enhanced version
[libfirm] / ir / be / beabi.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       Backend ABI implementation.
23  * @author      Sebastian Hack, Michael Beck
24  * @version     $Id$
25  */
26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
27 # include "config.h"
28 #endif
29
30 #include "obst.h"
31 #include "offset.h"
32
33 #include "irgopt.h"
34
35 #include "irgraph_t.h"
36 #include "irnode_t.h"
37 #include "ircons_t.h"
38 #include "iredges_t.h"
39 #include "irgmod.h"
40 #include "irgwalk.h"
41 #include "irprintf_t.h"
42 #include "irgopt.h"
43 #include "irbitset.h"
44 #include "height.h"
45 #include "pdeq.h"
46 #include "irtools.h"
47 #include "raw_bitset.h"
48 #include "error.h"
49
50 #include "be.h"
51 #include "beabi.h"
52 #include "bearch_t.h"
53 #include "benode_t.h"
54 #include "belive_t.h"
55 #include "besched_t.h"
56 #include "beirg_t.h"
57 #include "bessaconstr.h"
58
59 typedef struct _be_abi_call_arg_t {
60         unsigned is_res   : 1;  /**< 1: the call argument is a return value. 0: it's a call parameter. */
61         unsigned in_reg   : 1;  /**< 1: this argument is transmitted in registers. */
62         unsigned on_stack : 1;  /**< 1: this argument is transmitted on the stack. */
63
64         int                    pos;
65         const arch_register_t *reg;
66         ir_entity             *stack_ent;
67         ir_mode               *load_mode;
68         unsigned               alignment;    /**< stack alignment */
69         unsigned               space_before; /**< allocate space before */
70         unsigned               space_after;  /**< allocate space after */
71 } be_abi_call_arg_t;
72
73 struct _be_abi_call_t {
74         be_abi_call_flags_t          flags;
75         int                          pop;
76         const be_abi_callbacks_t    *cb;
77         ir_type                     *between_type;
78         set                         *params;
79         const arch_register_class_t *cls_addr;
80 };
81
82 struct _be_abi_irg_t {
83         struct obstack       obst;
84         be_stack_layout_t    *frame;        /**< The stack frame model. */
85         be_irg_t             *birg;         /**< The back end IRG. */
86         const arch_env_t     *arch_env;
87         survive_dce_t        *dce_survivor;
88
89         be_abi_call_t        *call;         /**< The ABI call information. */
90         ir_type              *method_type;  /**< The type of the method of the IRG. */
91
92         ir_node              *init_sp;      /**< The node representing the stack pointer
93                                                  at the start of the function. */
94
95         ir_node              *reg_params;   /**< The reg params node. */
96         pmap                 *regs;         /**< A map of all callee-save and ignore regs to
97                                                  their Projs to the RegParams node. */
98
99         int                  start_block_bias; /**< The stack bias at the end of the start block. */
100
101         void                 *cb;           /**< ABI Callback self pointer. */
102
103         pmap                 *keep_map;     /**< mapping blocks to keep nodes. */
104         pset                 *ignore_regs;  /**< Additional registers which shall be ignored. */
105
106         ir_node             **calls;        /**< flexible array containing all be_Call nodes */
107
108         arch_register_req_t sp_req;
109         arch_register_req_t sp_cls_req;
110
111         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t    *dbg;)  /**< The debugging module. */
112 };
113
114 static heights_t *ir_heights;
115
116 /** Flag: if set, try to omit the frame pointer in all routines. */
117 static int be_omit_fp = 1;
118
119 /** Flag: if set, try to omit the frame pointer in leaf routines only. */
120 static int be_omit_leaf_fp = 1;
121
122 /*
123      _    ____ ___    ____      _ _ _                _
124     / \  | __ )_ _|  / ___|__ _| | | |__   __ _  ___| | _____
125    / _ \ |  _ \| |  | |   / _` | | | '_ \ / _` |/ __| |/ / __|
126   / ___ \| |_) | |  | |__| (_| | | | |_) | (_| | (__|   <\__ \
127  /_/   \_\____/___|  \____\__,_|_|_|_.__/ \__,_|\___|_|\_\___/
128
129   These callbacks are used by the backend to set the parameters
130   for a specific call type.
131 */
132
133 /**
134  * Set compare function: compares two ABI call object arguments.
135  */
136 static int cmp_call_arg(const void *a, const void *b, size_t n)
137 {
138         const be_abi_call_arg_t *p = a, *q = b;
139         (void) n;
140         return !(p->is_res == q->is_res && p->pos == q->pos);
141 }
142
143 /**
144  * Get or set an ABI call object argument.
145  *
146  * @param call      the abi call
147  * @param is_res    true for call results, false for call arguments
148  * @param pos       position of the argument
149  * @param do_insert true if the argument is set, false if it's retrieved
150  */
151 static be_abi_call_arg_t *get_or_set_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos, int do_insert)
152 {
153         be_abi_call_arg_t arg;
154         unsigned hash;
155
156         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
157         arg.is_res = is_res;
158         arg.pos    = pos;
159
160         hash = is_res * 128 + pos;
161
162         return do_insert
163                 ? set_insert(call->params, &arg, sizeof(arg), hash)
164                 : set_find(call->params, &arg, sizeof(arg), hash);
165 }
166
167 /**
168  * Retrieve an ABI call object argument.
169  *
170  * @param call      the ABI call object
171  * @param is_res    true for call results, false for call arguments
172  * @param pos       position of the argument
173  */
174 static INLINE be_abi_call_arg_t *get_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos)
175 {
176         return get_or_set_call_arg(call, is_res, pos, 0);
177 }
178
179 /* Set the flags for a call. */
180 void be_abi_call_set_flags(be_abi_call_t *call, be_abi_call_flags_t flags, const be_abi_callbacks_t *cb)
181 {
182         call->flags = flags;
183         call->cb    = cb;
184 }
185
186 void be_abi_call_set_pop(be_abi_call_t *call, int pop)
187 {
188         assert(pop >= 0);
189         call->pop = pop;
190 }
191
192 /* Set register class for call address */
193 void be_abi_call_set_call_address_reg_class(be_abi_call_t *call, const arch_register_class_t *cls)
194 {
195         call->cls_addr = cls;
196 }
197
198
199 void be_abi_call_param_stack(be_abi_call_t *call, int arg_pos, ir_mode *load_mode, unsigned alignment, unsigned space_before, unsigned space_after)
200 {
201         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 0, arg_pos, 1);
202         arg->on_stack     = 1;
203         arg->load_mode    = load_mode;
204         arg->alignment    = alignment;
205         arg->space_before = space_before;
206         arg->space_after  = space_after;
207         assert(alignment > 0 && "Alignment must be greater than 0");
208 }
209
210 void be_abi_call_param_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg)
211 {
212         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 0, arg_pos, 1);
213         arg->in_reg = 1;
214         arg->reg = reg;
215 }
216
217 void be_abi_call_res_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg)
218 {
219         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 1, arg_pos, 1);
220         arg->in_reg = 1;
221         arg->reg = reg;
222 }
223
224 /* Get the flags of a ABI call object. */
225 be_abi_call_flags_t be_abi_call_get_flags(const be_abi_call_t *call)
226 {
227         return call->flags;
228 }
229
230 /**
231  * Constructor for a new ABI call object.
232  *
233  * @return the new ABI call object
234  */
235 static be_abi_call_t *be_abi_call_new(const arch_register_class_t *cls_addr)
236 {
237         be_abi_call_t *call = xmalloc(sizeof(call[0]));
238         memset(call, 0, sizeof(call[0]));
239
240         call->flags.val  = 0;
241         call->params     = new_set(cmp_call_arg, 16);
242         call->cb         = NULL;
243         call->cls_addr   = cls_addr;
244
245         call->flags.bits.try_omit_fp = be_omit_fp | be_omit_leaf_fp;
246
247         return call;
248 }
249
250 /**
251  * Destructor for an ABI call object.
252  */
253 static void be_abi_call_free(be_abi_call_t *call)
254 {
255         del_set(call->params);
256         free(call);
257 }
258
259 /*
260   _____                           _   _                 _ _ _
261  |  ___| __ __ _ _ __ ___   ___  | | | | __ _ _ __   __| | (_)_ __   __ _
262  | |_ | '__/ _` | '_ ` _ \ / _ \ | |_| |/ _` | '_ \ / _` | | | '_ \ / _` |
263  |  _|| | | (_| | | | | | |  __/ |  _  | (_| | | | | (_| | | | | | | (_| |
264  |_|  |_|  \__,_|_| |_| |_|\___| |_| |_|\__,_|_| |_|\__,_|_|_|_| |_|\__, |
265                                                                     |___/
266
267   Handling of the stack frame. It is composed of three types:
268   1) The type of the arguments which are pushed on the stack.
269   2) The "between type" which consists of stuff the call of the
270      function pushes on the stack (like the return address and
271          the old base pointer for ia32).
272   3) The Firm frame type which consists of all local variables
273      and the spills.
274 */
275
276 static int get_stack_entity_offset(be_stack_layout_t *frame, ir_entity *ent,
277                                    int bias)
278 {
279         ir_type *t = get_entity_owner(ent);
280         int ofs    = get_entity_offset(ent);
281
282         int i, index;
283
284         /* Find the type the entity is contained in. */
285         for(index = 0; index < N_FRAME_TYPES; ++index) {
286                 if(frame->order[index] == t)
287                         break;
288         }
289
290         /* Add the size of all the types below the one of the entity to the entity's offset */
291         for(i = 0; i < index; ++i)
292                 ofs += get_type_size_bytes(frame->order[i]);
293
294         /* correct the offset by the initial position of the frame pointer */
295         ofs -= frame->initial_offset;
296
297         /* correct the offset with the current bias. */
298         ofs += bias;
299
300         return ofs;
301 }
302
303 /**
304  * Retrieve the entity with given offset from a frame type.
305  */
306 static ir_entity *search_ent_with_offset(ir_type *t, int offset)
307 {
308         int i, n;
309
310         for(i = 0, n = get_compound_n_members(t); i < n; ++i) {
311                 ir_entity *ent = get_compound_member(t, i);
312                 if(get_entity_offset(ent) == offset)
313                         return ent;
314         }
315
316         return NULL;
317 }
318
319 static int stack_frame_compute_initial_offset(be_stack_layout_t *frame)
320 {
321         ir_type  *base = frame->stack_dir < 0 ? frame->between_type : frame->frame_type;
322         ir_entity *ent = search_ent_with_offset(base, 0);
323
324         frame->initial_offset = ent ? get_stack_entity_offset(frame, ent, 0) : 0;
325
326         return frame->initial_offset;
327 }
328
329 /**
330  * Initializes the frame layout from parts
331  *
332  * @param frame     the stack layout that will be initialized
333  * @param args      the stack argument layout type
334  * @param between   the between layout type
335  * @param locals    the method frame type
336  * @param stack_dir the stack direction
337  * @param param_map an array mapping method argument positions to the stack argument type
338  *
339  * @return the initialized stack layout
340  */
341 static be_stack_layout_t *stack_frame_init(be_stack_layout_t *frame, ir_type *args,
342                                            ir_type *between, ir_type *locals, int stack_dir,
343                                            ir_entity *param_map[])
344 {
345         frame->arg_type       = args;
346         frame->between_type   = between;
347         frame->frame_type     = locals;
348         frame->initial_offset = 0;
349         frame->stack_dir      = stack_dir;
350         frame->order[1]       = between;
351         frame->param_map      = param_map;
352
353         if(stack_dir > 0) {
354                 frame->order[0] = args;
355                 frame->order[2] = locals;
356         }
357         else {
358                 frame->order[0] = locals;
359                 frame->order[2] = args;
360         }
361         return frame;
362 }
363
364 #if 0
365 /** Dumps the stack layout to file. */
366 static void stack_layout_dump(FILE *file, be_stack_layout_t *frame)
367 {
368         int i, j, n;
369
370         ir_fprintf(file, "initial offset: %d\n", frame->initial_offset);
371         for (j = 0; j < N_FRAME_TYPES; ++j) {
372                 ir_type *t = frame->order[j];
373
374                 ir_fprintf(file, "type %d: %F size: %d\n", j, t, get_type_size_bytes(t));
375                 for (i = 0, n = get_compound_n_members(t); i < n; ++i) {
376                         ir_entity *ent = get_compound_member(t, i);
377                         ir_fprintf(file, "\t%F int ofs: %d glob ofs: %d\n", ent, get_entity_offset_bytes(ent), get_stack_entity_offset(frame, ent, 0));
378                 }
379         }
380 }
381 #endif
382
383 /**
384  * Returns non-zero if the call argument at given position
385  * is transfered on the stack.
386  */
387 static INLINE int is_on_stack(be_abi_call_t *call, int pos)
388 {
389         be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, pos);
390         return arg && !arg->in_reg;
391 }
392
393 /*
394    ____      _ _
395   / ___|__ _| | |___
396  | |   / _` | | / __|
397  | |__| (_| | | \__ \
398   \____\__,_|_|_|___/
399
400   Adjustment of the calls inside a graph.
401
402 */
403
404 /**
405  * Transform a call node into a be_Call node.
406  *
407  * @param env The ABI environment for the current irg.
408  * @param irn The call node.
409  * @param curr_sp The stack pointer node to use.
410  * @return The stack pointer after the call.
411  */
412 static ir_node *adjust_call(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *curr_sp)
413 {
414         ir_graph *irg              = env->birg->irg;
415         const arch_env_t *arch_env = env->birg->main_env->arch_env;
416         ir_type *call_tp           = get_Call_type(irn);
417         ir_node *call_ptr          = get_Call_ptr(irn);
418         int n_params               = get_method_n_params(call_tp);
419         ir_node *curr_mem          = get_Call_mem(irn);
420         ir_node *bl                = get_nodes_block(irn);
421         pset *results              = pset_new_ptr(8);
422         pset *caller_save          = pset_new_ptr(8);
423         pset *states               = pset_new_ptr(2);
424         int stack_size             = 0;
425         int stack_dir              = arch_env_stack_dir(arch_env);
426         const arch_register_t *sp  = arch_env_sp(arch_env);
427         be_abi_call_t *call        = be_abi_call_new(sp->reg_class);
428         ir_mode *mach_mode         = sp->reg_class->mode;
429         struct obstack *obst       = &env->obst;
430         int no_alloc               = call->flags.bits.frame_is_setup_on_call;
431         int n_res                  = get_method_n_ress(call_tp);
432         int do_seq                 = call->flags.bits.store_args_sequential && !no_alloc;
433
434         ir_node *res_proj  = NULL;
435         int n_reg_params   = 0;
436         int n_stack_params = 0;
437         int n_ins;
438
439         ir_node *low_call;
440         ir_node **in;
441         ir_node **res_projs;
442         int      n_reg_results = 0;
443         const arch_register_t *reg;
444         const ir_edge_t *edge;
445         int *reg_param_idxs;
446         int *stack_param_idx;
447         int i, n;
448
449         /* Let the isa fill out the abi description for that call node. */
450         arch_env_get_call_abi(arch_env, call_tp, call);
451
452         /* Insert code to put the stack arguments on the stack. */
453         assert(get_Call_n_params(irn) == n_params);
454         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
455                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
456                 assert(arg);
457                 if (arg->on_stack) {
458                         int arg_size = get_type_size_bytes(get_method_param_type(call_tp, i));
459
460                         stack_size += round_up2(arg->space_before, arg->alignment);
461                         stack_size += round_up2(arg_size, arg->alignment);
462                         stack_size += round_up2(arg->space_after, arg->alignment);
463                         obstack_int_grow(obst, i);
464                         ++n_stack_params;
465                 }
466         }
467         stack_param_idx = obstack_finish(obst);
468
469         /* Collect all arguments which are passed in registers. */
470         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
471                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
472                 if (arg && arg->in_reg) {
473                         obstack_int_grow(obst, i);
474                         ++n_reg_params;
475                 }
476         }
477         reg_param_idxs = obstack_finish(obst);
478
479         /*
480          * If the stack is decreasing and we do not want to store sequentially,
481          * or someone else allocated the call frame
482          * we allocate as much space on the stack all parameters need, by
483          * moving the stack pointer along the stack's direction.
484          *
485          * Note: we also have to do this for stack_size == 0, because we may have
486          * to adjust stack alignment for the call.
487          */
488         if (stack_dir < 0 && !do_seq && !no_alloc) {
489                 curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, stack_size, 1);
490         }
491
492         /* If there are some parameters which shall be passed on the stack. */
493         if (n_stack_params > 0) {
494                 int curr_ofs      = 0;
495
496                 /*
497                  * Reverse list of stack parameters if call arguments are from left to right.
498                  * We must them reverse again if they are pushed (not stored) and the stack
499                  * direction is downwards.
500                  */
501                 if (call->flags.bits.left_to_right ^ (do_seq && stack_dir < 0)) {
502                         for (i = 0; i < n_stack_params >> 1; ++i) {
503                                 int other  = n_stack_params - i - 1;
504                                 int tmp    = stack_param_idx[i];
505                                 stack_param_idx[i]     = stack_param_idx[other];
506                                 stack_param_idx[other] = tmp;
507                         }
508                 }
509
510                 curr_mem = get_Call_mem(irn);
511                 if (! do_seq) {
512                         obstack_ptr_grow(obst, curr_mem);
513                 }
514
515                 for (i = 0; i < n_stack_params; ++i) {
516                         int p                  = stack_param_idx[i];
517                         be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, p);
518                         ir_node *param         = get_Call_param(irn, p);
519                         ir_node *addr          = curr_sp;
520                         ir_node *mem           = NULL;
521                         ir_type *param_type    = get_method_param_type(call_tp, p);
522                         int param_size         = get_type_size_bytes(param_type) + arg->space_after;
523
524                         /*
525                          * If we wanted to build the arguments sequentially,
526                          * the stack pointer for the next must be incremented,
527                          * and the memory value propagated.
528                          */
529                         if (do_seq) {
530                                 curr_ofs = 0;
531                                 addr = curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, param_size + arg->space_before, 0);
532                                 add_irn_dep(curr_sp, curr_mem);
533                         }
534                         else {
535                                 curr_ofs += arg->space_before;
536                                 curr_ofs =  round_up2(curr_ofs, arg->alignment);
537
538                                 /* Make the expression to compute the argument's offset. */
539                                 if (curr_ofs > 0) {
540                                         ir_mode *constmode = mach_mode;
541                                         if(mode_is_reference(mach_mode)) {
542                                                 constmode = mode_Is;
543                                         }
544                                         addr = new_r_Const_long(irg, bl, constmode, curr_ofs);
545                                         addr = new_r_Add(irg, bl, curr_sp, addr, mach_mode);
546                                 }
547                         }
548
549                         /* Insert a store for primitive arguments. */
550                         if (is_atomic_type(param_type)) {
551                                 ir_node *store;
552                                 ir_node *mem_input = do_seq ? curr_mem : new_NoMem();
553                                 store = new_r_Store(irg, bl, mem_input, addr, param);
554                                 mem = new_r_Proj(irg, bl, store, mode_M, pn_Store_M);
555                         }
556
557                         /* Make a mem copy for compound arguments. */
558                         else {
559                                 ir_node *copy;
560
561                                 assert(mode_is_reference(get_irn_mode(param)));
562                                 copy = new_r_CopyB(irg, bl, curr_mem, addr, param, param_type);
563                                 mem = new_r_Proj(irg, bl, copy, mode_M, pn_CopyB_M_regular);
564                         }
565
566                         curr_ofs += param_size;
567
568                         if (do_seq)
569                                 curr_mem = mem;
570                         else
571                                 obstack_ptr_grow(obst, mem);
572                 }
573
574                 in = (ir_node **) obstack_finish(obst);
575
576                 /* We need the sync only, if we didn't build the stores sequentially. */
577                 if (! do_seq) {
578                         if (n_stack_params >= 1) {
579                                 curr_mem = new_r_Sync(irg, bl, n_stack_params + 1, in);
580                         } else {
581                                 curr_mem = get_Call_mem(irn);
582                         }
583                 }
584                 obstack_free(obst, in);
585         }
586
587         /* Collect caller save registers */
588         for (i = 0, n = arch_env_get_n_reg_class(arch_env); i < n; ++i) {
589                 unsigned j;
590                 const arch_register_class_t *cls = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
591                 for (j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
592                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
593                         if (arch_register_type_is(reg, caller_save)) {
594                                 pset_insert_ptr(caller_save, (void *) reg);
595                         }
596                         if (arch_register_type_is(reg, state)) {
597                                 pset_insert_ptr(caller_save, (void*) reg);
598                                 pset_insert_ptr(states, (void*) reg);
599                         }
600                 }
601         }
602
603         /* search the greatest result proj number */
604
605         res_projs = alloca(n_res * sizeof(res_projs[0]));
606         memset(res_projs, 0, n_res * sizeof(res_projs[0]));
607
608         foreach_out_edge(irn, edge) {
609                 const ir_edge_t *res_edge;
610                 ir_node         *irn = get_edge_src_irn(edge);
611
612                 if(!is_Proj(irn) || get_Proj_proj(irn) != pn_Call_T_result)
613                         continue;
614
615                 foreach_out_edge(irn, res_edge) {
616                         int proj;
617                         ir_node *res = get_edge_src_irn(res_edge);
618
619                         assert(is_Proj(res));
620
621                         proj = get_Proj_proj(res);
622                         assert(proj < n_res);
623                         assert(res_projs[proj] == NULL);
624                         res_projs[proj] = res;
625                 }
626                 res_proj = irn;
627                 break;
628         }
629
630         /** TODO: this is not correct for cases where return values are passed
631          * on the stack, but no known ABI does this currentl...
632          */
633         n_reg_results = n_res;
634
635         /* make the back end call node and set its register requirements. */
636         for (i = 0; i < n_reg_params; ++i) {
637                 obstack_ptr_grow(obst, get_Call_param(irn, reg_param_idxs[i]));
638         }
639         foreach_pset(states, reg) {
640                 const arch_register_class_t *cls = arch_register_get_class(reg);
641 #if 0
642                 ir_node *regnode = be_abi_reg_map_get(env->regs, reg);
643                 ir_fprintf(stderr, "Adding %+F\n", regnode);
644 #endif
645                 ir_node *regnode = new_rd_Unknown(irg, arch_register_class_mode(cls));
646                 obstack_ptr_grow(obst, regnode);
647         }
648         n_ins = n_reg_params + pset_count(states);
649
650         in = obstack_finish(obst);
651
652         if (env->call->flags.bits.call_has_imm && is_SymConst(call_ptr)) {
653                 /* direct call */
654                 low_call = be_new_Call(get_irn_dbg_info(irn), irg, bl, curr_mem,
655                                        curr_sp, curr_sp,
656                                        n_reg_results + pn_be_Call_first_res + pset_count(caller_save),
657                                        n_ins, in, get_Call_type(irn));
658                 be_Call_set_entity(low_call, get_SymConst_entity(call_ptr));
659         } else {
660                 /* indirect call */
661                 low_call = be_new_Call(get_irn_dbg_info(irn), irg, bl, curr_mem,
662                                        curr_sp, call_ptr,
663                                        n_reg_results + pn_be_Call_first_res + pset_count(caller_save),
664                                        n_ins, in, get_Call_type(irn));
665         }
666         be_Call_set_pop(low_call, call->pop);
667         ARR_APP1(ir_node *, env->calls, low_call);
668
669         /* create new stack pointer */
670         curr_sp = new_r_Proj(irg, bl, low_call, get_irn_mode(curr_sp),
671                              pn_be_Call_sp);
672         be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(pn_be_Call_sp), sp);
673         arch_set_irn_register(arch_env, curr_sp, sp);
674         be_node_set_flags(low_call, BE_OUT_POS(pn_be_Call_sp),
675                         arch_irn_flags_ignore | arch_irn_flags_modify_sp);
676
677         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
678                 int pn;
679                 ir_node           *proj = res_projs[i];
680                 be_abi_call_arg_t *arg  = get_call_arg(call, 1, i);
681
682                 /* returns values on stack not supported yet */
683                 assert(arg->in_reg);
684
685                 /*
686                         shift the proj number to the right, since we will drop the
687                         unspeakable Proj_T from the Call. Therefore, all real argument
688                         Proj numbers must be increased by pn_be_Call_first_res
689                 */
690                 pn = i + pn_be_Call_first_res;
691
692                 if(proj == NULL) {
693                         ir_type *res_type = get_method_res_type(call_tp, i);
694                         ir_mode *mode     = get_type_mode(res_type);
695                         proj              = new_r_Proj(irg, bl, low_call, mode, pn);
696                         res_projs[i]      = proj;
697                 } else {
698                         set_Proj_pred(proj, low_call);
699                         set_Proj_proj(proj, pn);
700                 }
701
702                 if (arg->in_reg) {
703                         pset_remove_ptr(caller_save, arg->reg);
704                 }
705         }
706
707         /*
708                 Set the register class of the call address to
709                 the backend provided class (default: stack pointer class)
710         */
711         be_node_set_reg_class(low_call, be_pos_Call_ptr, call->cls_addr);
712
713         DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\tcreated backend call %+F\n", low_call));
714
715         /* Set the register classes and constraints of the Call parameters. */
716         for (i = 0; i < n_reg_params; ++i) {
717                 int index = reg_param_idxs[i];
718                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, index);
719                 assert(arg->reg != NULL);
720
721                 be_set_constr_single_reg(low_call, be_pos_Call_first_arg + i, arg->reg);
722         }
723
724         /* Set the register constraints of the results. */
725         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
726                 ir_node                 *proj = res_projs[i];
727                 const be_abi_call_arg_t *arg  = get_call_arg(call, 1, i);
728                 int                      pn   = get_Proj_proj(proj);
729
730                 assert(arg->in_reg);
731                 be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(pn), arg->reg);
732                 arch_set_irn_register(arch_env, proj, arg->reg);
733         }
734         obstack_free(obst, in);
735         exchange(irn, low_call);
736
737         /* kill the ProjT node */
738         if (res_proj != NULL) {
739                 be_kill_node(res_proj);
740         }
741
742         /* Make additional projs for the caller save registers
743            and the Keep node which keeps them alive. */
744         if (1 || pset_count(caller_save) + n_reg_results > 0) {
745                 const arch_register_t *reg;
746                 ir_node               **in, *keep;
747                 int                   i;
748                 int                   n = 0;
749                 int                   curr_res_proj
750                         = pn_be_Call_first_res + n_reg_results;
751
752                 /* also keep the stack pointer */
753                 ++n;
754                 set_irn_link(curr_sp, (void*) sp);
755                 obstack_ptr_grow(obst, curr_sp);
756
757                 for (reg = pset_first(caller_save); reg; reg = pset_next(caller_save), ++n) {
758                         ir_node *proj = new_r_Proj(irg, bl, low_call, reg->reg_class->mode,
759                                                    curr_res_proj);
760
761                         /* memorize the register in the link field. we need afterwards to set the register class of the keep correctly. */
762                         be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(curr_res_proj), reg);
763                         arch_set_irn_register(arch_env, proj, reg);
764
765                         /* a call can produce ignore registers, in this case set the flag and register for the Proj */
766                         if (arch_register_type_is(reg, ignore)) {
767                                 be_node_set_flags(low_call, BE_OUT_POS(curr_res_proj),
768                                                   arch_irn_flags_ignore);
769                         }
770
771                         set_irn_link(proj, (void*) reg);
772                         obstack_ptr_grow(obst, proj);
773                         curr_res_proj++;
774                 }
775
776                 for(i = 0; i < n_reg_results; ++i) {
777                         ir_node *proj = res_projs[i];
778                         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(arch_env, proj);
779                         set_irn_link(proj, (void*) reg);
780                         obstack_ptr_grow(obst, proj);
781                 }
782                 n += n_reg_results;
783
784                 /* create the Keep for the caller save registers */
785                 in   = (ir_node **) obstack_finish(obst);
786                 keep = be_new_Keep(NULL, irg, bl, n, in);
787                 for (i = 0; i < n; ++i) {
788                         const arch_register_t *reg = get_irn_link(in[i]);
789                         be_node_set_reg_class(keep, i, reg->reg_class);
790                 }
791                 obstack_free(obst, in);
792         }
793
794         /* Clean up the stack. */
795         assert(stack_size >= call->pop);
796         stack_size -= call->pop;
797
798         if (stack_size > 0) {
799                 ir_node *mem_proj = NULL;
800
801                 foreach_out_edge(low_call, edge) {
802                         ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
803                         if(is_Proj(irn) && get_Proj_proj(irn) == pn_Call_M) {
804                                 mem_proj = irn;
805                                 break;
806                         }
807                 }
808
809                 if (! mem_proj) {
810                         mem_proj = new_r_Proj(irg, bl, low_call, mode_M, pn_be_Call_M_regular);
811                         keep_alive(mem_proj);
812                 }
813         }
814         /* Clean up the stack frame or revert alignment fixes if we allocated it */
815         if (! no_alloc) {
816                 curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, -stack_size, 0);
817         }
818
819         be_abi_call_free(call);
820         obstack_free(obst, stack_param_idx);
821         del_pset(results);
822         del_pset(states);
823         del_pset(caller_save);
824
825         return curr_sp;
826 }
827
828 /**
829  * Adjust the size of a node representing a stack alloc or free for the minimum stack alignment.
830  *
831  * @param alignment  the minimum stack alignment
832  * @param size       the node containing the non-aligned size
833  * @param irg        the irg where new nodes are allocated on
834  * @param irg        the block where new nodes are allocated on
835  * @param dbg        debug info for new nodes
836  *
837  * @return a node representing the aligned size
838  */
839 static ir_node *adjust_alloc_size(unsigned stack_alignment, ir_node *size,
840                                   ir_graph *irg, ir_node *block, dbg_info *dbg)
841 {
842         if (stack_alignment > 1) {
843                 ir_mode *mode;
844                 tarval  *tv;
845                 ir_node *mask;
846
847                 assert(is_po2(stack_alignment));
848
849                 mode = get_irn_mode(size);
850                 tv   = new_tarval_from_long(stack_alignment-1, mode);
851                 mask = new_r_Const(irg, block, mode, tv);
852                 size = new_rd_Add(dbg, irg, block, size, mask, mode);
853
854                 tv   = new_tarval_from_long(-(long)stack_alignment, mode);
855                 mask = new_r_Const(irg, block, mode, tv);
856                 size = new_rd_And(dbg, irg, block, size, mask, mode);
857         }
858         return size;
859 }
860 /**
861  * Adjust an alloca.
862  * The alloca is transformed into a back end alloca node and connected to the stack nodes.
863  */
864 static ir_node *adjust_alloc(be_abi_irg_t *env, ir_node *alloc, ir_node *curr_sp)
865 {
866         ir_node *block;
867         ir_graph *irg;
868         ir_node *alloc_mem;
869         ir_node *alloc_res;
870         ir_type *type;
871         dbg_info *dbg;
872
873         const ir_edge_t *edge;
874         ir_node *new_alloc, *size, *addr, *ins[2];
875         unsigned stack_alignment;
876
877         assert(get_Alloc_where(alloc) == stack_alloc);
878
879         block = get_nodes_block(alloc);
880         irg = get_irn_irg(block);
881         alloc_mem = NULL;
882         alloc_res = NULL;
883         type = get_Alloc_type(alloc);
884
885         foreach_out_edge(alloc, edge) {
886                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
887
888                 assert(is_Proj(irn));
889                 switch (get_Proj_proj(irn)) {
890                 case pn_Alloc_M:
891                         alloc_mem = irn;
892                         break;
893                 case pn_Alloc_res:
894                         alloc_res = irn;
895                         break;
896                 default:
897                         break;
898                 }
899         }
900
901         /* Beware: currently Alloc nodes without a result might happen,
902            only escape analysis kills them and this phase runs only for object
903            oriented source. We kill the Alloc here. */
904         if (alloc_res == NULL && alloc_mem) {
905                 exchange(alloc_mem, get_Alloc_mem(alloc));
906                 return curr_sp;
907         }
908
909         dbg = get_irn_dbg_info(alloc);
910
911         /* we might need to multiply the size with the element size */
912         if (type != firm_unknown_type && get_type_size_bytes(type) != 1) {
913                 tarval *tv    = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type),
914                                                      mode_Iu);
915                 ir_node *cnst = new_rd_Const(dbg, irg, block, mode_Iu, tv);
916                 ir_node *mul  = new_rd_Mul(dbg, irg, block, get_Alloc_size(alloc),
917                                            cnst, mode_Iu);
918                 size = mul;
919         } else {
920                 size = get_Alloc_size(alloc);
921         }
922
923         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
924            We cannot omit it. */
925         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
926
927         stack_alignment = 1 << env->arch_env->stack_alignment;
928         size            = adjust_alloc_size(stack_alignment, size, irg, block, dbg);
929         new_alloc       = be_new_AddSP(env->arch_env->sp, irg, block, curr_sp, size);
930         set_irn_dbg_info(new_alloc, dbg);
931
932         if(alloc_mem != NULL) {
933                 ir_node *addsp_mem;
934                 ir_node *sync;
935
936                 addsp_mem = new_r_Proj(irg, block, new_alloc, mode_M, pn_be_AddSP_M);
937
938                 /* We need to sync the output mem of the AddSP with the input mem
939                    edge into the alloc node. */
940                 ins[0] = get_Alloc_mem(alloc);
941                 ins[1] = addsp_mem;
942                 sync = new_r_Sync(irg, block, 2, ins);
943
944                 exchange(alloc_mem, sync);
945         }
946
947         exchange(alloc, new_alloc);
948
949         /* fix projnum of alloca res */
950         set_Proj_proj(alloc_res, pn_be_AddSP_res);
951
952         addr    = alloc_res;
953         curr_sp = new_r_Proj(irg, block, new_alloc,  get_irn_mode(curr_sp),
954                              pn_be_AddSP_sp);
955
956         return curr_sp;
957 }  /* adjust_alloc */
958
959 /**
960  * Adjust a Free.
961  * The Free is transformed into a back end free node and connected to the stack nodes.
962  */
963 static ir_node *adjust_free(be_abi_irg_t *env, ir_node *free, ir_node *curr_sp)
964 {
965         ir_node *block;
966         ir_graph *irg;
967         ir_node *subsp, *mem, *res, *size, *sync;
968         ir_type *type;
969         ir_node *in[2];
970         ir_mode *sp_mode;
971         unsigned stack_alignment;
972         dbg_info *dbg;
973
974         assert(get_Free_where(free) == stack_alloc);
975
976         block = get_nodes_block(free);
977         irg = get_irn_irg(block);
978         type = get_Free_type(free);
979         sp_mode = env->arch_env->sp->reg_class->mode;
980         dbg = get_irn_dbg_info(free);
981
982         /* we might need to multiply the size with the element size */
983         if (type != firm_unknown_type && get_type_size_bytes(type) != 1) {
984                 tarval *tv = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), mode_Iu);
985                 ir_node *cnst = new_rd_Const(dbg, irg, block, mode_Iu, tv);
986                 ir_node *mul = new_rd_Mul(dbg, irg, block, get_Free_size(free),
987                                           cnst, mode_Iu);
988                 size = mul;
989         } else {
990                 size = get_Free_size(free);
991         }
992
993         stack_alignment = 1 << env->arch_env->stack_alignment;
994         size            = adjust_alloc_size(stack_alignment, size, irg, block, dbg);
995
996         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
997            We cannot omit it. */
998         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
999         subsp = be_new_SubSP(env->arch_env->sp, irg, block, curr_sp, size);
1000         set_irn_dbg_info(subsp, dbg);
1001
1002         mem = new_r_Proj(irg, block, subsp, mode_M, pn_be_SubSP_M);
1003         res = new_r_Proj(irg, block, subsp, sp_mode, pn_be_SubSP_sp);
1004
1005         /* we need to sync the memory */
1006         in[0] = get_Free_mem(free);
1007         in[1] = mem;
1008         sync = new_r_Sync(irg, block, 2, in);
1009
1010         /* and make the AddSP dependent on the former memory */
1011         add_irn_dep(subsp, get_Free_mem(free));
1012
1013         /* kill the free */
1014         exchange(free, sync);
1015         curr_sp = res;
1016
1017         return curr_sp;
1018 }  /* adjust_free */
1019
1020 /* the following function is replaced by the usage of the heights module */
1021 #if 0
1022 /**
1023  * Walker for dependent_on().
1024  * This function searches a node tgt recursively from a given node
1025  * but is restricted to the given block.
1026  * @return 1 if tgt was reachable from curr, 0 if not.
1027  */
1028 static int check_dependence(ir_node *curr, ir_node *tgt, ir_node *bl)
1029 {
1030         int n, i;
1031
1032         if (get_nodes_block(curr) != bl)
1033                 return 0;
1034
1035         if (curr == tgt)
1036                 return 1;
1037
1038         /* Phi functions stop the recursion inside a basic block */
1039         if (! is_Phi(curr)) {
1040                 for(i = 0, n = get_irn_arity(curr); i < n; ++i) {
1041                         if (check_dependence(get_irn_n(curr, i), tgt, bl))
1042                                 return 1;
1043                 }
1044         }
1045
1046         return 0;
1047 }
1048 #endif /* if 0 */
1049
1050 /**
1051  * Check if a node is somehow data dependent on another one.
1052  * both nodes must be in the same basic block.
1053  * @param n1 The first node.
1054  * @param n2 The second node.
1055  * @return 1, if n1 is data dependent (transitively) on n2, 0 if not.
1056  */
1057 static int dependent_on(ir_node *n1, ir_node *n2)
1058 {
1059         assert(get_nodes_block(n1) == get_nodes_block(n2));
1060
1061         return heights_reachable_in_block(ir_heights, n1, n2);
1062 }
1063
1064 static int cmp_call_dependency(const void *c1, const void *c2)
1065 {
1066         ir_node *n1 = *(ir_node **) c1;
1067         ir_node *n2 = *(ir_node **) c2;
1068
1069         /*
1070                 Classical qsort() comparison function behavior:
1071                 0  if both elements are equal
1072                 1  if second is "smaller" that first
1073                 -1 if first is "smaller" that second
1074         */
1075         if (dependent_on(n1, n2))
1076                 return -1;
1077
1078         if (dependent_on(n2, n1))
1079                 return 1;
1080
1081         return 0;
1082 }
1083
1084 /**
1085  * Walker: links all Call/alloc/Free nodes to the Block they are contained.
1086  */
1087 static void link_calls_in_block_walker(ir_node *irn, void *data)
1088 {
1089         ir_opcode code = get_irn_opcode(irn);
1090
1091         if (code == iro_Call ||
1092                 (code == iro_Alloc && get_Alloc_where(irn) == stack_alloc) ||
1093                 (code == iro_Free && get_Free_where(irn) == stack_alloc)) {
1094                 be_abi_irg_t *env = data;
1095                 ir_node *bl       = get_nodes_block(irn);
1096                 void *save        = get_irn_link(bl);
1097
1098                 if (code == iro_Call)
1099                         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 0;
1100
1101                 set_irn_link(irn, save);
1102                 set_irn_link(bl, irn);
1103         }
1104 }
1105
1106 /**
1107  * Block-walker:
1108  * Process all Call nodes inside a basic block.
1109  * Note that the link field of the block must contain a linked list of all
1110  * Call nodes inside the Block. We first order this list according to data dependency
1111  * and that connect the calls together.
1112  */
1113 static void process_calls_in_block(ir_node *bl, void *data)
1114 {
1115         be_abi_irg_t *env = data;
1116         ir_node *curr_sp  = env->init_sp;
1117         ir_node *irn;
1118         int n;
1119
1120         for (irn = get_irn_link(bl), n = 0; irn; irn = get_irn_link(irn), ++n)
1121                 obstack_ptr_grow(&env->obst, irn);
1122
1123         /* If there were call nodes in the block. */
1124         if (n > 0) {
1125                 ir_node *keep;
1126                 ir_node **nodes;
1127                 int i;
1128
1129                 nodes = obstack_finish(&env->obst);
1130
1131                 /* order the call nodes according to data dependency */
1132                 qsort(nodes, n, sizeof(nodes[0]), cmp_call_dependency);
1133
1134                 for (i = n - 1; i >= 0; --i) {
1135                         ir_node *irn = nodes[i];
1136
1137                         DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\tprocessing call %+F\n", irn));
1138                         switch (get_irn_opcode(irn)) {
1139                         case iro_Call:
1140                                 if (! be_omit_fp) {
1141                                         /* The stack pointer will be modified due to a call. */
1142                                         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
1143                                 }
1144                                 curr_sp = adjust_call(env, irn, curr_sp);
1145                                 break;
1146                         case iro_Alloc:
1147                                 if (get_Alloc_where(irn) == stack_alloc)
1148                                         curr_sp = adjust_alloc(env, irn, curr_sp);
1149                                 break;
1150                         case iro_Free:
1151                                 if (get_Free_where(irn) == stack_alloc)
1152                                         curr_sp = adjust_free(env, irn, curr_sp);
1153                                 break;
1154                         default:
1155                                 panic("invalid call");
1156                                 break;
1157                         }
1158                 }
1159
1160                 obstack_free(&env->obst, nodes);
1161
1162                 /* Keep the last stack state in the block by tying it to Keep node,
1163                  * the proj from calls is already kept */
1164                 if (curr_sp != env->init_sp
1165                                 && !(is_Proj(curr_sp) && be_is_Call(get_Proj_pred(curr_sp)))) {
1166                         nodes[0] = curr_sp;
1167                         keep     = be_new_Keep(env->arch_env->sp->reg_class,
1168                                                get_irn_irg(bl), bl, 1, nodes);
1169                         pmap_insert(env->keep_map, bl, keep);
1170                 }
1171         }
1172
1173         set_irn_link(bl, curr_sp);
1174 }  /* process_calls_in_block */
1175
1176 /**
1177  * Adjust all call nodes in the graph to the ABI conventions.
1178  */
1179 static void process_calls(be_abi_irg_t *env)
1180 {
1181         ir_graph *irg = env->birg->irg;
1182
1183         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 1;
1184         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, link_calls_in_block_walker, env);
1185
1186         ir_heights = heights_new(env->birg->irg);
1187         irg_block_walk_graph(irg, NULL, process_calls_in_block, env);
1188         heights_free(ir_heights);
1189 }
1190
1191 /**
1192  * Computes the stack argument layout type.
1193  * Changes a possibly allocated value param type by moving
1194  * entities to the stack layout type.
1195  *
1196  * @param env          the ABI environment
1197  * @param call         the current call ABI
1198  * @param method_type  the method type
1199  * @param param_map    an array mapping method arguments to the stack layout type
1200  *
1201  * @return the stack argument layout type
1202  */
1203 static ir_type *compute_arg_type(be_abi_irg_t *env, be_abi_call_t *call, ir_type *method_type, ir_entity ***param_map)
1204 {
1205         int dir  = env->call->flags.bits.left_to_right ? 1 : -1;
1206         int inc  = env->birg->main_env->arch_env->stack_dir * dir;
1207         int n    = get_method_n_params(method_type);
1208         int curr = inc > 0 ? 0 : n - 1;
1209         int ofs  = 0;
1210
1211         char buf[128];
1212         ir_type *res;
1213         int i;
1214         ir_type *val_param_tp = get_method_value_param_type(method_type);
1215         ident *id = get_entity_ident(get_irg_entity(env->birg->irg));
1216         ir_entity **map;
1217
1218         *param_map = map = obstack_alloc(&env->obst, n * sizeof(ir_entity *));
1219         res = new_type_struct(mangle_u(id, new_id_from_chars("arg_type", 8)));
1220         for (i = 0; i < n; ++i, curr += inc) {
1221                 ir_type *param_type    = get_method_param_type(method_type, curr);
1222                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, curr);
1223
1224                 map[i] = NULL;
1225                 if (arg->on_stack) {
1226                         if (val_param_tp) {
1227                                 /* the entity was already created, move it to the param type */
1228                                 arg->stack_ent = get_method_value_param_ent(method_type, i);
1229                                 remove_struct_member(val_param_tp, arg->stack_ent);
1230                                 set_entity_owner(arg->stack_ent, res);
1231                                 add_struct_member(res, arg->stack_ent);
1232                                 /* must be automatic to set a fixed layout */
1233                                 set_entity_allocation(arg->stack_ent, allocation_automatic);
1234                         }
1235                         else {
1236                                 snprintf(buf, sizeof(buf), "param_%d", i);
1237                                 arg->stack_ent = new_entity(res, new_id_from_str(buf), param_type);
1238                         }
1239                         ofs += arg->space_before;
1240                         ofs = round_up2(ofs, arg->alignment);
1241                         set_entity_offset(arg->stack_ent, ofs);
1242                         ofs += arg->space_after;
1243                         ofs += get_type_size_bytes(param_type);
1244                         map[i] = arg->stack_ent;
1245                 }
1246         }
1247         set_type_size_bytes(res, ofs);
1248         set_type_state(res, layout_fixed);
1249         return res;
1250 }
1251
1252 #if 0
1253 static void create_register_perms(const arch_isa_t *isa, ir_graph *irg, ir_node *bl, pmap *regs)
1254 {
1255         int i, j, n;
1256         struct obstack obst;
1257
1258         obstack_init(&obst);
1259
1260         /* Create a Perm after the RegParams node to delimit it. */
1261         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
1262                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
1263                 ir_node *perm;
1264                 ir_node **in;
1265                 int n_regs;
1266
1267                 for(n_regs = 0, j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1268                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1269                         ir_node *irn = pmap_get(regs, (void *) reg);
1270
1271                         if(irn && !arch_register_type_is(reg, ignore)) {
1272                                 n_regs++;
1273                                 obstack_ptr_grow(&obst, irn);
1274                                 set_irn_link(irn, (void *) reg);
1275                         }
1276                 }
1277
1278                 obstack_ptr_grow(&obst, NULL);
1279                 in = obstack_finish(&obst);
1280                 if(n_regs > 0) {
1281                         perm = be_new_Perm(cls, irg, bl, n_regs, in);
1282                         for(j = 0; j < n_regs; ++j) {
1283                                 ir_node *arg = in[j];
1284                                 arch_register_t *reg = get_irn_link(arg);
1285                                 pmap_insert(regs, reg, arg);
1286                                 be_set_constr_single_reg(perm, BE_OUT_POS(j), reg);
1287                         }
1288                 }
1289                 obstack_free(&obst, in);
1290         }
1291
1292         obstack_free(&obst, NULL);
1293 }
1294 #endif
1295
1296 typedef struct {
1297         const arch_register_t *reg;
1298         ir_node *irn;
1299 } reg_node_map_t;
1300
1301 static int cmp_regs(const void *a, const void *b)
1302 {
1303         const reg_node_map_t *p = a;
1304         const reg_node_map_t *q = b;
1305
1306         if(p->reg->reg_class == q->reg->reg_class)
1307                 return p->reg->index - q->reg->index;
1308         else
1309                 return p->reg->reg_class - q->reg->reg_class;
1310 }
1311
1312 static reg_node_map_t *reg_map_to_arr(struct obstack *obst, pmap *reg_map)
1313 {
1314         pmap_entry *ent;
1315         int n = pmap_count(reg_map);
1316         int i = 0;
1317         reg_node_map_t *res = obstack_alloc(obst, n * sizeof(res[0]));
1318
1319         foreach_pmap(reg_map, ent) {
1320                 res[i].reg = ent->key;
1321                 res[i].irn = ent->value;
1322                 i++;
1323         }
1324
1325         qsort(res, n, sizeof(res[0]), cmp_regs);
1326         return res;
1327 }
1328
1329 /**
1330  * Creates a barrier.
1331  */
1332 static ir_node *create_barrier(be_abi_irg_t *env, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *regs, int in_req)
1333 {
1334         ir_graph *irg = env->birg->irg;
1335         int n_regs    = pmap_count(regs);
1336         int n;
1337         ir_node *irn;
1338         ir_node **in;
1339         reg_node_map_t *rm;
1340
1341         rm = reg_map_to_arr(&env->obst, regs);
1342
1343         for(n = 0; n < n_regs; ++n)
1344                 obstack_ptr_grow(&env->obst, rm[n].irn);
1345
1346         if(mem) {
1347                 obstack_ptr_grow(&env->obst, *mem);
1348                 n++;
1349         }
1350
1351         in = (ir_node **) obstack_finish(&env->obst);
1352         irn = be_new_Barrier(irg, bl, n, in);
1353         obstack_free(&env->obst, in);
1354
1355         for(n = 0; n < n_regs; ++n) {
1356                 const arch_register_t *reg = rm[n].reg;
1357                 int flags                  = 0;
1358                 int pos                    = BE_OUT_POS(n);
1359                 ir_node *proj;
1360
1361                 proj = new_r_Proj(irg, bl, irn, get_irn_mode(rm[n].irn), n);
1362                 be_node_set_reg_class(irn, n, reg->reg_class);
1363                 if(in_req)
1364                         be_set_constr_single_reg(irn, n, reg);
1365                 be_set_constr_single_reg(irn, pos, reg);
1366                 be_node_set_reg_class(irn, pos, reg->reg_class);
1367                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, proj, reg);
1368
1369                 /* if the proj projects a ignore register or a node which is set to ignore, propagate this property. */
1370                 if(arch_register_type_is(reg, ignore) || arch_irn_is(env->birg->main_env->arch_env, in[n], ignore))
1371                         flags |= arch_irn_flags_ignore;
1372
1373                 if(arch_irn_is(env->birg->main_env->arch_env, in[n], modify_sp))
1374                         flags |= arch_irn_flags_modify_sp;
1375
1376                 be_node_set_flags(irn, pos, flags);
1377
1378                 pmap_insert(regs, (void *) reg, proj);
1379         }
1380
1381         if(mem) {
1382                 *mem = new_r_Proj(irg, bl, irn, mode_M, n);
1383         }
1384
1385         obstack_free(&env->obst, rm);
1386         return irn;
1387 }
1388
1389 /**
1390  * Creates a be_Return for a Return node.
1391  *
1392  * @param @env    the abi environment
1393  * @param irn     the Return node or NULL if there was none
1394  * @param bl      the block where the be_Retun should be placed
1395  * @param mem     the current memory
1396  * @param n_res   number of return results
1397  */
1398 static ir_node *create_be_return(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *bl,
1399                 ir_node *mem, int n_res)
1400 {
1401         be_abi_call_t    *call     = env->call;
1402         const arch_env_t *arch_env = env->birg->main_env->arch_env;
1403         dbg_info *dbgi;
1404         pmap *reg_map  = pmap_create();
1405         ir_node *keep  = pmap_get(env->keep_map, bl);
1406         int in_max;
1407         ir_node *ret;
1408         int i, n;
1409         unsigned pop;
1410         ir_node **in;
1411         ir_node *stack;
1412         const arch_register_t **regs;
1413         pmap_entry *ent ;
1414
1415         /*
1416                 get the valid stack node in this block.
1417                 If we had a call in that block there is a Keep constructed by process_calls()
1418                 which points to the last stack modification in that block. we'll use
1419                 it then. Else we use the stack from the start block and let
1420                 the ssa construction fix the usage.
1421         */
1422         stack = be_abi_reg_map_get(env->regs, arch_env->sp);
1423         if (keep) {
1424                 stack = get_irn_n(keep, 0);
1425                 be_kill_node(keep);
1426                 remove_End_keepalive(get_irg_end(env->birg->irg), keep);
1427         }
1428
1429         /* Insert results for Return into the register map. */
1430         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
1431                 ir_node *res           = get_Return_res(irn, i);
1432                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i);
1433                 assert(arg->in_reg && "return value must be passed in register");
1434                 pmap_insert(reg_map, (void *) arg->reg, res);
1435         }
1436
1437         /* Add uses of the callee save registers. */
1438         foreach_pmap(env->regs, ent) {
1439                 const arch_register_t *reg = ent->key;
1440                 if(arch_register_type_is(reg, callee_save) || arch_register_type_is(reg, ignore))
1441                         pmap_insert(reg_map, ent->key, ent->value);
1442         }
1443
1444         be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->sp, stack);
1445
1446         /* Make the Epilogue node and call the arch's epilogue maker. */
1447         create_barrier(env, bl, &mem, reg_map, 1);
1448         call->cb->epilogue(env->cb, bl, &mem, reg_map);
1449
1450         /*
1451                 Maximum size of the in array for Return nodes is
1452                 return args + callee save/ignore registers + memory + stack pointer
1453         */
1454         in_max = pmap_count(reg_map) + n_res + 2;
1455
1456         in   = obstack_alloc(&env->obst, in_max * sizeof(in[0]));
1457         regs = obstack_alloc(&env->obst, in_max * sizeof(regs[0]));
1458
1459         in[0]   = mem;
1460         in[1]   = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->sp);
1461         regs[0] = NULL;
1462         regs[1] = arch_env->sp;
1463         n       = 2;
1464
1465         /* clear SP entry, since it has already been grown. */
1466         pmap_insert(reg_map, (void *) arch_env->sp, NULL);
1467         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
1468                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i);
1469
1470                 in[n]     = be_abi_reg_map_get(reg_map, arg->reg);
1471                 regs[n++] = arg->reg;
1472
1473                 /* Clear the map entry to mark the register as processed. */
1474                 be_abi_reg_map_set(reg_map, arg->reg, NULL);
1475         }
1476
1477         /* grow the rest of the stuff. */
1478         foreach_pmap(reg_map, ent) {
1479                 if(ent->value) {
1480                         in[n]     = ent->value;
1481                         regs[n++] = ent->key;
1482                 }
1483         }
1484
1485         /* The in array for the new back end return is now ready. */
1486         if(irn != NULL) {
1487                 dbgi = get_irn_dbg_info(irn);
1488         } else {
1489                 dbgi = NULL;
1490         }
1491         /* we have to pop the shadow parameter in in case of struct returns */
1492         pop = call->pop;
1493         ret = be_new_Return(dbgi, env->birg->irg, bl, n_res, pop, n, in);
1494
1495         /* Set the register classes of the return's parameter accordingly. */
1496         for(i = 0; i < n; ++i)
1497                 if(regs[i])
1498                         be_node_set_reg_class(ret, i, regs[i]->reg_class);
1499
1500         /* Free the space of the Epilog's in array and the register <-> proj map. */
1501         obstack_free(&env->obst, in);
1502         pmap_destroy(reg_map);
1503
1504         return ret;
1505 }
1506
1507 typedef struct lower_frame_sels_env_t {
1508         be_abi_irg_t *env;
1509         ir_entity    *value_param_list;  /**< the list of all value param entities */
1510         ir_entity    *value_param_tail;  /**< the tail of the list of all value param entities */
1511 } lower_frame_sels_env_t;
1512
1513 /**
1514  * Walker: Replaces Sels of frame type and
1515  * value param type entities by FrameAddress.
1516  * Links all used entities.
1517  */
1518 static void lower_frame_sels_walker(ir_node *irn, void *data) {
1519         lower_frame_sels_env_t *ctx = data;
1520
1521         if (is_Sel(irn)) {
1522                 ir_graph *irg        = current_ir_graph;
1523                 ir_node  *frame      = get_irg_frame(irg);
1524                 ir_node  *param_base = get_irg_value_param_base(irg);
1525                 ir_node  *ptr        = get_Sel_ptr(irn);
1526
1527                 if (ptr == frame || ptr == param_base) {
1528                         be_abi_irg_t *env = ctx->env;
1529                         ir_entity    *ent = get_Sel_entity(irn);
1530                         ir_node      *bl  = get_nodes_block(irn);
1531                         ir_node      *nw;
1532
1533                         nw = be_new_FrameAddr(env->arch_env->sp->reg_class, irg, bl, frame, ent);
1534                         exchange(irn, nw);
1535
1536                         /* check, if it's a param sel and if have not seen this entity before */
1537                         if (ptr == param_base &&
1538                                         ent != ctx->value_param_tail &&
1539                                         get_entity_link(ent) == NULL) {
1540                                 set_entity_link(ent, ctx->value_param_list);
1541                                 ctx->value_param_list = ent;
1542                                 if (ctx->value_param_tail == NULL) ctx->value_param_tail = ent;
1543                         }
1544                 }
1545         }
1546 }
1547
1548 /**
1549  * Check if a value parameter is transmitted as a register.
1550  * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1551  * transmitted in registers.
1552  *
1553  * Note that on some architectures this case must be handled specially
1554  * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1555  *
1556  * In the default case we move the entity to the frame type and create
1557  * a backing store into the first block.
1558  */
1559 static void fix_address_of_parameter_access(be_abi_irg_t *env, ir_entity *value_param_list) {
1560         be_abi_call_t *call = env->call;
1561         ir_graph *irg       = env->birg->irg;
1562         ir_entity *ent, *next_ent, *new_list;
1563         ir_type *frame_tp;
1564         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg = env->dbg;)
1565
1566         new_list = NULL;
1567         for (ent = value_param_list; ent; ent = next_ent) {
1568                 int i = get_struct_member_index(get_entity_owner(ent), ent);
1569                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
1570
1571                 next_ent = get_entity_link(ent);
1572                 if (arg->in_reg) {
1573                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d need backing store\n", i));
1574                         set_entity_link(ent, new_list);
1575                         new_list = ent;
1576                 }
1577         }
1578         if (new_list) {
1579                 /* ok, change the graph */
1580                 ir_node *start_bl = get_irg_start_block(irg);
1581                 ir_node *first_bl = NULL;
1582                 ir_node *frame, *imem, *nmem, *store, *mem, *args, *args_bl;
1583                 const ir_edge_t *edge;
1584                 optimization_state_t state;
1585                 unsigned offset;
1586
1587                 foreach_block_succ(start_bl, edge) {
1588                         ir_node *succ = get_edge_src_irn(edge);
1589                         if (start_bl != succ) {
1590                                 first_bl = succ;
1591                                 break;
1592                         }
1593                 }
1594                 assert(first_bl);
1595                 /* we had already removed critical edges, so the following
1596                    assertion should be always true. */
1597                 assert(get_Block_n_cfgpreds(first_bl) == 1);
1598
1599                 /* now create backing stores */
1600                 frame = get_irg_frame(irg);
1601                 imem = get_irg_initial_mem(irg);
1602
1603                 save_optimization_state(&state);
1604                 set_optimize(0);
1605                 nmem = new_r_Proj(irg, first_bl, get_irg_start(irg), mode_M, pn_Start_M);
1606                 restore_optimization_state(&state);
1607
1608                 /* reroute all edges to the new memory source */
1609                 edges_reroute(imem, nmem, irg);
1610
1611                 store   = NULL;
1612                 mem     = imem;
1613                 args    = get_irg_args(irg);
1614                 args_bl = get_nodes_block(args);
1615                 for (ent = new_list; ent; ent = get_entity_link(ent)) {
1616                         int     i     = get_struct_member_index(get_entity_owner(ent), ent);
1617                         ir_type *tp   = get_entity_type(ent);
1618                         ir_mode *mode = get_type_mode(tp);
1619                         ir_node *addr;
1620
1621                         /* address for the backing store */
1622                         addr = be_new_FrameAddr(env->arch_env->sp->reg_class, irg, first_bl, frame, ent);
1623
1624                         if (store)
1625                                 mem = new_r_Proj(irg, first_bl, store, mode_M, pn_Store_M);
1626
1627                         /* the backing store itself */
1628                         store = new_r_Store(irg, first_bl, mem, addr,
1629                                             new_r_Proj(irg, args_bl, args, mode, i));
1630                 }
1631                 /* the new memory Proj gets the last Proj from store */
1632                 set_Proj_pred(nmem, store);
1633                 set_Proj_proj(nmem, pn_Store_M);
1634
1635                 /* move all entities to the frame type */
1636                 frame_tp = get_irg_frame_type(irg);
1637                 offset   = get_type_size_bytes(frame_tp);
1638
1639                 /* we will add new entities: set the layout to undefined */
1640                 assert(get_type_state(frame_tp) == layout_fixed);
1641                 set_type_state(frame_tp, layout_undefined);
1642                 for (ent = new_list; ent; ent = get_entity_link(ent)) {
1643                         ir_type  *tp   = get_entity_type(ent);
1644                         unsigned align = get_type_alignment_bytes(tp);
1645
1646                         offset += align - 1;
1647                         offset &= ~(align - 1);
1648                         set_entity_owner(ent, frame_tp);
1649                         add_class_member(frame_tp, ent);
1650                         /* must be automatic to set a fixed layout */
1651                         set_entity_allocation(ent, allocation_automatic);
1652                         set_entity_offset(ent, offset);
1653                         offset += get_type_size_bytes(tp);
1654                 }
1655                 set_type_size_bytes(frame_tp, offset);
1656                 /* fix the layout again */
1657                 set_type_state(frame_tp, layout_fixed);
1658         }
1659 }
1660
1661 #if 1
1662 /**
1663  * The start block has no jump, instead it has an initial exec Proj.
1664  * The backend wants to handle all blocks the same way, so we replace
1665  * the out cfg edge with a real jump.
1666  */
1667 static void fix_start_block(ir_node *block, void *env) {
1668         int      *done = env;
1669         int      i;
1670         ir_node  *start_block;
1671         ir_graph *irg;
1672
1673         /* we processed the start block, return */
1674         if (*done)
1675                 return;
1676
1677         irg         = get_irn_irg(block);
1678         start_block = get_irg_start_block(irg);
1679
1680         for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
1681                 ir_node *pred       = get_Block_cfgpred(block, i);
1682                 ir_node *pred_block = get_nodes_block(pred);
1683
1684                 /* ok, we are in the block, having start as cfg predecessor */
1685                 if (pred_block == start_block) {
1686                         ir_node *jump = new_r_Jmp(irg, pred_block);
1687                         set_Block_cfgpred(block, i, jump);
1688                         *done = 1;
1689                 }
1690         }
1691 }
1692 #endif
1693
1694 /**
1695  * Modify the irg itself and the frame type.
1696  */
1697 static void modify_irg(be_abi_irg_t *env)
1698 {
1699         be_abi_call_t *call       = env->call;
1700         const arch_env_t *arch_env= env->birg->main_env->arch_env;
1701         const arch_register_t *sp = arch_env_sp(arch_env);
1702         ir_graph *irg             = env->birg->irg;
1703         ir_node *bl               = get_irg_start_block(irg);
1704         ir_node *end              = get_irg_end_block(irg);
1705         ir_node *old_mem          = get_irg_initial_mem(irg);
1706         ir_node *new_mem_proj;
1707         ir_node *mem;
1708         ir_type *method_type      = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
1709         pset *dont_save           = pset_new_ptr(8);
1710
1711         int n_params;
1712         int i, n;
1713         unsigned j;
1714
1715         reg_node_map_t *rm;
1716         const arch_register_t *fp_reg;
1717         ir_node *frame_pointer;
1718         ir_node *reg_params_bl;
1719         ir_node **args;
1720         ir_node *arg_tuple;
1721         ir_node *value_param_base;
1722         const ir_edge_t *edge;
1723         ir_type *arg_type, *bet_type, *tp;
1724         lower_frame_sels_env_t ctx;
1725         ir_entity **param_map;
1726
1727         bitset_t *used_proj_nr;
1728         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg = env->dbg;)
1729
1730         DBG((dbg, LEVEL_1, "introducing abi on %+F\n", irg));
1731
1732         /* set the links of all frame entities to NULL, we use it
1733            to detect if an entity is already linked in the value_param_list */
1734         tp = get_method_value_param_type(method_type);
1735         if (tp != NULL) {
1736                 for (i = get_struct_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i)
1737                         set_entity_link(get_struct_member(tp, i), NULL);
1738         }
1739
1740         /* Convert the Sel nodes in the irg to frame load/store/addr nodes. */
1741         ctx.env              = env;
1742         ctx.value_param_list = NULL;
1743         ctx.value_param_tail = NULL;
1744         irg_walk_graph(irg, lower_frame_sels_walker, NULL, &ctx);
1745
1746         /* value_param_base anchor is not needed anymore now */
1747         value_param_base = get_irg_value_param_base(irg);
1748         be_kill_node(value_param_base);
1749         set_irg_value_param_base(irg, new_r_Bad(irg));
1750
1751         env->frame = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(env->frame[0]));
1752         env->regs  = pmap_create();
1753
1754         used_proj_nr = bitset_alloca(1024);
1755         n_params     = get_method_n_params(method_type);
1756         args         = obstack_alloc(&env->obst, n_params * sizeof(args[0]));
1757         memset(args, 0, n_params * sizeof(args[0]));
1758
1759         /* Check if a value parameter is transmitted as a register.
1760          * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1761          * transmitted in registers.
1762          *
1763          * Note that on some architectures this case must be handled specially
1764          * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1765          *
1766          * In the default case we move the entity to the frame type and create
1767          * a backing store into the first block.
1768          */
1769         fix_address_of_parameter_access(env, ctx.value_param_list);
1770
1771         /* Fill the argument vector */
1772         arg_tuple = get_irg_args(irg);
1773         foreach_out_edge(arg_tuple, edge) {
1774                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
1775                 if (! is_Anchor(irn)) {
1776                         int nr       = get_Proj_proj(irn);
1777                         args[nr]     = irn;
1778                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\treading arg: %d -> %+F\n", nr, irn));
1779                 }
1780         }
1781
1782         arg_type = compute_arg_type(env, call, method_type, &param_map);
1783         bet_type = call->cb->get_between_type(env->cb);
1784         stack_frame_init(env->frame, arg_type, bet_type, get_irg_frame_type(irg), arch_env->stack_dir, param_map);
1785
1786         /* Count the register params and add them to the number of Projs for the RegParams node */
1787         for(i = 0; i < n_params; ++i) {
1788                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
1789                 if(arg->in_reg && args[i]) {
1790                         assert(arg->reg != sp && "cannot use stack pointer as parameter register");
1791                         assert(i == get_Proj_proj(args[i]));
1792
1793                         /* For now, associate the register with the old Proj from Start representing that argument. */
1794                         pmap_insert(env->regs, (void *) arg->reg, args[i]);
1795                         bitset_set(used_proj_nr, i);
1796                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d -> reg %s\n", i, arg->reg->name));
1797                 }
1798         }
1799
1800         /* Collect all callee-save registers */
1801         for(i = 0, n = arch_env_get_n_reg_class(arch_env); i < n; ++i) {
1802                 const arch_register_class_t *cls = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
1803                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1804                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1805                         if(arch_register_type_is(reg, callee_save) ||
1806                                         arch_register_type_is(reg, state)) {
1807                                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, NULL);
1808                         }
1809                 }
1810         }
1811
1812         pmap_insert(env->regs, (void *) sp, NULL);
1813         pmap_insert(env->regs, (void *) arch_env->bp, NULL);
1814         reg_params_bl   = get_irg_start_block(irg);
1815         env->reg_params = be_new_RegParams(irg, reg_params_bl, pmap_count(env->regs));
1816         add_irn_dep(env->reg_params, get_irg_start(irg));
1817
1818         /*
1819          * make proj nodes for the callee save registers.
1820          * memorize them, since Return nodes get those as inputs.
1821          *
1822          * Note, that if a register corresponds to an argument, the regs map contains
1823          * the old Proj from start for that argument.
1824          */
1825
1826         rm = reg_map_to_arr(&env->obst, env->regs);
1827         for(i = 0, n = pmap_count(env->regs); i < n; ++i) {
1828                 arch_register_t *reg = (void *) rm[i].reg;
1829                 ir_mode *mode        = reg->reg_class->mode;
1830                 long nr              = i;
1831                 int pos              = BE_OUT_POS((int) nr);
1832                 int flags            = 0;
1833
1834                 ir_node *proj;
1835
1836                 assert(nr >= 0);
1837                 bitset_set(used_proj_nr, nr);
1838                 proj = new_r_Proj(irg, reg_params_bl, env->reg_params, mode, nr);
1839                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, proj);
1840                 be_set_constr_single_reg(env->reg_params, pos, reg);
1841                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, proj, reg);
1842
1843                 /*
1844                  * If the register is an ignore register,
1845                  * The Proj for that register shall also be ignored during register allocation.
1846                  */
1847                 if(arch_register_type_is(reg, ignore))
1848                         flags |= arch_irn_flags_ignore;
1849
1850                 if(reg == sp)
1851                         flags |= arch_irn_flags_modify_sp;
1852
1853                 be_node_set_flags(env->reg_params, pos, flags);
1854
1855                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tregister save proj #%d -> reg %s\n", nr, reg->name));
1856         }
1857         obstack_free(&env->obst, rm);
1858
1859         /* create a new initial memory proj */
1860         assert(is_Proj(old_mem));
1861         new_mem_proj = new_r_Proj(irg, get_nodes_block(old_mem),
1862                                   new_r_Unknown(irg, mode_T), mode_M,
1863                                   get_Proj_proj(old_mem));
1864         mem = new_mem_proj;
1865
1866         /* Generate the Prologue */
1867         fp_reg  = call->cb->prologue(env->cb, &mem, env->regs);
1868
1869         /* do the stack allocation BEFORE the barrier, or spill code
1870            might be added before it */
1871         env->init_sp = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1872         env->init_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, env->init_sp, BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND, 0);
1873         be_abi_reg_map_set(env->regs, sp, env->init_sp);
1874
1875         create_barrier(env, bl, &mem, env->regs, 0);
1876
1877         env->init_sp = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1878         arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, env->init_sp, sp);
1879
1880         frame_pointer = be_abi_reg_map_get(env->regs, fp_reg);
1881         set_irg_frame(irg, frame_pointer);
1882         pset_insert_ptr(env->ignore_regs, fp_reg);
1883
1884         /* rewire old mem users to new mem */
1885         set_Proj_pred(new_mem_proj, get_Proj_pred(old_mem));
1886         exchange(old_mem, mem);
1887
1888         set_irg_initial_mem(irg, mem);
1889
1890         /* Now, introduce stack param nodes for all parameters passed on the stack */
1891         for(i = 0; i < n_params; ++i) {
1892                 ir_node *arg_proj = args[i];
1893                 ir_node *repl     = NULL;
1894
1895                 if(arg_proj != NULL) {
1896                         be_abi_call_arg_t *arg;
1897                         ir_type *param_type;
1898                         int     nr = get_Proj_proj(arg_proj);
1899                         ir_mode *mode;
1900
1901                         nr         = MIN(nr, n_params);
1902                         arg        = get_call_arg(call, 0, nr);
1903                         param_type = get_method_param_type(method_type, nr);
1904
1905                         if (arg->in_reg) {
1906                                 repl = pmap_get(env->regs, (void *) arg->reg);
1907                         } else if(arg->on_stack) {
1908                                 ir_node *addr = be_new_FrameAddr(sp->reg_class, irg, reg_params_bl, frame_pointer, arg->stack_ent);
1909
1910                                 /* For atomic parameters which are actually used, we create a Load node. */
1911                                 if(is_atomic_type(param_type) && get_irn_n_edges(args[i]) > 0) {
1912                                         ir_mode *mode      = get_type_mode(param_type);
1913                                         ir_mode *load_mode = arg->load_mode;
1914
1915                                         ir_node *load = new_r_Load(irg, reg_params_bl, new_NoMem(), addr, load_mode);
1916                                         set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
1917                                         repl = new_r_Proj(irg, reg_params_bl, load, load_mode, pn_Load_res);
1918
1919                                         if (mode != load_mode) {
1920                                                 repl = new_r_Conv(irg, reg_params_bl, repl, mode);
1921                                         }
1922                                 } else {
1923                                         /* The stack parameter is not primitive (it is a struct or array),
1924                                          * we thus will create a node representing the parameter's address
1925                                          * on the stack. */
1926                                         repl = addr;
1927                                 }
1928                         }
1929
1930                         assert(repl != NULL);
1931
1932                         /* Beware: the mode of the register parameters is always the mode of the register class
1933                            which may be wrong. Add Conv's then. */
1934                         mode = get_irn_mode(args[i]);
1935                         if (mode != get_irn_mode(repl)) {
1936                                 repl = new_r_Conv(irg, get_irn_n(repl, -1), repl, mode);
1937                         }
1938                         exchange(args[i], repl);
1939                 }
1940         }
1941
1942         /* the arg proj is not needed anymore now and should be only used by the anchor */
1943         assert(get_irn_n_edges(arg_tuple) == 1);
1944         be_kill_node(arg_tuple);
1945         set_irg_args(irg, new_rd_Bad(irg));
1946
1947         /* All Return nodes hang on the End node, so look for them there. */
1948         for (i = 0, n = get_Block_n_cfgpreds(end); i < n; ++i) {
1949                 ir_node *irn = get_Block_cfgpred(end, i);
1950
1951                 if (is_Return(irn)) {
1952                         ir_node *blk = get_nodes_block(irn);
1953                         ir_node *mem = get_Return_mem(irn);
1954                         ir_node *ret = create_be_return(env, irn, blk, mem, get_Return_n_ress(irn));
1955                         exchange(irn, ret);
1956                 }
1957         }
1958         /* if we have endless loops here, n might be <= 0. Do NOT create a be_Return then,
1959            the code is dead and will never be executed. */
1960
1961         del_pset(dont_save);
1962         obstack_free(&env->obst, args);
1963
1964         /* handle start block here (place a jump in the block) */
1965         i = 0;
1966         irg_block_walk_graph(irg, fix_start_block, NULL, &i);
1967 }
1968
1969 /** Fix the state inputs of calls that still hang on unknowns */
1970 static
1971 void fix_call_state_inputs(be_abi_irg_t *env)
1972 {
1973         const arch_env_t *arch_env = env->arch_env;
1974         int i, n, n_states;
1975         arch_register_t **stateregs = NEW_ARR_F(arch_register_t*, 0);
1976
1977         /* Collect caller save registers */
1978         n = arch_env_get_n_reg_class(arch_env);
1979         for(i = 0; i < n; ++i) {
1980                 unsigned j;
1981                 const arch_register_class_t *cls = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
1982                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1983                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
1984                         if(arch_register_type_is(reg, state)) {
1985                                 ARR_APP1(arch_register_t*, stateregs, (arch_register_t *)reg);
1986                         }
1987                 }
1988         }
1989
1990         n = ARR_LEN(env->calls);
1991         n_states = ARR_LEN(stateregs);
1992         for(i = 0; i < n; ++i) {
1993                 int s, arity;
1994                 ir_node *call = env->calls[i];
1995
1996                 arity = get_irn_arity(call);
1997
1998                 /* the state reg inputs are the last n inputs of the calls */
1999                 for(s = 0; s < n_states; ++s) {
2000                         int inp = arity - n_states + s;
2001                         const arch_register_t *reg = stateregs[s];
2002                         ir_node *regnode = be_abi_reg_map_get(env->regs, reg);
2003
2004                         set_irn_n(call, inp, regnode);
2005                 }
2006         }
2007 }
2008
2009 /**
2010  * Create a trampoline entity for the given method.
2011  */
2012 static ir_entity *create_trampoline(be_main_env_t *be, ir_entity *method)
2013 {
2014         ir_type   *type   = get_entity_type(method);
2015         ident     *old_id = get_entity_ld_ident(method);
2016         ident     *id     = mangle3("L", old_id, "$stub");
2017         ir_type   *parent = be->pic_trampolines_type;
2018         ir_entity *ent    = new_entity(parent, old_id, type);
2019         set_entity_ld_ident(ent, id);
2020         set_entity_visibility(ent, visibility_local);
2021         set_entity_variability(ent, variability_uninitialized);
2022
2023         return ent;
2024 }
2025
2026 /**
2027  * Returns the trampoline entity for the given method.
2028  */
2029 static ir_entity *get_trampoline(be_main_env_t *env, ir_entity *method)
2030 {
2031         ir_entity *result = pmap_get(env->ent_trampoline_map, method);
2032         if (result == NULL) {
2033                 result = create_trampoline(env, method);
2034                 pmap_insert(env->ent_trampoline_map, method, result);
2035         }
2036
2037         return result;
2038 }
2039
2040 /**
2041  * Returns non-zero if a given entity can be accessed using a relative address.
2042  */
2043 static int can_address_relative(ir_entity *entity)
2044 {
2045         return get_entity_variability(entity) == variability_initialized
2046                 || get_entity_visibility(entity) == visibility_local;
2047 }
2048
2049 /** patches SymConsts to work in position independent code */
2050 static void fix_pic_symconsts(ir_node *node, void *data)
2051 {
2052         ir_graph     *irg;
2053         ir_node      *pic_base;
2054         ir_node      *add;
2055         ir_node      *block;
2056         ir_node      *unknown;
2057         ir_mode      *mode;
2058         ir_node      *load;
2059         ir_node      *load_res;
2060         be_abi_irg_t *env = data;
2061         int           arity, i;
2062         be_main_env_t *be = env->birg->main_env;
2063
2064         arity = get_irn_arity(node);
2065         for (i = 0; i < arity; ++i) {
2066                 ir_node   *pred = get_irn_n(node, i);
2067                 ir_entity *entity;
2068                 if (!is_SymConst(pred))
2069                         continue;
2070
2071                 entity = get_SymConst_entity(pred);
2072                 block  = get_nodes_block(pred);
2073                 irg    = get_irn_irg(pred);
2074
2075                 /* calls can jump to relative addresses, so we can directly jump to
2076                    the (relatively) known call address or the trampoline */
2077                 if (is_Call(node) && i == 1) {
2078                         dbg_info  *dbgi;
2079                         ir_entity *trampoline;
2080                         ir_node   *trampoline_const;
2081
2082                         if (can_address_relative(entity))
2083                                 continue;
2084
2085                         dbgi             = get_irn_dbg_info(pred);
2086                         trampoline       = get_trampoline(be, entity);
2087                         trampoline_const = new_rd_SymConst_addr_ent(dbgi, irg, mode_P_code, trampoline, NULL);
2088                         set_irn_n(node, i, trampoline_const);
2089                         continue;
2090                 }
2091
2092                 /* everything else is accessed relative to EIP */
2093                 mode     = get_irn_mode(pred);
2094                 unknown  = new_r_Unknown(irg, mode);
2095                 pic_base = arch_code_generator_get_pic_base(env->birg->cg);
2096                 add      = new_r_Add(irg, block, pic_base, pred, mode);
2097
2098                 /* make sure the walker doesn't visit this add again */
2099                 mark_irn_visited(add);
2100
2101                 /* all ok now for locally constructed stuff */
2102                 if (can_address_relative(entity)) {
2103                         set_irn_n(node, i, add);
2104                         continue;
2105                 }
2106
2107                 /* we need an extra indirection for global data outside our current
2108                    module. The loads are always safe and can therefore float
2109                    and need no memory input */
2110                 load     = new_r_Load(irg, block, new_NoMem(), add, mode);
2111                 load_res = new_r_Proj(irg, block, load, mode, pn_Load_res);
2112                 set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
2113
2114                 set_irn_n(node, i, load_res);
2115         }
2116 }
2117
2118 be_abi_irg_t *be_abi_introduce(be_irg_t *birg)
2119 {
2120         be_abi_irg_t *env  = xmalloc(sizeof(env[0]));
2121         ir_node *old_frame = get_irg_frame(birg->irg);
2122         ir_graph *irg      = birg->irg;
2123
2124         pmap_entry *ent;
2125         ir_node *dummy;
2126         optimization_state_t state;
2127         unsigned *limited_bitset;
2128
2129         be_omit_fp      = birg->main_env->options->omit_fp;
2130         be_omit_leaf_fp = birg->main_env->options->omit_leaf_fp;
2131
2132         obstack_init(&env->obst);
2133
2134         env->arch_env    = birg->main_env->arch_env;
2135         env->method_type = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
2136         env->call        = be_abi_call_new(env->arch_env->sp->reg_class);
2137         arch_env_get_call_abi(env->arch_env, env->method_type, env->call);
2138
2139         env->ignore_regs  = pset_new_ptr_default();
2140         env->keep_map     = pmap_create();
2141         env->dce_survivor = new_survive_dce();
2142         env->birg         = birg;
2143
2144         env->sp_req.type    = arch_register_req_type_limited;
2145         env->sp_req.cls     = arch_register_get_class(env->arch_env->sp);
2146         limited_bitset      = rbitset_obstack_alloc(&env->obst, env->sp_req.cls->n_regs);
2147         rbitset_set(limited_bitset, arch_register_get_index(env->arch_env->sp));
2148         env->sp_req.limited = limited_bitset;
2149
2150         env->sp_cls_req.type  = arch_register_req_type_normal;
2151         env->sp_cls_req.cls   = arch_register_get_class(env->arch_env->sp);
2152
2153         /* Beware: later we replace this node by the real one, ensure it is not CSE'd
2154            to another Unknown or the stack pointer gets used */
2155         save_optimization_state(&state);
2156         set_optimize(0);
2157         env->init_sp = dummy  = new_r_Unknown(irg, env->arch_env->sp->reg_class->mode);
2158         restore_optimization_state(&state);
2159         FIRM_DBG_REGISTER(env->dbg, "firm.be.abi");
2160
2161         env->calls = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
2162
2163         if (birg->main_env->options->pic) {
2164                 irg_walk_graph(irg, fix_pic_symconsts, NULL, env);
2165         }
2166
2167         /* Lower all call nodes in the IRG. */
2168         process_calls(env);
2169
2170         /*
2171                 Beware: init backend abi call object after processing calls,
2172                 otherwise some information might be not yet available.
2173         */
2174         env->cb = env->call->cb->init(env->call, birg->main_env->arch_env, irg);
2175
2176         /* Process the IRG */
2177         modify_irg(env);
2178
2179         /* fix call inputs for state registers */
2180         fix_call_state_inputs(env);
2181
2182         /* We don't need the keep map anymore. */
2183         pmap_destroy(env->keep_map);
2184         env->keep_map = NULL;
2185
2186         /* calls array is not needed anymore */
2187         DEL_ARR_F(env->calls);
2188         env->calls = NULL;
2189
2190         /* reroute the stack origin of the calls to the true stack origin. */
2191         exchange(dummy, env->init_sp);
2192         exchange(old_frame, get_irg_frame(irg));
2193
2194         /* Make some important node pointers survive the dead node elimination. */
2195         survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, &env->init_sp);
2196         foreach_pmap(env->regs, ent) {
2197                 survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, (ir_node **) &ent->value);
2198         }
2199
2200         env->call->cb->done(env->cb);
2201         env->cb = NULL;
2202         return env;
2203 }
2204
2205 void be_abi_free(be_abi_irg_t *env)
2206 {
2207         be_abi_call_free(env->call);
2208         free_survive_dce(env->dce_survivor);
2209         del_pset(env->ignore_regs);
2210         pmap_destroy(env->regs);
2211         obstack_free(&env->obst, NULL);
2212         free(env);
2213 }
2214
2215 void be_abi_put_ignore_regs(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_class_t *cls, bitset_t *bs)
2216 {
2217         arch_register_t *reg;
2218
2219         for(reg = pset_first(abi->ignore_regs); reg; reg = pset_next(abi->ignore_regs))
2220                 if(reg->reg_class == cls)
2221                         bitset_set(bs, reg->index);
2222 }
2223
2224 /* Returns the stack layout from a abi environment. */
2225 const be_stack_layout_t *be_abi_get_stack_layout(const be_abi_irg_t *abi) {
2226         return abi->frame;
2227 }
2228
2229 /*
2230
2231   _____ _        ____  _             _
2232  |  ___(_)_  __ / ___|| |_ __ _  ___| | __
2233  | |_  | \ \/ / \___ \| __/ _` |/ __| |/ /
2234  |  _| | |>  <   ___) | || (_| | (__|   <
2235  |_|   |_/_/\_\ |____/ \__\__,_|\___|_|\_\
2236
2237 */
2238
2239 typedef ir_node **node_array;
2240
2241 typedef struct fix_stack_walker_env_t {
2242         node_array sp_nodes;
2243         const arch_env_t *arch_env;
2244 } fix_stack_walker_env_t;
2245
2246 /**
2247  * Walker. Collect all stack modifying nodes.
2248  */
2249 static void collect_stack_nodes_walker(ir_node *node, void *data)
2250 {
2251         fix_stack_walker_env_t *env = data;
2252
2253         if (arch_irn_is(env->arch_env, node, modify_sp)) {
2254                 assert(get_irn_mode(node) != mode_M && get_irn_mode(node) != mode_T);
2255                 ARR_APP1(ir_node*, env->sp_nodes, node);
2256         }
2257 }
2258
2259 void be_abi_fix_stack_nodes(be_abi_irg_t *env)
2260 {
2261         be_ssa_construction_env_t senv;
2262         int i, len;
2263         ir_node **phis;
2264         be_irg_t *birg = env->birg;
2265         be_lv_t *lv = be_get_birg_liveness(birg);
2266         fix_stack_walker_env_t walker_env;
2267
2268         walker_env.sp_nodes = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
2269         walker_env.arch_env = birg->main_env->arch_env;
2270
2271         irg_walk_graph(birg->irg, collect_stack_nodes_walker, NULL, &walker_env);
2272
2273         /* nothing to be done if we didn't find any node, in fact we mustn't
2274          * continue, as for endless loops incsp might have had no users and is bad
2275          * now.
2276          */
2277         len = ARR_LEN(walker_env.sp_nodes);
2278         if(len == 0) {
2279                 DEL_ARR_F(walker_env.sp_nodes);
2280                 return;
2281         }
2282
2283         be_ssa_construction_init(&senv, birg);
2284         be_ssa_construction_add_copies(&senv, walker_env.sp_nodes,
2285                                    ARR_LEN(walker_env.sp_nodes));
2286         be_ssa_construction_fix_users_array(&senv, walker_env.sp_nodes,
2287                                       ARR_LEN(walker_env.sp_nodes));
2288
2289         if(lv != NULL) {
2290                 len = ARR_LEN(walker_env.sp_nodes);
2291                 for(i = 0; i < len; ++i) {
2292                         be_liveness_update(lv, walker_env.sp_nodes[i]);
2293                 }
2294                 be_ssa_construction_update_liveness_phis(&senv, lv);
2295         }
2296
2297         phis = be_ssa_construction_get_new_phis(&senv);
2298
2299         /* set register requirements for stack phis */
2300         len = ARR_LEN(phis);
2301         for(i = 0; i < len; ++i) {
2302                 ir_node *phi = phis[i];
2303                 be_set_phi_reg_req(walker_env.arch_env, phi, &env->sp_req);
2304                 be_set_phi_flags(walker_env.arch_env, phi, arch_irn_flags_ignore | arch_irn_flags_modify_sp);
2305                 arch_set_irn_register(walker_env.arch_env, phi, env->arch_env->sp);
2306         }
2307         be_ssa_construction_destroy(&senv);
2308
2309         DEL_ARR_F(walker_env.sp_nodes);
2310 }
2311
2312 static int process_stack_bias(be_abi_irg_t *env, ir_node *bl, int real_bias)
2313 {
2314         const arch_env_t *arch_env = env->birg->main_env->arch_env;
2315         int               omit_fp  = env->call->flags.bits.try_omit_fp;
2316         ir_node          *irn;
2317         int               wanted_bias = real_bias;
2318
2319         sched_foreach(bl, irn) {
2320                 int ofs;
2321
2322                 /*
2323                    Check, if the node relates to an entity on the stack frame.
2324                    If so, set the true offset (including the bias) for that
2325                    node.
2326                  */
2327                 ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(arch_env, irn);
2328                 if(ent) {
2329                         int bias   = omit_fp ? real_bias : 0;
2330                         int offset = get_stack_entity_offset(env->frame, ent, bias);
2331                         arch_set_frame_offset(arch_env, irn, offset);
2332                         DBG((env->dbg, LEVEL_2, "%F has offset %d (including bias %d)\n",
2333                              ent, offset, bias));
2334                 }
2335
2336                 /*
2337                  * If the node modifies the stack pointer by a constant offset,
2338                  * record that in the bias.
2339                  */
2340                 ofs = arch_get_sp_bias(arch_env, irn);
2341
2342                 if(be_is_IncSP(irn)) {
2343                         /* fill in real stack frame size */
2344                         if(ofs == BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND) {
2345                                 ir_type *frame_type = get_irg_frame_type(env->birg->irg);
2346                                 ofs = (int) get_type_size_bytes(frame_type);
2347                                 be_set_IncSP_offset(irn, ofs);
2348                         } else if(ofs == BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
2349                                 ir_type *frame_type = get_irg_frame_type(env->birg->irg);
2350                                 ofs = - (int)get_type_size_bytes(frame_type);
2351                                 be_set_IncSP_offset(irn, ofs);
2352                         } else {
2353                                 if (be_get_IncSP_align(irn)) {
2354                                         /* patch IncSP to produce an aligned stack pointer */
2355                                         ir_type *between_type = env->frame->between_type;
2356                                         int      between_size = get_type_size_bytes(between_type);
2357                                         int      alignment    = 1 << env->arch_env->stack_alignment;
2358                                         int      delta        = (real_bias + ofs + between_size) & (alignment - 1);
2359                                         assert(ofs >= 0);
2360                                         if (delta > 0) {
2361                                                 be_set_IncSP_offset(irn, ofs + alignment - delta);
2362                                                 real_bias += alignment - delta;
2363                                         }
2364                                 } else {
2365                                         /* adjust so real_bias corresponds with wanted_bias */
2366                                         int delta = wanted_bias - real_bias;
2367                                         assert(delta <= 0);
2368                                         if(delta != 0) {
2369                                                 be_set_IncSP_offset(irn, ofs + delta);
2370                                                 real_bias += delta;
2371                                         }
2372                                 }
2373                         }
2374                 }
2375
2376                 real_bias   += ofs;
2377                 wanted_bias += ofs;
2378         }
2379
2380         assert(real_bias == wanted_bias);
2381         return real_bias;
2382 }
2383
2384 /**
2385  * A helper struct for the bias walker.
2386  */
2387 struct bias_walk {
2388         be_abi_irg_t *env;     /**< The ABI irg environment. */
2389         int           start_block_bias;  /**< The bias at the end of the start block. */
2390         int           between_size;
2391         ir_node      *start_block;  /**< The start block of the current graph. */
2392 };
2393
2394 /**
2395  * Block-Walker: fix all stack offsets
2396  */
2397 static void stack_bias_walker(ir_node *bl, void *data)
2398 {
2399         struct bias_walk *bw = data;
2400         if (bl != bw->start_block) {
2401                 process_stack_bias(bw->env, bl, bw->start_block_bias);
2402         }
2403 }
2404
2405 void be_abi_fix_stack_bias(be_abi_irg_t *env)
2406 {
2407         ir_graph *irg  = env->birg->irg;
2408         struct bias_walk bw;
2409
2410         stack_frame_compute_initial_offset(env->frame);
2411         // stack_layout_dump(stdout, env->frame);
2412
2413         /* Determine the stack bias at the end of the start block. */
2414         bw.start_block_bias = process_stack_bias(env, get_irg_start_block(irg), 0);
2415         bw.between_size     = get_type_size_bytes(env->frame->between_type);
2416
2417         /* fix the bias is all other blocks */
2418         bw.env = env;
2419         bw.start_block = get_irg_start_block(irg);
2420         irg_block_walk_graph(irg, stack_bias_walker, NULL, &bw);
2421 }
2422
2423 ir_node *be_abi_get_callee_save_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
2424 {
2425         assert(arch_register_type_is(reg, callee_save));
2426         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
2427         return pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
2428 }
2429
2430 ir_node *be_abi_get_ignore_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
2431 {
2432         assert(arch_register_type_is(reg, ignore));
2433         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
2434         return pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
2435 }
2436
2437 /**
2438  * Returns non-zero if the ABI has omitted the frame pointer in
2439  * the current graph.
2440  */
2441 int be_abi_omit_fp(const be_abi_irg_t *abi) {
2442         return abi->call->flags.bits.try_omit_fp;
2443 }