removed prefer_fastcall: backends can now decide how to handle mtp_property_private...
[libfirm] / ir / be / arm / bearch_arm.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   The main arm backend driver file.
23  * @author  Oliver Richter, Tobias Gneist
24  * @version $Id$
25  */
26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
27 #include "config.h"
28 #endif
29
30 #include <libcore/lc_opts.h>
31 #include <libcore/lc_opts_enum.h>
32
33 #include "pseudo_irg.h"
34 #include "irgwalk.h"
35 #include "irprog.h"
36 #include "irprintf.h"
37 #include "ircons.h"
38 #include "irgmod.h"
39 #include "irgopt.h"
40 #include "lowering.h"
41
42 #include "bitset.h"
43 #include "debug.h"
44
45 #include "../bearch_t.h"                /* the general register allocator interface */
46 #include "../benode_t.h"
47 #include "../belower.h"
48 #include "../besched_t.h"
49 #include "be.h"
50 #include "../beabi.h"
51 #include "../bemachine.h"
52 #include "../beilpsched.h"
53 #include "../bemodule.h"
54 #include "../beirg_t.h"
55 #include "../bespillslots.h"
56 #include "../begnuas.h"
57
58 #include "bearch_arm_t.h"
59
60 #include "arm_new_nodes.h"           /* arm nodes interface */
61 #include "gen_arm_regalloc_if.h"     /* the generated interface (register type and class defenitions) */
62 #include "arm_transform.h"
63 #include "arm_emitter.h"
64 #include "arm_map_regs.h"
65
66 #define DEBUG_MODULE "firm.be.arm.isa"
67
68 /* TODO: ugly, but we need it to get access to the registers assigned to Phi nodes */
69 static set *cur_reg_set = NULL;
70
71 /**************************************************
72  *                         _ _              _  __
73  *                        | | |            (_)/ _|
74  *  _ __ ___  __ _    __ _| | | ___   ___   _| |_
75  * | '__/ _ \/ _` |  / _` | | |/ _ \ / __| | |  _|
76  * | | |  __/ (_| | | (_| | | | (_) | (__  | | |
77  * |_|  \___|\__, |  \__,_|_|_|\___/ \___| |_|_|
78  *            __/ |
79  *           |___/
80  **************************************************/
81
82 /**
83  * Return register requirements for a arm node.
84  * If the node returns a tuple (mode_T) then the proj's
85  * will be asked for this information.
86  */
87 static const
88 arch_register_req_t *arm_get_irn_reg_req(const void *self, const ir_node *node,
89                                          int pos)
90 {
91         long               node_pos = pos == -1 ? 0 : pos;
92         ir_mode           *mode     = get_irn_mode(node);
93         (void) self;
94
95         if (is_Block(node) || mode == mode_X || mode == mode_M) {
96                 return arch_no_register_req;
97         }
98
99         if (mode == mode_T && pos < 0) {
100                 return arch_no_register_req;
101         }
102
103         if (is_Proj(node)) {
104                 /* in case of a proj, we need to get the correct OUT slot */
105                 /* of the node corresponding to the proj number */
106                 if(pos >= 0) {
107                         return arch_no_register_req;
108                 }
109
110                 node_pos = (pos == -1) ? get_Proj_proj(node) : pos;
111                 node     = skip_Proj_const(node);
112         }
113
114         /* get requirements for our own nodes */
115         if (is_arm_irn(node)) {
116                 const arch_register_req_t *req;
117                 if (pos >= 0) {
118                         req = get_arm_in_req(node, pos);
119                 } else {
120                         req = get_arm_out_req(node, node_pos);
121                 }
122
123                 return req;
124         }
125
126         /* unknown should be transformed by now */
127         assert(!is_Unknown(node));
128         return arch_no_register_req;
129 }
130
131 static void arm_set_irn_reg(const void *self, ir_node *irn,
132                             const arch_register_t *reg)
133 {
134         int pos = 0;
135         (void) self;
136
137         if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
138                 return;
139         }
140
141         if (is_Proj(irn)) {
142                 pos = get_Proj_proj(irn);
143                 irn = skip_Proj(irn);
144         }
145
146         if (is_arm_irn(irn)) {
147                 const arch_register_t **slots;
148
149                 slots      = get_arm_slots(irn);
150                 slots[pos] = reg;
151         }
152         else {
153                 /* here we set the registers for the Phi nodes */
154                 arm_set_firm_reg(irn, reg, cur_reg_set);
155         }
156 }
157
158 static const arch_register_t *arm_get_irn_reg(const void *self,
159                                               const ir_node *irn)
160 {
161         int pos = 0;
162         const arch_register_t *reg = NULL;
163         (void) self;
164
165         if (is_Proj(irn)) {
166
167                 if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
168                         return NULL;
169                 }
170
171                 pos = get_Proj_proj(irn);
172                 irn = skip_Proj_const(irn);
173         }
174
175         if (is_arm_irn(irn)) {
176                 const arch_register_t **slots;
177                 slots = get_arm_slots(irn);
178                 reg   = slots[pos];
179         }
180         else {
181                 reg = arm_get_firm_reg(irn, cur_reg_set);
182         }
183
184         return reg;
185 }
186
187 static arch_irn_class_t arm_classify(const void *self, const ir_node *irn)
188 {
189         (void) self;
190         irn = skip_Proj_const(irn);
191
192         if (is_cfop(irn)) {
193                 return arch_irn_class_branch;
194         }
195         else if (is_arm_irn(irn)) {
196                 return arch_irn_class_normal;
197         }
198
199         return 0;
200 }
201
202 static arch_irn_flags_t arm_get_flags(const void *self, const ir_node *irn)
203 {
204         (void) self;
205         irn = skip_Proj_const(irn);
206
207         if (is_arm_irn(irn)) {
208                 return get_arm_flags(irn);
209         }
210         else if (is_Unknown(irn)) {
211                 return arch_irn_flags_ignore;
212         }
213
214         return 0;
215 }
216
217 static ir_entity *arm_get_frame_entity(const void *self, const ir_node *irn)
218 {
219         (void) self;
220         (void) irn;
221         /* TODO: return the entity assigned to the frame */
222         return NULL;
223 }
224
225 static void arm_set_frame_entity(const void *self, ir_node *irn, ir_entity *ent) {
226         /* TODO: set the entity assigned to the frame */
227 }
228
229 /**
230  * This function is called by the generic backend to correct offsets for
231  * nodes accessing the stack.
232  */
233 static void arm_set_stack_bias(const void *self, ir_node *irn, int bias) {
234         /* TODO: correct offset if irn accesses the stack */
235 }
236
237 static int arm_get_sp_bias(const void *self, const ir_node *irn)
238 {
239         (void) self;
240         (void) irn;
241         return 0;
242 }
243
244 /* fill register allocator interface */
245
246 static const arch_irn_ops_if_t arm_irn_ops_if = {
247         arm_get_irn_reg_req,
248         arm_set_irn_reg,
249         arm_get_irn_reg,
250         arm_classify,
251         arm_get_flags,
252         arm_get_frame_entity,
253         arm_set_frame_entity,
254         arm_set_stack_bias,
255         arm_get_sp_bias,
256         NULL,    /* get_inverse             */
257         NULL,    /* get_op_estimated_cost   */
258         NULL,    /* possible_memory_operand */
259         NULL,    /* perform_memory_operand  */
260 };
261
262 arm_irn_ops_t arm_irn_ops = {
263         &arm_irn_ops_if,
264         NULL
265 };
266
267
268
269 /**************************************************
270  *                _                         _  __
271  *               | |                       (_)/ _|
272  *   ___ ___   __| | ___  __ _  ___ _ __    _| |_
273  *  / __/ _ \ / _` |/ _ \/ _` |/ _ \ '_ \  | |  _|
274  * | (_| (_) | (_| |  __/ (_| |  __/ | | | | | |
275  *  \___\___/ \__,_|\___|\__, |\___|_| |_| |_|_|
276  *                        __/ |
277  *                       |___/
278  **************************************************/
279
280 /**
281  * Transforms the standard Firm graph into
282  * a ARM firm graph.
283  */
284 static void arm_prepare_graph(void *self) {
285         arm_code_gen_t *cg = self;
286
287         /* transform nodes into assembler instructions */
288         arm_transform_graph(cg);
289
290         /* do local optimizations (mainly CSE) */
291         local_optimize_graph(cg->irg);
292
293         if (cg->dump)
294                 be_dump(cg->irg, "-transformed", dump_ir_block_graph_sched);
295
296         /* do code placement, to optimize the position of constants */
297         place_code(cg->irg);
298
299         if (cg->dump)
300                 be_dump(cg->irg, "-place", dump_ir_block_graph_sched);
301 }
302
303 /**
304  * Called immediately before emit phase.
305  */
306 static void arm_finish_irg(void *self)
307 {
308         (void) self;
309         /* TODO: - fix offsets for nodes accessing stack
310                          - ...
311         */
312 }
313
314
315 /**
316  * These are some hooks which must be filled but are probably not needed.
317  */
318 static void arm_before_sched(void *self)
319 {
320         (void) self;
321         /* Some stuff you need to do after scheduling but before register allocation */
322 }
323
324 static void arm_before_ra(void *self)
325 {
326         (void) self;
327         /* Some stuff you need to do immediately after register allocation */
328 }
329
330 /**
331  * We transform Spill and Reload here. This needs to be done before
332  * stack biasing otherwise we would miss the corrected offset for these nodes.
333  */
334 static void arm_after_ra(void *self)
335 {
336         arm_code_gen_t *cg = self;
337         be_coalesce_spillslots(cg->birg);
338 }
339
340 /**
341  * Emits the code, closes the output file and frees
342  * the code generator interface.
343  */
344 static void arm_emit_and_done(void *self) {
345         arm_code_gen_t *cg = self;
346         ir_graph       *irg = cg->irg;
347
348         arm_gen_routine(cg, irg);
349
350         cur_reg_set = NULL;
351
352         /* de-allocate code generator */
353         del_set(cg->reg_set);
354         free(self);
355 }
356
357 /**
358  * Move a double floating point value into an integer register.
359  * Place the move operation into block bl.
360  *
361  * Handle some special cases here:
362  * 1.) A constant: simply split into two
363  * 2.) A load: simply split into two
364  */
365 static ir_node *convert_dbl_to_int(ir_node *bl, ir_node *arg, ir_node *mem,
366                                    ir_node **resH, ir_node **resL) {
367         if (is_Const(arg)) {
368                 tarval *tv = get_Const_tarval(arg);
369                 unsigned v;
370
371                 /* get the upper 32 bits */
372                 v =            get_tarval_sub_bits(tv, 7);
373                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 6);
374                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 5);
375                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 4);
376                 *resH = new_Const_long(mode_Is, v);
377
378                 /* get the lower 32 bits */
379                 v =            get_tarval_sub_bits(tv, 3);
380                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 2);
381                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 1);
382                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 0);
383                 *resL = new_Const_long(mode_Is, v);
384         }
385         else if (get_irn_op(skip_Proj(arg)) == op_Load) {
386                 /* FIXME: handling of low/high depends on LE/BE here */
387                 assert(0);
388         }
389         else {
390                 ir_graph *irg = current_ir_graph;
391                 ir_node *conv;
392
393                 conv = new_rd_arm_fpaDbl2GP(NULL, irg, bl, arg, mem);
394                 /* move high/low */
395                 *resL = new_r_Proj(irg, bl, conv, mode_Is, pn_arm_fpaDbl2GP_low);
396                 *resH = new_r_Proj(irg, bl, conv, mode_Is, pn_arm_fpaDbl2GP_high);
397                 mem   = new_r_Proj(irg, bl, conv, mode_M,  pn_arm_fpaDbl2GP_M);
398         }
399         return mem;
400 }
401
402 /**
403  * Move a single floating point value into an integer register.
404  * Place the move operation into block bl.
405  *
406  * Handle some special cases here:
407  * 1.) A constant: simply move
408  * 2.) A load: simply load
409  */
410 static ir_node *convert_sng_to_int(ir_node *bl, ir_node *arg)
411 {
412         (void) bl;
413
414         if (is_Const(arg)) {
415                 tarval *tv = get_Const_tarval(arg);
416                 unsigned v;
417
418                 /* get the lower 32 bits */
419                 v =            get_tarval_sub_bits(tv, 3);
420                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 2);
421                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 1);
422                 v = (v << 8) | get_tarval_sub_bits(tv, 0);
423                 return new_Const_long(mode_Is, v);
424         }
425         else if (get_irn_op(skip_Proj(arg)) == op_Load) {
426                 ir_node *load;
427
428                 load = skip_Proj(arg);
429         }
430         assert(0);
431         return NULL;
432 }
433
434 /**
435  * Convert the arguments of a call to support the
436  * ARM calling convention of general purpose AND floating
437  * point arguments.
438  */
439 static void handle_calls(ir_node *call, void *env)
440 {
441         arm_code_gen_t *cg = env;
442         int i, j, n, size, idx, flag, n_param, n_res;
443         ir_type *mtp, *new_mtd, *new_tp[5];
444         ir_node *new_in[5], **in;
445         ir_node *bl;
446
447         if (! is_Call(call))
448                 return;
449
450         /* check, if we need conversions */
451         n = get_Call_n_params(call);
452         mtp = get_Call_type(call);
453         assert(get_method_n_params(mtp) == n);
454
455         /* it's always enough to handle the first 4 parameters */
456         if (n > 4)
457                 n = 4;
458         flag = size = idx = 0;
459         bl = get_nodes_block(call);
460         for (i = 0; i < n; ++i) {
461                 ir_type *param_tp = get_method_param_type(mtp, i);
462
463                 if (is_compound_type(param_tp)) {
464                         /* an aggregate parameter: bad case */
465                         assert(0);
466                 }
467                 else {
468                         /* a primitive parameter */
469                         ir_mode *mode = get_type_mode(param_tp);
470
471                         if (mode_is_float(mode)) {
472                                 if (get_mode_size_bits(mode) > 32) {
473                                         ir_node *mem = get_Call_mem(call);
474
475                                         /* Beware: ARM wants the high part first */
476                                         size += 2 * 4;
477                                         new_tp[idx]   = cg->int_tp;
478                                         new_tp[idx+1] = cg->int_tp;
479                                         mem = convert_dbl_to_int(bl, get_Call_param(call, i), mem, &new_in[idx], &new_in[idx+1]);
480                                         idx += 2;
481                                         set_Call_mem(call, mem);
482                                 }
483                                 else {
484                                         size += 4;
485                                         new_tp[idx] = cg->int_tp;
486                                         new_in[idx] = convert_sng_to_int(bl, get_Call_param(call, i));
487                                         ++idx;
488                                 }
489                                 flag = 1;
490                         }
491                         else {
492                                 size += 4;
493                                 new_tp[idx] = param_tp;
494                                 new_in[idx] = get_Call_param(call, i);
495                                 ++idx;
496                         }
497                 }
498
499                 if (size >= 16)
500                         break;
501         }
502
503         /* if flag is NOT set, no need to translate the method type */
504         if (! flag)
505                 return;
506
507         /* construct a new method type */
508         n       = i;
509         n_param = get_method_n_params(mtp) - n + idx;
510         n_res   = get_method_n_ress(mtp);
511         new_mtd = new_d_type_method(get_type_ident(mtp), n_param, n_res, get_type_dbg_info(mtp));
512
513         for (i = 0; i < idx; ++i)
514                 set_method_param_type(new_mtd, i, new_tp[i]);
515         for (i = n, j = idx; i < get_method_n_params(mtp); ++i)
516                 set_method_param_type(new_mtd, j++, get_method_param_type(mtp, i));
517         for (i = 0; i < n_res; ++i)
518                 set_method_res_type(new_mtd, i, get_method_res_type(mtp, i));
519
520         set_method_calling_convention(new_mtd, get_method_calling_convention(mtp));
521         set_method_first_variadic_param_index(new_mtd, get_method_first_variadic_param_index(mtp));
522
523         if (is_lowered_type(mtp)) {
524                 mtp = get_associated_type(mtp);
525         }
526         set_lowered_type(mtp, new_mtd);
527
528         set_Call_type(call, new_mtd);
529
530         /* calculate new in array of the Call */
531         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param + 2);
532         for (i = 0; i < idx; ++i)
533                 in[2 + i] = new_in[i];
534         for (i = n, j = idx; i < get_method_n_params(mtp); ++i)
535                 in[2 + j++] = get_Call_param(call, i);
536
537         in[0] = get_Call_mem(call);
538         in[1] = get_Call_ptr(call);
539
540         /* finally, change the call inputs */
541         set_irn_in(call, n_param + 2, in);
542 }
543
544 /**
545  * Handle graph transformations before the abi converter does its work.
546  */
547 static void arm_before_abi(void *self) {
548         arm_code_gen_t *cg = self;
549
550         irg_walk_graph(cg->irg, NULL, handle_calls, cg);
551 }
552
553 /* forward */
554 static void *arm_cg_init(be_irg_t *birg);
555
556 static const arch_code_generator_if_t arm_code_gen_if = {
557         arm_cg_init,
558         arm_before_abi,     /* before abi introduce */
559         arm_prepare_graph,
560         NULL,               /* spill */
561         arm_before_sched,   /* before scheduling hook */
562         arm_before_ra,      /* before register allocation hook */
563         arm_after_ra,
564         arm_finish_irg,
565         arm_emit_and_done,
566 };
567
568 /**
569  * Initializes the code generator.
570  */
571 static void *arm_cg_init(be_irg_t *birg) {
572         static ir_type *int_tp = NULL;
573         arm_isa_t      *isa = (arm_isa_t *)birg->main_env->arch_env->isa;
574         arm_code_gen_t *cg;
575
576         if (! int_tp) {
577                 /* create an integer type with machine size */
578                 int_tp = new_type_primitive(new_id_from_chars("int", 3), mode_Is);
579         }
580
581         cg = xmalloc(sizeof(*cg));
582         cg->impl         = &arm_code_gen_if;
583         cg->irg          = birg->irg;
584         cg->reg_set      = new_set(arm_cmp_irn_reg_assoc, 1024);
585         cg->arch_env     = birg->main_env->arch_env;
586         cg->isa          = isa;
587         cg->birg         = birg;
588         cg->int_tp       = int_tp;
589         cg->have_fp_insn = 0;
590         cg->dump         = (birg->main_env->options->dump_flags & DUMP_BE) ? 1 : 0;
591
592         FIRM_DBG_REGISTER(cg->mod, "firm.be.arm.cg");
593
594         cur_reg_set = cg->reg_set;
595
596         arm_irn_ops.cg = cg;
597
598         /* enter the current code generator */
599         isa->cg = cg;
600
601         return (arch_code_generator_t *)cg;
602 }
603
604
605 /**
606  * Maps all intrinsic calls that the backend support
607  * and map all instructions the backend did not support
608  * to runtime calls.
609  */
610 static void arm_handle_intrinsics(void) {
611         ir_type *tp, *int_tp, *uint_tp;
612         i_record records[8];
613         int n_records = 0;
614
615 #define ID(x) new_id_from_chars(x, sizeof(x)-1)
616
617         int_tp  = new_type_primitive(ID("int"), mode_Is);
618         uint_tp = new_type_primitive(ID("uint"), mode_Iu);
619
620         /* ARM has neither a signed div instruction ... */
621         {
622                 runtime_rt rt_Div;
623                 i_instr_record *map_Div = &records[n_records++].i_instr;
624
625                 tp = new_type_method(ID("rt_iDiv"), 2, 1);
626                 set_method_param_type(tp, 0, int_tp);
627                 set_method_param_type(tp, 1, int_tp);
628                 set_method_res_type(tp, 0, int_tp);
629
630                 rt_Div.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID("__divsi3"), tp);
631                 rt_Div.mode            = mode_T;
632                 rt_Div.res_mode        = mode_Is;
633                 rt_Div.mem_proj_nr     = pn_Div_M;
634                 rt_Div.regular_proj_nr = pn_Div_X_regular;
635                 rt_Div.exc_proj_nr     = pn_Div_X_except;
636                 rt_Div.exc_mem_proj_nr = pn_Div_M;
637                 rt_Div.res_proj_nr     = pn_Div_res;
638
639                 set_entity_visibility(rt_Div.ent, visibility_external_allocated);
640
641                 map_Div->kind     = INTRINSIC_INSTR;
642                 map_Div->op       = op_Div;
643                 map_Div->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
644                 map_Div->ctx      = &rt_Div;
645         }
646         /* ... nor an unsigned div instruction ... */
647         {
648                 runtime_rt rt_Div;
649                 i_instr_record *map_Div = &records[n_records++].i_instr;
650
651                 tp = new_type_method(ID("rt_uDiv"), 2, 1);
652                 set_method_param_type(tp, 0, uint_tp);
653                 set_method_param_type(tp, 1, uint_tp);
654                 set_method_res_type(tp, 0, uint_tp);
655
656                 rt_Div.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID("__udivsi3"), tp);
657                 rt_Div.mode            = mode_T;
658                 rt_Div.res_mode        = mode_Iu;
659                 rt_Div.mem_proj_nr     = pn_Div_M;
660                 rt_Div.regular_proj_nr = pn_Div_X_regular;
661                 rt_Div.exc_proj_nr     = pn_Div_X_except;
662                 rt_Div.exc_mem_proj_nr = pn_Div_M;
663                 rt_Div.res_proj_nr     = pn_Div_res;
664
665                 set_entity_visibility(rt_Div.ent, visibility_external_allocated);
666
667                 map_Div->kind     = INTRINSIC_INSTR;
668                 map_Div->op       = op_Div;
669                 map_Div->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
670                 map_Div->ctx      = &rt_Div;
671         }
672         /* ... nor a signed mod instruction ... */
673         {
674                 runtime_rt rt_Mod;
675                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
676
677                 tp = new_type_method(ID("rt_iMod"), 2, 1);
678                 set_method_param_type(tp, 0, int_tp);
679                 set_method_param_type(tp, 1, int_tp);
680                 set_method_res_type(tp, 0, int_tp);
681
682                 rt_Mod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID("__modsi3"), tp);
683                 rt_Mod.mode            = mode_T;
684                 rt_Mod.res_mode        = mode_Is;
685                 rt_Mod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
686                 rt_Mod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
687                 rt_Mod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
688                 rt_Mod.exc_mem_proj_nr = pn_Mod_M;
689                 rt_Mod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
690
691                 set_entity_visibility(rt_Mod.ent, visibility_external_allocated);
692
693                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
694                 map_Mod->op       = op_Mod;
695                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
696                 map_Mod->ctx      = &rt_Mod;
697         }
698         /* ... nor an unsigned mod. */
699         {
700                 runtime_rt rt_Mod;
701                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
702
703                 tp = new_type_method(ID("rt_uMod"), 2, 1);
704                 set_method_param_type(tp, 0, uint_tp);
705                 set_method_param_type(tp, 1, uint_tp);
706                 set_method_res_type(tp, 0, uint_tp);
707
708                 rt_Mod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID("__umodsi3"), tp);
709                 rt_Mod.mode            = mode_T;
710                 rt_Mod.res_mode        = mode_Iu;
711                 rt_Mod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
712                 rt_Mod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
713                 rt_Mod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
714                 rt_Mod.exc_mem_proj_nr = pn_Mod_M;
715                 rt_Mod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
716
717                 set_entity_visibility(rt_Mod.ent, visibility_external_allocated);
718
719                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
720                 map_Mod->op       = op_Mod;
721                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
722                 map_Mod->ctx      = &rt_Mod;
723         }
724
725         if (n_records > 0)
726                 lower_intrinsics(records, n_records);
727 }
728
729 /*****************************************************************
730  *  ____             _                  _   _____  _____
731  * |  _ \           | |                | | |_   _|/ ____|  /\
732  * | |_) | __ _  ___| | _____ _ __   __| |   | | | (___   /  \
733  * |  _ < / _` |/ __| |/ / _ \ '_ \ / _` |   | |  \___ \ / /\ \
734  * | |_) | (_| | (__|   <  __/ | | | (_| |  _| |_ ____) / ____ \
735  * |____/ \__,_|\___|_|\_\___|_| |_|\__,_| |_____|_____/_/    \_\
736  *
737  *****************************************************************/
738
739 static arm_isa_t arm_isa_template = {
740         {
741                 &arm_isa_if,           /* isa interface */
742                 &arm_gp_regs[REG_SP],  /* stack pointer */
743                 &arm_gp_regs[REG_R11], /* base pointer */
744                 -1,                    /* stack direction */
745                 NULL,                  /* main environment */
746                 7,                     /* spill costs */
747                 5,                     /* reload costs */
748         },
749         0,                     /* use generic register names instead of SP, LR, PC */
750         ARM_FPU_ARCH_FPE,      /* FPU architecture */
751         NULL,                  /* current code generator */
752         { NULL, },             /* emitter environment */
753 };
754
755 /**
756  * Initializes the backend ISA and opens the output file.
757  */
758 static void *arm_init(FILE *file_handle) {
759         static int inited = 0;
760         arm_isa_t *isa;
761
762         if(inited)
763                 return NULL;
764
765         isa = xmalloc(sizeof(*isa));
766         memcpy(isa, &arm_isa_template, sizeof(*isa));
767
768         arm_register_init();
769
770         isa->cg  = NULL;
771         be_emit_init_env(&isa->emit, file_handle);
772
773         arm_create_opcodes();
774         arm_register_copy_attr_func();
775         arm_handle_intrinsics();
776
777         /* we mark referenced global entities, so we can only emit those which
778          * are actually referenced. (Note: you mustn't use the type visited flag
779          * elsewhere in the backend)
780          */
781         inc_master_type_visited();
782
783         inited = 1;
784         return isa;
785 }
786
787
788
789 /**
790  * Closes the output file and frees the ISA structure.
791  */
792 static void arm_done(void *self) {
793         arm_isa_t *isa = self;
794
795         be_gas_emit_decls(&isa->emit, isa->arch_isa.main_env, 1);
796
797         be_emit_destroy_env(&isa->emit);
798         free(self);
799 }
800
801
802 /**
803  * Report the number of register classes.
804  * If we don't have fp instructions, report only GP
805  * here to speed up register allocation (and makes dumps
806  * smaller and more readable).
807  */
808 static int arm_get_n_reg_class(const void *self) {
809         const arm_isa_t *isa = self;
810
811         /* ARGH! is called BEFORE transform */
812         return 2;
813         return isa->cg->have_fp_insn ? 2 : 1;
814 }
815
816 /**
817  * Return the register class with requested index.
818  */
819 static const arch_register_class_t *arm_get_reg_class(const void *self, int i) {
820         return i == 0 ? &arm_reg_classes[CLASS_arm_gp] : &arm_reg_classes[CLASS_arm_fpa];
821 }
822
823 /**
824  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
825  * @param self The this pointer.
826  * @param mode The mode in question.
827  * @return A register class which can hold values of the given mode.
828  */
829 const arch_register_class_t *arm_get_reg_class_for_mode(const void *self, const ir_mode *mode) {
830         if (mode_is_float(mode))
831                 return &arm_reg_classes[CLASS_arm_fpa];
832         else
833                 return &arm_reg_classes[CLASS_arm_gp];
834 }
835
836 /**
837  * Produces the type which sits between the stack args and the locals on the stack.
838  * it will contain the return address and space to store the old base pointer.
839  * @return The Firm type modelling the ABI between type.
840  */
841 static ir_type *arm_get_between_type(void *self) {
842         static ir_type *between_type = NULL;
843         static ir_entity *old_bp_ent = NULL;
844
845         if(!between_type) {
846                 ir_entity *ret_addr_ent;
847                 ir_type *ret_addr_type = new_type_primitive(new_id_from_str("return_addr"), mode_P);
848                 ir_type *old_bp_type   = new_type_primitive(new_id_from_str("bp"), mode_P);
849
850                 between_type           = new_type_class(new_id_from_str("arm_between_type"));
851                 old_bp_ent             = new_entity(between_type, new_id_from_str("old_bp"), old_bp_type);
852                 ret_addr_ent           = new_entity(between_type, new_id_from_str("old_bp"), ret_addr_type);
853
854                 set_entity_offset(old_bp_ent, 0);
855                 set_entity_offset(ret_addr_ent, get_type_size_bytes(old_bp_type));
856                 set_type_size_bytes(between_type, get_type_size_bytes(old_bp_type) + get_type_size_bytes(ret_addr_type));
857         }
858
859         return between_type;
860 }
861
862
863 typedef struct {
864         be_abi_call_flags_bits_t flags;
865         const arch_env_t *arch_env;
866         const arch_isa_t *isa;
867         ir_graph *irg;
868 } arm_abi_env_t;
869
870 static void *arm_abi_init(const be_abi_call_t *call, const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg)
871 {
872         arm_abi_env_t *env     = xmalloc(sizeof(env[0]));
873         be_abi_call_flags_t fl = be_abi_call_get_flags(call);
874         env->flags    = fl.bits;
875         env->irg      = irg;
876         env->arch_env = arch_env;
877         env->isa      = arch_env->isa;
878         return env;
879 }
880
881 static void arm_abi_dont_save_regs(void *self, pset *s)
882 {
883         arm_abi_env_t *env = self;
884         if (env->flags.try_omit_fp)
885                 pset_insert_ptr(s, env->isa->bp);
886 }
887
888
889
890 /**
891  * Build the ARM prolog
892  */
893 static const arch_register_t *arm_abi_prologue(void *self, ir_node **mem, pmap *reg_map) {
894         ir_node *keep, *store;
895         arm_abi_env_t *env = self;
896         ir_graph *irg = env->irg;
897         ir_node *block = get_irg_start_block(irg);
898 //      ir_node *regs[16];
899 //      int n_regs = 0;
900         arch_register_class_t *gp = &arm_reg_classes[CLASS_arm_gp];
901
902         ir_node *fp = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->bp);
903         ir_node *ip = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_R12]);
904         ir_node *sp = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->sp);
905         ir_node *lr = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_LR]);
906         ir_node *pc = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_PC]);
907 //      ir_node *r0 = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_R0]);
908 //      ir_node *r1 = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_R1]);
909 //      ir_node *r2 = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_R2]);
910 //      ir_node *r3 = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_R3]);
911
912         if(env->flags.try_omit_fp)
913                 return env->isa->sp;
914
915         ip = be_new_Copy(gp, irg, block, sp );
916         arch_set_irn_register(env->arch_env, ip, &arm_gp_regs[REG_R12]);
917         be_set_constr_single_reg(ip, BE_OUT_POS(0), &arm_gp_regs[REG_R12] );
918
919 //      if (r0) regs[n_regs++] = r0;
920 //      if (r1) regs[n_regs++] = r1;
921 //      if (r2) regs[n_regs++] = r2;
922 //      if (r3) regs[n_regs++] = r3;
923 //      sp = new_r_arm_StoreStackMInc(irg, block, *mem, sp, n_regs, regs, get_irn_mode(sp));
924 //              set_arm_req_out(sp, &arm_default_req_arm_gp_sp, 0);
925 //              arch_set_irn_register(env->arch_env, sp, env->isa->sp);
926         store = new_rd_arm_StoreStackM4Inc(NULL, irg, block, sp, fp, ip, lr, pc, *mem);
927         // TODO
928         // set_arm_req_out(store, &arm_default_req_arm_gp_sp, 0);
929         // arch_set_irn_register(env->arch_env, store, env->isa->sp);
930
931         sp = new_r_Proj(irg, block, store, env->isa->sp->reg_class->mode, pn_arm_StoreStackM4Inc_ptr);
932         arch_set_irn_register(env->arch_env, sp, env->isa->sp);
933         *mem = new_r_Proj(irg, block, store, mode_M, pn_arm_StoreStackM4Inc_M);
934
935         keep = be_new_CopyKeep_single(gp, irg, block, ip, sp, get_irn_mode(ip));
936         be_node_set_reg_class(keep, 1, gp);
937         arch_set_irn_register(env->arch_env, keep, &arm_gp_regs[REG_R12]);
938         be_set_constr_single_reg(keep, BE_OUT_POS(0), &arm_gp_regs[REG_R12] );
939
940         fp = new_rd_arm_Sub_i(NULL, irg, block, keep, get_irn_mode(fp),
941                               new_tarval_from_long(4, get_irn_mode(fp)));
942         // TODO...
943         //set_arm_req_out_all(fp, fp_req);
944         //set_arm_req_out(fp, &arm_default_req_arm_gp_r11, 0);
945         arch_set_irn_register(env->arch_env, fp, env->isa->bp);
946
947 //      be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_R0], r0);
948 //      be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_R1], r1);
949 //      be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_R2], r2);
950 //      be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_R3], r3);
951         be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->bp, fp);
952         be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_R12], keep);
953         be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->sp, sp);
954         be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_LR], lr);
955         be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_PC], pc);
956
957         return env->isa->bp;
958 }
959
960 static void arm_abi_epilogue(void *self, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *reg_map) {
961         arm_abi_env_t *env = self;
962         ir_node *curr_sp = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->sp);
963         ir_node *curr_bp = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->bp);
964         ir_node *curr_pc = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_PC]);
965         ir_node *curr_lr = be_abi_reg_map_get(reg_map, &arm_gp_regs[REG_LR]);
966
967         // TODO: Activate Omit fp in epilogue
968         if(env->flags.try_omit_fp) {
969                 curr_sp = be_new_IncSP(env->isa->sp, env->irg, bl, curr_sp, BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK);
970                 add_irn_dep(curr_sp, *mem);
971
972                 curr_lr = be_new_CopyKeep_single(&arm_reg_classes[CLASS_arm_gp], env->irg, bl, curr_lr, curr_sp, get_irn_mode(curr_lr));
973                 be_node_set_reg_class(curr_lr, 1, &arm_reg_classes[CLASS_arm_gp]);
974                 arch_set_irn_register(env->arch_env, curr_lr, &arm_gp_regs[REG_LR]);
975                 be_set_constr_single_reg(curr_lr, BE_OUT_POS(0), &arm_gp_regs[REG_LR] );
976
977                 curr_pc = be_new_Copy(&arm_reg_classes[CLASS_arm_gp], env->irg, bl, curr_lr );
978                 arch_set_irn_register(env->arch_env, curr_pc, &arm_gp_regs[REG_PC]);
979                 be_set_constr_single_reg(curr_pc, BE_OUT_POS(0), &arm_gp_regs[REG_PC] );
980                 be_node_set_flags(curr_pc, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_ignore);
981         } else {
982                 ir_node *sub12_node;
983                 ir_node *load_node;
984                 tarval *tv = new_tarval_from_long(12,mode_Iu);
985                 sub12_node = new_rd_arm_Sub_i(NULL, env->irg, bl, curr_bp, mode_Iu, tv);
986                 // FIXME
987                 //set_arm_req_out_all(sub12_node, sub12_req);
988                 arch_set_irn_register(env->arch_env, sub12_node, env->isa->sp);
989                 load_node = new_rd_arm_LoadStackM3( NULL, env->irg, bl, sub12_node, *mem );
990                 // FIXME
991                 //set_arm_req_out(load_node, &arm_default_req_arm_gp_r11, 0);
992                 //set_arm_req_out(load_node, &arm_default_req_arm_gp_sp, 1);
993                 //set_arm_req_out(load_node, &arm_default_req_arm_gp_pc, 2);
994                 curr_bp = new_r_Proj(env->irg, bl, load_node, env->isa->bp->reg_class->mode, pn_arm_LoadStackM3_res0);
995                 curr_sp = new_r_Proj(env->irg, bl, load_node, env->isa->sp->reg_class->mode, pn_arm_LoadStackM3_res1);
996                 curr_pc = new_r_Proj(env->irg, bl, load_node, mode_Iu, pn_arm_LoadStackM3_res2);
997                 *mem    = new_r_Proj(env->irg, bl, load_node, mode_M, pn_arm_LoadStackM3_M);
998                 arch_set_irn_register(env->arch_env, curr_bp, env->isa->bp);
999                 arch_set_irn_register(env->arch_env, curr_sp, env->isa->sp);
1000                 arch_set_irn_register(env->arch_env, curr_pc, &arm_gp_regs[REG_PC]);
1001         }
1002         be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->sp, curr_sp);
1003         be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->bp, curr_bp);
1004         be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_LR], curr_lr);
1005         be_abi_reg_map_set(reg_map, &arm_gp_regs[REG_PC], curr_pc);
1006 }
1007
1008 static const be_abi_callbacks_t arm_abi_callbacks = {
1009         arm_abi_init,
1010         free,
1011         arm_get_between_type,
1012         arm_abi_dont_save_regs,
1013         arm_abi_prologue,
1014         arm_abi_epilogue,
1015 };
1016
1017
1018 /**
1019  * Get the ABI restrictions for procedure calls.
1020  * @param self        The this pointer.
1021  * @param method_type The type of the method (procedure) in question.
1022  * @param abi         The abi object to be modified
1023  */
1024 void arm_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type, be_abi_call_t *abi) {
1025         ir_type  *tp;
1026         ir_mode  *mode;
1027         int       i;
1028         int       n = get_method_n_params(method_type);
1029         be_abi_call_flags_t flags = {
1030                 {
1031                         0, /* store from left to right */
1032                         0, /* store arguments sequential */
1033                         1, /* try to omit the frame pointer */
1034                         1, /* the function can use any register as frame pointer */
1035                         1  /* a call can take the callee's address as an immediate */
1036                 }
1037         };
1038
1039         /* set stack parameter passing style */
1040         be_abi_call_set_flags(abi, flags, &arm_abi_callbacks);
1041
1042         for (i = 0; i < n; i++) {
1043                 /* reg = get reg for param i;          */
1044                 /* be_abi_call_param_reg(abi, i, reg); */
1045                 if (i < 4)
1046
1047                         be_abi_call_param_reg(abi, i, arm_get_RegParam_reg(i));
1048                 else
1049                         be_abi_call_param_stack(abi, i, 4, 0, 0);
1050         }
1051
1052         /* default: return value is in R0 resp. F0 */
1053         assert(get_method_n_ress(method_type) < 2);
1054         if (get_method_n_ress(method_type) > 0) {
1055                 tp   = get_method_res_type(method_type, 0);
1056                 mode = get_type_mode(tp);
1057
1058                 be_abi_call_res_reg(abi, 0,
1059                         mode_is_float(mode) ? &arm_fpa_regs[REG_F0] : &arm_gp_regs[REG_R0]);
1060         }
1061 }
1062
1063 static const void *arm_get_irn_ops(const arch_irn_handler_t *self, const ir_node *irn) {
1064         return &arm_irn_ops;
1065 }
1066
1067 const arch_irn_handler_t arm_irn_handler = {
1068         arm_get_irn_ops
1069 };
1070
1071 const arch_irn_handler_t *arm_get_irn_handler(const void *self) {
1072         return &arm_irn_handler;
1073 }
1074
1075 int arm_to_appear_in_schedule(void *block_env, const ir_node *irn) {
1076         if(!is_arm_irn(irn))
1077                 return -1;
1078
1079         return 1;
1080 }
1081
1082 /**
1083  * Initializes the code generator interface.
1084  */
1085 static const arch_code_generator_if_t *arm_get_code_generator_if(void *self) {
1086         return &arm_code_gen_if;
1087 }
1088
1089 list_sched_selector_t arm_sched_selector;
1090
1091 /**
1092  * Returns the reg_pressure scheduler with to_appear_in_schedule() over\loaded
1093  */
1094 static const list_sched_selector_t *arm_get_list_sched_selector(const void *self, list_sched_selector_t *selector) {
1095         memcpy(&arm_sched_selector, reg_pressure_selector, sizeof(list_sched_selector_t));
1096         arm_sched_selector.to_appear_in_schedule = arm_to_appear_in_schedule;
1097         return &arm_sched_selector;
1098 }
1099
1100 static const ilp_sched_selector_t *arm_get_ilp_sched_selector(const void *self) {
1101         return NULL;
1102 }
1103
1104 /**
1105  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
1106  */
1107 static int arm_get_reg_class_alignment(const void *self, const arch_register_class_t *cls) {
1108         /* ARM is a 32 bit CPU, no need for other alignment */
1109         return 4;
1110 }
1111
1112 static const be_execution_unit_t ***arm_get_allowed_execution_units(const void *self, const ir_node *irn) {
1113         /* TODO */
1114         assert(0);
1115         return NULL;
1116 }
1117
1118 static const be_machine_t *arm_get_machine(const void *self) {
1119         /* TODO */
1120         assert(0);
1121         return NULL;
1122 }
1123
1124 /**
1125  * Return irp irgs in the desired order.
1126  */
1127 static ir_graph **arm_get_irg_list(const void *self, ir_graph ***irg_list) {
1128         return NULL;
1129 }
1130
1131 /**
1132  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
1133  */
1134 static const backend_params *arm_get_libfirm_params(void) {
1135         static arch_dep_params_t ad = {
1136                 1,  /* allow subs */
1137                 1,      /* Muls are fast enough on ARM but ... */
1138                 1,  /* ... one shift would be possible better */
1139                 0,  /* SMUL is needed, only in Arch M*/
1140                 0,  /* UMUL is needed, only in Arch M */
1141                 32, /* SMUL & UMUL available for 32 bit */
1142         };
1143         static backend_params p = {
1144                 1,     /* need dword lowering */
1145                 0,     /* don't support inline assembler yet */
1146                 NULL,  /* no additional opcodes */
1147                 NULL,  /* will be set later */
1148                 NULL,  /* but yet no creator function */
1149                 NULL,  /* context for create_intrinsic_fkt */
1150                 NULL,  /* no if conversion settings */
1151         };
1152
1153         p.dep_param = &ad;
1154         return &p;
1155 }
1156
1157 /* fpu set architectures. */
1158 static const lc_opt_enum_int_items_t arm_fpu_items[] = {
1159         { "softfloat", ARM_FPU_ARCH_SOFTFLOAT },
1160         { "fpe",       ARM_FPU_ARCH_FPE },
1161         { "fpa",       ARM_FPU_ARCH_FPA },
1162         { "vfp1xd",    ARM_FPU_ARCH_VFP_V1xD },
1163         { "vfp1",      ARM_FPU_ARCH_VFP_V1 },
1164         { "vfp2",      ARM_FPU_ARCH_VFP_V2 },
1165         { NULL,        0 }
1166 };
1167
1168 static lc_opt_enum_int_var_t arch_fpu_var = {
1169         &arm_isa_template.fpu_arch, arm_fpu_items
1170 };
1171
1172 static const lc_opt_table_entry_t arm_options[] = {
1173         LC_OPT_ENT_ENUM_INT("fpunit",    "select the floating point unit", &arch_fpu_var),
1174         LC_OPT_ENT_BOOL("gen_reg_names", "use generic register names", &arm_isa_template.gen_reg_names),
1175         { NULL }
1176 };
1177
1178 const arch_isa_if_t arm_isa_if = {
1179         arm_init,
1180         arm_done,
1181         arm_get_n_reg_class,
1182         arm_get_reg_class,
1183         arm_get_reg_class_for_mode,
1184         arm_get_call_abi,
1185         arm_get_irn_handler,
1186         arm_get_code_generator_if,
1187         arm_get_list_sched_selector,
1188         arm_get_ilp_sched_selector,
1189         arm_get_reg_class_alignment,
1190         arm_get_libfirm_params,
1191         arm_get_allowed_execution_units,
1192         arm_get_machine,
1193         arm_get_irg_list,
1194 };
1195
1196 void be_init_arch_arm(void)
1197 {
1198         lc_opt_entry_t *be_grp = lc_opt_get_grp(firm_opt_get_root(), "be");
1199         lc_opt_entry_t *arm_grp = lc_opt_get_grp(be_grp, "arm");
1200
1201         lc_opt_add_table(arm_grp, arm_options);
1202
1203         be_register_isa_if("arm", &arm_isa_if);
1204
1205         arm_init_transform();
1206 }
1207
1208 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_arch_arm);