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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2011 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief       Backend ABI implementation.
  23  * @author      Sebastian Hack, Michael Beck
  24  * @version     $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include "obst.h"
  29
  30 #include "irgopt.h"
  31
  32 #include "irgraph_t.h"
  33 #include "irnode_t.h"
  34 #include "ircons_t.h"
  35 #include "iredges_t.h"
  36 #include "irgmod.h"
  37 #include "irgwalk.h"
  38 #include "irprintf_t.h"
  39 #include "irgopt.h"
  40 #include "irbitset.h"
  41 #include "iropt_t.h"
  42 #include "heights.h"
  43 #include "pdeq.h"
  44 #include "irtools.h"
  45 #include "raw_bitset.h"
  46 #include "error.h"
  47 #include "pset_new.h"
  48
  49 #include "be.h"
  50 #include "beabi.h"
  51 #include "bearch.h"
  52 #include "benode.h"
  53 #include "belive_t.h"
  54 #include "besched.h"
  55 #include "beirg.h"
  56 #include "bessaconstr.h"
  57 #include "bemodule.h"
  58 #include "betranshlp.h"
  59
  60 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
  61
  62 typedef struct be_abi_call_arg_t {
  63         unsigned is_res   : 1;  /**< 1: the call argument is a return value. 0: it's a call parameter. */
  64         unsigned in_reg   : 1;  /**< 1: this argument is transmitted in registers. */
  65         unsigned on_stack : 1;  /**< 1: this argument is transmitted on the stack. */
  66         unsigned callee   : 1;  /**< 1: someone called us. 0: We call another function */
  67
  68         int                    pos;
  69         const arch_register_t *reg;
  70         ir_entity             *stack_ent;
  71         ir_mode               *load_mode;
  72         unsigned               alignment;    /**< stack alignment */
  73         unsigned               space_before; /**< allocate space before */
  74         unsigned               space_after;  /**< allocate space after */
  75 } be_abi_call_arg_t;
  76
  77 struct be_abi_call_t {
  78         be_abi_call_flags_t          flags;  /**< Flags describing the ABI behavior on calls */
  79         int                          pop;    /**< number of bytes the stack frame is shrinked by the callee on return. */
  80         const be_abi_callbacks_t    *cb;
  81         ir_type                     *between_type;
  82         set                         *params;
  83         const arch_register_class_t *cls_addr; /**< register class of the call address */
  84 };
  85
  86 /**
  87  * The ABI information for the current graph.
  88  */
  89 struct be_abi_irg_t {
  90         be_abi_call_t        *call;         /**< The ABI call information. */
  91
  92         ir_node              *init_sp;      /**< The node representing the stack pointer
  93                                                  at the start of the function. */
  94
  95         ir_node              *start;        /**< The be_Start 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
 105         ir_node              **calls;       /**< flexible array containing all be_Call nodes */
 106 };
 107
 108 static ir_heights_t *ir_heights;
 109
 110 /** Flag: if set, try to omit the frame pointer in all routines. */
 111 static int be_omit_fp = 1;
 112
 113 /*
 114      _    ____ ___    ____      _ _ _                _
 115     / \  | __ )_ _|  / ___|__ _| | | |__   __ _  ___| | _____
 116    / _ \ |  _ \| |  | |   / _` | | | '_ \ / _` |/ __| |/ / __|
 117   / ___ \| |_) | |  | |__| (_| | | | |_) | (_| | (__|   <\__ \
 118  /_/   \_\____/___|  \____\__,_|_|_|_.__/ \__,_|\___|_|\_\___/
 119
 120   These callbacks are used by the backend to set the parameters
 121   for a specific call type.
 122 */
 123
 124 /**
 125  * Set compare function: compares two ABI call object arguments.
 126  */
 127 static int cmp_call_arg(const void *a, const void *b, size_t n)
 128 {
 129         const be_abi_call_arg_t *p = (const be_abi_call_arg_t*)a;
 130         const be_abi_call_arg_t *q = (const be_abi_call_arg_t*)b;
 131         (void) n;
 132         return !(p->is_res == q->is_res && p->pos == q->pos && p->callee == q->callee);
 133 }
 134
 135 /**
 136  * Get  an ABI call object argument.
 137  *
 138  * @param call      the abi call
 139  * @param is_res    true for call results, false for call arguments
 140  * @param pos       position of the argument
 141  * @param callee    context type - if we are callee or caller
 142  */
 143 static be_abi_call_arg_t *get_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos, int callee)
 144 {
 145         be_abi_call_arg_t arg;
 146         unsigned hash;
 147
 148         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 149         arg.is_res = is_res;
 150         arg.pos    = pos;
 151         arg.callee = callee;
 152
 153         hash = is_res * 128 + pos;
 154
 155         return (be_abi_call_arg_t*)set_find(call->params, &arg, sizeof(arg), hash);
 156 }
 157
 158 /**
 159  * Set an ABI call object argument.
 160  */
 161 static void remember_call_arg(be_abi_call_arg_t *arg, be_abi_call_t *call, be_abi_context_t context)
 162 {
 163         unsigned hash = arg->is_res * 128 + arg->pos;
 164         if (context & ABI_CONTEXT_CALLEE) {
 165                 arg->callee = 1;
 166                 set_insert(call->params, arg, sizeof(*arg), hash);
 167         }
 168         if (context & ABI_CONTEXT_CALLER) {
 169                 arg->callee = 0;
 170                 set_insert(call->params, arg, sizeof(*arg), hash);
 171         }
 172 }
 173
 174 /* Set the flags for a call. */
 175 void be_abi_call_set_flags(be_abi_call_t *call, be_abi_call_flags_t flags, const be_abi_callbacks_t *cb)
 176 {
 177         call->flags = flags;
 178         call->cb    = cb;
 179 }
 180
 181 /* Sets the number of bytes the stackframe is shrinked by the callee on return */
 182 void be_abi_call_set_pop(be_abi_call_t *call, int pop)
 183 {
 184         assert(pop >= 0);
 185         call->pop = pop;
 186 }
 187
 188 /* Set register class for call address */
 189 void be_abi_call_set_call_address_reg_class(be_abi_call_t *call, const arch_register_class_t *cls)
 190 {
 191         call->cls_addr = cls;
 192 }
 193
 194
 195 void be_abi_call_param_stack(be_abi_call_t *call, int arg_pos,
 196                              ir_mode *load_mode, unsigned alignment,
 197                              unsigned space_before, unsigned space_after,
 198                              be_abi_context_t context)
 199 {
 200         be_abi_call_arg_t arg;
 201         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 202         assert(alignment > 0 && "Alignment must be greater than 0");
 203         arg.on_stack     = 1;
 204         arg.load_mode    = load_mode;
 205         arg.alignment    = alignment;
 206         arg.space_before = space_before;
 207         arg.space_after  = space_after;
 208         arg.is_res       = 0;
 209         arg.pos          = arg_pos;
 210
 211         remember_call_arg(&arg, call, context);
 212 }
 213
 214 void be_abi_call_param_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg, be_abi_context_t context)
 215 {
 216         be_abi_call_arg_t arg;
 217         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 218
 219         arg.in_reg = 1;
 220         arg.reg    = reg;
 221         arg.is_res = 0;
 222         arg.pos    = arg_pos;
 223
 224         remember_call_arg(&arg, call, context);
 225 }
 226
 227 void be_abi_call_res_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg, be_abi_context_t context)
 228 {
 229         be_abi_call_arg_t arg;
 230         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 231
 232         arg.in_reg = 1;
 233         arg.reg    = reg;
 234         arg.is_res = 1;
 235         arg.pos    = arg_pos;
 236
 237         remember_call_arg(&arg, call, context);
 238 }
 239
 240 /* Get the flags of a ABI call object. */
 241 be_abi_call_flags_t be_abi_call_get_flags(const be_abi_call_t *call)
 242 {
 243         return call->flags;
 244 }
 245
 246 /**
 247  * Constructor for a new ABI call object.
 248  *
 249  * @param cls_addr  register class of the call address
 250  *
 251  * @return the new ABI call object
 252  */
 253 static be_abi_call_t *be_abi_call_new(const arch_register_class_t *cls_addr)
 254 {
 255         be_abi_call_t *call = XMALLOCZ(be_abi_call_t);
 256
 257         call->flags.val  = 0;
 258         call->params     = new_set(cmp_call_arg, 16);
 259         call->cb         = NULL;
 260         call->cls_addr   = cls_addr;
 261
 262         call->flags.bits.try_omit_fp = be_omit_fp;
 263
 264         return call;
 265 }
 266
 267 /**
 268  * Destructor for an ABI call object.
 269  */
 270 static void be_abi_call_free(be_abi_call_t *call)
 271 {
 272         del_set(call->params);
 273         free(call);
 274 }
 275
 276 /**
 277  * Initializes the frame layout from parts
 278  *
 279  * @param frame     the stack layout that will be initialized
 280  * @param args      the stack argument layout type
 281  * @param between   the between layout type
 282  * @param locals    the method frame type
 283  * @param stack_dir the stack direction: < 0 decreasing, > 0 increasing addresses
 284  * @param param_map an array mapping method argument positions to the stack argument type
 285  *
 286  * @return the initialized stack layout
 287  */
 288 static be_stack_layout_t *stack_frame_init(be_stack_layout_t *frame, ir_type *args,
 289                                            ir_type *between, ir_type *locals, int stack_dir,
 290                                            ir_entity *param_map[])
 291 {
 292         frame->arg_type       = args;
 293         frame->between_type   = between;
 294         frame->frame_type     = locals;
 295         frame->initial_offset = 0;
 296         frame->initial_bias   = 0;
 297         frame->stack_dir      = stack_dir;
 298         frame->order[1]       = between;
 299         frame->param_map      = param_map;
 300
 301         if (stack_dir > 0) {
 302                 frame->order[0] = args;
 303                 frame->order[2] = locals;
 304         } else {
 305                 /* typical decreasing stack: locals have the
 306                  * lowest addresses, arguments the highest */
 307                 frame->order[0] = locals;
 308                 frame->order[2] = args;
 309         }
 310         return frame;
 311 }
 312
 313 /*
 314    ____      _ _
 315   / ___|__ _| | |___
 316  | |   / _` | | / __|
 317  | |__| (_| | | \__ \
 318   \____\__,_|_|_|___/
 319
 320   Adjustment of the calls inside a graph.
 321
 322 */
 323
 324 /**
 325  * Transform a call node into a be_Call node.
 326  *
 327  * @param env The ABI environment for the current irg.
 328  * @param irn The call node.
 329  * @param curr_sp The stack pointer node to use.
 330  * @return The stack pointer after the call.
 331  */
 332 static ir_node *adjust_call(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *curr_sp)
 333 {
 334         ir_graph *irg              = get_irn_irg(irn);
 335         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
 336         ir_type *call_tp           = get_Call_type(irn);
 337         ir_node *call_ptr          = get_Call_ptr(irn);
 338         size_t   n_params          = get_method_n_params(call_tp);
 339         ir_node *curr_mem          = get_Call_mem(irn);
 340         ir_node *bl                = get_nodes_block(irn);
 341         int stack_size             = 0;
 342         int stack_dir              = arch_env->stack_dir;
 343         const arch_register_t *sp  = arch_env->sp;
 344         be_abi_call_t *call        = be_abi_call_new(sp->reg_class);
 345         ir_mode *mach_mode         = sp->reg_class->mode;
 346         int no_alloc               = call->flags.bits.frame_is_setup_on_call;
 347         int n_res                  = get_method_n_ress(call_tp);
 348         int do_seq                 = call->flags.bits.store_args_sequential && !no_alloc;
 349
 350         ir_node *res_proj  = NULL;
 351         int n_reg_params   = 0;
 352         int n_stack_params = 0;
 353         int n_ins;
 354
 355         const arch_register_t **states = NEW_ARR_F(const arch_register_t*, 0);
 356         const arch_register_t **destroyed_regs = NEW_ARR_F(const arch_register_t*, 0);
 357         ir_node                *low_call;
 358         ir_node               **in;
 359         ir_node               **res_projs;
 360         int                     n_reg_results = 0;
 361         const ir_edge_t        *edge;
 362         int                    *reg_param_idxs;
 363         int                    *stack_param_idx;
 364         int                     i, n, destroy_all_regs;
 365         size_t                  s;
 366         size_t                  p;
 367         dbg_info               *dbgi;
 368
 369         /* Let the isa fill out the abi description for that call node. */
 370         arch_env_get_call_abi(arch_env, call_tp, call);
 371
 372         /* Insert code to put the stack arguments on the stack. */
 373         assert(get_Call_n_params(irn) == n_params);
 374         stack_param_idx = ALLOCAN(int, n_params);
 375         for (p = 0; p < n_params; ++p) {
 376                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, p, 0);
 377                 assert(arg);
 378                 if (arg->on_stack) {
 379                         int arg_size = get_type_size_bytes(get_method_param_type(call_tp, p));
 380
 381                         stack_size += round_up2(arg->space_before, arg->alignment);
 382                         stack_size += round_up2(arg_size, arg->alignment);
 383                         stack_size += round_up2(arg->space_after, arg->alignment);
 384
 385                         stack_param_idx[n_stack_params++] = p;
 386                 }
 387         }
 388
 389         /* Collect all arguments which are passed in registers. */
 390         reg_param_idxs = ALLOCAN(int, n_params);
 391         for (p = 0; p < n_params; ++p) {
 392                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, p, 0);
 393                 if (arg && arg->in_reg) {
 394                         reg_param_idxs[n_reg_params++] = p;
 395                 }
 396         }
 397
 398         /*
 399          * If the stack is decreasing and we do not want to store sequentially,
 400          * or someone else allocated the call frame
 401          * we allocate as much space on the stack all parameters need, by
 402          * moving the stack pointer along the stack's direction.
 403          *
 404          * Note: we also have to do this for stack_size == 0, because we may have
 405          * to adjust stack alignment for the call.
 406          */
 407         if (stack_dir < 0 && !do_seq && !no_alloc) {
 408                 curr_sp = be_new_IncSP(sp, bl, curr_sp, stack_size, 1);
 409         }
 410
 411         dbgi = get_irn_dbg_info(irn);
 412         /* If there are some parameters which shall be passed on the stack. */
 413         if (n_stack_params > 0) {
 414                 int       curr_ofs = 0;
 415                 ir_node **in       = ALLOCAN(ir_node*, n_stack_params+1);
 416                 unsigned  n_in     = 0;
 417
 418                 /*
 419                  * Reverse list of stack parameters if call arguments are from left to right.
 420                  * We must them reverse again if they are pushed (not stored) and the stack
 421                  * direction is downwards.
 422                  */
 423                 if (call->flags.bits.left_to_right ^ (do_seq && stack_dir < 0)) {
 424                         for (i = 0; i < n_stack_params >> 1; ++i) {
 425                                 int other  = n_stack_params - i - 1;
 426                                 int tmp    = stack_param_idx[i];
 427                                 stack_param_idx[i]     = stack_param_idx[other];
 428                                 stack_param_idx[other] = tmp;
 429                         }
 430                 }
 431
 432                 curr_mem = get_Call_mem(irn);
 433                 if (! do_seq) {
 434                         in[n_in++] = curr_mem;
 435                 }
 436
 437                 for (i = 0; i < n_stack_params; ++i) {
 438                         int p                  = stack_param_idx[i];
 439                         be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, p, 0);
 440                         ir_node *param         = get_Call_param(irn, p);
 441                         ir_node *addr          = curr_sp;
 442                         ir_node *mem           = NULL;
 443                         ir_type *param_type    = get_method_param_type(call_tp, p);
 444                         int param_size         = get_type_size_bytes(param_type) + arg->space_after;
 445
 446                         /*
 447                          * If we wanted to build the arguments sequentially,
 448                          * the stack pointer for the next must be incremented,
 449                          * and the memory value propagated.
 450                          */
 451                         if (do_seq) {
 452                                 curr_ofs = 0;
 453                                 addr = curr_sp = be_new_IncSP(sp, bl, curr_sp,
 454                                                               param_size + arg->space_before, 0);
 455                                 add_irn_dep(curr_sp, curr_mem);
 456                         } else {
 457                                 curr_ofs += arg->space_before;
 458                                 curr_ofs =  round_up2(curr_ofs, arg->alignment);
 459
 460                                 /* Make the expression to compute the argument's offset. */
 461                                 if (curr_ofs > 0) {
 462                                         ir_mode *constmode = mach_mode;
 463                                         if (mode_is_reference(mach_mode)) {
 464                                                 constmode = mode_Is;
 465                                         }
 466                                         addr = new_r_Const_long(irg, constmode, curr_ofs);
 467                                         addr = new_r_Add(bl, curr_sp, addr, mach_mode);
 468                                 }
 469                         }
 470
 471                         /* Insert a store for primitive arguments. */
 472                         if (is_atomic_type(param_type)) {
 473                                 ir_node *mem_input = do_seq ? curr_mem : new_r_NoMem(irg);
 474                                 ir_node *store     = new_rd_Store(dbgi, bl, mem_input, addr, param, cons_none);
 475                                 mem   = new_r_Proj(store, mode_M, pn_Store_M);
 476                         } else {
 477                                 /* Make a mem copy for compound arguments. */
 478                                 ir_node *copy;
 479
 480                                 assert(mode_is_reference(get_irn_mode(param)));
 481                                 copy = new_rd_CopyB(dbgi, bl, curr_mem, addr, param, param_type);
 482                                 mem = new_r_Proj(copy, mode_M, pn_CopyB_M);
 483                         }
 484
 485                         curr_ofs += param_size;
 486
 487                         if (do_seq)
 488                                 curr_mem = mem;
 489                         else
 490                                 in[n_in++] = mem;
 491                 }
 492
 493                 /* We need the sync only, if we didn't build the stores sequentially. */
 494                 if (! do_seq) {
 495                         if (n_stack_params >= 1) {
 496                                 curr_mem = new_r_Sync(bl, n_in, in);
 497                         } else {
 498                                 curr_mem = get_Call_mem(irn);
 499                         }
 500                 }
 501         }
 502
 503         /* check for the return_twice property */
 504         destroy_all_regs = 0;
 505         if (is_SymConst_addr_ent(call_ptr)) {
 506                 ir_entity *ent = get_SymConst_entity(call_ptr);
 507
 508                 if (get_entity_additional_properties(ent) & mtp_property_returns_twice)
 509                         destroy_all_regs = 1;
 510         } else {
 511                 ir_type *call_tp = get_Call_type(irn);
 512
 513                 if (get_method_additional_properties(call_tp) & mtp_property_returns_twice)
 514                         destroy_all_regs = 1;
 515         }
 516
 517         /* Put caller save into the destroyed set and state registers in the states
 518          * set */
 519         for (i = 0, n = arch_env->n_register_classes; i < n; ++i) {
 520                 unsigned j;
 521                 const arch_register_class_t *cls = &arch_env->register_classes[i];
 522                 for (j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
 523                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
 524
 525                         /* even if destroyed all is specified, neither SP nor FP are
 526                          * destroyed (else bad things will happen) */
 527                         if (reg == arch_env->sp || reg == arch_env->bp)
 528                                 continue;
 529
 530                         if (reg->type & arch_register_type_state) {
 531                                 ARR_APP1(const arch_register_t*, destroyed_regs, reg);
 532                                 ARR_APP1(const arch_register_t*, states, reg);
 533                                 /* we're already in the destroyed set so no need for further
 534                                  * checking */
 535                                 continue;
 536                         }
 537                         if (destroy_all_regs || (reg->type & arch_register_type_caller_save)) {
 538                                 if (!(reg->type & arch_register_type_ignore)) {
 539                                         ARR_APP1(const arch_register_t*, destroyed_regs, reg);
 540                                 }
 541                         }
 542                 }
 543         }
 544
 545         /* search the largest result proj number */
 546         res_projs = ALLOCANZ(ir_node*, n_res);
 547
 548         foreach_out_edge(irn, edge) {
 549                 const ir_edge_t *res_edge;
 550                 ir_node         *irn = get_edge_src_irn(edge);
 551
 552                 if (!is_Proj(irn) || get_Proj_proj(irn) != pn_Call_T_result)
 553                         continue;
 554
 555                 foreach_out_edge(irn, res_edge) {
 556                         int proj;
 557                         ir_node *res = get_edge_src_irn(res_edge);
 558
 559                         assert(is_Proj(res));
 560
 561                         proj = get_Proj_proj(res);
 562                         assert(proj < n_res);
 563                         assert(res_projs[proj] == NULL);
 564                         res_projs[proj] = res;
 565                 }
 566                 res_proj = irn;
 567                 break;
 568         }
 569
 570         /** TODO: this is not correct for cases where return values are passed
 571          * on the stack, but no known ABI does this currently...
 572          */
 573         n_reg_results = n_res;
 574
 575         n_ins = 0;
 576         in    = ALLOCAN(ir_node*, n_reg_params + ARR_LEN(states));
 577
 578         /* make the back end call node and set its register requirements. */
 579         for (i = 0; i < n_reg_params; ++i) {
 580                 in[n_ins++] = get_Call_param(irn, reg_param_idxs[i]);
 581         }
 582
 583         /* add state registers ins */
 584         for (s = 0; s < ARR_LEN(states); ++s) {
 585                 const arch_register_t       *reg = states[s];
 586                 const arch_register_class_t *cls = arch_register_get_class(reg);
 587 #if 0
 588                 ir_node *regnode = be_abi_reg_map_get(env->regs, reg);
 589                 ir_fprintf(stderr, "Adding %+F\n", regnode);
 590 #endif
 591                 ir_node *regnode = new_r_Unknown(irg, arch_register_class_mode(cls));
 592                 in[n_ins++]      = regnode;
 593         }
 594         assert(n_ins == (int) (n_reg_params + ARR_LEN(states)));
 595
 596         /* ins collected, build the call */
 597         if (env->call->flags.bits.call_has_imm && is_SymConst(call_ptr)) {
 598                 /* direct call */
 599                 low_call = be_new_Call(dbgi, irg, bl, curr_mem, curr_sp, curr_sp,
 600                                        n_reg_results + pn_be_Call_first_res + ARR_LEN(destroyed_regs),
 601                                        n_ins, in, get_Call_type(irn));
 602                 be_Call_set_entity(low_call, get_SymConst_entity(call_ptr));
 603         } else {
 604                 /* indirect call */
 605                 low_call = be_new_Call(dbgi, irg, bl, curr_mem, curr_sp, call_ptr,
 606                                        n_reg_results + pn_be_Call_first_res + ARR_LEN(destroyed_regs),
 607                                        n_ins, in, get_Call_type(irn));
 608         }
 609         be_Call_set_pop(low_call, call->pop);
 610
 611         /* put the call into the list of all calls for later processing */
 612         ARR_APP1(ir_node *, env->calls, low_call);
 613
 614         /* create new stack pointer */
 615         curr_sp = new_r_Proj(low_call, get_irn_mode(curr_sp), pn_be_Call_sp);
 616         be_set_constr_single_reg_out(low_call, pn_be_Call_sp, sp,
 617                         arch_register_req_type_ignore | arch_register_req_type_produces_sp);
 618         arch_set_irn_register(curr_sp, sp);
 619
 620         /* now handle results */
 621         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
 622                 int pn;
 623                 ir_node           *proj = res_projs[i];
 624                 be_abi_call_arg_t *arg  = get_call_arg(call, 1, i, 0);
 625
 626                 /* returns values on stack not supported yet */
 627                 assert(arg->in_reg);
 628
 629                 /*
 630                         shift the proj number to the right, since we will drop the
 631                         unspeakable Proj_T from the Call. Therefore, all real argument
 632                         Proj numbers must be increased by pn_be_Call_first_res
 633                 */
 634                 pn = i + pn_be_Call_first_res;
 635
 636                 if (proj == NULL) {
 637                         ir_type *res_type = get_method_res_type(call_tp, i);
 638                         ir_mode *mode     = get_type_mode(res_type);
 639                         proj              = new_r_Proj(low_call, mode, pn);
 640                         res_projs[i]      = proj;
 641                 } else {
 642                         set_Proj_pred(proj, low_call);
 643                         set_Proj_proj(proj, pn);
 644                 }
 645
 646                 if (arg->in_reg) {
 647                         /* remove register from destroyed regs */
 648                         size_t j;
 649                         size_t n = ARR_LEN(destroyed_regs);
 650                         for (j = 0; j < n; ++j) {
 651                                 if (destroyed_regs[j] == arg->reg) {
 652                                         destroyed_regs[j] = destroyed_regs[n-1];
 653                                         ARR_SHRINKLEN(destroyed_regs,n-1);
 654                                         break;
 655                                 }
 656                         }
 657                 }
 658         }
 659
 660         /*
 661                 Set the register class of the call address to
 662                 the backend provided class (default: stack pointer class)
 663         */
 664         be_node_set_reg_class_in(low_call, n_be_Call_ptr, call->cls_addr);
 665
 666         DBG((dbg, LEVEL_3, "\tcreated backend call %+F\n", low_call));
 667
 668         /* Set the register classes and constraints of the Call parameters. */
 669         for (i = 0; i < n_reg_params; ++i) {
 670                 int index = reg_param_idxs[i];
 671                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, index, 0);
 672                 assert(arg->reg != NULL);
 673
 674                 be_set_constr_single_reg_in(low_call, n_be_Call_first_arg + i,
 675                                             arg->reg, arch_register_req_type_none);
 676         }
 677
 678         /* Set the register constraints of the results. */
 679         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
 680                 ir_node                 *proj = res_projs[i];
 681                 const be_abi_call_arg_t *arg  = get_call_arg(call, 1, i, 0);
 682                 int                      pn   = get_Proj_proj(proj);
 683
 684                 assert(arg->in_reg);
 685                 be_set_constr_single_reg_out(low_call, pn, arg->reg,
 686                                              arch_register_req_type_none);
 687                 arch_set_irn_register(proj, arg->reg);
 688         }
 689         exchange(irn, low_call);
 690
 691         /* kill the ProjT node */
 692         if (res_proj != NULL) {
 693                 kill_node(res_proj);
 694         }
 695
 696         /* Make additional projs for the caller save registers
 697            and the Keep node which keeps them alive. */
 698         {
 699                 ir_node               **in, *keep;
 700                 int                   i;
 701                 size_t                d;
 702                 int                   n = 0;
 703                 int                   curr_res_proj = pn_be_Call_first_res + n_reg_results;
 704                 int                   n_ins;
 705
 706                 n_ins = ARR_LEN(destroyed_regs) + n_reg_results + 1;
 707                 in    = ALLOCAN(ir_node *, n_ins);
 708
 709                 /* also keep the stack pointer */
 710                 set_irn_link(curr_sp, (void*) sp);
 711                 in[n++] = curr_sp;
 712
 713                 for (d = 0; d < ARR_LEN(destroyed_regs); ++d) {
 714                         const arch_register_t *reg = destroyed_regs[d];
 715                         ir_node *proj = new_r_Proj(low_call, reg->reg_class->mode, curr_res_proj);
 716
 717                         /* memorize the register in the link field. we need afterwards to set the register class of the keep correctly. */
 718                         be_set_constr_single_reg_out(low_call, curr_res_proj, reg,
 719                                                      arch_register_req_type_none);
 720                         arch_set_irn_register(proj, reg);
 721
 722                         set_irn_link(proj, (void*) reg);
 723                         in[n++] = proj;
 724                         ++curr_res_proj;
 725                 }
 726
 727                 for (i = 0; i < n_reg_results; ++i) {
 728                         ir_node *proj = res_projs[i];
 729                         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(proj);
 730                         set_irn_link(proj, (void*) reg);
 731                         in[n++] = proj;
 732                 }
 733                 assert(n <= n_ins);
 734
 735                 /* create the Keep for the caller save registers */
 736                 keep = be_new_Keep(bl, n, in);
 737                 for (i = 0; i < n; ++i) {
 738                         const arch_register_t *reg = (const arch_register_t*)get_irn_link(in[i]);
 739                         be_node_set_reg_class_in(keep, i, reg->reg_class);
 740                 }
 741         }
 742
 743         /* Clean up the stack. */
 744         assert(stack_size >= call->pop);
 745         stack_size -= call->pop;
 746
 747         if (stack_size > 0) {
 748                 ir_node *mem_proj = NULL;
 749
 750                 foreach_out_edge(low_call, edge) {
 751                         ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
 752                         if (is_Proj(irn) && get_Proj_proj(irn) == pn_Call_M) {
 753                                 mem_proj = irn;
 754                                 break;
 755                         }
 756                 }
 757
 758                 if (! mem_proj) {
 759                         mem_proj = new_r_Proj(low_call, mode_M, pn_be_Call_M_regular);
 760                         keep_alive(mem_proj);
 761                 }
 762         }
 763         /* Clean up the stack frame or revert alignment fixes if we allocated it */
 764         if (! no_alloc) {
 765                 curr_sp = be_new_IncSP(sp, bl, curr_sp, -stack_size, 0);
 766         }
 767
 768         be_abi_call_free(call);
 769
 770         DEL_ARR_F(states);
 771         DEL_ARR_F(destroyed_regs);
 772
 773         return curr_sp;
 774 }
 775
 776 /**
 777  * Adjust the size of a node representing a stack alloc or free for the minimum stack alignment.
 778  *
 779  * @param alignment  the minimum stack alignment
 780  * @param size       the node containing the non-aligned size
 781  * @param block      the block where new nodes are allocated on
 782  * @param dbg        debug info for new nodes
 783  *
 784  * @return a node representing the aligned size
 785  */
 786 static ir_node *adjust_alloc_size(unsigned stack_alignment, ir_node *size,
 787                                   ir_node *block, dbg_info *dbg)
 788 {
 789         if (stack_alignment > 1) {
 790                 ir_mode   *mode;
 791                 ir_tarval *tv;
 792                 ir_node   *mask;
 793                 ir_graph  *irg;
 794
 795                 assert(is_po2(stack_alignment));
 796
 797                 mode = get_irn_mode(size);
 798                 tv   = new_tarval_from_long(stack_alignment-1, mode);
 799                 irg  = get_Block_irg(block);
 800                 mask = new_r_Const(irg, tv);
 801                 size = new_rd_Add(dbg, block, size, mask, mode);
 802
 803                 tv   = new_tarval_from_long(-(long)stack_alignment, mode);
 804                 mask = new_r_Const(irg, tv);
 805                 size = new_rd_And(dbg, block, size, mask, mode);
 806         }
 807         return size;
 808 }
 809 /**
 810  * Adjust an alloca.
 811  * The alloca is transformed into a back end alloca node and connected to the stack nodes.
 812  */
 813 static ir_node *adjust_alloc(be_abi_irg_t *env, ir_node *alloc, ir_node *curr_sp)
 814 {
 815         ir_node          *block     = get_nodes_block(alloc);
 816         ir_graph         *irg       = get_Block_irg(block);
 817         const arch_env_t *arch_env  = be_get_irg_arch_env(irg);
 818         ir_node          *alloc_mem = NULL;
 819         ir_node          *alloc_res = NULL;
 820         ir_type          *type      = get_Alloc_type(alloc);
 821         dbg_info         *dbg;
 822
 823         const ir_edge_t *edge;
 824         ir_node *new_alloc;
 825         ir_node *count;
 826         ir_node *size;
 827         ir_node *ins[2];
 828         unsigned stack_alignment;
 829
 830         /* all non-stack Alloc nodes should already be lowered before the backend */
 831         assert(get_Alloc_where(alloc) == stack_alloc);
 832
 833         foreach_out_edge(alloc, edge) {
 834                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
 835
 836                 assert(is_Proj(irn));
 837                 switch (get_Proj_proj(irn)) {
 838                 case pn_Alloc_M:
 839                         alloc_mem = irn;
 840                         break;
 841                 case pn_Alloc_res:
 842                         alloc_res = irn;
 843                         break;
 844                 default:
 845                         break;
 846                 }
 847         }
 848
 849         /* Beware: currently Alloc nodes without a result might happen,
 850            only escape analysis kills them and this phase runs only for object
 851            oriented source. We kill the Alloc here. */
 852         if (alloc_res == NULL && alloc_mem) {
 853                 exchange(alloc_mem, get_Alloc_mem(alloc));
 854                 return curr_sp;
 855         }
 856
 857         dbg   = get_irn_dbg_info(alloc);
 858         count = get_Alloc_count(alloc);
 859
 860         /* we might need to multiply the count with the element size */
 861         if (type != firm_unknown_type && get_type_size_bytes(type) != 1) {
 862                 ir_mode   *mode  = get_irn_mode(count);
 863                 ir_tarval *tv    = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type),
 864                                                         mode);
 865                 ir_node   *cnst = new_rd_Const(dbg, irg, tv);
 866                 size            = new_rd_Mul(dbg, block, count, cnst, mode);
 867         } else {
 868                 size = count;
 869         }
 870
 871         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
 872            We cannot omit it. */
 873         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
 874
 875         stack_alignment = 1 << arch_env->stack_alignment;
 876         size            = adjust_alloc_size(stack_alignment, size, block, dbg);
 877         new_alloc       = be_new_AddSP(arch_env->sp, block, curr_sp, size);
 878         set_irn_dbg_info(new_alloc, dbg);
 879
 880         if (alloc_mem != NULL) {
 881                 ir_node *addsp_mem;
 882                 ir_node *sync;
 883
 884                 addsp_mem = new_r_Proj(new_alloc, mode_M, pn_be_AddSP_M);
 885
 886                 /* We need to sync the output mem of the AddSP with the input mem
 887                    edge into the alloc node. */
 888                 ins[0] = get_Alloc_mem(alloc);
 889                 ins[1] = addsp_mem;
 890                 sync = new_r_Sync(block, 2, ins);
 891
 892                 exchange(alloc_mem, sync);
 893         }
 894
 895         exchange(alloc, new_alloc);
 896
 897         /* fix projnum of alloca res */
 898         set_Proj_proj(alloc_res, pn_be_AddSP_res);
 899
 900         curr_sp = new_r_Proj(new_alloc,  get_irn_mode(curr_sp), pn_be_AddSP_sp);
 901
 902         return curr_sp;
 903 }
 904
 905 /**
 906  * Adjust a Free.
 907  * The Free is transformed into a back end free node and connected to the stack nodes.
 908  */
 909 static ir_node *adjust_free(be_abi_irg_t *env, ir_node *free, ir_node *curr_sp)
 910 {
 911         ir_node          *block    = get_nodes_block(free);
 912         ir_graph         *irg      = get_irn_irg(free);
 913         ir_type          *type     = get_Free_type(free);
 914         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
 915         ir_mode          *sp_mode  = arch_env->sp->reg_class->mode;
 916         dbg_info         *dbg      = get_irn_dbg_info(free);
 917         ir_node  *subsp, *mem, *res, *size, *sync;
 918         ir_node *in[2];
 919         unsigned stack_alignment;
 920
 921         /* all non-stack-alloc Free nodes should already be lowered before the
 922          * backend phase */
 923         assert(get_Free_where(free) == stack_alloc);
 924
 925         /* we might need to multiply the size with the element size */
 926         if (type != firm_unknown_type && get_type_size_bytes(type) != 1) {
 927                 ir_tarval *tv   = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), mode_Iu);
 928                 ir_node   *cnst = new_rd_Const(dbg, irg, tv);
 929                 ir_node   *mul  = new_rd_Mul(dbg, block, get_Free_size(free),
 930                                              cnst, mode_Iu);
 931                 size = mul;
 932         } else {
 933                 size = get_Free_size(free);
 934         }
 935
 936         stack_alignment = 1 << arch_env->stack_alignment;
 937         size            = adjust_alloc_size(stack_alignment, size, block, dbg);
 938
 939         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
 940            We cannot omit it. */
 941         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
 942         subsp = be_new_SubSP(arch_env->sp, block, curr_sp, size);
 943         set_irn_dbg_info(subsp, dbg);
 944
 945         mem = new_r_Proj(subsp, mode_M, pn_be_SubSP_M);
 946         res = new_r_Proj(subsp, sp_mode, pn_be_SubSP_sp);
 947
 948         /* we need to sync the memory */
 949         in[0] = get_Free_mem(free);
 950         in[1] = mem;
 951         sync = new_r_Sync(block, 2, in);
 952
 953         /* and make the AddSP dependent on the former memory */
 954         add_irn_dep(subsp, get_Free_mem(free));
 955
 956         /* kill the free */
 957         exchange(free, sync);
 958         curr_sp = res;
 959
 960         return curr_sp;
 961 }
 962
 963 /**
 964  * Check if a node is somehow data dependent on another one.
 965  * both nodes must be in the same basic block.
 966  * @param n1 The first node.
 967  * @param n2 The second node.
 968  * @return 1, if n1 is data dependent (transitively) on n2, 0 if not.
 969  */
 970 static int dependent_on(ir_node *n1, ir_node *n2)
 971 {
 972         assert(get_nodes_block(n1) == get_nodes_block(n2));
 973
 974         return heights_reachable_in_block(ir_heights, n1, n2);
 975 }
 976
 977 static int cmp_call_dependency(const void *c1, const void *c2)
 978 {
 979         ir_node *n1 = *(ir_node **) c1;
 980         ir_node *n2 = *(ir_node **) c2;
 981         unsigned h1, h2;
 982
 983         /*
 984                 Classical qsort() comparison function behavior:
 985                 0  if both elements are equal
 986                 1  if second is "smaller" that first
 987                 -1 if first is "smaller" that second
 988         */
 989         if (dependent_on(n1, n2))
 990                 return -1;
 991
 992         if (dependent_on(n2, n1))
 993                 return 1;
 994
 995         /* The nodes have no depth order, but we need a total order because qsort()
 996          * is not stable.
 997          *
 998          * Additionally, we need to respect transitive dependencies. Consider a
 999          * Call a depending on Call b and an independent Call c.
1000          * We MUST NOT order c > a and b > c. */
1001         h1 = get_irn_height(ir_heights, n1);
1002         h2 = get_irn_height(ir_heights, n2);
1003         if (h1 < h2) return -1;
1004         if (h1 > h2) return  1;
1005         /* Same height, so use a random (but stable) order */
1006         return get_irn_idx(n1) - get_irn_idx(n2);
1007 }
1008
1009 /**
1010  * Walker: links all Call/Alloc/Free nodes to the Block they are contained.
1011  * Clears the irg_is_leaf flag if a Call is detected.
1012  */
1013 static void link_ops_in_block_walker(ir_node *irn, void *data)
1014 {
1015         be_abi_irg_t *env  = (be_abi_irg_t*)data;
1016         unsigned      code = get_irn_opcode(irn);
1017
1018         if (code == iro_Call ||
1019            (code == iro_Alloc && get_Alloc_where(irn) == stack_alloc) ||
1020            (code == iro_Free && get_Free_where(irn) == stack_alloc)) {
1021                 ir_node *bl       = get_nodes_block(irn);
1022                 void *save        = get_irn_link(bl);
1023
1024                 if (code == iro_Call)
1025                         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 0;
1026
1027                 set_irn_link(irn, save);
1028                 set_irn_link(bl, irn);
1029         }
1030
1031         if (code == iro_Builtin && get_Builtin_kind(irn) == ir_bk_return_address) {
1032                 ir_node       *param = get_Builtin_param(irn, 0);
1033                 ir_tarval     *tv    = get_Const_tarval(param);
1034                 unsigned long  value = get_tarval_long(tv);
1035                 /* use ebp, so the climbframe algo works... */
1036                 if (value > 0) {
1037                         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
1038                 }
1039         }
1040 }
1041
1042 /**
1043  * Block-walker:
1044  * Process all Call/Alloc/Free nodes inside a basic block.
1045  * Note that the link field of the block must contain a linked list of all
1046  * nodes inside the Block. We first order this list according to data dependency
1047  * and that connect the nodes together.
1048  */
1049 static void process_ops_in_block(ir_node *bl, void *data)
1050 {
1051         be_abi_irg_t   *env     = (be_abi_irg_t*)data;
1052         ir_node        *curr_sp = env->init_sp;
1053         ir_node        *irn;
1054         ir_node       **nodes;
1055         int             n;
1056         int             n_nodes;
1057
1058         n_nodes = 0;
1059         for (irn = (ir_node*)get_irn_link(bl); irn != NULL;
1060              irn = (ir_node*)get_irn_link(irn)) {
1061                 ++n_nodes;
1062         }
1063
1064         nodes = ALLOCAN(ir_node*, n_nodes);
1065         for (irn = (ir_node*)get_irn_link(bl), n = 0; irn != NULL;
1066              irn = (ir_node*)get_irn_link(irn), ++n) {
1067                 nodes[n] = irn;
1068         }
1069
1070         /* If there were call nodes in the block. */
1071         if (n > 0) {
1072                 ir_node *keep;
1073                 int i;
1074
1075                 /* order the call nodes according to data dependency */
1076                 qsort(nodes, n_nodes, sizeof(nodes[0]), cmp_call_dependency);
1077
1078                 for (i = n_nodes - 1; i >= 0; --i) {
1079                         ir_node *irn = nodes[i];
1080
1081                         DBG((dbg, LEVEL_3, "\tprocessing call %+F\n", irn));
1082                         switch (get_irn_opcode(irn)) {
1083                         case iro_Call:
1084                                 if (! be_omit_fp) {
1085                                         /* The stack pointer will be modified due to a call. */
1086                                         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
1087                                 }
1088                                 curr_sp = adjust_call(env, irn, curr_sp);
1089                                 break;
1090                         case iro_Alloc:
1091                                 if (get_Alloc_where(irn) == stack_alloc)
1092                                         curr_sp = adjust_alloc(env, irn, curr_sp);
1093                                 break;
1094                         case iro_Free:
1095                                 if (get_Free_where(irn) == stack_alloc)
1096                                         curr_sp = adjust_free(env, irn, curr_sp);
1097                                 break;
1098                         default:
1099                                 panic("invalid call");
1100                         }
1101                 }
1102
1103                 /* Keep the last stack state in the block by tying it to Keep node,
1104                  * the proj from calls is already kept */
1105                 if (curr_sp != env->init_sp &&
1106                     !(is_Proj(curr_sp) && be_is_Call(get_Proj_pred(curr_sp)))) {
1107                         nodes[0] = curr_sp;
1108                         keep     = be_new_Keep(bl, 1, nodes);
1109                         pmap_insert(env->keep_map, bl, keep);
1110                 }
1111         }
1112
1113         set_irn_link(bl, curr_sp);
1114 }
1115
1116 /**
1117  * Adjust all call nodes in the graph to the ABI conventions.
1118  */
1119 static void process_calls(ir_graph *irg)
1120 {
1121         be_abi_irg_t *abi = be_get_irg_abi(irg);
1122
1123         abi->call->flags.bits.irg_is_leaf = 1;
1124         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, link_ops_in_block_walker, abi);
1125
1126         ir_heights = heights_new(irg);
1127         irg_block_walk_graph(irg, NULL, process_ops_in_block, abi);
1128         heights_free(ir_heights);
1129 }
1130
1131 /**
1132  * Computes the stack argument layout type.
1133  * Changes a possibly allocated value param type by moving
1134  * entities to the stack layout type.
1135  *
1136  * @param env           the ABI environment
1137  * @param call          the current call ABI
1138  * @param method_type   the method type
1139  * @param val_param_tp  the value parameter type, will be destroyed
1140  * @param param_map     an array mapping method arguments to the stack layout type
1141  *
1142  * @return the stack argument layout type
1143  */
1144 static ir_type *compute_arg_type(be_abi_irg_t *env, ir_graph *irg,
1145                                  be_abi_call_t *call,
1146                                                                  ir_type *method_type, ir_type *val_param_tp,
1147                                                                  ir_entity ***param_map)
1148 {
1149         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
1150         int dir  = env->call->flags.bits.left_to_right ? 1 : -1;
1151         int inc  = arch_env->stack_dir * dir;
1152         int n    = get_method_n_params(method_type);
1153         int curr = inc > 0 ? 0 : n - 1;
1154         struct obstack *obst = be_get_be_obst(irg);
1155         int ofs  = 0;
1156
1157         char buf[128];
1158         ir_type *res;
1159         int i;
1160         ident *id = get_entity_ident(get_irg_entity(irg));
1161         ir_entity **map;
1162
1163         *param_map = map = OALLOCN(obst, ir_entity*, n);
1164         res = new_type_struct(id_mangle_u(id, new_id_from_chars("arg_type", 8)));
1165         for (i = 0; i < n; ++i, curr += inc) {
1166                 ir_type *param_type    = get_method_param_type(method_type, curr);
1167                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, curr, 1);
1168
1169                 map[i] = NULL;
1170                 if (arg->on_stack) {
1171                         if (val_param_tp != NULL) {
1172                                 /* the entity was already created, create a copy in the param type */
1173                                 ir_entity *val_ent = get_method_value_param_ent(method_type, i);
1174                                 arg->stack_ent = copy_entity_own(val_ent, res);
1175                                 set_entity_link(val_ent, arg->stack_ent);
1176                                 set_entity_link(arg->stack_ent, NULL);
1177                         } else {
1178                                 /* create a new entity */
1179                                 snprintf(buf, sizeof(buf), "param_%d", i);
1180                                 arg->stack_ent = new_entity(res, new_id_from_str(buf), param_type);
1181                         }
1182                         ofs += arg->space_before;
1183                         ofs = round_up2(ofs, arg->alignment);
1184                         set_entity_offset(arg->stack_ent, ofs);
1185                         ofs += arg->space_after;
1186                         ofs += get_type_size_bytes(param_type);
1187                         map[i] = arg->stack_ent;
1188                 }
1189         }
1190         set_type_size_bytes(res, ofs);
1191         set_type_state(res, layout_fixed);
1192         return res;
1193 }
1194
1195 typedef struct {
1196         const arch_register_t *reg;
1197         ir_node *irn;
1198 } reg_node_map_t;
1199
1200 static int cmp_regs(const void *a, const void *b)
1201 {
1202         const reg_node_map_t *p = (const reg_node_map_t*)a;
1203         const reg_node_map_t *q = (const reg_node_map_t*)b;
1204
1205         if (p->reg->reg_class == q->reg->reg_class)
1206                 return p->reg->index - q->reg->index;
1207         else
1208                 return p->reg->reg_class < q->reg->reg_class ? -1 : +1;
1209 }
1210
1211 static void reg_map_to_arr(reg_node_map_t *res, pmap *reg_map)
1212 {
1213         pmap_entry *ent;
1214         size_t n = pmap_count(reg_map);
1215         size_t i = 0;
1216
1217         foreach_pmap(reg_map, ent) {
1218                 res[i].reg = (const arch_register_t*)ent->key;
1219                 res[i].irn = (ir_node*)ent->value;
1220                 i++;
1221         }
1222
1223         qsort(res, n, sizeof(res[0]), cmp_regs);
1224 }
1225
1226 /**
1227  * Creates a be_Return for a Return node.
1228  *
1229  * @param @env  the abi environment
1230  * @param irn   the Return node or NULL if there was none
1231  * @param bl    the block where the be_Retun should be placed
1232  * @param mem   the current memory
1233  * @param n_res number of return results
1234  */
1235 static ir_node *create_be_return(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *bl,
1236                 ir_node *mem, int n_res)
1237 {
1238         be_abi_call_t    *call     = env->call;
1239         ir_graph         *irg      = get_Block_irg(bl);
1240         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
1241         dbg_info *dbgi;
1242         pmap *reg_map  = pmap_create();
1243         ir_node *keep  = (ir_node*)pmap_get(env->keep_map, bl);
1244         size_t in_max;
1245         ir_node *ret;
1246         int i, n;
1247         unsigned pop;
1248         ir_node **in;
1249         ir_node *stack;
1250         const arch_register_t **regs;
1251         pmap_entry *ent;
1252
1253         /*
1254                 get the valid stack node in this block.
1255                 If we had a call in that block there is a Keep constructed by process_calls()
1256                 which points to the last stack modification in that block. we'll use
1257                 it then. Else we use the stack from the start block and let
1258                 the ssa construction fix the usage.
1259         */
1260         stack = be_abi_reg_map_get(env->regs, arch_env->sp);
1261         if (keep) {
1262                 stack = get_irn_n(keep, 0);
1263                 kill_node(keep);
1264                 remove_End_keepalive(get_irg_end(irg), keep);
1265         }
1266
1267         /* Insert results for Return into the register map. */
1268         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
1269                 ir_node *res           = get_Return_res(irn, i);
1270                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i, 1);
1271                 assert(arg->in_reg && "return value must be passed in register");
1272                 pmap_insert(reg_map, (void *) arg->reg, res);
1273         }
1274
1275         /* Add uses of the callee save registers. */
1276         foreach_pmap(env->regs, ent) {
1277                 const arch_register_t *reg = (const arch_register_t*)ent->key;
1278                 if (reg->type & (arch_register_type_callee_save | arch_register_type_ignore))
1279                         pmap_insert(reg_map, ent->key, ent->value);
1280         }
1281
1282         be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->sp, stack);
1283
1284         /* Make the Epilogue node and call the arch's epilogue maker. */
1285         call->cb->epilogue(env->cb, bl, &mem, reg_map);
1286
1287         /*
1288                 Maximum size of the in array for Return nodes is
1289                 return args + callee save/ignore registers + memory + stack pointer
1290         */
1291         in_max = pmap_count(reg_map) + n_res + 2;
1292
1293         in   = ALLOCAN(ir_node*,               in_max);
1294         regs = ALLOCAN(arch_register_t const*, in_max);
1295
1296         in[0]   = mem;
1297         in[1]   = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->sp);
1298         regs[0] = NULL;
1299         regs[1] = arch_env->sp;
1300         n       = 2;
1301
1302         /* clear SP entry, since it has already been grown. */
1303         pmap_insert(reg_map, (void *) arch_env->sp, NULL);
1304         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
1305                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i, 1);
1306
1307                 in[n]     = be_abi_reg_map_get(reg_map, arg->reg);
1308                 regs[n++] = arg->reg;
1309
1310                 /* Clear the map entry to mark the register as processed. */
1311                 be_abi_reg_map_set(reg_map, arg->reg, NULL);
1312         }
1313
1314         /* grow the rest of the stuff. */
1315         foreach_pmap(reg_map, ent) {
1316                 if (ent->value) {
1317                         in[n]     = (ir_node*)ent->value;
1318                         regs[n++] = (const arch_register_t*)ent->key;
1319                 }
1320         }
1321
1322         /* The in array for the new back end return is now ready. */
1323         if (irn != NULL) {
1324                 dbgi = get_irn_dbg_info(irn);
1325         } else {
1326                 dbgi = NULL;
1327         }
1328         /* we have to pop the shadow parameter in in case of struct returns */
1329         pop = call->pop;
1330         ret = be_new_Return(dbgi, irg, bl, n_res, pop, n, in);
1331         arch_irn_add_flags(ret, arch_irn_flags_epilog);
1332
1333         /* Set the register classes of the return's parameter accordingly. */
1334         for (i = 0; i < n; ++i) {
1335                 if (regs[i] == NULL)
1336                         continue;
1337
1338                 be_set_constr_single_reg_in(ret, i, regs[i], arch_register_req_type_none);
1339         }
1340
1341         /* Free the space of the Epilog's in array and the register <-> proj map. */
1342         pmap_destroy(reg_map);
1343
1344         return ret;
1345 }
1346
1347 typedef struct ent_pos_pair ent_pos_pair;
1348 struct ent_pos_pair {
1349         ir_entity    *ent;   /**< a value param entity */
1350         int          pos;    /**< its parameter number */
1351         ent_pos_pair *next;  /**< for linking */
1352 };
1353
1354 typedef struct lower_frame_sels_env_t {
1355         ent_pos_pair *value_param_list;          /**< the list of all value param entities */
1356         ir_node      *frame;                     /**< the current frame */
1357         const arch_register_class_t *sp_class;   /**< register class of the stack pointer */
1358         const arch_register_class_t *link_class; /**< register class of the link pointer */
1359         ir_type      *value_tp;                  /**< the value type if any */
1360         ir_type      *frame_tp;                  /**< the frame type */
1361         int          static_link_pos;            /**< argument number of the hidden static link */
1362 } lower_frame_sels_env_t;
1363
1364 /**
1365  * Return an entity from the backend for an value param entity.
1366  *
1367  * @param ent  an value param type entity
1368  * @param ctx  context
1369  */
1370 static ir_entity *get_argument_entity(ir_entity *ent, lower_frame_sels_env_t *ctx)
1371 {
1372         ir_entity *argument_ent = (ir_entity*)get_entity_link(ent);
1373
1374         if (argument_ent == NULL) {
1375                 /* we have NO argument entity yet: This is bad, as we will
1376                 * need one for backing store.
1377                 * Create one here.
1378                 */
1379                 ir_type *frame_tp = ctx->frame_tp;
1380                 unsigned offset   = get_type_size_bytes(frame_tp);
1381                 ir_type  *tp      = get_entity_type(ent);
1382                 unsigned align    = get_type_alignment_bytes(tp);
1383
1384                 offset += align - 1;
1385                 offset &= ~(align - 1);
1386
1387                 argument_ent = copy_entity_own(ent, frame_tp);
1388
1389                 /* must be automatic to set a fixed layout */
1390                 set_entity_offset(argument_ent, offset);
1391                 offset += get_type_size_bytes(tp);
1392
1393                 set_type_size_bytes(frame_tp, offset);
1394                 set_entity_link(ent, argument_ent);
1395         }
1396         return argument_ent;
1397 }
1398 /**
1399  * Walker: Replaces Sels of frame type and
1400  * value param type entities by FrameAddress.
1401  * Links all used entities.
1402  */
1403 static void lower_frame_sels_walker(ir_node *irn, void *data)
1404 {
1405         lower_frame_sels_env_t *ctx = (lower_frame_sels_env_t*)data;
1406
1407         if (is_Sel(irn)) {
1408                 ir_node *ptr = get_Sel_ptr(irn);
1409
1410                 if (ptr == ctx->frame) {
1411                         ir_entity    *ent = get_Sel_entity(irn);
1412                         ir_node      *bl  = get_nodes_block(irn);
1413                         ir_node      *nw;
1414                         int          pos = 0;
1415                         int          is_value_param = 0;
1416
1417                         if (get_entity_owner(ent) == ctx->value_tp) {
1418                                 is_value_param = 1;
1419
1420                                 /* replace by its copy from the argument type */
1421                                 pos = get_struct_member_index(ctx->value_tp, ent);
1422                                 ent = get_argument_entity(ent, ctx);
1423                         }
1424
1425                         nw = be_new_FrameAddr(ctx->sp_class, bl, ctx->frame, ent);
1426                         exchange(irn, nw);
1427
1428                         /* check, if it's a param Sel and if have not seen this entity before */
1429                         if (is_value_param && get_entity_link(ent) == NULL) {
1430                                 ent_pos_pair pair;
1431
1432                                 pair.ent  = ent;
1433                                 pair.pos  = pos;
1434                                 pair.next = NULL;
1435                                 ARR_APP1(ent_pos_pair, ctx->value_param_list, pair);
1436                                 /* just a mark */
1437                                 set_entity_link(ent, ctx->value_param_list);
1438                         }
1439                 }
1440         }
1441 }
1442
1443 /**
1444  * Check if a value parameter is transmitted as a register.
1445  * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1446  * transmitted in registers.
1447  *
1448  * Note that on some architectures this case must be handled specially
1449  * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1450  *
1451  * In the default case we move the entity to the frame type and create
1452  * a backing store into the first block.
1453  */
1454 static void fix_address_of_parameter_access(be_abi_irg_t *env, ir_graph *irg,
1455                                             ent_pos_pair *value_param_list)
1456 {
1457         be_abi_call_t    *call     = env->call;
1458         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
1459         ent_pos_pair  *entry, *new_list;
1460         ir_type       *frame_tp;
1461         int           i, n = ARR_LEN(value_param_list);
1462
1463         new_list = NULL;
1464         for (i = 0; i < n; ++i) {
1465                 int               pos  = value_param_list[i].pos;
1466                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, pos, 1);
1467
1468                 if (arg->in_reg) {
1469                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d need backing store\n", pos));
1470                         value_param_list[i].next = new_list;
1471                         new_list = &value_param_list[i];
1472                 }
1473         }
1474         if (new_list != NULL) {
1475                 /* ok, change the graph */
1476                 ir_node *start_bl = get_irg_start_block(irg);
1477                 ir_node *first_bl = get_first_block_succ(start_bl);
1478                 ir_node *frame, *imem, *nmem, *store, *mem, *args;
1479                 optimization_state_t state;
1480                 unsigned offset;
1481
1482                 assert(first_bl && first_bl != start_bl);
1483                 /* we had already removed critical edges, so the following
1484                    assertion should be always true. */
1485                 assert(get_Block_n_cfgpreds(first_bl) == 1);
1486
1487                 /* now create backing stores */
1488                 frame = get_irg_frame(irg);
1489                 imem = get_irg_initial_mem(irg);
1490
1491                 save_optimization_state(&state);
1492                 set_optimize(0);
1493                 nmem = new_r_Proj(get_irg_start(irg), mode_M, pn_Start_M);
1494                 restore_optimization_state(&state);
1495
1496                 /* reroute all edges to the new memory source */
1497                 edges_reroute(imem, nmem);
1498
1499                 store   = NULL;
1500                 mem     = imem;
1501                 args    = get_irg_args(irg);
1502                 for (entry = new_list; entry != NULL; entry = entry->next) {
1503                         int     i     = entry->pos;
1504                         ir_type *tp   = get_entity_type(entry->ent);
1505                         ir_mode *mode = get_type_mode(tp);
1506                         ir_node *addr;
1507
1508                         /* address for the backing store */
1509                         addr = be_new_FrameAddr(arch_env->sp->reg_class, first_bl, frame, entry->ent);
1510
1511                         if (store)
1512                                 mem = new_r_Proj(store, mode_M, pn_Store_M);
1513
1514                         /* the backing store itself */
1515                         store = new_r_Store(first_bl, mem, addr,
1516                                             new_r_Proj(args, mode, i), cons_none);
1517                 }
1518                 /* the new memory Proj gets the last Proj from store */
1519                 set_Proj_pred(nmem, store);
1520                 set_Proj_proj(nmem, pn_Store_M);
1521
1522                 /* move all entities to the frame type */
1523                 frame_tp = get_irg_frame_type(irg);
1524                 offset   = get_type_size_bytes(frame_tp);
1525
1526                 /* we will add new entities: set the layout to undefined */
1527                 assert(get_type_state(frame_tp) == layout_fixed);
1528                 set_type_state(frame_tp, layout_undefined);
1529                 for (entry = new_list; entry != NULL; entry = entry->next) {
1530                         ir_entity *ent = entry->ent;
1531
1532                         /* If the entity is still on the argument type, move it to the
1533                          * frame type.
1534                          * This happens if the value_param type was build due to compound
1535                          * params. */
1536                         if (get_entity_owner(ent) != frame_tp) {
1537                                 ir_type  *tp   = get_entity_type(ent);
1538                                 unsigned align = get_type_alignment_bytes(tp);
1539
1540                                 offset += align - 1;
1541                                 offset &= ~(align - 1);
1542                                 set_entity_owner(ent, frame_tp);
1543                                 /* must be automatic to set a fixed layout */
1544                                 set_entity_offset(ent, offset);
1545                                 offset += get_type_size_bytes(tp);
1546                         }
1547                 }
1548                 set_type_size_bytes(frame_tp, offset);
1549                 /* fix the layout again */
1550                 set_type_state(frame_tp, layout_fixed);
1551         }
1552 }
1553
1554 /**
1555  * The start block has no jump, instead it has an initial exec Proj.
1556  * The backend wants to handle all blocks the same way, so we replace
1557  * the out cfg edge with a real jump.
1558  */
1559 static void fix_start_block(ir_graph *irg)
1560 {
1561         ir_node *initial_X   = get_irg_initial_exec(irg);
1562         ir_node *start_block = get_irg_start_block(irg);
1563         ir_node *jmp         = new_r_Jmp(start_block);
1564
1565         assert(is_Proj(initial_X));
1566         exchange(initial_X, jmp);
1567         set_irg_initial_exec(irg, new_r_Bad(irg));
1568 }
1569
1570 /**
1571  * Update the entity of Sels to the outer value parameters.
1572  */
1573 static void update_outer_frame_sels(ir_node *irn, void *env)
1574 {
1575         lower_frame_sels_env_t *ctx = (lower_frame_sels_env_t*)env;
1576         ir_node                *ptr;
1577         ir_entity              *ent;
1578         int                    pos = 0;
1579
1580         if (! is_Sel(irn))
1581                 return;
1582         ptr = get_Sel_ptr(irn);
1583         if (! is_arg_Proj(ptr))
1584                 return;
1585         if (get_Proj_proj(ptr) != ctx->static_link_pos)
1586                 return;
1587         ent   = get_Sel_entity(irn);
1588
1589         if (get_entity_owner(ent) == ctx->value_tp) {
1590                 /* replace by its copy from the argument type */
1591                 pos = get_struct_member_index(ctx->value_tp, ent);
1592                 ent = get_argument_entity(ent, ctx);
1593                 set_Sel_entity(irn, ent);
1594
1595                 /* check, if we have not seen this entity before */
1596                 if (get_entity_link(ent) == NULL) {
1597                         ent_pos_pair pair;
1598
1599                         pair.ent  = ent;
1600                         pair.pos  = pos;
1601                         pair.next = NULL;
1602                         ARR_APP1(ent_pos_pair, ctx->value_param_list, pair);
1603                         /* just a mark */
1604                         set_entity_link(ent, ctx->value_param_list);
1605                 }
1606         }
1607 }
1608
1609 /**
1610  * Fix access to outer local variables.
1611  */
1612 static void fix_outer_variable_access(be_abi_irg_t *env,
1613                                       lower_frame_sels_env_t *ctx)
1614 {
1615         int      i;
1616         ir_graph *irg;
1617         (void) env;
1618
1619         for (i = get_class_n_members(ctx->frame_tp) - 1; i >= 0; --i) {
1620                 ir_entity *ent = get_class_member(ctx->frame_tp, i);
1621
1622                 if (! is_method_entity(ent))
1623                         continue;
1624
1625                 irg = get_entity_irg(ent);
1626                 if (irg == NULL)
1627                         continue;
1628
1629                 /*
1630                  * FIXME: find the number of the static link parameter
1631                  * for now we assume 0 here
1632                  */
1633                 ctx->static_link_pos = 0;
1634
1635                 irg_walk_graph(irg, NULL, update_outer_frame_sels, ctx);
1636         }
1637 }
1638
1639 /**
1640  * Modify the irg itself and the frame type.
1641  */
1642 static void modify_irg(ir_graph *irg)
1643 {
1644         be_abi_irg_t          *env          = be_get_irg_abi(irg);
1645         be_abi_call_t         *call         = env->call;
1646         const arch_env_t      *arch_env     = be_get_irg_arch_env(irg);
1647         const arch_register_t *sp           = arch_env->sp;
1648         ir_type               *method_type  = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
1649         be_irg_t              *birg         = be_birg_from_irg(irg);
1650         struct obstack        *obst         = be_get_be_obst(irg);
1651         be_stack_layout_t     *stack_layout = be_get_irg_stack_layout(irg);
1652         ir_node *end;
1653         ir_node *old_mem;
1654         ir_node *new_mem_proj;
1655         ir_node *mem;
1656
1657         int n_params;
1658         int i, n;
1659         unsigned j;
1660         unsigned frame_size;
1661
1662         reg_node_map_t *rm;
1663         const arch_register_t *fp_reg;
1664         ir_node *frame_pointer;
1665         ir_node *start_bl;
1666         ir_node **args;
1667         ir_node *arg_tuple;
1668         const ir_edge_t *edge;
1669         ir_type *arg_type, *bet_type, *tp;
1670         lower_frame_sels_env_t ctx;
1671         ir_entity **param_map;
1672
1673         DBG((dbg, LEVEL_1, "introducing abi on %+F\n", irg));
1674
1675         old_mem = get_irg_initial_mem(irg);
1676
1677         irp_reserve_resources(irp, IR_RESOURCE_ENTITY_LINK);
1678
1679         /* set the links of all frame entities to NULL, we use it
1680            to detect if an entity is already linked in the value_param_list */
1681         tp = get_method_value_param_type(method_type);
1682         ctx.value_tp = tp;
1683         if (tp != NULL) {
1684                 /* clear the links of the clone type, let the
1685                    original entities point to its clones */
1686                 for (i = get_struct_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
1687                         ir_entity *mem  = get_struct_member(tp, i);
1688                         set_entity_link(mem, NULL);
1689                 }
1690         }
1691
1692         arg_type = compute_arg_type(env, irg, call, method_type, tp, &param_map);
1693
1694         /* Convert the Sel nodes in the irg to frame addr nodes: */
1695         ctx.value_param_list = NEW_ARR_F(ent_pos_pair, 0);
1696         ctx.frame            = get_irg_frame(irg);
1697         ctx.sp_class         = arch_env->sp->reg_class;
1698         ctx.link_class       = arch_env->link_class;
1699         ctx.frame_tp         = get_irg_frame_type(irg);
1700
1701         /* layout the stackframe now */
1702         if (get_type_state(ctx.frame_tp) == layout_undefined) {
1703                 default_layout_compound_type(ctx.frame_tp);
1704         }
1705
1706         /* we will possible add new entities to the frame: set the layout to undefined */
1707         assert(get_type_state(ctx.frame_tp) == layout_fixed);
1708         set_type_state(ctx.frame_tp, layout_undefined);
1709
1710         irg_walk_graph(irg, lower_frame_sels_walker, NULL, &ctx);
1711
1712         /* fix the frame type layout again */
1713         set_type_state(ctx.frame_tp, layout_fixed);
1714         /* align stackframe to 4 byte */
1715         frame_size = get_type_size_bytes(ctx.frame_tp);
1716         if (frame_size % 4 != 0) {
1717                 set_type_size_bytes(ctx.frame_tp, frame_size + 4 - (frame_size % 4));
1718         }
1719
1720         env->regs  = pmap_create();
1721
1722         n_params = get_method_n_params(method_type);
1723         args     = OALLOCNZ(obst, ir_node*, n_params);
1724
1725         /*
1726          * for inner function we must now fix access to outer frame entities.
1727          */
1728         fix_outer_variable_access(env, &ctx);
1729
1730         /* Check if a value parameter is transmitted as a register.
1731          * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1732          * transmitted in registers.
1733          *
1734          * Note that on some architectures this case must be handled specially
1735          * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1736          *
1737          * In the default case we move the entity to the frame type and create
1738          * a backing store into the first block.
1739          */
1740         fix_address_of_parameter_access(env, irg, ctx.value_param_list);
1741
1742         DEL_ARR_F(ctx.value_param_list);
1743         irp_free_resources(irp, IR_RESOURCE_ENTITY_LINK);
1744
1745         /* Fill the argument vector */
1746         arg_tuple = get_irg_args(irg);
1747         foreach_out_edge(arg_tuple, edge) {
1748                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
1749                 if (! is_Anchor(irn)) {
1750                         int nr       = get_Proj_proj(irn);
1751                         args[nr]     = irn;
1752                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\treading arg: %d -> %+F\n", nr, irn));
1753                 }
1754         }
1755
1756         bet_type = call->cb->get_between_type(env->cb);
1757         stack_frame_init(stack_layout, arg_type, bet_type,
1758                          get_irg_frame_type(irg), arch_env->stack_dir, param_map);
1759         stack_layout->sp_relative = call->flags.bits.try_omit_fp;
1760
1761         /* Count the register params and add them to the number of Projs for the RegParams node */
1762         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
1763                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i, 1);
1764                 if (arg->in_reg && args[i]) {
1765                         assert(arg->reg != sp && "cannot use stack pointer as parameter register");
1766                         assert(i == get_Proj_proj(args[i]));
1767
1768                         /* For now, associate the register with the old Proj from Start representing that argument. */
1769                         pmap_insert(env->regs, (void *) arg->reg, args[i]);
1770                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d -> reg %s\n", i, arg->reg->name));
1771                 }
1772         }
1773
1774         /* Collect all callee-save registers */
1775         for (i = 0, n = arch_env->n_register_classes; i < n; ++i) {
1776                 const arch_register_class_t *cls = &arch_env->register_classes[i];
1777                 for (j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1778                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1779                         if (reg->type & (arch_register_type_callee_save | arch_register_type_state)) {
1780                                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, NULL);
1781                         }
1782                 }
1783         }
1784
1785         /* handle start block here (place a jump in the block) */
1786         fix_start_block(irg);
1787
1788         pmap_insert(env->regs, (void *) sp, NULL);
1789         pmap_insert(env->regs, (void *) arch_env->bp, NULL);
1790         start_bl   = get_irg_start_block(irg);
1791         env->start = be_new_Start(NULL, start_bl, pmap_count(env->regs) + 1);
1792         arch_irn_add_flags(env->start, arch_irn_flags_prolog);
1793         set_irg_start(irg, env->start);
1794
1795         /*
1796          * make proj nodes for the callee save registers.
1797          * memorize them, since Return nodes get those as inputs.
1798          *
1799          * Note, that if a register corresponds to an argument, the regs map contains
1800          * the old Proj from start for that argument.
1801          */
1802
1803         rm = ALLOCAN(reg_node_map_t, pmap_count(env->regs));
1804         reg_map_to_arr(rm, env->regs);
1805         for (i = 0, n = pmap_count(env->regs); i < n; ++i) {
1806                 const arch_register_t    *reg      = rm[i].reg;
1807                 ir_mode                  *mode     = reg->reg_class->mode;
1808                 long                      nr       = i;
1809                 arch_register_req_type_t  add_type = arch_register_req_type_none;
1810                 ir_node                  *proj;
1811
1812                 if (reg == sp)
1813                         add_type |= arch_register_req_type_produces_sp | arch_register_req_type_ignore;
1814
1815                 assert(nr >= 0);
1816                 proj = new_r_Proj(env->start, mode, nr + 1);
1817                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, proj);
1818                 be_set_constr_single_reg_out(env->start, nr + 1, reg, add_type);
1819                 arch_set_irn_register(proj, reg);
1820
1821                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tregister save proj #%d -> reg %s\n", nr, reg->name));
1822         }
1823
1824         /* create a new initial memory proj */
1825         assert(is_Proj(old_mem));
1826         arch_set_out_register_req(env->start, 0, arch_no_register_req);
1827         new_mem_proj = new_r_Proj(env->start, mode_M, 0);
1828         mem = new_mem_proj;
1829         set_irg_initial_mem(irg, mem);
1830
1831         /* Generate the Prologue */
1832         fp_reg = call->cb->prologue(env->cb, &mem, env->regs, &stack_layout->initial_bias);
1833
1834         env->init_sp = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1835         env->init_sp = be_new_IncSP(sp, start_bl, env->init_sp, BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND, 0);
1836         arch_irn_add_flags(env->init_sp, arch_irn_flags_prolog);
1837         be_abi_reg_map_set(env->regs, sp, env->init_sp);
1838
1839         env->init_sp = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1840         arch_set_irn_register(env->init_sp, sp);
1841
1842         frame_pointer = be_abi_reg_map_get(env->regs, fp_reg);
1843         set_irg_frame(irg, frame_pointer);
1844         rbitset_clear(birg->allocatable_regs, fp_reg->global_index);
1845
1846         /* rewire old mem users to new mem */
1847         exchange(old_mem, mem);
1848
1849         /* keep the mem (for functions with an endless loop = no return) */
1850         keep_alive(mem);
1851
1852         set_irg_initial_mem(irg, mem);
1853
1854         /* Now, introduce stack param nodes for all parameters passed on the stack */
1855         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
1856                 ir_node *arg_proj = args[i];
1857                 ir_node *repl     = NULL;
1858
1859                 if (arg_proj != NULL) {
1860                         be_abi_call_arg_t *arg;
1861                         ir_type *param_type;
1862                         int     nr = get_Proj_proj(arg_proj);
1863                         ir_mode *mode;
1864
1865                         nr         = MIN(nr, n_params);
1866                         arg        = get_call_arg(call, 0, nr, 1);
1867                         param_type = get_method_param_type(method_type, nr);
1868
1869                         if (arg->in_reg) {
1870                                 repl = (ir_node*)pmap_get(env->regs, arg->reg);
1871                         } else if (arg->on_stack) {
1872                                 ir_node *addr = be_new_FrameAddr(sp->reg_class, start_bl, frame_pointer, arg->stack_ent);
1873
1874                                 /* For atomic parameters which are actually used, we create a Load node. */
1875                                 if (is_atomic_type(param_type) && get_irn_n_edges(args[i]) > 0) {
1876                                         ir_mode *mode      = get_type_mode(param_type);
1877                                         ir_mode *load_mode = arg->load_mode;
1878
1879                                         ir_node *load = new_r_Load(start_bl, new_r_NoMem(irg), addr, load_mode, cons_floats);
1880                                         repl = new_r_Proj(load, load_mode, pn_Load_res);
1881
1882                                         if (mode != load_mode) {
1883                                                 repl = new_r_Conv(start_bl, repl, mode);
1884                                         }
1885                                 } else {
1886                                         /* The stack parameter is not primitive (it is a struct or array),
1887                                          * we thus will create a node representing the parameter's address
1888                                          * on the stack. */
1889                                         repl = addr;
1890                                 }
1891                         }
1892
1893                         assert(repl != NULL);
1894
1895                         /* Beware: the mode of the register parameters is always the mode of the register class
1896                            which may be wrong. Add Conv's then. */
1897                         mode = get_irn_mode(args[i]);
1898                         if (mode != get_irn_mode(repl)) {
1899                                 repl = new_r_Conv(get_nodes_block(repl), repl, mode);
1900                         }
1901                         exchange(args[i], repl);
1902                 }
1903         }
1904
1905         /* the arg proj is not needed anymore now and should be only used by the anchor */
1906         assert(get_irn_n_edges(arg_tuple) == 1);
1907         kill_node(arg_tuple);
1908         set_irg_args(irg, new_r_Bad(irg));
1909
1910         /* All Return nodes hang on the End node, so look for them there. */
1911         end = get_irg_end_block(irg);
1912         for (i = 0, n = get_Block_n_cfgpreds(end); i < n; ++i) {
1913                 ir_node *irn = get_Block_cfgpred(end, i);
1914
1915                 if (is_Return(irn)) {
1916                         ir_node *blk = get_nodes_block(irn);
1917                         ir_node *mem = get_Return_mem(irn);
1918                         ir_node *ret = create_be_return(env, irn, blk, mem, get_Return_n_ress(irn));
1919                         exchange(irn, ret);
1920                 }
1921         }
1922
1923         /* if we have endless loops here, n might be <= 0. Do NOT create a be_Return then,
1924            the code is dead and will never be executed. */
1925 }
1926
1927 /** Fix the state inputs of calls that still hang on unknowns */
1928 static void fix_call_state_inputs(ir_graph *irg)
1929 {
1930         be_abi_irg_t     *env      = be_get_irg_abi(irg);
1931         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
1932         int i, n, n_states;
1933         arch_register_t **stateregs = NEW_ARR_F(arch_register_t*, 0);
1934
1935         /* Collect caller save registers */
1936         n = arch_env->n_register_classes;
1937         for (i = 0; i < n; ++i) {
1938                 unsigned j;
1939                 const arch_register_class_t *cls = &arch_env->register_classes[i];
1940                 for (j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1941                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
1942                         if (reg->type & arch_register_type_state) {
1943                                 ARR_APP1(arch_register_t*, stateregs, (arch_register_t *)reg);
1944                         }
1945                 }
1946         }
1947
1948         n = ARR_LEN(env->calls);
1949         n_states = ARR_LEN(stateregs);
1950         for (i = 0; i < n; ++i) {
1951                 int s, arity;
1952                 ir_node *call = env->calls[i];
1953
1954                 arity = get_irn_arity(call);
1955
1956                 /* the state reg inputs are the last n inputs of the calls */
1957                 for (s = 0; s < n_states; ++s) {
1958                         int inp = arity - n_states + s;
1959                         const arch_register_t *reg = stateregs[s];
1960                         ir_node *regnode = be_abi_reg_map_get(env->regs, reg);
1961
1962                         set_irn_n(call, inp, regnode);
1963                 }
1964         }
1965
1966         DEL_ARR_F(stateregs);
1967 }
1968
1969 /**
1970  * Create a trampoline entity for the given method.
1971  */
1972 static ir_entity *create_trampoline(be_main_env_t *be, ir_entity *method)
1973 {
1974         ir_type   *type   = get_entity_type(method);
1975         ident     *old_id = get_entity_ld_ident(method);
1976         ident     *id     = id_mangle3("", old_id, "$stub");
1977         ir_type   *parent = be->pic_trampolines_type;
1978         ir_entity *ent    = new_entity(parent, old_id, type);
1979         set_entity_ld_ident(ent, id);
1980         set_entity_visibility(ent, ir_visibility_private);
1981
1982         return ent;
1983 }
1984
1985 /**
1986  * Returns the trampoline entity for the given method.
1987  */
1988 static ir_entity *get_trampoline(be_main_env_t *env, ir_entity *method)
1989 {
1990         ir_entity *result = (ir_entity*)pmap_get(env->ent_trampoline_map, method);
1991         if (result == NULL) {
1992                 result = create_trampoline(env, method);
1993                 pmap_insert(env->ent_trampoline_map, method, result);
1994         }
1995
1996         return result;
1997 }
1998
1999 static ir_entity *create_pic_symbol(be_main_env_t *be, ir_entity *entity)
2000 {
2001         ident     *old_id = get_entity_ld_ident(entity);
2002         ident     *id     = id_mangle3("", old_id, "$non_lazy_ptr");
2003         ir_type   *e_type = get_entity_type(entity);
2004         ir_type   *type   = new_type_pointer(e_type);
2005         ir_type   *parent = be->pic_symbols_type;
2006         ir_entity *ent    = new_entity(parent, old_id, type);
2007         set_entity_ld_ident(ent, id);
2008         set_entity_visibility(ent, ir_visibility_private);
2009
2010         return ent;
2011 }
2012
2013 static ir_entity *get_pic_symbol(be_main_env_t *env, ir_entity *entity)
2014 {
2015         ir_entity *result = (ir_entity*)pmap_get(env->ent_pic_symbol_map, entity);
2016         if (result == NULL) {
2017                 result = create_pic_symbol(env, entity);
2018                 pmap_insert(env->ent_pic_symbol_map, entity, result);
2019         }
2020
2021         return result;
2022 }
2023
2024
2025
2026 /**
2027  * Returns non-zero if a given entity can be accessed using a relative address.
2028  */
2029 static int can_address_relative(ir_entity *entity)
2030 {
2031         return get_entity_visibility(entity) != ir_visibility_external
2032                 && !(get_entity_linkage(entity) & IR_LINKAGE_MERGE);
2033 }
2034
2035 static ir_node *get_pic_base(ir_graph *irg)
2036 {
2037         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
2038         if (arch_env->impl->get_pic_base == NULL)
2039                 return NULL;
2040         return arch_env->impl->get_pic_base(irg);
2041 }
2042
2043 /** patches SymConsts to work in position independent code */
2044 static void fix_pic_symconsts(ir_node *node, void *data)
2045 {
2046         ir_graph         *irg = get_irn_irg(node);
2047         be_main_env_t    *be  = be_get_irg_main_env(irg);
2048         ir_node          *pic_base;
2049         ir_node          *add;
2050         ir_node          *block;
2051         ir_mode          *mode;
2052         ir_node          *load;
2053         ir_node          *load_res;
2054         int               arity, i;
2055         (void) data;
2056
2057         arity = get_irn_arity(node);
2058         for (i = 0; i < arity; ++i) {
2059                 dbg_info  *dbgi;
2060                 ir_node   *pred = get_irn_n(node, i);
2061                 ir_entity *entity;
2062                 ir_entity *pic_symbol;
2063                 ir_node   *pic_symconst;
2064
2065                 if (!is_SymConst(pred))
2066                         continue;
2067
2068                 entity = get_SymConst_entity(pred);
2069                 block  = get_nodes_block(pred);
2070
2071                 /* calls can jump to relative addresses, so we can directly jump to
2072                    the (relatively) known call address or the trampoline */
2073                 if (i == 1 && is_Call(node)) {
2074                         ir_entity *trampoline;
2075                         ir_node   *trampoline_const;
2076
2077                         if (can_address_relative(entity))
2078                                 continue;
2079
2080                         dbgi             = get_irn_dbg_info(pred);
2081                         trampoline       = get_trampoline(be, entity);
2082                         trampoline_const = new_rd_SymConst_addr_ent(dbgi, irg, mode_P_code,
2083                                                                     trampoline);
2084                         set_irn_n(node, i, trampoline_const);
2085                         continue;
2086                 }
2087
2088                 /* everything else is accessed relative to EIP */
2089                 mode     = get_irn_mode(pred);
2090                 pic_base = get_pic_base(irg);
2091
2092                 /* all ok now for locally constructed stuff */
2093                 if (can_address_relative(entity)) {
2094                         ir_node *add = new_r_Add(block, pic_base, pred, mode);
2095
2096                         /* make sure the walker doesn't visit this add again */
2097                         mark_irn_visited(add);
2098                         set_irn_n(node, i, add);
2099                         continue;
2100                 }
2101
2102                 /* get entry from pic symbol segment */
2103                 dbgi         = get_irn_dbg_info(pred);
2104                 pic_symbol   = get_pic_symbol(be, entity);
2105                 pic_symconst = new_rd_SymConst_addr_ent(dbgi, irg, mode_P_code,
2106                                                         pic_symbol);
2107                 add = new_r_Add(block, pic_base, pic_symconst, mode);
2108                 mark_irn_visited(add);
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(block, new_r_NoMem(irg), add, mode, cons_floats);
2114                 load_res = new_r_Proj(load, mode, pn_Load_res);
2115
2116                 set_irn_n(node, i, load_res);
2117         }
2118 }
2119
2120 be_abi_irg_t *be_abi_introduce(ir_graph *irg)
2121 {
2122         be_abi_irg_t     *env         = XMALLOCZ(be_abi_irg_t);
2123         ir_node          *old_frame   = get_irg_frame(irg);
2124         be_options_t     *options     = be_get_irg_options(irg);
2125         const arch_env_t *arch_env    = be_get_irg_arch_env(irg);
2126         ir_entity        *entity      = get_irg_entity(irg);
2127         ir_type          *method_type = get_entity_type(entity);
2128         be_irg_t         *birg        = be_birg_from_irg(irg);
2129         struct obstack   *obst        = &birg->obst;
2130         unsigned          r;
2131
2132         ir_node *dummy;
2133
2134         /* determine allocatable registers */
2135         assert(birg->allocatable_regs == NULL);
2136         birg->allocatable_regs = rbitset_obstack_alloc(obst, arch_env->n_registers);
2137         for (r = 0; r < arch_env->n_registers; ++r) {
2138                 const arch_register_t *reg = &arch_env->registers[r];
2139                 if ( !(reg->type & arch_register_type_ignore)) {
2140                         rbitset_set(birg->allocatable_regs, r);
2141                 }
2142         }
2143
2144         /* break here if backend provides a custom API.
2145          * Note: we shouldn't have to setup any be_abi_irg_t* stuff at all,
2146          * but need more cleanup to make this work
2147          */
2148         be_set_irg_abi(irg, env);
2149
2150         be_omit_fp      = options->omit_fp;
2151
2152         env->keep_map     = pmap_create();
2153         env->call         = be_abi_call_new(arch_env->sp->reg_class);
2154         arch_env_get_call_abi(arch_env, method_type, env->call);
2155
2156         env->init_sp = dummy = new_r_Dummy(irg, arch_env->sp->reg_class->mode);
2157         env->calls   = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
2158
2159         if (options->pic) {
2160                 irg_walk_graph(irg, fix_pic_symconsts, NULL, env);
2161         }
2162
2163         /* Lower all call nodes in the IRG. */
2164         process_calls(irg);
2165
2166         /*
2167                 Beware: init backend abi call object after processing calls,
2168                 otherwise some information might be not yet available.
2169         */
2170         env->cb = env->call->cb->init(env->call, irg);
2171
2172         /* Process the IRG */
2173         modify_irg(irg);
2174
2175         /* fix call inputs for state registers */
2176         fix_call_state_inputs(irg);
2177
2178         /* We don't need the keep map anymore. */
2179         pmap_destroy(env->keep_map);
2180         env->keep_map = NULL;
2181
2182         /* calls array is not needed anymore */
2183         DEL_ARR_F(env->calls);
2184         env->calls = NULL;
2185
2186         /* reroute the stack origin of the calls to the true stack origin. */
2187         exchange(dummy, env->init_sp);
2188         exchange(old_frame, get_irg_frame(irg));
2189
2190         env->call->cb->done(env->cb);
2191         env->cb = NULL;
2192         return env;
2193 }
2194
2195 void be_abi_free(ir_graph *irg)
2196 {
2197         be_abi_irg_t *env = be_get_irg_abi(irg);
2198
2199         if (env->call != NULL)
2200                 be_abi_call_free(env->call);
2201         if (env->regs != NULL)
2202                 pmap_destroy(env->regs);
2203         free(env);
2204
2205         be_set_irg_abi(irg, NULL);
2206 }
2207
2208 /**
2209  * called after nodes have been transformed so some node references can be
2210  * replaced with new nodes
2211  */
2212 void be_abi_transform_fixup(ir_graph *irg)
2213 {
2214         be_abi_irg_t *abi = be_get_irg_abi(irg);
2215         pmap         *new_regs;
2216         pmap_entry   *entry;
2217         if (abi == NULL || abi->regs == NULL)
2218                 return;
2219
2220         new_regs = pmap_create();
2221         foreach_pmap(abi->regs, entry) {
2222                 ir_node *value       = (ir_node*)entry->value;
2223                 ir_node *transformed = be_transform_node(value);
2224                 pmap_insert(new_regs, entry->key, transformed);
2225         }
2226         pmap_destroy(abi->regs);
2227         abi->regs = new_regs;
2228 }
2229
2230 void be_put_allocatable_regs(const ir_graph *irg,
2231                              const arch_register_class_t *cls, bitset_t *bs)
2232 {
2233         be_irg_t *birg             = be_birg_from_irg(irg);
2234         unsigned *allocatable_regs = birg->allocatable_regs;
2235         unsigned  i;
2236
2237         assert(bitset_size(bs) == cls->n_regs);
2238         bitset_clear_all(bs);
2239         for (i = 0; i < cls->n_regs; ++i) {
2240                 const arch_register_t *reg = &cls->regs[i];
2241                 if (rbitset_is_set(allocatable_regs, reg->global_index))
2242                         bitset_set(bs, i);
2243         }
2244 }
2245
2246 unsigned be_get_n_allocatable_regs(const ir_graph *irg,
2247                                    const arch_register_class_t *cls)
2248 {
2249         bitset_t *bs = bitset_alloca(cls->n_regs);
2250         be_put_allocatable_regs(irg, cls, bs);
2251         return bitset_popcount(bs);
2252 }
2253
2254 void be_set_allocatable_regs(const ir_graph *irg,
2255                              const arch_register_class_t *cls,
2256                              unsigned *raw_bitset)
2257 {
2258         be_irg_t *birg             = be_birg_from_irg(irg);
2259         unsigned *allocatable_regs = birg->allocatable_regs;
2260         unsigned  i;
2261
2262         rbitset_clear_all(raw_bitset, cls->n_regs);
2263         for (i = 0; i < cls->n_regs; ++i) {
2264                 const arch_register_t *reg = &cls->regs[i];
2265                 if (rbitset_is_set(allocatable_regs, reg->global_index))
2266                         rbitset_set(raw_bitset, i);
2267         }
2268 }
2269
2270 ir_node *be_abi_get_callee_save_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
2271 {
2272         assert(reg->type & arch_register_type_callee_save);
2273         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
2274         return (ir_node*)pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
2275 }
2276
2277 ir_node *be_abi_get_ignore_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
2278 {
2279         assert(reg->type & arch_register_type_ignore);
2280         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
2281         return (ir_node*)pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
2282 }
2283
2284 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_abi);
2285 void be_init_abi(void)
2286 {
2287         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.abi");
2288 }