Added leaf function test
[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                         }
532                 }
533         }
534         curr_res_proj++;
535         obstack_ptr_grow(obst, NULL);
536         res_projs = obstack_finish(obst);
537
538         /* make the back end call node and set its register requirements. */
539         for(i = 0; i < n_low_args; ++i)
540                 obstack_ptr_grow(obst, get_Call_param(irn, low_args[i]));
541
542         in = obstack_finish(obst);
543         if(env->call->flags.bits.call_has_imm && get_irn_opcode(call_ptr) == iro_SymConst) {
544                 low_call = be_new_Call(irg, bl, curr_mem, curr_sp, curr_sp, curr_res_proj, n_low_args, in);
545                 be_Call_set_entity(low_call, get_SymConst_entity(call_ptr));
546         }
547
548         else
549                 low_call = be_new_Call(irg, bl, curr_mem, curr_sp, call_ptr, curr_res_proj, n_low_args, in);
550
551         /* Set the register classes and constraints of the Call parameters. */
552         for(i = 0; i < n_low_args; ++i) {
553                 int index = low_args[i];
554                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, index);
555                 assert(arg->reg != NULL);
556                 be_set_constr_single_reg(low_call, index, arg->reg);
557         }
558
559         /* Set the register constraints of the results. */
560         for(i = 0; res_projs[i]; ++i) {
561                 ir_node *irn                 = res_projs[i];
562                 int proj                     = get_Proj_proj(irn);
563
564                 /* Correct Proj number since it has been adjusted! (see above) */
565                 const be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, proj - pn_Call_max);
566
567                 assert(arg->in_reg);
568                 be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(proj), arg->reg);
569         }
570         obstack_free(obst, in);
571         exchange(irn, low_call);
572
573         /* redirect the result projs to the lowered call instead of the Proj_T */
574         for(i = 0; res_projs[i]; ++i)
575                 set_Proj_pred(res_projs[i], low_call);
576
577         /* Make additional projs for the caller save registers
578            and the Keep node which keeps them alive. */
579         if(pset_count(caller_save) > 0) {
580                 const arch_register_t *reg;
581                 ir_node **in, *keep;
582                 int i, n;
583
584                 for(reg = pset_first(caller_save), n = 0; reg; reg = pset_next(caller_save), ++n) {
585                         ir_node *proj = new_r_Proj(irg, bl, low_call, reg->reg_class->mode, curr_res_proj++);
586
587                         /* memorize the register in the link field. we need afterwards to set the register class of the keep correctly. */
588                         set_irn_link(proj, (void *) reg);
589                         obstack_ptr_grow(obst, proj);
590                 }
591
592                 in   = (ir_node **) obstack_finish(obst);
593                 keep = be_new_Keep(NULL, irg, bl, n, in);
594                 for(i = 0; i < n; ++i) {
595                         const arch_register_t *reg = get_irn_link(in[i]);
596                         be_node_set_reg_class(keep, i, reg->reg_class);
597                 }
598                 obstack_free(obst, in);
599         }
600
601         /* Clean up the stack. */
602         if(stack_size > 0) {
603                 ir_node *mem_proj = NULL;
604
605                 foreach_out_edge(low_call, edge) {
606                         ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
607                         if(is_Proj(irn) && get_Proj_proj(irn) == pn_Call_M) {
608                                 mem_proj = irn;
609                                 break;
610                         }
611                 }
612
613                 if(!mem_proj)
614                         mem_proj = new_r_Proj(irg, bl, low_call, mode_M, pn_Call_M);
615
616                 /* Make a Proj for the stack pointer. */
617                 curr_sp     = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, mem_proj, stack_size, be_stack_dir_against);
618         }
619
620         be_abi_call_free(call);
621         obstack_free(obst, pos);
622         del_pset(results);
623         del_pset(caller_save);
624
625         return curr_sp;
626 }
627
628 /**
629  * Adjust an alloca.
630  * The alloca is transformed into a back end alloca node and connected to the stack nodes.
631  */
632 static ir_node *adjust_alloc(be_abi_irg_t *env, ir_node *alloc, ir_node *curr_sp)
633 {
634         if(get_Alloc_where(alloc) == stack_alloc) {
635                 ir_node *bl        = get_nodes_block(alloc);
636                 ir_graph *irg      = get_irn_irg(bl);
637                 ir_node *alloc_mem = NULL;
638                 ir_node *alloc_res = NULL;
639
640                 const ir_edge_t *edge;
641                 ir_node *new_alloc;
642
643                 env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
644
645                 new_alloc = be_new_AddSP(env->isa->sp, irg, bl, curr_sp, get_Alloc_size(alloc));
646
647                 foreach_out_edge(alloc, edge) {
648                         ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
649
650                         assert(is_Proj(irn));
651                         switch(get_Proj_proj(irn)) {
652                         case pn_Alloc_M:
653                                 alloc_mem = irn;
654                                 break;
655                         case pn_Alloc_res:
656                                 alloc_res = irn;
657                                 break;
658                         default:
659                                 break;
660                         }
661                 }
662
663                 assert(alloc_res != NULL);
664                 exchange(alloc_res, env->isa->stack_dir < 0 ? new_alloc : curr_sp);
665
666                 if(alloc_mem != NULL)
667                         exchange(alloc_mem, new_r_NoMem(irg));
668
669                 curr_sp = new_alloc;
670         }
671
672         return curr_sp;
673 }
674
675 /**
676  * Walker for dependent_on().
677  * This function searches a node tgt recursively from a given node
678  * but is restricted to the given block.
679  * @return 1 if tgt was reachable from curr, 0 if not.
680  */
681 static int check_dependence(ir_node *curr, ir_node *tgt, ir_node *bl, unsigned long visited_nr)
682 {
683         int n, i;
684
685         if(get_irn_visited(curr) >= visited_nr)
686                 return 0;
687
688         set_irn_visited(curr, visited_nr);
689         if(get_nodes_block(curr) != bl)
690                 return 0;
691
692         if(curr == tgt)
693                 return 1;
694
695         for(i = 0, n = get_irn_arity(curr); i < n; ++i) {
696                 if(check_dependence(get_irn_n(curr, i), tgt, bl, visited_nr))
697                         return 1;
698         }
699
700         return 0;
701 }
702
703 /**
704  * Check if a node is somehow data dependent on another one.
705  * both nodes must be in the same basic block.
706  * @param n1 The first node.
707  * @param n2 The second node.
708  * @return 1, if n1 is data dependent (transitively) on n2, 0 if not.
709  */
710 static int dependent_on(ir_node *n1, ir_node *n2)
711 {
712         ir_node *bl   = get_nodes_block(n1);
713         ir_graph *irg = get_irn_irg(bl);
714         long vis_nr   = get_irg_visited(irg) + 1;
715
716         assert(bl == get_nodes_block(n2));
717         set_irg_visited(irg, vis_nr);
718         return check_dependence(n1, n2, bl, vis_nr);
719 }
720
721 static int cmp_call_dependecy(const void *c1, const void *c2)
722 {
723         ir_node *n1 = *(ir_node **) c1;
724         ir_node *n2 = *(ir_node **) c2;
725
726         /*
727                 Classical qsort() comparison function behavior:
728                 0  if both elements are equal
729                 1  if second is "smaller" that first
730                 -1 if first is "smaller" that second
731         */
732         return n1 == n2 ? 0 : (dependent_on(n1, n2) ? -1 : 1);
733 }
734
735 static void link_calls_in_block_walker(ir_node *irn, void *data)
736 {
737         if(is_Call(irn)) {
738                 be_abi_irg_t *env = data;
739                 ir_node *bl       = get_nodes_block(irn);
740                 void *save        = get_irn_link(bl);
741
742                 env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 0;
743
744                 set_irn_link(irn, save);
745                 set_irn_link(bl, irn);
746         }
747 }
748
749 /**
750  * Process all call nodes inside a basic block.
751  * Note that the link field of the block must contain a linked list of all
752  * Call nodes inside the block. We first order this list according to data dependency
753  * and that connect the calls together.
754  */
755 static void process_calls_in_block(ir_node *bl, void *data)
756 {
757         be_abi_irg_t *env = data;
758         ir_node *curr_sp  = env->init_sp;
759         ir_node *irn;
760         int n;
761
762         for(irn = get_irn_link(bl), n = 0; irn; irn = get_irn_link(irn), ++n)
763                 obstack_ptr_grow(&env->obst, irn);
764
765         /* If there were call nodes in the block. */
766         if(n > 0) {
767                 ir_node **nodes;
768                 int i;
769
770                 nodes = obstack_finish(&env->obst);
771
772                 /* order the call nodes according to data dependency */
773                 qsort(nodes, n, sizeof(nodes[0]), cmp_call_dependecy);
774
775                 for(i = n - 1; i >= 0; --i) {
776                         ir_node *irn = nodes[i];
777
778                         switch(get_irn_opcode(irn)) {
779                         case iro_Call:
780                                 curr_sp = adjust_call(env, irn, curr_sp);
781                                 break;
782                         case iro_Alloc:
783                                 curr_sp = adjust_alloc(env, irn, curr_sp);
784                                 break;
785                         default:
786                                 break;
787                         }
788                 }
789
790                 obstack_free(&env->obst, nodes);
791
792                 /* Keep the last stack state in the block by tying it to Keep node */
793                 nodes[0] = curr_sp;
794                 be_new_Keep(env->isa->sp->reg_class, get_irn_irg(bl), bl, 1, nodes);
795         }
796
797         set_irn_link(bl, curr_sp);
798 }
799
800 /**
801  * Adjust all call nodes in the graph to the ABI conventions.
802  */
803 static void process_calls(be_abi_irg_t *env)
804 {
805         ir_graph *irg = env->birg->irg;
806
807         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 1;
808         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, link_calls_in_block_walker, env);
809         irg_block_walk_graph(irg, NULL, process_calls_in_block, env);
810 }
811
812 static void collect_return_walker(ir_node *irn, void *data)
813 {
814         if(get_irn_opcode(irn) == iro_Return) {
815                 struct obstack *obst = data;
816                 obstack_ptr_grow(obst, irn);
817         }
818 }
819
820 static ir_node *setup_frame(be_abi_irg_t *env)
821 {
822         const arch_isa_t *isa = env->birg->main_env->arch_env->isa;
823         const arch_register_t *sp = isa->sp;
824         const arch_register_t *bp = isa->bp;
825         be_abi_call_flags_bits_t flags = env->call->flags.bits;
826         ir_graph *irg      = env->birg->irg;
827         ir_node *bl        = get_irg_start_block(irg);
828         ir_node *no_mem    = get_irg_no_mem(irg);
829         ir_node *old_frame = get_irg_frame(irg);
830         ir_node *stack     = pmap_get(env->regs, (void *) sp);
831         ir_node *frame     = pmap_get(env->regs, (void *) bp);
832
833         int stack_nr       = get_Proj_proj(stack);
834
835         if(flags.try_omit_fp) {
836                 stack = be_new_IncSP(sp, irg, bl, stack, no_mem, BE_STACK_FRAME_SIZE, be_stack_dir_along);
837                 frame = stack;
838         }
839
840         else {
841                 frame = be_new_Copy(bp->reg_class, irg, bl, stack);
842
843                 be_node_set_flags(frame, -1, arch_irn_flags_dont_spill);
844                 if(!flags.fp_free) {
845                         be_set_constr_single_reg(frame, -1, bp);
846                         be_node_set_flags(frame, -1, arch_irn_flags_ignore);
847                         arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, frame, bp);
848                 }
849
850                 stack = be_new_IncSP(sp, irg, bl, stack, frame, BE_STACK_FRAME_SIZE, be_stack_dir_along);
851         }
852
853         be_node_set_flags(env->reg_params, -(stack_nr + 1), arch_irn_flags_ignore);
854         env->init_sp = stack;
855         set_irg_frame(irg, frame);
856         edges_reroute(old_frame, frame, irg);
857
858         return frame;
859 }
860
861 static void clearup_frame(be_abi_irg_t *env, ir_node *ret, pmap *reg_map, struct obstack *obst)
862 {
863         const arch_isa_t *isa = env->birg->main_env->arch_env->isa;
864         const arch_register_t *sp = isa->sp;
865         const arch_register_t *bp = isa->bp;
866         ir_graph *irg      = env->birg->irg;
867         ir_node *ret_mem   = get_Return_mem(ret);
868         ir_node *frame     = get_irg_frame(irg);
869         ir_node *bl        = get_nodes_block(ret);
870         ir_node *stack     = get_irn_link(bl);
871
872         pmap_entry *ent;
873
874         if(env->call->flags.bits.try_omit_fp) {
875                 stack = be_new_IncSP(sp, irg, bl, stack, ret_mem, BE_STACK_FRAME_SIZE, be_stack_dir_against);
876         }
877
878         else {
879                 stack = be_new_SetSP(sp, irg, bl, stack, frame, ret_mem);
880                 be_set_constr_single_reg(stack, -1, sp);
881                 be_node_set_flags(stack, -1, arch_irn_flags_ignore);
882         }
883
884         pmap_foreach(env->regs, ent) {
885                 const arch_register_t *reg = ent->key;
886                 ir_node *irn               = ent->value;
887
888                 if(reg == sp)
889                         irn = stack;
890                 else if(reg == bp)
891                         irn = frame;
892
893                 obstack_ptr_grow(obst, irn);
894         }
895 }
896
897 static ir_type *compute_arg_type(be_abi_irg_t *env, be_abi_call_t *call, ir_type *method_type)
898 {
899         int dir  = env->call->flags.bits.left_to_right ? 1 : -1;
900         int inc  = env->birg->main_env->arch_env->isa->stack_dir * dir;
901         int n    = get_method_n_params(method_type);
902         int curr = inc > 0 ? 0 : n - 1;
903         int ofs  = 0;
904
905         char buf[128];
906         ir_type *res;
907         int i;
908
909         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s_arg_type", get_entity_name(get_irg_entity(env->birg->irg)));
910         res = new_type_class(new_id_from_str(buf));
911
912         for(i = 0; i < n; ++i, curr += inc) {
913                 type *param_type       = get_method_param_type(method_type, curr);
914                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, curr);
915
916                 if(arg->on_stack) {
917                         snprintf(buf, sizeof(buf), "param_%d", i);
918                         arg->stack_ent = new_entity(res, new_id_from_str(buf), param_type);
919                         set_entity_offset_bytes(arg->stack_ent, ofs);
920                         ofs += get_type_size_bytes(param_type);
921                 }
922         }
923
924         set_type_size_bytes(res, ofs);
925         return res;
926 }
927
928 static void create_register_perms(const arch_isa_t *isa, ir_graph *irg, ir_node *bl, pmap *regs)
929 {
930         int i, j, n;
931         struct obstack obst;
932
933         obstack_init(&obst);
934
935         /* Create a Perm after the RegParams node to delimit it. */
936         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
937                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
938                 ir_node *perm;
939                 ir_node **in;
940                 int n_regs;
941
942                 for(n_regs = 0, j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
943                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
944                         ir_node *irn = pmap_get(regs, (void *) reg);
945
946                         if(irn && !arch_register_type_is(reg, ignore)) {
947                                 n_regs++;
948                                 obstack_ptr_grow(&obst, irn);
949                                 set_irn_link(irn, (void *) reg);
950                         }
951                 }
952
953                 obstack_ptr_grow(&obst, NULL);
954                 in = obstack_finish(&obst);
955                 if(n_regs > 0) {
956                         perm = be_new_Perm(cls, irg, bl, n_regs, in);
957                         for(j = 0; j < n_regs; ++j) {
958                                 ir_node *arg = in[j];
959                                 arch_register_t *reg = get_irn_link(arg);
960                                 pmap_insert(regs, reg, arg);
961                                 be_set_constr_single_reg(perm, BE_OUT_POS(j), reg);
962                         }
963                 }
964                 obstack_free(&obst, in);
965         }
966
967         obstack_free(&obst, NULL);
968 }
969
970 static void create_barrier(be_abi_irg_t *env, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *regs)
971 {
972         ir_graph *irg = env->birg->irg;
973         int i, j, n;
974         ir_node *irn;
975         ir_node **in;
976         pmap_entry *ent;
977
978
979         for(ent = pmap_first(regs), n = 0; ent; ent = pmap_next(regs), ++n)
980                 obstack_ptr_grow(&env->obst, ent->value);
981
982         if(mem) {
983                 obstack_ptr_grow(&env->obst, *mem);
984                 n++;
985         }
986
987         in = (ir_node **) obstack_finish(&env->obst);
988         irn = be_new_Barrier(env->birg->irg, bl, n, in);
989         obstack_free(&env->obst, in);
990
991         for(ent = pmap_first(regs), n = 0; ent; ent = pmap_next(regs), ++n) {
992                 int pos = BE_OUT_POS(n);
993                 const arch_register_t *reg = ent->key;
994
995                 ent->value = new_r_Proj(env->birg->irg, bl, irn, get_irn_mode(ent->value), n);
996                 be_set_constr_single_reg(irn, n, reg);
997                 be_set_constr_single_reg(irn, pos, reg);
998                 be_node_set_reg_class(irn, pos, reg->reg_class);
999                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, ent->value, reg);
1000                 if(arch_register_type_is(reg, ignore))
1001                         be_node_set_flags(irn, pos, arch_irn_flags_ignore);
1002         }
1003
1004         if(mem) {
1005                 *mem = new_r_Proj(env->birg->irg, bl, irn, mode_M, n);
1006         }
1007 }
1008
1009 /**
1010  * Modify the irg itself and the frame type.
1011  */
1012 static void modify_irg(be_abi_irg_t *env)
1013 {
1014         firm_dbg_module_t *dbg    = env->dbg;
1015         be_abi_call_t *call       = env->call;
1016         const arch_isa_t *isa     = env->birg->main_env->arch_env->isa;
1017         const arch_register_t *sp = arch_isa_sp(isa);
1018         ir_graph *irg             = env->birg->irg;
1019         ir_node *bl               = get_irg_start_block(irg);
1020         ir_node *end              = get_irg_end_block(irg);
1021         ir_node *arg_tuple        = get_irg_args(irg);
1022         ir_node *no_mem           = get_irg_no_mem(irg);
1023         type *method_type         = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
1024         pset *dont_save           = pset_new_ptr(8);
1025         pmap *reg_proj_map        = pmap_create();
1026         int n_params              = get_method_n_params(method_type);
1027         int max_arg               = 0;
1028         int arg_offset            = 0;
1029
1030         int i, j, n;
1031
1032         const arch_register_t *fp_reg;
1033         ir_node *frame_pointer;
1034         ir_node *reg_params_bl;
1035         ir_node **args;
1036         const ir_edge_t *edge;
1037         ir_type *arg_type, *bet_type;
1038
1039         pmap_entry *ent;
1040         bitset_t *used_proj_nr;
1041
1042         DBG((dbg, LEVEL_1, "introducing abi on %+F\n", irg));
1043
1044         /* Convert the Sel nodes in the irg to frame load/store/addr nodes. */
1045         irg_walk_graph(irg, lower_frame_sels_walker, NULL, env);
1046
1047         env->frame = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(env->frame[0]));
1048         env->regs  = pmap_create();
1049
1050         /* Find the maximum proj number of the argument tuple proj */
1051         foreach_out_edge(arg_tuple, edge)  {
1052                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
1053                 int nr       = get_Proj_proj(irn);
1054                 max_arg      = MAX(max_arg, nr);
1055         }
1056         max_arg += 1;
1057         args        = obstack_alloc(&env->obst, max_arg * sizeof(args[0]));
1058         memset(args, 0, max_arg * sizeof(args[0]));
1059         used_proj_nr = bitset_alloca(1024);
1060
1061         /* Fill the argument vector */
1062         foreach_out_edge(arg_tuple, edge) {
1063                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
1064                 int nr       = get_Proj_proj(irn);
1065                 args[nr]     = irn;
1066                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\treading arg: %d -> %+F\n", nr, irn));
1067         }
1068
1069         arg_type = compute_arg_type(env, call, method_type);
1070         bet_type = call->cb->get_between_type(env->cb);
1071         stack_frame_init(env->frame, arg_type, bet_type, get_irg_frame_type(irg), isa->stack_dir);
1072
1073         /* Count the register params and add them to the number of Projs for the RegParams node */
1074         for(i = 0; i < n_params; ++i) {
1075                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
1076                 if(arg->in_reg) {
1077                         assert(arg->reg != sp && "cannot use stack pointer as parameter register");
1078                         assert(i == get_Proj_proj(args[i]));
1079
1080                         /* For now, associate the register with the old Proj from Start representing that argument. */
1081                         pmap_insert(env->regs, (void *) arg->reg, args[i]);
1082                         bitset_set(used_proj_nr, i);
1083                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d -> reg %s\n", i, arg->reg->name));
1084                 }
1085         }
1086
1087         /* Collect all callee-save registers */
1088         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
1089                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
1090                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1091                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1092                         if(arch_register_type_is(reg, callee_save))
1093                                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, NULL);
1094                 }
1095         }
1096
1097         pmap_insert(env->regs, (void *) sp, NULL);
1098         pmap_insert(env->regs, (void *) isa->bp, NULL);
1099         reg_params_bl   = get_irg_start_block(irg);
1100         env->reg_params = be_new_RegParams(irg, reg_params_bl, pmap_count(env->regs));
1101
1102         /*
1103          * make proj nodes for the callee save registers.
1104          * memorize them, since Return nodes get those as inputs.
1105          *
1106          * Note, that if a register corresponds to an argument, the regs map contains
1107          * the old Proj from start for that argument.
1108          */
1109         pmap_foreach(env->regs, ent) {
1110                 arch_register_t *reg = ent->key;
1111                 ir_node *arg_proj    = ent->value;
1112                 ir_mode *mode        = arg_proj ? get_irn_mode(arg_proj) : reg->reg_class->mode;
1113                 long nr              = arg_proj ? get_Proj_proj(arg_proj) : (long) bitset_next_clear(used_proj_nr, 0);
1114                 int pos              = BE_OUT_POS((int) nr);
1115
1116                 assert(nr >= 0);
1117                 bitset_set(used_proj_nr, nr);
1118                 ent->value = new_r_Proj(irg, reg_params_bl, env->reg_params, mode, nr);
1119                 be_set_constr_single_reg(env->reg_params, pos, reg);
1120                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, ent->value, reg);
1121
1122                 /*
1123                  * If the register is an ignore register,
1124                  * The Proj for that register shall also be ignored during register allocation.
1125                  */
1126                 if(arch_register_type_is(reg, ignore))
1127                         be_node_set_flags(env->reg_params, pos, arch_irn_flags_ignore);
1128
1129                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tregister save proj #%d -> reg %s\n", nr, reg->name));
1130         }
1131
1132         /* Generate the Prologue */
1133         fp_reg = call->cb->prologue(env->cb, env->regs);
1134         create_barrier(env, bl, NULL, env->regs);
1135         env->init_sp  = pmap_get(env->regs, (void *) sp);
1136         env->init_sp  = be_new_IncSP(sp, irg, bl, env->init_sp, no_mem, BE_STACK_FRAME_SIZE, be_stack_dir_along);
1137         arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, env->init_sp, sp);
1138         pmap_insert(env->regs, (void *) sp, env->init_sp);
1139         frame_pointer = pmap_get(env->regs, (void *) fp_reg);
1140         set_irg_frame(irg, frame_pointer);
1141
1142         /* Now, introduce stack param nodes for all parameters passed on the stack */
1143         for(i = 0; i < max_arg; ++i) {
1144                 ir_node *arg_proj = args[i];
1145                 ir_node *repl     = NULL;
1146
1147                 if(arg_proj != NULL) {
1148                         be_abi_call_arg_t *arg;
1149                         ir_type *param_type;
1150                         int nr = get_Proj_proj(arg_proj);
1151
1152                         nr         = MIN(nr, n_params);
1153                         arg        = get_call_arg(call, 0, nr);
1154                         param_type = get_method_param_type(method_type, nr);
1155
1156                         if(arg->in_reg) {
1157                                 repl = pmap_get(env->regs, (void *) arg->reg);
1158                         }
1159
1160                         else if(arg->on_stack) {
1161                                 /* For atomic parameters which are actually used, we create a StackParam node. */
1162                                 if(is_atomic_type(param_type) && get_irn_n_edges(args[i]) > 0) {
1163                                         ir_mode *mode                    = get_type_mode(param_type);
1164                                         const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class_for_mode(isa, mode);
1165                                         repl = be_new_StackParam(cls, isa->bp->reg_class, irg, reg_params_bl, mode, frame_pointer, arg->stack_ent);
1166                                 }
1167
1168                                 /* The stack parameter is not primitive (it is a struct or array),
1169                                 we thus will create a node representing the parameter's address
1170                                 on the stack. */
1171                                 else {
1172                                         repl = be_new_FrameAddr(sp->reg_class, irg, reg_params_bl, frame_pointer, arg->stack_ent);
1173                                 }
1174                         }
1175
1176                         assert(repl != NULL);
1177                         exchange(args[i], repl);
1178                 }
1179         }
1180
1181         /* All Return nodes hang on the End node, so look for them there. */
1182         for(i = 0, n = get_irn_arity(end); i < n; ++i) {
1183                 ir_node *irn = get_irn_n(end, i);
1184
1185                 if(get_irn_opcode(irn) == iro_Return) {
1186                         ir_node *bl    = get_nodes_block(irn);
1187                         int n_res      = get_Return_n_ress(irn);
1188                         pmap *reg_map  = pmap_create();
1189                         ir_node *mem   = get_Return_mem(irn);
1190                         ir_node *ret;
1191                         int i, n;
1192                         ir_node **in;
1193
1194                         pmap_insert(reg_map, (void *) sp, pmap_get(env->regs, (void *) sp));
1195
1196                         /* Insert results for Return into the register map. */
1197                         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
1198                                 ir_node *res           = get_Return_res(irn, i);
1199                                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i);
1200                                 assert(arg->in_reg && "return value must be passed in register");
1201                                 pmap_insert(reg_map, (void *) arg->reg, res);
1202                         }
1203
1204                         /* Add uses of the callee save registers. */
1205                         pmap_foreach(env->regs, ent) {
1206                                 const arch_register_t *reg = ent->key;
1207                                 if(arch_register_type_is(reg, callee_save) || arch_register_type_is(reg, ignore))
1208                                         pmap_insert(reg_map, ent->key, ent->value);
1209                         }
1210
1211                         /* Make the Epilogue node and call the arch's epilogue maker. */
1212                         create_barrier(env, bl, &mem, reg_map);
1213                         call->cb->epilogue(env->cb, bl, &mem, reg_map);
1214
1215                         obstack_ptr_grow(&env->obst, mem);
1216                         obstack_ptr_grow(&env->obst, pmap_get(reg_map, (void *) sp));
1217
1218                         /* clear SP entry, since it has already been grown. */
1219                         pmap_insert(reg_map, (void *) sp, NULL);
1220                         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
1221                                 ir_node *res           = get_Return_res(irn, i);
1222                                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i);
1223
1224                                 obstack_ptr_grow(&env->obst, pmap_get(reg_map, (void *) arg->reg));
1225
1226                                 /* Clear the map entry to mark the register as processed. */
1227                                 pmap_insert(reg_map, (void *) arg->reg, NULL);
1228                         }
1229
1230                         /* grow the rest of the stuff. */
1231                         pmap_foreach(reg_map, ent) {
1232                                 if(ent->value)
1233                                         obstack_ptr_grow(&env->obst, ent->value);
1234                         }
1235
1236                         /* The in array for the new back end return is now ready. */
1237                         n   = obstack_object_size(&env->obst) / sizeof(in[0]);
1238                         in  = obstack_finish(&env->obst);
1239                         ret = be_new_Return(irg, bl, n, in);
1240
1241                         /* Free the space of the Epilog's in array and the register <-> proj map. */
1242                         obstack_free(&env->obst, in);
1243                         exchange(irn, ret);
1244                         pmap_destroy(reg_map);
1245                 }
1246         }
1247
1248         obstack_free(&env->obst, args);
1249 }
1250
1251 /**
1252  * Walker: puts all Alloc(stack_alloc) on a obstack
1253  */
1254 static void collect_alloca_walker(ir_node *irn, void *data)
1255 {
1256         be_abi_irg_t *env = data;
1257         if(get_irn_opcode(irn) == iro_Alloc && get_Alloc_where(irn) == stack_alloc)
1258                 obstack_ptr_grow(&env->obst, irn);
1259 }
1260
1261 be_abi_irg_t *be_abi_introduce(be_irg_t *birg)
1262 {
1263         be_abi_irg_t *env  = xmalloc(sizeof(env[0]));
1264         ir_node *old_frame = get_irg_frame(birg->irg);
1265         ir_graph *irg      = birg->irg;
1266
1267         pmap_entry *ent;
1268         ir_node *dummy;
1269
1270         env->isa           = birg->main_env->arch_env->isa;
1271         env->method_type   = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
1272         env->call          = be_abi_call_new();
1273         arch_isa_get_call_abi(env->isa, env->method_type, env->call);
1274
1275         env->dce_survivor     = new_survive_dce();
1276         env->birg             = birg;
1277         env->dbg              = firm_dbg_register("firm.be.abi");
1278         env->stack_phis       = pset_new_ptr(16);
1279         env->init_sp = dummy  = new_r_Unknown(irg, env->isa->sp->reg_class->mode);
1280
1281         env->cb = env->call->cb->init(env->call, env->isa, irg);
1282
1283         obstack_init(&env->obst);
1284
1285         memcpy(&env->irn_handler, &abi_irn_handler, sizeof(abi_irn_handler));
1286         env->irn_ops.impl = &abi_irn_ops;
1287
1288         /* Lower all call nodes in the IRG. */
1289         process_calls(env);
1290
1291         /* Process the IRG */
1292         modify_irg(env);
1293
1294         /* reroute the stack origin of the calls to the true stack origin. */
1295         edges_reroute(dummy, env->init_sp, irg);
1296         edges_reroute(old_frame, get_irg_frame(irg), irg);
1297
1298         /* Make some important node pointers survive the dead node elimination. */
1299         survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, &env->init_sp);
1300         pmap_foreach(env->regs, ent)
1301                 survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, (ir_node **) &ent->value);
1302
1303         arch_env_push_irn_handler(env->birg->main_env->arch_env, &env->irn_handler);
1304
1305         env->call->cb->done(env->cb);
1306         be_liveness(irg);
1307         return env;
1308 }
1309
1310 void be_abi_free(be_abi_irg_t *env)
1311 {
1312         free_survive_dce(env->dce_survivor);
1313         del_pset(env->stack_phis);
1314         pmap_destroy(env->regs);
1315         obstack_free(&env->obst, NULL);
1316         arch_env_pop_irn_handler(env->birg->main_env->arch_env);
1317         free(env);
1318 }
1319
1320
1321 /*
1322
1323   _____ _        ____  _             _
1324  |  ___(_)_  __ / ___|| |_ __ _  ___| | __
1325  | |_  | \ \/ / \___ \| __/ _` |/ __| |/ /
1326  |  _| | |>  <   ___) | || (_| | (__|   <
1327  |_|   |_/_/\_\ |____/ \__\__,_|\___|_|\_\
1328
1329 */
1330
1331 static void collect_stack_nodes_walker(ir_node *irn, void *data)
1332 {
1333         pset *s = data;
1334
1335         if(be_is_AddSP(irn)     || be_is_IncSP(irn)     || be_is_SetSP(irn))
1336                 pset_insert_ptr(s, irn);
1337 }
1338
1339 void be_abi_fix_stack_nodes(be_abi_irg_t *env)
1340 {
1341         dom_front_info_t *df;
1342         pset *stack_nodes;
1343
1344         /* We need dominance frontiers for fix up */
1345         df = be_compute_dominance_frontiers(env->birg->irg);
1346         stack_nodes = pset_new_ptr(16);
1347         pset_insert_ptr(stack_nodes, env->init_sp);
1348         irg_walk_graph(env->birg->irg, collect_stack_nodes_walker, NULL, stack_nodes);
1349         be_ssa_constr_set_phis(df, stack_nodes, env->stack_phis);
1350         del_pset(stack_nodes);
1351
1352         /* Liveness could have changed due to Phi nodes. */
1353         be_liveness(env->birg->irg);
1354
1355         /* free these dominance frontiers */
1356         be_free_dominance_frontiers(df);
1357 }
1358
1359 /**
1360  * Translates a direction of an IncSP node (either be_stack_dir_against, or ...along)
1361  * into -1 or 1, respectively.
1362  * @param irn The node.
1363  * @return 1, if the direction of the IncSP was along, -1 if against.
1364  */
1365 static int get_dir(ir_node *irn)
1366 {
1367         return 1 - 2 * (be_get_IncSP_direction(irn) == be_stack_dir_against);
1368 }
1369
1370 static int process_stack_bias(be_abi_irg_t *env, ir_node *bl, int bias)
1371 {
1372         const arch_env_t *aenv = env->birg->main_env->arch_env;
1373         ir_node *irn;
1374         int start_bias = bias;
1375         int omit_fp    = env->call->flags.bits.try_omit_fp;
1376
1377         sched_foreach(bl, irn) {
1378
1379                 /*
1380                         If the node modifies the stack pointer by a constant offset,
1381                         record that in the bias.
1382                 */
1383                 if(be_is_IncSP(irn)) {
1384                         int ofs = be_get_IncSP_offset(irn);
1385                         int dir = get_dir(irn);
1386
1387                         if(ofs == BE_STACK_FRAME_SIZE) {
1388                                 ofs = get_type_size_bytes(get_irg_frame_type(env->birg->irg));
1389                                 be_set_IncSP_offset(irn, ofs);
1390                         }
1391
1392                         if(omit_fp)
1393                                 bias += dir * ofs;
1394                 }
1395
1396                 /*
1397                         Else check, if the node relates to an entity on the stack frame.
1398                         If so, set the true offset (including the bias) for that
1399                         node.
1400                 */
1401                 else {
1402                         entity *ent = arch_get_frame_entity(aenv, irn);
1403                         if(ent) {
1404                                 int offset = get_stack_entity_offset(env->frame, ent, bias);
1405                                 arch_set_frame_offset(aenv, irn, offset);
1406                                 DBG((env->dbg, LEVEL_2, "%F has offset %d\n", ent, offset));
1407                         }
1408                 }
1409         }
1410
1411         return bias;
1412 }
1413
1414 /**
1415  * A helper struct for the bias walker.
1416  */
1417 struct bias_walk {
1418         be_abi_irg_t *env;     /**< The ABI irg environment. */
1419         int start_block_bias;  /**< The bias at the end of the start block. */
1420 };
1421
1422 static void stack_bias_walker(ir_node *bl, void *data)
1423 {
1424         if(bl != get_irg_start_block(get_irn_irg(bl))) {
1425                 struct bias_walk *bw = data;
1426                 process_stack_bias(bw->env, bl, bw->start_block_bias);
1427         }
1428 }
1429
1430 void be_abi_fix_stack_bias(be_abi_irg_t *env)
1431 {
1432         ir_graph *irg  = env->birg->irg;
1433         struct bias_walk bw;
1434
1435         stack_frame_compute_initial_offset(env->frame);
1436         // stack_frame_dump(stdout, env->frame);
1437
1438         /* Determine the stack bias at the and of the start block. */
1439         bw.start_block_bias = process_stack_bias(env, get_irg_start_block(irg), 0);
1440
1441         /* fix the bias is all other blocks */
1442         bw.env = env;
1443         irg_block_walk_graph(irg, stack_bias_walker, NULL, &bw);
1444 }
1445
1446 ir_node *be_abi_get_callee_save_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
1447 {
1448         assert(arch_register_type_is(reg, callee_save));
1449         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
1450         return pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
1451 }
1452
1453 /*
1454   _____ _____  _   _   _    _                 _ _
1455  |_   _|  __ \| \ | | | |  | |               | | |
1456    | | | |__) |  \| | | |__| | __ _ _ __   __| | | ___ _ __
1457    | | |  _  /| . ` | |  __  |/ _` | '_ \ / _` | |/ _ \ '__|
1458   _| |_| | \ \| |\  | | |  | | (_| | | | | (_| | |  __/ |
1459  |_____|_|  \_\_| \_| |_|  |_|\__,_|_| |_|\__,_|_|\___|_|
1460
1461   for Phi nodes which are created due to stack modifying nodes
1462   such as IncSP, AddSP and SetSP.
1463
1464   These Phis are always to be ignored by the reg alloc and are
1465   fixed on the SP register of the ISA.
1466 */
1467
1468 static const void *abi_get_irn_ops(const arch_irn_handler_t *handler, const ir_node *irn)
1469 {
1470         const be_abi_irg_t *abi = get_abi_from_handler(handler);
1471         const void *res = NULL;
1472
1473         if(is_Phi(irn) && pset_find_ptr(abi->stack_phis, (void *) irn))
1474                 res = &abi->irn_ops;
1475
1476         return res;
1477 }
1478
1479 static void be_abi_limited(void *data, bitset_t *bs)
1480 {
1481         be_abi_irg_t *abi = data;
1482         bitset_clear_all(bs);
1483         bitset_set(bs, abi->isa->sp->index);
1484 }
1485
1486 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)
1487 {
1488         be_abi_irg_t *abi          = get_abi_from_ops(self);
1489         const arch_register_t *reg = abi->isa->sp;
1490
1491         memset(req, 0, sizeof(req[0]));
1492
1493         if(pos == BE_OUT_POS(0)) {
1494                 req->cls         = reg->reg_class;
1495                 req->type        = arch_register_req_type_limited;
1496                 req->limited     = be_abi_limited;
1497                 req->limited_env = abi;
1498         }
1499
1500         else if(pos >= 0 && pos < get_irn_arity(irn)) {
1501                 req->cls  = reg->reg_class;
1502                 req->type = arch_register_req_type_normal;
1503         }
1504
1505         return req;
1506 }
1507
1508 static void abi_set_irn_reg(const void *self, ir_node *irn, const arch_register_t *reg)
1509 {
1510 }
1511
1512 static const arch_register_t *abi_get_irn_reg(const void *self, const ir_node *irn)
1513 {
1514         const be_abi_irg_t *abi = get_abi_from_ops(self);
1515         return abi->isa->sp;
1516 }
1517
1518 static arch_irn_class_t abi_classify(const void *_self, const ir_node *irn)
1519 {
1520         return arch_irn_class_normal;
1521 }
1522
1523 static arch_irn_flags_t abi_get_flags(const void *_self, const ir_node *irn)
1524 {
1525         return arch_irn_flags_ignore;
1526 }
1527
1528 static entity *abi_get_frame_entity(const void *_self, const ir_node *irn)
1529 {
1530         return NULL;
1531 }
1532
1533 static void abi_set_stack_bias(const void *_self, ir_node *irn, int bias)
1534 {
1535 }
1536
1537 static const arch_irn_ops_if_t abi_irn_ops = {
1538         abi_get_irn_reg_req,
1539         abi_set_irn_reg,
1540         abi_get_irn_reg,
1541         abi_classify,
1542         abi_get_flags,
1543         abi_get_frame_entity,
1544         abi_set_stack_bias
1545 };
1546
1547 static const arch_irn_handler_t abi_irn_handler = {
1548         abi_get_irn_ops
1549 };