,
 919         arm_abi_epilogue,
 920 };
 921
 922
 923 /**
 924  * Get the ABI restrictions for procedure calls.
 925  * @param self        The this pointer.
 926  * @param method_type The type of the method (procedure) in question.
 927  * @param abi         The abi object to be modified
 928  */
 929 static void arm_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type, be_abi_call_t *abi)
 930 {
 931         ir_type  *tp;
 932         ir_mode  *mode;
 933         int       i;
 934         int       n = get_method_n_params(method_type);
 935         be_abi_call_flags_t call_flags = be_abi_call_get_flags(abi);
 936         (void) self;
 937
 938         /* set abi flags for calls */
 939         call_flags.bits.left_to_right         = 0;
 940         call_flags.bits.store_args_sequential = 0;
 941         /* call_flags.bits.try_omit_fp     don't change this we can handle both */
 942         call_flags.bits.fp_free               = 0;
 943         call_flags.bits.call_has_imm          = 1;  /* IA32 calls can have immediate address */
 944
 945         /* set stack parameter passing style */
 946         be_abi_call_set_flags(abi, call_flags, &arm_abi_callbacks);
 947
 948         for (i = 0; i < n; i++) {
 949                 /* reg = get reg for param i;          */
 950                 /* be_abi_call_param_reg(abi, i, reg); */
 951                 if (i < 4) {
 952                         be_abi_call_param_reg(abi, i, arm_get_RegParam_reg(i));
 953                 } else {
 954                         tp   = get_method_param_type(method_type, i);
 955                         mode = get_type_mode(tp);
 956                         be_abi_call_param_stack(abi, i, mode, 4, 0, 0);
 957                 }
 958         }
 959
 960         /* set return registers */
 961         n = get_method_n_ress(method_type);
 962
 963         assert(n <= 2 && "more than two results not supported");
 964
 965         /* In case of 64bit returns, we will have two 32bit values */
 966         if (n == 2) {
 967                 tp   = get_method_res_type(method_type, 0);
 968                 mode = get_type_mode(tp);
 969
 970                 assert(!mode_is_float(mode) && "two FP results not supported");
 971
 972                 tp   = get_method_res_type(method_type, 1);
 973                 mode = get_type_mode(tp);
 974
 975                 assert(!mode_is_float(mode) && "mixed INT, FP results not supported");
 976
 977                 be_abi_call_res_reg(abi, 0, &arm_gp_regs[REG_R0]);
 978                 be_abi_call_res_reg(abi, 1, &arm_gp_regs[REG_R1]);
 979         } else if (n == 1) {
 980                 const arch_register_t *reg;
 981
 982                 tp   = get_method_res_type(method_type, 0);
 983                 assert(is_atomic_type(tp));
 984                 mode = get_type_mode(tp);
 985
 986                 reg = mode_is_float(mode) ? &arm_fpa_regs[REG_F0] : &arm_gp_regs[REG_R0];
 987                 be_abi_call_res_reg(abi, 0, reg);
 988         }
 989 }
 990
 991 static int arm_to_appear_in_schedule(void *block_env, const ir_node *irn)
 992 {
 993         (void) block_env;
 994         if (!is_arm_irn(irn))
 995                 return -1;
 996
 997         return 1;
 998 }
 999
1000 /**
1001  * Initializes the code generator interface.
1002  */
1003 static const arch_code_generator_if_t *arm_get_code_generator_if(void *self)
1004 {
1005         (void) self;
1006         return &arm_code_gen_if;
1007 }
1008
1009 list_sched_selector_t arm_sched_selector;
1010
1011 /**
1012  * Returns the reg_pressure scheduler with to_appear_in_schedule() over\loaded
1013  */
1014 static const list_sched_selector_t *arm_get_list_sched_selector(const void *self, list_sched_selector_t *selector)
1015 {
1016         (void) self;
1017         memcpy(&arm_sched_selector, selector, sizeof(arm_sched_selector));
1018         /* arm_sched_selector.exectime              = arm_sched_exectime; */
1019         arm_sched_selector.to_appear_in_schedule = arm_to_appear_in_schedule;
1020         return &arm_sched_selector;
1021
1022 }
1023
1024 static const ilp_sched_selector_t *arm_get_ilp_sched_selector(const void *self)
1025 {
1026         (void) self;
1027         return NULL;
1028 }
1029
1030 /**
1031  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
1032  */
1033 static int arm_get_reg_class_alignment(const arch_register_class_t *cls)
1034 {
1035         (void) cls;
1036         /* ARM is a 32 bit CPU, no need for other alignment */
1037         return 4;
1038 }
1039
1040 static const be_execution_unit_t ***arm_get_allowed_execution_units(const ir_node *irn)
1041 {
1042         (void) irn;
1043         /* TODO */
1044         panic("Unimplemented arm_get_allowed_execution_units()");
1045 }
1046
1047 static const be_machine_t *arm_get_machine(const void *self)
1048 {
1049         (void) self;
1050         /* TODO */
1051         panic("Unimplemented arm_get_machine()");
1052 }
1053
1054 /**
1055  * Return irp irgs in the desired order.
1056  */
1057 static ir_graph **arm_get_irg_list(const void *self, ir_graph ***irg_list)
1058 {
1059         (void) self;
1060         (void) irg_list;
1061         return NULL;
1062 }
1063
1064 /**
1065  * Allows or disallows the creation of Psi nodes for the given Phi nodes.
1066  * @return 1 if allowed, 0 otherwise
1067  */
1068 static int arm_is_mux_allowed(ir_node *sel, ir_node *mux_false,
1069                               ir_node *mux_true)
1070 {
1071         (void) sel;
1072         (void) mux_false;
1073         (void) mux_true;
1074
1075         return 0;
1076 }
1077
1078 static asm_constraint_flags_t arm_parse_asm_constraint(const char **c)
1079 {
1080         /* asm not supported */
1081         (void) c;
1082         return ASM_CONSTRAINT_FLAG_INVALID;
1083 }
1084
1085 static int arm_is_valid_clobber(const char *clobber)
1086 {
1087         (void) clobber;
1088         return 0;
1089 }
1090
1091 /**
1092  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
1093  */
1094 static const backend_params *arm_get_libfirm_params(void)
1095 {
1096         static const ir_settings_if_conv_t ifconv = {
1097                 4,                    /* maxdepth, doesn't matter for Psi-conversion */
1098                 arm_is_mux_allowed   /* allows or disallows Mux creation for given selector */
1099         };
1100         static ir_settings_arch_dep_t ad = {
1101                 1,    /* allow subs */
1102                 1,        /* Muls are fast enough on ARM but ... */
1103                 31,   /* ... one shift would be possible better */
1104                 NULL, /* no evaluator function */
1105                 0,    /* SMUL is needed, only in Arch M */
1106                 0,    /* UMUL is needed, only in Arch M */
1107                 32,   /* SMUL & UMUL available for 32 bit */
1108         };
1109         static backend_params p = {
1110                 1,     /* need dword lowering */
1111                 0,     /* don't support inline assembler yet */
1112                 NULL,  /* will be set later */
1113                 NULL,  /* but yet no creator function */
1114                 NULL,  /* context for create_intrinsic_fkt */
1115                 NULL,  /* ifconv_info will be set below */
1116                 NULL,  /* float arithmetic mode (TODO) */
1117                 0,     /* no trampoline support: size 0 */
1118                 0,     /* no trampoline support: align 0 */
1119                 NULL,  /* no trampoline support: no trampoline builder */
1120                 4      /* alignment of stack parameter */
1121         };
1122
1123         p.dep_param    = &ad;
1124         p.if_conv_info = &ifconv;
1125         return &p;
1126 }
1127
1128 /* fpu set architectures. */
1129 static const lc_opt_enum_int_items_t arm_fpu_items[] = {
1130         { "softfloat", ARM_FPU_ARCH_SOFTFLOAT },
1131         { "fpe",       ARM_FPU_ARCH_FPE },
1132         { "fpa",       ARM_FPU_ARCH_FPA },
1133         { "vfp1xd",    ARM_FPU_ARCH_VFP_V1xD },
1134         { "vfp1",      ARM_FPU_ARCH_VFP_V1 },
1135         { "vfp2",      ARM_FPU_ARCH_VFP_V2 },
1136         { NULL,        0 }
1137 };
1138
1139 static lc_opt_enum_int_var_t arch_fpu_var = {
1140         &arm_isa_template.fpu_arch, arm_fpu_items
1141 };
1142
1143 static const lc_opt_table_entry_t arm_options[] = {
1144         LC_OPT_ENT_ENUM_INT("fpunit",    "select the floating point unit", &arch_fpu_var),
1145         LC_OPT_ENT_BOOL("gen_reg_names", "use generic register names", &arm_isa_template.gen_reg_names),
1146         LC_OPT_LAST
1147 };
1148
1149 const arch_isa_if_t arm_isa_if = {
1150         arm_init,
1151         arm_done,
1152         NULL,  /* handle_intrinsics */
1153         arm_get_n_reg_class,
1154         arm_get_reg_class,
1155         arm_get_reg_class_for_mode,
1156         arm_get_call_abi,
1157         arm_get_code_generator_if,
1158         arm_get_list_sched_selector,
1159         arm_get_ilp_sched_selector,
1160         arm_get_reg_class_alignment,
1161         arm_get_libfirm_params,
1162         arm_get_allowed_execution_units,
1163         arm_get_machine,
1164         arm_get_irg_list,
1165         NULL,               /* mark remat */
1166         arm_parse_asm_constraint,
1167         arm_is_valid_clobber
1168 };
1169
1170 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_arch_arm);
1171 void be_init_arch_arm(void)
1172 {
1173         lc_opt_entry_t *be_grp = lc_opt_get_grp(firm_opt_get_root(), "be");
1174         lc_opt_entry_t *arm_grp = lc_opt_get_grp(be_grp, "arm");
1175
1176         lc_opt_add_table(arm_grp, arm_options);
1177
1178         be_register_isa_if("arm", &arm_isa_if);
1179
1180         arm_init_transform();
1181         arm_init_emitter();
1182 }