Use symbolic names instead of magic values for the position parameter of get_irn_n().
[libfirm] / ir / be / beabi.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief       Backend ABI implementation.
23  * @author      Sebastian Hack, Michael Beck
24  * @version     $Id$
25  */
26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
27 # include "config.h"
28 #endif
29
30 #include "obst.h"
31 #include "offset.h"
32
33 #include "irgopt.h"
34
35 #include "irgraph_t.h"
36 #include "irnode_t.h"
37 #include "ircons_t.h"
38 #include "iredges_t.h"
39 #include "irgmod.h"
40 #include "irgwalk.h"
41 #include "irprintf_t.h"
42 #include "irgopt.h"
43 #include "irbitset.h"
44 #include "height.h"
45 #include "pdeq.h"
46 #include "irtools.h"
47 #include "raw_bitset.h"
48 #include "error.h"
49
50 #include "be.h"
51 #include "beabi.h"
52 #include "bearch_t.h"
53 #include "benode_t.h"
54 #include "belive_t.h"
55 #include "besched_t.h"
56 #include "beirg_t.h"
57 #include "bessaconstr.h"
58
59 typedef struct _be_abi_call_arg_t {
60         unsigned is_res   : 1;  /**< 1: the call argument is a return value. 0: it's a call parameter. */
61         unsigned in_reg   : 1;  /**< 1: this argument is transmitted in registers. */
62         unsigned on_stack : 1;  /**< 1: this argument is transmitted on the stack. */
63
64         int                    pos;
65         const arch_register_t *reg;
66         ir_entity             *stack_ent;
67         ir_mode               *load_mode;
68         unsigned               alignment;    /**< stack alignment */
69         unsigned               space_before; /**< allocate space before */
70         unsigned               space_after;  /**< allocate space after */
71 } be_abi_call_arg_t;
72
73 struct _be_abi_call_t {
74         be_abi_call_flags_t          flags;
75         int                          pop;
76         const be_abi_callbacks_t    *cb;
77         ir_type                     *between_type;
78         set                         *params;
79         const arch_register_class_t *cls_addr;
80 };
81
82 struct _be_abi_irg_t {
83         struct obstack       obst;
84         be_stack_layout_t    *frame;        /**< The stack frame model. */
85         be_irg_t             *birg;         /**< The back end IRG. */
86         const arch_env_t     *arch_env;
87         survive_dce_t        *dce_survivor;
88
89         be_abi_call_t        *call;         /**< The ABI call information. */
90         ir_type              *method_type;  /**< The type of the method of the IRG. */
91
92         ir_node              *init_sp;      /**< The node representing the stack pointer
93                                                  at the start of the function. */
94
95         ir_node              *reg_params;   /**< The reg params node. */
96         pmap                 *regs;         /**< A map of all callee-save and ignore regs to
97                                                  their Projs to the RegParams node. */
98
99         int                  start_block_bias; /**< The stack bias at the end of the start block. */
100
101         void                 *cb;           /**< ABI Callback self pointer. */
102
103         pmap                 *keep_map;     /**< mapping blocks to keep nodes. */
104         pset                 *ignore_regs;  /**< Additional registers which shall be ignored. */
105
106         ir_node             **calls;        /**< flexible array containing all be_Call nodes */
107
108         arch_register_req_t sp_req;
109         arch_register_req_t sp_cls_req;
110
111         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t    *dbg;)  /**< The debugging module. */
112 };
113
114 static heights_t *ir_heights;
115
116 /** Flag: if set, try to omit the frame pointer in all routines. */
117 static int be_omit_fp = 1;
118
119 /** Flag: if set, try to omit the frame pointer in leaf routines only. */
120 static int be_omit_leaf_fp = 1;
121
122 /*
123      _    ____ ___    ____      _ _ _                _
124     / \  | __ )_ _|  / ___|__ _| | | |__   __ _  ___| | _____
125    / _ \ |  _ \| |  | |   / _` | | | '_ \ / _` |/ __| |/ / __|
126   / ___ \| |_) | |  | |__| (_| | | | |_) | (_| | (__|   <\__ \
127  /_/   \_\____/___|  \____\__,_|_|_|_.__/ \__,_|\___|_|\_\___/
128
129   These callbacks are used by the backend to set the parameters
130   for a specific call type.
131 */
132
133 /**
134  * Set compare function: compares two ABI call object arguments.
135  */
136 static int cmp_call_arg(const void *a, const void *b, size_t n)
137 {
138         const be_abi_call_arg_t *p = a, *q = b;
139         (void) n;
140         return !(p->is_res == q->is_res && p->pos == q->pos);
141 }
142
143 /**
144  * Get or set an ABI call object argument.
145  *
146  * @param call      the abi call
147  * @param is_res    true for call results, false for call arguments
148  * @param pos       position of the argument
149  * @param do_insert true if the argument is set, false if it's retrieved
150  */
151 static be_abi_call_arg_t *get_or_set_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos, int do_insert)
152 {
153         be_abi_call_arg_t arg;
154         unsigned hash;
155
156         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
157         arg.is_res = is_res;
158         arg.pos    = pos;
159
160         hash = is_res * 128 + pos;
161
162         return do_insert
163                 ? set_insert(call->params, &arg, sizeof(arg), hash)
164                 : set_find(call->params, &arg, sizeof(arg), hash);
165 }
166
167 /**
168  * Retrieve an ABI call object argument.
169  *
170  * @param call      the ABI call object
171  * @param is_res    true for call results, false for call arguments
172  * @param pos       position of the argument
173  */
174 static INLINE be_abi_call_arg_t *get_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos)
175 {
176         return get_or_set_call_arg(call, is_res, pos, 0);
177 }
178
179 /* Set the flags for a call. */
180 void be_abi_call_set_flags(be_abi_call_t *call, be_abi_call_flags_t flags, const be_abi_callbacks_t *cb)
181 {
182         call->flags = flags;
183         call->cb    = cb;
184 }
185
186 void be_abi_call_set_pop(be_abi_call_t *call, int pop)
187 {
188         assert(pop >= 0);
189         call->pop = pop;
190 }
191
192 /* Set register class for call address */
193 void be_abi_call_set_call_address_reg_class(be_abi_call_t *call, const arch_register_class_t *cls)
194 {
195         call->cls_addr = cls;
196 }
197
198
199 void be_abi_call_param_stack(be_abi_call_t *call, int arg_pos, ir_mode *load_mode, unsigned alignment, unsigned space_before, unsigned space_after)
200 {
201         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 0, arg_pos, 1);
202         arg->on_stack     = 1;
203         arg->load_mode    = load_mode;
204         arg->alignment    = alignment;
205         arg->space_before = space_before;
206         arg->space_after  = space_after;
207         assert(alignment > 0 && "Alignment must be greater than 0");
208 }
209
210 void be_abi_call_param_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg)
211 {
212         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 0, arg_pos, 1);
213         arg->in_reg = 1;
214         arg->reg = reg;
215 }
216
217 void be_abi_call_res_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg)
218 {
219         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 1, arg_pos, 1);
220         arg->in_reg = 1;
221         arg->reg = reg;
222 }
223
224 /* Get the flags of a ABI call object. */
225 be_abi_call_flags_t be_abi_call_get_flags(const be_abi_call_t *call)
226 {
227         return call->flags;
228 }
229
230 /**
231  * Constructor for a new ABI call object.
232  *
233  * @return the new ABI call object
234  */
235 static be_abi_call_t *be_abi_call_new(const arch_register_class_t *cls_addr)
236 {
237         be_abi_call_t *call = xmalloc(sizeof(call[0]));
238         memset(call, 0, sizeof(call[0]));
239
240         call->flags.val  = 0;
241         call->params     = new_set(cmp_call_arg, 16);
242         call->cb         = NULL;
243         call->cls_addr   = cls_addr;
244
245         call->flags.bits.try_omit_fp = be_omit_fp | be_omit_leaf_fp;
246
247         return call;
248 }
249
250 /**
251  * Destructor for an ABI call object.
252  */
253 static void be_abi_call_free(be_abi_call_t *call)
254 {
255         del_set(call->params);
256         free(call);
257 }
258
259 /*
260   _____                           _   _                 _ _ _
261  |  ___| __ __ _ _ __ ___   ___  | | | | __ _ _ __   __| | (_)_ __   __ _
262  | |_ | '__/ _` | '_ ` _ \ / _ \ | |_| |/ _` | '_ \ / _` | | | '_ \ / _` |
263  |  _|| | | (_| | | | | | |  __/ |  _  | (_| | | | | (_| | | | | | | (_| |
264  |_|  |_|  \__,_|_| |_| |_|\___| |_| |_|\__,_|_| |_|\__,_|_|_|_| |_|\__, |
265                                                                     |___/
266
267   Handling of the stack frame. It is composed of three types:
268   1) The type of the arguments which are pushed on the stack.
269   2) The "between type" which consists of stuff the call of the
270      function pushes on the stack (like the return address and
271          the old base pointer for ia32).
272   3) The Firm frame type which consists of all local variables
273      and the spills.
274 */
275
276 static int get_stack_entity_offset(be_stack_layout_t *frame, ir_entity *ent,
277                                    int bias)
278 {
279         ir_type *t = get_entity_owner(ent);
280         int ofs    = get_entity_offset(ent);
281
282         int i, index;
283
284         /* Find the type the entity is contained in. */
285         for(index = 0; index < N_FRAME_TYPES; ++index) {
286                 if(frame->order[index] == t)
287                         break;
288         }
289
290         /* Add the size of all the types below the one of the entity to the entity's offset */
291         for(i = 0; i < index; ++i)
292                 ofs += get_type_size_bytes(frame->order[i]);
293
294         /* correct the offset by the initial position of the frame pointer */
295         ofs -= frame->initial_offset;
296
297         /* correct the offset with the current bias. */
298         ofs += bias;
299
300         return ofs;
301 }
302
303 /**
304  * Retrieve the entity with given offset from a frame type.
305  */
306 static ir_entity *search_ent_with_offset(ir_type *t, int offset)
307 {
308         int i, n;
309
310         for(i = 0, n = get_compound_n_members(t); i < n; ++i) {
311                 ir_entity *ent = get_compound_member(t, i);
312                 if(get_entity_offset(ent) == offset)
313                         return ent;
314         }
315
316         return NULL;
317 }
318
319 static int stack_frame_compute_initial_offset(be_stack_layout_t *frame)
320 {
321         ir_type  *base = frame->stack_dir < 0 ? frame->between_type : frame->frame_type;
322         ir_entity *ent = search_ent_with_offset(base, 0);
323
324         frame->initial_offset = ent ? get_stack_entity_offset(frame, ent, 0) : 0;
325
326         return frame->initial_offset;
327 }
328
329 /**
330  * Initializes the frame layout from parts
331  *
332  * @param frame     the stack layout that will be initialized
333  * @param args      the stack argument layout type
334  * @param between   the between layout type
335  * @param locals    the method frame type
336  * @param stack_dir the stack direction
337  * @param param_map an array mapping method argument positions to the stack argument type
338  *
339  * @return the initialized stack layout
340  */
341 static be_stack_layout_t *stack_frame_init(be_stack_layout_t *frame, ir_type *args,
342                                            ir_type *between, ir_type *locals, int stack_dir,
343                                            ir_entity *param_map[])
344 {
345         frame->arg_type       = args;
346         frame->between_type   = between;
347         frame->frame_type     = locals;
348         frame->initial_offset = 0;
349         frame->stack_dir      = stack_dir;
350         frame->order[1]       = between;
351         frame->param_map      = param_map;
352
353         if(stack_dir > 0) {
354                 frame->order[0] = args;
355                 frame->order[2] = locals;
356         }
357         else {
358                 frame->order[0] = locals;
359                 frame->order[2] = args;
360         }
361         return frame;
362 }
363
364 #if 0
365 /** Dumps the stack layout to file. */
366 static void stack_layout_dump(FILE *file, be_stack_layout_t *frame)
367 {
368         int i, j, n;
369
370         ir_fprintf(file, "initial offset: %d\n", frame->initial_offset);
371         for (j = 0; j < N_FRAME_TYPES; ++j) {
372                 ir_type *t = frame->order[j];
373
374                 ir_fprintf(file, "type %d: %F size: %d\n", j, t, get_type_size_bytes(t));
375                 for (i = 0, n = get_compound_n_members(t); i < n; ++i) {
376                         ir_entity *ent = get_compound_member(t, i);
377                         ir_fprintf(file, "\t%F int ofs: %d glob ofs: %d\n", ent, get_entity_offset_bytes(ent), get_stack_entity_offset(frame, ent, 0));
378                 }
379         }
380 }
381 #endif
382
383 /**
384  * Returns non-zero if the call argument at given position
385  * is transfered on the stack.
386  */
387 static INLINE int is_on_stack(be_abi_call_t *call, int pos)
388 {
389         be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, pos);
390         return arg && !arg->in_reg;
391 }
392
393 /*
394    ____      _ _
395   / ___|__ _| | |___
396  | |   / _` | | / __|
397  | |__| (_| | | \__ \
398   \____\__,_|_|_|___/
399
400   Adjustment of the calls inside a graph.
401
402 */
403
404 /**
405  * Transform a call node into a be_Call node.
406  *
407  * @param env The ABI environment for the current irg.
408  * @param irn The call node.
409  * @param curr_sp The stack pointer node to use.
410  * @return The stack pointer after the call.
411  */
412 static ir_node *adjust_call(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *curr_sp)
413 {
414         ir_graph *irg              = env->birg->irg;
415         const arch_env_t *arch_env = env->birg->main_env->arch_env;
416         ir_type *call_tp           = get_Call_type(irn);
417         ir_node *call_ptr          = get_Call_ptr(irn);
418         int n_params               = get_method_n_params(call_tp);
419         ir_node *curr_mem          = get_Call_mem(irn);
420         ir_node *bl                = get_nodes_block(irn);
421         pset *results              = pset_new_ptr(8);
422         pset *caller_save          = pset_new_ptr(8);
423         pset *states               = pset_new_ptr(2);
424         int stack_size             = 0;
425         int stack_dir              = arch_env_stack_dir(arch_env);
426         const arch_register_t *sp  = arch_env_sp(arch_env);
427         be_abi_call_t *call        = be_abi_call_new(sp->reg_class);
428         ir_mode *mach_mode         = sp->reg_class->mode;
429         struct obstack *obst       = &env->obst;
430         int no_alloc               = call->flags.bits.frame_is_setup_on_call;
431         int n_res                  = get_method_n_ress(call_tp);
432         int do_seq                 = call->flags.bits.store_args_sequential && !no_alloc;
433
434         ir_node *res_proj  = NULL;
435         int n_reg_params   = 0;
436         int n_stack_params = 0;
437         int n_ins;
438
439         ir_node *low_call;
440         ir_node **in;
441         ir_node **res_projs;
442         int      n_reg_results = 0;
443         const arch_register_t *reg;
444         const ir_edge_t *edge;
445         int *reg_param_idxs;
446         int *stack_param_idx;
447         int i, n;
448
449         /* Let the isa fill out the abi description for that call node. */
450         arch_env_get_call_abi(arch_env, call_tp, call);
451
452         /* Insert code to put the stack arguments on the stack. */
453         assert(get_Call_n_params(irn) == n_params);
454         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
455                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
456                 assert(arg);
457                 if (arg->on_stack) {
458                         int arg_size = get_type_size_bytes(get_method_param_type(call_tp, i));
459
460                         stack_size += round_up2(arg->space_before, arg->alignment);
461                         stack_size += round_up2(arg_size, arg->alignment);
462                         stack_size += round_up2(arg->space_after, arg->alignment);
463                         obstack_int_grow(obst, i);
464                         ++n_stack_params;
465                 }
466         }
467         stack_param_idx = obstack_finish(obst);
468
469         /* Collect all arguments which are passed in registers. */
470         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
471                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
472                 if (arg && arg->in_reg) {
473                         obstack_int_grow(obst, i);
474                         ++n_reg_params;
475                 }
476         }
477         reg_param_idxs = obstack_finish(obst);
478
479         /*
480          * If the stack is decreasing and we do not want to store sequentially,
481          * or someone else allocated the call frame
482          * we allocate as much space on the stack all parameters need, by
483          * moving the stack pointer along the stack's direction.
484          *
485          * Note: we also have to do this for stack_size == 0, because we may have
486          * to adjust stack alignment for the call.
487          */
488         if (stack_dir < 0 && !do_seq && !no_alloc) {
489                 curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, stack_size, 1);
490         }
491
492         /* If there are some parameters which shall be passed on the stack. */
493         if (n_stack_params > 0) {
494                 int curr_ofs      = 0;
495
496                 /*
497                  * Reverse list of stack parameters if call arguments are from left to right.
498                  * We must them reverse again if they are pushed (not stored) and the stack
499                  * direction is downwards.
500                  */
501                 if (call->flags.bits.left_to_right ^ (do_seq && stack_dir < 0)) {
502                         for (i = 0; i < n_stack_params >> 1; ++i) {
503                                 int other  = n_stack_params - i - 1;
504                                 int tmp    = stack_param_idx[i];
505                                 stack_param_idx[i]     = stack_param_idx[other];
506                                 stack_param_idx[other] = tmp;
507                         }
508                 }
509
510                 curr_mem = get_Call_mem(irn);
511                 if (! do_seq) {
512                         obstack_ptr_grow(obst, curr_mem);
513                 }
514
515                 for (i = 0; i < n_stack_params; ++i) {
516                         int p                  = stack_param_idx[i];
517                         be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, p);
518                         ir_node *param         = get_Call_param(irn, p);
519                         ir_node *addr          = curr_sp;
520                         ir_node *mem           = NULL;
521                         ir_type *param_type    = get_method_param_type(call_tp, p);
522                         int param_size         = get_type_size_bytes(param_type) + arg->space_after;
523
524                         /*
525                          * If we wanted to build the arguments sequentially,
526                          * the stack pointer for the next must be incremented,
527                          * and the memory value propagated.
528                          */
529                         if (do_seq) {
530                                 curr_ofs = 0;
531                                 addr = curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, param_size + arg->space_before, 0);
532                                 add_irn_dep(curr_sp, curr_mem);
533                         }
534                         else {
535                                 curr_ofs += arg->space_before;
536                                 curr_ofs =  round_up2(curr_ofs, arg->alignment);
537
538                                 /* Make the expression to compute the argument's offset. */
539                                 if (curr_ofs > 0) {
540                                         ir_mode *constmode = mach_mode;
541                                         if(mode_is_reference(mach_mode)) {
542                                                 constmode = mode_Is;
543                                         }
544                                         addr = new_r_Const_long(irg, bl, constmode, curr_ofs);
545                                         addr = new_r_Add(irg, bl, curr_sp, addr, mach_mode);
546                                 }
547                         }
548
549                         /* Insert a store for primitive arguments. */
550                         if (is_atomic_type(param_type)) {
551                                 ir_node *store;
552                                 ir_node *mem_input = do_seq ? curr_mem : new_NoMem();
553                                 store = new_r_Store(irg, bl, mem_input, addr, param);
554                                 mem = new_r_Proj(irg, bl, store, mode_M, pn_Store_M);
555                         }
556
557                         /* Make a mem copy for compound arguments. */
558                         else {
559                                 ir_node *copy;
560
561                                 assert(mode_is_reference(get_irn_mode(param)));
562                                 copy = new_r_CopyB(irg, bl, curr_mem, addr, param, param_type);
563                                 mem = new_r_Proj(irg, bl, copy, mode_M, pn_CopyB_M_regular);
564                         }
565
566                         curr_ofs += param_size;
567
568                         if (do_seq)
569                                 curr_mem = mem;
570                         else
571                                 obstack_ptr_grow(obst, mem);
572                 }
573
574                 in = (ir_node **) obstack_finish(obst);
575
576                 /* We need the sync only, if we didn't build the stores sequentially. */
577                 if (! do_seq) {
578                         if (n_stack_params >= 1) {
579                                 curr_mem = new_r_Sync(irg, bl, n_stack_params + 1, in);
580                         } else {
581                                 curr_mem = get_Call_mem(irn);
582                         }
583                 }
584                 obstack_free(obst, in);
585         }
586
587         /* Collect caller save registers */
588         for (i = 0, n = arch_env_get_n_reg_class(arch_env); i < n; ++i) {
589                 unsigned j;
590                 const arch_register_class_t *cls = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
591                 for (j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
592                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
593                         if (arch_register_type_is(reg, caller_save)) {
594                                 pset_insert_ptr(caller_save, (void *) reg);
595                         }
596                         if (arch_register_type_is(reg, state)) {
597                                 pset_insert_ptr(caller_save, (void*) reg);
598                                 pset_insert_ptr(states, (void*) reg);
599                         }
600                 }
601         }
602
603         /* search the greatest result proj number */
604
605         res_projs = alloca(n_res * sizeof(res_projs[0]));
606         memset(res_projs, 0, n_res * sizeof(res_projs[0]));
607
608         foreach_out_edge(irn, edge) {
609                 const ir_edge_t *res_edge;
610                 ir_node         *irn = get_edge_src_irn(edge);
611
612                 if(!is_Proj(irn) || get_Proj_proj(irn) != pn_Call_T_result)
613                         continue;
614
615                 foreach_out_edge(irn, res_edge) {
616                         int proj;
617                         ir_node *res = get_edge_src_irn(res_edge);
618
619                         assert(is_Proj(res));
620
621                         proj = get_Proj_proj(res);
622                         assert(proj < n_res);
623                         assert(res_projs[proj] == NULL);
624                         res_projs[proj] = res;
625                 }
626                 res_proj = irn;
627                 break;
628         }
629
630         /** TODO: this is not correct for cases where return values are passed
631          * on the stack, but no known ABI does this currently...
632          */
633         n_reg_results = n_res;
634
635         /* make the back end call node and set its register requirements. */
636         for (i = 0; i < n_reg_params; ++i) {
637                 obstack_ptr_grow(obst, get_Call_param(irn, reg_param_idxs[i]));
638         }
639         foreach_pset(states, reg) {
640                 const arch_register_class_t *cls = arch_register_get_class(reg);
641 #if 0
642                 ir_node *regnode = be_abi_reg_map_get(env->regs, reg);
643                 ir_fprintf(stderr, "Adding %+F\n", regnode);
644 #endif
645                 ir_node *regnode = new_rd_Unknown(irg, arch_register_class_mode(cls));
646                 obstack_ptr_grow(obst, regnode);
647         }
648         n_ins = n_reg_params + pset_count(states);
649
650         in = obstack_finish(obst);
651
652         if (env->call->flags.bits.call_has_imm && is_SymConst(call_ptr)) {
653                 /* direct call */
654                 low_call = be_new_Call(get_irn_dbg_info(irn), irg, bl, curr_mem,
655                                        curr_sp, curr_sp,
656                                        n_reg_results + pn_be_Call_first_res + pset_count(caller_save),
657                                        n_ins, in, get_Call_type(irn));
658                 be_Call_set_entity(low_call, get_SymConst_entity(call_ptr));
659         } else {
660                 /* indirect call */
661                 low_call = be_new_Call(get_irn_dbg_info(irn), irg, bl, curr_mem,
662                                        curr_sp, call_ptr,
663                                        n_reg_results + pn_be_Call_first_res + pset_count(caller_save),
664                                        n_ins, in, get_Call_type(irn));
665         }
666         be_Call_set_pop(low_call, call->pop);
667         ARR_APP1(ir_node *, env->calls, low_call);
668
669         /* create new stack pointer */
670         curr_sp = new_r_Proj(irg, bl, low_call, get_irn_mode(curr_sp),
671                              pn_be_Call_sp);
672         be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(pn_be_Call_sp), sp);
673         arch_set_irn_register(arch_env, curr_sp, sp);
674         be_node_set_flags(low_call, BE_OUT_POS(pn_be_Call_sp),
675                         arch_irn_flags_ignore | arch_irn_flags_modify_sp);
676
677         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
678                 int pn;
679                 ir_node           *proj = res_projs[i];
680                 be_abi_call_arg_t *arg  = get_call_arg(call, 1, i);
681
682                 /* returns values on stack not supported yet */
683                 assert(arg->in_reg);
684
685                 /*
686                         shift the proj number to the right, since we will drop the
687                         unspeakable Proj_T from the Call. Therefore, all real argument
688                         Proj numbers must be increased by pn_be_Call_first_res
689                 */
690                 pn = i + pn_be_Call_first_res;
691
692                 if(proj == NULL) {
693                         ir_type *res_type = get_method_res_type(call_tp, i);
694                         ir_mode *mode     = get_type_mode(res_type);
695                         proj              = new_r_Proj(irg, bl, low_call, mode, pn);
696                         res_projs[i]      = proj;
697                 } else {
698                         set_Proj_pred(proj, low_call);
699                         set_Proj_proj(proj, pn);
700                 }
701
702                 if (arg->in_reg) {
703                         pset_remove_ptr(caller_save, arg->reg);
704                 }
705         }
706
707         /*
708                 Set the register class of the call address to
709                 the backend provided class (default: stack pointer class)
710         */
711         be_node_set_reg_class(low_call, be_pos_Call_ptr, call->cls_addr);
712
713         DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\tcreated backend call %+F\n", low_call));
714
715         /* Set the register classes and constraints of the Call parameters. */
716         for (i = 0; i < n_reg_params; ++i) {
717                 int index = reg_param_idxs[i];
718                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, index);
719                 assert(arg->reg != NULL);
720
721                 be_set_constr_single_reg(low_call, be_pos_Call_first_arg + i, arg->reg);
722         }
723
724         /* Set the register constraints of the results. */
725         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
726                 ir_node                 *proj = res_projs[i];
727                 const be_abi_call_arg_t *arg  = get_call_arg(call, 1, i);
728                 int                      pn   = get_Proj_proj(proj);
729
730                 assert(arg->in_reg);
731                 be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(pn), arg->reg);
732                 arch_set_irn_register(arch_env, proj, arg->reg);
733         }
734         obstack_free(obst, in);
735         exchange(irn, low_call);
736
737         /* kill the ProjT node */
738         if (res_proj != NULL) {
739                 kill_node(res_proj);
740         }
741
742         /* Make additional projs for the caller save registers
743            and the Keep node which keeps them alive. */
744         if (1 || pset_count(caller_save) + n_reg_results > 0) {
745                 const arch_register_t *reg;
746                 ir_node               **in, *keep;
747                 int                   i;
748                 int                   n = 0;
749                 int                   curr_res_proj
750                         = pn_be_Call_first_res + n_reg_results;
751
752                 /* also keep the stack pointer */
753                 ++n;
754                 set_irn_link(curr_sp, (void*) sp);
755                 obstack_ptr_grow(obst, curr_sp);
756
757                 for (reg = pset_first(caller_save); reg; reg = pset_next(caller_save), ++n) {
758                         ir_node *proj = new_r_Proj(irg, bl, low_call, reg->reg_class->mode,
759                                                    curr_res_proj);
760
761                         /* memorize the register in the link field. we need afterwards to set the register class of the keep correctly. */
762                         be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(curr_res_proj), reg);
763                         arch_set_irn_register(arch_env, proj, reg);
764
765                         /* a call can produce ignore registers, in this case set the flag and register for the Proj */
766                         if (arch_register_type_is(reg, ignore)) {
767                                 be_node_set_flags(low_call, BE_OUT_POS(curr_res_proj),
768                                                   arch_irn_flags_ignore);
769                         }
770
771                         set_irn_link(proj, (void*) reg);
772                         obstack_ptr_grow(obst, proj);
773                         curr_res_proj++;
774                 }
775
776                 for(i = 0; i < n_reg_results; ++i) {
777                         ir_node *proj = res_projs[i];
778                         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(arch_env, proj);
779                         set_irn_link(proj, (void*) reg);
780                         obstack_ptr_grow(obst, proj);
781                 }
782                 n += n_reg_results;
783
784                 /* create the Keep for the caller save registers */
785                 in   = (ir_node **) obstack_finish(obst);
786                 keep = be_new_Keep(NULL, irg, bl, n, in);
787                 for (i = 0; i < n; ++i) {
788                         const arch_register_t *reg = get_irn_link(in[i]);
789                         be_node_set_reg_class(keep, i, reg->reg_class);
790                 }
791                 obstack_free(obst, in);
792         }
793
794         /* Clean up the stack. */
795         assert(stack_size >= call->pop);
796         stack_size -= call->pop;
797
798         if (stack_size > 0) {
799                 ir_node *mem_proj = NULL;
800
801                 foreach_out_edge(low_call, edge) {
802                         ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
803                         if(is_Proj(irn) && get_Proj_proj(irn) == pn_Call_M) {
804                                 mem_proj = irn;
805                                 break;
806                         }
807                 }
808
809                 if (! mem_proj) {
810                         mem_proj = new_r_Proj(irg, bl, low_call, mode_M, pn_be_Call_M_regular);
811                         keep_alive(mem_proj);
812                 }
813         }
814         /* Clean up the stack frame or revert alignment fixes if we allocated it */
815         if (! no_alloc) {
816                 curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, -stack_size, 0);
817         }
818
819         be_abi_call_free(call);
820         obstack_free(obst, stack_param_idx);
821         del_pset(results);
822         del_pset(states);
823         del_pset(caller_save);
824
825         return curr_sp;
826 }
827
828 /**
829  * Adjust the size of a node representing a stack alloc or free for the minimum stack alignment.
830  *
831  * @param alignment  the minimum stack alignment
832  * @param size       the node containing the non-aligned size
833  * @param irg        the irg where new nodes are allocated on
834  * @param irg        the block where new nodes are allocated on
835  * @param dbg        debug info for new nodes
836  *
837  * @return a node representing the aligned size
838  */
839 static ir_node *adjust_alloc_size(unsigned stack_alignment, ir_node *size,
840                                   ir_graph *irg, ir_node *block, dbg_info *dbg)
841 {
842         if (stack_alignment > 1) {
843                 ir_mode *mode;
844                 tarval  *tv;
845                 ir_node *mask;
846
847                 assert(is_po2(stack_alignment));
848
849                 mode = get_irn_mode(size);
850                 tv   = new_tarval_from_long(stack_alignment-1, mode);
851                 mask = new_r_Const(irg, block, mode, tv);
852                 size = new_rd_Add(dbg, irg, block, size, mask, mode);
853
854                 tv   = new_tarval_from_long(-(long)stack_alignment, mode);
855                 mask = new_r_Const(irg, block, mode, tv);
856                 size = new_rd_And(dbg, irg, block, size, mask, mode);
857         }
858         return size;
859 }
860 /**
861  * Adjust an alloca.
862  * The alloca is transformed into a back end alloca node and connected to the stack nodes.
863  */
864 static ir_node *adjust_alloc(be_abi_irg_t *env, ir_node *alloc, ir_node *curr_sp)
865 {
866         ir_node *block;
867         ir_graph *irg;
868         ir_node *alloc_mem;
869         ir_node *alloc_res;
870         ir_type *type;
871         dbg_info *dbg;
872
873         const ir_edge_t *edge;
874         ir_node *new_alloc, *size, *addr, *ins[2];
875         unsigned stack_alignment;
876
877         assert(get_Alloc_where(alloc) == stack_alloc);
878
879         block = get_nodes_block(alloc);
880         irg = get_irn_irg(block);
881         alloc_mem = NULL;
882         alloc_res = NULL;
883         type = get_Alloc_type(alloc);
884
885         foreach_out_edge(alloc, edge) {
886                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
887
888                 assert(is_Proj(irn));
889                 switch (get_Proj_proj(irn)) {
890                 case pn_Alloc_M:
891                         alloc_mem = irn;
892                         break;
893                 case pn_Alloc_res:
894                         alloc_res = irn;
895                         break;
896                 default:
897                         break;
898                 }
899         }
900
901         /* Beware: currently Alloc nodes without a result might happen,
902            only escape analysis kills them and this phase runs only for object
903            oriented source. We kill the Alloc here. */
904         if (alloc_res == NULL && alloc_mem) {
905                 exchange(alloc_mem, get_Alloc_mem(alloc));
906                 return curr_sp;
907         }
908
909         dbg = get_irn_dbg_info(alloc);
910
911         /* we might need to multiply the size with the element size */
912         if (type != firm_unknown_type && get_type_size_bytes(type) != 1) {
913                 tarval *tv    = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type),
914                                                      mode_Iu);
915                 ir_node *cnst = new_rd_Const(dbg, irg, block, mode_Iu, tv);
916                 ir_node *mul  = new_rd_Mul(dbg, irg, block, get_Alloc_size(alloc),
917                                            cnst, mode_Iu);
918                 size = mul;
919         } else {
920                 size = get_Alloc_size(alloc);
921         }
922
923         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
924            We cannot omit it. */
925         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
926
927         stack_alignment = 1 << env->arch_env->stack_alignment;
928         size            = adjust_alloc_size(stack_alignment, size, irg, block, dbg);
929         new_alloc       = be_new_AddSP(env->arch_env->sp, irg, block, curr_sp, size);
930         set_irn_dbg_info(new_alloc, dbg);
931
932         if(alloc_mem != NULL) {
933                 ir_node *addsp_mem;
934                 ir_node *sync;
935
936                 addsp_mem = new_r_Proj(irg, block, new_alloc, mode_M, pn_be_AddSP_M);
937
938                 /* We need to sync the output mem of the AddSP with the input mem
939                    edge into the alloc node. */
940                 ins[0] = get_Alloc_mem(alloc);
941                 ins[1] = addsp_mem;
942                 sync = new_r_Sync(irg, block, 2, ins);
943
944                 exchange(alloc_mem, sync);
945         }
946
947         exchange(alloc, new_alloc);
948
949         /* fix projnum of alloca res */
950         set_Proj_proj(alloc_res, pn_be_AddSP_res);
951
952         addr    = alloc_res;
953         curr_sp = new_r_Proj(irg, block, new_alloc,  get_irn_mode(curr_sp),
954                              pn_be_AddSP_sp);
955
956         return curr_sp;
957 }  /* adjust_alloc */
958
959 /**
960  * Adjust a Free.
961  * The Free is transformed into a back end free node and connected to the stack nodes.
962  */
963 static ir_node *adjust_free(be_abi_irg_t *env, ir_node *free, ir_node *curr_sp)
964 {
965         ir_node *block;
966         ir_graph *irg;
967         ir_node *subsp, *mem, *res, *size, *sync;
968         ir_type *type;
969         ir_node *in[2];
970         ir_mode *sp_mode;
971         unsigned stack_alignment;
972         dbg_info *dbg;
973
974         assert(get_Free_where(free) == stack_alloc);
975
976         block = get_nodes_block(free);
977         irg = get_irn_irg(block);
978         type = get_Free_type(free);
979         sp_mode = env->arch_env->sp->reg_class->mode;
980         dbg = get_irn_dbg_info(free);
981
982         /* we might need to multiply the size with the element size */
983         if (type != firm_unknown_type && get_type_size_bytes(type) != 1) {
984                 tarval *tv = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), mode_Iu);
985                 ir_node *cnst = new_rd_Const(dbg, irg, block, mode_Iu, tv);
986                 ir_node *mul = new_rd_Mul(dbg, irg, block, get_Free_size(free),
987                                           cnst, mode_Iu);
988                 size = mul;
989         } else {
990                 size = get_Free_size(free);
991         }
992
993         stack_alignment = 1 << env->arch_env->stack_alignment;
994         size            = adjust_alloc_size(stack_alignment, size, irg, block, dbg);
995
996         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
997            We cannot omit it. */
998         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
999         subsp = be_new_SubSP(env->arch_env->sp, irg, block, curr_sp, size);
1000         set_irn_dbg_info(subsp, dbg);
1001
1002         mem = new_r_Proj(irg, block, subsp, mode_M, pn_be_SubSP_M);
1003         res = new_r_Proj(irg, block, subsp, sp_mode, pn_be_SubSP_sp);
1004
1005         /* we need to sync the memory */
1006         in[0] = get_Free_mem(free);
1007         in[1] = mem;
1008         sync = new_r_Sync(irg, block, 2, in);
1009
1010         /* and make the AddSP dependent on the former memory */
1011         add_irn_dep(subsp, get_Free_mem(free));
1012
1013         /* kill the free */
1014         exchange(free, sync);
1015         curr_sp = res;
1016
1017         return curr_sp;
1018 }  /* adjust_free */
1019
1020 /* the following function is replaced by the usage of the heights module */
1021 #if 0
1022 /**
1023  * Walker for dependent_on().
1024  * This function searches a node tgt recursively from a given node
1025  * but is restricted to the given block.
1026  * @return 1 if tgt was reachable from curr, 0 if not.
1027  */
1028 static int check_dependence(ir_node *curr, ir_node *tgt, ir_node *bl)
1029 {
1030         int n, i;
1031
1032         if (get_nodes_block(curr) != bl)
1033                 return 0;
1034
1035         if (curr == tgt)
1036                 return 1;
1037
1038         /* Phi functions stop the recursion inside a basic block */
1039         if (! is_Phi(curr)) {
1040                 for(i = 0, n = get_irn_arity(curr); i < n; ++i) {
1041                         if (check_dependence(get_irn_n(curr, i), tgt, bl))
1042                                 return 1;
1043                 }
1044         }
1045
1046         return 0;
1047 }
1048 #endif /* if 0 */
1049
1050 /**
1051  * Check if a node is somehow data dependent on another one.
1052  * both nodes must be in the same basic block.
1053  * @param n1 The first node.
1054  * @param n2 The second node.
1055  * @return 1, if n1 is data dependent (transitively) on n2, 0 if not.
1056  */
1057 static int dependent_on(ir_node *n1, ir_node *n2)
1058 {
1059         assert(get_nodes_block(n1) == get_nodes_block(n2));
1060
1061         return heights_reachable_in_block(ir_heights, n1, n2);
1062 }
1063
1064 static int cmp_call_dependency(const void *c1, const void *c2)
1065 {
1066         ir_node *n1 = *(ir_node **) c1;
1067         ir_node *n2 = *(ir_node **) c2;
1068
1069         /*
1070                 Classical qsort() comparison function behavior:
1071                 0  if both elements are equal
1072                 1  if second is "smaller" that first
1073                 -1 if first is "smaller" that second
1074         */
1075         if (dependent_on(n1, n2))
1076                 return -1;
1077
1078         if (dependent_on(n2, n1))
1079                 return 1;
1080
1081         return 0;
1082 }
1083
1084 /**
1085  * Walker: links all Call/Alloc/Free nodes to the Block they are contained.
1086  * Clears the irg_is_leaf flag if a Call is detected.
1087  */
1088 static void link_ops_in_block_walker(ir_node *irn, void *data)
1089 {
1090         ir_opcode code = get_irn_opcode(irn);
1091
1092         if (code == iro_Call ||
1093            (code == iro_Alloc && get_Alloc_where(irn) == stack_alloc) ||
1094            (code == iro_Free && get_Free_where(irn) == stack_alloc)) {
1095                 be_abi_irg_t *env = data;
1096                 ir_node *bl       = get_nodes_block(irn);
1097                 void *save        = get_irn_link(bl);
1098
1099                 if (code == iro_Call)
1100                         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 0;
1101
1102                 set_irn_link(irn, save);
1103                 set_irn_link(bl, irn);
1104         }
1105 }
1106
1107 /**
1108  * Block-walker:
1109  * Process all Call/Alloc/Free nodes inside a basic block.
1110  * Note that the link field of the block must contain a linked list of all
1111  * Call nodes inside the Block. We first order this list according to data dependency
1112  * and that connect the calls together.
1113  */
1114 static void process_ops_in_block(ir_node *bl, void *data)
1115 {
1116         be_abi_irg_t *env = data;
1117         ir_node *curr_sp  = env->init_sp;
1118         ir_node *irn;
1119         int n;
1120
1121         for (irn = get_irn_link(bl), n = 0; irn; irn = get_irn_link(irn), ++n)
1122                 obstack_ptr_grow(&env->obst, irn);
1123
1124         /* If there were call nodes in the block. */
1125         if (n > 0) {
1126                 ir_node *keep;
1127                 ir_node **nodes;
1128                 int i;
1129
1130                 nodes = obstack_finish(&env->obst);
1131
1132                 /* order the call nodes according to data dependency */
1133                 qsort(nodes, n, sizeof(nodes[0]), cmp_call_dependency);
1134
1135                 for (i = n - 1; i >= 0; --i) {
1136                         ir_node *irn = nodes[i];
1137
1138                         DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\tprocessing call %+F\n", irn));
1139                         switch (get_irn_opcode(irn)) {
1140                         case iro_Call:
1141                                 if (! be_omit_fp) {
1142                                         /* The stack pointer will be modified due to a call. */
1143                                         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
1144                                 }
1145                                 curr_sp = adjust_call(env, irn, curr_sp);
1146                                 break;
1147                         case iro_Alloc:
1148                                 if (get_Alloc_where(irn) == stack_alloc)
1149                                         curr_sp = adjust_alloc(env, irn, curr_sp);
1150                                 break;
1151                         case iro_Free:
1152                                 if (get_Free_where(irn) == stack_alloc)
1153                                         curr_sp = adjust_free(env, irn, curr_sp);
1154                                 break;
1155                         default:
1156                                 panic("invalid call");
1157                                 break;
1158                         }
1159                 }
1160
1161                 obstack_free(&env->obst, nodes);
1162
1163                 /* Keep the last stack state in the block by tying it to Keep node,
1164                  * the proj from calls is already kept */
1165                 if (curr_sp != env->init_sp &&
1166                     !(is_Proj(curr_sp) && be_is_Call(get_Proj_pred(curr_sp)))) {
1167                         nodes[0] = curr_sp;
1168                         keep     = be_new_Keep(env->arch_env->sp->reg_class,
1169                                                get_irn_irg(bl), bl, 1, nodes);
1170                         pmap_insert(env->keep_map, bl, keep);
1171                 }
1172         }
1173
1174         set_irn_link(bl, curr_sp);
1175 }  /* process_calls_in_block */
1176
1177 /**
1178  * Adjust all call nodes in the graph to the ABI conventions.
1179  */
1180 static void process_calls(be_abi_irg_t *env)
1181 {
1182         ir_graph *irg = env->birg->irg;
1183
1184         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 1;
1185         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, link_ops_in_block_walker, env);
1186
1187         ir_heights = heights_new(env->birg->irg);
1188         irg_block_walk_graph(irg, NULL, process_ops_in_block, env);
1189         heights_free(ir_heights);
1190 }
1191
1192 /**
1193  * Computes the stack argument layout type.
1194  * Changes a possibly allocated value param type by moving
1195  * entities to the stack layout type.
1196  *
1197  * @param env          the ABI environment
1198  * @param call         the current call ABI
1199  * @param method_type  the method type
1200  * @param param_map    an array mapping method arguments to the stack layout type
1201  *
1202  * @return the stack argument layout type
1203  */
1204 static ir_type *compute_arg_type(be_abi_irg_t *env, be_abi_call_t *call, ir_type *method_type, ir_entity ***param_map)
1205 {
1206         int dir  = env->call->flags.bits.left_to_right ? 1 : -1;
1207         int inc  = env->birg->main_env->arch_env->stack_dir * dir;
1208         int n    = get_method_n_params(method_type);
1209         int curr = inc > 0 ? 0 : n - 1;
1210         int ofs  = 0;
1211
1212         char buf[128];
1213         ir_type *res;
1214         int i;
1215         ir_type *val_param_tp = get_method_value_param_type(method_type);
1216         ident *id = get_entity_ident(get_irg_entity(env->birg->irg));
1217         ir_entity **map;
1218
1219         *param_map = map = obstack_alloc(&env->obst, n * sizeof(ir_entity *));
1220         res = new_type_struct(mangle_u(id, new_id_from_chars("arg_type", 8)));
1221         for (i = 0; i < n; ++i, curr += inc) {
1222                 ir_type *param_type    = get_method_param_type(method_type, curr);
1223                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, curr);
1224
1225                 map[i] = NULL;
1226                 if (arg->on_stack) {
1227                         if (val_param_tp) {
1228                                 /* the entity was already created, move it to the param type */
1229                                 arg->stack_ent = get_method_value_param_ent(method_type, i);
1230                                 remove_struct_member(val_param_tp, arg->stack_ent);
1231                                 set_entity_owner(arg->stack_ent, res);
1232                                 add_struct_member(res, arg->stack_ent);
1233                                 /* must be automatic to set a fixed layout */
1234                                 set_entity_allocation(arg->stack_ent, allocation_automatic);
1235                         }
1236                         else {
1237                                 snprintf(buf, sizeof(buf), "param_%d", i);
1238                                 arg->stack_ent = new_entity(res, new_id_from_str(buf), param_type);
1239                         }
1240                         ofs += arg->space_before;
1241                         ofs = round_up2(ofs, arg->alignment);
1242                         set_entity_offset(arg->stack_ent, ofs);
1243                         ofs += arg->space_after;
1244                         ofs += get_type_size_bytes(param_type);
1245                         map[i] = arg->stack_ent;
1246                 }
1247         }
1248         set_type_size_bytes(res, ofs);
1249         set_type_state(res, layout_fixed);
1250         return res;
1251 }
1252
1253 #if 0
1254 static void create_register_perms(const arch_isa_t *isa, ir_graph *irg, ir_node *bl, pmap *regs)
1255 {
1256         int i, j, n;
1257         struct obstack obst;
1258
1259         obstack_init(&obst);
1260
1261         /* Create a Perm after the RegParams node to delimit it. */
1262         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
1263                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
1264                 ir_node *perm;
1265                 ir_node **in;
1266                 int n_regs;
1267
1268                 for(n_regs = 0, j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1269                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1270                         ir_node *irn = pmap_get(regs, (void *) reg);
1271
1272                         if(irn && !arch_register_type_is(reg, ignore)) {
1273                                 n_regs++;
1274                                 obstack_ptr_grow(&obst, irn);
1275                                 set_irn_link(irn, (void *) reg);
1276                         }
1277                 }
1278
1279                 obstack_ptr_grow(&obst, NULL);
1280                 in = obstack_finish(&obst);
1281                 if(n_regs > 0) {
1282                         perm = be_new_Perm(cls, irg, bl, n_regs, in);
1283                         for(j = 0; j < n_regs; ++j) {
1284                                 ir_node *arg = in[j];
1285                                 arch_register_t *reg = get_irn_link(arg);
1286                                 pmap_insert(regs, reg, arg);
1287                                 be_set_constr_single_reg(perm, BE_OUT_POS(j), reg);
1288                         }
1289                 }
1290                 obstack_free(&obst, in);
1291         }
1292
1293         obstack_free(&obst, NULL);
1294 }
1295 #endif
1296
1297 typedef struct {
1298         const arch_register_t *reg;
1299         ir_node *irn;
1300 } reg_node_map_t;
1301
1302 static int cmp_regs(const void *a, const void *b)
1303 {
1304         const reg_node_map_t *p = a;
1305         const reg_node_map_t *q = b;
1306
1307         if(p->reg->reg_class == q->reg->reg_class)
1308                 return p->reg->index - q->reg->index;
1309         else
1310                 return p->reg->reg_class - q->reg->reg_class;
1311 }
1312
1313 static reg_node_map_t *reg_map_to_arr(struct obstack *obst, pmap *reg_map)
1314 {
1315         pmap_entry *ent;
1316         int n = pmap_count(reg_map);
1317         int i = 0;
1318         reg_node_map_t *res = obstack_alloc(obst, n * sizeof(res[0]));
1319
1320         foreach_pmap(reg_map, ent) {
1321                 res[i].reg = ent->key;
1322                 res[i].irn = ent->value;
1323                 i++;
1324         }
1325
1326         qsort(res, n, sizeof(res[0]), cmp_regs);
1327         return res;
1328 }
1329
1330 /**
1331  * Creates a barrier.
1332  */
1333 static ir_node *create_barrier(be_abi_irg_t *env, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *regs, int in_req)
1334 {
1335         ir_graph *irg = env->birg->irg;
1336         int n_regs    = pmap_count(regs);
1337         int n;
1338         ir_node *irn;
1339         ir_node **in;
1340         reg_node_map_t *rm;
1341
1342         rm = reg_map_to_arr(&env->obst, regs);
1343
1344         for(n = 0; n < n_regs; ++n)
1345                 obstack_ptr_grow(&env->obst, rm[n].irn);
1346
1347         if(mem) {
1348                 obstack_ptr_grow(&env->obst, *mem);
1349                 n++;
1350         }
1351
1352         in = (ir_node **) obstack_finish(&env->obst);
1353         irn = be_new_Barrier(irg, bl, n, in);
1354         obstack_free(&env->obst, in);
1355
1356         for(n = 0; n < n_regs; ++n) {
1357                 const arch_register_t *reg = rm[n].reg;
1358                 int flags                  = 0;
1359                 int pos                    = BE_OUT_POS(n);
1360                 ir_node *proj;
1361
1362                 proj = new_r_Proj(irg, bl, irn, get_irn_mode(rm[n].irn), n);
1363                 be_node_set_reg_class(irn, n, reg->reg_class);
1364                 if(in_req)
1365                         be_set_constr_single_reg(irn, n, reg);
1366                 be_set_constr_single_reg(irn, pos, reg);
1367                 be_node_set_reg_class(irn, pos, reg->reg_class);
1368                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, proj, reg);
1369
1370                 /* if the proj projects a ignore register or a node which is set to ignore, propagate this property. */
1371                 if(arch_register_type_is(reg, ignore) || arch_irn_is(env->birg->main_env->arch_env, in[n], ignore))
1372                         flags |= arch_irn_flags_ignore;
1373
1374                 if(arch_irn_is(env->birg->main_env->arch_env, in[n], modify_sp))
1375                         flags |= arch_irn_flags_modify_sp;
1376
1377                 be_node_set_flags(irn, pos, flags);
1378
1379                 pmap_insert(regs, (void *) reg, proj);
1380         }
1381
1382         if(mem) {
1383                 *mem = new_r_Proj(irg, bl, irn, mode_M, n);
1384         }
1385
1386         obstack_free(&env->obst, rm);
1387         return irn;
1388 }
1389
1390 /**
1391  * Creates a be_Return for a Return node.
1392  *
1393  * @param @env    the abi environment
1394  * @param irn     the Return node or NULL if there was none
1395  * @param bl      the block where the be_Retun should be placed
1396  * @param mem     the current memory
1397  * @param n_res   number of return results
1398  */
1399 static ir_node *create_be_return(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *bl,
1400                 ir_node *mem, int n_res)
1401 {
1402         be_abi_call_t    *call     = env->call;
1403         const arch_env_t *arch_env = env->birg->main_env->arch_env;
1404         dbg_info *dbgi;
1405         pmap *reg_map  = pmap_create();
1406         ir_node *keep  = pmap_get(env->keep_map, bl);
1407         int in_max;
1408         ir_node *ret;
1409         int i, n;
1410         unsigned pop;
1411         ir_node **in;
1412         ir_node *stack;
1413         const arch_register_t **regs;
1414         pmap_entry *ent ;
1415
1416         /*
1417                 get the valid stack node in this block.
1418                 If we had a call in that block there is a Keep constructed by process_calls()
1419                 which points to the last stack modification in that block. we'll use
1420                 it then. Else we use the stack from the start block and let
1421                 the ssa construction fix the usage.
1422         */
1423         stack = be_abi_reg_map_get(env->regs, arch_env->sp);
1424         if (keep) {
1425                 stack = get_irn_n(keep, 0);
1426                 kill_node(keep);
1427                 remove_End_keepalive(get_irg_end(env->birg->irg), keep);
1428         }
1429
1430         /* Insert results for Return into the register map. */
1431         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
1432                 ir_node *res           = get_Return_res(irn, i);
1433                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i);
1434                 assert(arg->in_reg && "return value must be passed in register");
1435                 pmap_insert(reg_map, (void *) arg->reg, res);
1436         }
1437
1438         /* Add uses of the callee save registers. */
1439         foreach_pmap(env->regs, ent) {
1440                 const arch_register_t *reg = ent->key;
1441                 if(arch_register_type_is(reg, callee_save) || arch_register_type_is(reg, ignore))
1442                         pmap_insert(reg_map, ent->key, ent->value);
1443         }
1444
1445         be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->sp, stack);
1446
1447         /* Make the Epilogue node and call the arch's epilogue maker. */
1448         create_barrier(env, bl, &mem, reg_map, 1);
1449         call->cb->epilogue(env->cb, bl, &mem, reg_map);
1450
1451         /*
1452                 Maximum size of the in array for Return nodes is
1453                 return args + callee save/ignore registers + memory + stack pointer
1454         */
1455         in_max = pmap_count(reg_map) + n_res + 2;
1456
1457         in   = obstack_alloc(&env->obst, in_max * sizeof(in[0]));
1458         regs = obstack_alloc(&env->obst, in_max * sizeof(regs[0]));
1459
1460         in[0]   = mem;
1461         in[1]   = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->sp);
1462         regs[0] = NULL;
1463         regs[1] = arch_env->sp;
1464         n       = 2;
1465
1466         /* clear SP entry, since it has already been grown. */
1467         pmap_insert(reg_map, (void *) arch_env->sp, NULL);
1468         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
1469                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i);
1470
1471                 in[n]     = be_abi_reg_map_get(reg_map, arg->reg);
1472                 regs[n++] = arg->reg;
1473
1474                 /* Clear the map entry to mark the register as processed. */
1475                 be_abi_reg_map_set(reg_map, arg->reg, NULL);
1476         }
1477
1478         /* grow the rest of the stuff. */
1479         foreach_pmap(reg_map, ent) {
1480                 if(ent->value) {
1481                         in[n]     = ent->value;
1482                         regs[n++] = ent->key;
1483                 }
1484         }
1485
1486         /* The in array for the new back end return is now ready. */
1487         if(irn != NULL) {
1488                 dbgi = get_irn_dbg_info(irn);
1489         } else {
1490                 dbgi = NULL;
1491         }
1492         /* we have to pop the shadow parameter in in case of struct returns */
1493         pop = call->pop;
1494         ret = be_new_Return(dbgi, env->birg->irg, bl, n_res, pop, n, in);
1495
1496         /* Set the register classes of the return's parameter accordingly. */
1497         for(i = 0; i < n; ++i)
1498                 if(regs[i])
1499                         be_node_set_reg_class(ret, i, regs[i]->reg_class);
1500
1501         /* Free the space of the Epilog's in array and the register <-> proj map. */
1502         obstack_free(&env->obst, in);
1503         pmap_destroy(reg_map);
1504
1505         return ret;
1506 }
1507
1508 typedef struct lower_frame_sels_env_t {
1509         be_abi_irg_t *env;
1510         ir_entity    *value_param_list;  /**< the list of all value param entities */
1511         ir_entity    *value_param_tail;  /**< the tail of the list of all value param entities */
1512 } lower_frame_sels_env_t;
1513
1514 /**
1515  * Walker: Replaces Sels of frame type and
1516  * value param type entities by FrameAddress.
1517  * Links all used entities.
1518  */
1519 static void lower_frame_sels_walker(ir_node *irn, void *data) {
1520         lower_frame_sels_env_t *ctx = data;
1521
1522         if (is_Sel(irn)) {
1523                 ir_graph *irg        = current_ir_graph;
1524                 ir_node  *frame      = get_irg_frame(irg);
1525                 ir_node  *param_base = get_irg_value_param_base(irg);
1526                 ir_node  *ptr        = get_Sel_ptr(irn);
1527
1528                 if (ptr == frame || ptr == param_base) {
1529                         be_abi_irg_t *env = ctx->env;
1530                         ir_entity    *ent = get_Sel_entity(irn);
1531                         ir_node      *bl  = get_nodes_block(irn);
1532                         ir_node      *nw;
1533
1534                         nw = be_new_FrameAddr(env->arch_env->sp->reg_class, irg, bl, frame, ent);
1535                         exchange(irn, nw);
1536
1537                         /* check, if it's a param sel and if have not seen this entity before */
1538                         if (ptr == param_base &&
1539                                         ent != ctx->value_param_tail &&
1540                                         get_entity_link(ent) == NULL) {
1541                                 set_entity_link(ent, ctx->value_param_list);
1542                                 ctx->value_param_list = ent;
1543                                 if (ctx->value_param_tail == NULL) ctx->value_param_tail = ent;
1544                         }
1545                 }
1546         }
1547 }
1548
1549 /**
1550  * Check if a value parameter is transmitted as a register.
1551  * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1552  * transmitted in registers.
1553  *
1554  * Note that on some architectures this case must be handled specially
1555  * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1556  *
1557  * In the default case we move the entity to the frame type and create
1558  * a backing store into the first block.
1559  */
1560 static void fix_address_of_parameter_access(be_abi_irg_t *env, ir_entity *value_param_list) {
1561         be_abi_call_t *call = env->call;
1562         ir_graph *irg       = env->birg->irg;
1563         ir_entity *ent, *next_ent, *new_list;
1564         ir_type *frame_tp;
1565         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg = env->dbg;)
1566
1567         new_list = NULL;
1568         for (ent = value_param_list; ent; ent = next_ent) {
1569                 int i = get_struct_member_index(get_entity_owner(ent), ent);
1570                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
1571
1572                 next_ent = get_entity_link(ent);
1573                 if (arg->in_reg) {
1574                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d need backing store\n", i));
1575                         set_entity_link(ent, new_list);
1576                         new_list = ent;
1577                 }
1578         }
1579         if (new_list) {
1580                 /* ok, change the graph */
1581                 ir_node *start_bl = get_irg_start_block(irg);
1582                 ir_node *first_bl = NULL;
1583                 ir_node *frame, *imem, *nmem, *store, *mem, *args, *args_bl;
1584                 const ir_edge_t *edge;
1585                 optimization_state_t state;
1586                 unsigned offset;
1587
1588                 foreach_block_succ(start_bl, edge) {
1589                         ir_node *succ = get_edge_src_irn(edge);
1590                         if (start_bl != succ) {
1591                                 first_bl = succ;
1592                                 break;
1593                         }
1594                 }
1595                 assert(first_bl);
1596                 /* we had already removed critical edges, so the following
1597                    assertion should be always true. */
1598                 assert(get_Block_n_cfgpreds(first_bl) == 1);
1599
1600                 /* now create backing stores */
1601                 frame = get_irg_frame(irg);
1602                 imem = get_irg_initial_mem(irg);
1603
1604                 save_optimization_state(&state);
1605                 set_optimize(0);
1606                 nmem = new_r_Proj(irg, first_bl, get_irg_start(irg), mode_M, pn_Start_M);
1607                 restore_optimization_state(&state);
1608
1609                 /* reroute all edges to the new memory source */
1610                 edges_reroute(imem, nmem, irg);
1611
1612                 store   = NULL;
1613                 mem     = imem;
1614                 args    = get_irg_args(irg);
1615                 args_bl = get_nodes_block(args);
1616                 for (ent = new_list; ent; ent = get_entity_link(ent)) {
1617                         int     i     = get_struct_member_index(get_entity_owner(ent), ent);
1618                         ir_type *tp   = get_entity_type(ent);
1619                         ir_mode *mode = get_type_mode(tp);
1620                         ir_node *addr;
1621
1622                         /* address for the backing store */
1623                         addr = be_new_FrameAddr(env->arch_env->sp->reg_class, irg, first_bl, frame, ent);
1624
1625                         if (store)
1626                                 mem = new_r_Proj(irg, first_bl, store, mode_M, pn_Store_M);
1627
1628                         /* the backing store itself */
1629                         store = new_r_Store(irg, first_bl, mem, addr,
1630                                             new_r_Proj(irg, args_bl, args, mode, i));
1631                 }
1632                 /* the new memory Proj gets the last Proj from store */
1633                 set_Proj_pred(nmem, store);
1634                 set_Proj_proj(nmem, pn_Store_M);
1635
1636                 /* move all entities to the frame type */
1637                 frame_tp = get_irg_frame_type(irg);
1638                 offset   = get_type_size_bytes(frame_tp);
1639
1640                 /* we will add new entities: set the layout to undefined */
1641                 assert(get_type_state(frame_tp) == layout_fixed);
1642                 set_type_state(frame_tp, layout_undefined);
1643                 for (ent = new_list; ent; ent = get_entity_link(ent)) {
1644                         ir_type  *tp   = get_entity_type(ent);
1645                         unsigned align = get_type_alignment_bytes(tp);
1646
1647                         offset += align - 1;
1648                         offset &= ~(align - 1);
1649                         set_entity_owner(ent, frame_tp);
1650                         add_class_member(frame_tp, ent);
1651                         /* must be automatic to set a fixed layout */
1652                         set_entity_allocation(ent, allocation_automatic);
1653                         set_entity_offset(ent, offset);
1654                         offset += get_type_size_bytes(tp);
1655                 }
1656                 set_type_size_bytes(frame_tp, offset);
1657                 /* fix the layout again */
1658                 set_type_state(frame_tp, layout_fixed);
1659         }
1660 }
1661
1662 #if 1
1663 /**
1664  * The start block has no jump, instead it has an initial exec Proj.
1665  * The backend wants to handle all blocks the same way, so we replace
1666  * the out cfg edge with a real jump.
1667  */
1668 static void fix_start_block(ir_node *block, void *env) {
1669         int      *done = env;
1670         int      i;
1671         ir_node  *start_block;
1672         ir_graph *irg;
1673
1674         /* we processed the start block, return */
1675         if (*done)
1676                 return;
1677
1678         irg         = get_irn_irg(block);
1679         start_block = get_irg_start_block(irg);
1680
1681         for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
1682                 ir_node *pred       = get_Block_cfgpred(block, i);
1683                 ir_node *pred_block = get_nodes_block(pred);
1684
1685                 /* ok, we are in the block, having start as cfg predecessor */
1686                 if (pred_block == start_block) {
1687                         ir_node *jump = new_r_Jmp(irg, pred_block);
1688                         set_Block_cfgpred(block, i, jump);
1689                         *done = 1;
1690                 }
1691         }
1692 }
1693 #endif
1694
1695 /**
1696  * Modify the irg itself and the frame type.
1697  */
1698 static void modify_irg(be_abi_irg_t *env)
1699 {
1700         be_abi_call_t *call       = env->call;
1701         const arch_env_t *arch_env= env->birg->main_env->arch_env;
1702         const arch_register_t *sp = arch_env_sp(arch_env);
1703         ir_graph *irg             = env->birg->irg;
1704         ir_node *bl               = get_irg_start_block(irg);
1705         ir_node *end              = get_irg_end_block(irg);
1706         ir_node *old_mem          = get_irg_initial_mem(irg);
1707         ir_node *new_mem_proj;
1708         ir_node *mem;
1709         ir_type *method_type      = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
1710         pset *dont_save           = pset_new_ptr(8);
1711
1712         int n_params;
1713         int i, n;
1714         unsigned j;
1715
1716         reg_node_map_t *rm;
1717         const arch_register_t *fp_reg;
1718         ir_node *frame_pointer;
1719         ir_node *reg_params_bl;
1720         ir_node **args;
1721         ir_node *arg_tuple;
1722         ir_node *value_param_base;
1723         const ir_edge_t *edge;
1724         ir_type *arg_type, *bet_type, *tp;
1725         lower_frame_sels_env_t ctx;
1726         ir_entity **param_map;
1727
1728         bitset_t *used_proj_nr;
1729         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg = env->dbg;)
1730
1731         DBG((dbg, LEVEL_1, "introducing abi on %+F\n", irg));
1732
1733         /* set the links of all frame entities to NULL, we use it
1734            to detect if an entity is already linked in the value_param_list */
1735         tp = get_method_value_param_type(method_type);
1736         if (tp != NULL) {
1737                 for (i = get_struct_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i)
1738                         set_entity_link(get_struct_member(tp, i), NULL);
1739         }
1740
1741         /* Convert the Sel nodes in the irg to frame load/store/addr nodes. */
1742         ctx.env              = env;
1743         ctx.value_param_list = NULL;
1744         ctx.value_param_tail = NULL;
1745         irg_walk_graph(irg, lower_frame_sels_walker, NULL, &ctx);
1746
1747         /* value_param_base anchor is not needed anymore now */
1748         value_param_base = get_irg_value_param_base(irg);
1749         kill_node(value_param_base);
1750         set_irg_value_param_base(irg, new_r_Bad(irg));
1751
1752         env->frame = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(env->frame[0]));
1753         env->regs  = pmap_create();
1754
1755         used_proj_nr = bitset_alloca(1024);
1756         n_params     = get_method_n_params(method_type);
1757         args         = obstack_alloc(&env->obst, n_params * sizeof(args[0]));
1758         memset(args, 0, n_params * sizeof(args[0]));
1759
1760         /* Check if a value parameter is transmitted as a register.
1761          * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1762          * transmitted in registers.
1763          *
1764          * Note that on some architectures this case must be handled specially
1765          * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1766          *
1767          * In the default case we move the entity to the frame type and create
1768          * a backing store into the first block.
1769          */
1770         fix_address_of_parameter_access(env, ctx.value_param_list);
1771
1772         /* Fill the argument vector */
1773         arg_tuple = get_irg_args(irg);
1774         foreach_out_edge(arg_tuple, edge) {
1775                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
1776                 if (! is_Anchor(irn)) {
1777                         int nr       = get_Proj_proj(irn);
1778                         args[nr]     = irn;
1779                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\treading arg: %d -> %+F\n", nr, irn));
1780                 }
1781         }
1782
1783         arg_type = compute_arg_type(env, call, method_type, &param_map);
1784         bet_type = call->cb->get_between_type(env->cb);
1785         stack_frame_init(env->frame, arg_type, bet_type, get_irg_frame_type(irg), arch_env->stack_dir, param_map);
1786
1787         /* Count the register params and add them to the number of Projs for the RegParams node */
1788         for(i = 0; i < n_params; ++i) {
1789                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
1790                 if(arg->in_reg && args[i]) {
1791                         assert(arg->reg != sp && "cannot use stack pointer as parameter register");
1792                         assert(i == get_Proj_proj(args[i]));
1793
1794                         /* For now, associate the register with the old Proj from Start representing that argument. */
1795                         pmap_insert(env->regs, (void *) arg->reg, args[i]);
1796                         bitset_set(used_proj_nr, i);
1797                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d -> reg %s\n", i, arg->reg->name));
1798                 }
1799         }
1800
1801         /* Collect all callee-save registers */
1802         for(i = 0, n = arch_env_get_n_reg_class(arch_env); i < n; ++i) {
1803                 const arch_register_class_t *cls = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
1804                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1805                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1806                         if(arch_register_type_is(reg, callee_save) ||
1807                                         arch_register_type_is(reg, state)) {
1808                                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, NULL);
1809                         }
1810                 }
1811         }
1812
1813         pmap_insert(env->regs, (void *) sp, NULL);
1814         pmap_insert(env->regs, (void *) arch_env->bp, NULL);
1815         reg_params_bl   = get_irg_start_block(irg);
1816         env->reg_params = be_new_RegParams(irg, reg_params_bl, pmap_count(env->regs));
1817         add_irn_dep(env->reg_params, get_irg_start(irg));
1818
1819         /*
1820          * make proj nodes for the callee save registers.
1821          * memorize them, since Return nodes get those as inputs.
1822          *
1823          * Note, that if a register corresponds to an argument, the regs map contains
1824          * the old Proj from start for that argument.
1825          */
1826
1827         rm = reg_map_to_arr(&env->obst, env->regs);
1828         for(i = 0, n = pmap_count(env->regs); i < n; ++i) {
1829                 arch_register_t *reg = (void *) rm[i].reg;
1830                 ir_mode *mode        = reg->reg_class->mode;
1831                 long nr              = i;
1832                 int pos              = BE_OUT_POS((int) nr);
1833                 int flags            = 0;
1834
1835                 ir_node *proj;
1836
1837                 assert(nr >= 0);
1838                 bitset_set(used_proj_nr, nr);
1839                 proj = new_r_Proj(irg, reg_params_bl, env->reg_params, mode, nr);
1840                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, proj);
1841                 be_set_constr_single_reg(env->reg_params, pos, reg);
1842                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, proj, reg);
1843
1844                 /*
1845                  * If the register is an ignore register,
1846                  * The Proj for that register shall also be ignored during register allocation.
1847                  */
1848                 if(arch_register_type_is(reg, ignore))
1849                         flags |= arch_irn_flags_ignore;
1850
1851                 if(reg == sp)
1852                         flags |= arch_irn_flags_modify_sp;
1853
1854                 be_node_set_flags(env->reg_params, pos, flags);
1855
1856                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tregister save proj #%d -> reg %s\n", nr, reg->name));
1857         }
1858         obstack_free(&env->obst, rm);
1859
1860         /* create a new initial memory proj */
1861         assert(is_Proj(old_mem));
1862         new_mem_proj = new_r_Proj(irg, get_nodes_block(old_mem),
1863                                   new_r_Unknown(irg, mode_T), mode_M,
1864                                   get_Proj_proj(old_mem));
1865         mem = new_mem_proj;
1866
1867         /* Generate the Prologue */
1868         fp_reg  = call->cb->prologue(env->cb, &mem, env->regs);
1869
1870         /* do the stack allocation BEFORE the barrier, or spill code
1871            might be added before it */
1872         env->init_sp = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1873         env->init_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, env->init_sp, BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND, 0);
1874         be_abi_reg_map_set(env->regs, sp, env->init_sp);
1875
1876         create_barrier(env, bl, &mem, env->regs, 0);
1877
1878         env->init_sp = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1879         arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, env->init_sp, sp);
1880
1881         frame_pointer = be_abi_reg_map_get(env->regs, fp_reg);
1882         set_irg_frame(irg, frame_pointer);
1883         pset_insert_ptr(env->ignore_regs, fp_reg);
1884
1885         /* rewire old mem users to new mem */
1886         set_Proj_pred(new_mem_proj, get_Proj_pred(old_mem));
1887         exchange(old_mem, mem);
1888
1889         set_irg_initial_mem(irg, mem);
1890
1891         /* Now, introduce stack param nodes for all parameters passed on the stack */
1892         for(i = 0; i < n_params; ++i) {
1893                 ir_node *arg_proj = args[i];
1894                 ir_node *repl     = NULL;
1895
1896                 if(arg_proj != NULL) {
1897                         be_abi_call_arg_t *arg;
1898                         ir_type *param_type;
1899                         int     nr = get_Proj_proj(arg_proj);
1900                         ir_mode *mode;
1901
1902                         nr         = MIN(nr, n_params);
1903                         arg        = get_call_arg(call, 0, nr);
1904                         param_type = get_method_param_type(method_type, nr);
1905
1906                         if (arg->in_reg) {
1907                                 repl = pmap_get(env->regs, (void *) arg->reg);
1908                         } else if(arg->on_stack) {
1909                                 ir_node *addr = be_new_FrameAddr(sp->reg_class, irg, reg_params_bl, frame_pointer, arg->stack_ent);
1910
1911                                 /* For atomic parameters which are actually used, we create a Load node. */
1912                                 if(is_atomic_type(param_type) && get_irn_n_edges(args[i]) > 0) {
1913                                         ir_mode *mode      = get_type_mode(param_type);
1914                                         ir_mode *load_mode = arg->load_mode;
1915
1916                                         ir_node *load = new_r_Load(irg, reg_params_bl, new_NoMem(), addr, load_mode);
1917                                         set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
1918                                         repl = new_r_Proj(irg, reg_params_bl, load, load_mode, pn_Load_res);
1919
1920                                         if (mode != load_mode) {
1921                                                 repl = new_r_Conv(irg, reg_params_bl, repl, mode);
1922                                         }
1923                                 } else {
1924                                         /* The stack parameter is not primitive (it is a struct or array),
1925                                          * we thus will create a node representing the parameter's address
1926                                          * on the stack. */
1927                                         repl = addr;
1928                                 }
1929                         }
1930
1931                         assert(repl != NULL);
1932
1933                         /* Beware: the mode of the register parameters is always the mode of the register class
1934                            which may be wrong. Add Conv's then. */
1935                         mode = get_irn_mode(args[i]);
1936                         if (mode != get_irn_mode(repl)) {
1937                                 repl = new_r_Conv(irg, get_irn_n(repl, -1), repl, mode);
1938                         }
1939                         exchange(args[i], repl);
1940                 }
1941         }
1942
1943         /* the arg proj is not needed anymore now and should be only used by the anchor */
1944         assert(get_irn_n_edges(arg_tuple) == 1);
1945         kill_node(arg_tuple);
1946         set_irg_args(irg, new_rd_Bad(irg));
1947
1948         /* All Return nodes hang on the End node, so look for them there. */
1949         for (i = 0, n = get_Block_n_cfgpreds(end); i < n; ++i) {
1950                 ir_node *irn = get_Block_cfgpred(end, i);
1951
1952                 if (is_Return(irn)) {
1953                         ir_node *blk = get_nodes_block(irn);
1954                         ir_node *mem = get_Return_mem(irn);
1955                         ir_node *ret = create_be_return(env, irn, blk, mem, get_Return_n_ress(irn));
1956                         exchange(irn, ret);
1957                 }
1958         }
1959         /* if we have endless loops here, n might be <= 0. Do NOT create a be_Return then,
1960            the code is dead and will never be executed. */
1961
1962         del_pset(dont_save);
1963         obstack_free(&env->obst, args);
1964
1965         /* handle start block here (place a jump in the block) */
1966         i = 0;
1967         irg_block_walk_graph(irg, fix_start_block, NULL, &i);
1968 }
1969
1970 /** Fix the state inputs of calls that still hang on unknowns */
1971 static
1972 void fix_call_state_inputs(be_abi_irg_t *env)
1973 {
1974         const arch_env_t *arch_env = env->arch_env;
1975         int i, n, n_states;
1976         arch_register_t **stateregs = NEW_ARR_F(arch_register_t*, 0);
1977
1978         /* Collect caller save registers */
1979         n = arch_env_get_n_reg_class(arch_env);
1980         for(i = 0; i < n; ++i) {
1981                 unsigned j;
1982                 const arch_register_class_t *cls = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
1983                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1984                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
1985                         if(arch_register_type_is(reg, state)) {
1986                                 ARR_APP1(arch_register_t*, stateregs, (arch_register_t *)reg);
1987                         }
1988                 }
1989         }
1990
1991         n = ARR_LEN(env->calls);
1992         n_states = ARR_LEN(stateregs);
1993         for(i = 0; i < n; ++i) {
1994                 int s, arity;
1995                 ir_node *call = env->calls[i];
1996
1997                 arity = get_irn_arity(call);
1998
1999                 /* the state reg inputs are the last n inputs of the calls */
2000                 for(s = 0; s < n_states; ++s) {
2001                         int inp = arity - n_states + s;
2002                         const arch_register_t *reg = stateregs[s];
2003                         ir_node *regnode = be_abi_reg_map_get(env->regs, reg);
2004
2005                         set_irn_n(call, inp, regnode);
2006                 }
2007         }
2008
2009         DEL_ARR_F(stateregs);
2010 }
2011
2012 /**
2013  * Create a trampoline entity for the given method.
2014  */
2015 static ir_entity *create_trampoline(be_main_env_t *be, ir_entity *method)
2016 {
2017         ir_type   *type   = get_entity_type(method);
2018         ident     *old_id = get_entity_ld_ident(method);
2019         ident     *id     = mangle3("L", old_id, "$stub");
2020         ir_type   *parent = be->pic_trampolines_type;
2021         ir_entity *ent    = new_entity(parent, old_id, type);
2022         set_entity_ld_ident(ent, id);
2023         set_entity_visibility(ent, visibility_local);
2024         set_entity_variability(ent, variability_uninitialized);
2025
2026         return ent;
2027 }
2028
2029 /**
2030  * Returns the trampoline entity for the given method.
2031  */
2032 static ir_entity *get_trampoline(be_main_env_t *env, ir_entity *method)
2033 {
2034         ir_entity *result = pmap_get(env->ent_trampoline_map, method);
2035         if (result == NULL) {
2036                 result = create_trampoline(env, method);
2037                 pmap_insert(env->ent_trampoline_map, method, result);
2038         }
2039
2040         return result;
2041 }
2042
2043 /**
2044  * Returns non-zero if a given entity can be accessed using a relative address.
2045  */
2046 static int can_address_relative(ir_entity *entity)
2047 {
2048         return get_entity_variability(entity) == variability_initialized
2049                 || get_entity_visibility(entity) == visibility_local;
2050 }
2051
2052 /** patches SymConsts to work in position independent code */
2053 static void fix_pic_symconsts(ir_node *node, void *data)
2054 {
2055         ir_graph     *irg;
2056         ir_node      *pic_base;
2057         ir_node      *add;
2058         ir_node      *block;
2059         ir_node      *unknown;
2060         ir_mode      *mode;
2061         ir_node      *load;
2062         ir_node      *load_res;
2063         be_abi_irg_t *env = data;
2064         int           arity, i;
2065         be_main_env_t *be = env->birg->main_env;
2066
2067         arity = get_irn_arity(node);
2068         for (i = 0; i < arity; ++i) {
2069                 ir_node   *pred = get_irn_n(node, i);
2070                 ir_entity *entity;
2071                 if (!is_SymConst(pred))
2072                         continue;
2073
2074                 entity = get_SymConst_entity(pred);
2075                 block  = get_nodes_block(pred);
2076                 irg    = get_irn_irg(pred);
2077
2078                 /* calls can jump to relative addresses, so we can directly jump to
2079                    the (relatively) known call address or the trampoline */
2080                 if (is_Call(node) && i == 1) {
2081                         dbg_info  *dbgi;
2082                         ir_entity *trampoline;
2083                         ir_node   *trampoline_const;
2084
2085                         if (can_address_relative(entity))
2086                                 continue;
2087
2088                         dbgi             = get_irn_dbg_info(pred);
2089                         trampoline       = get_trampoline(be, entity);
2090                         trampoline_const = new_rd_SymConst_addr_ent(dbgi, irg, mode_P_code, trampoline, NULL);
2091                         set_irn_n(node, i, trampoline_const);
2092                         continue;
2093                 }
2094
2095                 /* everything else is accessed relative to EIP */
2096                 mode     = get_irn_mode(pred);
2097                 unknown  = new_r_Unknown(irg, mode);
2098                 pic_base = arch_code_generator_get_pic_base(env->birg->cg);
2099                 add      = new_r_Add(irg, block, pic_base, pred, mode);
2100
2101                 /* make sure the walker doesn't visit this add again */
2102                 mark_irn_visited(add);
2103
2104                 /* all ok now for locally constructed stuff */
2105                 if (can_address_relative(entity)) {
2106                         set_irn_n(node, i, add);
2107                         continue;
2108                 }
2109
2110                 /* we need an extra indirection for global data outside our current
2111                    module. The loads are always safe and can therefore float
2112                    and need no memory input */
2113                 load     = new_r_Load(irg, block, new_NoMem(), add, mode);
2114                 load_res = new_r_Proj(irg, block, load, mode, pn_Load_res);
2115                 set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
2116
2117                 set_irn_n(node, i, load_res);
2118         }
2119 }
2120
2121 be_abi_irg_t *be_abi_introduce(be_irg_t *birg)
2122 {
2123         be_abi_irg_t *env  = xmalloc(sizeof(env[0]));
2124         ir_node *old_frame = get_irg_frame(birg->irg);
2125         ir_graph *irg      = birg->irg;
2126
2127         pmap_entry *ent;
2128         ir_node *dummy;
2129         optimization_state_t state;
2130         unsigned *limited_bitset;
2131
2132         be_omit_fp      = birg->main_env->options->omit_fp;
2133         be_omit_leaf_fp = birg->main_env->options->omit_leaf_fp;
2134
2135         obstack_init(&env->obst);
2136
2137         env->arch_env    = birg->main_env->arch_env;
2138         env->method_type = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
2139         env->call        = be_abi_call_new(env->arch_env->sp->reg_class);
2140         arch_env_get_call_abi(env->arch_env, env->method_type, env->call);
2141
2142         env->ignore_regs  = pset_new_ptr_default();
2143         env->keep_map     = pmap_create();
2144         env->dce_survivor = new_survive_dce();
2145         env->birg         = birg;
2146
2147         env->sp_req.type    = arch_register_req_type_limited;
2148         env->sp_req.cls     = arch_register_get_class(env->arch_env->sp);
2149         limited_bitset      = rbitset_obstack_alloc(&env->obst, env->sp_req.cls->n_regs);
2150         rbitset_set(limited_bitset, arch_register_get_index(env->arch_env->sp));
2151         env->sp_req.limited = limited_bitset;
2152
2153         env->sp_cls_req.type  = arch_register_req_type_normal;
2154         env->sp_cls_req.cls   = arch_register_get_class(env->arch_env->sp);
2155
2156         /* Beware: later we replace this node by the real one, ensure it is not CSE'd
2157            to another Unknown or the stack pointer gets used */
2158         save_optimization_state(&state);
2159         set_optimize(0);
2160         env->init_sp = dummy  = new_r_Unknown(irg, env->arch_env->sp->reg_class->mode);
2161         restore_optimization_state(&state);
2162         FIRM_DBG_REGISTER(env->dbg, "firm.be.abi");
2163
2164         env->calls = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
2165
2166         if (birg->main_env->options->pic) {
2167                 irg_walk_graph(irg, fix_pic_symconsts, NULL, env);
2168         }
2169
2170         /* Lower all call nodes in the IRG. */
2171         process_calls(env);
2172
2173         /*
2174                 Beware: init backend abi call object after processing calls,
2175                 otherwise some information might be not yet available.
2176         */
2177         env->cb = env->call->cb->init(env->call, birg->main_env->arch_env, irg);
2178
2179         /* Process the IRG */
2180         modify_irg(env);
2181
2182         /* fix call inputs for state registers */
2183         fix_call_state_inputs(env);
2184
2185         /* We don't need the keep map anymore. */
2186         pmap_destroy(env->keep_map);
2187         env->keep_map = NULL;
2188
2189         /* calls array is not needed anymore */
2190         DEL_ARR_F(env->calls);
2191         env->calls = NULL;
2192
2193         /* reroute the stack origin of the calls to the true stack origin. */
2194         exchange(dummy, env->init_sp);
2195         exchange(old_frame, get_irg_frame(irg));
2196
2197         /* Make some important node pointers survive the dead node elimination. */
2198         survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, &env->init_sp);
2199         foreach_pmap(env->regs, ent) {
2200                 survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, (ir_node **) &ent->value);
2201         }
2202
2203         env->call->cb->done(env->cb);
2204         env->cb = NULL;
2205         return env;
2206 }
2207
2208 void be_abi_free(be_abi_irg_t *env)
2209 {
2210         be_abi_call_free(env->call);
2211         free_survive_dce(env->dce_survivor);
2212         del_pset(env->ignore_regs);
2213         pmap_destroy(env->regs);
2214         obstack_free(&env->obst, NULL);
2215         free(env);
2216 }
2217
2218 void be_abi_put_ignore_regs(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_class_t *cls, bitset_t *bs)
2219 {
2220         arch_register_t *reg;
2221
2222         for(reg = pset_first(abi->ignore_regs); reg; reg = pset_next(abi->ignore_regs))
2223                 if(reg->reg_class == cls)
2224                         bitset_set(bs, reg->index);
2225 }
2226
2227 void be_abi_set_non_ignore_regs(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_class_t *cls, unsigned *raw_bitset)
2228 {
2229         unsigned         i;
2230         arch_register_t *reg;
2231
2232         for (i = 0; i < cls->n_regs; ++i) {
2233                 if (arch_register_type_is(&cls->regs[i], ignore))
2234                         continue;
2235
2236                 rbitset_set(raw_bitset, i);
2237         }
2238
2239         for (reg = pset_first(abi->ignore_regs); reg != NULL;
2240              reg = pset_next(abi->ignore_regs)) {
2241                 if (reg->reg_class != cls)
2242                         continue;
2243
2244                 rbitset_clear(raw_bitset, reg->index);
2245         }
2246 }
2247
2248 /* Returns the stack layout from a abi environment. */
2249 const be_stack_layout_t *be_abi_get_stack_layout(const be_abi_irg_t *abi) {
2250         return abi->frame;
2251 }
2252
2253 /*
2254
2255   _____ _        ____  _             _
2256  |  ___(_)_  __ / ___|| |_ __ _  ___| | __
2257  | |_  | \ \/ / \___ \| __/ _` |/ __| |/ /
2258  |  _| | |>  <   ___) | || (_| | (__|   <
2259  |_|   |_/_/\_\ |____/ \__\__,_|\___|_|\_\
2260
2261 */
2262
2263 typedef ir_node **node_array;
2264
2265 typedef struct fix_stack_walker_env_t {
2266         node_array sp_nodes;
2267         const arch_env_t *arch_env;
2268 } fix_stack_walker_env_t;
2269
2270 /**
2271  * Walker. Collect all stack modifying nodes.
2272  */
2273 static void collect_stack_nodes_walker(ir_node *node, void *data)
2274 {
2275         fix_stack_walker_env_t *env = data;
2276
2277         if (arch_irn_is(env->arch_env, node, modify_sp)) {
2278                 assert(get_irn_mode(node) != mode_M && get_irn_mode(node) != mode_T);
2279                 ARR_APP1(ir_node*, env->sp_nodes, node);
2280         }
2281 }
2282
2283 void be_abi_fix_stack_nodes(be_abi_irg_t *env)
2284 {
2285         be_ssa_construction_env_t senv;
2286         int i, len;
2287         ir_node **phis;
2288         be_irg_t *birg = env->birg;
2289         be_lv_t *lv = be_get_birg_liveness(birg);
2290         fix_stack_walker_env_t walker_env;
2291
2292         walker_env.sp_nodes = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
2293         walker_env.arch_env = birg->main_env->arch_env;
2294
2295         irg_walk_graph(birg->irg, collect_stack_nodes_walker, NULL, &walker_env);
2296
2297         /* nothing to be done if we didn't find any node, in fact we mustn't
2298          * continue, as for endless loops incsp might have had no users and is bad
2299          * now.
2300          */
2301         len = ARR_LEN(walker_env.sp_nodes);
2302         if(len == 0) {
2303                 DEL_ARR_F(walker_env.sp_nodes);
2304                 return;
2305         }
2306
2307         be_ssa_construction_init(&senv, birg);
2308         be_ssa_construction_add_copies(&senv, walker_env.sp_nodes,
2309                                    ARR_LEN(walker_env.sp_nodes));
2310         be_ssa_construction_fix_users_array(&senv, walker_env.sp_nodes,
2311                                       ARR_LEN(walker_env.sp_nodes));
2312
2313         if(lv != NULL) {
2314                 len = ARR_LEN(walker_env.sp_nodes);
2315                 for(i = 0; i < len; ++i) {
2316                         be_liveness_update(lv, walker_env.sp_nodes[i]);
2317                 }
2318                 be_ssa_construction_update_liveness_phis(&senv, lv);
2319         }
2320
2321         phis = be_ssa_construction_get_new_phis(&senv);
2322
2323         /* set register requirements for stack phis */
2324         len = ARR_LEN(phis);
2325         for(i = 0; i < len; ++i) {
2326                 ir_node *phi = phis[i];
2327                 be_set_phi_reg_req(walker_env.arch_env, phi, &env->sp_req);
2328                 be_set_phi_flags(walker_env.arch_env, phi, arch_irn_flags_ignore | arch_irn_flags_modify_sp);
2329                 arch_set_irn_register(walker_env.arch_env, phi, env->arch_env->sp);
2330         }
2331         be_ssa_construction_destroy(&senv);
2332
2333         DEL_ARR_F(walker_env.sp_nodes);
2334 }
2335
2336 static int process_stack_bias(be_abi_irg_t *env, ir_node *bl, int real_bias)
2337 {
2338         const arch_env_t *arch_env = env->birg->main_env->arch_env;
2339         int               omit_fp  = env->call->flags.bits.try_omit_fp;
2340         ir_node          *irn;
2341         int               wanted_bias = real_bias;
2342
2343         sched_foreach(bl, irn) {
2344                 int ofs;
2345
2346                 /*
2347                    Check, if the node relates to an entity on the stack frame.
2348                    If so, set the true offset (including the bias) for that
2349                    node.
2350                  */
2351                 ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(arch_env, irn);
2352                 if(ent) {
2353                         int bias   = omit_fp ? real_bias : 0;
2354                         int offset = get_stack_entity_offset(env->frame, ent, bias);
2355                         arch_set_frame_offset(arch_env, irn, offset);
2356                         DBG((env->dbg, LEVEL_2, "%F has offset %d (including bias %d)\n",
2357                              ent, offset, bias));
2358                 }
2359
2360                 /*
2361                  * If the node modifies the stack pointer by a constant offset,
2362                  * record that in the bias.
2363                  */
2364                 ofs = arch_get_sp_bias(arch_env, irn);
2365
2366                 if(be_is_IncSP(irn)) {
2367                         /* fill in real stack frame size */
2368                         if(ofs == BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND) {
2369                                 ir_type *frame_type = get_irg_frame_type(env->birg->irg);
2370                                 ofs = (int) get_type_size_bytes(frame_type);
2371                                 be_set_IncSP_offset(irn, ofs);
2372                         } else if(ofs == BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
2373                                 ir_type *frame_type = get_irg_frame_type(env->birg->irg);
2374                                 ofs = - (int)get_type_size_bytes(frame_type);
2375                                 be_set_IncSP_offset(irn, ofs);
2376                         } else {
2377                                 if (be_get_IncSP_align(irn)) {
2378                                         /* patch IncSP to produce an aligned stack pointer */
2379                                         ir_type *between_type = env->frame->between_type;
2380                                         int      between_size = get_type_size_bytes(between_type);
2381                                         int      alignment    = 1 << env->arch_env->stack_alignment;
2382                                         int      delta        = (real_bias + ofs + between_size) & (alignment - 1);
2383                                         assert(ofs >= 0);
2384                                         if (delta > 0) {
2385                                                 be_set_IncSP_offset(irn, ofs + alignment - delta);
2386                                                 real_bias += alignment - delta;
2387                                         }
2388                                 } else {
2389                                         /* adjust so real_bias corresponds with wanted_bias */
2390                                         int delta = wanted_bias - real_bias;
2391                                         assert(delta <= 0);
2392                                         if(delta != 0) {
2393                                                 be_set_IncSP_offset(irn, ofs + delta);
2394                                                 real_bias += delta;
2395                                         }
2396                                 }
2397                         }
2398                 }
2399
2400                 real_bias   += ofs;
2401                 wanted_bias += ofs;
2402         }
2403
2404         assert(real_bias == wanted_bias);
2405         return real_bias;
2406 }
2407
2408 /**
2409  * A helper struct for the bias walker.
2410  */
2411 struct bias_walk {
2412         be_abi_irg_t *env;     /**< The ABI irg environment. */
2413         int           start_block_bias;  /**< The bias at the end of the start block. */
2414         int           between_size;
2415         ir_node      *start_block;  /**< The start block of the current graph. */
2416 };
2417
2418 /**
2419  * Block-Walker: fix all stack offsets
2420  */
2421 static void stack_bias_walker(ir_node *bl, void *data)
2422 {
2423         struct bias_walk *bw = data;
2424         if (bl != bw->start_block) {
2425                 process_stack_bias(bw->env, bl, bw->start_block_bias);
2426         }
2427 }
2428
2429 void be_abi_fix_stack_bias(be_abi_irg_t *env)
2430 {
2431         ir_graph *irg  = env->birg->irg;
2432         struct bias_walk bw;
2433
2434         stack_frame_compute_initial_offset(env->frame);
2435         // stack_layout_dump(stdout, env->frame);
2436
2437         /* Determine the stack bias at the end of the start block. */
2438         bw.start_block_bias = process_stack_bias(env, get_irg_start_block(irg), 0);
2439         bw.between_size     = get_type_size_bytes(env->frame->between_type);
2440
2441         /* fix the bias is all other blocks */
2442         bw.env = env;
2443         bw.start_block = get_irg_start_block(irg);
2444         irg_block_walk_graph(irg, stack_bias_walker, NULL, &bw);
2445 }
2446
2447 ir_node *be_abi_get_callee_save_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
2448 {
2449         assert(arch_register_type_is(reg, callee_save));
2450         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
2451         return pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
2452 }
2453
2454 ir_node *be_abi_get_ignore_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
2455 {
2456         assert(arch_register_type_is(reg, ignore));
2457         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
2458         return pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
2459 }
2460
2461 /**
2462  * Returns non-zero if the ABI has omitted the frame pointer in
2463  * the current graph.
2464  */
2465 int be_abi_omit_fp(const be_abi_irg_t *abi) {
2466         return abi->call->flags.bits.try_omit_fp;
2467 }