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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2007 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief       Backend ABI implementation.
  23  * @author      Sebastian Hack, Michael Beck
  24  * @version     $Id$
  25  */
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 # include "config.h"
  28 #endif
  29
  30 #include "obst.h"
  31 #include "offset.h"
  32
  33 #include "irgopt.h"
  34
  35 #include "irgraph_t.h"
  36 #include "irnode_t.h"
  37 #include "ircons_t.h"
  38 #include "iredges_t.h"
  39 #include "irgmod.h"
  40 #include "irgwalk.h"
  41 #include "irprintf_t.h"
  42 #include "irgopt.h"
  43 #include "irbitset.h"
  44 #include "height.h"
  45 #include "pdeq.h"
  46 #include "irtools.h"
  47 #include "raw_bitset.h"
  48 #include "error.h"
  49
  50 #include "be.h"
  51 #include "beabi.h"
  52 #include "bearch_t.h"
  53 #include "benode_t.h"
  54 #include "belive_t.h"
  55 #include "besched_t.h"
  56 #include "beirg_t.h"
  57 #include "bessaconstr.h"
  58
  59 typedef struct _be_abi_call_arg_t {
  60         unsigned is_res   : 1;  /**< 1: the call argument is a return value. 0: it's a call parameter. */
  61         unsigned in_reg   : 1;  /**< 1: this argument is transmitted in registers. */
  62         unsigned on_stack : 1;  /**< 1: this argument is transmitted on the stack. */
  63
  64         int pos;
  65         const arch_register_t *reg;
  66         ir_entity *stack_ent;
  67         unsigned alignment;     /**< stack alignment */
  68         unsigned space_before;  /**< allocate space before */
  69         unsigned space_after;   /**< allocate space after */
  70 } be_abi_call_arg_t;
  71
  72 struct _be_abi_call_t {
  73         be_abi_call_flags_t         flags;
  74         const be_abi_callbacks_t    *cb;
  75         ir_type                     *between_type;
  76         set                         *params;
  77         const arch_register_class_t *cls_addr;
  78 };
  79
  80 struct _be_abi_irg_t {
  81         struct obstack       obst;
  82         be_stack_layout_t    *frame;        /**< The stack frame model. */
  83         be_irg_t             *birg;         /**< The back end IRG. */
  84         const arch_isa_t     *isa;          /**< The isa. */
  85         survive_dce_t        *dce_survivor;
  86
  87         be_abi_call_t        *call;         /**< The ABI call information. */
  88         ir_type              *method_type;  /**< The type of the method of the IRG. */
  89
  90         ir_node              *init_sp;      /**< The node representing the stack pointer
  91                                                  at the start of the function. */
  92
  93         ir_node              *start_barrier; /**< The barrier of the start block */
  94
  95         ir_node              *reg_params;   /**< The reg params node. */
  96         pmap                 *regs;         /**< A map of all callee-save and ignore regs to
  97                                                  their Projs to the RegParams node. */
  98
  99         int                  start_block_bias; /**< The stack bias at the end of the start block. */
 100
 101         void                 *cb;           /**< ABI Callback self pointer. */
 102
 103         pmap                 *keep_map;     /**< mapping blocks to keep nodes. */
 104         pset                 *ignore_regs;  /**< Additional registers which shall be ignored. */
 105
 106         ir_node             **calls;        /**< flexible array containing all be_Call nodes */
 107
 108         arch_register_req_t sp_req;
 109         arch_register_req_t sp_cls_req;
 110
 111         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t    *dbg;)          /**< The debugging module. */
 112 };
 113
 114 static heights_t *ir_heights;
 115
 116 /* Flag: if set, try to omit the frame pointer if called by the backend */
 117 static int be_omit_fp = 1;
 118
 119 /*
 120      _    ____ ___    ____      _ _ _                _
 121     / \  | __ )_ _|  / ___|__ _| | | |__   __ _  ___| | _____
 122    / _ \ |  _ \| |  | |   / _` | | | '_ \ / _` |/ __| |/ / __|
 123   / ___ \| |_) | |  | |__| (_| | | | |_) | (_| | (__|   <\__ \
 124  /_/   \_\____/___|  \____\__,_|_|_|_.__/ \__,_|\___|_|\_\___/
 125
 126   These callbacks are used by the backend to set the parameters
 127   for a specific call type.
 128 */
 129
 130 /**
 131  * Set compare function: compares two ABI call object arguments.
 132  */
 133 static int cmp_call_arg(const void *a, const void *b, size_t n)
 134 {
 135         const be_abi_call_arg_t *p = a, *q = b;
 136         (void) n;
 137         return !(p->is_res == q->is_res && p->pos == q->pos);
 138 }
 139
 140 /**
 141  * Get or set an ABI call object argument.
 142  *
 143  * @param call      the abi call
 144  * @param is_res    true for call results, false for call arguments
 145  * @param pos       position of the argument
 146  * @param do_insert true if the argument is set, false if it's retrieved
 147  */
 148 static be_abi_call_arg_t *get_or_set_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos, int do_insert)
 149 {
 150         be_abi_call_arg_t arg;
 151         unsigned hash;
 152
 153         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 154         arg.is_res = is_res;
 155         arg.pos    = pos;
 156
 157         hash = is_res * 128 + pos;
 158
 159         return do_insert
 160                 ? set_insert(call->params, &arg, sizeof(arg), hash)
 161                 : set_find(call->params, &arg, sizeof(arg), hash);
 162 }
 163
 164 /**
 165  * Retrieve an ABI call object argument.
 166  *
 167  * @param call      the ABI call object
 168  * @param is_res    true for call results, false for call arguments
 169  * @param pos       position of the argument
 170  */
 171 static INLINE be_abi_call_arg_t *get_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos)
 172 {
 173         return get_or_set_call_arg(call, is_res, pos, 0);
 174 }
 175
 176 /* Set the flags for a call. */
 177 void be_abi_call_set_flags(be_abi_call_t *call, be_abi_call_flags_t flags, const be_abi_callbacks_t *cb)
 178 {
 179         call->flags = flags;
 180         call->cb    = cb;
 181 }
 182
 183
 184 /* Set register class for call address */
 185 void be_abi_call_set_call_address_reg_class(be_abi_call_t *call, const arch_register_class_t *cls)
 186 {
 187         call->cls_addr = cls;
 188 }
 189
 190
 191 void be_abi_call_param_stack(be_abi_call_t *call, int arg_pos, unsigned alignment, unsigned space_before, unsigned space_after)
 192 {
 193         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 0, arg_pos, 1);
 194         arg->on_stack     = 1;
 195         arg->alignment    = alignment;
 196         arg->space_before = space_before;
 197         arg->space_after  = space_after;
 198         assert(alignment > 0 && "Alignment must be greater than 0");
 199 }
 200
 201 void be_abi_call_param_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg)
 202 {
 203         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 0, arg_pos, 1);
 204         arg->in_reg = 1;
 205         arg->reg = reg;
 206 }
 207
 208 void be_abi_call_res_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg)
 209 {
 210         be_abi_call_arg_t *arg = get_or_set_call_arg(call, 1, arg_pos, 1);
 211         arg->in_reg = 1;
 212         arg->reg = reg;
 213 }
 214
 215 /* Get the flags of a ABI call object. */
 216 be_abi_call_flags_t be_abi_call_get_flags(const be_abi_call_t *call)
 217 {
 218         return call->flags;
 219 }
 220
 221 /**
 222  * Constructor for a new ABI call object.
 223  *
 224  * @return the new ABI call object
 225  */
 226 static be_abi_call_t *be_abi_call_new(const arch_register_class_t *cls_addr)
 227 {
 228         be_abi_call_t *call = xmalloc(sizeof(call[0]));
 229
 230         call->flags.val  = 0;
 231         call->params     = new_set(cmp_call_arg, 16);
 232         call->cb         = NULL;
 233         call->cls_addr   = cls_addr;
 234
 235         call->flags.bits.try_omit_fp = be_omit_fp;
 236
 237         return call;
 238 }
 239
 240 /**
 241  * Destructor for an ABI call object.
 242  */
 243 static void be_abi_call_free(be_abi_call_t *call)
 244 {
 245         del_set(call->params);
 246         free(call);
 247 }
 248
 249 /*
 250   _____                           _   _                 _ _ _
 251  |  ___| __ __ _ _ __ ___   ___  | | | | __ _ _ __   __| | (_)_ __   __ _
 252  | |_ | '__/ _` | '_ ` _ \ / _ \ | |_| |/ _` | '_ \ / _` | | | '_ \ / _` |
 253  |  _|| | | (_| | | | | | |  __/ |  _  | (_| | | | | (_| | | | | | | (_| |
 254  |_|  |_|  \__,_|_| |_| |_|\___| |_| |_|\__,_|_| |_|\__,_|_|_|_| |_|\__, |
 255                                                                     |___/
 256
 257   Handling of the stack frame. It is composed of three types:
 258   1) The type of the arguments which are pushed on the stack.
 259   2) The "between type" which consists of stuff the call of the
 260      function pushes on the stack (like the return address and
 261          the old base pointer for ia32).
 262   3) The Firm frame type which consists of all local variables
 263      and the spills.
 264 */
 265
 266 static int get_stack_entity_offset(be_stack_layout_t *frame, ir_entity *ent, int bias)
 267 {
 268         ir_type *t = get_entity_owner(ent);
 269         int ofs    = get_entity_offset(ent);
 270
 271         int i, index;
 272
 273         /* Find the type the entity is contained in. */
 274         for(index = 0; index < N_FRAME_TYPES; ++index) {
 275                 if(frame->order[index] == t)
 276                         break;
 277         }
 278
 279         /* Add the size of all the types below the one of the entity to the entity's offset */
 280         for(i = 0; i < index; ++i)
 281                 ofs += get_type_size_bytes(frame->order[i]);
 282
 283         /* correct the offset by the initial position of the frame pointer */
 284         ofs -= frame->initial_offset;
 285
 286         /* correct the offset with the current bias. */
 287         ofs += bias;
 288
 289         return ofs;
 290 }
 291
 292 /**
 293  * Retrieve the entity with given offset from a frame type.
 294  */
 295 static ir_entity *search_ent_with_offset(ir_type *t, int offset)
 296 {
 297         int i, n;
 298
 299         for(i = 0, n = get_compound_n_members(t); i < n; ++i) {
 300                 ir_entity *ent = get_compound_member(t, i);
 301                 if(get_entity_offset(ent) == offset)
 302                         return ent;
 303         }
 304
 305         return NULL;
 306 }
 307
 308 static int stack_frame_compute_initial_offset(be_stack_layout_t *frame)
 309 {
 310         ir_type  *base = frame->stack_dir < 0 ? frame->between_type : frame->frame_type;
 311         ir_entity *ent = search_ent_with_offset(base, 0);
 312
 313         frame->initial_offset = ent ? get_stack_entity_offset(frame, ent, 0) : 0;
 314
 315         return frame->initial_offset;
 316 }
 317
 318 /**
 319  * Initializes the frame layout from parts
 320  *
 321  * @param frame     the stack layout that will be initialized
 322  * @param args      the stack argument layout type
 323  * @param between   the between layout type
 324  * @param locals    the method frame type
 325  * @param stack_dir the stack direction
 326  * @param param_map an array mapping method argument positions to the stack argument type
 327  *
 328  * @return the initialized stack layout
 329  */
 330 static be_stack_layout_t *stack_frame_init(be_stack_layout_t *frame, ir_type *args,
 331                                            ir_type *between, ir_type *locals, int stack_dir,
 332                                            ir_entity *param_map[])
 333 {
 334         frame->arg_type       = args;
 335         frame->between_type   = between;
 336         frame->frame_type     = locals;
 337         frame->initial_offset = 0;
 338         frame->stack_dir      = stack_dir;
 339         frame->order[1]       = between;
 340         frame->param_map      = param_map;
 341
 342         if(stack_dir > 0) {
 343                 frame->order[0] = args;
 344                 frame->order[2] = locals;
 345         }
 346         else {
 347                 frame->order[0] = locals;
 348                 frame->order[2] = args;
 349         }
 350         return frame;
 351 }
 352
 353 #if 0
 354 /** Dumps the stack layout to file. */
 355 static void stack_layout_dump(FILE *file, be_stack_layout_t *frame)
 356 {
 357         int i, j, n;
 358
 359         ir_fprintf(file, "initial offset: %d\n", frame->initial_offset);
 360         for (j = 0; j < N_FRAME_TYPES; ++j) {
 361                 ir_type *t = frame->order[j];
 362
 363                 ir_fprintf(file, "type %d: %F size: %d\n", j, t, get_type_size_bytes(t));
 364                 for (i = 0, n = get_compound_n_members(t); i < n; ++i) {
 365                         ir_entity *ent = get_compound_member(t, i);
 366                         ir_fprintf(file, "\t%F int ofs: %d glob ofs: %d\n", ent, get_entity_offset_bytes(ent), get_stack_entity_offset(frame, ent, 0));
 367                 }
 368         }
 369 }
 370 #endif
 371
 372 /**
 373  * Returns non-zero if the call argument at given position
 374  * is transfered on the stack.
 375  */
 376 static INLINE int is_on_stack(be_abi_call_t *call, int pos)
 377 {
 378         be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, pos);
 379         return arg && !arg->in_reg;
 380 }
 381
 382 /*
 383    ____      _ _
 384   / ___|__ _| | |___
 385  | |   / _` | | / __|
 386  | |__| (_| | | \__ \
 387   \____\__,_|_|_|___/
 388
 389   Adjustment of the calls inside a graph.
 390
 391 */
 392
 393 /**
 394  * Transform a call node into a be_Call node.
 395  *
 396  * @param env The ABI environment for the current irg.
 397  * @param irn The call node.
 398  * @param curr_sp The stack pointer node to use.
 399  * @return The stack pointer after the call.
 400  */
 401 static ir_node *adjust_call(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *curr_sp, ir_node *alloca_copy)
 402 {
 403         ir_graph *irg              = env->birg->irg;
 404         const arch_env_t *arch_env = env->birg->main_env->arch_env;
 405         const arch_isa_t *isa      = arch_env->isa;
 406         ir_type *mt                = get_Call_type(irn);
 407         ir_node *call_ptr          = get_Call_ptr(irn);
 408         int n_params               = get_method_n_params(mt);
 409         ir_node *curr_mem          = get_Call_mem(irn);
 410         ir_node *bl                = get_nodes_block(irn);
 411         pset *results              = pset_new_ptr(8);
 412         pset *caller_save          = pset_new_ptr(8);
 413         pset *states               = pset_new_ptr(2);
 414         int stack_size             = 0;
 415         int stack_dir              = arch_isa_stack_dir(isa);
 416         const arch_register_t *sp  = arch_isa_sp(isa);
 417         be_abi_call_t *call        = be_abi_call_new(sp->reg_class);
 418         ir_mode *mach_mode         = sp->reg_class->mode;
 419         struct obstack *obst       = &env->obst;
 420         int no_alloc               = call->flags.bits.frame_is_setup_on_call;
 421
 422         ir_node *res_proj  = NULL;
 423         int curr_res_proj  = pn_Call_max;
 424         int n_reg_params   = 0;
 425         int n_stack_params = 0;
 426         int n_ins;
 427
 428         ir_node *low_call;
 429         ir_node **in;
 430         ir_node **res_projs;
 431         const arch_register_t *reg;
 432         const ir_edge_t *edge;
 433         int *reg_param_idxs;
 434         int *stack_param_idx;
 435         int i, n;
 436
 437         /* Let the isa fill out the abi description for that call node. */
 438         arch_isa_get_call_abi(isa, mt, call);
 439
 440         /* Insert code to put the stack arguments on the stack. */
 441         assert(get_Call_n_params(irn) == n_params);
 442         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
 443                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
 444                 assert(arg);
 445                 if (arg->on_stack) {
 446                         int arg_size = get_type_size_bytes(get_method_param_type(mt, i));
 447
 448                         stack_size += round_up2(arg->space_before, arg->alignment);
 449                         stack_size += round_up2(arg_size, arg->alignment);
 450                         stack_size += round_up2(arg->space_after, arg->alignment);
 451                         obstack_int_grow(obst, i);
 452                         ++n_stack_params;
 453                 }
 454         }
 455         stack_param_idx = obstack_finish(obst);
 456
 457         /* Collect all arguments which are passed in registers. */
 458         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
 459                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
 460                 if (arg && arg->in_reg) {
 461                         obstack_int_grow(obst, i);
 462                         ++n_reg_params;
 463                 }
 464         }
 465         reg_param_idxs = obstack_finish(obst);
 466
 467         /* If there are some parameters which shall be passed on the stack. */
 468         if (n_stack_params > 0) {
 469                 int curr_ofs      = 0;
 470                 int do_seq        = call->flags.bits.store_args_sequential && !no_alloc;
 471
 472                 /*
 473                  * Reverse list of stack parameters if call arguments are from left to right.
 474                  * We must them reverse again if they are pushed (not stored) and the stack
 475                  * direction is downwards.
 476                  */
 477                 if (call->flags.bits.left_to_right ^ (do_seq && stack_dir < 0)) {
 478                         for (i = 0; i < n_stack_params >> 1; ++i) {
 479                                 int other  = n_stack_params - i - 1;
 480                                 int tmp    = stack_param_idx[i];
 481                                 stack_param_idx[i]     = stack_param_idx[other];
 482                                 stack_param_idx[other] = tmp;
 483                         }
 484                 }
 485
 486                 /*
 487                  * If the stack is decreasing and we do not want to store sequentially,
 488                  * or someone else allocated the call frame
 489                  * we allocate as much space on the stack all parameters need, by
 490                  * moving the stack pointer along the stack's direction.
 491                  */
 492                 if (stack_dir < 0 && !do_seq && !no_alloc) {
 493                         curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, stack_size);
 494                         if (alloca_copy) {
 495                                 add_irn_dep(curr_sp, alloca_copy);
 496                                 alloca_copy = NULL;
 497                         }
 498                 }
 499
 500                 if (! do_seq) {
 501                         obstack_ptr_grow(obst, get_Call_mem(irn));
 502                         curr_mem = new_NoMem();
 503                 } else {
 504                         curr_mem = get_Call_mem(irn);
 505                 }
 506
 507                 for (i = 0; i < n_stack_params; ++i) {
 508                         int p                  = stack_param_idx[i];
 509                         be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, p);
 510                         ir_node *param         = get_Call_param(irn, p);
 511                         ir_node *addr          = curr_sp;
 512                         ir_node *mem           = NULL;
 513                         ir_type *param_type    = get_method_param_type(mt, p);
 514                         int param_size         = get_type_size_bytes(param_type) + arg->space_after;
 515
 516                         /*
 517                          * If we wanted to build the arguments sequentially,
 518                          * the stack pointer for the next must be incremented,
 519                          * and the memory value propagated.
 520                          */
 521                         if (do_seq) {
 522                                 curr_ofs = 0;
 523                                 addr = curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, param_size + arg->space_before);
 524                                 if (alloca_copy) {
 525                                         add_irn_dep(curr_sp, alloca_copy);
 526                                         alloca_copy = NULL;
 527                                 }
 528                                 add_irn_dep(curr_sp, curr_mem);
 529                         }
 530                         else {
 531                                 curr_ofs += arg->space_before;
 532                                 curr_ofs =  round_up2(curr_ofs, arg->alignment);
 533
 534                                 /* Make the expression to compute the argument's offset. */
 535                                 if (curr_ofs > 0) {
 536                                         ir_mode *constmode = mach_mode;
 537                                         if(mode_is_reference(mach_mode)) {
 538                                                 constmode = mode_Is;
 539                                         }
 540                                         addr = new_r_Const_long(irg, bl, constmode, curr_ofs);
 541                                         addr = new_r_Add(irg, bl, curr_sp, addr, mach_mode);
 542                                 }
 543                         }
 544
 545                         /* Insert a store for primitive arguments. */
 546                         if (is_atomic_type(param_type)) {
 547                                 ir_node *store;
 548                                 store = new_r_Store(irg, bl, curr_mem, addr, param);
 549                                 mem = new_r_Proj(irg, bl, store, mode_M, pn_Store_M);
 550                         }
 551
 552                         /* Make a mem copy for compound arguments. */
 553                         else {
 554                                 ir_node *copy;
 555
 556                                 assert(mode_is_reference(get_irn_mode(param)));
 557                                 copy = new_r_CopyB(irg, bl, curr_mem, addr, param, param_type);
 558                                 mem = new_r_Proj(irg, bl, copy, mode_M, pn_CopyB_M_regular);
 559                         }
 560
 561                         curr_ofs += param_size;
 562
 563                         if (do_seq)
 564                                 curr_mem = mem;
 565                         else
 566                                 obstack_ptr_grow(obst, mem);
 567                 }
 568
 569                 in = (ir_node **) obstack_finish(obst);
 570
 571                 /* We need the sync only, if we didn't build the stores sequentially. */
 572                 if (! do_seq) {
 573                         if (n_stack_params >= 1) {
 574                                 curr_mem = new_r_Sync(irg, bl, n_stack_params + 1, in);
 575                         } else {
 576                                 curr_mem = get_Call_mem(irn);
 577                         }
 578                 }
 579                 obstack_free(obst, in);
 580         }
 581
 582         /* Collect caller save registers */
 583         for (i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
 584                 int j;
 585                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
 586                 for (j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
 587                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
 588                         if (arch_register_type_is(reg, caller_save)) {
 589                                 pset_insert_ptr(caller_save, (void *) reg);
 590                         }
 591                         if (arch_register_type_is(reg, state)) {
 592                                 pset_insert_ptr(caller_save, (void*) reg);
 593                                 pset_insert_ptr(states, (void*) reg);
 594                         }
 595                 }
 596         }
 597
 598         /* search the greatest result proj number */
 599
 600         /* TODO: what if the result is NOT used? Currently there is
 601          * no way to detect this later, especially there is no way to
 602          * see this in the proj numbers.
 603          * While this is ok for the register allocator, it is bad for
 604          * backends which need to change the be_Call further (x87 simulator
 605          * for instance. However for this particular case the call_type is
 606          * sufficient.).
 607          */
 608         foreach_out_edge(irn, edge) {
 609                 const ir_edge_t *res_edge;
 610                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
 611
 612                 if (is_Proj(irn) && get_Proj_proj(irn) == pn_Call_T_result) {
 613                         res_proj = irn;
 614                         foreach_out_edge(irn, res_edge) {
 615                                 int proj;
 616                                 be_abi_call_arg_t *arg;
 617                                 ir_node *res = get_edge_src_irn(res_edge);
 618
 619                                 assert(is_Proj(res));
 620
 621                                 proj = get_Proj_proj(res);
 622                                 arg  = get_call_arg(call, 1, proj);
 623
 624                                 /*
 625                                         shift the proj number to the right, since we will drop the
 626                                         unspeakable Proj_T from the Call. Therefore, all real argument
 627                                         Proj numbers must be increased by pn_be_Call_first_res
 628                                 */
 629                                 proj += pn_be_Call_first_res;
 630                                 set_Proj_proj(res, proj);
 631                                 obstack_ptr_grow(obst, res);
 632
 633                                 if (proj > curr_res_proj)
 634                                         curr_res_proj = proj;
 635                                 if (arg->in_reg) {
 636                                         pset_remove_ptr(caller_save, arg->reg);
 637                                         //pmap_insert(arg_regs, arg->reg, INT_TO_PTR(proj + 1))
 638                                 }
 639                         }
 640                 }
 641         }
 642
 643         curr_res_proj++;
 644         obstack_ptr_grow(obst, NULL);
 645         res_projs = obstack_finish(obst);
 646
 647         /* make the back end call node and set its register requirements. */
 648         for (i = 0; i < n_reg_params; ++i) {
 649                 obstack_ptr_grow(obst, get_Call_param(irn, reg_param_idxs[i]));
 650         }
 651         foreach_pset(states, reg) {
 652                 const arch_register_class_t *cls = arch_register_get_class(reg);
 653 #if 0
 654                 ir_node *regnode = be_abi_reg_map_get(env->regs, reg);
 655                 ir_fprintf(stderr, "Adding %+F\n", regnode);
 656 #endif
 657                 ir_node *regnode = new_rd_Unknown(irg, arch_register_class_mode(cls));
 658                 obstack_ptr_grow(obst, regnode);
 659         }
 660         n_ins = n_reg_params + pset_count(states);
 661
 662         in = obstack_finish(obst);
 663
 664         if (env->call->flags.bits.call_has_imm && is_SymConst(call_ptr)) {
 665                 /* direct call */
 666                 low_call = be_new_Call(get_irn_dbg_info(irn), irg, bl, curr_mem,
 667                                        curr_sp, curr_sp,
 668                                        curr_res_proj + pset_count(caller_save), n_ins,
 669                                        in, get_Call_type(irn));
 670                 be_Call_set_entity(low_call, get_SymConst_entity(call_ptr));
 671         } else {
 672                 /* indirect call */
 673                 low_call = be_new_Call(get_irn_dbg_info(irn), irg, bl, curr_mem,
 674                                        curr_sp, call_ptr,
 675                                        curr_res_proj + pset_count(caller_save),
 676                                        n_ins, in, get_Call_type(irn));
 677         }
 678         ARR_APP1(ir_node *, env->calls, low_call);
 679
 680         /*
 681                 Set the register class of the call address to
 682                 the backend provided class (default: stack pointer class)
 683         */
 684         be_node_set_reg_class(low_call, be_pos_Call_ptr, call->cls_addr);
 685
 686         DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\tcreated backend call %+F\n", low_call));
 687
 688         /* Set the register classes and constraints of the Call parameters. */
 689         for (i = 0; i < n_reg_params; ++i) {
 690                 int index = reg_param_idxs[i];
 691                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, index);
 692                 assert(arg->reg != NULL);
 693
 694                 be_set_constr_single_reg(low_call, be_pos_Call_first_arg + i, arg->reg);
 695         }
 696
 697         /* Set the register constraints of the results. */
 698         for (i = 0; res_projs[i]; ++i) {
 699                 int pn = get_Proj_proj(res_projs[i]);
 700
 701                 /* Correct Proj number since it has been adjusted! (see above) */
 702                 const be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, pn - pn_Call_max);
 703
 704                 /* Matze: we need the information about the real mode for later
 705                  * transforms (signed/unsigend compares, stores...), so leave the fixup
 706                  * for the backend transform phase... */
 707 #if 0
 708                 /* correct mode */
 709                 const arch_register_class_t *cls = arch_register_get_class(arg->reg);
 710                 ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
 711                 set_irn_mode(irn, mode);
 712 #endif
 713
 714                 assert(arg->in_reg);
 715                 be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(pn), arg->reg);
 716                 arch_set_irn_register(arch_env, res_projs[i], arg->reg);
 717         }
 718         obstack_free(obst, in);
 719         exchange(irn, low_call);
 720
 721         /* redirect the result projs to the lowered call instead of the Proj_T */
 722         for (i = 0; res_projs[i]; ++i)
 723                 set_Proj_pred(res_projs[i], low_call);
 724
 725         /* set the now unnecessary projT to bad */
 726         if (res_proj != NULL) {
 727                 be_kill_node(res_proj);
 728         }
 729
 730         /* Make additional projs for the caller save registers
 731            and the Keep node which keeps them alive. */
 732         if (pset_count(caller_save) > 0) {
 733                 const arch_register_t *reg;
 734                 ir_node               **in, *keep;
 735                 int                   i, n;
 736
 737                 for (reg = pset_first(caller_save), n = 0; reg; reg = pset_next(caller_save), ++n) {
 738                         ir_node *proj = new_r_Proj(irg, bl, low_call, reg->reg_class->mode, curr_res_proj);
 739
 740                         /* memorize the register in the link field. we need afterwards to set the register class of the keep correctly. */
 741                         be_set_constr_single_reg(low_call, BE_OUT_POS(curr_res_proj), reg);
 742
 743                         /* a call can produce ignore registers, in this case set the flag and register for the Proj */
 744                         if (arch_register_type_is(reg, ignore)) {
 745                                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, proj, reg);
 746                                 be_node_set_flags(low_call, BE_OUT_POS(curr_res_proj), arch_irn_flags_ignore);
 747                         }
 748
 749                         set_irn_link(proj, (void *) reg);
 750                         obstack_ptr_grow(obst, proj);
 751                         curr_res_proj++;
 752                 }
 753
 754                 /* create the Keep for the caller save registers */
 755                 in   = (ir_node **) obstack_finish(obst);
 756                 keep = be_new_Keep(NULL, irg, bl, n, in);
 757                 for (i = 0; i < n; ++i) {
 758                         const arch_register_t *reg = get_irn_link(in[i]);
 759                         be_node_set_reg_class(keep, i, reg->reg_class);
 760                 }
 761                 obstack_free(obst, in);
 762         }
 763
 764         /* Clean up the stack. */
 765         if (stack_size > 0) {
 766                 ir_node *mem_proj = NULL;
 767
 768                 foreach_out_edge(low_call, edge) {
 769                         ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
 770                         if(is_Proj(irn) && get_Proj_proj(irn) == pn_Call_M) {
 771                                 mem_proj = irn;
 772                                 break;
 773                         }
 774                 }
 775
 776                 if (! mem_proj) {
 777                         mem_proj = new_r_Proj(irg, bl, low_call, mode_M, pn_Call_M);
 778                         keep_alive(mem_proj);
 779                 }
 780
 781                  /* Clean up the stack frame if we allocated it */
 782                 if (! no_alloc) {
 783                         curr_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, curr_sp, -stack_size);
 784                         add_irn_dep(curr_sp, mem_proj);
 785                         if (alloca_copy) {
 786                                 add_irn_dep(curr_sp, alloca_copy);
 787                                 alloca_copy = NULL;
 788                         }
 789                 }
 790         }
 791
 792         be_abi_call_free(call);
 793         obstack_free(obst, stack_param_idx);
 794         del_pset(results);
 795         del_pset(states);
 796         del_pset(caller_save);
 797
 798         return curr_sp;
 799 }
 800
 801 /**
 802  * Adjust the size of a node representing a stack alloc or free for the minimum stack alignment.
 803  *
 804  * @param alignment  the minimum stack alignment
 805  * @param size       the node containing the non-aligned size
 806  * @param irg        the irg where new nodes are allocated on
 807  * @param irg        the block where new nodes are allocated on
 808  * @param dbg        debug info for new nodes
 809  *
 810  * @return a node representing the aligned size
 811  */
 812 static ir_node *adjust_alloc_size(unsigned stack_alignment, ir_node *size, ir_graph *irg, ir_node *block, dbg_info *dbg) {
 813         if (stack_alignment > 1) {
 814                 ir_mode *mode = get_irn_mode(size);
 815                 tarval *tv = new_tarval_from_long(stack_alignment-1, mode);
 816                 ir_node *mask = new_r_Const(irg, block, mode, tv);
 817
 818                 size = new_rd_Add(dbg, irg, block, size, mask, mode);
 819
 820                 tv   = new_tarval_from_long(-(long)stack_alignment, mode);
 821                 mask = new_r_Const(irg, block, mode, tv);
 822                 size = new_rd_And(dbg, irg, block, size, mask, mode);
 823         }
 824         return size;
 825 }
 826 /**
 827  * Adjust an alloca.
 828  * The alloca is transformed into a back end alloca node and connected to the stack nodes.
 829  */
 830 static ir_node *adjust_alloc(be_abi_irg_t *env, ir_node *alloc, ir_node *curr_sp, ir_node **result_copy)
 831 {
 832         ir_node *block;
 833         ir_graph *irg;
 834         ir_node *alloc_mem;
 835         ir_node *alloc_res;
 836         ir_type *type;
 837         dbg_info *dbg;
 838
 839         const ir_edge_t *edge;
 840         ir_node *new_alloc, *size, *addr, *copy, *ins[2];
 841         unsigned stack_alignment;
 842
 843         if (get_Alloc_where(alloc) != stack_alloc) {
 844                 assert(0);
 845                 return alloc;
 846         }
 847
 848         block = get_nodes_block(alloc);
 849         irg = get_irn_irg(block);
 850         alloc_mem = NULL;
 851         alloc_res = NULL;
 852         type = get_Alloc_type(alloc);
 853
 854         foreach_out_edge(alloc, edge) {
 855                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
 856
 857                 assert(is_Proj(irn));
 858                 switch(get_Proj_proj(irn)) {
 859                 case pn_Alloc_M:
 860                         alloc_mem = irn;
 861                         break;
 862                 case pn_Alloc_res:
 863                         alloc_res = irn;
 864                         break;
 865                 default:
 866                         break;
 867                 }
 868         }
 869
 870         /* Beware: currently Alloc nodes without a result might happen,
 871            only escape analysis kills them and this phase runs only for object
 872            oriented source. We kill the Alloc here. */
 873         if (alloc_res == NULL && alloc_mem) {
 874                 exchange(alloc_mem, get_Alloc_mem(alloc));
 875                 return curr_sp;
 876         }
 877
 878         dbg = get_irn_dbg_info(alloc);
 879
 880         /* we might need to multiply the size with the element size */
 881         if(type != get_unknown_type() && get_type_size_bytes(type) != 1) {
 882                 tarval *tv = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), mode_Iu);
 883                 ir_node *cnst = new_rd_Const(dbg, irg, block, mode_Iu, tv);
 884                 ir_node *mul = new_rd_Mul(dbg, irg, block, get_Alloc_size(alloc),
 885                                           cnst, mode_Iu);
 886                 size = mul;
 887         } else {
 888                 size = get_Alloc_size(alloc);
 889         }
 890
 891         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
 892            We cannot omit it. */
 893         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
 894
 895         /* FIXME: size must be here round up for the stack alignment, but
 896            this must be transmitted from the backend. */
 897         stack_alignment = 4;
 898         size = adjust_alloc_size(stack_alignment, size, irg, block, dbg);
 899         new_alloc = be_new_AddSP(env->isa->sp, irg, block, curr_sp, size);
 900         set_irn_dbg_info(new_alloc, dbg);
 901
 902         if(alloc_mem != NULL) {
 903                 ir_node *addsp_mem;
 904                 ir_node *sync;
 905
 906                 addsp_mem = new_r_Proj(irg, block, new_alloc, mode_M, pn_be_AddSP_M);
 907
 908                 /* We need to sync the output mem of the AddSP with the input mem
 909                    edge into the alloc node. */
 910                 ins[0] = get_Alloc_mem(alloc);
 911                 ins[1] = addsp_mem;
 912                 sync = new_r_Sync(irg, block, 2, ins);
 913
 914                 exchange(alloc_mem, sync);
 915         }
 916
 917         exchange(alloc, new_alloc);
 918
 919         /* fix projnum of alloca res */
 920         set_Proj_proj(alloc_res, pn_be_AddSP_res);
 921
 922         addr = env->isa->stack_dir < 0 ? alloc_res : curr_sp;
 923
 924         /* copy the address away, since it could be used after further stack pointer modifications. */
 925         /* Let it point curr_sp just for the moment, I'll reroute it in a second. */
 926         *result_copy = copy = be_new_Copy(env->isa->sp->reg_class, irg, block, curr_sp);
 927
 928         /* Let all users of the Alloc() result now point to the copy. */
 929         edges_reroute(alloc_res, copy, irg);
 930
 931         /* Rewire the copy appropriately. */
 932         set_irn_n(copy, be_pos_Copy_op, addr);
 933
 934         curr_sp = alloc_res;
 935
 936         return curr_sp;
 937 }  /* adjust_alloc */
 938
 939 /**
 940  * Adjust a Free.
 941  * The Free is transformed into a back end free node and connected to the stack nodes.
 942  */
 943 static ir_node *adjust_free(be_abi_irg_t *env, ir_node *free, ir_node *curr_sp)
 944 {
 945         ir_node *block;
 946         ir_graph *irg;
 947         ir_node *subsp, *mem, *res, *size, *sync;
 948         ir_type *type;
 949         ir_node *in[2];
 950         ir_mode *sp_mode;
 951         unsigned stack_alignment;
 952         dbg_info *dbg;
 953
 954         if (get_Free_where(free) != stack_alloc) {
 955                 assert(0);
 956                 return free;
 957         }
 958
 959         block = get_nodes_block(free);
 960         irg = get_irn_irg(block);
 961         type = get_Free_type(free);
 962         sp_mode = env->isa->sp->reg_class->mode;
 963         dbg = get_irn_dbg_info(free);
 964
 965         /* we might need to multiply the size with the element size */
 966         if(type != get_unknown_type() && get_type_size_bytes(type) != 1) {
 967                 tarval *tv = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), mode_Iu);
 968                 ir_node *cnst = new_rd_Const(dbg, irg, block, mode_Iu, tv);
 969                 ir_node *mul = new_rd_Mul(dbg, irg, block, get_Free_size(free),
 970                                           cnst, mode_Iu);
 971                 size = mul;
 972         } else {
 973                 size = get_Free_size(free);
 974         }
 975
 976         /* FIXME: size must be here round up for the stack alignment, but
 977            this must be transmitted from the backend. */
 978         stack_alignment = 4;
 979         size = adjust_alloc_size(stack_alignment, size, irg, block, dbg);
 980
 981         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
 982            We cannot omit it. */
 983         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
 984         subsp = be_new_SubSP(env->isa->sp, irg, block, curr_sp, size);
 985         set_irn_dbg_info(subsp, dbg);
 986
 987         mem = new_r_Proj(irg, block, subsp, mode_M, pn_be_SubSP_M);
 988         res = new_r_Proj(irg, block, subsp, sp_mode, pn_be_SubSP_res);
 989
 990         /* we need to sync the memory */
 991         in[0] = get_Free_mem(free);
 992         in[1] = mem;
 993         sync = new_r_Sync(irg, block, 2, in);
 994
 995         /* and make the AddSP dependent on the former memory */
 996         add_irn_dep(subsp, get_Free_mem(free));
 997
 998         /* kill the free */
 999         exchange(free, sync);
1000         curr_sp = res;
1001
1002         return curr_sp;
1003 }  /* adjust_free */
1004
1005 /* the following function is replaced by the usage of the heights module */
1006 #if 0
1007 /**
1008  * Walker for dependent_on().
1009  * This function searches a node tgt recursively from a given node
1010  * but is restricted to the given block.
1011  * @return 1 if tgt was reachable from curr, 0 if not.
1012  */
1013 static int check_dependence(ir_node *curr, ir_node *tgt, ir_node *bl)
1014 {
1015         int n, i;
1016
1017         if (get_nodes_block(curr) != bl)
1018                 return 0;
1019
1020         if (curr == tgt)
1021                 return 1;
1022
1023         /* Phi functions stop the recursion inside a basic block */
1024         if (! is_Phi(curr)) {
1025                 for(i = 0, n = get_irn_arity(curr); i < n; ++i) {
1026                         if (check_dependence(get_irn_n(curr, i), tgt, bl))
1027                                 return 1;
1028                 }
1029         }
1030
1031         return 0;
1032 }
1033 #endif /* if 0 */
1034
1035 /**
1036  * Check if a node is somehow data dependent on another one.
1037  * both nodes must be in the same basic block.
1038  * @param n1 The first node.
1039  * @param n2 The second node.
1040  * @return 1, if n1 is data dependent (transitively) on n2, 0 if not.
1041  */
1042 static int dependent_on(ir_node *n1, ir_node *n2)
1043 {
1044         assert(get_nodes_block(n1) == get_nodes_block(n2));
1045
1046         return heights_reachable_in_block(ir_heights, n1, n2);
1047 }
1048
1049 static int cmp_call_dependency(const void *c1, const void *c2)
1050 {
1051         ir_node *n1 = *(ir_node **) c1;
1052         ir_node *n2 = *(ir_node **) c2;
1053
1054         /*
1055                 Classical qsort() comparison function behavior:
1056                 0  if both elements are equal
1057                 1  if second is "smaller" that first
1058                 -1 if first is "smaller" that second
1059         */
1060         if (dependent_on(n1, n2))
1061                 return -1;
1062
1063         if (dependent_on(n2, n1))
1064                 return 1;
1065
1066         return 0;
1067 }
1068
1069 /**
1070  * Walker: links all Call/alloc/Free nodes to the Block they are contained.
1071  */
1072 static void link_calls_in_block_walker(ir_node *irn, void *data)
1073 {
1074         ir_opcode code = get_irn_opcode(irn);
1075
1076         if (code == iro_Call ||
1077                 (code == iro_Alloc && get_Alloc_where(irn) == stack_alloc) ||
1078                 (code == iro_Free && get_Free_where(irn) == stack_alloc)) {
1079                 be_abi_irg_t *env = data;
1080                 ir_node *bl       = get_nodes_block(irn);
1081                 void *save        = get_irn_link(bl);
1082
1083                 if (code == iro_Call)
1084                         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 0;
1085
1086                 set_irn_link(irn, save);
1087                 set_irn_link(bl, irn);
1088         }
1089 }
1090
1091 /**
1092  * Block-walker:
1093  * Process all Call nodes inside a basic block.
1094  * Note that the link field of the block must contain a linked list of all
1095  * Call nodes inside the Block. We first order this list according to data dependency
1096  * and that connect the calls together.
1097  */
1098 static void process_calls_in_block(ir_node *bl, void *data)
1099 {
1100         be_abi_irg_t *env = data;
1101         ir_node *curr_sp  = env->init_sp;
1102         ir_node *irn;
1103         int n;
1104
1105         for(irn = get_irn_link(bl), n = 0; irn; irn = get_irn_link(irn), ++n)
1106                 obstack_ptr_grow(&env->obst, irn);
1107
1108         /* If there were call nodes in the block. */
1109         if(n > 0) {
1110                 ir_node *keep;
1111                 ir_node **nodes;
1112                 ir_node *copy = NULL;
1113                 int i;
1114
1115                 nodes = obstack_finish(&env->obst);
1116
1117                 /* order the call nodes according to data dependency */
1118                 qsort(nodes, n, sizeof(nodes[0]), cmp_call_dependency);
1119
1120                 for(i = n - 1; i >= 0; --i) {
1121                         ir_node *irn = nodes[i];
1122
1123                         DBG((env->dbg, LEVEL_3, "\tprocessing call %+F\n", irn));
1124                         switch(get_irn_opcode(irn)) {
1125                         case iro_Call:
1126                                 curr_sp = adjust_call(env, irn, curr_sp, copy);
1127                                 break;
1128                         case iro_Alloc:
1129                                 curr_sp = adjust_alloc(env, irn, curr_sp, &copy);
1130                                 break;
1131                         case iro_Free:
1132                                 curr_sp = adjust_free(env, irn, curr_sp);
1133                                 break;
1134                         default:
1135                                 panic("invalid call");
1136                                 break;
1137                         }
1138                 }
1139
1140                 obstack_free(&env->obst, nodes);
1141
1142                 /* Keep the last stack state in the block by tying it to Keep node */
1143                 if(curr_sp != env->init_sp) {
1144                         nodes[0] = curr_sp;
1145                         keep     = be_new_Keep(env->isa->sp->reg_class, get_irn_irg(bl),
1146                                                bl, 1, nodes);
1147                         pmap_insert(env->keep_map, bl, keep);
1148                 }
1149         }
1150
1151         set_irn_link(bl, curr_sp);
1152 }  /* process_calls_in_block */
1153
1154 /**
1155  * Adjust all call nodes in the graph to the ABI conventions.
1156  */
1157 static void process_calls(be_abi_irg_t *env)
1158 {
1159         ir_graph *irg = env->birg->irg;
1160
1161         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 1;
1162         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, link_calls_in_block_walker, env);
1163
1164         ir_heights = heights_new(env->birg->irg);
1165         irg_block_walk_graph(irg, NULL, process_calls_in_block, env);
1166         heights_free(ir_heights);
1167 }
1168
1169 #if 0 /*
1170 static ir_node *setup_frame(be_abi_irg_t *env)
1171 {
1172         const arch_isa_t *isa = env->birg->main_env->arch_env->isa;
1173         const arch_register_t *sp = isa->sp;
1174         const arch_register_t *bp = isa->bp;
1175         be_abi_call_flags_bits_t flags = env->call->flags.bits;
1176         ir_graph *irg      = env->birg->irg;
1177         ir_node *bl        = get_irg_start_block(irg);
1178         ir_node *no_mem    = get_irg_no_mem(irg);
1179         ir_node *old_frame = get_irg_frame(irg);
1180         ir_node *stack     = pmap_get(env->regs, (void *) sp);
1181         ir_node *frame     = pmap_get(env->regs, (void *) bp);
1182
1183         int stack_nr       = get_Proj_proj(stack);
1184
1185         if(flags.try_omit_fp) {
1186                 stack = be_new_IncSP(sp, irg, bl, stack, no_mem, BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND);
1187                 frame = stack;
1188         }
1189
1190         else {
1191                 frame = be_new_Copy(bp->reg_class, irg, bl, stack);
1192
1193                 be_node_set_flags(frame, -1, arch_irn_flags_dont_spill);
1194                 if(!flags.fp_free) {
1195                         be_set_constr_single_reg(frame, -1, bp);
1196                         be_node_set_flags(frame, -1, arch_irn_flags_ignore);
1197                         arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, frame, bp);
1198                 }
1199
1200                 stack = be_new_IncSP(sp, irg, bl, stack, frame, BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND);
1201         }
1202
1203         be_node_set_flags(env->reg_params, -(stack_nr + 1), arch_irn_flags_ignore);
1204         env->init_sp = stack;
1205         set_irg_frame(irg, frame);
1206         edges_reroute(old_frame, frame, irg);
1207
1208         return frame;
1209 }
1210
1211 static void clearup_frame(be_abi_irg_t *env, ir_node *ret, pmap *reg_map, struct obstack *obst)
1212 {
1213         const arch_isa_t *isa = env->birg->main_env->arch_env->isa;
1214         const arch_register_t *sp = isa->sp;
1215         const arch_register_t *bp = isa->bp;
1216         ir_graph *irg      = env->birg->irg;
1217         ir_node *ret_mem   = get_Return_mem(ret);
1218         ir_node *frame     = get_irg_frame(irg);
1219         ir_node *bl        = get_nodes_block(ret);
1220         ir_node *stack     = get_irn_link(bl);
1221
1222         pmap_entry *ent;
1223
1224         if(env->call->flags.bits.try_omit_fp) {
1225                 stack = be_new_IncSP(sp, irg, bl, stack, ret_mem, -BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK);
1226         }
1227
1228         else {
1229                 stack = be_new_SetSP(sp, irg, bl, stack, frame, ret_mem);
1230                 be_set_constr_single_reg(stack, -1, sp);
1231                 be_node_set_flags(stack, -1, arch_irn_flags_ignore);
1232         }
1233
1234         pmap_foreach(env->regs, ent) {
1235                 const arch_register_t *reg = ent->key;
1236                 ir_node *irn               = ent->value;
1237
1238                 if(reg == sp)
1239                         obstack_ptr_grow(&env->obst, stack);
1240                 else if(reg == bp)
1241                         obstack_ptr_grow(&env->obst, frame);
1242                 else if(arch_register_type_is(reg, callee_save) || arch_register_type_is(reg, ignore))
1243                         obstack_ptr_grow(obst, irn);
1244         }
1245 }
1246 */
1247 #endif
1248
1249 /**
1250  * Computes the stack argument layout type.
1251  * Changes a possibly allocated value param type by moving
1252  * entities to the stack layout type.
1253  *
1254  * @param env          the ABI environment
1255  * @param call         the current call ABI
1256  * @param method_type  the method type
1257  * @param param_map    an array mapping method arguments to the stack layout type
1258  *
1259  * @return the stack argument layout type
1260  */
1261 static ir_type *compute_arg_type(be_abi_irg_t *env, be_abi_call_t *call, ir_type *method_type, ir_entity ***param_map)
1262 {
1263         int dir  = env->call->flags.bits.left_to_right ? 1 : -1;
1264         int inc  = env->birg->main_env->arch_env->isa->stack_dir * dir;
1265         int n    = get_method_n_params(method_type);
1266         int curr = inc > 0 ? 0 : n - 1;
1267         int ofs  = 0;
1268
1269         char buf[128];
1270         ir_type *res;
1271         int i;
1272         ir_type *val_param_tp = get_method_value_param_type(method_type);
1273         ident *id = get_entity_ident(get_irg_entity(env->birg->irg));
1274         ir_entity **map;
1275
1276         *param_map = map = obstack_alloc(&env->obst, n * sizeof(ir_entity *));
1277         res = new_type_struct(mangle_u(id, new_id_from_chars("arg_type", 8)));
1278         for (i = 0; i < n; ++i, curr += inc) {
1279                 ir_type *param_type    = get_method_param_type(method_type, curr);
1280                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, curr);
1281
1282                 map[i] = NULL;
1283                 if (arg->on_stack) {
1284                         if (val_param_tp) {
1285                                 /* the entity was already created, move it to the param type */
1286                                 arg->stack_ent = get_method_value_param_ent(method_type, i);
1287                                 remove_struct_member(val_param_tp, arg->stack_ent);
1288                                 set_entity_owner(arg->stack_ent, res);
1289                                 add_struct_member(res, arg->stack_ent);
1290                                 /* must be automatic to set a fixed layout */
1291                                 set_entity_allocation(arg->stack_ent, allocation_automatic);
1292                         }
1293                         else {
1294                                 snprintf(buf, sizeof(buf), "param_%d", i);
1295                                 arg->stack_ent = new_entity(res, new_id_from_str(buf), param_type);
1296                         }
1297                         ofs += arg->space_before;
1298                         ofs = round_up2(ofs, arg->alignment);
1299                         set_entity_offset(arg->stack_ent, ofs);
1300                         ofs += arg->space_after;
1301                         ofs += get_type_size_bytes(param_type);
1302                         map[i] = arg->stack_ent;
1303                 }
1304         }
1305         set_type_size_bytes(res, ofs);
1306         set_type_state(res, layout_fixed);
1307         return res;
1308 }
1309
1310 #if 0
1311 static void create_register_perms(const arch_isa_t *isa, ir_graph *irg, ir_node *bl, pmap *regs)
1312 {
1313         int i, j, n;
1314         struct obstack obst;
1315
1316         obstack_init(&obst);
1317
1318         /* Create a Perm after the RegParams node to delimit it. */
1319         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
1320                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
1321                 ir_node *perm;
1322                 ir_node **in;
1323                 int n_regs;
1324
1325                 for(n_regs = 0, j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1326                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1327                         ir_node *irn = pmap_get(regs, (void *) reg);
1328
1329                         if(irn && !arch_register_type_is(reg, ignore)) {
1330                                 n_regs++;
1331                                 obstack_ptr_grow(&obst, irn);
1332                                 set_irn_link(irn, (void *) reg);
1333                         }
1334                 }
1335
1336                 obstack_ptr_grow(&obst, NULL);
1337                 in = obstack_finish(&obst);
1338                 if(n_regs > 0) {
1339                         perm = be_new_Perm(cls, irg, bl, n_regs, in);
1340                         for(j = 0; j < n_regs; ++j) {
1341                                 ir_node *arg = in[j];
1342                                 arch_register_t *reg = get_irn_link(arg);
1343                                 pmap_insert(regs, reg, arg);
1344                                 be_set_constr_single_reg(perm, BE_OUT_POS(j), reg);
1345                         }
1346                 }
1347                 obstack_free(&obst, in);
1348         }
1349
1350         obstack_free(&obst, NULL);
1351 }
1352 #endif
1353
1354 typedef struct {
1355         const arch_register_t *reg;
1356         ir_node *irn;
1357 } reg_node_map_t;
1358
1359 static int cmp_regs(const void *a, const void *b)
1360 {
1361         const reg_node_map_t *p = a;
1362         const reg_node_map_t *q = b;
1363
1364         if(p->reg->reg_class == q->reg->reg_class)
1365                 return p->reg->index - q->reg->index;
1366         else
1367                 return p->reg->reg_class - q->reg->reg_class;
1368 }
1369
1370 static reg_node_map_t *reg_map_to_arr(struct obstack *obst, pmap *reg_map)
1371 {
1372         pmap_entry *ent;
1373         int n = pmap_count(reg_map);
1374         int i = 0;
1375         reg_node_map_t *res = obstack_alloc(obst, n * sizeof(res[0]));
1376
1377         pmap_foreach(reg_map, ent) {
1378                 res[i].reg = ent->key;
1379                 res[i].irn = ent->value;
1380                 i++;
1381         }
1382
1383         qsort(res, n, sizeof(res[0]), cmp_regs);
1384         return res;
1385 }
1386
1387 /**
1388  * Creates a barrier.
1389  */
1390 static ir_node *create_barrier(be_abi_irg_t *env, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *regs, int in_req)
1391 {
1392         ir_graph *irg = env->birg->irg;
1393         int n_regs    = pmap_count(regs);
1394         int n;
1395         ir_node *irn;
1396         ir_node **in;
1397         reg_node_map_t *rm;
1398
1399         rm = reg_map_to_arr(&env->obst, regs);
1400
1401         for(n = 0; n < n_regs; ++n)
1402                 obstack_ptr_grow(&env->obst, rm[n].irn);
1403
1404         if(mem) {
1405                 obstack_ptr_grow(&env->obst, *mem);
1406                 n++;
1407         }
1408
1409         in = (ir_node **) obstack_finish(&env->obst);
1410         irn = be_new_Barrier(irg, bl, n, in);
1411         obstack_free(&env->obst, in);
1412
1413         for(n = 0; n < n_regs; ++n) {
1414                 const arch_register_t *reg = rm[n].reg;
1415                 int flags                  = 0;
1416                 int pos                    = BE_OUT_POS(n);
1417                 ir_node *proj;
1418
1419                 proj = new_r_Proj(irg, bl, irn, get_irn_mode(rm[n].irn), n);
1420                 be_node_set_reg_class(irn, n, reg->reg_class);
1421                 if(in_req)
1422                         be_set_constr_single_reg(irn, n, reg);
1423                 be_set_constr_single_reg(irn, pos, reg);
1424                 be_node_set_reg_class(irn, pos, reg->reg_class);
1425                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, proj, reg);
1426
1427                 /* if the proj projects a ignore register or a node which is set to ignore, propagate this property. */
1428                 if(arch_register_type_is(reg, ignore) || arch_irn_is(env->birg->main_env->arch_env, in[n], ignore))
1429                         flags |= arch_irn_flags_ignore;
1430
1431                 if(arch_irn_is(env->birg->main_env->arch_env, in[n], modify_sp))
1432                         flags |= arch_irn_flags_modify_sp;
1433
1434                 be_node_set_flags(irn, pos, flags);
1435
1436                 pmap_insert(regs, (void *) reg, proj);
1437         }
1438
1439         if(mem) {
1440                 *mem = new_r_Proj(irg, bl, irn, mode_M, n);
1441         }
1442
1443         obstack_free(&env->obst, rm);
1444         return irn;
1445 }
1446
1447 /**
1448  * Creates a be_Return for a Return node.
1449  *
1450  * @param @env    the abi environment
1451  * @param irn     the Return node or NULL if there was none
1452  * @param bl      the block where the be_Retun should be placed
1453  * @param mem     the current memory
1454  * @param n_res   number of return results
1455  */
1456 static ir_node *create_be_return(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *bl, ir_node *mem, int n_res) {
1457         be_abi_call_t *call = env->call;
1458         const arch_isa_t *isa = env->birg->main_env->arch_env->isa;
1459
1460         pmap *reg_map  = pmap_create();
1461         ir_node *keep  = pmap_get(env->keep_map, bl);
1462         int in_max;
1463         ir_node *ret;
1464         int i, n;
1465         ir_node **in;
1466         ir_node *stack;
1467         const arch_register_t **regs;
1468         pmap_entry *ent ;
1469
1470         /*
1471                 get the valid stack node in this block.
1472                 If we had a call in that block there is a Keep constructed by process_calls()
1473                 which points to the last stack modification in that block. we'll use
1474                 it then. Else we use the stack from the start block and let
1475                 the ssa construction fix the usage.
1476         */
1477         stack = be_abi_reg_map_get(env->regs, isa->sp);
1478         if (keep) {
1479                 stack = get_irn_n(keep, 0);
1480                 be_kill_node(keep);
1481                 remove_End_keepalive(get_irg_end(env->birg->irg), keep);
1482         }
1483
1484         /* Insert results for Return into the register map. */
1485         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
1486                 ir_node *res           = get_Return_res(irn, i);
1487                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i);
1488                 assert(arg->in_reg && "return value must be passed in register");
1489                 pmap_insert(reg_map, (void *) arg->reg, res);
1490         }
1491
1492         /* Add uses of the callee save registers. */
1493         pmap_foreach(env->regs, ent) {
1494                 const arch_register_t *reg = ent->key;
1495                 if(arch_register_type_is(reg, callee_save) || arch_register_type_is(reg, ignore))
1496                         pmap_insert(reg_map, ent->key, ent->value);
1497         }
1498
1499         be_abi_reg_map_set(reg_map, isa->sp, stack);
1500
1501         /* Make the Epilogue node and call the arch's epilogue maker. */
1502         create_barrier(env, bl, &mem, reg_map, 1);
1503         call->cb->epilogue(env->cb, bl, &mem, reg_map);
1504
1505         /*
1506                 Maximum size of the in array for Return nodes is
1507                 return args + callee save/ignore registers + memory + stack pointer
1508         */
1509         in_max = pmap_count(reg_map) + n_res + 2;
1510
1511         in   = obstack_alloc(&env->obst, in_max * sizeof(in[0]));
1512         regs = obstack_alloc(&env->obst, in_max * sizeof(regs[0]));
1513
1514         in[0]   = mem;
1515         in[1]   = be_abi_reg_map_get(reg_map, isa->sp);
1516         regs[0] = NULL;
1517         regs[1] = isa->sp;
1518         n       = 2;
1519
1520         /* clear SP entry, since it has already been grown. */
1521         pmap_insert(reg_map, (void *) isa->sp, NULL);
1522         for(i = 0; i < n_res; ++i) {
1523                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i);
1524
1525                 in[n]     = be_abi_reg_map_get(reg_map, arg->reg);
1526                 regs[n++] = arg->reg;
1527
1528                 /* Clear the map entry to mark the register as processed. */
1529                 be_abi_reg_map_set(reg_map, arg->reg, NULL);
1530         }
1531
1532         /* grow the rest of the stuff. */
1533         pmap_foreach(reg_map, ent) {
1534                 if(ent->value) {
1535                         in[n]     = ent->value;
1536                         regs[n++] = ent->key;
1537                 }
1538         }
1539
1540         /* The in array for the new back end return is now ready. */
1541         ret = be_new_Return(irn ? get_irn_dbg_info(irn) : NULL, env->birg->irg, bl, n_res, n, in);
1542
1543         /* Set the register classes of the return's parameter accordingly. */
1544         for(i = 0; i < n; ++i)
1545                 if(regs[i])
1546                         be_node_set_reg_class(ret, i, regs[i]->reg_class);
1547
1548         /* Free the space of the Epilog's in array and the register <-> proj map. */
1549         obstack_free(&env->obst, in);
1550         pmap_destroy(reg_map);
1551
1552         return ret;
1553 }
1554
1555 typedef struct lower_frame_sels_env_t {
1556         be_abi_irg_t *env;
1557         ir_entity    *value_param_list;  /**< the list of all value param entities */
1558         ir_entity    *value_param_tail;  /**< the tail of the list of all value param entities */
1559 } lower_frame_sels_env_t;
1560
1561 /**
1562  * Walker: Replaces Sels of frame type and
1563  * value param type entities by FrameAddress.
1564  * Links all used entities.
1565  */
1566 static void lower_frame_sels_walker(ir_node *irn, void *data) {
1567         lower_frame_sels_env_t *ctx = data;
1568
1569         if (is_Sel(irn)) {
1570                 ir_graph *irg        = current_ir_graph;
1571                 ir_node  *frame      = get_irg_frame(irg);
1572                 ir_node  *param_base = get_irg_value_param_base(irg);
1573                 ir_node  *ptr        = get_Sel_ptr(irn);
1574
1575                 if (ptr == frame || ptr == param_base) {
1576                         be_abi_irg_t *env = ctx->env;
1577                         ir_entity    *ent = get_Sel_entity(irn);
1578                         ir_node      *bl  = get_nodes_block(irn);
1579                         ir_node      *nw;
1580
1581                         nw = be_new_FrameAddr(env->isa->sp->reg_class, irg, bl, frame, ent);
1582                         exchange(irn, nw);
1583
1584                         /* check, if it's a param sel and if have not seen this entity before */
1585                         if (ptr == param_base &&
1586                                         ent != ctx->value_param_tail &&
1587                                         get_entity_link(ent) == NULL) {
1588                                 set_entity_link(ent, ctx->value_param_list);
1589                                 ctx->value_param_list = ent;
1590                                 if (ctx->value_param_tail == NULL) ctx->value_param_tail = ent;
1591                         }
1592                 }
1593         }
1594 }
1595
1596 /**
1597  * Check if a value parameter is transmitted as a register.
1598  * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1599  * transmitted in registers.
1600  *
1601  * Note that on some architectures this case must be handled specially
1602  * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1603  *
1604  * In the default case we move the entity to the frame type and create
1605  * a backing store into the first block.
1606  */
1607 static void fix_address_of_parameter_access(be_abi_irg_t *env, ir_entity *value_param_list) {
1608         be_abi_call_t *call = env->call;
1609         ir_graph *irg       = env->birg->irg;
1610         ir_entity *ent, *next_ent, *new_list;
1611         ir_type *frame_tp;
1612         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg = env->dbg;)
1613
1614         new_list = NULL;
1615         for (ent = value_param_list; ent; ent = next_ent) {
1616                 int i = get_struct_member_index(get_entity_owner(ent), ent);
1617                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
1618
1619                 next_ent = get_entity_link(ent);
1620                 if (arg->in_reg) {
1621                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d need backing store\n", i));
1622                         set_entity_link(ent, new_list);
1623                         new_list = ent;
1624                 }
1625         }
1626         if (new_list) {
1627                 /* ok, change the graph */
1628                 ir_node *start_bl = get_irg_start_block(irg);
1629                 ir_node *first_bl = NULL;
1630                 ir_node *frame, *imem, *nmem, *store, *mem, *args, *args_bl;
1631                 const ir_edge_t *edge;
1632                 optimization_state_t state;
1633                 int offset;
1634
1635                 foreach_block_succ(start_bl, edge) {
1636                         ir_node *succ = get_edge_src_irn(edge);
1637                         if (start_bl != succ) {
1638                                 first_bl = succ;
1639                                 break;
1640                         }
1641                 }
1642                 assert(first_bl);
1643                 /* we had already removed critical edges, so the following
1644                    assertion should be always true. */
1645                 assert(get_Block_n_cfgpreds(first_bl) == 1);
1646
1647                 /* now create backing stores */
1648                 frame = get_irg_frame(irg);
1649                 imem = get_irg_initial_mem(irg);
1650
1651                 save_optimization_state(&state);
1652                 set_optimize(0);
1653                 nmem = new_r_Proj(irg, first_bl, get_irg_start(irg), mode_M, pn_Start_M);
1654                 restore_optimization_state(&state);
1655
1656                 /* reroute all edges to the new memory source */
1657                 edges_reroute(imem, nmem, irg);
1658
1659                 store   = NULL;
1660                 mem     = imem;
1661                 args    = get_irg_args(irg);
1662                 args_bl = get_nodes_block(args);
1663                 for (ent = new_list; ent; ent = get_entity_link(ent)) {
1664                         int     i     = get_struct_member_index(get_entity_owner(ent), ent);
1665                         ir_type *tp   = get_entity_type(ent);
1666                         ir_mode *mode = get_type_mode(tp);
1667                         ir_node *addr;
1668
1669                         /* address for the backing store */
1670                         addr = be_new_FrameAddr(env->isa->sp->reg_class, irg, first_bl, frame, ent);
1671
1672                         if (store)
1673                                 mem = new_r_Proj(irg, first_bl, store, mode_M, pn_Store_M);
1674
1675                         /* the backing store itself */
1676                         store = new_r_Store(irg, first_bl, mem, addr,
1677                                             new_r_Proj(irg, args_bl, args, mode, i));
1678                 }
1679                 /* the new memory Proj gets the last Proj from store */
1680                 set_Proj_pred(nmem, store);
1681                 set_Proj_proj(nmem, pn_Store_M);
1682
1683                 /* move all entities to the frame type */
1684                 frame_tp = get_irg_frame_type(irg);
1685                 offset   = get_type_size_bytes(frame_tp);
1686                 for (ent = new_list; ent; ent = get_entity_link(ent)) {
1687                         ir_type *tp = get_entity_type(ent);
1688                         int align = get_type_alignment_bytes(tp);
1689
1690                         offset += align - 1;
1691                         offset &= -align;
1692                         set_entity_owner(ent, frame_tp);
1693                         add_class_member(frame_tp, ent);
1694                         /* must be automatic to set a fixed layout */
1695                         set_entity_allocation(ent, allocation_automatic);
1696                         set_entity_offset(ent, offset);
1697                         offset += get_type_size_bytes(tp);
1698                 }
1699                 set_type_size_bytes(frame_tp, offset);
1700         }
1701 }
1702
1703 /**
1704  * The start block has no jump, instead it has an initial exec Proj.
1705  * The backend wants to handle all blocks the same way, so we replace
1706  * the out cfg edge with a real jump.
1707  */
1708 static void fix_start_block(ir_node *block, void *env) {
1709         int      *done = env;
1710         int      i;
1711         ir_node  *start_block;
1712         ir_graph *irg;
1713
1714         /* we processed the start block, return */
1715         if (*done)
1716                 return;
1717
1718         irg         = get_irn_irg(block);
1719         start_block = get_irg_start_block(irg);
1720
1721         for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
1722                 ir_node *pred       = get_Block_cfgpred(block, i);
1723                 ir_node *pred_block = get_nodes_block(pred);
1724
1725                 /* ok, we are in the block, having start as cfg predecessor */
1726                 if (pred_block == start_block) {
1727                         ir_node *jump = new_r_Jmp(irg, pred_block);
1728                         set_Block_cfgpred(block, i, jump);
1729                         *done = 1;
1730                 }
1731         }
1732 }
1733
1734 /**
1735  * Modify the irg itself and the frame type.
1736  */
1737 static void modify_irg(be_abi_irg_t *env)
1738 {
1739         be_abi_call_t *call       = env->call;
1740         const arch_isa_t *isa     = env->birg->main_env->arch_env->isa;
1741         const arch_register_t *sp = arch_isa_sp(isa);
1742         ir_graph *irg             = env->birg->irg;
1743         ir_node *bl               = get_irg_start_block(irg);
1744         ir_node *end              = get_irg_end_block(irg);
1745         ir_node *old_mem          = get_irg_initial_mem(irg);
1746         ir_node *new_mem_proj;
1747         ir_node *mem;
1748         ir_type *method_type      = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
1749         pset *dont_save           = pset_new_ptr(8);
1750
1751         int n_params;
1752         int i, j, n, temp;
1753
1754         reg_node_map_t *rm;
1755         const arch_register_t *fp_reg;
1756         ir_node *frame_pointer;
1757         ir_node *barrier;
1758         ir_node *reg_params_bl;
1759         ir_node **args;
1760         ir_node *arg_tuple;
1761         ir_node *value_param_base;
1762         const ir_edge_t *edge;
1763         ir_type *arg_type, *bet_type, *tp;
1764         lower_frame_sels_env_t ctx;
1765         ir_entity **param_map;
1766
1767         bitset_t *used_proj_nr;
1768         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg = env->dbg;)
1769
1770         DBG((dbg, LEVEL_1, "introducing abi on %+F\n", irg));
1771
1772         /* set the links of all frame entities to NULL, we use it
1773            to detect if an entity is already linked in the value_param_list */
1774         tp = get_method_value_param_type(method_type);
1775         if (tp != NULL) {
1776                 for (i = get_struct_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i)
1777                         set_entity_link(get_struct_member(tp, i), NULL);
1778         }
1779
1780         /* Convert the Sel nodes in the irg to frame load/store/addr nodes. */
1781         ctx.env              = env;
1782         ctx.value_param_list = NULL;
1783         ctx.value_param_tail = NULL;
1784         irg_walk_graph(irg, lower_frame_sels_walker, NULL, &ctx);
1785
1786         /* value_param_base anchor is not needed anymore now */
1787         value_param_base = get_irg_value_param_base(irg);
1788         be_kill_node(value_param_base);
1789         set_irg_value_param_base(irg, new_r_Bad(irg));
1790
1791         env->frame = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(env->frame[0]));
1792         env->regs  = pmap_create();
1793
1794         used_proj_nr = bitset_alloca(1024);
1795         n_params     = get_method_n_params(method_type);
1796         args         = obstack_alloc(&env->obst, n_params * sizeof(args[0]));
1797         memset(args, 0, n_params * sizeof(args[0]));
1798
1799         /* Check if a value parameter is transmitted as a register.
1800          * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1801          * transmitted in registers.
1802          *
1803          * Note that on some architectures this case must be handled specially
1804          * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1805          *
1806          * In the default case we move the entity to the frame type and create
1807          * a backing store into the first block.
1808          */
1809         fix_address_of_parameter_access(env, ctx.value_param_list);
1810
1811         /* Fill the argument vector */
1812         arg_tuple = get_irg_args(irg);
1813         foreach_out_edge(arg_tuple, edge) {
1814                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
1815                 int nr       = get_Proj_proj(irn);
1816                 args[nr]     = irn;
1817                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\treading arg: %d -> %+F\n", nr, irn));
1818         }
1819
1820         arg_type = compute_arg_type(env, call, method_type, &param_map);
1821         bet_type = call->cb->get_between_type(env->cb);
1822         stack_frame_init(env->frame, arg_type, bet_type, get_irg_frame_type(irg), isa->stack_dir, param_map);
1823
1824         /* Count the register params and add them to the number of Projs for the RegParams node */
1825         for(i = 0; i < n_params; ++i) {
1826                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i);
1827                 if(arg->in_reg && args[i]) {
1828                         assert(arg->reg != sp && "cannot use stack pointer as parameter register");
1829                         assert(i == get_Proj_proj(args[i]));
1830
1831                         /* For now, associate the register with the old Proj from Start representing that argument. */
1832                         pmap_insert(env->regs, (void *) arg->reg, args[i]);
1833                         bitset_set(used_proj_nr, i);
1834                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d -> reg %s\n", i, arg->reg->name));
1835                 }
1836         }
1837
1838         /* Collect all callee-save registers */
1839         for(i = 0, n = arch_isa_get_n_reg_class(isa); i < n; ++i) {
1840                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
1841                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1842                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1843                         if(arch_register_type_is(reg, callee_save) ||
1844                                         arch_register_type_is(reg, state)) {
1845                                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, NULL);
1846                         }
1847                 }
1848         }
1849
1850         pmap_insert(env->regs, (void *) sp, NULL);
1851         pmap_insert(env->regs, (void *) isa->bp, NULL);
1852         reg_params_bl   = get_irg_start_block(irg);
1853         env->reg_params = be_new_RegParams(irg, reg_params_bl, pmap_count(env->regs));
1854         add_irn_dep(env->reg_params, get_irg_start(irg));
1855
1856         /*
1857          * make proj nodes for the callee save registers.
1858          * memorize them, since Return nodes get those as inputs.
1859          *
1860          * Note, that if a register corresponds to an argument, the regs map contains
1861          * the old Proj from start for that argument.
1862          */
1863
1864         rm = reg_map_to_arr(&env->obst, env->regs);
1865         for(i = 0, n = pmap_count(env->regs); i < n; ++i) {
1866                 arch_register_t *reg = (void *) rm[i].reg;
1867                 ir_mode *mode        = reg->reg_class->mode;
1868                 long nr              = i;
1869                 int pos              = BE_OUT_POS((int) nr);
1870                 int flags            = 0;
1871
1872                 ir_node *proj;
1873
1874                 assert(nr >= 0);
1875                 bitset_set(used_proj_nr, nr);
1876                 proj = new_r_Proj(irg, reg_params_bl, env->reg_params, mode, nr);
1877                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, proj);
1878                 be_set_constr_single_reg(env->reg_params, pos, reg);
1879                 arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, proj, reg);
1880
1881                 /*
1882                  * If the register is an ignore register,
1883                  * The Proj for that register shall also be ignored during register allocation.
1884                  */
1885                 if(arch_register_type_is(reg, ignore))
1886                         flags |= arch_irn_flags_ignore;
1887
1888                 if(reg == sp)
1889                         flags |= arch_irn_flags_modify_sp;
1890
1891                 be_node_set_flags(env->reg_params, pos, flags);
1892
1893                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tregister save proj #%d -> reg %s\n", nr, reg->name));
1894         }
1895         obstack_free(&env->obst, rm);
1896
1897         /* create a new initial memory proj */
1898         assert(is_Proj(old_mem));
1899         new_mem_proj = new_r_Proj(irg, get_nodes_block(old_mem),
1900                                   new_r_Unknown(irg, mode_T), mode_M,
1901                                   get_Proj_proj(old_mem));
1902         mem = new_mem_proj;
1903
1904         /* Generate the Prologue */
1905         fp_reg  = call->cb->prologue(env->cb, &mem, env->regs);
1906
1907         /* do the stack allocation BEFORE the barrier, or spill code
1908            might be added before it */
1909         env->init_sp = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1910         env->init_sp = be_new_IncSP(sp, irg, bl, env->init_sp, BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND);
1911         be_abi_reg_map_set(env->regs, sp, env->init_sp);
1912
1913         env->start_barrier = barrier = create_barrier(env, bl, &mem, env->regs, 0);
1914
1915         env->init_sp = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1916         arch_set_irn_register(env->birg->main_env->arch_env, env->init_sp, sp);
1917
1918         frame_pointer = be_abi_reg_map_get(env->regs, fp_reg);
1919         set_irg_frame(irg, frame_pointer);
1920         pset_insert_ptr(env->ignore_regs, fp_reg);
1921
1922         /* rewire old mem users to new mem */
1923         set_Proj_pred(new_mem_proj, get_Proj_pred(old_mem));
1924         exchange(old_mem, mem);
1925
1926         set_irg_initial_mem(irg, mem);
1927
1928         /* Now, introduce stack param nodes for all parameters passed on the stack */
1929         for(i = 0; i < n_params; ++i) {
1930                 ir_node *arg_proj = args[i];
1931                 ir_node *repl     = NULL;
1932
1933                 if(arg_proj != NULL) {
1934                         be_abi_call_arg_t *arg;
1935                         ir_type *param_type;
1936                         int     nr = get_Proj_proj(arg_proj);
1937                         ir_mode *mode;
1938
1939                         nr         = MIN(nr, n_params);
1940                         arg        = get_call_arg(call, 0, nr);
1941                         param_type = get_method_param_type(method_type, nr);
1942
1943                         if (arg->in_reg) {
1944                                 repl = pmap_get(env->regs, (void *) arg->reg);
1945                         }
1946
1947                         else if(arg->on_stack) {
1948                                 /* For atomic parameters which are actually used, we create a StackParam node. */
1949                                 if(is_atomic_type(param_type) && get_irn_n_edges(args[i]) > 0) {
1950                                         ir_mode *mode                    = get_type_mode(param_type);
1951                                         const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class_for_mode(isa, mode);
1952                                         repl = be_new_StackParam(cls, isa->bp->reg_class, irg, reg_params_bl, mode, frame_pointer, arg->stack_ent);
1953                                 }
1954
1955                                 /* The stack parameter is not primitive (it is a struct or array),
1956                                    we thus will create a node representing the parameter's address
1957                                    on the stack. */
1958                                 else {
1959                                         repl = be_new_FrameAddr(sp->reg_class, irg, reg_params_bl, frame_pointer, arg->stack_ent);
1960                                 }
1961                         }
1962
1963                         assert(repl != NULL);
1964
1965                         /* Beware: the mode of the register parameters is always the mode of the register class
1966                            which may be wrong. Add Conv's then. */
1967                         mode = get_irn_mode(args[i]);
1968                         if (mode != get_irn_mode(repl)) {
1969                                 repl = new_r_Conv(irg, get_irn_n(repl, -1), repl, mode);
1970                         }
1971                         exchange(args[i], repl);
1972                 }
1973         }
1974
1975         /* the arg proj is not needed anymore now */
1976         assert(get_irn_n_edges(arg_tuple) == 0);
1977         be_kill_node(arg_tuple);
1978         set_irg_args(irg, new_rd_Bad(irg));
1979
1980         /* All Return nodes hang on the End node, so look for them there. */
1981         for (i = 0, n = get_Block_n_cfgpreds(end); i < n; ++i) {
1982                 ir_node *irn = get_Block_cfgpred(end, i);
1983
1984                 if (is_Return(irn)) {
1985                         ir_node *ret = create_be_return(env, irn, get_nodes_block(irn), get_Return_mem(irn), get_Return_n_ress(irn));
1986                         exchange(irn, ret);
1987                 }
1988         }
1989         /* if we have endless loops here, n might be <= 0. Do NOT create a be_Return then,
1990            the code is dead and will never be executed. */
1991
1992         del_pset(dont_save);
1993         obstack_free(&env->obst, args);
1994
1995         /* handle start block here (place a jump in the block) */
1996         temp = 0;
1997         irg_block_walk_graph(irg, fix_start_block, NULL, &temp);
1998 }
1999
2000 /** Fix the state inputs of calls that still hang on unknowns */
2001 static
2002 void fix_call_state_inputs(be_abi_irg_t *env)
2003 {
2004         const arch_isa_t *isa = env->isa;
2005         int i, n, n_states;
2006         arch_register_t **stateregs = NEW_ARR_F(arch_register_t*, 0);
2007
2008         /* Collect caller save registers */
2009         n = arch_isa_get_n_reg_class(isa);
2010         for(i = 0; i < n; ++i) {
2011                 int j;
2012                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
2013                 for(j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
2014                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
2015                         if(arch_register_type_is(reg, state)) {
2016                                 ARR_APP1(arch_register_t*, stateregs, (arch_register_t *)reg);
2017                         }
2018                 }
2019         }
2020
2021         n = ARR_LEN(env->calls);
2022         n_states = ARR_LEN(stateregs);
2023         for(i = 0; i < n; ++i) {
2024                 int s, arity;
2025                 ir_node *call = env->calls[i];
2026
2027                 arity = get_irn_arity(call);
2028
2029                 /* the statereg inputs are the last n inputs of the calls */
2030                 for(s = 0; s < n_states; ++s) {
2031                         int inp = arity - n_states + s;
2032                         const arch_register_t *reg = stateregs[s];
2033                         ir_node *regnode = be_abi_reg_map_get(env->regs, reg);
2034
2035                         set_irn_n(call, inp, regnode);
2036                 }
2037         }
2038 }
2039
2040 be_abi_irg_t *be_abi_introduce(be_irg_t *birg)
2041 {
2042         be_abi_irg_t *env  = xmalloc(sizeof(env[0]));
2043         ir_node *old_frame = get_irg_frame(birg->irg);
2044         ir_graph *irg      = birg->irg;
2045
2046         pmap_entry *ent;
2047         ir_node *dummy;
2048         optimization_state_t state;
2049         unsigned *limited_bitset;
2050
2051         be_omit_fp = birg->main_env->options->omit_fp;
2052
2053         obstack_init(&env->obst);
2054
2055         env->isa         = birg->main_env->arch_env->isa;
2056         env->method_type = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
2057         env->call        = be_abi_call_new(env->isa->sp->reg_class);
2058         arch_isa_get_call_abi(env->isa, env->method_type, env->call);
2059
2060         env->ignore_regs  = pset_new_ptr_default();
2061         env->keep_map     = pmap_create();
2062         env->dce_survivor = new_survive_dce();
2063         env->birg         = birg;
2064
2065         env->sp_req.type    = arch_register_req_type_limited;
2066         env->sp_req.cls     = arch_register_get_class(env->isa->sp);
2067         limited_bitset      = rbitset_obstack_alloc(&env->obst, env->sp_req.cls->n_regs);
2068         rbitset_set(limited_bitset, arch_register_get_index(env->isa->sp));
2069         env->sp_req.limited = limited_bitset;
2070
2071         env->sp_cls_req.type  = arch_register_req_type_normal;
2072         env->sp_cls_req.cls   = arch_register_get_class(env->isa->sp);
2073
2074         /* Beware: later we replace this node by the real one, ensure it is not CSE'd
2075            to another Unknown or the stack pointer gets used */
2076         save_optimization_state(&state);
2077         set_optimize(0);
2078         env->init_sp = dummy  = new_r_Unknown(irg, env->isa->sp->reg_class->mode);
2079         restore_optimization_state(&state);
2080         FIRM_DBG_REGISTER(env->dbg, "firm.be.abi");
2081
2082         env->calls = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
2083
2084         /* Lower all call nodes in the IRG. */
2085         process_calls(env);
2086
2087         /*
2088                 Beware: init backend abi call object after processing calls,
2089                 otherwise some information might be not yet available.
2090         */
2091         env->cb = env->call->cb->init(env->call, birg->main_env->arch_env, irg);
2092
2093         /* Process the IRG */
2094         modify_irg(env);
2095
2096         /* fix call inputs for state registers */
2097         fix_call_state_inputs(env);
2098
2099         /* We don't need the keep map anymore. */
2100         pmap_destroy(env->keep_map);
2101
2102         /* calls array is not needed anymore */
2103         DEL_ARR_F(env->calls);
2104
2105         /* reroute the stack origin of the calls to the true stack origin. */
2106         exchange(dummy, env->init_sp);
2107         exchange(old_frame, get_irg_frame(irg));
2108
2109         /* Make some important node pointers survive the dead node elimination. */
2110         survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, &env->init_sp);
2111         pmap_foreach(env->regs, ent) {
2112                 survive_dce_register_irn(env->dce_survivor, (ir_node **) &ent->value);
2113         }
2114
2115         env->call->cb->done(env->cb);
2116         env->cb = NULL;
2117         return env;
2118 }
2119
2120 void be_abi_free(be_abi_irg_t *env)
2121 {
2122         be_abi_call_free(env->call);
2123         free_survive_dce(env->dce_survivor);
2124         del_pset(env->ignore_regs);
2125         pmap_destroy(env->regs);
2126         obstack_free(&env->obst, NULL);
2127         free(env);
2128 }
2129
2130 void be_abi_put_ignore_regs(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_class_t *cls, bitset_t *bs)
2131 {
2132         arch_register_t *reg;
2133
2134         for(reg = pset_first(abi->ignore_regs); reg; reg = pset_next(abi->ignore_regs))
2135                 if(reg->reg_class == cls)
2136                         bitset_set(bs, reg->index);
2137 }
2138
2139 /* Returns the stack layout from a abi environment. */
2140 const be_stack_layout_t *be_abi_get_stack_layout(const be_abi_irg_t *abi) {
2141         return abi->frame;
2142 }
2143
2144 /*
2145
2146   _____ _        ____  _             _
2147  |  ___(_)_  __ / ___|| |_ __ _  ___| | __
2148  | |_  | \ \/ / \___ \| __/ _` |/ __| |/ /
2149  |  _| | |>  <   ___) | || (_| | (__|   <
2150  |_|   |_/_/\_\ |____/ \__\__,_|\___|_|\_\
2151
2152 */
2153
2154 typedef ir_node **node_array;
2155
2156 typedef struct fix_stack_walker_env_t {
2157         node_array sp_nodes;
2158         const arch_env_t *arch_env;
2159 } fix_stack_walker_env_t;
2160
2161 /**
2162  * Walker. Collect all stack modifying nodes.
2163  */
2164 static void collect_stack_nodes_walker(ir_node *node, void *data)
2165 {
2166         fix_stack_walker_env_t *env = data;
2167
2168         if (arch_irn_is(env->arch_env, node, modify_sp)) {
2169                 assert(get_irn_mode(node) != mode_M && get_irn_mode(node) != mode_T);
2170                 ARR_APP1(ir_node*, env->sp_nodes, node);
2171         }
2172 }
2173
2174 void be_abi_fix_stack_nodes(be_abi_irg_t *env)
2175 {
2176         be_ssa_construction_env_t senv;
2177         int i, len;
2178         ir_node **phis;
2179         be_irg_t *birg = env->birg;
2180         be_lv_t *lv = be_get_birg_liveness(birg);
2181         fix_stack_walker_env_t walker_env;
2182         arch_isa_t *isa;
2183
2184         walker_env.sp_nodes = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
2185         walker_env.arch_env = birg->main_env->arch_env;
2186         isa = walker_env.arch_env->isa;
2187
2188         irg_walk_graph(birg->irg, collect_stack_nodes_walker, NULL, &walker_env);
2189
2190         /* nothing to be done if we didn't find any node, in fact we mustn't
2191          * continue, as for endless loops incsp might have had no users and is bad
2192          * now.
2193          */
2194         len = ARR_LEN(walker_env.sp_nodes);
2195         if(len == 0) {
2196                 DEL_ARR_F(walker_env.sp_nodes);
2197                 return;
2198         }
2199
2200         be_ssa_construction_init(&senv, birg);
2201         be_ssa_construction_add_copies(&senv, walker_env.sp_nodes,
2202                                    ARR_LEN(walker_env.sp_nodes));
2203         be_ssa_construction_fix_users_array(&senv, walker_env.sp_nodes,
2204                                       ARR_LEN(walker_env.sp_nodes));
2205
2206         if(lv != NULL) {
2207                 len = ARR_LEN(walker_env.sp_nodes);
2208                 for(i = 0; i < len; ++i) {
2209                         be_liveness_update(lv, walker_env.sp_nodes[i]);
2210                 }
2211                 be_ssa_construction_update_liveness_phis(&senv, lv);
2212         }
2213
2214         phis = be_ssa_construction_get_new_phis(&senv);
2215
2216         /* set register requirements for stack phis */
2217         len = ARR_LEN(phis);
2218         for(i = 0; i < len; ++i) {
2219                 ir_node *phi = phis[i];
2220                 be_set_phi_reg_req(walker_env.arch_env, phi, &env->sp_req);
2221                 be_set_phi_flags(walker_env.arch_env, phi, arch_irn_flags_ignore | arch_irn_flags_modify_sp);
2222                 arch_set_irn_register(walker_env.arch_env, phi, env->isa->sp);
2223         }
2224         be_ssa_construction_destroy(&senv);
2225
2226         DEL_ARR_F(walker_env.sp_nodes);
2227 }
2228
2229 static int process_stack_bias(be_abi_irg_t *env, ir_node *bl, int bias)
2230 {
2231         const arch_env_t *arch_env = env->birg->main_env->arch_env;
2232         int omit_fp            = env->call->flags.bits.try_omit_fp;
2233         ir_node *irn;
2234
2235         sched_foreach(bl, irn) {
2236
2237                 /*
2238                    Check, if the node relates to an entity on the stack frame.
2239                    If so, set the true offset (including the bias) for that
2240                    node.
2241                  */
2242                 ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(arch_env, irn);
2243                 if(ent) {
2244                         int offset = get_stack_entity_offset(env->frame, ent, bias);
2245                         arch_set_frame_offset(arch_env, irn, offset);
2246                         DBG((env->dbg, LEVEL_2, "%F has offset %d (including bias %d)\n", ent, offset, bias));
2247                 }
2248
2249                 /*
2250                    If the node modifies the stack pointer by a constant offset,
2251                    record that in the bias.
2252                  */
2253                 if(arch_irn_is(arch_env, irn, modify_sp)) {
2254                         int ofs = arch_get_sp_bias(arch_env, irn);
2255
2256                         if(be_is_IncSP(irn)) {
2257                                 if(ofs == BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND) {
2258                                         ofs = get_type_size_bytes(get_irg_frame_type(env->birg->irg));
2259                                         be_set_IncSP_offset(irn, ofs);
2260                                 } else if(ofs == BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
2261                                         ofs = - get_type_size_bytes(get_irg_frame_type(env->birg->irg));
2262                                         be_set_IncSP_offset(irn, ofs);
2263                                 }
2264                         }
2265
2266                         if(omit_fp)
2267                                 bias += ofs;
2268                 }
2269         }
2270
2271         return bias;
2272 }
2273
2274 /**
2275  * A helper struct for the bias walker.
2276  */
2277 struct bias_walk {
2278         be_abi_irg_t *env;     /**< The ABI irg environment. */
2279         int start_block_bias;  /**< The bias at the end of the start block. */
2280         ir_node *start_block;  /**< The start block of the current graph. */
2281 };
2282
2283 /**
2284  * Block-Walker: fix all stack offsets
2285  */
2286 static void stack_bias_walker(ir_node *bl, void *data)
2287 {
2288         struct bias_walk *bw = data;
2289         if (bl != bw->start_block) {
2290                 process_stack_bias(bw->env, bl, bw->start_block_bias);
2291         }
2292 }
2293
2294 void be_abi_fix_stack_bias(be_abi_irg_t *env)
2295 {
2296         ir_graph *irg  = env->birg->irg;
2297         struct bias_walk bw;
2298
2299         stack_frame_compute_initial_offset(env->frame);
2300         // stack_layout_dump(stdout, env->frame);
2301
2302         /* Determine the stack bias at the end of the start block. */
2303         bw.start_block_bias = process_stack_bias(env, get_irg_start_block(irg), 0);
2304
2305         /* fix the bias is all other blocks */
2306         bw.env = env;
2307         bw.start_block = get_irg_start_block(irg);
2308         irg_block_walk_graph(irg, stack_bias_walker, NULL, &bw);
2309 }
2310
2311 ir_node *be_abi_get_callee_save_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
2312 {
2313         assert(arch_register_type_is(reg, callee_save));
2314         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
2315         return pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
2316 }
2317
2318 ir_node *be_abi_get_ignore_irn(be_abi_irg_t *abi, const arch_register_t *reg)
2319 {
2320         assert(arch_register_type_is(reg, ignore));
2321         assert(pmap_contains(abi->regs, (void *) reg));
2322         return pmap_get(abi->regs, (void *) reg);
2323 }
2324
2325 ir_node *be_abi_get_start_barrier(be_abi_irg_t *abi)
2326 {
2327         return abi->start_barrier;
2328 }
2329
2330 /**
2331  * Returns non-zero if the ABI has omitted the frame pointer in
2332  * the current graph.
2333  */
2334 int be_abi_omit_fp(const be_abi_irg_t *abi) {
2335         return abi->call->flags.bits.try_omit_fp;
2336 }