62fe7737e583fef03c052adb33ecba2fcc6b2a0d
[libfirm] / ir / be / beabi.c
1 /**
2  * ABI lowering.
3  *
4  * @author Sebastian Hack
5  * @date 7.3.2005
6  */
7
8 #ifdef HAVE_CONFIG_H
9 # include "config.h"
10 #endif
11 #include "obst.h"
12
13 #include "type.h"
14 #include "irgopt.h"
15
16 #include "irgraph_t.h"
17 #include "irnode_t.h"
18 #include "ircons_t.h"
19 #include "iredges_t.h"
20 #include "irgmod.h"
21 #include "irgwalk.h"
22 #include "irprintf_t.h"
23 #include "irgopt.h"
24
25 #include "be.h"
26 #include "beabi.h"
27 #include "bearch.h"
28 #include "benode_t.h"
29 #include "belive_t.h"
30 #include "besched_t.h"
31
32 #define MAX(x, y) ((x) > (y) ? (x) : (y))
33 #define MIN(x, y) ((x) < (y) ? (x) : (y))
34
35 typedef struct _be_abi_call_arg_t {
36         unsigned is_res   : 1;
37         unsigned in_reg   : 1;
38         unsigned on_stack : 1;
39
40         int pos;
41         const arch_register_t *reg;
42         entity *stack_ent;
43 } be_abi_call_arg_t;
44
45 struct _be_abi_call_t {
46         be_abi_call_flags_t flags;
47         const be_abi_callbacks_t *cb;
48         type *between_type;
49         set *params;
50 };
51
52 #define N_FRAME_TYPES 3
53
54 typedef struct _be_stack_frame_t {
55         type *arg_type;
56         type *between_type;
57         type *frame_type;
58
59         type *order[N_FRAME_TYPES];        /**< arg, between and frame types ordered. */
60
61         int initial_offset;
62         int stack_dir;
63 } be_stack_frame_t;
64
65 struct _be_stack_slot_t {
66         struct _be_stack_frame_t *frame;
67         entity *ent;
68 };
69
70 struct _be_abi_irg_t {
71         struct obstack       obst;
72         firm_dbg_module_t    *dbg;          /**< The debugging module. */
73         be_stack_frame_t     *frame;        /**< The stack frame model. */
74         const be_irg_t       *birg;         /**< The back end IRG. */
75         const arch_isa_t     *isa;          /**< The isa. */
76         survive_dce_t        *dce_survivor;
77
78         be_abi_call_t        *call;         /**< The ABI call information. */
79         type                 *method_type;  /**< The type of the method of the IRG. */
80
81         ir_node              *init_sp;      /**< The node representing the stack pointer
82                                                                              at the start of the function. */
83
84         ir_node              *reg_params;   /**< The reg params node. */
85         pmap                 *regs;         /**< A map of all callee-save and ignore regs to
86                                                                                         their Projs to the RegParams node. */
87
88         pset                 *stack_phis;   /**< The set of all Phi nodes inserted due to
89                                                                                         stack pointer modifying nodes. */
90
91         int                  start_block_bias;  /**< The stack bias at the end of the start block. */
92
93         void                 *cb;           /**< ABI Callback self pointer. */
94
95         arch_irn_handler_t irn_handler;
96         arch_irn_ops_t     irn_ops;
97 };
98
99 #define abi_offset_of(type,member) ((char *) &(((type *) 0)->member) - (char *) 0)
100 #define abi_get_relative(ptr, member) ((void *) ((char *) (ptr) - abi_offset_of(be_abi_irg_t, member)))
101 #define get_abi_from_handler(ptr) abi_get_relative(ptr, irn_handler)
102 #define get_abi_from_ops(ptr)     abi_get_relative(ptr, irn_ops)
103
104 /* Forward, since be need it in be_abi_introduce(). */
105 static const arch_irn_ops_if_t abi_irn_ops;
106 static const arch_irn_handler_t abi_irn_handler;
107
108 /*
109      _    ____ ___    ____      _ _ _                _
110     / \  | __ )_ _|  / ___|__ _| | | |__   __ _  ___| | _____
111    / _ \ |  _ \| |  | |   / _` | | | '_ \ / _` |/ __| |/ / __|
112   / ___ \| |_) | |  | |__| (_| | | | |_) | (_| | (__|   <\__ \
113  /_/   \_\____/___|  \____\__,_|_|_|_.__/ \__,_|\___|_|\_\___/
114
115   These callbacks are used by the backend to set the parameters
116   for a specific call type.
117 */
118
119 static int cmp_call_arg(const void *a, const void *b, size_t n)
120 {
121         const be_abi_call_arg_t *p = a, *q = b;
122         return !(p->is_res == q->is_res && p->pos == q->pos);
123 }
124
125 static be_abi_call_arg_t *get_or_set_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos, int do_insert)
126 {
127         be_abi_call_arg_t arg;
128         unsigned hash;
129
130         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
131         arg.is_res = is_res;
132         arg.pos    = pos;
133
134         hash = is_res * 100 + pos;
135
136         return do_insert
137                 ? set_insert(call->params, &arg, sizeof(arg), hash)
138                 : set_find(call->params, &arg, sizeof(arg), hash);
139 }
140
141 static INLINE be_abi_call_arg_t *get_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos)
142 {
143         return get_or_set_call_arg(call, is_res, pos, 0);
144 }
145
146 void be_abi_call_set_flags(be_abi_call_t *call, be_abi_call_flags_t flags, const be_abi_callbacks_t *cb)
147 {
148         call->flags        = flags;
149         call->cb           = cb;
150 }
151
152 void be_abi_call_param_stack(be_abi_call_t *call, int arg_pos)
153 {
154         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 0, arg_pos, 1);
155         arg->on_stack = 1;
156 }
157
158 void be_abi_call_param_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg)
159 {
160         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 0, arg_pos, 1);
161         arg->in_reg = 1;
162         arg->reg = reg;
163 }
164
165 void be_abi_call_res_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg)
166 {
167         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 1, arg_pos, 1);
168         arg->in_reg = 1;
169         arg->reg = reg;
170 }
171
172 be_abi_call_flags_t be_abi_call_get_flags(const be_abi_call_t *call)
173 {
174         return call->flags;
175 }
176
177 be_abi_call_t *be_abi_call_new(void)
178 {
179         be_abi_call_t *call = malloc(sizeof(call[0]));
180         call->flags.val  = 0;
181         call->params     = new_set(cmp_call_arg, 16);
182         call->cb         = NULL;
183         return call;
184 }
185
186 void be_abi_call_free(be_abi_call_t *call)
187 {
188         del_set(call->params);
189         free(call);
190 }
191
192 /*
193   _____                           _   _                 _ _ _
194  |  ___| __ __ _ _ __ ___   ___  | | | | __ _ _ __   __| | (_)_ __   __ _
195  | |_ | '__/ _` | '_ ` _ \ / _ \ | |_| |/ _` | '_ \ / _` | | | '_ \ / _` |
196  |  _|| | | (_| | | | | | |  __/ |  _  | (_| | | | | (_| | | | | | | (_| |
197  |_|  |_|  \__,_|_| |_| |_|\___| |_| |_|\__,_|_| |_|\__,_|_|_|_| |_|\__, |
198                                                                     |___/
199
200   Handling of the stack frame. It is composed of three types:
201   1) The type of the arguments which are pushed on the stack.
202   2) The "between type" which consists of stuff the call of the
203      function pushes on the stack (like the return address and
204          the old base pointer for ia32).
205   3) The Firm frame type which consists of all local variables
206      and the spills.
207 */
208
209 static int get_stack_entity_offset(be_stack_frame_t *frame, entity *ent, int bias)
210 {
211         type *t = get_entity_owner(ent);
212         int ofs = get_entity_offset_bytes(ent);
213
214         int i, index;
215
216         /* Find the type the entity is contained in. */
217         for(index = 0; index < N_FRAME_TYPES; ++index) {
218                 if(frame->order[index] == t)
219                         break;
220         }
221
222         /* Add the size of all the types below the one of the entity to the entity's offset */
223         for(i = 0; i < index; ++i)
224                 ofs += get_type_size_bytes(frame->order[i]);
225
226         /* correct the offset by the initial position of the frame pointer */
227         ofs -= frame->initial_offset;
228
229         /* correct the offset with the current bias. */
230         ofs += bias;
231
232         return ofs;
233 }
234
235 static entity *search_ent_with_offset(type *t, int offset)
236 {
237         int i, n;
238
239         for(i = 0, n = get_class_n_members(t); i < n; ++i) {
240                 entity *ent = get_class_member(t, i);
241                 if(get_entity_offset_bytes(ent) == offset)
242                         return ent;
243         }
244
245         return NULL;
246 }
247
248 static int stack_frame_compute_initial_offset(be_stack_frame_t *frame)
249 {
250         type   *base = frame->stack_dir < 0 ? frame->between_type : frame->frame_type;
251         entity *ent  = search_ent_with_offset(base, 0);
252         frame->initial_offset = 0;
253         frame->initial_offset = get_stack_entity_offset(frame, ent, 0);
254         return frame->initial_offset;
255 }
256
257 static be_stack_frame_t *stack_frame_init(be_stack_frame_t *frame, type *args, type *between, type *locals, int stack_dir)
258 {
259         frame->arg_type       = args;
260         frame->between_type   = between;
261         frame->frame_type     = locals;
262         frame->initial_offset = 0;
263         frame->stack_dir      = stack_dir;
264         frame->order[1]       = between;
265
266         if(stack_dir > 0) {
267                 frame->order[0] = args;
268                 frame->order[2] = locals;
269         }
270
271         else {
272                 frame->order[0] = locals;
273                 frame->order[2] = args;
274         }
275
276         return frame;
277 }
278
279 static void stack_frame_dump(FILE *file, be_stack_frame_t *frame)
280 {
281         int i, j, n;
282
283         ir_fprintf(file, "initial offset: %d\n", frame->initial_offset);
284         for(j = 0; j < N_FRAME_TYPES; ++j) {
285                 type *t = frame->order[j];
286
287                 ir_fprintf(file, "type %d: %Fm size: %d\n", j, t, get_type_size_bytes(t));
288                 for(i = 0, n = get_class_n_members(t); i < n; ++i) {
289                         entity *ent = get_class_member(t, i);
290                         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));
291                 }
292         }
293 }
294
295 /**
296  * If irn is a Sel node computing the address of an entity
297  * on the frame type return the entity, else NULL.
298  */
299 static INLINE entity *get_sel_ent(ir_node *irn)
300 {
301         if(get_irn_opcode(irn) == iro_Sel
302                 && get_Sel_ptr(irn) == get_irg_frame(get_irn_irg(irn))) {
303
304                 return get_Sel_entity(irn);
305         }
306
307         return NULL;
308 }
309
310 /**
311  * Walker: Replaces Loads, Stores and Sels of frame type entities
312  * by FrameLoad, FrameStore and FrameAdress.
313  */
314 static void lower_frame_sels_walker(ir_node *irn, void *data)
315 {
316         ir_node *nw  = NULL;
317         entity *ent = get_sel_ent(irn);
318
319         if(ent != NULL) {
320                 be_abi_irg_t *env = data;
321                 ir_node *bl       = get_nodes_block(irn);
322                 ir_graph *irg     = get_irn_irg(bl);
323                 ir_node *frame    = get_irg_frame(irg);
324
325                 nw = be_new_FrameAddr(env->isa->sp->reg_class, irg, bl, frame, ent);
326         }
327
328         if(nw != NULL)
329                 exchange(irn, nw);
330 }
331
332 static INLINE int is_on_stack(be_abi_call_t *call, int pos)
333 {
334         be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, pos);
335         return arg && !arg->in_reg;
336 }
337
338 /*
339    ____      _ _
340   / ___|__ _| | |___
341  | |   / _` | | / __|
342  | |__| (_| | | \__ \
343   \____\__,_|_|_|___/
344
345   Adjustment of the calls inside a graph.
346
347 */
348
349 /**
350  * Transform a call node.
351  * @param env The ABI environment for the current irg.
352  * @param irn The call node.
353  * @param curr_sp The stack pointer node to use.
354  * @return The stack pointer after the call.
355  */
356 static ir_node *adjust_call(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *curr_sp)
357 {
358         ir_graph *irg             = env->birg->irg;
359         const arch_isa_t *isa     = env->birg->main_env->arch_env->isa;
360         be_abi_call_t *call       = be_abi_call_new();
361         ir_type *mt               = get_Call_type(irn);
362         ir_node *call_ptr         = get_Call_ptr(irn);
363         int n_params              = get_method_n_params(mt);
364         ir_node *curr_mem         = get_Call_mem(irn);
365         ir_node *bl               = get_nodes_block(irn);
366         pset *results             = pset_new_ptr(8);
367         pset *caller_save         = pset_new_ptr(8);
368         int stack_size            = 0;
369         int stack_dir             = arch_isa_stack_dir(isa);
370         const arch_register_t *sp = arch_isa_sp(isa);
371         ir_mode *mach_mode        = sp->reg_class->mode;
372         struct obstack *obst      = &env->obst;
373         ir_node *no_mem           = get_irg_no_mem(irg);
374
375         ir_node *res_proj = NULL;
376         int curr_res_proj = pn_Call_max;
377         int n_low_args    = 0;
378         int n_pos         = 0;
379
380         ir_node *low_call;
381         ir_node **in;
382         ir_node **res_projs;
383         const ir_edge_t *edge;
384         int *low_args;
385         int *pos;
386         int i, n;
387
388         /* Let the isa fill out the abi description for that call node. */
389         arch_isa_get_call_abi(isa, mt, call);
390
391         /* Insert code to put the stack arguments on the stack. */
392         assert(get_Call_n_params(irn) == n_params);
393         for(i = 0; i < n_params; ++i) {
394                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
395                 assert(arg);
396                 if(arg->on_stack) {
397                         stack_size += get_type_size_bytes(get_method_param_type(mt, i));
398                         obstack_int_grow(obst, i);
399                         n_pos++;
400                 }
401         }
402         pos = obstack_finish(obst);
403
404         /* Collect all arguments which are passed in registers. */
405         for(i = 0, n = get_Call_n_params(irn); i < n; ++i) {
406                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
407                 if(arg && arg->in_reg) {
408                         obstack_int_grow(obst, i);
409                         n_low_args++;
410                 }
411         }
412         low_args = obstack_finish(obst);
413
414         /* If there are some parameters which shall be passed on the stack. */
415         if(n_pos > 0) {
416                 int curr_ofs      = 0;
417                 int do_seq        = call->flags.bits.store_args_sequential;
418
419                 /* Reverse list of stack parameters if call arguments are from left to right */
420                 if(call->flags.bits.left_to_right) {
421                         for(i = 0; i < n_pos / 2; ++i) {
422                                 int other  = n_pos - i - 1;
423                                 int tmp    = pos[i];
424                                 pos[i]     = pos[other];
425                                 pos[other] = tmp;
426                         }
427                 }
428
429                 /*
430                  * If the stack is decreasing and we do not want to store sequentially,
431                  * we allocate as much space on the stack all parameters need, by
432                  * moving the stack pointer along the stack's direction.
433                  */
434                 if(stack_dir < 0 && !do_seq) {
435                         curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, no_mem, stack_size, be_stack_dir_along);
436                 }
437
438                 assert(mode_is_reference(mach_mode) && "machine mode must be pointer");
439                 for(i = 0; i < n_pos; ++i) {
440                         int p            = pos[i];
441                         ir_node *param   = get_Call_param(irn, p);
442                         ir_node *addr    = curr_sp;
443                         ir_node *mem     = NULL;
444                         type *param_type = get_method_param_type(mt, p);
445                         int param_size   = get_type_size_bytes(param_type);
446
447                         /* Make the expression to compute the argument's offset. */
448                         if(curr_ofs > 0) {
449                                 addr = new_r_Const_long(irg, bl, mode_Is, curr_ofs);
450                                 addr = new_r_Add(irg, bl, curr_sp, addr, mach_mode);
451                         }
452
453                         /* Insert a store for primitive arguments. */
454                         if(is_atomic_type(param_type)) {
455                                 mem = new_r_Store(irg, bl, curr_mem, addr, param);
456                                 mem = new_r_Proj(irg, bl, mem, mode_M, pn_Store_M);
457                         }
458
459                         /* Make a memcopy for compound arguments. */
460                         else {
461                                 assert(mode_is_reference(get_irn_mode(param)));
462                                 mem = new_r_CopyB(irg, bl, curr_mem, addr, param, param_type);
463                                 mem = new_r_Proj(irg, bl, mem, mode_M, pn_CopyB_M_regular);
464                         }
465
466                         obstack_ptr_grow(obst, mem);
467
468                         curr_ofs += param_size;
469
470                         /*
471                         * If we wanted to build the arguments sequentially,
472                         * the stack pointer for the next must be incremented,
473                         * and the memory value propagated.
474                         */
475                         if(do_seq) {
476                                 curr_ofs = 0;
477                                 curr_sp  = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, no_mem, param_size, be_stack_dir_along);
478                                 curr_mem = mem;
479                         }
480                 }
481
482                 in = (ir_node **) obstack_finish(obst);
483
484                 /* We need the sync only, if we didn't build the stores sequentially. */
485                 if(!do_seq)
486                         curr_mem = new_r_Sync(irg, bl, n_pos, in);
487                 obstack_free(obst, in);
488         }
489
490         /* Collect caller save registers */
491         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
492                 int j;
493                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
494                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
495                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
496                         if(arch_register_type_is(reg, caller_save))
497                                 pset_insert_ptr(caller_save, (void *) reg);
498                 }
499         }
500
501         /* search the greatest result proj number */
502         foreach_out_edge(irn, edge) {
503                 const ir_edge_t *res_edge;
504                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
505
506                 if(is_Proj(irn) && get_irn_mode(irn) == mode_T) {
507                         res_proj = irn;
508                         foreach_out_edge(irn, res_edge) {
509                                 int proj;
510                                 be_abi_call_arg_t *arg;
511                                 ir_node *res = get_edge_src_irn(res_edge);
512
513                                 assert(is_Proj(res));
514
515                                 proj = get_Proj_proj(res);
516                                 arg = get_call_arg(call, 1, proj);
517
518                                 /*
519                                         shift the proj number to the right, since we will drop the
520                                         unspeakable Proj_T from the Call. Therefore, all real argument
521                                         Proj numbers must be increased by pn_Call_max
522                                 */
523                                 proj += pn_Call_max;
524                                 set_Proj_proj(res, proj);
525                                 obstack_ptr_grow(obst, res);
526
527                                 if(proj > curr_res_proj)
528                                         curr_res_proj = proj;
529                                 if(arg->in_reg) {
530                                         pset_remove_ptr(caller_save, arg->reg);
531                                         //pmap_insert(arg_regs, arg->reg, INT_TO_PTR(proj + 1))
532                                 }
533                         }
534                 }
535         }
536
537         curr_res_proj++;
538         obstack_ptr_grow(obst, NULL);
539         res_projs = obstack_finish(obst);
540
541         /* make the back end call node and set its register requirements. */
542         for(i = 0; i < n_low_args; ++i)
543                 obstack_ptr_grow(obst, get_Call_param(irn, low_args[i]));
544
545         in = obstack_finish(obst);
546
547         if(env->call->flags.bits.call_has_imm && get_irn_opcode(call_ptr) == iro_SymConst) {
548                 low_call = be_new_Call(irg, bl, curr_mem, curr_sp, curr_sp, curr_res_proj + pset_count(caller_save), n_low_args, in);
549                 be_Call_set_entity(low_call, get_SymConst_entity(call_ptr));
550         }
551
552         else
553                 low_call = be_new_Call(irg, bl, curr_mem, curr_sp, call_ptr, curr_res_proj + pset_count(caller_save), n_low_args, in);
554
555         /* Set the register classes and constraints of the Call parameters. */
556         for(i = 0; i < n_low_args; ++i) {
557                 int index = low_args[i];
558                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, index);
559                 assert(arg->reg != NULL);
560
561                 be_set_constr_single_reg(low_call, be_pos_Call_first_arg + index, arg->reg);
562         }
563
564         /* Set the register constraints of the results. */
565         for(i = 0; res_projs[i]; ++i) {
566                 ir_node *irn                 = res_projs[i];
567                 int proj                     = get_Proj_proj(irn);
568
569                 /* Correct Proj number since it has been adjusted! (see above) */
570                 const be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, proj - pn_Call_max);
571
572                 assert(arg->in_reg);
573                 be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(proj), arg->reg);
574         }
575         obstack_free(obst, in);
576         exchange(irn, low_call);
577
578         /* redirect the result projs to the lowered call instead of the Proj_T */
579         for(i = 0; res_projs[i]; ++i)
580                 set_Proj_pred(res_projs[i], low_call);
581
582         /* Make additional projs for the caller save registers
583            and the Keep node which keeps them alive. */
584         if(pset_count(caller_save) > 0) {
585                 const arch_register_t *reg;
586                 ir_node **in, *keep;
587                 int i, n;
588
589                 for(reg = pset_first(caller_save), n = 0; reg; reg = pset_next(caller_save), ++n) {
590                         ir_node *proj = new_r_Proj(irg, bl, low_call, reg->reg_class->mode, curr_res_proj);
591
592                         /* memorize the register in the link field. we need afterwards to set the register class of the keep correctly. */
593                         be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(curr_res_proj), reg);
594                         set_irn_link(proj, (void *) reg);
595                         obstack_ptr_grow(obst, proj);
596                         curr_res_proj++;
597                 }
598
599                 in   = (ir_node **) obstack_finish(obst);
600                 keep = be_new_Keep(NULL, irg, bl, n, in);
601                 for(i = 0; i < n; ++i) {
602                         const arch_register_t *reg = get_irn_link(in[i]);
603                         be_node_set_reg_class(keep, i, reg->reg_class);
604                 }
605                 obstack_free(obst, in);
606         }
607
608         /* Clean up the stack. */
609         if(stack_size > 0) {
610                 ir_node *mem_proj = NULL;
611
612                 foreach_out_edge(low_call, edge) {
613                         ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
614                         if(is_Proj(irn) && get_Proj_proj(irn) == pn_Call_M) {
615                                 mem_proj = irn;
616                                 break;
617                         }
618                 }
619
620                 if(!mem_proj)
621                         mem_proj = new_r_Proj(irg, bl, low_call, mode_M, pn_Call_M);
622
623                 /* Make a Proj for the stack pointer. */
624                 curr_sp     = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, mem_proj, stack_size, be_stack_dir_against);
625         }
626
627         be_abi_call_free(call);
628         obstack_free(obst, pos);
629         del_pset(results);
630         del_pset(caller_save);
631
632         return curr_sp;
633 }
634
635 /**
636  * Adjust an alloca.
637  * The alloca is transformed into a back end alloca node and connected to the stack nodes.
638  */
639 static ir_node *adjust_alloc(be_abi_irg_t *env, ir_node *alloc, ir_node *curr_sp)
640 {
641         if(get_Alloc_where(alloc) == stack_alloc) {
642                 ir_node *bl        = get_nodes_block(alloc);
643                 ir_graph *irg      = get_irn_irg(bl);
644                 ir_node *alloc_mem = NULL;
645                 ir_node *alloc_res = NULL;
646
647                 const ir_edge_t *edge;
648                 ir_node *new_alloc;
649
650                 env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
651
652                 new_alloc = be_new_AddSP(env->isa->sp, irg, bl, curr_sp, get_Alloc_size(alloc));
653
654                 foreach_out_edge(alloc, edge) {
655                         ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
656
657                         assert(is_Proj(irn));
658                         switch(get_Proj_proj(irn)) {
659                         case pn_Alloc_M:
660                                 alloc_mem = irn;
661                                 break;
662                         case pn_Alloc_res:
663                                 alloc_res = irn;
664                                 break;
665                         default:
666                                 break;
667                         }
668                 }
669
670                 assert(alloc_res != NULL);
671                 exchange(alloc_res, env->isa->stack_dir < 0 ? new_alloc : curr_sp);
672
673                 if(alloc_mem != NULL)
674                         exchange(alloc_mem, new_r_NoMem(irg));
675
676                 curr_sp = new_alloc;
677         }
678
679         return curr_sp;
680 }
681
682 /**
683  * Walker for dependent_on().
684  * This function searches a node tgt recursively from a given node
685  * but is restricted to the given block.
686  * @return 1 if tgt was reachable from curr, 0 if not.
687  */
688 static int check_dependence(ir_node *curr, ir_node *tgt, ir_node *bl, unsigned long visited_nr)
689 {
690         int n, i;
691
692         if(get_irn_visited(curr) >= visited_nr)
693                 return 0;
694
695         set_irn_visited(curr, visited_nr);
696         if(get_nodes_block(curr) != bl)
697                 return 0;
698
699         if(curr == tgt)
700                 return 1;
701
702         for(i = 0, n = get_irn_arity(curr); i < n; ++i) {
703                 if(check_dependence(get_irn_n(curr, i), tgt, bl, visited_nr))
704                         return 1;
705         }
706
707         return 0;
708 }
709
710 /**
711  * Check if a node is somehow data dependent on another one.
712  * both nodes must be in the same basic block.
713  * @param n1 The first node.
714  * @param n2 The second node.
715  * @return 1, if n1 is data dependent (transitively) on n2, 0 if not.
716  */
717 static int dependent_on(ir_node *n1, ir_node *n2)
718 {
719         ir_node *bl   = get_nodes_block(n1);
720         ir_graph *irg = get_irn_irg(bl);
721         long vis_nr   = get_irg_visited(irg) + 1;
722
723         assert(bl == get_nodes_block(n2));
724         set_irg_visited(irg, vis_nr);
725         return check_dependence(n1, n2, bl, vis_nr);
726 }
727
728 static int cmp_call_dependecy(const void *c1, const void *c2)
729 {
730         ir_node *n1 = *(ir_node **) c1;
731         ir_node *n2 = *(ir_node **) c2;
732
733         /*
734                 Classical qsort() comparison function behavior:
735                 0  if both elements are equal
736                 1  if second is "smaller" that first
737                 -1 if first is "smaller" that second
738         */
739         return n1 == n2 ? 0 : (dependent_on(n1, n2) ? -1 : 1);
740 }
741
742 static void link_calls_in_block_walker(ir_node *irn, void *data)
743 {
744         if(is_Call(irn)) {
745                 be_abi_irg_t *env = data;
746                 ir_node *bl       = get_nodes_block(irn);
747                 void *save        = get_irn_link(bl);
748
749                 env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 0;
750
751                 set_irn_link(irn, save);
752                 set_irn_link(bl, irn);
753         }
754 }
755
756 /**
757  * Process all call nodes inside a basic block.
758  * Note that the link field of the block must contain a linked list of all
759  * Call nodes inside the block. We first order this list according to data dependency
760  * and that connect the calls together.
761  */
762 static void process_calls_in_block(ir_node *bl, void *data)
763 {
764         be_abi_irg_t *env = data;
765         ir_node *curr_sp  = env->init_sp;
766         ir_node *irn;
767         int n;
768
769         for(irn = get_irn_link(bl), n = 0; irn; irn = get_irn_link(irn), ++n)
770                 obstack_ptr_grow(&env->obst, irn);
771
772         /* If there were call nodes in the block. */
773         if(n > 0) {
774                 ir_node **nodes;
775                 int i;
776
777                 nodes = obstack_finish(&env->obst);
778
779                 /* order the call nodes according to data dependency */
780                 qsort(nodes, n, sizeof(nodes[0]), cmp_call_dependecy);
781
782                 for(i = n - 1; i >= 0; --i) {
783                         ir_node *irn = nodes[i];
784
785                         switch(get_irn_opcode(irn)) {
786                         case iro_Call:
787                                 curr_sp = adjust_call(env, irn, curr_sp);
788                                 break;
789                         case iro_Alloc:
790                                 curr_sp = adjust_alloc(env, irn, curr_sp);
791                                 break;
792                         default:
793                                 break;
794                         }
795                 }
796
797                 obstack_free(&env->obst, nodes);
798
799                 /* Keep the last stack state in the block by tying it to Keep node */
800                 nodes[0] = curr_sp;
801                 be_new_Keep(env->isa->sp->reg_class, get_irn_irg(bl), bl, 1, nodes);
802         }
803
804         set_irn_link(bl, curr_sp);
805 }
806
807 /**
808  * Adjust all call nodes in the graph to the ABI conventions.
809  */
810 static void process_calls(be_abi_irg_t *env)
811 {
812         ir_graph *irg = env->birg->irg;
813
814         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 1;
815         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, link_calls_in_block_walker, env);
816         irg_block_walk_graph(irg, NULL, process_calls_in_block, env);
817 }
818
819 static void collect_return_walker(ir_node *irn, void *data)
820 {
821         if(get_irn_opcode(irn) == iro_Return) {
822                 struct obstack *obst = data;
823                 obstack_ptr_grow(obst, irn);
824         }
825 }
826
827 static ir_node *setup_frame(be_abi_irg_t *env)
828 {
829         const arch_isa_t *isa = env->birg->main_env->arch_env->isa;
830         const arch_register_t *sp = isa->sp;
831         const arch_register_t *bp = isa->bp;
832         be_abi_call_flags_bits_t flags = env->call->flags.bits;
833         ir_graph *irg      = env->birg->irg;
834         ir_node *bl        = get_irg_start_block(irg);
835         ir_node *no_mem    = get_irg_no_mem(irg);
836         ir_node *old_frame = get_irg_frame(irg);
837         ir_node *stack     = pmap_get(env->regs, (void *) sp);
838         ir_node *frame     = pmap_get(env->regs, (void *) bp);
839
840         int stack_nr       = get_Proj_proj(stack);
841
842         if(flags.try_omit_fp) {
843                 stack = be_new_IncSP(sp, irg, bl, stack, no_mem, BE_STACK_FRAME_SIZE, be_stack_dir_along);
844                 frame = stack;
845         }
846
847         else {
848                 frame = be_new_Copy(bp->reg_class, irg, bl, stack);
849
850                 be_node_set_flags(frame, -1, arch_irn_flags_dont_spill);
851                 if(!flags.fp_free) {
852                         be_set_constr_single_reg(frame, -1, bp);
853                         be_node_set_flags(frame, -1, arch_irn_flags_ignore);
854                         arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, frame, bp);
855                 }
856
857                 stack = be_new_IncSP(sp, irg, bl, stack, frame, BE_STACK_FRAME_SIZE, be_stack_dir_along);
858         }
859
860         be_node_set_flags(env->reg_params, -(stack_nr + 1), arch_irn_flags_ignore);
861         env->init_sp = stack;
862         set_irg_frame(irg, frame);
863         edges_reroute(old_frame, frame, irg);
864
865         return frame;
866 }
867
868 static void clearup_frame(be_abi_irg_t *env, ir_node *ret, pmap *reg_map, struct obstack *obst)
869 {
870         const arch_isa_t *isa = env->birg->main_env->arch_env->isa;
871         const arch_register_t *sp = isa->sp;
872         const arch_register_t *bp = isa->bp;
873         ir_graph *irg      = env->birg->irg;
874         ir_node *ret_mem   = get_Return_mem(ret);
875         ir_node *frame     = get_irg_frame(irg);
876         ir_node *bl        = get_nodes_block(ret);
877         ir_node *stack     = get_irn_link(bl);
878
879         pmap_entry *ent;
880
881         if(env->call->flags.bits.try_omit_fp) {
882                 stack = be_new_IncSP(sp, irg, bl, stack, ret_mem, BE_STACK_FRAME_SIZE, be_stack_dir_against);
883         }
884
885         else {
886                 stack = be_new_SetSP(sp, irg, bl, stack, frame, ret_mem);
887                 be_set_constr_single_reg(stack, -1, sp);
888                 be_node_set_flags(stack, -1, arch_irn_flags_ignore);
889         }
890
891         pmap_foreach(env->regs, ent) {
892                 const arch_register_t *reg = ent->key;
893                 ir_node *irn               = ent->value;
894
895                 if(reg == sp)
896                         obstack_ptr_grow(&env->obst, stack);
897                 else if(reg == bp)
898                         obstack_ptr_grow(&env->obst, frame);
899                 else if(arch_register_type_is(reg, callee_save) || arch_register_type_is(reg, ignore))
900                         obstack_ptr_grow(obst, irn);
901         }
902 }
903
904 static ir_type *compute_arg_type(be_abi_irg_t *env, be_abi_call_t *call, ir_type *method_type)
905 {
906         int dir  = env->call->flags.bits.left_to_right ? 1 : -1;
907         int inc  = env->birg->main_env->arch_env->isa->stack_dir * dir;
908         int n    = get_method_n_params(method_type);
909         int curr = inc > 0 ? 0 : n - 1;
910         int ofs  = 0;
911
912         char buf[128];
913         ir_type *res;
914         int i;
915
916         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s_arg_type", get_entity_name(get_irg_entity(env->birg->irg)));
917         res = new_type_class(new_id_from_str(buf));
918
919         for(i = 0; i < n; ++i, curr += inc) {
920                 type *param_type       = get_method_param_type(method_type, curr);
921                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, curr);
922
923                 if(arg->on_stack) {
924                         snprintf(buf, sizeof(buf), "param_%d", i);
925                         arg->stack_ent = new_entity(res, new_id_from_str(buf), param_type);
926                         set_entity_offset_bytes(arg->stack_ent, ofs);
927                         ofs += get_type_size_bytes(param_type);
928                 }
929         }
930
931         set_type_size_bytes(res, ofs);
932         return res;
933 }
934
935 static void create_register_perms(const arch_isa_t *isa, ir_graph *irg, ir_node *bl, pmap *regs)
936 {
937         int i, j, n;
938         struct obstack obst;
939
940         obstack_init(&obst);
941
942         /* Create a Perm after the RegParams node to delimit it. */
943         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
944                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
945                 ir_node *perm;
946                 ir_node **in;
947                 int n_regs;
948
949                 for(n_regs = 0, j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
950                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
951                         ir_node *irn = pmap_get(regs, (void *) reg);
952
953                         if(irn && !arch_register_type_is(reg, ignore)) {
954                                 n_regs++;
955                                 obstack_ptr_grow(&obst, irn);
956                                 set_irn_link(irn, (void *) reg);
957                         }
958                 }
959
960                 obstack_ptr_grow(&obst, NULL);
961                 in = obstack_finish(&obst);
962                 if(n_regs > 0) {
963                         perm = be_new_Perm(cls, irg, bl, n_regs, in);
964                         for(j = 0; j < n_regs; ++j) {
965                                 ir_node *arg = in[j];
966                                 arch_register_t *reg = get_irn_link(arg);
967                                 pmap_insert(regs, reg, arg);
968                                 be_set_constr_single_reg(perm, BE_OUT_POS(j), reg);
969                         }
970                 }
971                 obstack_free(&obst, in);
972         }
973
974         obstack_free(&obst, NULL);
975 }
976
977 typedef struct {
978         const arch_register_t *reg;
979         ir_node *irn;
980 } reg_node_map_t;
981
982 static int cmp_regs(const void *a, const void *b)
983 {
984         const reg_node_map_t *p = a;
985         const reg_node_map_t *q = b;
986
987         if(p->reg->reg_class == q->reg->reg_class)
988                 return p->reg->index - q->reg->index;
989         else
990                 return p->reg->reg_class - q->reg->reg_class;
991 }
992
993 static reg_node_map_t *reg_map_to_arr(struct obstack *obst, pmap *reg_map)
994 {
995         pmap_entry *ent;
996         int n = pmap_count(reg_map);
997         int i = 0;
998         reg_node_map_t *res = obstack_alloc(obst, n * sizeof(res[0]));
999
1000         pmap_foreach(reg_map, ent) {
1001                 res[i].reg = ent->key;
1002                 res[i].irn = ent->value;
1003                 i++;
1004         }
1005
1006         qsort(res, n, sizeof(res[0]), cmp_regs);
1007         return res;
1008 }
1009
1010 static void create_barrier(be_abi_irg_t *env, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *regs, int in_req)
1011 {
1012         ir_graph *irg = env->birg->irg;
1013         int i, n;
1014         int n_regs = pmap_count(regs);
1015         ir_node *irn;
1016         ir_node **in;
1017         reg_node_map_t *rm;
1018
1019         rm = reg_map_to_arr(&env->obst, regs);
1020
1021         for(i = 0, n = 0; i < n_regs; ++i, ++n)
1022                 obstack_ptr_grow(&env->obst, rm[i].irn);
1023
1024         if(mem) {
1025                 obstack_ptr_grow(&env->obst, *mem);
1026                 n++;
1027         }
1028
1029         in = (ir_node **) obstack_finish(&env->obst);
1030         irn = be_new_Barrier(env->birg->irg, bl, n, in);
1031         obstack_free(&env->obst, in);
1032
1033         for(n = 0; n < n_regs; ++n) {
1034                 int pos = BE_OUT_POS(n);
1035                 ir_node *proj;
1036                 const arch_register_t *reg = rm[n].reg;
1037
1038                 proj = new_r_Proj(env->birg->irg, bl, irn, get_irn_mode(rm[i].irn), n);
1039                 be_node_set_reg_class(irn, n, reg->reg_class);
1040                 if(in_req)
1041                         be_set_constr_single_reg(irn, n, reg);
1042                 be_set_constr_single_reg(irn, pos, reg);
1043                 be_node_set_reg_class(irn, pos, reg->reg_class);
1044                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, proj, reg);
1045                 if(arch_register_type_is(reg, ignore))
1046                         be_node_set_flags(irn, pos, arch_irn_flags_ignore);
1047
1048                 pmap_insert(regs, (void *) reg, proj);
1049         }
1050
1051         if(mem) {
1052                 *mem = new_r_Proj(env->birg->irg, bl, irn, mode_M, n);
1053         }
1054
1055         obstack_free(&env->obst, rm);
1056 }
1057
1058 /**
1059  * Modify the irg itself and the frame type.
1060  */
1061 static void modify_irg(be_abi_irg_t *env)
1062 {
1063         firm_dbg_module_t *dbg    = env->dbg;
1064         be_abi_call_t *call       = env->call;
1065         const arch_isa_t *isa     = env->birg->main_env->arch_env->isa;
1066         const arch_register_t *sp = arch_isa_sp(isa);
1067         ir_graph *irg             = env->birg->irg;
1068         ir_node *bl               = get_irg_start_block(irg);
1069         ir_node *end              = get_irg_end_block(irg);
1070         ir_node *arg_tuple        = get_irg_args(irg);
1071         ir_node *no_mem           = get_irg_no_mem(irg);
1072         ir_node *mem              = get_irg_initial_mem(irg);
1073         type *method_type         = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
1074         pset *dont_save           = pset_new_ptr(8);
1075         pmap *reg_proj_map        = pmap_create();
1076         int n_params              = get_method_n_params(method_type);
1077         int max_arg               = 0;
1078         int arg_offset            = 0;
1079
1080         int i, j, n;
1081
1082         reg_node_map_t *rm;
1083         const arch_register_t *fp_reg;
1084         ir_node *frame_pointer;
1085         ir_node *reg_params_bl;
1086         ir_node **args;
1087         const ir_edge_t *edge;
1088         ir_type *arg_type, *bet_type;
1089
1090         pmap_entry *ent;
1091         bitset_t *used_proj_nr;
1092
1093         DBG((dbg, LEVEL_1, "introducing abi on %+F\n", irg));
1094
1095         /* Convert the Sel nodes in the irg to frame load/store/addr nodes. */
1096         irg_walk_graph(irg, lower_frame_sels_walker, NULL, env);
1097
1098         env->frame = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(env->frame[0]));
1099         env->regs  = pmap_create();
1100
1101         /* Find the maximum proj number of the argument tuple proj */
1102         foreach_out_edge(arg_tuple, edge)  {
1103                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
1104                 int nr       = get_Proj_proj(irn);
1105                 max_arg      = MAX(max_arg, nr);
1106         }
1107         max_arg = MAX(max_arg + 1, n_params);
1108         args        = obstack_alloc(&env->obst, max_arg * sizeof(args[0]));
1109         memset(args, 0, max_arg * sizeof(args[0]));
1110         used_proj_nr = bitset_alloca(1024);
1111
1112         /* Fill the argument vector */
1113         foreach_out_edge(arg_tuple, edge) {
1114                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
1115                 int nr       = get_Proj_proj(irn);
1116                 args[nr]     = irn;
1117                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\treading arg: %d -> %+F\n", nr, irn));
1118         }
1119
1120         arg_type = compute_arg_type(env, call, method_type);
1121         bet_type = call->cb->get_between_type(env->cb);
1122         stack_frame_init(env->frame, arg_type, bet_type, get_irg_frame_type(irg), isa->stack_dir);
1123
1124         /* Count the register params and add them to the number of Projs for the RegParams node */
1125         for(i = 0; i < n_params; ++i) {
1126                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
1127                 if(arg->in_reg && args[i]) {
1128                         assert(arg->reg != sp && "cannot use stack pointer as parameter register");
1129                         assert(i == get_Proj_proj(args[i]));
1130
1131                         /* For now, associate the register with the old Proj from Start representing that argument. */
1132                         pmap_insert(env->regs, (void *) arg->reg, args[i]);
1133                         bitset_set(used_proj_nr, i);
1134                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d -> reg %s\n", i, arg->reg->name));
1135                 }
1136         }
1137
1138         /* Collect all callee-save registers */
1139         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
1140                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
1141                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1142                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1143                         if(arch_register_type_is(reg, callee_save) || arch_register_type_is(reg, ignore))
1144                                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, NULL);
1145                 }
1146         }
1147
1148         pmap_insert(env->regs, (void *) sp, NULL);
1149         pmap_insert(env->regs, (void *) isa->bp, NULL);
1150         reg_params_bl   = get_irg_start_block(irg);
1151         env->reg_params = be_new_RegParams(irg, reg_params_bl, pmap_count(env->regs));
1152
1153         /*
1154          * make proj nodes for the callee save registers.
1155          * memorize them, since Return nodes get those as inputs.
1156          *
1157          * Note, that if a register corresponds to an argument, the regs map contains
1158          * the old Proj from start for that argument.
1159          */
1160
1161         rm = reg_map_to_arr(&env->obst, env->regs);
1162         for(i = 0, n = pmap_count(env->regs); i < n; ++i) {
1163                 arch_register_t *reg = (void *) rm[i].reg;
1164                 ir_node *arg_proj    = rm[i].irn;
1165                 ir_node *proj;
1166                 ir_mode *mode        = arg_proj ? get_irn_mode(arg_proj) : reg->reg_class->mode;
1167                 long nr              = i;
1168                 int pos              = BE_OUT_POS((int) nr);
1169
1170                 assert(nr >= 0);
1171                 bitset_set(used_proj_nr, nr);
1172                 proj = new_r_Proj(irg, reg_params_bl, env->reg_params, mode, nr);
1173                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, proj);
1174                 be_set_constr_single_reg(env->reg_params, pos, reg);
1175                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, proj, reg);
1176
1177                 /*
1178                  * If the register is an ignore register,
1179                  * The Proj for that register shall also be ignored during register allocation.
1180                  */
1181                 if(arch_register_type_is(reg, ignore))
1182                         be_node_set_flags(env->reg_params, pos, arch_irn_flags_ignore);
1183
1184                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tregister save proj #%d -> reg %s\n", nr, reg->name));
1185         }
1186         obstack_free(&env->obst, rm);
1187
1188         /* Generate the Prologue */
1189         fp_reg = call->cb->prologue(env->cb, &mem, env->regs);
1190         create_barrier(env, bl, &mem, env->regs, 0);
1191
1192         env->init_sp  = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1193         env->init_sp  = be_new_IncSP(sp, irg, bl, env->init_sp, no_mem, BE_STACK_FRAME_SIZE, be_stack_dir_along);
1194         arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, env->init_sp, sp);
1195         be_abi_reg_map_set(env->regs, sp, env->init_sp);
1196         frame_pointer = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1197         set_irg_frame(irg, frame_pointer);
1198
1199         /* Now, introduce stack param nodes for all parameters passed on the stack */
1200         for(i = 0; i < max_arg; ++i) {
1201                 ir_node *arg_proj = args[i];
1202                 ir_node *repl     = NULL;
1203
1204                 if(arg_proj != NULL) {
1205                         be_abi_call_arg_t *arg;
1206                         ir_type *param_type;
1207                         int nr = get_Proj_proj(arg_proj);
1208
1209                         nr         = MIN(nr, n_params);
1210                         arg        = get_call_arg(call, 0, nr);
1211                         param_type = get_method_param_type(method_type, nr);
1212
1213                         if(arg->in_reg) {
1214                                 repl = pmap_get(env->regs, (void *) arg->reg);
1215                         }
1216
1217                         else if(arg->on_stack) {
1218                                 /* For atomic parameters which are actually used, we create a StackParam node. */
1219                                 if(is_atomic_type(param_type) && get_irn_n_edges(args[i]) > 0) {
1220                                         ir_mode *mode                    = get_type_mode(param_type);
1221                                         const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class_for_mode(isa, mode);
1222                                         repl = be_new_StackParam(cls, isa->bp->reg_class, irg, reg_params_bl, mode, frame_pointer, arg->stack_ent);
1223                                 }
1224
1225                                 /* The stack parameter is not primitive (it is a struct or array),
1226                                 we thus will create a node representing the parameter's address
1227                                 on the stack. */
1228                                 else {
1229                                         repl = be_new_FrameAddr(sp->reg_class, irg, reg_params_bl, frame_pointer, arg->stack_ent);
1230                                 }
1231                         }
1232
1233                         assert(repl != NULL);
1234                         edges_reroute(args[i], repl, irg);
1235                 }
1236         }
1237
1238         /* All Return nodes hang on the End node, so look for them there. */
1239         for(i = 0, n = get_irn_arity(end); i < n; ++i) {
1240                 ir_node *irn = get_irn_n(end, i);
1241
1242                 if(get_irn_opcode(irn) == iro_Return) {
1243                         ir_node *bl    = get_nodes_block(irn);
1244                         int n_res      = get_Return_n_ress(irn);
1245                         pmap *reg_map  = pmap_create();
1246                         ir_node *mem   = get_Return_mem(irn);
1247                         int in_max;
1248                         ir_node *ret;
1249                         int i, n;
1250                         ir_node **in;
1251                         const arch_register_t **regs;
1252
1253                         pmap_insert(reg_map, (void *) sp, pmap_get(env->regs, (void *) sp));
1254
1255                         /* Insert results for Return into the register map. */
1256                         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
1257                                 ir_node *res           = get_Return_res(irn, i);
1258                                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i);
1259                                 assert(arg->in_reg && "return value must be passed in register");
1260                                 pmap_insert(reg_map, (void *) arg->reg, res);
1261                         }
1262
1263                         /* Add uses of the callee save registers. */
1264                         pmap_foreach(env->regs, ent) {
1265                                 const arch_register_t *reg = ent->key;
1266                                 if(arch_register_type_is(reg, callee_save) || arch_register_type_is(reg, ignore))
1267                                         pmap_insert(reg_map, ent->key, ent->value);
1268                         }
1269
1270                         /* Make the Epilogue node and call the arch's epilogue maker. */
1271                         create_barrier(env, bl, &mem, reg_map, 1);
1272                         call->cb->epilogue(env->cb, bl, &mem, reg_map);
1273
1274                         /*
1275                                 Maximum size of the in array for Return nodes is
1276                                 return args + callee save/ignore registers + memory + stack pointer
1277                         */
1278                         in_max = pmap_count(reg_map) + get_Return_n_ress(irn) + 2;
1279
1280                         in   = obstack_alloc(&env->obst, in_max * sizeof(in[0]));
1281                         regs = obstack_alloc(&env->obst, in_max * sizeof(regs[0]));
1282
1283                         in[0]   = mem;
1284                         in[1]   = be_abi_reg_map_get(reg_map, sp);
1285                         regs[0] = NULL;
1286                         regs[1] = sp;
1287                         n       = 2;
1288
1289                         /* clear SP entry, since it has already been grown. */
1290                         pmap_insert(reg_map, (void *) sp, NULL);
1291                         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
1292                                 ir_node *res           = get_Return_res(irn, i);
1293                                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i);
1294
1295                                 in[n]     = be_abi_reg_map_get(reg_map, arg->reg);
1296                                 regs[n++] = arg->reg;
1297
1298                                 /* Clear the map entry to mark the register as processed. */
1299                                 be_abi_reg_map_set(reg_map, arg->reg, NULL);
1300                         }
1301
1302                         /* grow the rest of the stuff. */
1303                         pmap_foreach(reg_map, ent) {
1304                                 if(ent->value) {
1305                                         in[n]     = ent->value;
1306                                         regs[n++] = ent->key;
1307                                 }
1308                         }
1309
1310                         /* The in array for the new back end return is now ready. */
1311                         ret = be_new_Return(irg, bl, n, in);
1312
1313                         /* Set the register classes of the return's parameter accordingly. */
1314                         for(i = 0; i < n; ++i)
1315                                 if(regs[i])
1316                                         be_node_set_reg_class(ret, i, regs[i]->reg_class);
1317
1318                         /* Free the space of the Epilog's in array and the register <-> proj map. */
1319                         obstack_free(&env->obst, in);
1320                         exchange(irn, ret);
1321                         pmap_destroy(reg_map);
1322                 }
1323         }
1324
1325         obstack_free(&env->obst, args);
1326 }
1327
1328 /**
1329  * Walker: puts all Alloc(stack_alloc) on a obstack
1330  */
1331 static void collect_alloca_walker(ir_node *irn, void *data)
1332 {
1333         be_abi_irg_t *env = data;
1334         if(get_irn_opcode(irn) == iro_Alloc && get_Alloc_where(irn) == stack_alloc)
1335                 obstack_ptr_grow(&env->obst, irn);
1336 }
1337
1338 be_abi_irg_t *be_abi_introduce(be_irg_t *birg)
1339 {
1340         be_abi_irg_t *env  = xmalloc(sizeof(env[0]));
1341         ir_node *old_frame = get_irg_frame(birg->irg);
1342         ir_graph *irg      = birg->irg;
1343
1344         pmap_entry *ent;
1345         ir_node *dummy;
1346
1347         env->isa           = birg->main_env->arch_env->isa;
1348         env->method_type   = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
1349         env->call          = be_abi_call_new();
1350         arch_isa_get_call_abi(env->isa, env->method_type, env->call);
1351
1352         env->dce_survivor     = new_survive_dce();
1353         env->birg             = birg;
1354         env->dbg              = firm_dbg_register("firm.be.abi");
1355         env->stack_phis       = pset_new_ptr(16);
1356         env->init_sp = dummy  = new_r_Unknown(irg, env->isa->sp->reg_class->mode);
1357
1358         env->cb = env->call->cb->init(env->call, env->isa, irg);
1359
1360         obstack_init(&env->obst);
1361
1362         memcpy(&env->irn_handler, &abi_irn_handler, sizeof(abi_irn_handler));
1363         env->irn_ops.impl = &abi_irn_ops;
1364
1365         /* Lower all call nodes in the IRG. */
1366         process_calls(env);
1367
1368         /* Process the IRG */
1369         modify_irg(env);
1370
1371         /* reroute the stack origin of the calls to the true stack origin. */
1372         edges_reroute(dummy, env->init_sp, irg);
1373         edges_reroute(old_frame, get_irg_frame(irg), irg);
1374
1375         /* Make some important node pointers survive the dead node elimination. */
1376         survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, &env->init_sp);
1377         pmap_foreach(env->regs, ent)
1378                 survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, (ir_node **) &ent->value);
1379
1380         arch_env_push_irn_handler(env->birg->main_env->arch_env, &env->irn_handler);
1381
1382         env->call->cb->done(env->cb);
1383         be_liveness(irg);
1384         return env;
1385 }
1386
1387 void be_abi_free(be_abi_irg_t *env)
1388 {
1389         free_survive_dce(env->dce_survivor);
1390         del_pset(env->stack_phis);
1391         pmap_destroy(env->regs);
1392         obstack_free(&env->obst, NULL);
1393         arch_env_pop_irn_handler(env->birg->main_env->arch_env);
1394         free(env);
1395 }
1396
1397
1398 /*
1399
1400   _____ _        ____  _             _
1401  |  ___(_)_  __ / ___|| |_ __ _  ___| | __
1402  | |_  | \ \/ / \___ \| __/ _` |/ __| |/ /
1403  |  _| | |>  <   ___) | || (_| | (__|   <
1404  |_|   |_/_/\_\ |____/ \__\__,_|\___|_|\_\
1405
1406 */
1407
1408 static void collect_stack_nodes_walker(ir_node *irn, void *data)
1409 {
1410         pset *s = data;
1411
1412         if(be_is_AddSP(irn)     || be_is_IncSP(irn)     || be_is_SetSP(irn))
1413                 pset_insert_ptr(s, irn);
1414 }
1415
1416 void be_abi_fix_stack_nodes(be_abi_irg_t *env)
1417 {
1418         dom_front_info_t *df;
1419         pset *stack_nodes;
1420
1421         /* We need dominance frontiers for fix up */
1422         df = be_compute_dominance_frontiers(env->birg->irg);
1423         stack_nodes = pset_new_ptr(16);
1424         pset_insert_ptr(stack_nodes, env->init_sp);
1425         irg_walk_graph(env->birg->irg, collect_stack_nodes_walker, NULL, stack_nodes);
1426         be_ssa_constr_set_phis(df, stack_nodes, env->stack_phis);
1427         del_pset(stack_nodes);
1428
1429         /* Liveness could have changed due to Phi nodes. */
1430         be_liveness(env->birg->irg);
1431
1432         /* free these dominance frontiers */
1433         be_free_dominance_frontiers(df);
1434 }
1435
1436 /**
1437  * Translates a direction of an IncSP node (either be_stack_dir_against, or ...along)
1438  * into -1 or 1, respectively.
1439  * @param irn The node.
1440  * @return 1, if the direction of the IncSP was along, -1 if against.
1441  */
1442 static int get_dir(ir_node *irn)
1443 {
1444         return 1 - 2 * (be_get_IncSP_direction(irn) == be_stack_dir_against);
1445 }
1446
1447 static int process_stack_bias(be_abi_irg_t *env, ir_node *bl, int bias)
1448 {
1449         const arch_env_t *aenv = env->birg->main_env->arch_env;
1450         ir_node *irn;
1451         int start_bias = bias;
1452         int omit_fp    = env->call->flags.bits.try_omit_fp;
1453
1454         sched_foreach(bl, irn) {
1455
1456                 /*
1457                         If the node modifies the stack pointer by a constant offset,
1458                         record that in the bias.
1459                 */
1460                 if(be_is_IncSP(irn)) {
1461                         int ofs = be_get_IncSP_offset(irn);
1462                         int dir = get_dir(irn);
1463
1464                         if(ofs == BE_STACK_FRAME_SIZE) {
1465                                 ofs = get_type_size_bytes(get_irg_frame_type(env->birg->irg));
1466                                 be_set_IncSP_offset(irn, ofs);
1467                         }
1468
1469                         if(omit_fp)
1470                                 bias += dir * ofs;
1471                 }
1472
1473                 /*
1474                         Else check, if the node relates to an entity on the stack frame.
1475                         If so, set the true offset (including the bias) for that
1476                         node.
1477                 */
1478                 else {
1479                         entity *ent = arch_get_frame_entity(aenv, irn);
1480                         if(ent) {
1481                                 int offset = get_stack_entity_offset(env->frame, ent, bias);
1482                                 arch_set_frame_offset(aenv, irn, offset);
1483                                 DBG((env->dbg, LEVEL_2, "%F has offset %d\n", ent, offset));
1484                         }
1485                 }
1486         }
1487
1488         return bias;
1489 }
1490
1491 /**
1492  * A helper struct for the bias walker.
1493  */
1494 struct bias_walk {
1495         be_abi_irg_t *env;     /**< The ABI irg environment. */
1496         int start_block_bias;  /**< The bias at the end of the start block. */
1497 };
1498
1499 static void stack_bias_walker(ir_node *bl, void *data)
1500 {
1501         if(bl != get_irg_start_block(get_irn_irg(bl))) {
1502                 struct bias_walk *bw = data;
1503                 process_stack_bias(bw->env, bl, bw->start_block_bias);
1504         }
1505 }
1506
1507 void be_abi_fix_stack_bias(be_abi_irg_t *env)
1508 {
1509         ir_graph *irg  = env->birg->irg;
1510         struct bias_walk bw;
1511
1512         stack_frame_compute_initial_offset(env->frame);
1513         // stack_frame_dump(stdout, env->frame);
1514
1515         /* Determine the stack bias at the and of the start block. */
1516         bw.start_block_bias = process_stack_bias(env, get_irg_start_block(irg), 0);
1517
1518         /* fix the bias is all other blocks */
1519         bw.env = env;
1520         irg_block_walk_graph(irg, stack_bias_walker, NULL, &bw);
1521 }
1522
1523 ir_node *be_abi_get_callee_save_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
1524 {
1525         assert(arch_register_type_is(reg, callee_save));
1526         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
1527         return pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
1528 }
1529
1530 /*
1531   _____ _____  _   _   _    _                 _ _
1532  |_   _|  __ \| \ | | | |  | |               | | |
1533    | | | |__) |  \| | | |__| | __ _ _ __   __| | | ___ _ __
1534    | | |  _  /| . ` | |  __  |/ _` | '_ \ / _` | |/ _ \ '__|
1535   _| |_| | \ \| |\  | | |  | | (_| | | | | (_| | |  __/ |
1536  |_____|_|  \_\_| \_| |_|  |_|\__,_|_| |_|\__,_|_|\___|_|
1537
1538   for Phi nodes which are created due to stack modifying nodes
1539   such as IncSP, AddSP and SetSP.
1540
1541   These Phis are always to be ignored by the reg alloc and are
1542   fixed on the SP register of the ISA.
1543 */
1544
1545 static const void *abi_get_irn_ops(const arch_irn_handler_t *handler, const ir_node *irn)
1546 {
1547         const be_abi_irg_t *abi = get_abi_from_handler(handler);
1548         const void *res = NULL;
1549
1550         if(is_Phi(irn) && pset_find_ptr(abi->stack_phis, (void *) irn))
1551                 res = &abi->irn_ops;
1552
1553         return res;
1554 }
1555
1556 static void be_abi_limited(void *data, bitset_t *bs)
1557 {
1558         be_abi_irg_t *abi = data;
1559         bitset_clear_all(bs);
1560         bitset_set(bs, abi->isa->sp->index);
1561 }
1562
1563 static const arch_register_req_t *abi_get_irn_reg_req(const void *self, arch_register_req_t *req, const ir_node *irn, int pos)
1564 {
1565         be_abi_irg_t *abi          = get_abi_from_ops(self);
1566         const arch_register_t *reg = abi->isa->sp;
1567
1568         memset(req, 0, sizeof(req[0]));
1569
1570         if(pos == BE_OUT_POS(0)) {
1571                 req->cls         = reg->reg_class;
1572                 req->type        = arch_register_req_type_limited;
1573                 req->limited     = be_abi_limited;
1574                 req->limited_env = abi;
1575         }
1576
1577         else if(pos >= 0 && pos < get_irn_arity(irn)) {
1578                 req->cls  = reg->reg_class;
1579                 req->type = arch_register_req_type_normal;
1580         }
1581
1582         return req;
1583 }
1584
1585 static void abi_set_irn_reg(const void *self, ir_node *irn, const arch_register_t *reg)
1586 {
1587 }
1588
1589 static const arch_register_t *abi_get_irn_reg(const void *self, const ir_node *irn)
1590 {
1591         const be_abi_irg_t *abi = get_abi_from_ops(self);
1592         return abi->isa->sp;
1593 }
1594
1595 static arch_irn_class_t abi_classify(const void *_self, const ir_node *irn)
1596 {
1597         return arch_irn_class_normal;
1598 }
1599
1600 static arch_irn_flags_t abi_get_flags(const void *_self, const ir_node *irn)
1601 {
1602         return arch_irn_flags_ignore;
1603 }
1604
1605 static entity *abi_get_frame_entity(const void *_self, const ir_node *irn)
1606 {
1607         return NULL;
1608 }
1609
1610 static void abi_set_stack_bias(const void *_self, ir_node *irn, int bias)
1611 {
1612 }
1613
1614 static const arch_irn_ops_if_t abi_irn_ops = {
1615         abi_get_irn_reg_req,
1616         abi_set_irn_reg,
1617         abi_get_irn_reg,
1618         abi_classify,
1619         abi_get_flags,
1620         abi_get_frame_entity,
1621         abi_set_stack_bias
1622 };
1623
1624 static const arch_irn_handler_t abi_irn_handler = {
1625         abi_get_irn_ops
1626 };