d515e3bb0818c787be52b946c4d8ab1e667ab390
[libfirm] / ir / be / beabi.c
1 /**
2  * ABI lowering.
3  *
4  * @author Sebastian Hack
5  * @date   7.3.2005
6  * @cvsid  $Id$
7  */
8
9 #ifdef HAVE_CONFIG_H
10 # include "config.h"
11 #endif
12
13 #include "obst.h"
14 #include "offset.h"
15
16 #include "type.h"
17 #include "irgopt.h"
18
19 #include "irgraph_t.h"
20 #include "irnode_t.h"
21 #include "ircons_t.h"
22 #include "iredges_t.h"
23 #include "irgmod.h"
24 #include "irgwalk.h"
25 #include "irprintf_t.h"
26 #include "irgopt.h"
27 #include "irbitset.h"
28 #include "height.h"
29 #include "pdeq.h"
30 #include "irtools.h"
31
32 #include "be.h"
33 #include "beabi.h"
34 #include "bearch.h"
35 #include "benode_t.h"
36 #include "belive_t.h"
37 #include "besched_t.h"
38 #include "beirg.h"
39
40 typedef struct _be_abi_call_arg_t {
41         unsigned is_res   : 1;  /**< 1: the call argument is a return value. 0: it's a call parameter. */
42         unsigned in_reg   : 1;  /**< 1: this argument is transmitted in registers. */
43         unsigned on_stack : 1;  /**< 1: this argument is transmitted on the stack. */
44
45         int pos;
46         const arch_register_t *reg;
47         ir_entity *stack_ent;
48         unsigned alignment;
49         unsigned space_before;
50         unsigned space_after;
51 } be_abi_call_arg_t;
52
53 struct _be_abi_call_t {
54         be_abi_call_flags_t         flags;
55         const be_abi_callbacks_t    *cb;
56         ir_type                     *between_type;
57         set                         *params;
58         const arch_register_class_t *cls_addr;
59 };
60
61 struct _be_abi_irg_t {
62         struct obstack       obst;
63         be_stack_layout_t    *frame;        /**< The stack frame model. */
64         be_irg_t             *birg;         /**< The back end IRG. */
65         const arch_isa_t     *isa;          /**< The isa. */
66         survive_dce_t        *dce_survivor;
67
68         be_abi_call_t        *call;         /**< The ABI call information. */
69         ir_type              *method_type;  /**< The type of the method of the IRG. */
70
71         ir_node              *init_sp;      /**< The node representing the stack pointer
72                                                                              at the start of the function. */
73
74         ir_node              *start_barrier; /**< The barrier of the start block */
75
76         ir_node              *reg_params;   /**< The reg params node. */
77         pmap                 *regs;         /**< A map of all callee-save and ignore regs to
78                                                                                         their Projs to the RegParams node. */
79
80         pset                 *stack_phis;   /**< The set of all Phi nodes inserted due to
81                                                                                         stack pointer modifying nodes. */
82
83         int                  start_block_bias;  /**< The stack bias at the end of the start block. */
84
85         void                 *cb;           /**< ABI Callback self pointer. */
86
87         pmap                 *keep_map;     /**< mapping blocks to keep nodes. */
88         pset                 *ignore_regs;  /**< Additional registers which shall be ignored. */
89
90         arch_irn_handler_t irn_handler;
91         arch_irn_ops_t     irn_ops;
92         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t    *dbg;)          /**< The debugging module. */
93 };
94
95 #define get_abi_from_handler(ptr) firm_container_of(ptr, be_abi_irg_t, irn_handler)
96 #define get_abi_from_ops(ptr)     firm_container_of(ptr, be_abi_irg_t, irn_ops)
97
98 /* Forward, since be need it in be_abi_introduce(). */
99 static const arch_irn_ops_if_t abi_irn_ops;
100 static const arch_irn_handler_t abi_irn_handler;
101 static heights_t *ir_heights;
102
103 /* Flag: if set, try to omit the frame pointer if called by the backend */
104 static int be_omit_fp = 1;
105
106 /*
107      _    ____ ___    ____      _ _ _                _
108     / \  | __ )_ _|  / ___|__ _| | | |__   __ _  ___| | _____
109    / _ \ |  _ \| |  | |   / _` | | | '_ \ / _` |/ __| |/ / __|
110   / ___ \| |_) | |  | |__| (_| | | | |_) | (_| | (__|   <\__ \
111  /_/   \_\____/___|  \____\__,_|_|_|_.__/ \__,_|\___|_|\_\___/
112
113   These callbacks are used by the backend to set the parameters
114   for a specific call type.
115 */
116
117 /**
118  * Set compare function: compares two ABI call object arguments.
119  */
120 static int cmp_call_arg(const void *a, const void *b, size_t n)
121 {
122         const be_abi_call_arg_t *p = a, *q = b;
123         return !(p->is_res == q->is_res && p->pos == q->pos);
124 }
125
126 /**
127  * Get or set an ABI call object argument.
128  *
129  * @param call      the abi call
130  * @param is_res    true for call results, false for call arguments
131  * @param pos       position of the argument
132  * @param do_insert true if the argument is set, false if it's retrieved
133  */
134 static be_abi_call_arg_t *get_or_set_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos, int do_insert)
135 {
136         be_abi_call_arg_t arg;
137         unsigned hash;
138
139         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
140         arg.is_res = is_res;
141         arg.pos    = pos;
142
143         hash = is_res * 128 + pos;
144
145         return do_insert
146                 ? set_insert(call->params, &arg, sizeof(arg), hash)
147                 : set_find(call->params, &arg, sizeof(arg), hash);
148 }
149
150 /**
151  * Retrieve an ABI call object argument.
152  *
153  * @param call      the ABI call object
154  * @param is_res    true for call results, false for call arguments
155  * @param pos       position of the argument
156  */
157 static INLINE be_abi_call_arg_t *get_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos)
158 {
159         return get_or_set_call_arg(call, is_res, pos, 0);
160 }
161
162 /* Set the flags for a call. */
163 void be_abi_call_set_flags(be_abi_call_t *call, be_abi_call_flags_t flags, const be_abi_callbacks_t *cb)
164 {
165         call->flags = flags;
166         call->cb    = cb;
167 }
168
169
170 /* Set register class for call address */
171 void be_abi_call_set_call_address_reg_class(be_abi_call_t *call, const arch_register_class_t *cls)
172 {
173         call->cls_addr = cls;
174 }
175
176
177 void be_abi_call_param_stack(be_abi_call_t *call, int arg_pos, unsigned alignment, unsigned space_before, unsigned space_after)
178 {
179         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 0, arg_pos, 1);
180         arg->on_stack     = 1;
181         arg->alignment    = alignment;
182         arg->space_before = space_before;
183         arg->space_after  = space_after;
184         assert(alignment > 0 && "Alignment must be greater than 0");
185 }
186
187 void be_abi_call_param_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg)
188 {
189         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 0, arg_pos, 1);
190         arg->in_reg = 1;
191         arg->reg = reg;
192 }
193
194 void be_abi_call_res_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg)
195 {
196         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 1, arg_pos, 1);
197         arg->in_reg = 1;
198         arg->reg = reg;
199 }
200
201 /* Get the flags of a ABI call object. */
202 be_abi_call_flags_t be_abi_call_get_flags(const be_abi_call_t *call)
203 {
204         return call->flags;
205 }
206
207 /**
208  * Constructor for a new ABI call object.
209  *
210  * @return the new ABI call object
211  */
212 static be_abi_call_t *be_abi_call_new(const arch_register_class_t *cls_addr)
213 {
214         be_abi_call_t *call = xmalloc(sizeof(call[0]));
215
216         call->flags.val  = 0;
217         call->params     = new_set(cmp_call_arg, 16);
218         call->cb         = NULL;
219         call->cls_addr   = cls_addr;
220
221         call->flags.bits.try_omit_fp = be_omit_fp;
222
223         return call;
224 }
225
226 /**
227  * Destructor for an ABI call object.
228  */
229 static void be_abi_call_free(be_abi_call_t *call)
230 {
231         del_set(call->params);
232         free(call);
233 }
234
235 /*
236   _____                           _   _                 _ _ _
237  |  ___| __ __ _ _ __ ___   ___  | | | | __ _ _ __   __| | (_)_ __   __ _
238  | |_ | '__/ _` | '_ ` _ \ / _ \ | |_| |/ _` | '_ \ / _` | | | '_ \ / _` |
239  |  _|| | | (_| | | | | | |  __/ |  _  | (_| | | | | (_| | | | | | | (_| |
240  |_|  |_|  \__,_|_| |_| |_|\___| |_| |_|\__,_|_| |_|\__,_|_|_|_| |_|\__, |
241                                                                     |___/
242
243   Handling of the stack frame. It is composed of three types:
244   1) The type of the arguments which are pushed on the stack.
245   2) The "between type" which consists of stuff the call of the
246      function pushes on the stack (like the return address and
247          the old base pointer for ia32).
248   3) The Firm frame type which consists of all local variables
249      and the spills.
250 */
251
252 static int get_stack_entity_offset(be_stack_layout_t *frame, ir_entity *ent, int bias)
253 {
254         ir_type *t = get_entity_owner(ent);
255         int ofs    = get_entity_offset(ent);
256
257         int i, index;
258
259         /* Find the type the entity is contained in. */
260         for(index = 0; index < N_FRAME_TYPES; ++index) {
261                 if(frame->order[index] == t)
262                         break;
263         }
264
265         /* Add the size of all the types below the one of the entity to the entity's offset */
266         for(i = 0; i < index; ++i)
267                 ofs += get_type_size_bytes(frame->order[i]);
268
269         /* correct the offset by the initial position of the frame pointer */
270         ofs -= frame->initial_offset;
271
272         /* correct the offset with the current bias. */
273         ofs += bias;
274
275         return ofs;
276 }
277
278 /**
279  * Retrieve the entity with given offset from a frame type.
280  */
281 static ir_entity *search_ent_with_offset(ir_type *t, int offset)
282 {
283         int i, n;
284
285         for(i = 0, n = get_compound_n_members(t); i < n; ++i) {
286                 ir_entity *ent = get_compound_member(t, i);
287                 if(get_entity_offset(ent) == offset)
288                         return ent;
289         }
290
291         return NULL;
292 }
293
294 static int stack_frame_compute_initial_offset(be_stack_layout_t *frame)
295 {
296         ir_type  *base = frame->stack_dir < 0 ? frame->between_type : frame->frame_type;
297         ir_entity *ent = search_ent_with_offset(base, 0);
298
299         frame->initial_offset = ent ? get_stack_entity_offset(frame, ent, 0) : 0;
300
301         return frame->initial_offset;
302 }
303
304 /**
305  * Initializes the frame layout from parts
306  *
307  * @param frame     the stack layout that will be initialized
308  * @param args      the stack argument layout type
309  * @param between   the between layout type
310  * @param locals    the method frame type
311  * @param stack_dir the stack direction
312  * @param param_map an array mapping method argument positions to the stack argument type
313  *
314  * @return the initialized stack layout
315  */
316 static be_stack_layout_t *stack_frame_init(be_stack_layout_t *frame, ir_type *args,
317                                            ir_type *between, ir_type *locals, int stack_dir,
318                                            ir_entity *param_map[])
319 {
320         frame->arg_type       = args;
321         frame->between_type   = between;
322         frame->frame_type     = locals;
323         frame->initial_offset = 0;
324         frame->stack_dir      = stack_dir;
325         frame->order[1]       = between;
326         frame->param_map      = param_map;
327
328         if(stack_dir > 0) {
329                 frame->order[0] = args;
330                 frame->order[2] = locals;
331         }
332         else {
333                 frame->order[0] = locals;
334                 frame->order[2] = args;
335         }
336         return frame;
337 }
338
339 #if 0
340 /** Dumps the stack layout to file. */
341 static void stack_layout_dump(FILE *file, be_stack_layout_t *frame)
342 {
343         int i, j, n;
344
345         ir_fprintf(file, "initial offset: %d\n", frame->initial_offset);
346         for (j = 0; j < N_FRAME_TYPES; ++j) {
347                 ir_type *t = frame->order[j];
348
349                 ir_fprintf(file, "type %d: %F size: %d\n", j, t, get_type_size_bytes(t));
350                 for (i = 0, n = get_compound_n_members(t); i < n; ++i) {
351                         ir_entity *ent = get_compound_member(t, i);
352                         ir_fprintf(file, "\t%F int ofs: %d glob ofs: %d\n", ent, get_entity_offset_bytes(ent), get_stack_entity_offset(frame, ent, 0));
353                 }
354         }
355 }
356 #endif
357
358 /**
359  * Returns non-zero if the call argument at given position
360  * is transfered on the stack.
361  */
362 static INLINE int is_on_stack(be_abi_call_t *call, int pos)
363 {
364         be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, pos);
365         return arg && !arg->in_reg;
366 }
367
368 /*
369    ____      _ _
370   / ___|__ _| | |___
371  | |   / _` | | / __|
372  | |__| (_| | | \__ \
373   \____\__,_|_|_|___/
374
375   Adjustment of the calls inside a graph.
376
377 */
378
379 /**
380  * Transform a call node.
381  * @param env The ABI environment for the current irg.
382  * @param irn The call node.
383  * @param curr_sp The stack pointer node to use.
384  * @return The stack pointer after the call.
385  */
386 static ir_node *adjust_call(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *curr_sp, ir_node *alloca_copy)
387 {
388         ir_graph *irg             = env->birg->irg;
389         const arch_isa_t *isa     = env->birg->main_env->arch_env->isa;
390         ir_type *mt               = get_Call_type(irn);
391         ir_node *call_ptr         = get_Call_ptr(irn);
392         int n_params              = get_method_n_params(mt);
393         ir_node *curr_mem         = get_Call_mem(irn);
394         ir_node *bl               = get_nodes_block(irn);
395         pset *results             = pset_new_ptr(8);
396         pset *caller_save         = pset_new_ptr(8);
397         int stack_size            = 0;
398         int stack_dir             = arch_isa_stack_dir(isa);
399         const arch_register_t *sp = arch_isa_sp(isa);
400         be_abi_call_t *call       = be_abi_call_new(sp->reg_class);
401         ir_mode *mach_mode        = sp->reg_class->mode;
402         struct obstack *obst      = &env->obst;
403         int no_alloc              = call->flags.bits.frame_is_setup_on_call;
404
405         ir_node *res_proj = NULL;
406         int curr_res_proj = pn_Call_max;
407         int n_low_args    = 0;
408         int n_pos         = 0;
409
410         ir_node *low_call;
411         ir_node **in;
412         ir_node **res_projs;
413         const ir_edge_t *edge;
414         int *low_args;
415         int *pos;
416         int i, n;
417
418         /* Let the isa fill out the abi description for that call node. */
419         arch_isa_get_call_abi(isa, mt, call);
420
421         /* Insert code to put the stack arguments on the stack. */
422         assert(get_Call_n_params(irn) == n_params);
423         for(i = 0; i < n_params; ++i) {
424                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
425                 assert(arg);
426                 if (arg->on_stack) {
427                         int arg_size = get_type_size_bytes(get_method_param_type(mt, i));
428
429                         stack_size += round_up2(arg->space_before, arg->alignment);
430                         stack_size += round_up2(arg_size, arg->alignment);
431                         stack_size += round_up2(arg->space_after, arg->alignment);
432                         obstack_int_grow(obst, i);
433                         n_pos++;
434                 }
435         }
436         pos = obstack_finish(obst);
437
438         /* Collect all arguments which are passed in registers. */
439         for(i = 0, n = get_Call_n_params(irn); i < n; ++i) {
440                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
441                 if(arg && arg->in_reg) {
442                         obstack_int_grow(obst, i);
443                         n_low_args++;
444                 }
445         }
446         low_args = obstack_finish(obst);
447
448         /* If there are some parameters which shall be passed on the stack. */
449         if(n_pos > 0) {
450                 int curr_ofs      = 0;
451                 int do_seq        = call->flags.bits.store_args_sequential && !no_alloc;
452
453                 /*
454                  * Reverse list of stack parameters if call arguments are from left to right.
455                  * We must them reverse again if they are pushed (not stored) and the stack
456                  * direction is downwards.
457                  */
458                 if (call->flags.bits.left_to_right ^ (do_seq && stack_dir < 0)) {
459                         for (i = 0; i < n_pos >> 1; ++i) {
460                                 int other  = n_pos - i - 1;
461                                 int tmp    = pos[i];
462                                 pos[i]     = pos[other];
463                                 pos[other] = tmp;
464                         }
465                 }
466
467                 /*
468                  * If the stack is decreasing and we do not want to store sequentially,
469                  * or someone else allocated the call frame
470                  * we allocate as much space on the stack all parameters need, by
471                  * moving the stack pointer along the stack's direction.
472                  */
473                 if(stack_dir < 0 && !do_seq && !no_alloc) {
474                         curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, stack_size);
475                         if(alloca_copy) {
476                                 add_irn_dep(curr_sp, alloca_copy);
477                                 alloca_copy = NULL;
478                         }
479                 }
480
481                 if(!do_seq) {
482                         obstack_ptr_grow(obst, get_Call_mem(irn));
483                         curr_mem = new_NoMem();
484                 } else {
485                         curr_mem = get_Call_mem(irn);
486                 }
487
488                 for(i = 0; i < n_pos; ++i) {
489                         int p                  = pos[i];
490                         be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, p);
491                         ir_node *param         = get_Call_param(irn, p);
492                         ir_node *addr          = curr_sp;
493                         ir_node *mem           = NULL;
494                         ir_type *param_type    = get_method_param_type(mt, p);
495                         int param_size         = get_type_size_bytes(param_type) + arg->space_after;
496
497                         /*
498                          * If we wanted to build the arguments sequentially,
499                          * the stack pointer for the next must be incremented,
500                          * and the memory value propagated.
501                          */
502                         if (do_seq) {
503                                 curr_ofs = 0;
504                                 addr = curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, param_size + arg->space_before);
505                                 if(alloca_copy) {
506                                         add_irn_dep(curr_sp, alloca_copy);
507                                         alloca_copy = NULL;
508                                 }
509                                 add_irn_dep(curr_sp, curr_mem);
510                         }
511                         else {
512                                 curr_ofs += arg->space_before;
513                                 curr_ofs =  round_up2(curr_ofs, arg->alignment);
514
515                                 /* Make the expression to compute the argument's offset. */
516                                 if(curr_ofs > 0) {
517                                         ir_mode *constmode = mach_mode;
518                                         if(mode_is_reference(mach_mode)) {
519                                                 constmode = mode_Is;
520                                         }
521                                         addr = new_r_Const_long(irg, bl, constmode, curr_ofs);
522                                         addr = new_r_Add(irg, bl, curr_sp, addr, mach_mode);
523                                 }
524                         }
525
526                         /* Insert a store for primitive arguments. */
527                         if (is_atomic_type(param_type)) {
528                                 ir_node *store;
529                                 store = new_r_Store(irg, bl, curr_mem, addr, param);
530                                 mem = new_r_Proj(irg, bl, store, mode_M, pn_Store_M);
531                         }
532
533                         /* Make a mem copy for compound arguments. */
534                         else {
535                                 ir_node *copy;
536
537                                 assert(mode_is_reference(get_irn_mode(param)));
538                                 copy = new_r_CopyB(irg, bl, curr_mem, addr, param, param_type);
539                                 mem = new_r_Proj(irg, bl, copy, mode_M, pn_CopyB_M_regular);
540                         }
541
542                         curr_ofs += param_size;
543
544                         if (do_seq)
545                                 curr_mem = mem;
546                         else
547                                 obstack_ptr_grow(obst, mem);
548                 }
549
550                 in = (ir_node **) obstack_finish(obst);
551
552                 /* We need the sync only, if we didn't build the stores sequentially. */
553                 if(!do_seq) {
554                         if(n_pos >= 1) {
555                                 curr_mem = new_r_Sync(irg, bl, n_pos + 1, in);
556                         } else {
557                                 curr_mem = get_Call_mem(irn);
558                         }
559                 }
560                 obstack_free(obst, in);
561         }
562
563         /* Collect caller save registers */
564         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
565                 int j;
566                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
567                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
568                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
569                         if(arch_register_type_is(reg, caller_save))
570                                 pset_insert_ptr(caller_save, (void *) reg);
571                 }
572         }
573
574         /* search the greatest result proj number */
575
576         /* TODO: what if the result is NOT used? Currently there is
577          * no way to detect this later, especially there is no way to
578          * see this in the proj numbers.
579          * While this is ok for the register allocator, it is bad for
580          * backends which need to change the be_Call further (x87 simulator
581          * for instance. However for this particular case the call_type is
582          * sufficient.).
583          */
584         foreach_out_edge(irn, edge) {
585                 const ir_edge_t *res_edge;
586                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
587
588                 if(is_Proj(irn) && get_Proj_proj(irn) == pn_Call_T_result) {
589                         res_proj = irn;
590                         foreach_out_edge(irn, res_edge) {
591                                 int proj;
592                                 be_abi_call_arg_t *arg;
593                                 ir_node *res = get_edge_src_irn(res_edge);
594
595                                 assert(is_Proj(res));
596
597                                 proj = get_Proj_proj(res);
598                                 arg = get_call_arg(call, 1, proj);
599
600                                 /*
601                                         shift the proj number to the right, since we will drop the
602                                         unspeakable Proj_T from the Call. Therefore, all real argument
603                                         Proj numbers must be increased by pn_be_Call_first_res
604                                 */
605                                 proj += pn_be_Call_first_res;
606                                 set_Proj_proj(res, proj);
607                                 obstack_ptr_grow(obst, res);
608
609                                 if(proj > curr_res_proj)
610                                         curr_res_proj = proj;
611                                 if(arg->in_reg) {
612                                         pset_remove_ptr(caller_save, arg->reg);
613                                         //pmap_insert(arg_regs, arg->reg, INT_TO_PTR(proj + 1))
614                                 }
615                         }
616                 }
617         }
618
619         curr_res_proj++;
620         obstack_ptr_grow(obst, NULL);
621         res_projs = obstack_finish(obst);
622
623         /* make the back end call node and set its register requirements. */
624         for(i = 0; i < n_low_args; ++i)
625                 obstack_ptr_grow(obst, get_Call_param(irn, low_args[i]));
626
627         in = obstack_finish(obst);
628
629         if(env->call->flags.bits.call_has_imm && get_irn_opcode(call_ptr) == iro_SymConst) {
630                 low_call = be_new_Call(get_irn_dbg_info(irn), irg, bl, curr_mem, curr_sp, curr_sp,
631                                        curr_res_proj + pset_count(caller_save), n_low_args, in,
632                                        get_Call_type(irn));
633                 be_Call_set_entity(low_call, get_SymConst_entity(call_ptr));
634         }
635
636         else
637                 low_call = be_new_Call(get_irn_dbg_info(irn), irg, bl, curr_mem, curr_sp, call_ptr,
638                                        curr_res_proj + pset_count(caller_save), n_low_args, in,
639                                        get_Call_type(irn));
640
641         /*
642                 Set the register class of the call address to
643                 the backend provided class (default: stack pointer class)
644         */
645         be_node_set_reg_class(low_call, be_pos_Call_ptr, call->cls_addr);
646
647         /* Set input requirement for stack pointer. */
648         be_node_set_reg_class(low_call, be_pos_Call_sp, arch_get_irn_reg_class(isa->main_env->arch_env, curr_sp, -1));
649
650         DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\tcreated backend call %+F\n", low_call));
651
652         /* Set the register classes and constraints of the Call parameters. */
653         for(i = 0; i < n_low_args; ++i) {
654                 int index = low_args[i];
655                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, index);
656                 assert(arg->reg != NULL);
657
658                 be_set_constr_single_reg(low_call, be_pos_Call_first_arg + index, arg->reg);
659         }
660
661         /* Set the register constraints of the results. */
662         for (i = 0; res_projs[i]; ++i) {
663                 ir_node *irn = res_projs[i];
664                 int     proj = get_Proj_proj(irn);
665
666                 /* Correct Proj number since it has been adjusted! (see above) */
667                 const be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, proj - pn_Call_max);
668
669                 /* correct mode */
670                 const arch_register_class_t *cls = arch_register_get_class(arg->reg);
671                 ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
672                 set_irn_mode(irn, mode);
673
674                 assert(arg->in_reg);
675                 be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(proj), arg->reg);
676         }
677         obstack_free(obst, in);
678         exchange(irn, low_call);
679
680         /* redirect the result projs to the lowered call instead of the Proj_T */
681         for (i = 0; res_projs[i]; ++i)
682                 set_Proj_pred(res_projs[i], low_call);
683
684         /* set the now unnecessary projT to bad */
685         if(res_proj != NULL) {
686                 be_kill_node(res_proj);
687         }
688
689         /* Make additional projs for the caller save registers
690            and the Keep node which keeps them alive. */
691         if (pset_count(caller_save) > 0) {
692                 const arch_register_t *reg;
693                 ir_node               **in, *keep;
694                 int                   i, n;
695
696                 for (reg = pset_first(caller_save), n = 0; reg; reg = pset_next(caller_save), ++n) {
697                         ir_node *proj = new_r_Proj(irg, bl, low_call, reg->reg_class->mode, curr_res_proj);
698
699                         /* memorize the register in the link field. we need afterwards to set the register class of the keep correctly. */
700                         be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(curr_res_proj), reg);
701
702                         /* a call can produce ignore registers, in this case set the flag and register for the Proj */
703                         if (arch_register_type_is(reg, ignore)) {
704                                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, proj, reg);
705                                 be_node_set_flags(low_call, BE_OUT_POS(curr_res_proj), arch_irn_flags_ignore);
706                         }
707
708                         set_irn_link(proj, (void *) reg);
709                         obstack_ptr_grow(obst, proj);
710                         curr_res_proj++;
711                 }
712
713                 /* create the Keep for the caller save registers */
714                 in   = (ir_node **) obstack_finish(obst);
715                 keep = be_new_Keep(NULL, irg, bl, n, in);
716                 for (i = 0; i < n; ++i) {
717                         const arch_register_t *reg = get_irn_link(in[i]);
718                         be_node_set_reg_class(keep, i, reg->reg_class);
719                 }
720                 obstack_free(obst, in);
721         }
722
723         /* Clean up the stack. */
724         if(stack_size > 0) {
725                 ir_node *mem_proj = NULL;
726
727                 foreach_out_edge(low_call, edge) {
728                         ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
729                         if(is_Proj(irn) && get_Proj_proj(irn) == pn_Call_M) {
730                                 mem_proj = irn;
731                                 break;
732                         }
733                 }
734
735                 if(!mem_proj) {
736                         mem_proj = new_r_Proj(irg, bl, low_call, mode_M, pn_Call_M);
737                         keep_alive(mem_proj);
738                 }
739
740                  /* Clean up the stack frame if we allocated it */
741                 if(!no_alloc) {
742                         curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, -stack_size);
743                         add_irn_dep(curr_sp, mem_proj);
744                         if(alloca_copy) {
745                                 add_irn_dep(curr_sp, alloca_copy);
746                                 alloca_copy = NULL;
747                         }
748                 }
749         }
750
751         be_abi_call_free(call);
752         obstack_free(obst, pos);
753         del_pset(results);
754         del_pset(caller_save);
755
756         return curr_sp;
757 }
758
759 /**
760  * Adjust an alloca.
761  * The alloca is transformed into a back end alloca node and connected to the stack nodes.
762  */
763 static ir_node *adjust_alloc(be_abi_irg_t *env, ir_node *alloc, ir_node *curr_sp, ir_node **result_copy)
764 {
765         ir_node *block;
766         ir_graph *irg;
767         ir_node *alloc_mem;
768         ir_node *alloc_res;
769         ir_type *type;
770
771         const ir_edge_t *edge;
772         ir_node *new_alloc;
773         ir_node *size;
774         ir_node *addr;
775         ir_node *copy;
776         ir_node *ins[2];
777
778         if (get_Alloc_where(alloc) != stack_alloc) {
779                 assert(0);
780                 return alloc;
781         }
782
783         block = get_nodes_block(alloc);
784         irg = get_irn_irg(block);
785         alloc_mem = NULL;
786         alloc_res = NULL;
787         type = get_Alloc_type(alloc);
788
789         foreach_out_edge(alloc, edge) {
790                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
791
792                 assert(is_Proj(irn));
793                 switch(get_Proj_proj(irn)) {
794                 case pn_Alloc_M:
795                         alloc_mem = irn;
796                         break;
797                 case pn_Alloc_res:
798                         alloc_res = irn;
799                         break;
800                 default:
801                         break;
802                 }
803         }
804
805         /* Beware: currently Alloc nodes without a result might happen,
806            only escape analysis kills them and this phase runs only for object
807            oriented source. We kill the Alloc here. */
808         if (alloc_res == NULL && alloc_mem) {
809                 exchange(alloc_mem, get_Alloc_mem(alloc));
810                 return curr_sp;
811         }
812
813         /* we might need to multiply the size with the element size */
814         if(type != get_unknown_type() && get_type_size_bytes(type) != 1) {
815                 tarval *tv = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), mode_Iu);
816                 ir_node *cnst = new_rd_Const(NULL, irg, block, mode_Iu, tv);
817                 ir_node *mul = new_rd_Mul(NULL, irg, block, get_Alloc_size(alloc),
818                                           cnst, mode_Iu);
819                 size = mul;
820         } else {
821                 size = get_Alloc_size(alloc);
822         }
823
824         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
825            We cannot omit it. */
826         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
827         new_alloc = be_new_AddSP(env->isa->sp, irg, block, curr_sp, size);
828
829         if(alloc_mem != NULL) {
830                 ir_node *addsp_mem;
831                 ir_node *sync;
832
833                 addsp_mem = new_r_Proj(irg, block, new_alloc, mode_M, pn_be_AddSP_M);
834
835                 // We need to sync the output mem of the AddSP with the input mem
836                 // edge into the alloc node
837                 ins[0] = get_Alloc_mem(alloc);
838                 ins[1] = addsp_mem;
839                 sync = new_r_Sync(irg, block, 2, ins);
840
841                 exchange(alloc_mem, sync);
842         }
843
844         exchange(alloc, new_alloc);
845
846         /* fix projnum of alloca res */
847         set_Proj_proj(alloc_res, pn_be_AddSP_res);
848
849         addr = env->isa->stack_dir < 0 ? alloc_res : curr_sp;
850
851         /* copy the address away, since it could be used after further stack pointer modifications. */
852         /* Let it point curr_sp just for the moment, I'll reroute it in a second. */
853         *result_copy = copy = be_new_Copy(env->isa->sp->reg_class, irg, block, curr_sp);
854
855         /* Let all users of the Alloc() result now point to the copy. */
856         edges_reroute(alloc_res, copy, irg);
857
858         /* Rewire the copy appropriately. */
859         set_irn_n(copy, be_pos_Copy_op, addr);
860
861         curr_sp = alloc_res;
862
863         return curr_sp;
864 }  /* adjust_alloc */
865
866 /**
867  * Adjust a Free.
868  * The Free is transformed into a back end free node and connected to the stack nodes.
869  */
870 static ir_node *adjust_free(be_abi_irg_t *env, ir_node *free, ir_node *curr_sp)
871 {
872         ir_node *block;
873         ir_graph *irg;
874         ir_node *addsp, *mem, *res, *size;
875         ir_type *type;
876
877         if (get_Free_where(free) != stack_alloc) {
878                 assert(0);
879                 return free;
880         }
881
882         block = get_nodes_block(free);
883         irg = get_irn_irg(block);
884         type = get_Free_type(free);
885
886         /* we might need to multiply the size with the element size */
887         if(type != get_unknown_type() && get_type_size_bytes(type) != 1) {
888                 tarval *tv = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), mode_Iu);
889                 ir_node *cnst = new_rd_Const(NULL, irg, block, mode_Iu, tv);
890                 ir_node *mul = new_rd_Mul(NULL, irg, block, get_Free_size(free),
891                                           cnst, mode_Iu);
892                 size = mul;
893         } else {
894                 size = get_Free_size(free);
895         }
896
897         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
898            We cannot omit it. */
899         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
900         addsp = be_new_SubSP(env->isa->sp, irg, block, curr_sp, size);
901
902         mem = new_r_Proj(irg, block, addsp, mode_M, pn_be_SubSP_M);
903         res = new_r_Proj(irg, block, addsp, mode_P_data, pn_be_SubSP_res);
904
905         exchange(free, mem);
906         curr_sp = res;
907
908         return curr_sp;
909 }  /* adjust_free */
910
911 /* the following function is replaced by the usage of the heights module */
912 #if 0
913 /**
914  * Walker for dependent_on().
915  * This function searches a node tgt recursively from a given node
916  * but is restricted to the given block.
917  * @return 1 if tgt was reachable from curr, 0 if not.
918  */
919 static int check_dependence(ir_node *curr, ir_node *tgt, ir_node *bl)
920 {
921         int n, i;
922
923         if (get_nodes_block(curr) != bl)
924                 return 0;
925
926         if (curr == tgt)
927                 return 1;
928
929         /* Phi functions stop the recursion inside a basic block */
930         if (! is_Phi(curr)) {
931                 for(i = 0, n = get_irn_arity(curr); i < n; ++i) {
932                         if (check_dependence(get_irn_n(curr, i), tgt, bl))
933                                 return 1;
934                 }
935         }
936
937         return 0;
938 }
939 #endif /* if 0 */
940
941 /**
942  * Check if a node is somehow data dependent on another one.
943  * both nodes must be in the same basic block.
944  * @param n1 The first node.
945  * @param n2 The second node.
946  * @return 1, if n1 is data dependent (transitively) on n2, 0 if not.
947  */
948 static int dependent_on(ir_node *n1, ir_node *n2)
949 {
950         ir_node *bl   = get_nodes_block(n1);
951
952         assert(bl == get_nodes_block(n2));
953
954         return heights_reachable_in_block(ir_heights, n1, n2);
955         //return check_dependence(n1, n2, bl);
956 }
957
958 static int cmp_call_dependecy(const void *c1, const void *c2)
959 {
960         ir_node *n1 = *(ir_node **) c1;
961         ir_node *n2 = *(ir_node **) c2;
962
963         /*
964                 Classical qsort() comparison function behavior:
965                 0  if both elements are equal
966                 1  if second is "smaller" that first
967                 -1 if first is "smaller" that second
968         */
969         if (dependent_on(n1, n2))
970                 return -1;
971
972         if (dependent_on(n2, n1))
973                 return 1;
974
975         return 0;
976 }
977
978 /**
979  * Walker: links all Call/alloc/Free nodes to the Block they are contained.
980  */
981 static void link_calls_in_block_walker(ir_node *irn, void *data)
982 {
983         ir_opcode code = get_irn_opcode(irn);
984
985         if (code == iro_Call ||
986                 (code == iro_Alloc && get_Alloc_where(irn) == stack_alloc) ||
987                 (code == iro_Free && get_Free_where(irn) == stack_alloc)) {
988                 be_abi_irg_t *env = data;
989                 ir_node *bl       = get_nodes_block(irn);
990                 void *save        = get_irn_link(bl);
991
992                 if (code == iro_Call)
993                         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 0;
994
995                 set_irn_link(irn, save);
996                 set_irn_link(bl, irn);
997         }
998 }
999
1000 /**
1001  * Block-walker:
1002  * Process all Call nodes inside a basic block.
1003  * Note that the link field of the block must contain a linked list of all
1004  * Call nodes inside the Block. We first order this list according to data dependency
1005  * and that connect the calls together.
1006  */
1007 static void process_calls_in_block(ir_node *bl, void *data)
1008 {
1009         be_abi_irg_t *env = data;
1010         ir_node *curr_sp  = env->init_sp;
1011         ir_node *irn;
1012         int n;
1013
1014         for(irn = get_irn_link(bl), n = 0; irn; irn = get_irn_link(irn), ++n)
1015                 obstack_ptr_grow(&env->obst, irn);
1016
1017         /* If there were call nodes in the block. */
1018         if(n > 0) {
1019                 ir_node *keep;
1020                 ir_node **nodes;
1021                 ir_node *copy = NULL;
1022                 int i;
1023
1024                 nodes = obstack_finish(&env->obst);
1025
1026                 /* order the call nodes according to data dependency */
1027                 qsort(nodes, n, sizeof(nodes[0]), cmp_call_dependecy);
1028
1029                 for(i = n - 1; i >= 0; --i) {
1030                         ir_node *irn = nodes[i];
1031
1032                         DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\tprocessing call %+F\n", irn));
1033                         switch(get_irn_opcode(irn)) {
1034                         case iro_Call:
1035                                 curr_sp = adjust_call(env, irn, curr_sp, copy);
1036                                 break;
1037                         case iro_Alloc:
1038                                 curr_sp = adjust_alloc(env, irn, curr_sp, &copy);
1039                                 break;
1040                         case iro_Free:
1041                                 curr_sp = adjust_free(env, irn, curr_sp);
1042                                 break;
1043                         default:
1044                                 break;
1045                         }
1046                 }
1047
1048                 obstack_free(&env->obst, nodes);
1049
1050                 /* Keep the last stack state in the block by tying it to Keep node */
1051                 nodes[0] = curr_sp;
1052                 keep     = be_new_Keep(env->isa->sp->reg_class, get_irn_irg(bl), bl, 1, nodes);
1053                 pmap_insert(env->keep_map, bl, keep);
1054         }
1055
1056         set_irn_link(bl, curr_sp);
1057 }  /* process_calls_in_block */
1058
1059 /**
1060  * Adjust all call nodes in the graph to the ABI conventions.
1061  */
1062 static void process_calls(be_abi_irg_t *env)
1063 {
1064         ir_graph *irg = env->birg->irg;
1065
1066         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 1;
1067         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, link_calls_in_block_walker, env);
1068
1069         ir_heights = heights_new(env->birg->irg);
1070         irg_block_walk_graph(irg, NULL, process_calls_in_block, env);
1071         heights_free(ir_heights);
1072 }
1073
1074 #if 0 /*
1075 static ir_node *setup_frame(be_abi_irg_t *env)
1076 {
1077         const arch_isa_t *isa = env->birg->main_env->arch_env->isa;
1078         const arch_register_t *sp = isa->sp;
1079         const arch_register_t *bp = isa->bp;
1080         be_abi_call_flags_bits_t flags = env->call->flags.bits;
1081         ir_graph *irg      = env->birg->irg;
1082         ir_node *bl        = get_irg_start_block(irg);
1083         ir_node *no_mem    = get_irg_no_mem(irg);
1084         ir_node *old_frame = get_irg_frame(irg);
1085         ir_node *stack     = pmap_get(env->regs, (void *) sp);
1086         ir_node *frame     = pmap_get(env->regs, (void *) bp);
1087
1088         int stack_nr       = get_Proj_proj(stack);
1089
1090         if(flags.try_omit_fp) {
1091                 stack = be_new_IncSP(sp, irg, bl, stack, no_mem, BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND);
1092                 frame = stack;
1093         }
1094
1095         else {
1096                 frame = be_new_Copy(bp->reg_class, irg, bl, stack);
1097
1098                 be_node_set_flags(frame, -1, arch_irn_flags_dont_spill);
1099                 if(!flags.fp_free) {
1100                         be_set_constr_single_reg(frame, -1, bp);
1101                         be_node_set_flags(frame, -1, arch_irn_flags_ignore);
1102                         arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, frame, bp);
1103                 }
1104
1105                 stack = be_new_IncSP(sp, irg, bl, stack, frame, BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND);
1106         }
1107
1108         be_node_set_flags(env->reg_params, -(stack_nr + 1), arch_irn_flags_ignore);
1109         env->init_sp = stack;
1110         set_irg_frame(irg, frame);
1111         edges_reroute(old_frame, frame, irg);
1112
1113         return frame;
1114 }
1115
1116 static void clearup_frame(be_abi_irg_t *env, ir_node *ret, pmap *reg_map, struct obstack *obst)
1117 {
1118         const arch_isa_t *isa = env->birg->main_env->arch_env->isa;
1119         const arch_register_t *sp = isa->sp;
1120         const arch_register_t *bp = isa->bp;
1121         ir_graph *irg      = env->birg->irg;
1122         ir_node *ret_mem   = get_Return_mem(ret);
1123         ir_node *frame     = get_irg_frame(irg);
1124         ir_node *bl        = get_nodes_block(ret);
1125         ir_node *stack     = get_irn_link(bl);
1126
1127         pmap_entry *ent;
1128
1129         if(env->call->flags.bits.try_omit_fp) {
1130                 stack = be_new_IncSP(sp, irg, bl, stack, ret_mem, -BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK);
1131         }
1132
1133         else {
1134                 stack = be_new_SetSP(sp, irg, bl, stack, frame, ret_mem);
1135                 be_set_constr_single_reg(stack, -1, sp);
1136                 be_node_set_flags(stack, -1, arch_irn_flags_ignore);
1137         }
1138
1139         pmap_foreach(env->regs, ent) {
1140                 const arch_register_t *reg = ent->key;
1141                 ir_node *irn               = ent->value;
1142
1143                 if(reg == sp)
1144                         obstack_ptr_grow(&env->obst, stack);
1145                 else if(reg == bp)
1146                         obstack_ptr_grow(&env->obst, frame);
1147                 else if(arch_register_type_is(reg, callee_save) || arch_register_type_is(reg, ignore))
1148                         obstack_ptr_grow(obst, irn);
1149         }
1150 }
1151 */
1152 #endif
1153
1154 /**
1155  * Computes the stack argument layout type.
1156  * Changes a possibly allocated value param type by moving
1157  * entities to the stack layout type.
1158  *
1159  * @param env          the ABI environment
1160  * @param call         the current call ABI
1161  * @param method_type  the method type
1162  * @param param_map    an array mapping method arguments to the stack layout type
1163  *
1164  * @return the stack argument layout type
1165  */
1166 static ir_type *compute_arg_type(be_abi_irg_t *env, be_abi_call_t *call, ir_type *method_type, ir_entity ***param_map)
1167 {
1168         int dir  = env->call->flags.bits.left_to_right ? 1 : -1;
1169         int inc  = env->birg->main_env->arch_env->isa->stack_dir * dir;
1170         int n    = get_method_n_params(method_type);
1171         int curr = inc > 0 ? 0 : n - 1;
1172         int ofs  = 0;
1173
1174         char buf[128];
1175         ir_type *res;
1176         int i;
1177         ir_type *val_param_tp = get_method_value_param_type(method_type);
1178         ident *id = get_entity_ident(get_irg_entity(env->birg->irg));
1179         ir_entity **map;
1180
1181         *param_map = map = obstack_alloc(&env->obst, n * sizeof(ir_entity *));
1182         res = new_type_struct(mangle_u(id, new_id_from_chars("arg_type", 8)));
1183         for (i = 0; i < n; ++i, curr += inc) {
1184                 ir_type *param_type    = get_method_param_type(method_type, curr);
1185                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, curr);
1186
1187                 map[i] = NULL;
1188                 if (arg->on_stack) {
1189                         if (val_param_tp) {
1190                                 /* the entity was already created, move it to the param type */
1191                                 arg->stack_ent = get_method_value_param_ent(method_type, i);
1192                                 remove_struct_member(val_param_tp, arg->stack_ent);
1193                                 set_entity_owner(arg->stack_ent, res);
1194                                 add_struct_member(res, arg->stack_ent);
1195                                 /* must be automatic to set a fixed layout */
1196                                 set_entity_allocation(arg->stack_ent, allocation_automatic);
1197                         }
1198                         else {
1199                                 snprintf(buf, sizeof(buf), "param_%d", i);
1200                                 arg->stack_ent = new_entity(res, new_id_from_str(buf), param_type);
1201                         }
1202                         ofs += arg->space_before;
1203                         ofs = round_up2(ofs, arg->alignment);
1204                         set_entity_offset(arg->stack_ent, ofs);
1205                         ofs += arg->space_after;
1206                         ofs += get_type_size_bytes(param_type);
1207                         map[i] = arg->stack_ent;
1208                 }
1209         }
1210         set_type_size_bytes(res, ofs);
1211         set_type_state(res, layout_fixed);
1212         return res;
1213 }
1214
1215 #if 0
1216 static void create_register_perms(const arch_isa_t *isa, ir_graph *irg, ir_node *bl, pmap *regs)
1217 {
1218         int i, j, n;
1219         struct obstack obst;
1220
1221         obstack_init(&obst);
1222
1223         /* Create a Perm after the RegParams node to delimit it. */
1224         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
1225                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
1226                 ir_node *perm;
1227                 ir_node **in;
1228                 int n_regs;
1229
1230                 for(n_regs = 0, j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1231                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1232                         ir_node *irn = pmap_get(regs, (void *) reg);
1233
1234                         if(irn && !arch_register_type_is(reg, ignore)) {
1235                                 n_regs++;
1236                                 obstack_ptr_grow(&obst, irn);
1237                                 set_irn_link(irn, (void *) reg);
1238                         }
1239                 }
1240
1241                 obstack_ptr_grow(&obst, NULL);
1242                 in = obstack_finish(&obst);
1243                 if(n_regs > 0) {
1244                         perm = be_new_Perm(cls, irg, bl, n_regs, in);
1245                         for(j = 0; j < n_regs; ++j) {
1246                                 ir_node *arg = in[j];
1247                                 arch_register_t *reg = get_irn_link(arg);
1248                                 pmap_insert(regs, reg, arg);
1249                                 be_set_constr_single_reg(perm, BE_OUT_POS(j), reg);
1250                         }
1251                 }
1252                 obstack_free(&obst, in);
1253         }
1254
1255         obstack_free(&obst, NULL);
1256 }
1257 #endif
1258
1259 typedef struct {
1260         const arch_register_t *reg;
1261         ir_node *irn;
1262 } reg_node_map_t;
1263
1264 static int cmp_regs(const void *a, const void *b)
1265 {
1266         const reg_node_map_t *p = a;
1267         const reg_node_map_t *q = b;
1268
1269         if(p->reg->reg_class == q->reg->reg_class)
1270                 return p->reg->index - q->reg->index;
1271         else
1272                 return p->reg->reg_class - q->reg->reg_class;
1273 }
1274
1275 static reg_node_map_t *reg_map_to_arr(struct obstack *obst, pmap *reg_map)
1276 {
1277         pmap_entry *ent;
1278         int n = pmap_count(reg_map);
1279         int i = 0;
1280         reg_node_map_t *res = obstack_alloc(obst, n * sizeof(res[0]));
1281
1282         pmap_foreach(reg_map, ent) {
1283                 res[i].reg = ent->key;
1284                 res[i].irn = ent->value;
1285                 i++;
1286         }
1287
1288         qsort(res, n, sizeof(res[0]), cmp_regs);
1289         return res;
1290 }
1291
1292 /**
1293  * Creates a barrier.
1294  */
1295 static ir_node *create_barrier(be_abi_irg_t *env, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *regs, int in_req)
1296 {
1297         ir_graph *irg = env->birg->irg;
1298         int n_regs    = pmap_count(regs);
1299         int n;
1300         ir_node *irn;
1301         ir_node **in;
1302         reg_node_map_t *rm;
1303
1304         rm = reg_map_to_arr(&env->obst, regs);
1305
1306         for(n = 0; n < n_regs; ++n)
1307                 obstack_ptr_grow(&env->obst, rm[n].irn);
1308
1309         if(mem) {
1310                 obstack_ptr_grow(&env->obst, *mem);
1311                 n++;
1312         }
1313
1314         in = (ir_node **) obstack_finish(&env->obst);
1315         irn = be_new_Barrier(irg, bl, n, in);
1316         obstack_free(&env->obst, in);
1317
1318         for(n = 0; n < n_regs; ++n) {
1319                 const arch_register_t *reg = rm[n].reg;
1320                 int flags                  = 0;
1321                 int pos                    = BE_OUT_POS(n);
1322                 ir_node *proj;
1323
1324                 proj = new_r_Proj(irg, bl, irn, get_irn_mode(rm[n].irn), n);
1325                 be_node_set_reg_class(irn, n, reg->reg_class);
1326                 if(in_req)
1327                         be_set_constr_single_reg(irn, n, reg);
1328                 be_set_constr_single_reg(irn, pos, reg);
1329                 be_node_set_reg_class(irn, pos, reg->reg_class);
1330                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, proj, reg);
1331
1332                 /* if the proj projects a ignore register or a node which is set to ignore, propagate this property. */
1333                 if(arch_register_type_is(reg, ignore) || arch_irn_is(env->birg->main_env->arch_env, in[n], ignore))
1334                         flags |= arch_irn_flags_ignore;
1335
1336                 if(arch_irn_is(env->birg->main_env->arch_env, in[n], modify_sp))
1337                         flags |= arch_irn_flags_modify_sp;
1338
1339                 be_node_set_flags(irn, pos, flags);
1340
1341                 pmap_insert(regs, (void *) reg, proj);
1342         }
1343
1344         if(mem) {
1345                 *mem = new_r_Proj(irg, bl, irn, mode_M, n);
1346         }
1347
1348         obstack_free(&env->obst, rm);
1349         return irn;
1350 }
1351
1352 /**
1353  * Creates a be_Return for a Return node.
1354  *
1355  * @param @env    the abi environment
1356  * @param irn     the Return node or NULL if there was none
1357  * @param bl      the block where the be_Retun should be placed
1358  * @param mem     the current memory
1359  * @param n_res   number of return results
1360  */
1361 static ir_node *create_be_return(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *bl, ir_node *mem, int n_res) {
1362         be_abi_call_t *call = env->call;
1363         const arch_isa_t *isa = env->birg->main_env->arch_env->isa;
1364
1365         pmap *reg_map  = pmap_create();
1366         ir_node *keep  = pmap_get(env->keep_map, bl);
1367         int in_max;
1368         ir_node *ret;
1369         int i, n;
1370         ir_node **in;
1371         ir_node *stack;
1372         const arch_register_t **regs;
1373         pmap_entry *ent ;
1374
1375         /*
1376                 get the valid stack node in this block.
1377                 If we had a call in that block there is a Keep constructed by process_calls()
1378                 which points to the last stack modification in that block. we'll use
1379                 it then. Else we use the stack from the start block and let
1380                 the ssa construction fix the usage.
1381         */
1382         stack = be_abi_reg_map_get(env->regs, isa->sp);
1383         if (keep) {
1384                 ir_node *bad = new_r_Bad(env->birg->irg);
1385                 stack = get_irn_n(keep, 0);
1386                 set_nodes_block(keep, bad);
1387                 set_irn_n(keep, 0, bad);
1388                 // exchange(keep, new_r_Bad(env->birg->irg));
1389         }
1390
1391         /* Insert results for Return into the register map. */
1392         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
1393                 ir_node *res           = get_Return_res(irn, i);
1394                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i);
1395                 assert(arg->in_reg && "return value must be passed in register");
1396                 pmap_insert(reg_map, (void *) arg->reg, res);
1397         }
1398
1399         /* Add uses of the callee save registers. */
1400         pmap_foreach(env->regs, ent) {
1401                 const arch_register_t *reg = ent->key;
1402                 if(arch_register_type_is(reg, callee_save) || arch_register_type_is(reg, ignore))
1403                         pmap_insert(reg_map, ent->key, ent->value);
1404         }
1405
1406         be_abi_reg_map_set(reg_map, isa->sp, stack);
1407
1408         /* Make the Epilogue node and call the arch's epilogue maker. */
1409         create_barrier(env, bl, &mem, reg_map, 1);
1410         call->cb->epilogue(env->cb, bl, &mem, reg_map);
1411
1412         /*
1413                 Maximum size of the in array for Return nodes is
1414                 return args + callee save/ignore registers + memory + stack pointer
1415         */
1416         in_max = pmap_count(reg_map) + n_res + 2;
1417
1418         in   = obstack_alloc(&env->obst, in_max * sizeof(in[0]));
1419         regs = obstack_alloc(&env->obst, in_max * sizeof(regs[0]));
1420
1421         in[0]   = mem;
1422         in[1]   = be_abi_reg_map_get(reg_map, isa->sp);
1423         regs[0] = NULL;
1424         regs[1] = isa->sp;
1425         n       = 2;
1426
1427         /* clear SP entry, since it has already been grown. */
1428         pmap_insert(reg_map, (void *) isa->sp, NULL);
1429         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
1430                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i);
1431
1432                 in[n]     = be_abi_reg_map_get(reg_map, arg->reg);
1433                 regs[n++] = arg->reg;
1434
1435                 /* Clear the map entry to mark the register as processed. */
1436                 be_abi_reg_map_set(reg_map, arg->reg, NULL);
1437         }
1438
1439         /* grow the rest of the stuff. */
1440         pmap_foreach(reg_map, ent) {
1441                 if(ent->value) {
1442                         in[n]     = ent->value;
1443                         regs[n++] = ent->key;
1444                 }
1445         }
1446
1447         /* The in array for the new back end return is now ready. */
1448         ret = be_new_Return(irn ? get_irn_dbg_info(irn) : NULL, env->birg->irg, bl, n_res, n, in);
1449
1450         /* Set the register classes of the return's parameter accordingly. */
1451         for(i = 0; i < n; ++i)
1452                 if(regs[i])
1453                         be_node_set_reg_class(ret, i, regs[i]->reg_class);
1454
1455         /* Free the space of the Epilog's in array and the register <-> proj map. */
1456         obstack_free(&env->obst, in);
1457         pmap_destroy(reg_map);
1458
1459         return ret;
1460 }
1461
1462 typedef struct lower_frame_sels_env_t {
1463         be_abi_irg_t *env;
1464         ir_entity    *value_param_list;  /**< the list of all value param entities */
1465 } lower_frame_sels_env_t;
1466
1467 /**
1468  * Walker: Replaces Sels of frame type and
1469  * value param type entities by FrameAddress.
1470  */
1471 static void lower_frame_sels_walker(ir_node *irn, void *data)
1472 {
1473         lower_frame_sels_env_t *ctx = data;
1474
1475         if (is_Sel(irn)) {
1476                 ir_graph *irg        = current_ir_graph;
1477                 ir_node  *frame      = get_irg_frame(irg);
1478                 ir_node  *param_base = get_irg_value_param_base(irg);
1479                 ir_node  *ptr        = get_Sel_ptr(irn);
1480
1481                 if (ptr == frame || ptr == param_base) {
1482                         be_abi_irg_t *env = ctx->env;
1483                         ir_entity    *ent = get_Sel_entity(irn);
1484                         ir_node      *bl  = get_nodes_block(irn);
1485                         ir_node      *nw;
1486
1487                         nw = be_new_FrameAddr(env->isa->sp->reg_class, irg, bl, frame, ent);
1488                         exchange(irn, nw);
1489
1490                         /* check, if it's a param sel and if have not seen this entity immediatly before */
1491                         if (ptr == param_base && ctx->value_param_list != ent) {
1492                                 set_entity_link(ent, ctx->value_param_list);
1493                                 ctx->value_param_list = ent;
1494                         }
1495                 }
1496         }
1497 }
1498
1499 /**
1500  * Check if a value parameter is transmitted as a register.
1501  * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1502  * transmitted in registers.
1503  *
1504  * Note that on some architectures this case must be handled specially
1505  * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1506  *
1507  * In the default case we move the entity to the frame type and create
1508  * a backing store into the first block.
1509  */
1510 static void fix_address_of_parameter_access(be_abi_irg_t *env, ir_entity *value_param_list) {
1511         be_abi_call_t *call = env->call;
1512         ir_graph *irg       = env->birg->irg;
1513         ir_entity *ent, *next_ent, *new_list;
1514         ir_type *frame_tp;
1515         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg = env->dbg;)
1516
1517         new_list = NULL;
1518         for (ent = value_param_list; ent; ent = next_ent) {
1519                 int i = get_struct_member_index(get_entity_owner(ent), ent);
1520                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
1521
1522                 next_ent = get_entity_link(ent);
1523                 if (arg->in_reg) {
1524                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d need backing store\n", i));
1525                         set_entity_link(ent, new_list);
1526                         new_list = ent;
1527                 }
1528         }
1529         if (new_list) {
1530                 /* ok, change the graph */
1531                 ir_node *start_bl = get_irg_start_block(irg);
1532                 ir_node *first_bl = NULL;
1533                 ir_node *frame, *imem, *nmem, *store, *mem, *args, *args_bl;
1534                 const ir_edge_t *edge;
1535                 optimization_state_t state;
1536                 int offset;
1537
1538                 foreach_block_succ(start_bl, edge) {
1539                         ir_node *succ = get_edge_src_irn(edge);
1540                         if (start_bl != succ) {
1541                                 first_bl = succ;
1542                                 break;
1543                         }
1544                 }
1545                 assert(first_bl);
1546                 /* we had already removed critical edges, so the following
1547                    assertion should be always true. */
1548                 assert(get_Block_n_cfgpreds(first_bl) == 1);
1549
1550                 /* now create backing stores */
1551                 frame = get_irg_frame(irg);
1552                 imem = get_irg_initial_mem(irg);
1553
1554                 save_optimization_state(&state);
1555                 set_optimize(0);
1556                 nmem = new_r_Proj(irg, first_bl, get_irg_start(irg), mode_M, pn_Start_M);
1557                 restore_optimization_state(&state);
1558
1559                 /* reroute all edges to the new memory source */
1560                 edges_reroute(imem, nmem, irg);
1561
1562                 store   = NULL;
1563                 mem     = imem;
1564                 args    = get_irg_args(irg);
1565                 args_bl = get_nodes_block(args);
1566                 for (ent = new_list; ent; ent = get_entity_link(ent)) {
1567                         int     i     = get_struct_member_index(get_entity_owner(ent), ent);
1568                         ir_type *tp   = get_entity_type(ent);
1569                         ir_mode *mode = get_type_mode(tp);
1570                         ir_node *addr;
1571
1572                         /* address for the backing store */
1573                         addr = be_new_FrameAddr(env->isa->sp->reg_class, irg, first_bl, frame, ent);
1574
1575                         if (store)
1576                                 mem = new_r_Proj(irg, first_bl, store, mode_M, pn_Store_M);
1577
1578                         /* the backing store itself */
1579                         store = new_r_Store(irg, first_bl, mem, addr,
1580                                             new_r_Proj(irg, args_bl, args, mode, i));
1581                 }
1582                 /* the new memory Proj gets the last Proj from store */
1583                 set_Proj_pred(nmem, store);
1584                 set_Proj_proj(nmem, pn_Store_M);
1585
1586                 /* move all entities to the frame type */
1587                 frame_tp = get_irg_frame_type(irg);
1588                 offset   = get_type_size_bytes(frame_tp);
1589                 for (ent = new_list; ent; ent = get_entity_link(ent)) {
1590                         ir_type *tp = get_entity_type(ent);
1591                         int align = get_type_alignment_bytes(tp);
1592
1593                         offset += align - 1;
1594                         offset &= -align;
1595                         set_entity_owner(ent, frame_tp);
1596                         add_class_member(frame_tp, ent);
1597                         /* must be automatic to set a fixed layout */
1598                         set_entity_allocation(ent, allocation_automatic);
1599                         set_entity_offset(ent, offset);
1600                         offset += get_type_size_bytes(tp);
1601                 }
1602                 set_type_size_bytes(frame_tp, offset);
1603         }
1604 }
1605
1606 /**
1607  * The start block has no jump, instead it has an initial exec Proj.
1608  * The backend wants to handle all blocks the same way, so we replace
1609  * the out cfg edge with a real jump.
1610  */
1611 static void fix_start_block(ir_node *block, void *env) {
1612         int      *done = env;
1613         int      i;
1614         ir_node  *start_block;
1615         ir_graph *irg;
1616
1617         /* we processed the start block, return */
1618         if (*done)
1619                 return;
1620
1621         irg         = get_irn_irg(block);
1622         start_block = get_irg_start_block(irg);
1623
1624         for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
1625                 ir_node *pred       = get_Block_cfgpred(block, i);
1626                 ir_node *pred_block = get_nodes_block(pred);
1627
1628                 /* ok, we are in the block, having start as cfg predecessor */
1629                 if (pred_block == start_block) {
1630                         ir_node *jump = new_r_Jmp(irg, pred_block);
1631                         set_Block_cfgpred(block, i, jump);
1632                         *done = 1;
1633                 }
1634         }
1635 }
1636
1637 /**
1638  * Modify the irg itself and the frame type.
1639  */
1640 static void modify_irg(be_abi_irg_t *env)
1641 {
1642         be_abi_call_t *call       = env->call;
1643         const arch_isa_t *isa     = env->birg->main_env->arch_env->isa;
1644         const arch_register_t *sp = arch_isa_sp(isa);
1645         ir_graph *irg             = env->birg->irg;
1646         ir_node *bl               = get_irg_start_block(irg);
1647         ir_node *end              = get_irg_end_block(irg);
1648         ir_node *mem              = get_irg_initial_mem(irg);
1649         ir_type *method_type      = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
1650         pset *dont_save           = pset_new_ptr(8);
1651
1652         int n_params;
1653         int i, j, n, temp;
1654
1655         reg_node_map_t *rm;
1656         const arch_register_t *fp_reg;
1657         ir_node *frame_pointer;
1658         ir_node *barrier;
1659         ir_node *reg_params_bl;
1660         ir_node **args;
1661         ir_node *arg_tuple;
1662         ir_node *value_param_base;
1663         const ir_edge_t *edge;
1664         ir_type *arg_type, *bet_type;
1665         lower_frame_sels_env_t ctx;
1666         ir_entity **param_map;
1667
1668         bitset_t *used_proj_nr;
1669         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg = env->dbg;)
1670
1671         DBG((dbg, LEVEL_1, "introducing abi on %+F\n", irg));
1672
1673         /* Convert the Sel nodes in the irg to frame load/store/addr nodes. */
1674         ctx.env              = env;
1675         ctx.value_param_list = NULL;
1676         irg_walk_graph(irg, lower_frame_sels_walker, NULL, &ctx);
1677
1678         /* value_param_base anchor is not needed anymore now */
1679         value_param_base = get_irg_value_param_base(irg);
1680         be_kill_node(value_param_base);
1681         set_irg_value_param_base(irg, new_r_Bad(irg));
1682
1683         env->frame = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(env->frame[0]));
1684         env->regs  = pmap_create();
1685
1686         used_proj_nr = bitset_alloca(1024);
1687         n_params     = get_method_n_params(method_type);
1688         args         = obstack_alloc(&env->obst, n_params * sizeof(args[0]));
1689         memset(args, 0, n_params * sizeof(args[0]));
1690
1691         /* Check if a value parameter is transmitted as a register.
1692          * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1693          * transmitted in registers.
1694          *
1695          * Note that on some architectures this case must be handled specially
1696          * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1697          *
1698          * In the default case we move the entity to the frame type and create
1699          * a backing store into the first block.
1700          */
1701         fix_address_of_parameter_access(env, ctx.value_param_list);
1702
1703         /* Fill the argument vector */
1704         arg_tuple = get_irg_args(irg);
1705         foreach_out_edge(arg_tuple, edge) {
1706                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
1707                 int nr       = get_Proj_proj(irn);
1708                 args[nr]     = irn;
1709                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\treading arg: %d -> %+F\n", nr, irn));
1710         }
1711
1712         arg_type = compute_arg_type(env, call, method_type, &param_map);
1713         bet_type = call->cb->get_between_type(env->cb);
1714         stack_frame_init(env->frame, arg_type, bet_type, get_irg_frame_type(irg), isa->stack_dir, param_map);
1715
1716         /* Count the register params and add them to the number of Projs for the RegParams node */
1717         for(i = 0; i < n_params; ++i) {
1718                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
1719                 if(arg->in_reg && args[i]) {
1720                         assert(arg->reg != sp && "cannot use stack pointer as parameter register");
1721                         assert(i == get_Proj_proj(args[i]));
1722
1723                         /* For now, associate the register with the old Proj from Start representing that argument. */
1724                         pmap_insert(env->regs, (void *) arg->reg, args[i]);
1725                         bitset_set(used_proj_nr, i);
1726                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d -> reg %s\n", i, arg->reg->name));
1727                 }
1728         }
1729
1730         /* Collect all callee-save registers */
1731         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
1732                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
1733                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1734                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1735                         if(arch_register_type_is(reg, callee_save))
1736                                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, NULL);
1737                 }
1738         }
1739
1740         pmap_insert(env->regs, (void *) sp, NULL);
1741         pmap_insert(env->regs, (void *) isa->bp, NULL);
1742         reg_params_bl   = get_irg_start_block(irg);
1743         env->reg_params = be_new_RegParams(irg, reg_params_bl, pmap_count(env->regs));
1744         add_irn_dep(env->reg_params, get_irg_start(irg));
1745
1746         /*
1747          * make proj nodes for the callee save registers.
1748          * memorize them, since Return nodes get those as inputs.
1749          *
1750          * Note, that if a register corresponds to an argument, the regs map contains
1751          * the old Proj from start for that argument.
1752          */
1753
1754         rm = reg_map_to_arr(&env->obst, env->regs);
1755         for(i = 0, n = pmap_count(env->regs); i < n; ++i) {
1756                 arch_register_t *reg = (void *) rm[i].reg;
1757                 ir_mode *mode        = reg->reg_class->mode;
1758                 long nr              = i;
1759                 int pos              = BE_OUT_POS((int) nr);
1760                 int flags            = 0;
1761
1762                 ir_node *proj;
1763
1764                 assert(nr >= 0);
1765                 bitset_set(used_proj_nr, nr);
1766                 proj = new_r_Proj(irg, reg_params_bl, env->reg_params, mode, nr);
1767                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, proj);
1768                 be_set_constr_single_reg(env->reg_params, pos, reg);
1769                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, proj, reg);
1770
1771                 /*
1772                  * If the register is an ignore register,
1773                  * The Proj for that register shall also be ignored during register allocation.
1774                  */
1775                 if(arch_register_type_is(reg, ignore))
1776                         flags |= arch_irn_flags_ignore;
1777
1778                 if(reg == sp)
1779                         flags |= arch_irn_flags_modify_sp;
1780
1781                 be_node_set_flags(env->reg_params, pos, flags);
1782
1783                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tregister save proj #%d -> reg %s\n", nr, reg->name));
1784         }
1785         obstack_free(&env->obst, rm);
1786
1787         /* Generate the Prologue */
1788         fp_reg  = call->cb->prologue(env->cb, &mem, env->regs);
1789
1790         /* do the stack allocation BEFORE the barrier, or spill code
1791            might be added before it */
1792         env->init_sp  = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1793         env->init_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, env->init_sp, BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND);
1794         be_abi_reg_map_set(env->regs, sp, env->init_sp);
1795
1796         env->start_barrier = barrier = create_barrier(env, bl, &mem, env->regs, 0);
1797
1798         env->init_sp  = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1799         arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, env->init_sp, sp);
1800
1801         frame_pointer = be_abi_reg_map_get(env->regs, fp_reg);
1802         set_irg_frame(irg, frame_pointer);
1803         pset_insert_ptr(env->ignore_regs, fp_reg);
1804
1805         set_irg_initial_mem(irg, mem);
1806
1807         /* Now, introduce stack param nodes for all parameters passed on the stack */
1808         for(i = 0; i < n_params; ++i) {
1809                 ir_node *arg_proj = args[i];
1810                 ir_node *repl     = NULL;
1811
1812                 if(arg_proj != NULL) {
1813                         be_abi_call_arg_t *arg;
1814                         ir_type *param_type;
1815                         int nr = get_Proj_proj(arg_proj);
1816
1817                         nr         = MIN(nr, n_params);
1818                         arg        = get_call_arg(call, 0, nr);
1819                         param_type = get_method_param_type(method_type, nr);
1820
1821                         if(arg->in_reg) {
1822                                 repl = pmap_get(env->regs, (void *) arg->reg);
1823                         }
1824
1825                         else if(arg->on_stack) {
1826                                 /* For atomic parameters which are actually used, we create a StackParam node. */
1827                                 if(is_atomic_type(param_type) && get_irn_n_edges(args[i]) > 0) {
1828                                         ir_mode *mode                    = get_type_mode(param_type);
1829                                         const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class_for_mode(isa, mode);
1830                                         repl = be_new_StackParam(cls, isa->bp->reg_class, irg, reg_params_bl, mode, frame_pointer, arg->stack_ent);
1831                                 }
1832
1833                                 /* The stack parameter is not primitive (it is a struct or array),
1834                                 we thus will create a node representing the parameter's address
1835                                 on the stack. */
1836                                 else {
1837                                         repl = be_new_FrameAddr(sp->reg_class, irg, reg_params_bl, frame_pointer, arg->stack_ent);
1838                                 }
1839                         }
1840
1841                         assert(repl != NULL);
1842                         exchange(args[i], repl);
1843                 }
1844         }
1845
1846         /* the arg proj is not needed anymore now */
1847         assert(get_irn_n_edges(arg_tuple) == 0);
1848         be_kill_node(arg_tuple);
1849         set_irg_args(irg, new_rd_Bad(irg));
1850
1851         /* All Return nodes hang on the End node, so look for them there. */
1852         for (i = 0, n = get_Block_n_cfgpreds(end); i < n; ++i) {
1853                 ir_node *irn = get_Block_cfgpred(end, i);
1854
1855                 if (is_Return(irn)) {
1856                         ir_node *ret = create_be_return(env, irn, get_nodes_block(irn), get_Return_mem(irn), get_Return_n_ress(irn));
1857                         exchange(irn, ret);
1858                 }
1859         }
1860         /* if we have endless loops here, n might be <= 0. Do NOT create a be_Return than,
1861            the code is dead and will never be executed. */
1862
1863         del_pset(dont_save);
1864         obstack_free(&env->obst, args);
1865
1866         /* handle start block here (place a jump in the block) */
1867         temp = 0;
1868         irg_block_walk_graph(irg, fix_start_block, NULL, &temp);
1869 }
1870
1871 be_abi_irg_t *be_abi_introduce(be_irg_t *birg)
1872 {
1873         be_abi_irg_t *env  = xmalloc(sizeof(env[0]));
1874         ir_node *old_frame = get_irg_frame(birg->irg);
1875         ir_graph *irg      = birg->irg;
1876
1877         pmap_entry *ent;
1878         ir_node *dummy;
1879         optimization_state_t state;
1880
1881         be_omit_fp = birg->main_env->options->omit_fp;
1882
1883         obstack_init(&env->obst);
1884
1885         env->isa           = birg->main_env->arch_env->isa;
1886         env->method_type   = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
1887         env->call          = be_abi_call_new(env->isa->sp->reg_class);
1888         arch_isa_get_call_abi(env->isa, env->method_type, env->call);
1889
1890         env->ignore_regs      = pset_new_ptr_default();
1891         env->keep_map         = pmap_create();
1892         env->dce_survivor     = new_survive_dce();
1893         env->birg             = birg;
1894         env->stack_phis       = pset_new_ptr(16);
1895         /* Beware: later we replace this node by the real one, ensure it is not CSE'd
1896            to another Unknown or the stack pointer gets used */
1897         save_optimization_state(&state);
1898         set_optimize(0);
1899         env->init_sp = dummy  = new_r_Unknown(irg, env->isa->sp->reg_class->mode);
1900         restore_optimization_state(&state);
1901         FIRM_DBG_REGISTER(env->dbg, "firm.be.abi");
1902
1903         memcpy(&env->irn_handler, &abi_irn_handler, sizeof(abi_irn_handler));
1904         env->irn_ops.impl = &abi_irn_ops;
1905
1906         /* Lower all call nodes in the IRG. */
1907         process_calls(env);
1908
1909         /*
1910                 Beware: init backend abi call object after processing calls,
1911                 otherwise some information might be not yet available.
1912         */
1913         env->cb = env->call->cb->init(env->call, birg->main_env->arch_env, irg);
1914
1915         /* Process the IRG */
1916         modify_irg(env);
1917
1918         /* We don't need the keep map anymore. */
1919         pmap_destroy(env->keep_map);
1920
1921         /* reroute the stack origin of the calls to the true stack origin. */
1922         exchange(dummy, env->init_sp);
1923         exchange(old_frame, get_irg_frame(irg));
1924
1925         /* Make some important node pointers survive the dead node elimination. */
1926         survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, &env->init_sp);
1927         pmap_foreach(env->regs, ent)
1928                 survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, (ir_node **) &ent->value);
1929
1930         arch_env_push_irn_handler(env->birg->main_env->arch_env, &env->irn_handler);
1931
1932         env->call->cb->done(env->cb);
1933         env->cb = NULL;
1934         return env;
1935 }
1936
1937 void be_abi_free(be_abi_irg_t *env)
1938 {
1939         free_survive_dce(env->dce_survivor);
1940         del_pset(env->stack_phis);
1941         del_pset(env->ignore_regs);
1942         pmap_destroy(env->regs);
1943         obstack_free(&env->obst, NULL);
1944         arch_env_pop_irn_handler(env->birg->main_env->arch_env);
1945         free(env);
1946 }
1947
1948 void be_abi_put_ignore_regs(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_class_t *cls, bitset_t *bs)
1949 {
1950         arch_register_t *reg;
1951
1952         for(reg = pset_first(abi->ignore_regs); reg; reg = pset_next(abi->ignore_regs))
1953                 if(reg->reg_class == cls)
1954                         bitset_set(bs, reg->index);
1955 }
1956
1957 /* Returns the stack layout from a abi environment. */
1958 const be_stack_layout_t *be_abi_get_stack_layout(const be_abi_irg_t *abi) {
1959         return abi->frame;
1960 }
1961
1962 /*
1963
1964   _____ _        ____  _             _
1965  |  ___(_)_  __ / ___|| |_ __ _  ___| | __
1966  | |_  | \ \/ / \___ \| __/ _` |/ __| |/ /
1967  |  _| | |>  <   ___) | || (_| | (__|   <
1968  |_|   |_/_/\_\ |____/ \__\__,_|\___|_|\_\
1969
1970 */
1971
1972 struct fix_stack_walker_info {
1973         nodeset *nodes;
1974         const arch_env_t *aenv;
1975 };
1976
1977 /**
1978  * Walker. Collect all stack modifying nodes.
1979  */
1980 static void collect_stack_nodes_walker(ir_node *irn, void *data)
1981 {
1982         struct fix_stack_walker_info *info = data;
1983
1984         if (is_Block(irn))
1985                 return;
1986
1987         if (arch_irn_is(info->aenv, irn, modify_sp)) {
1988                 assert(get_irn_mode(irn) != mode_M && get_irn_mode(irn) != mode_T);
1989                 pset_insert_ptr(info->nodes, irn);
1990         }
1991 }
1992
1993 void be_abi_fix_stack_nodes(be_abi_irg_t *env, be_lv_t *lv)
1994 {
1995         pset *stack_nodes = pset_new_ptr(16);
1996         struct fix_stack_walker_info info;
1997         int collect_phis;
1998
1999         info.nodes = stack_nodes;
2000         info.aenv  = env->birg->main_env->arch_env;
2001
2002         be_assure_dom_front(env->birg);
2003
2004
2005         irg_walk_graph(env->birg->irg, collect_stack_nodes_walker, NULL, &info);
2006         pset_insert_ptr(stack_nodes, env->init_sp);
2007         collect_phis = 1;
2008         if (env->call->cb->collect_stack_phis)
2009                 collect_phis = env->call->cb->collect_stack_phis(env->cb);
2010         be_ssa_constr_set_phis(env->birg->dom_front, lv, stack_nodes, collect_phis ? env->stack_phis : NULL);
2011         del_pset(stack_nodes);
2012 }
2013
2014 static int process_stack_bias(be_abi_irg_t *env, ir_node *bl, int bias)
2015 {
2016         const arch_env_t *arch_env = env->birg->main_env->arch_env;
2017         int omit_fp            = env->call->flags.bits.try_omit_fp;
2018         ir_node *irn;
2019
2020         sched_foreach(bl, irn) {
2021
2022                 /*
2023                    Check, if the node relates to an entity on the stack frame.
2024                    If so, set the true offset (including the bias) for that
2025                    node.
2026                  */
2027                 ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(arch_env, irn);
2028                 if(ent) {
2029                         int offset = get_stack_entity_offset(env->frame, ent, bias);
2030                         arch_set_frame_offset(arch_env, irn, offset);
2031                         DBG((env->dbg, LEVEL_2, "%F has offset %d (including bias %d)\n", ent, offset, bias));
2032                 }
2033
2034                 /*
2035                    If the node modifies the stack pointer by a constant offset,
2036                    record that in the bias.
2037                  */
2038                 if(arch_irn_is(arch_env, irn, modify_sp)) {
2039                         int ofs = arch_get_sp_bias(arch_env, irn);
2040
2041                         if(be_is_IncSP(irn)) {
2042                                 if(ofs == BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND) {
2043                                         ofs = get_type_size_bytes(get_irg_frame_type(env->birg->irg));
2044                                         be_set_IncSP_offset(irn, ofs);
2045                                 } else if(ofs == BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
2046                                         ofs = - get_type_size_bytes(get_irg_frame_type(env->birg->irg));
2047                                         be_set_IncSP_offset(irn, ofs);
2048                                 }
2049                         }
2050
2051                         if(omit_fp)
2052                                 bias += ofs;
2053                 }
2054         }
2055
2056         return bias;
2057 }
2058
2059 /**
2060  * A helper struct for the bias walker.
2061  */
2062 struct bias_walk {
2063         be_abi_irg_t *env;     /**< The ABI irg environment. */
2064         int start_block_bias;  /**< The bias at the end of the start block. */
2065         ir_node *start_block;  /**< The start block of the current graph. */
2066 };
2067
2068 /**
2069  * Block-Walker: fix all stack offsets
2070  */
2071 static void stack_bias_walker(ir_node *bl, void *data)
2072 {
2073         struct bias_walk *bw = data;
2074         if (bl != bw->start_block) {
2075                 process_stack_bias(bw->env, bl, bw->start_block_bias);
2076         }
2077 }
2078
2079 void be_abi_fix_stack_bias(be_abi_irg_t *env)
2080 {
2081         ir_graph *irg  = env->birg->irg;
2082         struct bias_walk bw;
2083
2084         stack_frame_compute_initial_offset(env->frame);
2085         // stack_layout_dump(stdout, env->frame);
2086
2087         /* Determine the stack bias at the end of the start block. */
2088         bw.start_block_bias = process_stack_bias(env, get_irg_start_block(irg), 0);
2089
2090         /* fix the bias is all other blocks */
2091         bw.env = env;
2092         bw.start_block = get_irg_start_block(irg);
2093         irg_block_walk_graph(irg, stack_bias_walker, NULL, &bw);
2094 }
2095
2096 ir_node *be_abi_get_callee_save_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
2097 {
2098         assert(arch_register_type_is(reg, callee_save));
2099         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
2100         return pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
2101 }
2102
2103 ir_node *be_abi_get_ignore_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
2104 {
2105         assert(arch_register_type_is(reg, ignore));
2106         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
2107         return pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
2108 }
2109
2110 ir_node *be_abi_get_start_barrier(be_abi_irg_t *abi)
2111 {
2112         return abi->start_barrier;
2113 }
2114
2115 /*
2116   _____ _____  _   _   _    _                 _ _
2117  |_   _|  __ \| \ | | | |  | |               | | |
2118    | | | |__) |  \| | | |__| | __ _ _ __   __| | | ___ _ __
2119    | | |  _  /| . ` | |  __  |/ _` | '_ \ / _` | |/ _ \ '__|
2120   _| |_| | \ \| |\  | | |  | | (_| | | | | (_| | |  __/ |
2121  |_____|_|  \_\_| \_| |_|  |_|\__,_|_| |_|\__,_|_|\___|_|
2122
2123   for Phi nodes which are created due to stack modifying nodes
2124   such as IncSP, AddSP and SetSP.
2125
2126   These Phis are always to be ignored by the reg alloc and are
2127   fixed on the SP register of the ISA.
2128 */
2129
2130 static const void *abi_get_irn_ops(const arch_irn_handler_t *handler, const ir_node *irn)
2131 {
2132         const be_abi_irg_t *abi = get_abi_from_handler(handler);
2133         const void *res = NULL;
2134
2135         if(is_Phi(irn) && pset_find_ptr(abi->stack_phis, (void *) irn))
2136                 res = &abi->irn_ops;
2137
2138         return res;
2139 }
2140
2141 static void be_abi_limited(void *data, bitset_t *bs)
2142 {
2143         be_abi_irg_t *abi = data;
2144         bitset_clear_all(bs);
2145         bitset_set(bs, abi->isa->sp->index);
2146 }
2147
2148 static const arch_register_req_t *abi_get_irn_reg_req(const void *self, arch_register_req_t *req, const ir_node *irn, int pos)
2149 {
2150         be_abi_irg_t *abi          = get_abi_from_ops(self);
2151         const arch_register_t *reg = abi->isa->sp;
2152
2153         memset(req, 0, sizeof(req[0]));
2154
2155         if(pos == BE_OUT_POS(0)) {
2156                 req->cls         = reg->reg_class;
2157                 req->type        = arch_register_req_type_limited;
2158                 req->limited     = be_abi_limited;
2159                 req->limited_env = abi;
2160         }
2161
2162         else if(pos >= 0 && pos < get_irn_arity(irn)) {
2163                 req->cls  = reg->reg_class;
2164                 req->type = arch_register_req_type_normal;
2165         }
2166
2167         return req;
2168 }
2169
2170 static void abi_set_irn_reg(const void *self, ir_node *irn, const arch_register_t *reg)
2171 {
2172 }
2173
2174 static const arch_register_t *abi_get_irn_reg(const void *self, const ir_node *irn)
2175 {
2176         const be_abi_irg_t *abi = get_abi_from_ops(self);
2177         return abi->isa->sp;
2178 }
2179
2180 static arch_irn_class_t abi_classify(const void *_self, const ir_node *irn)
2181 {
2182         return arch_irn_class_normal;
2183 }
2184
2185 static arch_irn_flags_t abi_get_flags(const void *_self, const ir_node *irn)
2186 {
2187         return arch_irn_flags_ignore | arch_irn_flags_modify_sp;
2188 }
2189
2190 static ir_entity *abi_get_frame_entity(const void *_self, const ir_node *irn)
2191 {
2192         return NULL;
2193 }
2194
2195 static void abi_set_frame_entity(const void *_self, ir_node *irn, ir_entity *ent)
2196 {
2197 }
2198
2199 static void abi_set_frame_offset(const void *_self, ir_node *irn, int bias)
2200 {
2201 }
2202
2203 static int abi_get_sp_bias(const void *self, const ir_node *irn)
2204 {
2205         return 0;
2206 }
2207
2208 static const arch_irn_ops_if_t abi_irn_ops = {
2209         abi_get_irn_reg_req,
2210         abi_set_irn_reg,
2211         abi_get_irn_reg,
2212         abi_classify,
2213         abi_get_flags,
2214         abi_get_frame_entity,
2215         abi_set_frame_entity,
2216         abi_set_frame_offset,
2217         abi_get_sp_bias,
2218         NULL,    /* get_inverse             */
2219         NULL,    /* get_op_estimated_cost   */
2220         NULL,    /* possible_memory_operand */
2221         NULL,    /* perform_memory_operand  */
2222 };
2223
2224 static const arch_irn_handler_t abi_irn_handler = {
2225         abi_get_irn_ops
2226 };
2227
2228 /**
2229  * Returns non-zero if the ABI has omitted the frame pointer in
2230  * the current graph.
2231  */
2232 int be_abi_omit_fp(const be_abi_irg_t *abi) {
2233         return abi->call->flags.bits.try_omit_fp;
2234 }