nsz Git - libfirm/blob - ir/be/beabi.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief       Backend ABI implementation.
  23  * @author      Sebastian Hack, Michael Beck
  24  * @version     $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include "obst.h"
  29
  30 #include "irgopt.h"
  31
  32 #include "irgraph_t.h"
  33 #include "irnode_t.h"
  34 #include "ircons_t.h"
  35 #include "iredges_t.h"
  36 #include "irgmod.h"
  37 #include "irgwalk.h"
  38 #include "irprintf_t.h"
  39 #include "irgopt.h"
  40 #include "irbitset.h"
  41 #include "iropt_t.h"
  42 #include "heights.h"
  43 #include "pdeq.h"
  44 #include "irtools.h"
  45 #include "raw_bitset.h"
  46 #include "error.h"
  47 #include "pset_new.h"
  48
  49 #include "be.h"
  50 #include "beabi.h"
  51 #include "bearch.h"
  52 #include "benode.h"
  53 #include "belive_t.h"
  54 #include "besched.h"
  55 #include "beirg.h"
  56 #include "bessaconstr.h"
  57 #include "bemodule.h"
  58
  59 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
  60
  61 typedef struct be_abi_call_arg_t {
  62         unsigned is_res   : 1;  /**< 1: the call argument is a return value. 0: it's a call parameter. */
  63         unsigned in_reg   : 1;  /**< 1: this argument is transmitted in registers. */
  64         unsigned on_stack : 1;  /**< 1: this argument is transmitted on the stack. */
  65         unsigned callee   : 1;  /**< 1: someone called us. 0: We call another function */
  66
  67         int                    pos;
  68         const arch_register_t *reg;
  69         ir_entity             *stack_ent;
  70         ir_mode               *load_mode;
  71         unsigned               alignment;    /**< stack alignment */
  72         unsigned               space_before; /**< allocate space before */
  73         unsigned               space_after;  /**< allocate space after */
  74 } be_abi_call_arg_t;
  75
  76 struct be_abi_call_t {
  77         be_abi_call_flags_t          flags;  /**< Flags describing the ABI behavior on calls */
  78         int                          pop;    /**< number of bytes the stack frame is shrinked by the callee on return. */
  79         const be_abi_callbacks_t    *cb;
  80         ir_type                     *between_type;
  81         set                         *params;
  82         const arch_register_class_t *cls_addr; /**< register class of the call address */
  83 };
  84
  85 /**
  86  * The ABI information for the current graph.
  87  */
  88 struct be_abi_irg_t {
  89         survive_dce_t        *dce_survivor;
  90
  91         be_abi_call_t        *call;         /**< The ABI call information. */
  92
  93         ir_node              *init_sp;      /**< The node representing the stack pointer
  94                                                  at the start of the function. */
  95
  96         ir_node              *start;        /**< The be_Start params node. */
  97         pmap                 *regs;         /**< A map of all callee-save and ignore regs to
  98                                                  their Projs to the RegParams node. */
  99
 100         int                  start_block_bias; /**< The stack bias at the end of the start block. */
 101
 102         void                 *cb;           /**< ABI Callback self pointer. */
 103
 104         pmap                 *keep_map;     /**< mapping blocks to keep nodes. */
 105
 106         ir_node              **calls;       /**< flexible array containing all be_Call nodes */
 107 };
 108
 109 static ir_heights_t *ir_heights;
 110
 111 /** Flag: if set, try to omit the frame pointer in all routines. */
 112 static int be_omit_fp = 1;
 113
 114 /*
 115      _    ____ ___    ____      _ _ _                _
 116     / \  | __ )_ _|  / ___|__ _| | | |__   __ _  ___| | _____
 117    / _ \ |  _ \| |  | |   / _` | | | '_ \ / _` |/ __| |/ / __|
 118   / ___ \| |_) | |  | |__| (_| | | | |_) | (_| | (__|   <\__ \
 119  /_/   \_\____/___|  \____\__,_|_|_|_.__/ \__,_|\___|_|\_\___/
 120
 121   These callbacks are used by the backend to set the parameters
 122   for a specific call type.
 123 */
 124
 125 /**
 126  * Set compare function: compares two ABI call object arguments.
 127  */
 128 static int cmp_call_arg(const void *a, const void *b, size_t n)
 129 {
 130         const be_abi_call_arg_t *p = a, *q = b;
 131         (void) n;
 132         return !(p->is_res == q->is_res && p->pos == q->pos && p->callee == q->callee);
 133 }
 134
 135 /**
 136  * Get  an ABI call object argument.
 137  *
 138  * @param call      the abi call
 139  * @param is_res    true for call results, false for call arguments
 140  * @param pos       position of the argument
 141  * @param callee    context type - if we are callee or caller
 142  */
 143 static be_abi_call_arg_t *get_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos, int callee)
 144 {
 145         be_abi_call_arg_t arg;
 146         unsigned hash;
 147
 148         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 149         arg.is_res = is_res;
 150         arg.pos    = pos;
 151         arg.callee = callee;
 152
 153         hash = is_res * 128 + pos;
 154
 155         return set_find(call->params, &arg, sizeof(arg), hash);
 156 }
 157
 158 /**
 159  * Set an ABI call object argument.
 160  */
 161 static void remember_call_arg(be_abi_call_arg_t *arg, be_abi_call_t *call, be_abi_context_t context)
 162 {
 163         unsigned hash = arg->is_res * 128 + arg->pos;
 164         if (context & ABI_CONTEXT_CALLEE) {
 165                 arg->callee = 1;
 166                 set_insert(call->params, arg, sizeof(*arg), hash);
 167         }
 168         if (context & ABI_CONTEXT_CALLER) {
 169                 arg->callee = 0;
 170                 set_insert(call->params, arg, sizeof(*arg), hash);
 171         }
 172 }
 173
 174 /* Set the flags for a call. */
 175 void be_abi_call_set_flags(be_abi_call_t *call, be_abi_call_flags_t flags, const be_abi_callbacks_t *cb)
 176 {
 177         call->flags = flags;
 178         call->cb    = cb;
 179 }
 180
 181 /* Sets the number of bytes the stackframe is shrinked by the callee on return */
 182 void be_abi_call_set_pop(be_abi_call_t *call, int pop)
 183 {
 184         assert(pop >= 0);
 185         call->pop = pop;
 186 }
 187
 188 /* Set register class for call address */
 189 void be_abi_call_set_call_address_reg_class(be_abi_call_t *call, const arch_register_class_t *cls)
 190 {
 191         call->cls_addr = cls;
 192 }
 193
 194
 195 void be_abi_call_param_stack(be_abi_call_t *call, int arg_pos,
 196                              ir_mode *load_mode, unsigned alignment,
 197                              unsigned space_before, unsigned space_after,
 198                              be_abi_context_t context)
 199 {
 200         be_abi_call_arg_t arg;
 201         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 202         assert(alignment > 0 && "Alignment must be greater than 0");
 203         arg.on_stack     = 1;
 204         arg.load_mode    = load_mode;
 205         arg.alignment    = alignment;
 206         arg.space_before = space_before;
 207         arg.space_after  = space_after;
 208         arg.is_res       = 0;
 209         arg.pos          = arg_pos;
 210
 211         remember_call_arg(&arg, call, context);
 212 }
 213
 214 void be_abi_call_param_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg, be_abi_context_t context)
 215 {
 216         be_abi_call_arg_t arg;
 217         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 218
 219         arg.in_reg = 1;
 220         arg.reg    = reg;
 221         arg.is_res = 0;
 222         arg.pos    = arg_pos;
 223
 224         remember_call_arg(&arg, call, context);
 225 }
 226
 227 void be_abi_call_res_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg, be_abi_context_t context)
 228 {
 229         be_abi_call_arg_t arg;
 230         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 231
 232         arg.in_reg = 1;
 233         arg.reg    = reg;
 234         arg.is_res = 1;
 235         arg.pos    = arg_pos;
 236
 237         remember_call_arg(&arg, call, context);
 238 }
 239
 240 /* Get the flags of a ABI call object. */
 241 be_abi_call_flags_t be_abi_call_get_flags(const be_abi_call_t *call)
 242 {
 243         return call->flags;
 244 }
 245
 246 /**
 247  * Constructor for a new ABI call object.
 248  *
 249  * @param cls_addr  register class of the call address
 250  *
 251  * @return the new ABI call object
 252  */
 253 static be_abi_call_t *be_abi_call_new(const arch_register_class_t *cls_addr)
 254 {
 255         be_abi_call_t *call = XMALLOCZ(be_abi_call_t);
 256
 257         call->flags.val  = 0;
 258         call->params     = new_set(cmp_call_arg, 16);
 259         call->cb         = NULL;
 260         call->cls_addr   = cls_addr;
 261
 262         call->flags.bits.try_omit_fp = be_omit_fp;
 263
 264         return call;
 265 }
 266
 267 /**
 268  * Destructor for an ABI call object.
 269  */
 270 static void be_abi_call_free(be_abi_call_t *call)
 271 {
 272         del_set(call->params);
 273         free(call);
 274 }
 275
 276 /**
 277  * Initializes the frame layout from parts
 278  *
 279  * @param frame     the stack layout that will be initialized
 280  * @param args      the stack argument layout type
 281  * @param between   the between layout type
 282  * @param locals    the method frame type
 283  * @param stack_dir the stack direction: < 0 decreasing, > 0 increasing addresses
 284  * @param param_map an array mapping method argument positions to the stack argument type
 285  *
 286  * @return the initialized stack layout
 287  */
 288 static be_stack_layout_t *stack_frame_init(be_stack_layout_t *frame, ir_type *args,
 289                                            ir_type *between, ir_type *locals, int stack_dir,
 290                                            ir_entity *param_map[])
 291 {
 292         frame->arg_type       = args;
 293         frame->between_type   = between;
 294         frame->frame_type     = locals;
 295         frame->initial_offset = 0;
 296         frame->initial_bias   = 0;
 297         frame->stack_dir      = stack_dir;
 298         frame->order[1]       = between;
 299         frame->param_map      = param_map;
 300
 301         if (stack_dir > 0) {
 302                 frame->order[0] = args;
 303                 frame->order[2] = locals;
 304         } else {
 305                 /* typical decreasing stack: locals have the
 306                  * lowest addresses, arguments the highest */
 307                 frame->order[0] = locals;
 308                 frame->order[2] = args;
 309         }
 310         return frame;
 311 }
 312
 313 /*
 314    ____      _ _
 315   / ___|__ _| | |___
 316  | |   / _` | | / __|
 317  | |__| (_| | | \__ \
 318   \____\__,_|_|_|___/
 319
 320   Adjustment of the calls inside a graph.
 321
 322 */
 323
 324 /**
 325  * Transform a call node into a be_Call node.
 326  *
 327  * @param env The ABI environment for the current irg.
 328  * @param irn The call node.
 329  * @param curr_sp The stack pointer node to use.
 330  * @return The stack pointer after the call.
 331  */
 332 static ir_node *adjust_call(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *curr_sp)
 333 {
 334         ir_graph *irg              = get_irn_irg(irn);
 335         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
 336         ir_type *call_tp           = get_Call_type(irn);
 337         ir_node *call_ptr          = get_Call_ptr(irn);
 338         int n_params               = get_method_n_params(call_tp);
 339         ir_node *curr_mem          = get_Call_mem(irn);
 340         ir_node *bl                = get_nodes_block(irn);
 341         int stack_size             = 0;
 342         int stack_dir              = arch_env->stack_dir;
 343         const arch_register_t *sp  = arch_env->sp;
 344         be_abi_call_t *call        = be_abi_call_new(sp->reg_class);
 345         ir_mode *mach_mode         = sp->reg_class->mode;
 346         int no_alloc               = call->flags.bits.frame_is_setup_on_call;
 347         int n_res                  = get_method_n_ress(call_tp);
 348         int do_seq                 = call->flags.bits.store_args_sequential && !no_alloc;
 349
 350         ir_node *res_proj  = NULL;
 351         int n_reg_params   = 0;
 352         int n_stack_params = 0;
 353         int n_ins;
 354
 355         const arch_register_t **states = NEW_ARR_F(const arch_register_t*, 0);
 356         const arch_register_t **destroyed_regs = NEW_ARR_F(const arch_register_t*, 0);
 357         ir_node                *low_call;
 358         ir_node               **in;
 359         ir_node               **res_projs;
 360         int                     n_reg_results = 0;
 361         const ir_edge_t        *edge;
 362         int                    *reg_param_idxs;
 363         int                    *stack_param_idx;
 364         int                     i, n, destroy_all_regs;
 365         dbg_info               *dbgi;
 366
 367         /* Let the isa fill out the abi description for that call node. */
 368         arch_env_get_call_abi(arch_env, call_tp, call);
 369
 370         /* Insert code to put the stack arguments on the stack. */
 371         assert(get_Call_n_params(irn) == n_params);
 372         stack_param_idx = ALLOCAN(int, n_params);
 373         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
 374                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i, 0);
 375                 assert(arg);
 376                 if (arg->on_stack) {
 377                         int arg_size = get_type_size_bytes(get_method_param_type(call_tp, i));
 378
 379                         stack_size += round_up2(arg->space_before, arg->alignment);
 380                         stack_size += round_up2(arg_size, arg->alignment);
 381                         stack_size += round_up2(arg->space_after, arg->alignment);
 382
 383                         stack_param_idx[n_stack_params++] = i;
 384                 }
 385         }
 386
 387         /* Collect all arguments which are passed in registers. */
 388         reg_param_idxs = ALLOCAN(int, n_params);
 389         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
 390                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i, 0);
 391                 if (arg && arg->in_reg) {
 392                         reg_param_idxs[n_reg_params++] = i;
 393                 }
 394         }
 395
 396         /*
 397          * If the stack is decreasing and we do not want to store sequentially,
 398          * or someone else allocated the call frame
 399          * we allocate as much space on the stack all parameters need, by
 400          * moving the stack pointer along the stack's direction.
 401          *
 402          * Note: we also have to do this for stack_size == 0, because we may have
 403          * to adjust stack alignment for the call.
 404          */
 405         if (stack_dir < 0 && !do_seq && !no_alloc) {
 406                 curr_sp = be_new_IncSP(sp, bl, curr_sp, stack_size, 1);
 407         }
 408
 409         dbgi = get_irn_dbg_info(irn);
 410         /* If there are some parameters which shall be passed on the stack. */
 411         if (n_stack_params > 0) {
 412                 int       curr_ofs = 0;
 413                 ir_node **in       = ALLOCAN(ir_node*, n_stack_params+1);
 414                 unsigned  n_in     = 0;
 415
 416                 /*
 417                  * Reverse list of stack parameters if call arguments are from left to right.
 418                  * We must them reverse again if they are pushed (not stored) and the stack
 419                  * direction is downwards.
 420                  */
 421                 if (call->flags.bits.left_to_right ^ (do_seq && stack_dir < 0)) {
 422                         for (i = 0; i < n_stack_params >> 1; ++i) {
 423                                 int other  = n_stack_params - i - 1;
 424                                 int tmp    = stack_param_idx[i];
 425                                 stack_param_idx[i]     = stack_param_idx[other];
 426                                 stack_param_idx[other] = tmp;
 427                         }
 428                 }
 429
 430                 curr_mem = get_Call_mem(irn);
 431                 if (! do_seq) {
 432                         in[n_in++] = curr_mem;
 433                 }
 434
 435                 for (i = 0; i < n_stack_params; ++i) {
 436                         int p                  = stack_param_idx[i];
 437                         be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, p, 0);
 438                         ir_node *param         = get_Call_param(irn, p);
 439                         ir_node *addr          = curr_sp;
 440                         ir_node *mem           = NULL;
 441                         ir_type *param_type    = get_method_param_type(call_tp, p);
 442                         int param_size         = get_type_size_bytes(param_type) + arg->space_after;
 443
 444                         /*
 445                          * If we wanted to build the arguments sequentially,
 446                          * the stack pointer for the next must be incremented,
 447                          * and the memory value propagated.
 448                          */
 449                         if (do_seq) {
 450                                 curr_ofs = 0;
 451                                 addr = curr_sp = be_new_IncSP(sp, bl, curr_sp,
 452                                                               param_size + arg->space_before, 0);
 453                                 add_irn_dep(curr_sp, curr_mem);
 454                         } else {
 455                                 curr_ofs += arg->space_before;
 456                                 curr_ofs =  round_up2(curr_ofs, arg->alignment);
 457
 458                                 /* Make the expression to compute the argument's offset. */
 459                                 if (curr_ofs > 0) {
 460                                         ir_mode *constmode = mach_mode;
 461                                         if (mode_is_reference(mach_mode)) {
 462                                                 constmode = mode_Is;
 463                                         }
 464                                         addr = new_r_Const_long(irg, constmode, curr_ofs);
 465                                         addr = new_r_Add(bl, curr_sp, addr, mach_mode);
 466                                 }
 467                         }
 468
 469                         /* Insert a store for primitive arguments. */
 470                         if (is_atomic_type(param_type)) {
 471                                 ir_node *store;
 472                                 ir_node *mem_input = do_seq ? curr_mem : new_r_NoMem(irg);
 473                                 store = new_rd_Store(dbgi, bl, mem_input, addr, param, 0);
 474                                 mem   = new_r_Proj(store, mode_M, pn_Store_M);
 475                         } else {
 476                                 /* Make a mem copy for compound arguments. */
 477                                 ir_node *copy;
 478
 479                                 assert(mode_is_reference(get_irn_mode(param)));
 480                                 copy = new_rd_CopyB(dbgi, bl, curr_mem, addr, param, param_type);
 481                                 mem = new_r_Proj(copy, mode_M, pn_CopyB_M);
 482                         }
 483
 484                         curr_ofs += param_size;
 485
 486                         if (do_seq)
 487                                 curr_mem = mem;
 488                         else
 489                                 in[n_in++] = mem;
 490                 }
 491
 492                 /* We need the sync only, if we didn't build the stores sequentially. */
 493                 if (! do_seq) {
 494                         if (n_stack_params >= 1) {
 495                                 curr_mem = new_r_Sync(bl, n_in, in);
 496                         } else {
 497                                 curr_mem = get_Call_mem(irn);
 498                         }
 499                 }
 500         }
 501
 502         /* check for the return_twice property */
 503         destroy_all_regs = 0;
 504         if (is_SymConst_addr_ent(call_ptr)) {
 505                 ir_entity *ent = get_SymConst_entity(call_ptr);
 506
 507                 if (get_entity_additional_properties(ent) & mtp_property_returns_twice)
 508                         destroy_all_regs = 1;
 509         } else {
 510                 ir_type *call_tp = get_Call_type(irn);
 511
 512                 if (get_method_additional_properties(call_tp) & mtp_property_returns_twice)
 513                         destroy_all_regs = 1;
 514         }
 515
 516         /* Put caller save into the destroyed set and state registers in the states
 517          * set */
 518         for (i = 0, n = arch_env->n_register_classes; i < n; ++i) {
 519                 unsigned j;
 520                 const arch_register_class_t *cls = &arch_env->register_classes[i];
 521                 for (j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
 522                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
 523
 524                         /* even if destroyed all is specified, neither SP nor FP are
 525                          * destroyed (else bad things will happen) */
 526                         if (reg == arch_env->sp || reg == arch_env->bp)
 527                                 continue;
 528
 529                         if (arch_register_type_is(reg, state)) {
 530                                 ARR_APP1(const arch_register_t*, destroyed_regs, reg);
 531                                 ARR_APP1(const arch_register_t*, states, reg);
 532                                 /* we're already in the destroyed set so no need for further
 533                                  * checking */
 534                                 continue;
 535                         }
 536                         if (destroy_all_regs || arch_register_type_is(reg, caller_save)) {
 537                                 if (! arch_register_type_is(reg, ignore)) {
 538                                         ARR_APP1(const arch_register_t*, destroyed_regs, reg);
 539                                 }
 540                         }
 541                 }
 542         }
 543
 544         /* search the largest result proj number */
 545         res_projs = ALLOCANZ(ir_node*, n_res);
 546
 547         foreach_out_edge(irn, edge) {
 548                 const ir_edge_t *res_edge;
 549                 ir_node         *irn = get_edge_src_irn(edge);
 550
 551                 if (!is_Proj(irn) || get_Proj_proj(irn) != pn_Call_T_result)
 552                         continue;
 553
 554                 foreach_out_edge(irn, res_edge) {
 555                         int proj;
 556                         ir_node *res = get_edge_src_irn(res_edge);
 557
 558                         assert(is_Proj(res));
 559
 560                         proj = get_Proj_proj(res);
 561                         assert(proj < n_res);
 562                         assert(res_projs[proj] == NULL);
 563                         res_projs[proj] = res;
 564                 }
 565                 res_proj = irn;
 566                 break;
 567         }
 568
 569         /** TODO: this is not correct for cases where return values are passed
 570          * on the stack, but no known ABI does this currently...
 571          */
 572         n_reg_results = n_res;
 573
 574         n_ins = 0;
 575         in    = ALLOCAN(ir_node*, n_reg_params + ARR_LEN(states));
 576
 577         /* make the back end call node and set its register requirements. */
 578         for (i = 0; i < n_reg_params; ++i) {
 579                 in[n_ins++] = get_Call_param(irn, reg_param_idxs[i]);
 580         }
 581
 582         /* add state registers ins */
 583         for (i = 0; i < ARR_LEN(states); ++i) {
 584                 const arch_register_t       *reg = states[i];
 585                 const arch_register_class_t *cls = arch_register_get_class(reg);
 586 #if 0
 587                 ir_node *regnode = be_abi_reg_map_get(env->regs, reg);
 588                 ir_fprintf(stderr, "Adding %+F\n", regnode);
 589 #endif
 590                 ir_node *regnode = new_r_Unknown(irg, arch_register_class_mode(cls));
 591                 in[n_ins++]      = regnode;
 592         }
 593         assert(n_ins == (int) (n_reg_params + ARR_LEN(states)));
 594
 595         /* ins collected, build the call */
 596         if (env->call->flags.bits.call_has_imm && is_SymConst(call_ptr)) {
 597                 /* direct call */
 598                 low_call = be_new_Call(dbgi, irg, bl, curr_mem, curr_sp, curr_sp,
 599                                        n_reg_results + pn_be_Call_first_res + ARR_LEN(destroyed_regs),
 600                                        n_ins, in, get_Call_type(irn));
 601                 be_Call_set_entity(low_call, get_SymConst_entity(call_ptr));
 602         } else {
 603                 /* indirect call */
 604                 low_call = be_new_Call(dbgi, irg, bl, curr_mem, curr_sp, call_ptr,
 605                                        n_reg_results + pn_be_Call_first_res + ARR_LEN(destroyed_regs),
 606                                        n_ins, in, get_Call_type(irn));
 607         }
 608         be_Call_set_pop(low_call, call->pop);
 609
 610         /* put the call into the list of all calls for later processing */
 611         ARR_APP1(ir_node *, env->calls, low_call);
 612
 613         /* create new stack pointer */
 614         curr_sp = new_r_Proj(low_call, get_irn_mode(curr_sp), pn_be_Call_sp);
 615         be_set_constr_single_reg_out(low_call, pn_be_Call_sp, sp,
 616                         arch_register_req_type_ignore | arch_register_req_type_produces_sp);
 617         arch_set_irn_register(curr_sp, sp);
 618
 619         /* now handle results */
 620         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
 621                 int pn;
 622                 ir_node           *proj = res_projs[i];
 623                 be_abi_call_arg_t *arg  = get_call_arg(call, 1, i, 0);
 624
 625                 /* returns values on stack not supported yet */
 626                 assert(arg->in_reg);
 627
 628                 /*
 629                         shift the proj number to the right, since we will drop the
 630                         unspeakable Proj_T from the Call. Therefore, all real argument
 631                         Proj numbers must be increased by pn_be_Call_first_res
 632                 */
 633                 pn = i + pn_be_Call_first_res;
 634
 635                 if (proj == NULL) {
 636                         ir_type *res_type = get_method_res_type(call_tp, i);
 637                         ir_mode *mode     = get_type_mode(res_type);
 638                         proj              = new_r_Proj(low_call, mode, pn);
 639                         res_projs[i]      = proj;
 640                 } else {
 641                         set_Proj_pred(proj, low_call);
 642                         set_Proj_proj(proj, pn);
 643                 }
 644
 645                 if (arg->in_reg) {
 646                         /* remove register from destroyed regs */
 647                         int j;
 648                         int n = ARR_LEN(destroyed_regs);
 649                         for (j = 0; j < n; ++j) {
 650                                 if (destroyed_regs[j] == arg->reg) {
 651                                         destroyed_regs[j] = destroyed_regs[n-1];
 652                                         ARR_SHRINKLEN(destroyed_regs,n-1);
 653                                         break;
 654                                 }
 655                         }
 656                 }
 657         }
 658
 659         /*
 660                 Set the register class of the call address to
 661                 the backend provided class (default: stack pointer class)
 662         */
 663         be_node_set_reg_class_in(low_call, be_pos_Call_ptr, call->cls_addr);
 664
 665         DBG((dbg, LEVEL_3, "\tcreated backend call %+F\n", low_call));
 666
 667         /* Set the register classes and constraints of the Call parameters. */
 668         for (i = 0; i < n_reg_params; ++i) {
 669                 int index = reg_param_idxs[i];
 670                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, index, 0);
 671                 assert(arg->reg != NULL);
 672
 673                 be_set_constr_single_reg_in(low_call, be_pos_Call_first_arg + i,
 674                                             arg->reg, 0);
 675         }
 676
 677         /* Set the register constraints of the results. */
 678         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
 679                 ir_node                 *proj = res_projs[i];
 680                 const be_abi_call_arg_t *arg  = get_call_arg(call, 1, i, 0);
 681                 int                      pn   = get_Proj_proj(proj);
 682
 683                 assert(arg->in_reg);
 684                 be_set_constr_single_reg_out(low_call, pn, arg->reg, 0);
 685                 arch_set_irn_register(proj, arg->reg);
 686         }
 687         exchange(irn, low_call);
 688
 689         /* kill the ProjT node */
 690         if (res_proj != NULL) {
 691                 kill_node(res_proj);
 692         }
 693
 694         /* Make additional projs for the caller save registers
 695            and the Keep node which keeps them alive. */
 696         {
 697                 ir_node               **in, *keep;
 698                 int                   i;
 699                 int                   n = 0;
 700                 int                   curr_res_proj = pn_be_Call_first_res + n_reg_results;
 701                 int                   n_ins;
 702
 703                 n_ins = ARR_LEN(destroyed_regs) + n_reg_results + 1;
 704                 in    = ALLOCAN(ir_node *, n_ins);
 705
 706                 /* also keep the stack pointer */
 707                 set_irn_link(curr_sp, (void*) sp);
 708                 in[n++] = curr_sp;
 709
 710                 for (i = 0; i < ARR_LEN(destroyed_regs); ++i) {
 711                         const arch_register_t *reg = destroyed_regs[i];
 712                         ir_node *proj = new_r_Proj(low_call, reg->reg_class->mode, curr_res_proj);
 713
 714                         /* memorize the register in the link field. we need afterwards to set the register class of the keep correctly. */
 715                         be_set_constr_single_reg_out(low_call, curr_res_proj, reg, 0);
 716                         arch_set_irn_register(proj, reg);
 717
 718                         set_irn_link(proj, (void*) reg);
 719                         in[n++] = proj;
 720                         ++curr_res_proj;
 721                 }
 722
 723                 for (i = 0; i < n_reg_results; ++i) {
 724                         ir_node *proj = res_projs[i];
 725                         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(proj);
 726                         set_irn_link(proj, (void*) reg);
 727                         in[n++] = proj;
 728                 }
 729                 assert(n <= n_ins);
 730
 731                 /* create the Keep for the caller save registers */
 732                 keep = be_new_Keep(bl, n, in);
 733                 for (i = 0; i < n; ++i) {
 734                         const arch_register_t *reg = get_irn_link(in[i]);
 735                         be_node_set_reg_class_in(keep, i, reg->reg_class);
 736                 }
 737         }
 738
 739         /* Clean up the stack. */
 740         assert(stack_size >= call->pop);
 741         stack_size -= call->pop;
 742
 743         if (stack_size > 0) {
 744                 ir_node *mem_proj = NULL;
 745
 746                 foreach_out_edge(low_call, edge) {
 747                         ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
 748                         if (is_Proj(irn) && get_Proj_proj(irn) == pn_Call_M) {
 749                                 mem_proj = irn;
 750                                 break;
 751                         }
 752                 }
 753
 754                 if (! mem_proj) {
 755                         mem_proj = new_r_Proj(low_call, mode_M, pn_be_Call_M_regular);
 756                         keep_alive(mem_proj);
 757                 }
 758         }
 759         /* Clean up the stack frame or revert alignment fixes if we allocated it */
 760         if (! no_alloc) {
 761                 curr_sp = be_new_IncSP(sp, bl, curr_sp, -stack_size, 0);
 762         }
 763
 764         be_abi_call_free(call);
 765
 766         DEL_ARR_F(states);
 767         DEL_ARR_F(destroyed_regs);
 768
 769         return curr_sp;
 770 }
 771
 772 /**
 773  * Adjust the size of a node representing a stack alloc or free for the minimum stack alignment.
 774  *
 775  * @param alignment  the minimum stack alignment
 776  * @param size       the node containing the non-aligned size
 777  * @param block      the block where new nodes are allocated on
 778  * @param dbg        debug info for new nodes
 779  *
 780  * @return a node representing the aligned size
 781  */
 782 static ir_node *adjust_alloc_size(unsigned stack_alignment, ir_node *size,
 783                                   ir_node *block, dbg_info *dbg)
 784 {
 785         if (stack_alignment > 1) {
 786                 ir_mode   *mode;
 787                 ir_tarval *tv;
 788                 ir_node   *mask;
 789                 ir_graph  *irg;
 790
 791                 assert(is_po2(stack_alignment));
 792
 793                 mode = get_irn_mode(size);
 794                 tv   = new_tarval_from_long(stack_alignment-1, mode);
 795                 irg  = get_Block_irg(block);
 796                 mask = new_r_Const(irg, tv);
 797                 size = new_rd_Add(dbg, block, size, mask, mode);
 798
 799                 tv   = new_tarval_from_long(-(long)stack_alignment, mode);
 800                 mask = new_r_Const(irg, tv);
 801                 size = new_rd_And(dbg, block, size, mask, mode);
 802         }
 803         return size;
 804 }
 805 /**
 806  * Adjust an alloca.
 807  * The alloca is transformed into a back end alloca node and connected to the stack nodes.
 808  */
 809 static ir_node *adjust_alloc(be_abi_irg_t *env, ir_node *alloc, ir_node *curr_sp)
 810 {
 811         ir_node          *block     = get_nodes_block(alloc);
 812         ir_graph         *irg       = get_Block_irg(block);
 813         const arch_env_t *arch_env  = be_get_irg_arch_env(irg);
 814         ir_node          *alloc_mem = NULL;
 815         ir_node          *alloc_res = NULL;
 816         ir_type          *type      = get_Alloc_type(alloc);
 817         dbg_info         *dbg;
 818
 819         const ir_edge_t *edge;
 820         ir_node *new_alloc;
 821         ir_node *count;
 822         ir_node *size;
 823         ir_node *ins[2];
 824         unsigned stack_alignment;
 825
 826         /* all non-stack Alloc nodes should already be lowered before the backend */
 827         assert(get_Alloc_where(alloc) == stack_alloc);
 828
 829         foreach_out_edge(alloc, edge) {
 830                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
 831
 832                 assert(is_Proj(irn));
 833                 switch (get_Proj_proj(irn)) {
 834                 case pn_Alloc_M:
 835                         alloc_mem = irn;
 836                         break;
 837                 case pn_Alloc_res:
 838                         alloc_res = irn;
 839                         break;
 840                 default:
 841                         break;
 842                 }
 843         }
 844
 845         /* Beware: currently Alloc nodes without a result might happen,
 846            only escape analysis kills them and this phase runs only for object
 847            oriented source. We kill the Alloc here. */
 848         if (alloc_res == NULL && alloc_mem) {
 849                 exchange(alloc_mem, get_Alloc_mem(alloc));
 850                 return curr_sp;
 851         }
 852
 853         dbg   = get_irn_dbg_info(alloc);
 854         count = get_Alloc_count(alloc);
 855
 856         /* we might need to multiply the count with the element size */
 857         if (type != firm_unknown_type && get_type_size_bytes(type) != 1) {
 858                 ir_mode   *mode  = get_irn_mode(count);
 859                 ir_tarval *tv    = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type),
 860                                                         mode);
 861                 ir_node   *cnst = new_rd_Const(dbg, irg, tv);
 862                 size            = new_rd_Mul(dbg, block, count, cnst, mode);
 863         } else {
 864                 size = count;
 865         }
 866
 867         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
 868            We cannot omit it. */
 869         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
 870
 871         stack_alignment = 1 << arch_env->stack_alignment;
 872         size            = adjust_alloc_size(stack_alignment, size, block, dbg);
 873         new_alloc       = be_new_AddSP(arch_env->sp, block, curr_sp, size);
 874         set_irn_dbg_info(new_alloc, dbg);
 875
 876         if (alloc_mem != NULL) {
 877                 ir_node *addsp_mem;
 878                 ir_node *sync;
 879
 880                 addsp_mem = new_r_Proj(new_alloc, mode_M, pn_be_AddSP_M);
 881
 882                 /* We need to sync the output mem of the AddSP with the input mem
 883                    edge into the alloc node. */
 884                 ins[0] = get_Alloc_mem(alloc);
 885                 ins[1] = addsp_mem;
 886                 sync = new_r_Sync(block, 2, ins);
 887
 888                 exchange(alloc_mem, sync);
 889         }
 890
 891         exchange(alloc, new_alloc);
 892
 893         /* fix projnum of alloca res */
 894         set_Proj_proj(alloc_res, pn_be_AddSP_res);
 895
 896         curr_sp = new_r_Proj(new_alloc,  get_irn_mode(curr_sp), pn_be_AddSP_sp);
 897
 898         return curr_sp;
 899 }
 900
 901 /**
 902  * Adjust a Free.
 903  * The Free is transformed into a back end free node and connected to the stack nodes.
 904  */
 905 static ir_node *adjust_free(be_abi_irg_t *env, ir_node *free, ir_node *curr_sp)
 906 {
 907         ir_node          *block    = get_nodes_block(free);
 908         ir_graph         *irg      = get_irn_irg(free);
 909         ir_type          *type     = get_Free_type(free);
 910         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
 911         ir_mode          *sp_mode  = arch_env->sp->reg_class->mode;
 912         dbg_info         *dbg      = get_irn_dbg_info(free);
 913         ir_node  *subsp, *mem, *res, *size, *sync;
 914         ir_node *in[2];
 915         unsigned stack_alignment;
 916
 917         /* all non-stack-alloc Free nodes should already be lowered before the
 918          * backend phase */
 919         assert(get_Free_where(free) == stack_alloc);
 920
 921         /* we might need to multiply the size with the element size */
 922         if (type != firm_unknown_type && get_type_size_bytes(type) != 1) {
 923                 ir_tarval *tv   = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), mode_Iu);
 924                 ir_node   *cnst = new_rd_Const(dbg, irg, tv);
 925                 ir_node   *mul  = new_rd_Mul(dbg, block, get_Free_size(free),
 926                                              cnst, mode_Iu);
 927                 size = mul;
 928         } else {
 929                 size = get_Free_size(free);
 930         }
 931
 932         stack_alignment = 1 << arch_env->stack_alignment;
 933         size            = adjust_alloc_size(stack_alignment, size, block, dbg);
 934
 935         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
 936            We cannot omit it. */
 937         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
 938         subsp = be_new_SubSP(arch_env->sp, block, curr_sp, size);
 939         set_irn_dbg_info(subsp, dbg);
 940
 941         mem = new_r_Proj(subsp, mode_M, pn_be_SubSP_M);
 942         res = new_r_Proj(subsp, sp_mode, pn_be_SubSP_sp);
 943
 944         /* we need to sync the memory */
 945         in[0] = get_Free_mem(free);
 946         in[1] = mem;
 947         sync = new_r_Sync(block, 2, in);
 948
 949         /* and make the AddSP dependent on the former memory */
 950         add_irn_dep(subsp, get_Free_mem(free));
 951
 952         /* kill the free */
 953         exchange(free, sync);
 954         curr_sp = res;
 955
 956         return curr_sp;
 957 }
 958
 959 /**
 960  * Check if a node is somehow data dependent on another one.
 961  * both nodes must be in the same basic block.
 962  * @param n1 The first node.
 963  * @param n2 The second node.
 964  * @return 1, if n1 is data dependent (transitively) on n2, 0 if not.
 965  */
 966 static int dependent_on(ir_node *n1, ir_node *n2)
 967 {
 968         assert(get_nodes_block(n1) == get_nodes_block(n2));
 969
 970         return heights_reachable_in_block(ir_heights, n1, n2);
 971 }
 972
 973 static int cmp_call_dependency(const void *c1, const void *c2)
 974 {
 975         ir_node *n1 = *(ir_node **) c1;
 976         ir_node *n2 = *(ir_node **) c2;
 977
 978         /*
 979                 Classical qsort() comparison function behavior:
 980                 0  if both elements are equal
 981                 1  if second is "smaller" that first
 982                 -1 if first is "smaller" that second
 983         */
 984         if (dependent_on(n1, n2))
 985                 return -1;
 986
 987         if (dependent_on(n2, n1))
 988                 return 1;
 989
 990         /* The nodes have no depth order, but we need a total order because qsort()
 991          * is not stable. */
 992         return get_irn_idx(n1) - get_irn_idx(n2);
 993 }
 994
 995 /**
 996  * Walker: links all Call/Alloc/Free nodes to the Block they are contained.
 997  * Clears the irg_is_leaf flag if a Call is detected.
 998  */
 999 static void link_ops_in_block_walker(ir_node *irn, void *data)
1000 {
1001         be_abi_irg_t *env  = data;
1002         ir_opcode     code = get_irn_opcode(irn);
1003
1004         if (code == iro_Call ||
1005            (code == iro_Alloc && get_Alloc_where(irn) == stack_alloc) ||
1006            (code == iro_Free && get_Free_where(irn) == stack_alloc)) {
1007                 ir_node *bl       = get_nodes_block(irn);
1008                 void *save        = get_irn_link(bl);
1009
1010                 if (code == iro_Call)
1011                         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 0;
1012
1013                 set_irn_link(irn, save);
1014                 set_irn_link(bl, irn);
1015         }
1016
1017         if (code == iro_Builtin && get_Builtin_kind(irn) == ir_bk_return_address) {
1018                 ir_node       *param = get_Builtin_param(irn, 0);
1019                 ir_tarval     *tv    = get_Const_tarval(param);
1020                 unsigned long  value = get_tarval_long(tv);
1021                 /* use ebp, so the climbframe algo works... */
1022                 if (value > 0) {
1023                         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
1024                 }
1025         }
1026 }
1027
1028 /**
1029  * Block-walker:
1030  * Process all Call/Alloc/Free nodes inside a basic block.
1031  * Note that the link field of the block must contain a linked list of all
1032  * Call nodes inside the Block. We first order this list according to data dependency
1033  * and that connect the calls together.
1034  */
1035 static void process_ops_in_block(ir_node *bl, void *data)
1036 {
1037         be_abi_irg_t   *env     = data;
1038         ir_node        *curr_sp = env->init_sp;
1039         ir_node        *irn;
1040         ir_node       **nodes;
1041         int             n;
1042         int             n_nodes;
1043
1044         n_nodes = 0;
1045         for (irn = get_irn_link(bl); irn != NULL; irn = get_irn_link(irn)) {
1046                 ++n_nodes;
1047         }
1048
1049         nodes = ALLOCAN(ir_node*, n_nodes);
1050         for (irn = get_irn_link(bl), n = 0; irn; irn = get_irn_link(irn), ++n) {
1051                 nodes[n] = irn;
1052         }
1053
1054         /* If there were call nodes in the block. */
1055         if (n > 0) {
1056                 ir_node *keep;
1057                 int i;
1058
1059                 /* order the call nodes according to data dependency */
1060                 qsort(nodes, n_nodes, sizeof(nodes[0]), cmp_call_dependency);
1061
1062                 for (i = n_nodes - 1; i >= 0; --i) {
1063                         ir_node *irn = nodes[i];
1064
1065                         DBG((dbg, LEVEL_3, "\tprocessing call %+F\n", irn));
1066                         switch (get_irn_opcode(irn)) {
1067                         case iro_Call:
1068                                 if (! be_omit_fp) {
1069                                         /* The stack pointer will be modified due to a call. */
1070                                         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
1071                                 }
1072                                 curr_sp = adjust_call(env, irn, curr_sp);
1073                                 break;
1074                         case iro_Alloc:
1075                                 if (get_Alloc_where(irn) == stack_alloc)
1076                                         curr_sp = adjust_alloc(env, irn, curr_sp);
1077                                 break;
1078                         case iro_Free:
1079                                 if (get_Free_where(irn) == stack_alloc)
1080                                         curr_sp = adjust_free(env, irn, curr_sp);
1081                                 break;
1082                         default:
1083                                 panic("invalid call");
1084                         }
1085                 }
1086
1087                 /* Keep the last stack state in the block by tying it to Keep node,
1088                  * the proj from calls is already kept */
1089                 if (curr_sp != env->init_sp &&
1090                     !(is_Proj(curr_sp) && be_is_Call(get_Proj_pred(curr_sp)))) {
1091                         nodes[0] = curr_sp;
1092                         keep     = be_new_Keep(bl, 1, nodes);
1093                         pmap_insert(env->keep_map, bl, keep);
1094                 }
1095         }
1096
1097         set_irn_link(bl, curr_sp);
1098 }
1099
1100 /**
1101  * Adjust all call nodes in the graph to the ABI conventions.
1102  */
1103 static void process_calls(ir_graph *irg)
1104 {
1105         be_abi_irg_t *abi = be_get_irg_abi(irg);
1106
1107         abi->call->flags.bits.irg_is_leaf = 1;
1108         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, link_ops_in_block_walker, abi);
1109
1110         ir_heights = heights_new(irg);
1111         irg_block_walk_graph(irg, NULL, process_ops_in_block, abi);
1112         heights_free(ir_heights);
1113 }
1114
1115 /**
1116  * Computes the stack argument layout type.
1117  * Changes a possibly allocated value param type by moving
1118  * entities to the stack layout type.
1119  *
1120  * @param env           the ABI environment
1121  * @param call          the current call ABI
1122  * @param method_type   the method type
1123  * @param val_param_tp  the value parameter type, will be destroyed
1124  * @param param_map     an array mapping method arguments to the stack layout type
1125  *
1126  * @return the stack argument layout type
1127  */
1128 static ir_type *compute_arg_type(be_abi_irg_t *env, ir_graph *irg,
1129                                  be_abi_call_t *call,
1130                                                                  ir_type *method_type, ir_type *val_param_tp,
1131                                                                  ir_entity ***param_map)
1132 {
1133         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
1134         int dir  = env->call->flags.bits.left_to_right ? 1 : -1;
1135         int inc  = arch_env->stack_dir * dir;
1136         int n    = get_method_n_params(method_type);
1137         int curr = inc > 0 ? 0 : n - 1;
1138         struct obstack *obst = be_get_be_obst(irg);
1139         int ofs  = 0;
1140
1141         char buf[128];
1142         ir_type *res;
1143         int i;
1144         ident *id = get_entity_ident(get_irg_entity(irg));
1145         ir_entity **map;
1146
1147         *param_map = map = OALLOCN(obst, ir_entity*, n);
1148         res = new_type_struct(id_mangle_u(id, new_id_from_chars("arg_type", 8)));
1149         for (i = 0; i < n; ++i, curr += inc) {
1150                 ir_type *param_type    = get_method_param_type(method_type, curr);
1151                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, curr, 1);
1152
1153                 map[i] = NULL;
1154                 if (arg->on_stack) {
1155                         if (val_param_tp != NULL) {
1156                                 /* the entity was already created, create a copy in the param type */
1157                                 ir_entity *val_ent = get_method_value_param_ent(method_type, i);
1158                                 arg->stack_ent = copy_entity_own(val_ent, res);
1159                                 set_entity_link(val_ent, arg->stack_ent);
1160                                 set_entity_link(arg->stack_ent, NULL);
1161                         } else {
1162                                 /* create a new entity */
1163                                 snprintf(buf, sizeof(buf), "param_%d", i);
1164                                 arg->stack_ent = new_entity(res, new_id_from_str(buf), param_type);
1165                         }
1166                         ofs += arg->space_before;
1167                         ofs = round_up2(ofs, arg->alignment);
1168                         set_entity_offset(arg->stack_ent, ofs);
1169                         ofs += arg->space_after;
1170                         ofs += get_type_size_bytes(param_type);
1171                         map[i] = arg->stack_ent;
1172                 }
1173         }
1174         set_type_size_bytes(res, ofs);
1175         set_type_state(res, layout_fixed);
1176         return res;
1177 }
1178
1179 typedef struct {
1180         const arch_register_t *reg;
1181         ir_node *irn;
1182 } reg_node_map_t;
1183
1184 static int cmp_regs(const void *a, const void *b)
1185 {
1186         const reg_node_map_t *p = a;
1187         const reg_node_map_t *q = b;
1188
1189         if (p->reg->reg_class == q->reg->reg_class)
1190                 return p->reg->index - q->reg->index;
1191         else
1192                 return p->reg->reg_class - q->reg->reg_class;
1193 }
1194
1195 static void reg_map_to_arr(reg_node_map_t *res, pmap *reg_map)
1196 {
1197         pmap_entry *ent;
1198         int n = pmap_count(reg_map);
1199         int i = 0;
1200
1201         foreach_pmap(reg_map, ent) {
1202                 res[i].reg = ent->key;
1203                 res[i].irn = ent->value;
1204                 i++;
1205         }
1206
1207         qsort(res, n, sizeof(res[0]), cmp_regs);
1208 }
1209
1210 /**
1211  * Creates a barrier.
1212  */
1213 static ir_node *create_barrier(ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *regs,
1214                                int in_req)
1215 {
1216         int             n_regs = pmap_count(regs);
1217         int             n;
1218         ir_node        *irn;
1219         ir_node       **in;
1220         reg_node_map_t *rm;
1221
1222         in = ALLOCAN(ir_node*, n_regs+1);
1223         rm = ALLOCAN(reg_node_map_t, n_regs);
1224         reg_map_to_arr(rm, regs);
1225         for (n = 0; n < n_regs; ++n) {
1226                 in[n] = rm[n].irn;
1227         }
1228
1229         if (mem) {
1230                 in[n++] = *mem;
1231         }
1232
1233         irn = be_new_Barrier(bl, n, in);
1234
1235         for (n = 0; n < n_regs; ++n) {
1236                 ir_node               *pred     = rm[n].irn;
1237                 const arch_register_t *reg      = rm[n].reg;
1238                 arch_register_type_t   add_type = 0;
1239                 ir_node               *proj;
1240                 const backend_info_t  *info;
1241
1242                 /* stupid workaround for now... as not all nodes report register
1243                  * requirements. */
1244                 info = be_get_info(skip_Proj(pred));
1245                 if (info != NULL && info->out_infos != NULL) {
1246                         const arch_register_req_t *ireq = arch_get_register_req_out(pred);
1247                         if (ireq->type & arch_register_req_type_ignore)
1248                                 add_type |= arch_register_req_type_ignore;
1249                         if (ireq->type & arch_register_req_type_produces_sp)
1250                                 add_type |= arch_register_req_type_produces_sp;
1251                 }
1252
1253                 proj = new_r_Proj(irn, get_irn_mode(pred), n);
1254                 be_node_set_reg_class_in(irn, n, reg->reg_class);
1255                 if (in_req)
1256                         be_set_constr_single_reg_in(irn, n, reg, 0);
1257                 be_set_constr_single_reg_out(irn, n, reg, add_type);
1258                 arch_set_irn_register(proj, reg);
1259
1260                 pmap_insert(regs, (void *) reg, proj);
1261         }
1262
1263         if (mem) {
1264                 *mem = new_r_Proj(irn, mode_M, n);
1265         }
1266
1267         return irn;
1268 }
1269
1270 /**
1271  * Creates a be_Return for a Return node.
1272  *
1273  * @param @env    the abi environment
1274  * @param irn     the Return node or NULL if there was none
1275  * @param bl      the block where the be_Retun should be placed
1276  * @param mem     the current memory
1277  * @param n_res   number of return results
1278  */
1279 static ir_node *create_be_return(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *bl,
1280                 ir_node *mem, int n_res)
1281 {
1282         be_abi_call_t    *call     = env->call;
1283         ir_graph         *irg      = get_Block_irg(bl);
1284         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
1285         dbg_info *dbgi;
1286         pmap *reg_map  = pmap_create();
1287         ir_node *keep  = pmap_get(env->keep_map, bl);
1288         int in_max;
1289         ir_node *ret;
1290         int i, n;
1291         unsigned pop;
1292         ir_node **in;
1293         ir_node *stack;
1294         const arch_register_t **regs;
1295         pmap_entry *ent;
1296
1297         /*
1298                 get the valid stack node in this block.
1299                 If we had a call in that block there is a Keep constructed by process_calls()
1300                 which points to the last stack modification in that block. we'll use
1301                 it then. Else we use the stack from the start block and let
1302                 the ssa construction fix the usage.
1303         */
1304         stack = be_abi_reg_map_get(env->regs, arch_env->sp);
1305         if (keep) {
1306                 stack = get_irn_n(keep, 0);
1307                 kill_node(keep);
1308                 remove_End_keepalive(get_irg_end(irg), keep);
1309         }
1310
1311         /* Insert results for Return into the register map. */
1312         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
1313                 ir_node *res           = get_Return_res(irn, i);
1314                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i, 1);
1315                 assert(arg->in_reg && "return value must be passed in register");
1316                 pmap_insert(reg_map, (void *) arg->reg, res);
1317         }
1318
1319         /* Add uses of the callee save registers. */
1320         foreach_pmap(env->regs, ent) {
1321                 const arch_register_t *reg = ent->key;
1322                 if (arch_register_type_is(reg, callee_save) || arch_register_type_is(reg, ignore))
1323                         pmap_insert(reg_map, ent->key, ent->value);
1324         }
1325
1326         be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->sp, stack);
1327
1328         /* Make the Epilogue node and call the arch's epilogue maker. */
1329         create_barrier(bl, &mem, reg_map, 1);
1330         call->cb->epilogue(env->cb, bl, &mem, reg_map);
1331
1332         /*
1333                 Maximum size of the in array for Return nodes is
1334                 return args + callee save/ignore registers + memory + stack pointer
1335         */
1336         in_max = pmap_count(reg_map) + n_res + 2;
1337
1338         in   = ALLOCAN(ir_node*,               in_max);
1339         regs = ALLOCAN(arch_register_t const*, in_max);
1340
1341         in[0]   = mem;
1342         in[1]   = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->sp);
1343         regs[0] = NULL;
1344         regs[1] = arch_env->sp;
1345         n       = 2;
1346
1347         /* clear SP entry, since it has already been grown. */
1348         pmap_insert(reg_map, (void *) arch_env->sp, NULL);
1349         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
1350                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i, 1);
1351
1352                 in[n]     = be_abi_reg_map_get(reg_map, arg->reg);
1353                 regs[n++] = arg->reg;
1354
1355                 /* Clear the map entry to mark the register as processed. */
1356                 be_abi_reg_map_set(reg_map, arg->reg, NULL);
1357         }
1358
1359         /* grow the rest of the stuff. */
1360         foreach_pmap(reg_map, ent) {
1361                 if (ent->value) {
1362                         in[n]     = ent->value;
1363                         regs[n++] = ent->key;
1364                 }
1365         }
1366
1367         /* The in array for the new back end return is now ready. */
1368         if (irn != NULL) {
1369                 dbgi = get_irn_dbg_info(irn);
1370         } else {
1371                 dbgi = NULL;
1372         }
1373         /* we have to pop the shadow parameter in in case of struct returns */
1374         pop = call->pop;
1375         ret = be_new_Return(dbgi, irg, bl, n_res, pop, n, in);
1376
1377         /* Set the register classes of the return's parameter accordingly. */
1378         for (i = 0; i < n; ++i) {
1379                 if (regs[i] == NULL)
1380                         continue;
1381
1382                 be_node_set_reg_class_in(ret, i, regs[i]->reg_class);
1383         }
1384
1385         /* Free the space of the Epilog's in array and the register <-> proj map. */
1386         pmap_destroy(reg_map);
1387
1388         return ret;
1389 }
1390
1391 typedef struct ent_pos_pair ent_pos_pair;
1392 struct ent_pos_pair {
1393         ir_entity    *ent;   /**< a value param entity */
1394         int          pos;    /**< its parameter number */
1395         ent_pos_pair *next;  /**< for linking */
1396 };
1397
1398 typedef struct lower_frame_sels_env_t {
1399         ent_pos_pair *value_param_list;          /**< the list of all value param entities */
1400         ir_node      *frame;                     /**< the current frame */
1401         const arch_register_class_t *sp_class;   /**< register class of the stack pointer */
1402         const arch_register_class_t *link_class; /**< register class of the link pointer */
1403         ir_type      *value_tp;                  /**< the value type if any */
1404         ir_type      *frame_tp;                  /**< the frame type */
1405         int          static_link_pos;            /**< argument number of the hidden static link */
1406 } lower_frame_sels_env_t;
1407
1408 /**
1409  * Return an entity from the backend for an value param entity.
1410  *
1411  * @param ent  an value param type entity
1412  * @param ctx  context
1413  */
1414 static ir_entity *get_argument_entity(ir_entity *ent, lower_frame_sels_env_t *ctx)
1415 {
1416         ir_entity *argument_ent = get_entity_link(ent);
1417
1418         if (argument_ent == NULL) {
1419                 /* we have NO argument entity yet: This is bad, as we will
1420                 * need one for backing store.
1421                 * Create one here.
1422                 */
1423                 ir_type *frame_tp = ctx->frame_tp;
1424                 unsigned offset   = get_type_size_bytes(frame_tp);
1425                 ir_type  *tp      = get_entity_type(ent);
1426                 unsigned align    = get_type_alignment_bytes(tp);
1427
1428                 offset += align - 1;
1429                 offset &= ~(align - 1);
1430
1431                 argument_ent = copy_entity_own(ent, frame_tp);
1432
1433                 /* must be automatic to set a fixed layout */
1434                 set_entity_offset(argument_ent, offset);
1435                 offset += get_type_size_bytes(tp);
1436
1437                 set_type_size_bytes(frame_tp, offset);
1438                 set_entity_link(ent, argument_ent);
1439         }
1440         return argument_ent;
1441 }
1442 /**
1443  * Walker: Replaces Sels of frame type and
1444  * value param type entities by FrameAddress.
1445  * Links all used entities.
1446  */
1447 static void lower_frame_sels_walker(ir_node *irn, void *data)
1448 {
1449         lower_frame_sels_env_t *ctx = data;
1450
1451         if (is_Sel(irn)) {
1452                 ir_node *ptr = get_Sel_ptr(irn);
1453
1454                 if (ptr == ctx->frame) {
1455                         ir_entity    *ent = get_Sel_entity(irn);
1456                         ir_node      *bl  = get_nodes_block(irn);
1457                         ir_node      *nw;
1458                         int          pos = 0;
1459                         int          is_value_param = 0;
1460
1461                         if (get_entity_owner(ent) == ctx->value_tp) {
1462                                 is_value_param = 1;
1463
1464                                 /* replace by its copy from the argument type */
1465                                 pos = get_struct_member_index(ctx->value_tp, ent);
1466                                 ent = get_argument_entity(ent, ctx);
1467                         }
1468
1469                         nw = be_new_FrameAddr(ctx->sp_class, bl, ctx->frame, ent);
1470                         exchange(irn, nw);
1471
1472                         /* check, if it's a param Sel and if have not seen this entity before */
1473                         if (is_value_param && get_entity_link(ent) == NULL) {
1474                                 ent_pos_pair pair;
1475
1476                                 pair.ent  = ent;
1477                                 pair.pos  = pos;
1478                                 pair.next = NULL;
1479                                 ARR_APP1(ent_pos_pair, ctx->value_param_list, pair);
1480                                 /* just a mark */
1481                                 set_entity_link(ent, ctx->value_param_list);
1482                         }
1483                 }
1484         }
1485 }
1486
1487 /**
1488  * Check if a value parameter is transmitted as a register.
1489  * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1490  * transmitted in registers.
1491  *
1492  * Note that on some architectures this case must be handled specially
1493  * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1494  *
1495  * In the default case we move the entity to the frame type and create
1496  * a backing store into the first block.
1497  */
1498 static void fix_address_of_parameter_access(be_abi_irg_t *env, ir_graph *irg,
1499                                             ent_pos_pair *value_param_list)
1500 {
1501         be_abi_call_t    *call     = env->call;
1502         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
1503         ent_pos_pair  *entry, *new_list;
1504         ir_type       *frame_tp;
1505         int           i, n = ARR_LEN(value_param_list);
1506
1507         new_list = NULL;
1508         for (i = 0; i < n; ++i) {
1509                 int               pos  = value_param_list[i].pos;
1510                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, pos, 1);
1511
1512                 if (arg->in_reg) {
1513                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d need backing store\n", pos));
1514                         value_param_list[i].next = new_list;
1515                         new_list = &value_param_list[i];
1516                 }
1517         }
1518         if (new_list != NULL) {
1519                 /* ok, change the graph */
1520                 ir_node *start_bl = get_irg_start_block(irg);
1521                 ir_node *first_bl = get_first_block_succ(start_bl);
1522                 ir_node *frame, *imem, *nmem, *store, *mem, *args;
1523                 optimization_state_t state;
1524                 unsigned offset;
1525
1526                 assert(first_bl && first_bl != start_bl);
1527                 /* we had already removed critical edges, so the following
1528                    assertion should be always true. */
1529                 assert(get_Block_n_cfgpreds(first_bl) == 1);
1530
1531                 /* now create backing stores */
1532                 frame = get_irg_frame(irg);
1533                 imem = get_irg_initial_mem(irg);
1534
1535                 save_optimization_state(&state);
1536                 set_optimize(0);
1537                 nmem = new_r_Proj(get_irg_start(irg), mode_M, pn_Start_M);
1538                 restore_optimization_state(&state);
1539
1540                 /* reroute all edges to the new memory source */
1541                 edges_reroute(imem, nmem, irg);
1542
1543                 store   = NULL;
1544                 mem     = imem;
1545                 args    = get_irg_args(irg);
1546                 for (entry = new_list; entry != NULL; entry = entry->next) {
1547                         int     i     = entry->pos;
1548                         ir_type *tp   = get_entity_type(entry->ent);
1549                         ir_mode *mode = get_type_mode(tp);
1550                         ir_node *addr;
1551
1552                         /* address for the backing store */
1553                         addr = be_new_FrameAddr(arch_env->sp->reg_class, first_bl, frame, entry->ent);
1554
1555                         if (store)
1556                                 mem = new_r_Proj(store, mode_M, pn_Store_M);
1557
1558                         /* the backing store itself */
1559                         store = new_r_Store(first_bl, mem, addr,
1560                                             new_r_Proj(args, mode, i), 0);
1561                 }
1562                 /* the new memory Proj gets the last Proj from store */
1563                 set_Proj_pred(nmem, store);
1564                 set_Proj_proj(nmem, pn_Store_M);
1565
1566                 /* move all entities to the frame type */
1567                 frame_tp = get_irg_frame_type(irg);
1568                 offset   = get_type_size_bytes(frame_tp);
1569
1570                 /* we will add new entities: set the layout to undefined */
1571                 assert(get_type_state(frame_tp) == layout_fixed);
1572                 set_type_state(frame_tp, layout_undefined);
1573                 for (entry = new_list; entry != NULL; entry = entry->next) {
1574                         ir_entity *ent = entry->ent;
1575
1576                         /* If the entity is still on the argument type, move it to the
1577                          * frame type.
1578                          * This happens if the value_param type was build due to compound
1579                          * params. */
1580                         if (get_entity_owner(ent) != frame_tp) {
1581                                 ir_type  *tp   = get_entity_type(ent);
1582                                 unsigned align = get_type_alignment_bytes(tp);
1583
1584                                 offset += align - 1;
1585                                 offset &= ~(align - 1);
1586                                 set_entity_owner(ent, frame_tp);
1587                                 /* must be automatic to set a fixed layout */
1588                                 set_entity_offset(ent, offset);
1589                                 offset += get_type_size_bytes(tp);
1590                         }
1591                 }
1592                 set_type_size_bytes(frame_tp, offset);
1593                 /* fix the layout again */
1594                 set_type_state(frame_tp, layout_fixed);
1595         }
1596 }
1597
1598 /**
1599  * The start block has no jump, instead it has an initial exec Proj.
1600  * The backend wants to handle all blocks the same way, so we replace
1601  * the out cfg edge with a real jump.
1602  */
1603 static void fix_start_block(ir_graph *irg)
1604 {
1605         ir_node         *initial_X   = get_irg_initial_exec(irg);
1606         ir_node         *start_block = get_irg_start_block(irg);
1607         const ir_edge_t *edge;
1608
1609         assert(is_Proj(initial_X));
1610
1611         foreach_out_edge(initial_X, edge) {
1612                 ir_node *block = get_edge_src_irn(edge);
1613
1614                 if (is_Anchor(block))
1615                         continue;
1616                 if (block != start_block) {
1617                         ir_node *jmp = new_r_Jmp(start_block);
1618                         set_Block_cfgpred(block, get_edge_src_pos(edge), jmp);
1619                         set_irg_initial_exec(irg, jmp);
1620                         return;
1621                 }
1622         }
1623         panic("Initial exec has no follow block in %+F", irg);
1624 }
1625
1626 /**
1627  * Update the entity of Sels to the outer value parameters.
1628  */
1629 static void update_outer_frame_sels(ir_node *irn, void *env)
1630 {
1631         lower_frame_sels_env_t *ctx = env;
1632         ir_node                *ptr;
1633         ir_entity              *ent;
1634         int                    pos = 0;
1635
1636         if (! is_Sel(irn))
1637                 return;
1638         ptr = get_Sel_ptr(irn);
1639         if (! is_arg_Proj(ptr))
1640                 return;
1641         if (get_Proj_proj(ptr) != ctx->static_link_pos)
1642                 return;
1643         ent   = get_Sel_entity(irn);
1644
1645         if (get_entity_owner(ent) == ctx->value_tp) {
1646                 /* replace by its copy from the argument type */
1647                 pos = get_struct_member_index(ctx->value_tp, ent);
1648                 ent = get_argument_entity(ent, ctx);
1649                 set_Sel_entity(irn, ent);
1650
1651                 /* check, if we have not seen this entity before */
1652                 if (get_entity_link(ent) == NULL) {
1653                         ent_pos_pair pair;
1654
1655                         pair.ent  = ent;
1656                         pair.pos  = pos;
1657                         pair.next = NULL;
1658                         ARR_APP1(ent_pos_pair, ctx->value_param_list, pair);
1659                         /* just a mark */
1660                         set_entity_link(ent, ctx->value_param_list);
1661                 }
1662         }
1663 }
1664
1665 /**
1666  * Fix access to outer local variables.
1667  */
1668 static void fix_outer_variable_access(be_abi_irg_t *env,
1669                                       lower_frame_sels_env_t *ctx)
1670 {
1671         int      i;
1672         ir_graph *irg;
1673         (void) env;
1674
1675         for (i = get_class_n_members(ctx->frame_tp) - 1; i >= 0; --i) {
1676                 ir_entity *ent = get_class_member(ctx->frame_tp, i);
1677
1678                 if (! is_method_entity(ent))
1679                         continue;
1680
1681                 irg = get_entity_irg(ent);
1682                 if (irg == NULL)
1683                         continue;
1684
1685                 /*
1686                  * FIXME: find the number of the static link parameter
1687                  * for now we assume 0 here
1688                  */
1689                 ctx->static_link_pos = 0;
1690
1691                 irg_walk_graph(irg, NULL, update_outer_frame_sels, ctx);
1692         }
1693 }
1694
1695 /**
1696  * Modify the irg itself and the frame type.
1697  */
1698 static void modify_irg(ir_graph *irg)
1699 {
1700         be_abi_irg_t          *env          = be_get_irg_abi(irg);
1701         be_abi_call_t         *call         = env->call;
1702         const arch_env_t      *arch_env     = be_get_irg_arch_env(irg);
1703         const arch_register_t *sp           = arch_env->sp;
1704         ir_type               *method_type  = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
1705         be_irg_t              *birg         = be_birg_from_irg(irg);
1706         struct obstack        *obst         = be_get_be_obst(irg);
1707         be_stack_layout_t     *stack_layout = be_get_irg_stack_layout(irg);
1708         ir_node *end;
1709         ir_node *old_mem;
1710         ir_node *new_mem_proj;
1711         ir_node *mem;
1712
1713         int n_params;
1714         int i, n;
1715         unsigned j;
1716         unsigned frame_size;
1717
1718         reg_node_map_t *rm;
1719         const arch_register_t *fp_reg;
1720         ir_node *frame_pointer;
1721         ir_node *start_bl;
1722         ir_node **args;
1723         ir_node *arg_tuple;
1724         const ir_edge_t *edge;
1725         ir_type *arg_type, *bet_type, *tp;
1726         lower_frame_sels_env_t ctx;
1727         ir_entity **param_map;
1728
1729         DBG((dbg, LEVEL_1, "introducing abi on %+F\n", irg));
1730
1731         /* Must fetch memory here, otherwise the start Barrier gets the wrong
1732          * memory, which leads to loops in the DAG. */
1733         old_mem = get_irg_initial_mem(irg);
1734
1735         irp_reserve_resources(irp, IR_RESOURCE_ENTITY_LINK);
1736
1737         /* set the links of all frame entities to NULL, we use it
1738            to detect if an entity is already linked in the value_param_list */
1739         tp = get_method_value_param_type(method_type);
1740         ctx.value_tp = tp;
1741         if (tp != NULL) {
1742                 /* clear the links of the clone type, let the
1743                    original entities point to its clones */
1744                 for (i = get_struct_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
1745                         ir_entity *mem  = get_struct_member(tp, i);
1746                         set_entity_link(mem, NULL);
1747                 }
1748         }
1749
1750         arg_type = compute_arg_type(env, irg, call, method_type, tp, &param_map);
1751
1752         /* Convert the Sel nodes in the irg to frame addr nodes: */
1753         ctx.value_param_list = NEW_ARR_F(ent_pos_pair, 0);
1754         ctx.frame            = get_irg_frame(irg);
1755         ctx.sp_class         = arch_env->sp->reg_class;
1756         ctx.link_class       = arch_env->link_class;
1757         ctx.frame_tp         = get_irg_frame_type(irg);
1758
1759         /* layout the stackframe now */
1760         if (get_type_state(ctx.frame_tp) == layout_undefined) {
1761                 default_layout_compound_type(ctx.frame_tp);
1762         }
1763
1764         /* we will possible add new entities to the frame: set the layout to undefined */
1765         assert(get_type_state(ctx.frame_tp) == layout_fixed);
1766         set_type_state(ctx.frame_tp, layout_undefined);
1767
1768         irg_walk_graph(irg, lower_frame_sels_walker, NULL, &ctx);
1769
1770         /* fix the frame type layout again */
1771         set_type_state(ctx.frame_tp, layout_fixed);
1772         /* align stackframe to 4 byte */
1773         frame_size = get_type_size_bytes(ctx.frame_tp);
1774         if (frame_size % 4 != 0) {
1775                 set_type_size_bytes(ctx.frame_tp, frame_size + 4 - (frame_size % 4));
1776         }
1777
1778         env->regs  = pmap_create();
1779
1780         n_params = get_method_n_params(method_type);
1781         args     = OALLOCNZ(obst, ir_node*, n_params);
1782
1783         /*
1784          * for inner function we must now fix access to outer frame entities.
1785          */
1786         fix_outer_variable_access(env, &ctx);
1787
1788         /* Check if a value parameter is transmitted as a register.
1789          * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1790          * transmitted in registers.
1791          *
1792          * Note that on some architectures this case must be handled specially
1793          * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1794          *
1795          * In the default case we move the entity to the frame type and create
1796          * a backing store into the first block.
1797          */
1798         fix_address_of_parameter_access(env, irg, ctx.value_param_list);
1799
1800         DEL_ARR_F(ctx.value_param_list);
1801         irp_free_resources(irp, IR_RESOURCE_ENTITY_LINK);
1802
1803         /* Fill the argument vector */
1804         arg_tuple = get_irg_args(irg);
1805         foreach_out_edge(arg_tuple, edge) {
1806                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
1807                 if (! is_Anchor(irn)) {
1808                         int nr       = get_Proj_proj(irn);
1809                         args[nr]     = irn;
1810                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\treading arg: %d -> %+F\n", nr, irn));
1811                 }
1812         }
1813
1814         bet_type = call->cb->get_between_type(env->cb);
1815         stack_frame_init(stack_layout, arg_type, bet_type,
1816                          get_irg_frame_type(irg), arch_env->stack_dir, param_map);
1817         stack_layout->sp_relative = call->flags.bits.try_omit_fp;
1818
1819         /* Count the register params and add them to the number of Projs for the RegParams node */
1820         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
1821                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i, 1);
1822                 if (arg->in_reg && args[i]) {
1823                         assert(arg->reg != sp && "cannot use stack pointer as parameter register");
1824                         assert(i == get_Proj_proj(args[i]));
1825
1826                         /* For now, associate the register with the old Proj from Start representing that argument. */
1827                         pmap_insert(env->regs, (void *) arg->reg, args[i]);
1828                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d -> reg %s\n", i, arg->reg->name));
1829                 }
1830         }
1831
1832         /* Collect all callee-save registers */
1833         for (i = 0, n = arch_env->n_register_classes; i < n; ++i) {
1834                 const arch_register_class_t *cls = &arch_env->register_classes[i];
1835                 for (j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1836                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1837                         if (arch_register_type_is(reg, callee_save) ||
1838                                         arch_register_type_is(reg, state)) {
1839                                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, NULL);
1840                         }
1841                 }
1842         }
1843
1844         /* handle start block here (place a jump in the block) */
1845         fix_start_block(irg);
1846
1847         pmap_insert(env->regs, (void *) sp, NULL);
1848         pmap_insert(env->regs, (void *) arch_env->bp, NULL);
1849         start_bl   = get_irg_start_block(irg);
1850         env->start = be_new_Start(NULL, start_bl, pmap_count(env->regs) + 1);
1851
1852         /*
1853          * make proj nodes for the callee save registers.
1854          * memorize them, since Return nodes get those as inputs.
1855          *
1856          * Note, that if a register corresponds to an argument, the regs map contains
1857          * the old Proj from start for that argument.
1858          */
1859
1860         rm = ALLOCAN(reg_node_map_t, pmap_count(env->regs));
1861         reg_map_to_arr(rm, env->regs);
1862         for (i = 0, n = pmap_count(env->regs); i < n; ++i) {
1863                 arch_register_t          *reg      = (void *) rm[i].reg;
1864                 ir_mode                  *mode     = reg->reg_class->mode;
1865                 long                      nr       = i;
1866                 arch_register_req_type_t  add_type = 0;
1867                 ir_node                  *proj;
1868
1869                 if (reg == sp)
1870                         add_type |= arch_register_req_type_produces_sp | arch_register_req_type_ignore;
1871
1872                 assert(nr >= 0);
1873                 proj = new_r_Proj(env->start, mode, nr + 1);
1874                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, proj);
1875                 be_set_constr_single_reg_out(env->start, nr + 1, reg, add_type);
1876                 arch_set_irn_register(proj, reg);
1877
1878                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tregister save proj #%d -> reg %s\n", nr, reg->name));
1879         }
1880
1881         /* create a new initial memory proj */
1882         assert(is_Proj(old_mem));
1883         arch_set_out_register_req(env->start, 0, arch_no_register_req);
1884         new_mem_proj = new_r_Proj(env->start, mode_M, 0);
1885         mem = new_mem_proj;
1886         set_irg_initial_mem(irg, mem);
1887
1888         /* Generate the Prologue */
1889         fp_reg = call->cb->prologue(env->cb, &mem, env->regs, &stack_layout->initial_bias);
1890
1891         /* do the stack allocation BEFORE the barrier, or spill code
1892            might be added before it */
1893         env->init_sp = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1894         env->init_sp = be_new_IncSP(sp, start_bl, env->init_sp, BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND, 0);
1895         be_abi_reg_map_set(env->regs, sp, env->init_sp);
1896
1897         create_barrier(start_bl, &mem, env->regs, 0);
1898
1899         env->init_sp = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1900         arch_set_irn_register(env->init_sp, sp);
1901
1902         frame_pointer = be_abi_reg_map_get(env->regs, fp_reg);
1903         set_irg_frame(irg, frame_pointer);
1904         rbitset_clear(birg->allocatable_regs, fp_reg->global_index);
1905
1906         /* rewire old mem users to new mem */
1907         exchange(old_mem, mem);
1908
1909         /* keep the mem (for functions with an endless loop = no return) */
1910         keep_alive(mem);
1911
1912         set_irg_initial_mem(irg, mem);
1913
1914         /* Now, introduce stack param nodes for all parameters passed on the stack */
1915         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
1916                 ir_node *arg_proj = args[i];
1917                 ir_node *repl     = NULL;
1918
1919                 if (arg_proj != NULL) {
1920                         be_abi_call_arg_t *arg;
1921                         ir_type *param_type;
1922                         int     nr = get_Proj_proj(arg_proj);
1923                         ir_mode *mode;
1924
1925                         nr         = MIN(nr, n_params);
1926                         arg        = get_call_arg(call, 0, nr, 1);
1927                         param_type = get_method_param_type(method_type, nr);
1928
1929                         if (arg->in_reg) {
1930                                 repl = pmap_get(env->regs, (void *) arg->reg);
1931                         } else if (arg->on_stack) {
1932                                 ir_node *addr = be_new_FrameAddr(sp->reg_class, start_bl, frame_pointer, arg->stack_ent);
1933
1934                                 /* For atomic parameters which are actually used, we create a Load node. */
1935                                 if (is_atomic_type(param_type) && get_irn_n_edges(args[i]) > 0) {
1936                                         ir_mode *mode      = get_type_mode(param_type);
1937                                         ir_mode *load_mode = arg->load_mode;
1938
1939                                         ir_node *load = new_r_Load(start_bl, new_r_NoMem(irg), addr, load_mode, cons_floats);
1940                                         repl = new_r_Proj(load, load_mode, pn_Load_res);
1941
1942                                         if (mode != load_mode) {
1943                                                 repl = new_r_Conv(start_bl, repl, mode);
1944                                         }
1945                                 } else {
1946                                         /* The stack parameter is not primitive (it is a struct or array),
1947                                          * we thus will create a node representing the parameter's address
1948                                          * on the stack. */
1949                                         repl = addr;
1950                                 }
1951                         }
1952
1953                         assert(repl != NULL);
1954
1955                         /* Beware: the mode of the register parameters is always the mode of the register class
1956                            which may be wrong. Add Conv's then. */
1957                         mode = get_irn_mode(args[i]);
1958                         if (mode != get_irn_mode(repl)) {
1959                                 repl = new_r_Conv(get_nodes_block(repl), repl, mode);
1960                         }
1961                         exchange(args[i], repl);
1962                 }
1963         }
1964
1965         /* the arg proj is not needed anymore now and should be only used by the anchor */
1966         assert(get_irn_n_edges(arg_tuple) == 1);
1967         kill_node(arg_tuple);
1968         set_irg_args(irg, new_r_Bad(irg));
1969
1970         /* All Return nodes hang on the End node, so look for them there. */
1971         end = get_irg_end_block(irg);
1972         for (i = 0, n = get_Block_n_cfgpreds(end); i < n; ++i) {
1973                 ir_node *irn = get_Block_cfgpred(end, i);
1974
1975                 if (is_Return(irn)) {
1976                         ir_node *blk = get_nodes_block(irn);
1977                         ir_node *mem = get_Return_mem(irn);
1978                         ir_node *ret = create_be_return(env, irn, blk, mem, get_Return_n_ress(irn));
1979                         exchange(irn, ret);
1980                 }
1981         }
1982
1983         /* if we have endless loops here, n might be <= 0. Do NOT create a be_Return then,
1984            the code is dead and will never be executed. */
1985 }
1986
1987 /** Fix the state inputs of calls that still hang on unknowns */
1988 static void fix_call_state_inputs(ir_graph *irg)
1989 {
1990         be_abi_irg_t     *env      = be_get_irg_abi(irg);
1991         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
1992         int i, n, n_states;
1993         arch_register_t **stateregs = NEW_ARR_F(arch_register_t*, 0);
1994
1995         /* Collect caller save registers */
1996         n = arch_env->n_register_classes;
1997         for (i = 0; i < n; ++i) {
1998                 unsigned j;
1999                 const arch_register_class_t *cls = &arch_env->register_classes[i];
2000                 for (j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
2001                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
2002                         if (arch_register_type_is(reg, state)) {
2003                                 ARR_APP1(arch_register_t*, stateregs, (arch_register_t *)reg);
2004                         }
2005                 }
2006         }
2007
2008         n = ARR_LEN(env->calls);
2009         n_states = ARR_LEN(stateregs);
2010         for (i = 0; i < n; ++i) {
2011                 int s, arity;
2012                 ir_node *call = env->calls[i];
2013
2014                 arity = get_irn_arity(call);
2015
2016                 /* the state reg inputs are the last n inputs of the calls */
2017                 for (s = 0; s < n_states; ++s) {
2018                         int inp = arity - n_states + s;
2019                         const arch_register_t *reg = stateregs[s];
2020                         ir_node *regnode = be_abi_reg_map_get(env->regs, reg);
2021
2022                         set_irn_n(call, inp, regnode);
2023                 }
2024         }
2025
2026         DEL_ARR_F(stateregs);
2027 }
2028
2029 /**
2030  * Create a trampoline entity for the given method.
2031  */
2032 static ir_entity *create_trampoline(be_main_env_t *be, ir_entity *method)
2033 {
2034         ir_type   *type   = get_entity_type(method);
2035         ident     *old_id = get_entity_ld_ident(method);
2036         ident     *id     = id_mangle3("", old_id, "$stub");
2037         ir_type   *parent = be->pic_trampolines_type;
2038         ir_entity *ent    = new_entity(parent, old_id, type);
2039         set_entity_ld_ident(ent, id);
2040         set_entity_visibility(ent, ir_visibility_private);
2041
2042         return ent;
2043 }
2044
2045 /**
2046  * Returns the trampoline entity for the given method.
2047  */
2048 static ir_entity *get_trampoline(be_main_env_t *env, ir_entity *method)
2049 {
2050         ir_entity *result = pmap_get(env->ent_trampoline_map, method);
2051         if (result == NULL) {
2052                 result = create_trampoline(env, method);
2053                 pmap_insert(env->ent_trampoline_map, method, result);
2054         }
2055
2056         return result;
2057 }
2058
2059 static ir_entity *create_pic_symbol(be_main_env_t *be, ir_entity *entity)
2060 {
2061         ident     *old_id = get_entity_ld_ident(entity);
2062         ident     *id     = id_mangle3("", old_id, "$non_lazy_ptr");
2063         ir_type   *e_type = get_entity_type(entity);
2064         ir_type   *type   = new_type_pointer(e_type);
2065         ir_type   *parent = be->pic_symbols_type;
2066         ir_entity *ent    = new_entity(parent, old_id, type);
2067         set_entity_ld_ident(ent, id);
2068         set_entity_visibility(ent, ir_visibility_private);
2069
2070         return ent;
2071 }
2072
2073 static ir_entity *get_pic_symbol(be_main_env_t *env, ir_entity *entity)
2074 {
2075         ir_entity *result = pmap_get(env->ent_pic_symbol_map, entity);
2076         if (result == NULL) {
2077                 result = create_pic_symbol(env, entity);
2078                 pmap_insert(env->ent_pic_symbol_map, entity, result);
2079         }
2080
2081         return result;
2082 }
2083
2084
2085
2086 /**
2087  * Returns non-zero if a given entity can be accessed using a relative address.
2088  */
2089 static int can_address_relative(ir_entity *entity)
2090 {
2091         return get_entity_visibility(entity) != ir_visibility_external
2092                 && !(get_entity_linkage(entity) & IR_LINKAGE_MERGE);
2093 }
2094
2095 static ir_node *get_pic_base(ir_graph *irg)
2096 {
2097         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
2098         if (arch_env->impl->get_pic_base == NULL)
2099                 return NULL;
2100         return arch_env->impl->get_pic_base(irg);
2101 }
2102
2103 /** patches SymConsts to work in position independent code */
2104 static void fix_pic_symconsts(ir_node *node, void *data)
2105 {
2106         ir_graph         *irg = get_irn_irg(node);
2107         be_main_env_t    *be  = be_get_irg_main_env(irg);
2108         ir_node          *pic_base;
2109         ir_node          *add;
2110         ir_node          *block;
2111         ir_mode          *mode;
2112         ir_node          *load;
2113         ir_node          *load_res;
2114         int               arity, i;
2115         (void) data;
2116
2117         arity = get_irn_arity(node);
2118         for (i = 0; i < arity; ++i) {
2119                 dbg_info  *dbgi;
2120                 ir_node   *pred = get_irn_n(node, i);
2121                 ir_entity *entity;
2122                 ir_entity *pic_symbol;
2123                 ir_node   *pic_symconst;
2124
2125                 if (!is_SymConst(pred))
2126                         continue;
2127
2128                 entity = get_SymConst_entity(pred);
2129                 block  = get_nodes_block(pred);
2130
2131                 /* calls can jump to relative addresses, so we can directly jump to
2132                    the (relatively) known call address or the trampoline */
2133                 if (i == 1 && is_Call(node)) {
2134                         ir_entity *trampoline;
2135                         ir_node   *trampoline_const;
2136
2137                         if (can_address_relative(entity))
2138                                 continue;
2139
2140                         dbgi             = get_irn_dbg_info(pred);
2141                         trampoline       = get_trampoline(be, entity);
2142                         trampoline_const = new_rd_SymConst_addr_ent(dbgi, irg, mode_P_code,
2143                                                                     trampoline);
2144                         set_irn_n(node, i, trampoline_const);
2145                         continue;
2146                 }
2147
2148                 /* everything else is accessed relative to EIP */
2149                 mode     = get_irn_mode(pred);
2150                 pic_base = get_pic_base(irg);
2151
2152                 /* all ok now for locally constructed stuff */
2153                 if (can_address_relative(entity)) {
2154                         ir_node *add = new_r_Add(block, pic_base, pred, mode);
2155
2156                         /* make sure the walker doesn't visit this add again */
2157                         mark_irn_visited(add);
2158                         set_irn_n(node, i, add);
2159                         continue;
2160                 }
2161
2162                 /* get entry from pic symbol segment */
2163                 dbgi         = get_irn_dbg_info(pred);
2164                 pic_symbol   = get_pic_symbol(be, entity);
2165                 pic_symconst = new_rd_SymConst_addr_ent(dbgi, irg, mode_P_code,
2166                                                         pic_symbol);
2167                 add = new_r_Add(block, pic_base, pic_symconst, mode);
2168                 mark_irn_visited(add);
2169
2170                 /* we need an extra indirection for global data outside our current
2171                    module. The loads are always safe and can therefore float
2172                    and need no memory input */
2173                 load     = new_r_Load(block, new_r_NoMem(irg), add, mode, cons_floats);
2174                 load_res = new_r_Proj(load, mode, pn_Load_res);
2175
2176                 set_irn_n(node, i, load_res);
2177         }
2178 }
2179
2180 be_abi_irg_t *be_abi_introduce(ir_graph *irg)
2181 {
2182         be_abi_irg_t     *env         = XMALLOCZ(be_abi_irg_t);
2183         ir_node          *old_frame   = get_irg_frame(irg);
2184         be_options_t     *options     = be_get_irg_options(irg);
2185         const arch_env_t *arch_env    = be_get_irg_arch_env(irg);
2186         ir_entity        *entity      = get_irg_entity(irg);
2187         ir_type          *method_type = get_entity_type(entity);
2188         be_irg_t         *birg        = be_birg_from_irg(irg);
2189         struct obstack   *obst        = &birg->obst;
2190         unsigned          r;
2191
2192         pmap_entry *ent;
2193         ir_node *dummy;
2194
2195         /* determine allocatable registers */
2196         assert(birg->allocatable_regs == NULL);
2197         birg->allocatable_regs = rbitset_obstack_alloc(obst, arch_env->n_registers);
2198         for (r = 0; r < arch_env->n_registers; ++r) {
2199                 const arch_register_t *reg = &arch_env->registers[r];
2200                 if ( !(reg->type & arch_register_type_ignore)) {
2201                         rbitset_set(birg->allocatable_regs, r);
2202                 }
2203         }
2204
2205         /* break here if backend provides a custom API.
2206          * Note: we shouldn't have to setup any be_abi_irg_t* stuff at all,
2207          * but need more cleanup to make this work
2208          */
2209         be_set_irg_abi(irg, env);
2210
2211         be_omit_fp      = options->omit_fp;
2212
2213         env->dce_survivor = new_survive_dce();
2214         env->keep_map     = pmap_create();
2215         env->call         = be_abi_call_new(arch_env->sp->reg_class);
2216         arch_env_get_call_abi(arch_env, method_type, env->call);
2217
2218         env->init_sp = dummy = new_r_Dummy(irg, arch_env->sp->reg_class->mode);
2219         env->calls   = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
2220
2221         if (options->pic) {
2222                 irg_walk_graph(irg, fix_pic_symconsts, NULL, env);
2223         }
2224
2225         /* Lower all call nodes in the IRG. */
2226         process_calls(irg);
2227
2228         /*
2229                 Beware: init backend abi call object after processing calls,
2230                 otherwise some information might be not yet available.
2231         */
2232         env->cb = env->call->cb->init(env->call, irg);
2233
2234         /* Process the IRG */
2235         modify_irg(irg);
2236
2237         /* fix call inputs for state registers */
2238         fix_call_state_inputs(irg);
2239
2240         /* We don't need the keep map anymore. */
2241         pmap_destroy(env->keep_map);
2242         env->keep_map = NULL;
2243
2244         /* calls array is not needed anymore */
2245         DEL_ARR_F(env->calls);
2246         env->calls = NULL;
2247
2248         /* reroute the stack origin of the calls to the true stack origin. */
2249         exchange(dummy, env->init_sp);
2250         exchange(old_frame, get_irg_frame(irg));
2251
2252         /* Make some important node pointers survive the dead node elimination. */
2253         survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, &env->init_sp);
2254         foreach_pmap(env->regs, ent) {
2255                 survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, (ir_node **) &ent->value);
2256         }
2257
2258         env->call->cb->done(env->cb);
2259         env->cb = NULL;
2260         return env;
2261 }
2262
2263 void be_abi_free(ir_graph *irg)
2264 {
2265         be_abi_irg_t *env = be_get_irg_abi(irg);
2266
2267         if (env->call != NULL)
2268                 be_abi_call_free(env->call);
2269         if (env->dce_survivor != NULL)
2270                 free_survive_dce(env->dce_survivor);
2271         if (env->regs != NULL)
2272                 pmap_destroy(env->regs);
2273         free(env);
2274
2275         be_set_irg_abi(irg, NULL);
2276 }
2277
2278 void be_put_allocatable_regs(const ir_graph *irg,
2279                              const arch_register_class_t *cls, bitset_t *bs)
2280 {
2281         be_irg_t *birg             = be_birg_from_irg(irg);
2282         unsigned *allocatable_regs = birg->allocatable_regs;
2283         unsigned  i;
2284
2285         assert(bitset_size(bs) == cls->n_regs);
2286         bitset_clear_all(bs);
2287         for (i = 0; i < cls->n_regs; ++i) {
2288                 const arch_register_t *reg = &cls->regs[i];
2289                 if (rbitset_is_set(allocatable_regs, reg->global_index))
2290                         bitset_set(bs, i);
2291         }
2292 }
2293
2294 unsigned be_get_n_allocatable_regs(const ir_graph *irg,
2295                                    const arch_register_class_t *cls)
2296 {
2297         bitset_t *bs = bitset_alloca(cls->n_regs);
2298         be_put_allocatable_regs(irg, cls, bs);
2299         return bitset_popcount(bs);
2300 }
2301
2302 void be_set_allocatable_regs(const ir_graph *irg,
2303                              const arch_register_class_t *cls,
2304                              unsigned *raw_bitset)
2305 {
2306         be_irg_t *birg             = be_birg_from_irg(irg);
2307         unsigned *allocatable_regs = birg->allocatable_regs;
2308         unsigned  i;
2309
2310         rbitset_clear_all(raw_bitset, cls->n_regs);
2311         for (i = 0; i < cls->n_regs; ++i) {
2312                 const arch_register_t *reg = &cls->regs[i];
2313                 if (rbitset_is_set(allocatable_regs, reg->global_index))
2314                         rbitset_set(raw_bitset, i);
2315         }
2316 }
2317
2318 ir_node *be_abi_get_callee_save_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
2319 {
2320         assert(arch_register_type_is(reg, callee_save));
2321         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
2322         return pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
2323 }
2324
2325 ir_node *be_abi_get_ignore_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
2326 {
2327         assert(arch_register_type_is(reg, ignore));
2328         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
2329         return pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
2330 }
2331
2332 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_abi);
2333 void be_init_abi(void)
2334 {
2335         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.abi");
2336 }